MX2014007294A - Metodo de visualizacion del fondo de una perforacion. - Google Patents

Abstract

La presente invención se relaciona con un método para visualizar un ambiente del fondo de una perforación usando un sistema de visualización del fondo de la perforación. El sistema de visualización del fondo de la perforación comprende una columna de herramientas del fondo de la perforación que comprende uno o más sensores, medios de procesamiento de datos del fondo de la perforación para procesar las señales de sensor para proporcionar datos de sensor, medios de procesamiento de datos fuera de la perforación para el procesamiento y visualización fuera de la perforación, y un enlace de comunicación de datos operable para transmitir los datos de sensor desde los medios de procesamiento de datos del fondo de la perforación hacia los medios de procesamiento de datos fuera de la perforación, los sensores son capaces de generar señales de sensor indicadoras de uno o más parámetros físicos en el ambiente del fondo de la perforación. El sistema de visualización del fondo de la perforación comprende además medios de almacenamiento temporal de datos del fondo de la perforación capaces de recibir los datos de sensor provenientes de los medios de procesamiento de datos del fondo de la perforación y almacenar de manera temporal los datos de sensor en los medios de almacenamiento temporal de datos del fondo de la perforación.

Description

MÉTODO DE VISUALIZACIÓN DEL FONDO DE UNA PERFORACIÓN CAMPO DE LA INVENCIÓN La presente invención se relaciona con un método para visualizar un ambiente del fondo de una perforación usando un sistema de visualización del fondo de la perforación.

ANTECEDENTES DE LA INVENCIÓN La representación visual, fuera de una perforación, de un ambiente del fondo de la perforación ha cobrado creciente relevancia a fin de optimizar la producción de un pozo. En años recientes se han vuelto más avanzadas las herramientas de registro capaces de reunir información acerca del pozo, y la atención se enfoca cada vez más en la presentación visual en tiempo real del ambiente del fondo de la perforación, debido a que en la actualidad se cuenta con mayor poder de cómputo y con mayores velocidades de transferencia de datos desde herramientas de registro hacia procesadores fuera de la perforación. Además, el registro dinámico con un procesador del fondo de la perforación permite que un usuario ubicado fuera de la perforación controle diferentes resoluciones de los datos de registro. 52-1020-14 Sin embargo, el registro dinámico requiere el envió de instrucciones de usuario desde el procesador fuera de la perforación hacia el procesador del fondo de la perforación, lo cual carga y limita la transferencia de datos cuando se transfieren datos de registro de alta resolución desde el procesador del fondo de la perforación hacia el procesador fuera de la perforación. Además, durante las operaciones, se requiere ancho de banda de datos en el fondo de la perforación para controlar las herramientas en operación. Asi pues, la transferencia de datos por lo general representa una ponderación entre el control de herramientas y la transferencia de datos de registro.

SUMARIO DE LA INVENCIÓN Un objetivo de la presente invención es superar de manera completa o parcial dichas desventajas e inconvenientes de la técnica anterior. De manera más especifica, un objetivo es proporcionar un método mejorado para visualizar un ambiente del fondo de la perforación usando datos de sensor indicadores de parámetros físicos del fondo de la perforación en tiempo real.

Los objetivos anteriores, junto con varios otros objetivos, ventajas y características, que se 52-1020-14 harán evidentes a partir de la siguiente descripción, se logran mediante una solución de conformidad con la presente invención por medio de un método para visualizar un ambiente del fondo de la perforación usando un sistema de visualización del fondo de la perforación que comprende una columna de herramientas del fondo de la perforación que comprende uno o más sensores, medios de procesamiento de datos del fondo de la perforación para el procesamiento de las señales de sensor para proporcionar datos de sensor, medios de procesamiento de datos fuera de la perforación para el procesamiento y visualización fuera de la perforación, y un enlace de comunicación de datos operable para transmitir los datos de sensor desde los medios de procesamiento de datos del fondo de la perforación hacia los medios de procesamiento de datos fuera de la perforación, los sensores son capaces de generar señales de sensor indicadoras de uno o más parámetros físicos en el ambiente del fondo de la perforación, el sistema de visualización del fondo de la perforación comprende además medios de almacenamiento temporal de datos del fondo de la perforación capaces de recibir los datos de sensor provenientes de los medios de procesamiento de datos del fondo de la perforación y almacenar de manera temporal los datos de sensor en 52-1020-14 los medios de almacenamiento temporal de datos del fondo de la perforación, dicho método comprende los pasos de: mover la columna de herramientas del fondo de la perforación dentro de un ambiente del fondo de la perforación, detectar, durante el movimiento, uno o más parámetros físicos usando los uno o más sensores que generan señales de sensor indicadoras de uno o más parámetros físicos en el ambiente del fondo de la perforación, procesar las señales de sensor para proporcionar datos de sensor, almacenar de manera temporal datos de sensor de almacenamiento temporal en los medios de almacenamiento temporal de datos del fondo de la perforación obtenidos con una tasa de muestreo predeterminada, transmitir una primera parte de los datos de sensor a los medios de procesamiento de datos fuera de la perforación con una primera tasa de transmisión predeterminada igual o menor que la tasa de muestreo, procesar la primera parte de los datos de sensor usando los medios de procesamiento de datos fuera de la perforación y visualizar el ambiente del 52-1020-14 fondo de la perforación en función de la primera parte de los datos de sensor, enviar una señal de control desde los medios de procesamiento de datos fuera de la perforación hacia los medios de procesamiento de datos del fondo de la perforación en función de un evento tal como un cambio súbito en uno o más de los parámetros físicos durante la visualización del ambiente del fondo de la perforación, cambiando así la tasa de transmisión de la primera tasa de transmisión a una segunda tasa de transmisión, transmitir, por lo menos de manera parcial, una segunda parte de los datos de sensor almacenados en los medios de almacenamiento temporal de datos del fondo de la perforación a los medios de procesamiento de datos fuera de la perforación, y visualizar el ambiente del fondo de la perforación en función de la primera parte de los datos de sensor y de la segunda parte de los datos de sensor, de manera cronológica antes y después del evento sin revertir el movimiento de la columna de herramientas del fondo de la perforación.

