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BRPI0906355B1 - system and method for use in an underwater well application - Google Patents

system and method for use in an underwater well application Download PDF

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Publication number
BRPI0906355B1
BRPI0906355B1 BRPI0906355A BRPI0906355A BRPI0906355B1 BR PI0906355 B1 BRPI0906355 B1 BR PI0906355B1 BR PI0906355 A BRPI0906355 A BR PI0906355A BR PI0906355 A BRPI0906355 A BR PI0906355A BR PI0906355 B1 BRPI0906355 B1 BR PI0906355B1
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
signal
communication
energy
intensified
fact
Prior art date
Application number
BRPI0906355A
Other languages
Portuguese (pt)
Inventor
Bernard G. Juchereau
John R. Lovell
Christian Chouzenoux
Max Kante
Julius Kusuma
Salman Khan
Original Assignee
Prad Research And Development Limited
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Prad Research And Development Limited filed Critical Prad Research And Development Limited
Publication of BRPI0906355A2 publication Critical patent/BRPI0906355A2/en
Publication of BRPI0906355B1 publication Critical patent/BRPI0906355B1/en
Publication of BRPI0906355B8 publication Critical patent/BRPI0906355B8/en

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B47/00Survey of boreholes or wells
    • E21B47/12Means for transmitting measuring-signals or control signals from the well to the surface, or from the surface to the well, e.g. for logging while drilling
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/02Details
    • H04L12/10Current supply arrangements
    • HELECTRICITY
    • H04ELECTRIC COMMUNICATION TECHNIQUE
    • H04LTRANSMISSION OF DIGITAL INFORMATION, e.g. TELEGRAPHIC COMMUNICATION
    • H04L12/00Data switching networks
    • H04L12/28Data switching networks characterised by path configuration, e.g. LAN [Local Area Networks] or WAN [Wide Area Networks]
    • H04L12/40Bus networks
    • H04L2012/40208Bus networks characterized by the use of a particular bus standard
    • H04L2012/40228Modbus

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Geophysics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Remote Sensing (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
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  • Computer Networks & Wireless Communication (AREA)
  • Cable Transmission Systems, Equalization Of Radio And Reduction Of Echo (AREA)
  • Optical Communication System (AREA)

Abstract

sistema, método para uso em uma aplicação em poço submarino, método, e sistema de comunicação para uso em uma aplicação submarina uma técnica que permite a transmissão de sinais em aplicações em poço submarino. a técnica permite que um sinal de comunicação e um sinal de energia sejam transmitidos através de uma penetração única disposta através de um suspensor do tubo de produção de uma árvore submarina. 0 sinal de comunicação e/ou o sinal de energia é convertido de modo a permitir a comunicação ao longo de um par torcido para transmissão ao interior do poço.system, method for use in an underwater well application, method, and communication system for use in an underwater application a technique that allows the transmission of signals in subsea applications. the technique allows a communication signal and an energy signal to be transmitted through a single penetration arranged through a suspension of the production pipe of an underwater tree. The communication signal and / or the energy signal is converted to allow communication over a twisted pair for transmission within the well.

Description

SISTEMA E MÉTODO PARA USO EM UMA APLICAÇÃO EM POÇO SUBMARINOSYSTEM AND METHOD FOR USE IN A SUBMARINE WELL APPLICATION

Referência Cruzada a Pedido RelacionadoCross-Reference to Related Order

O presente documento está baseado e reivindica privilégio ao Pedido Provisório US. No. Série 61/025560, depositado em 01 de fevereiro de 2008, os conteúdos do qual são aqui apresentados por referência.This document is based on and claims privilege to the US Provisional Order. Series No. 61/025560, deposited on February 1, 2008, the contents of which are presented here by reference.

Fundamentos da InvençãoFundamentals of the Invention

Campo da InvençãoField of the Invention

As modalidades da presente invenção estão de modo geral relacionadas com sistemas de comunicação e mais especificamente estão relacionadas com os sinais de comunicação e de energia no interior de poços.The modalities of the present invention are generally related to communication systems and more specifically are related to communication and energy signals inside wells.

Descrição da Técnica RelacionadaDescription of the Related Art

As descrições e exemplos apresentados adiante não são considerados serem da técnica já existente em virtude de estarem inclusos nessa seção.The descriptions and examples presented below are not considered to be of the existing technique because they are included in this section.