En una modalidad, la segunda tasa de transmisión puede ser mayor que la primera tasa de transmisión y menor que la tasa de muestreo. 52-1020-14 El método de acuerdo con la descripción anterior para visualizar un ambiente del fondo de la perforación puede comprender además un paso de borrar la parte de los datos de sensor almacenados de manera temporal en los medios de almacenamiento temporal de datos del fondo de la perforación que ya se ha trasmitido a los medios de procesamiento de datos fuera de la perforación.

Asimismo, el método de acuerdo con la descripción anterior para visualizar un ambiente del fondo de la perforación puede comprender además un paso de enviar una señal de control adicional para cambiar la velocidad de la columna de herramientas del fondo de la perforación de una primera a una segunda velocidad.

Más aún, el método de acuerdo con la descripción anterior para visualizar un ambiente del fondo de la perforación puede comprender además un paso de cambiar la tasa de muestreo de una primera a una segunda tasa de muestreo.

Más aún, el método de acuerdo con la descripción anterior para visualizar un ambiente del fondo de la perforación puede comprender además un paso de transmitir una segunda parte de datos de sensor con una segunda tasa de transmisión y 52-1020-14 transmitir una tercera parte de datos de sensor con una tercera tasa de transmisión.

Por último, el método de acuerdo con la descripción anterior para visualizar un ambiente del fondo de la perforación puede comprender además un paso de visualizar el ambiente del fondo de la perforación en función de la primera, segunda y tercera partes transmitidas de los datos de sensor.

En una modalidad, el evento puede ser un cambio en una estructura de entubado, en una estructura de formación o en propiedades de fluidos presentes en el ambiente del fondo de la perforación.

En una modalidad, la tasa de transmisión puede ser mayor que la tasa de muestreo cuando el sensor de la columna de herramientas se mueve por partes sin interés del pozo.

Asimismo, la segunda tasa de transmisión puede ser mayor que la tasa de muestreo.

Además, la presente invención también se relaciona con un sistema de visualización del fondo de la perforación para visualizar en tiempo real un ambiente del fondo de la perforación, el sistema de visualización del fondo de la perforación comprende: una columna de herramientas del fondo de la perforación que comprende uno o más sensores, los 52-1020-14 sensores son capaces de generar señales de sensor indicadoras de uno o más parámetros físicos en el ambiente del fondo de la perforación, medios de procesamiento de datos del fondo de la perforación para procesar las señales de sensor para proporcionar datos de sensor, medios de procesamiento de datos fuera de la perforación para el procesamiento y visualización fuera de la perforación, y - un enlace de comunicación de datos operable para transmitir los datos de sensor desde los medios de procesamiento de datos del fondo de la perforación hacia los medios de procesamiento de datos fuera de la perforación, en donde el sistema de visualización del fondo de la perforación comprende además medios de almacenamiento temporal de datos del fondo de la perforación capaces de recibir los datos de sensor provenientes de los medios de procesamiento de datos del fondo de la perforación y almacenar de manera temporal los datos de sensor en los medios de almacenamiento temporal de datos del fondo de la perforación .

En una modalidad, el sistema de visualización del fondo de la perforación de acuerdo con la 52-1020-14 descripción anterior puede comprender además medios de almacenamiento de datos del fondo de la perforación.

Además, una linea de acero puede constituir, por lo menos de manera parcial, el enlace de comunicación de datos.

Asimismo, el uno o más sensores pueden seleccionarse del grupo que consiste en sensores de láser, sensores de capacitancia, sensores de ultrasonido, sensores de posición, sensores de flujo y otros sensores para medir parámetros físicos en un ambiente del fondo de la perforación.

BREVE DESCRIPCIÓN DE LOS DIBUJOS La invención y sus muchas ventajas se describirán con mayor detalle a continuación, con referencia a los dibujos esquemáticos adjuntos.,, los cuales con el propósito de ilustración muestran algunas modalidades no limitantes y en los cuales: la Figura 1 muestra una vista general de un sistema de visualización del fondo de la perforación, la Figura 2 muestra un diagrama esquemático de un sistema de visualización del fondo de la perforación, la Figura 3 muestra un diagrama esquemático de un sistema de visualización del fondo de la 52-1020-14 perforación, la Figura 4a muestra una vista en sección transversal de un ambiente del fondo de la perforación que comprende una columna de herramientas del fondo de la perforación, las Figuras 4ba y 4bb muestran una representación de datos de sensor de un ambiente del fondo de la perforación, la Figura 4c muestra una visualización de un ambiente del fondo de la perforación, la Figura 5a muestra una vista en sección transversal de un ambiente del fondo de la perforación que comprende una columna de herramientas del fondo de la perforación, las Figuras 5ba a 5bg muestran una representación de datos de sensor de un ambiente del fondo de la perforación, y la Figura 5c muestra una visualización de un ambiente del fondo de la perforación.

Todas las figuras son bastante esquemáticas y no están necesariamente a escala, y sólo muestran aquellas partes que son necesarias con el fin de explicar la invención, omitiéndose otras partes o simplemente sugiriéndose. 52-1020-14 DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN La Figura 1 muestra un sistema de visualizacion del fondo de la perforación 1 para visualizar en tiempo real un ambiente del fondo de la perforación 10. El sistema de visualizacion del fondo de la perforación 1 comprende una columna de herramientas del fondo de la perforación 2, la cual puede descenderse en el ambiente del fondo de la perforación 10. Como se muestra, la columna de herramientas del fondo de la perforación 2 comprende un sensor 3 capaz de detectar un parámetro físico en el ambiente del fondo de la perforación 10 y generar señales de sensor indicadoras de este parámetro físico. Una columna de herramientas del fondo de la perforación 2 de manera típica puede comprender varios sensores diferentes, por ejemplo sensores magnéticos, sensores de láser, sensores de capacitancia, etc. El sistema de visualizacion del fondo de la perforación 1 comprende además medios de procesamiento de datos del fondo de la perforación 4 para procesar señales de sensor 100 y enviar información acerca de los parámetros físicos a través de un enlace de comunicación de datos 6 hacia medios de procesamiento de datos fuera de la perforación 5 para el procesamiento adicional y visualizacion en tiempo real 52-1020-14 fuera de la perforación a fin de proporcionar a un usuario una representación visual del ambiente del fondo de la perforación 10.

Como se muestra en el diagrama esquemático del sistema de visualización de la Figura 2, el uno o más sensores 3 generan señales de sensor 100 indicadoras de parámetros físicos en el ambiente del fondo de la perforación. Las señales de sensor 100 son recibidas por los medios de procesamiento de datos del fondo de la perforación 4, los cuales pueden convertir las señales de sensor 100 en un conjunto de datos de sensor 200. Todos los datos de sensor 200 se almacenan de manera temporal en medios de almacenamiento temporal de datos del fondo de la perforación 7, mientras que sólo una primera parte de los datos de sensor 200 se transmite desde los medios de procesamiento de datos del fondo de la perforación 4 hacia los medios de procesamiento de datos fuera de la perforación 5 para visualizar el ambiente del fondo de la perforación. A fin de minimizar la cantidad de datos transferidos a través del enlace de comunicación 6, la cantidad de datos de sensor 200 transmitidos se mantiene, de manera ventajosa, en un mínimo sin comprometer la capacidad de realizar una representación visual coherente del ambiente del fondo 52-1020-14 de la perforación. Cuando la columna de herramientas del fondo de la perforación 2 se mueve, por ejemplo, a través de partes superiores de un pozo, la única información relevante para el usuario puede ser la ubicación de indicadores de distancia, tales como collares de entubado, para dar seguimiento a la velocidad y posición de la columna de herramientas del fondo de la perforación 2 en el pozo. Con este propósito, para realizar una representación visual coherente del ambiente del fondo de la perforación puede requerirse una tasa de transmisión de datos muy baja, por ejemplo puede transmitirse a la superficie sólo cada décimo elemento de los datos de sensor 200 muestreados .

Al hacer referencia a una tasa de transmisión de datos baja se entiende que se trata de un conjunto de datos correspondiente a un periodo de muestreo largo y con una frecuencia de muestreo baja, tal como la transmisión de sólo cada décimo elemento del conjunto total de datos de sensor 200 muestreados, mientras que al hacer referencia a una tasa de transmisión de datos de sensor 200 alta se entiende que se trata de un conjunto de datos correspondientes a un periodo de muestreo corto y con una frecuencia de muestreo alta, tal como la transmisión de cada segundo 52-1020-14 elemento, o de todos los elementos, del conjunto total de datos de sensor 200 muestreados de datos de sensor medidos. Sin embargo, si el usuario de repente reconoce una característica de interés en la visualización, en función de los datos de sensor 200 transmitidos, los datos de sensor 200 transmitidos no necesariamente contienen suficiente información para ser capaces de resolver la característica de interés; por ejemplo, quizás se requiera cada segundo elemento de los datos de sensor 200 muestreados para resolver la característica de interés. Por lo general, esto requeriría que el operador de la columna de herramientas del fondo de la perforación 2 detuviera y moviera de regreso la columna de herramientas del fondo de la perforación 2 pasando por el punto donde se encontró la característica de interés, y luego se midiera de nuevo el volumen de interés usando una tasa de muestreo más alta. Medir de nuevo el volumen de interés puede incluso conducir a otra repetición de la medición si la resolución de la visualización aún no es lo suficientemente alta para resolver la característica de interés. Por lo tanto, este enfoque es lento, tedioso y costoso. En cambio, al tener los medios de almacenamiento temporal de datos del fondo de la perforación 7, todos los datos de sensor 200 52-1020-14 pueden almacenarse de manera temporal en todo momento en el fondo de la perforación con la tasa de muestreo más alta posible. En caso de que el usuario reconozca de repente una característica de interés, el usuario puede aumentar la tasa de transmisión de datos para conseguir con anticipación una resolución suficientemente alta y además extraer datos almacenados en los medios de almacenamiento temporal de datos del fondo de la perforación 7 a fin de conseguir en retrospectiva una resolución suficientemente alta, desde el punto temporal de la visualización donde no había característica de interés hasta el punto temporal de la visualización donde apareció una característica de interés. Este cambio en la resolución de la visualización puede efectuarse aún avanzando en el pozo, y por lo tanto no se pierde tiempo precioso ni dinero.