Em muitas aplicações relacionadas a poços, os poços são perfurados para facilitar a recuperação de hidrocarbonetos em formações subterrâneas. Vários sistemas, métodos e ferramentas de uso no interior de poços se beneficiam do uso de cabeamento elétrico para permitir a transmissão dos sinais de comunicação ao interior do poço. Por exemplo, dispositivos para medir com exatidão a temperatura pode ser implantado ao longo de uma fácie arenosa (“sandface), e o acoplamento indutivo pode ser usado para transmitir dados a partir de dispositivos para uma completação superior. De lá, um cubo (‘hub') de comunicação no interior do poço é capaz de transmitir esses dados para o fundo do mar. Várias técnicas são usadas para transmitir os dados passando pela árvore submarina e para o local de coleta de dados situado na superfície. Todavia, uma série de dificuldades surgem na passagem de determinados tipos de sinais ou combinações deIn many well-related applications, wells are drilled to facilitate the recovery of hydrocarbons in underground formations. Various systems, methods and tools for use inside wells benefit from the use of electrical cabling to allow the transmission of communication signals inside the well. For example, devices for accurately measuring temperature can be deployed along a sandy face (“sandface), and inductive coupling can be used to transmit data from devices for superior completion. From there, a communication hub inside the well is capable of transmitting this data to the seabed. Various techniques are used to transmit the data passing through the underwater tree and to the data collection location located on the surface. However, a number of difficulties arise in passing certain types of signs or combinations of

Petição 870190083294, de 26/08/2019, pág. 9/34 sinais para ou a partir de um dispositivo localizado por debaixo da árvore submarina.Petition 870190083294, of 26/08/2019, p. 9/34 signals to or from a device located under the underwater tree.

O documento US 2007/0007001 descreve um sistema de instrumentação de poço, incluindo um fornecimento de energia e dados e dois cabos substancialmente idênticos. Os dois cabos substancialmente idênticos fornecem redundância para continuar a operação em caso de falha.US 2007/0007001 describes a well instrumentation system, including a power and data supply and two substantially identical cables. The two substantially identical cables provide redundancy to continue operation in the event of a failure.

O documento US 7,261,162 descreve um sistema e método de comunicações submarinas, incluindo uma interface para comunicar com uma instalação de superfície através de uma ligação de comunicações, utilizando um protocolo baseado em pacotes. Os métodos e sistemas descritos fornecem uma rede de comunicações aberta para monitoramento e controle de poços e leitos marítimos para aumentar a largura de banda das ligações de comunicação entre equipamentos de cabeça de poço submarinos e uma instalação de superfície.US 7,261,162 describes an underwater communications system and method, including an interface for communicating with a surface installation via a communications link, using a packet-based protocol. The methods and systems described provide an open communications network for monitoring and controlling wells and sea beds to increase the bandwidth of the communication links between subsea wellhead equipment and a surface installation.

O documento US 2007/0227727 descreve um sistema de completamento incluindo as primeiras e segundas seções de completamento, nas quais a segunda seção é implantada após a instalação da primeira seção. A primeira seção tem uma primeira porção de acoplador indutivo e a segunda seção tem uma segunda porção de acoplador indutivo para permitir a comunicação, por exemplo, entre um sensor na primeira seção e outro componente acoplado à segunda seção.US 2007/0227727 describes a completion system including the first and second completion sections, in which the second section is implanted after the installation of the first section. The first section has a first inductive coupler portion and the second section has a second inductive coupler portion to allow communication, for example, between a sensor in the first section and another component coupled to the second section.

O documento US 7,325,150 descreve um sistema para gerar, entregar e distribuir energia elétrica a elementos de rede através de uma infraestrutura de rede de comunicação de dados. A distribuição de energia e as comunicações de dados são consolidadas em uma única rede para simplificar e reduzir o custo da instalação de elementos de rede e fornecer energia de backup para dispositivos críticos no caso de falha de energia.US 7,325,150 describes a system for generating, delivering and distributing electrical energy to network elements through a data communication network infrastructure. Power distribution and data communications are consolidated into a single network to simplify and reduce the cost of installing network elements and provide backup power for critical devices in the event of a power failure.

Petição 870190083294, de 26/08/2019, pág. 10/34Petition 870190083294, of 26/08/2019, p. 10/34

Sumáriosummary

De modo geral, a presente invenção fornece um sistema e metodologia para a transmissão de sinais em aplicações em poços submarinos. Em uma modalidade, um sinal de comunicação e um sinal de energia são fornecidos através de uma única linha disposta por meio de um suspensor do tubo de produção de uma árvore submarina. Pelo menos um dentre o sinal de comunicação e o sinal de energia é convertido de modo a permitir a comunicação ao longo de um par torcido situado no interior de um poço submarino.In general, the present invention provides a system and methodology for the transmission of signals in subsea well applications. In one embodiment, a communication signal and an energy signal are provided through a single line arranged by means of a suspension of the production pipe of an underwater tree. At least one of the communication signal and the energy signal is converted to allow communication over a twisted pair located inside an underwater well.

Outras características ou alternativas se tornarão aparentes a partir da descrição que se segue, a partir de desenhos, e das reivindicações.Other features or alternatives will become apparent from the following description, from drawings, and from the claims.