El reconocimiento de una característica de interés en la visualización en tiempo real fuera de la perforación no necesariamente debe ser realizado por un usuario, pues también puede desencadenarse de manera directa mediante los medios de procesamiento de datos del fondo de la perforación o fuera de la perforación 4, 5; por ejemplo, si los datos de sensor 200 provenientes de un sensor 3 exceden un valor 52-1020-14 numérico predeterminado o un valor derivado predeterminado de los datos, los medios de procesamiento de datos del fondo de la perforación o fuera de la perforación 4, 5 pueden ajusfar de manera automática la tasa con la cual se transmiten los datos de sensor 200 hacia los medios de procesamiento de datos fuera de la perforación 5.

Además, los medios de almacenamiento temporal de datos del fondo de la perforación 7 pueden usarse para mejorar la redundancia de los datos de sensor 200. Cuando los datos de sensor 200 se procesan en los medios de procesamiento de datos fuera de la perforación 5, los datos de sensor 200 pueden ser evaluados de manera que si los elementos de los datos transmitidos parecen tener un valor sorprendente o un valor derivado sorprendente, puede enviarse una señal de control 300 a los medios de procesamiento de datos del fondo de la perforación 4, solicitando que el elemento de los datos de sensor 200 transmitidos que tiene un valor sorprendente sea extraído de los medios de almacenamiento temporal de datos del fondo de la perforación 7 y sea transmitido de nuevo a los medios de procesamiento de datos fuera de la perforación 5. Si el mismo valor sorprendente llega de nuevo a los medios de procesamiento de datos fuera de la 52-1020-14 perforación 5, puede excluirse que el valor sorprendente se origine de un error en la transferencia de datos en el enlace de comunicación 6, lo cual mejora la redundancia de la transferencia de datos desde los medios de procesamiento de datos del fondo de la perforación 4 hacia los medios de procesamiento de datos fuera de la perforación 5 sin tener que revertir la dirección del movimiento de la columna de herramientas del fondo de la perforación 2 para medir de nuevo un volumen.

Como se observa en la Figura 3, el sistema de visualización del fondo de la perforación 1 puede comprender además medios de almacenamiento de datos del fondo de la perforación 8 para almacenar datos de sensor 200 en la columna de herramientas del fondo de la perforación 2. Por lo general, la principal limitación con cantidades excesivas de datos durante operaciones del fondo de la perforación es la capacidad de transferir datos a través del enlace de comunicación 6, como se explicó antes. Por lo tanto, pueden usarse medios de almacenamiento de datos del fondo de la perforación 8 para almacenar algunos o todos los datos de sensor 200, de manera que pueda reconstruirse una visualización más detallada del ambiente del fondo de la perforación cuando la columna 52-1020-14 de herramientas del fondo de la perforación 2 haya sido retraída a la superficie. En algunos casos especiales, los medios de procesamiento de datos del fondo de la perforación 4 pueden acceder a datos de sensor 200 almacenados en los medios de almacenamiento del fondo de la perforación 8, a petición de un usuario o de los medios de procesamiento de datos fuera de la perforación 5, si los datos solicitados ya no son accesibles en los medios de almacenamiento temporal de datos 7.

Otro caso especial puede ser durante periodos de baja transferencia de datos, es decir, cuando se necesita transferir bajas cantidades de datos a través del enlace de comunicación 6, por ejemplo durante operaciones de perforación prolongadas en las que se requiera que la transferencia de datos hacia y desde la columna de herramientas del fondo de la perforación 2 pueda establecerse en un mínimo, dado que quizá, por ejemplo, no se requiera el control de datos para herramientas de control en la columna de herramientas durante la operación de perforación. Durante tales periodos de baja transferencia de datos, los medios de procesamiento de datos fuera de la perforación 5 pueden descargar datos de sensor 200 almacenados de los medios de almacenamiento de datos del fondo de la 52-1020-14 perforación 8, dejando más espacio disponible en los medios de almacenamiento de datos del fondo de la perforación 8 para un posterior periodo de alta transferencia de datos, por ejemplo cuando se haya completado la operación de perforación y deban transmitirse nuevos datos de control a la columna de herramientas .

La Figura 4a muestra una vista en sección transversal de un ambiente del fondo de la perforación 10 que comprende una columna de herramientas del fondo de la perforación 2 para medir las propiedades físicas de un fluido dentro de un entubado de barreno, por ejemplo mediante la medición de la capacitancia del fluido circundante usando un sensor de capacitancia 3. Las Figuras 4ba y 4bb muestran una representación de datos de sensor 200 transmitidos a los medios de procesamiento de datos fuera de la perforación para visualizar el ambiente del fondo de la perforación con una tasa de transferencia de datos baja, en este caso representada por sólo dos elementos de los datos de sensor 200 muestreados . Como se aprecia en la Figura 4ba, la primera representación de datos sólo indica que el entubado está lleno con un primer fluido 12, mientras que la siguiente representación mostrada en la Figura 4bb indica que casi la mitad del entubado 52-1020-14 está ahora llena con un segundo fluido 13. La Figura 4c es la visualización en función de sólo las dos representaciones de datos de sensor 200 transmitidos mostradas en las Figuras 4ba y 4bb.

Las Figuras 5a a 5c muestran las mediciones realizadas en el mismo ambiente del fondo de la perforación 10 según se describe en las Figuras 4a a 4c, siendo la única diferencia que ahora el sistema de visualización del fondo de la perforación mostrado en la Figura 5a comprende medios de almacenamiento temporal de datos. Cuando el usuario o los medios de procesamiento de datos fuera de la perforación reconocen la característica, en este caso que la mitad del entubado está llena con un segundo fluido 13, como se muestra en la Figura 4bb y en la Figura 5bg, datos de sensor 200 adicionales provenientes de los medios de almacenamiento temporal de datos, como se muestra en las Figuras 5bb a 5bf, pueden recuperarse y transmitirse a los medios de procesamiento de datos fuera de la perforación, de manera que la visualización del ambiente del fondo de la perforación alrededor de esta característica reconocida puede mejorarse sin medir una vez más esta parte del entubado de barreno.

La Figura 5c muestra la visualización 52-1020-14 mejorada del ambiente del fondo de la perforación 10 después de la transmisión de datos de sensor 200 adicionales, es decir los datos de sensor mostrados en las Figuras 5bb a 5bf, provenientes de los medios de almacenamiento temporal de datos, lo cual ahora permite que el usuario resuelva la posición en la que el segundo fluido 13 comienza a estar presente en el ambiente del fondo de la perforación 10 en el intervalo entre la representación mostrada en las Figuras 4ba y 5ba, que indica la ausencia del segundo fluido 13, y la representación mostrada en las Figuras 4bb y 5bg, que indica que la mitad del entubado está llena con el segundo fluido 13. Debido a que los datos de sensor 200 adicionales se almacenan de manera temporal en los medios de almacenamiento temporal de datos del fondo de la perforación, la visualización mejorada que resuelve con precisión la presencia del segundo fluido 13 puede efectuarse sin revertir el movimiento de la columna de herramientas del fondo de la perforación 2.

La invención se relaciona además con un método para visualizar un ambiente del fondo de la perforación usando una visualización del fondo de la perforación. El método comprende los pasos de mover la columna de herramientas del fondo de la perforación 2 52-1020-14 dentro de un ambiente del fondo de la perforación 10 mientras se detectan uno o más parámetros físicos usando el uno o más sensores 3, como se muestra en la Figura 1. Como se muestra en la Figura 2, las señales de sensor 100 generadas por el uno o más sensores 3 se procesan mediante los medios de procesamiento de datos del fondo de la perforación 4 para proporcionar datos de sensor 200 que entonces se almacenan de manera temporal como datos de sensor almacenados de manera temporal 200 en los medios de almacenamiento temporal de datos del fondo de la perforación 7. Los datos de sensor almacenados de manera temporal 200 contienen información acerca de parámetros físicos obtenida con una tasa de muestreo predeterminada, y representa todos los datos de sensor 200 obtenidos de los sensores. Posteriormente, una primera parte de los datos de sensor 200 se transmite a los medios de procesamiento de datos fuera de la perforación 5 con una primera tasa de transmisión igual o menor que la tasa de muestreo. La primera parte de los datos de sensor 200 se procesa fuera de la perforación usando los medios de procesamiento de datos fuera de la perforación 5 y se usan para visualizar el ambiente del fondo de la perforación 10 en función de la primera parte de los datos de sensor 200. Cuando un 52-1020-14 usuario o los medios de procesamiento de datos fuera de la perforación 5 reconoce un evento o característica tal como un cambio súbito en uno o más de los parámetros físicos durante la visualización del ambiente del fondo de la perforación 10, como ya se explicó en relación con las Figuras 5a a 5c, en donde el sensor de capacitancia 3 de repente proporciona datos de sensor 200 indicadores de que la mitad del entubado está llena con un segundo fluido, el usuario o los medios de procesamiento de datos fuera de la perforación 5 envían una señal de control 300 desde los medios de procesamiento de datos fuera de la perforación 5 hacia los medios de procesamiento de datos del fondo de la perforación 4, cambiando así la tasa de transmisión de la primera tasa de transmisión a una segunda tasa de transmisión.

Además, una segunda parte de los datos de sensor 200 almacenados en los medios de almacenamiento temporal de datos del fondo de la perforación 7 se transmite, al menos de manera parcial, a los medios de procesamiento de datos fuera de la perforación 5 para proporcionar datos de sensor 200 adicionales para mejorar la visualización del ambiente del fondo de la perforación 10 que comprende la característica que causa el evento en los datos de sensor 200 indicadores 52-1020-14 de la característica. El paso final del método es visualizar el ambiente del fondo de la perforación 10 en función de la primera parte de los datos de sensor 200 y de la segunda parte de los datos de sensor 200, de manera cronológica antes y después del evento sin revertir el movimiento de la columna de herramientas del fondo de la perforación 2. Un ejemplo de una primera parte de los datos de sensor 200 se muestra en las Figuras 4ba y 4bb, la primera parte de los datos de sensor 200 y la segunda parte de los datos de sensor 200 se muestran en las Figuras 5ba a 5bg, y la visualización de estos datos se muestra en la Figura 5c .

El evento que desencadena un cambio de una primera a una segunda tasa de transmisión puede ser, por ejemplo, un cambio en una estructura de entubado, en una estructura de formación o en propiedades de fluidos presentes en el ambiente del fondo de la perforación .

El método puede mejorarse al ajusfar a medida la tasa de transmisión para conseguir la tasa de transmisión más óptima. La tasa de muestreo es la tasa de transmisión más alta posible, dado que la tasa de muestreo define los datos de sensor disponibles. La tasa de transmisión óptima, sin embargo, depende por 52-1020-14 lo general de los objetos en el ambiente del fondo de la perforación que necesitan visualizarse. Durante el viaje rápido de la columna de herramientas del fondo de la perforación a través de pasajes largos de una estructura tubular de pozo sin características de interés, la tasa de transmisión de preferencia es lo más baja posible a fin de minimizar la transferencia de datos a través de los canales de transmisión de datos. Cuando se alcanzan regiones de interés del pozo, o se descubren cambios súbitos en la visualización, la tasa de transmisión de preferencia se cambia a una segunda tasa de transmisión que es mayor que la primera tasa de transmisión y menor que la tasa de muestreo. Las segundas tasas de transmisión pueden ser predeterminadas para ajustarse a diferentes condiciones de operación, por ejemplo segundas tasas de transmisión bajas durante exploraciones de estructuras de pozo, en oposición a segundas tasas de transmisión altas durante operaciones de precisión.

A fin de ahorrar espacio en los medios de almacenamiento temporal de datos del fondo de la perforación, la parte de los datos de sensor almacenados de manera temporal que ya se ha transmitido a los medios de procesamiento de datos fuera de la perforación puede, de manera ventajosa, 52-1020-14 borrarse en los medios de almacenamiento temporal de datos del fondo de la perforación.

Para obtener mayor resolución en la visualización durante operaciones extremadamente sensibles, el usuario puede necesitar conseguir tasas de muestreo que sean mayores que las tasas de muestreo predeterminadas. A fin de lograrlo, puede enviarse una señal de control adicional para cambiar la velocidad de la columna de herramientas del fondo de la perforación de una primera a una segunda velocidad. Cambiar la velocidad a una velocidad más baja puede facilitar una segunda tasa de muestreo que sea mayor que la tasa de muestreo predeterminada, ya que pueden conseguirse mayores tasas de muestreo cuando la columna de herramientas del fondo de la perforación se mueve más lento. Después de visualizar el área de interés, la tasa de muestreo puede cambiarse a una nueva tasa de muestreo al enviar de nuevo una señal de control adicional.

Cuando la tasa de muestreo ha cambiado a una menor tasa de muestreo, la tasa de transmisión puede ser mayor que la tasa de muestreo. La tasa de transmisión a menudo se ajusta a la tasa de transmisión máxima posible cuando el sensor de la columna de herramientas se mueve por partes sin 52-1020-14 interés en el pozo. Y cuando se mueve por estas partes sin interés, se transmiten datos máximos a la superficie de manera que el espacio en los medios de almacenamiento temporal pueda usarse para nuevos datos adquiridos. Tan pronto como el sensor de la columna de herramientas se mueve en una parte de interés, la tasa de muestreo se incrementa de nuevo, y dado que no todos los datos pueden enviarse a la superficie, parte de los datos se almacena de manera temporal en los medios de almacenamiento temporal.

El método para visualizar un ambiente del fondo de la perforación puede comprender no sólo la transmisión de una segunda parte de datos de sensor con una segunda tasa de transmisión, sino también de una tercera parte de datos de sensor con una tercera tasa de transmisión y visualizar el ambiente del fondo de la perforación en función de la primera, segunda y tercera partes transmitidas de los datos de sensor. Cuando el usuario requiere una mayor resolución en términos de una segunda tasa de transmisión mayor, la segunda tasa puede ser de nuevo lo bastante pequeña para resolver aspectos de interés en la visualizacion. A fin de resolver perfectamente el área de interés, puede solicitarse por lo tanto una tercera parte de datos de sensor con una tercera tasa de transmisión. 52-1020-14 La visualización puede realizarse posteriormente en función de la primera, de la segunda y de la tercera partes de los datos de sensor. Las partes primera y segunda de los datos de sensor ya han sido enviadas a los medios de procesamiento de datos fuera de la perforación, y por lo tanto, al basar la visualización en las tres partes, puede minimizarse la cantidad de datos que se necesitan transmitir para evitar la transmisión de datos redundantes. Partes cuarta, quinta e incluso más partes de los datos de sensor pueden transmitirse con tasas de transmisión cuarta, quinta o alternativas para mejorar la resolución o minimizar la transmisión de datos durante operaciones especificas .

Al hacer referencia a medios de almacenamiento temporal de datos 7 se entiende que se trata de cualquier tipo de almacenamiento temporal de datos capaz de aftaacenar una cantidad de datos durante un intervalo de tiempo limitado a fin de permitir que los medios de procesamiento de datos del fondo de la perforación 4 realicen operaciones rápidas usando los datos almacenados de manera temporal en los medios de almacenamiento temporal de datos . Los medios de almacenamiento temporal de datos 7 pueden usar una técnica de acceso aleatorio para leer/ escribir datos 52-1020-14 con mayor rapidez que, por ejemplo, una técnica de acceso secuencial, y pueden por lo tanto usarse cuando existen altos requerimientos de velocidades de lectura/ escritura de los medios de almacenamiento temporal de datos 7. Los medios de almacenamiento temporal de datos 7 pueden comprender una unidad controladora, la unidad controladora es un circuito capaz de realizar operaciones básicas tales como escritura, lectura, recepción y envió de datos. Tener medios de almacenamiento temporal de datos del fondo de la perforación 7 más inteligentes, que comprenden una unidad controladora, permite que los medios de almacenamiento temporal de datos 7 reduzcan su dependencia e interacción con los medios de procesamiento de datos del fondo de la perforación 4, por ejemplo cuando es deseable escribir datos directamente en los medios de almacenamiento de datos del fondo de la perforación 8.

Al hacer referencia a una técnica de acceso aleatorio se entiende que se trata de cualquier técnica que permita acceder a datos en un orden aleatorio para leer/ escribir datos a fin de permitir un acceso más rápido a los datos sin necesidad de clasificar los datos, por ejemplo una memoria de acceso aleatorio o RAM. 52-1020-14 Al hacer referencia a medios de almacenamiento de datos del fondo de la perforación 8 se entiende que se trata de cualquier tipo de almacenamiento de datos capaz de almacenar datos en un periodo a largo plazo y de manera no volátil a fin de permitir que los datos se almacenen de forma segura y sean accedidos cuando la columna de herramientas del fondo de la perforación 2 se ha retraído a la superficie. Los medios de almacenamiento pueden usar una técnica de acceso secuencial para leer/ escribir datos, dado que la velocidad de lectura/ escritura de los medios de almacenamiento de datos del fondo de la perforación 8 por lo general son menos relevantes, ya que los datos de sensor 200 almacenados en los medios de almacenamiento de datos del fondo de la perforación 8 por lo general no son accedidos en el fondo de la perforación. Para incrementar más la redundancia de los datos de sensor 200 obtenidos en el fondo de la perforación, la columna de herramientas del fondo de la perforación 2 puede comprender una pluralidad de medios de almacenamiento de datos 8, de manera que los datos pueden distribuirse en los diferentes medios de almacenamiento 8 de una o varias maneras con las llamadas técnicas de arreglo redundante de discos independientes (RAID, por sus siglas en inglés) . Las 52-1020-14 técnicas RAID aseguran la redundancia de datos incluso durante la falla de uno o varios discos, dependiendo de la configuración, lo cual puede resultar ventajoso durante operaciones del fondo de la perforación en un ambiente muy severo y violento, por ejemplo en presencia de fluidos ácidos y altos niveles de vibración, en especial si los datos de sensor 200 almacenados son de gran valor para la operación.

Al hacer referencia a medios de procesamiento se entiende que se trata de cualquier tipo de procesador capaz de realizar cálculos de datos, enviar/ recibir datos analógicos o digitales a dispositivos conectados a los medios de procesamiento tales como sensores 3, medios de almacenamiento temporal de datos 7, medios de almacenamiento de datos 8 y otros procesadores tales como los medios de procesamiento de datos del fondo de la perforación y fuera de la perforación 4, 5. Los medios de procesamiento pueden comprender además unidades capaces de realizar operaciones especificas tales como la conversión analógica a digital.

Al hacer referencia a un enlace de comunicación de datos 6 debe entenderse que se trata de cualquier tipo de tecnología de transferencia de datos que se usa en relación con la transferencia de 52-1020-14 datos desde una columna de herramientas del fondo de la perforación 2, tales como una linea de acero o un umbilical. El propósito principal de la linea de acero es hacer descender las columnas de herramientas del fondo de la perforación en el interior de barrenos y suministrar alimentación eléctrica a la columna de herramientas del fondo de la perforación mediante el uso de uno o más conductores en la linea de acero. Las lineas de acero no están optimizadas para la transmisión de datos, razón por la cual las limitaciones para la transferencia de datos a través de enlaces de comunicación 6 tales como lineas de acero son tan criticas dentro del campo de las operaciones del fondo de la perforación.

Aunque la invención se ha descrito en lo anterior en relación con modalidades preferidas de la invención, será evidente para una persona experta en la técnica que son concebibles varias modificaciones sin alejarse de la invención como se define por medio de las siguientes reivindicaciones. 52-1020-14

Claims (9)

REIVINDICACIONES

1. Un método para visualizar un ambiente del fondo de la perforación usando un sistema de visualización del fondo de la perforación que comprende una columna de herramientas del fondo de la perforación 2 que comprende uno o más sensores 3, medios de procesamiento de datos del fondo de la perforación 4 para procesar las señales de sensor para proporcionar datos de sensor 200, medios de procesamiento de datos fuera de la perforación 5 para el procesamiento y visualización fuera de la perforación, y un enlace de comunicación de datos 6 operable para transmitir los datos de sensor desde los medios de procesamiento de datos del fondo de la perforación hacia los medios de procesamiento de datos fuera de la perforación, los sensores son capaces de generar señales de sensor 100 indicadoras de uno o más parámetros físicos en el ambiente del fondo de la perforación, el sistema de visualización del fondo de la perforación comprende además medios de almacenamiento temporal de datos del fondo de la perforación 7 capaces de recibir los datos de sensor provenientes de los medios de procesamiento de datos del fondo de la perforación y almacenar de manera temporal los datos de sensor en los medios de almacenamiento temporal de datos del fondo de la perforación, dicho método comprende los pasos de: 52-1020-14 mover la columna de herramientas del fondo de la perforación dentro de un ambiente del fondo de la perforación, detectar, durante el movimiento, uno o más parámetros físicos usando el uno o más sensores que generan señales de sensor indicadoras de uno o más parámetros físicos en el ambiente del fondo de la perforación, procesar las señales de sensor para proporcionar datos de sensor, almacenar de manera temporal datos de sensor de almacenamiento temporal en los medios de almacenamiento temporal de datos del fondo de la perforación obtenidos con una tasa de muestreo predeterminada, transmitir una primera parte de los datos de sensor 200 a los medios de procesamiento de datos fuera de la perforación con una primera tasa de transmisión predeterminada igual o menor que la tasa de muestreo, procesar la primera parte de los datos de sensor usando los medios de procesamiento de datos fuera de la perforación y visualizar el ambiente del fondo de la perforación en función de la primera parte de los datos de sensor, enviar una señal de control 300 desde los medios de procesamiento de datos fuera de la perforación hacia los medios de procesamiento de datos del fondo de la 52-1020-14 perforación en función de un evento tal como un cambio súbito en uno o más de los parámetros físicos durante la visualización del ambiente del fondo de la perforación, cambiando así la tasa de transmisión de la primera tasa de transmisión a una segunda tasa de transmisión, transmitir, por lo menos de manera parcial, una segunda parte de los datos de sensor 200 almacenados en los medios de almacenamiento temporal de datos del fondo de la perforación a los medios de procesamiento de datos fuera de la perforación, y visualizar el ambiente del fondo de la perforación, en función de la primera parte de los datos de sensor y de la segunda parte de los datos de sensor, de manera cronológica antes y después del evento sin revertir el movimiento de la columna de herramientas del fondo de la perforación .

2. Un método para visualizar un ambiente del fondo de la perforación de acuerdo con la reivindicación 1, en donde la segunda tasa de transmisión es mayor que la primera tasa de transmisión y menor que la tasa de muestreo .

3. Un método para visualizar un ambiente del fondo de la perforación de acuerdo con la reivindicación 1 o 2, que además comprende un paso de borrar la parte de los datos de sensor almacenados de manera temporal en los 52-1020-14 medios de almacenamiento temporal de datos del fondo de la perforación que ya se ha transmitido a los medios de procesamiento de datos fuera de la perforación.

4. Un método para visualizar un ambiente del fondo de la perforación de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3, que además comprende un paso de enviar una señal de control adicional para cambiar la velocidad de la columna de herramientas del fondo de la perforación de una primera a una segunda velocidad.

5. Un método para visualizar un ambiente del fondo de la perforación de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 4, que además comprende un paso de cambiar la tasa de muestreo de una primera a una segunda tasa de muestreo.

6. Un método para visualizar un ambiente del fondo de la perforación de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, que además comprende un paso de transmitir una segunda parte de datos de sensor con una segunda tasa de transmisión y transmitir una tercera parte de datos de sensor con una tercera tasa de transmisión.

7. Un método para visualizar un ambiente del fondo de la perforación de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, que además comprende un paso de visualizar el ambiente del fondo de la perforación en función de la primera, segunda y tercera partes 52-1020-14 transmitidas de los datos de sensor.

8. Un método para visualizar un ambiente del fondo de la perforación de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde el evento es un cambio en una estructura de entubado, en una estructura de formación o en propiedades de fluidos que están presentes en el ambiente del fondo de la perforación.

9. Un método para visualizar un ambiente del fondo de la perforación de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, en donde la tasa de transmisión es mayor que la tasa de muestreo cuando el sensor de la columna de herramientas se mueve por partes sin interés del pozo . 52-1020-14