Breve Descrição dos DesenhosBrief Description of Drawings

Certas modalidades da invenção serão daqui em diante descritas com referência aos desenhos que acompanham, onde as referências numéricas iguais denotam elementos semelhantes. Deve ser entendido, no entanto, que os desenhos que acompanham apenas ilustram as várias implementações aqui descritas e não são destinados a limitar o âmbito das diversas tecnologias aqui descritas. Os desenhos são os seguintes:Certain embodiments of the invention will hereinafter be described with reference to the accompanying drawings, where the same numerical references denote similar elements. It should be understood, however, that the accompanying drawings only illustrate the various implementations described here and are not intended to limit the scope of the various technologies described here. The drawings are as follows:

A Figura 1 é uma visão esquemática de um sistema de poço submarino constituído por um sistema de comunicação de sinais, de acordo com uma modalidade da presente invenção;Figure 1 is a schematic view of an underwater well system consisting of a signal communication system, according to an embodiment of the present invention;

A Figura 2 é uma ilustração esquemática de um sistema de conversão do sinal para uso com o sistema de poço submarino, de acordo com uma modalidade da presente invenção;Figure 2 is a schematic illustration of a signal conversion system for use with the subsea well system, according to an embodiment of the present invention;

A Figura 3 é outra ilustração esquemática do sistema de conversão de sinal, de acordo com uma modalidade da presente invenção;Figure 3 is another schematic illustration of the signal conversion system, according to an embodiment of the present invention;

Petição 870190083294, de 26/08/2019, pág. 11/34Petition 870190083294, of 26/08/2019, p. 11/34

A Figura 4 é uma ilustração esquemática de um sistema alternativo de conversão de sinal, de acordo com uma modalidade da presente invenção;Figure 4 is a schematic illustration of an alternative signal conversion system, according to an embodiment of the present invention;

A Figura 5 é outra ilustração esquemática de um sistema alternativo de conversão de sinal, de acordo com uma modalidade da presente invenção, eFigure 5 is another schematic illustration of an alternative signal conversion system, according to an embodiment of the present invention, and

A Figura 6 é outra ilustração esquemática de um sistema alternativo de conversão de sinal, de acordo com uma modalidade da presente invenção.Figure 6 is another schematic illustration of an alternative signal conversion system, according to an embodiment of the present invention.

Descrição Detalhada da InvençãoDetailed Description of the Invention

Na descrição a seguir, vários detalhes são estabelecidos para fornecer uma compreensão da presente invenção. No entanto, será compreendido por aqueles usualmente versados na técnica que a presente invenção pode ser praticada sem esses detalhes e que inúmeras variações ou modificações das modalidades descritas podem ser possíveis.In the description that follows, several details are set out to provide an understanding of the present invention. However, it will be understood by those of ordinary skill in the art that the present invention can be practiced without these details and that numerous variations or modifications to the described modalities may be possible.

A presente invenção geralmente refere-se a um sistema e metodologia para uso em uma aplicação de poço submarino. O sistema e a metodologia utilizam um sistema de comunicação que facilita a comunicação entre dispositivos em um poço submarino e os dispositivos acima do assoalho submarino, tais como dispositivos localizados na superfície. Em aplicações aqui descritas, a transmissão de sinais de comunicação e/ou sinais de energia é facilitado por um único sistema de conversão de sinal. Em muitas aplicações, os sinais são transmitidos através de telemetria de par torcido, e diferentes protocolos de comunicação podem ser empregados. Com a telemetria de par torcido, a comunicação entre a árvore submarina, por vezes referido como árvore de natal, utiliza dois contatos elétricos e pode ser realizada tanto com duas penetrações ou uma penetração de pino único utilizando um conector de dois pólos. Conforme descrito abaixo, o presenteThe present invention generally relates to a system and methodology for use in an underwater well application. The system and methodology use a communication system that facilitates communication between devices in an underwater well and devices above the underwater floor, such as devices located on the surface. In the applications described here, the transmission of communication signals and / or energy signals is facilitated by a single signal conversion system. In many applications, signals are transmitted via twisted pair telemetry, and different communication protocols can be employed. With twisted pair telemetry, the communication between the underwater tree, sometimes referred to as the Christmas tree, uses two electrical contacts and can be carried out with either two penetrations or a single pin penetration using a two pole connector. As described below, this

Petição 870190083294, de 26/08/2019, pág. 12/34 sistema e metodologia facilitam o uso de penetrações de pino único.Petition 870190083294, of 26/08/2019, p. 12/34 system and methodology facilitate the use of single pin penetrations.

O sistema e metodologia também permitem algum grau de padronização das árvores submarinas o que pode levar a significativas economias, particularmente quando implantados em grandes áreas. Às vezes, nem todos os poços em um dado campo utilizam a telemetria de par torcido, e várias soluções podem ser aplicadas para manter a mesma topologia da árvore submarina independentemente das linhas de controle utilizadas. Por exemplo, um adequado cabeamento pode ser provido tal que dois pinos únicos ou um pólo duplo podem ser configurados tal que a árvore submarina não necessite mudar de par torcido para par simples.The system and methodology also allows for some degree of standardization of underwater trees, which can lead to significant savings, particularly when deployed in large areas. Sometimes, not all wells in a given field use twisted pair telemetry, and several solutions can be applied to maintain the same subsea tree topology regardless of the control lines used. For example, suitable cabling can be provided such that two single pins or a double pole can be configured such that the underwater tree does not need to change from twisted pair to single pair.

No entanto, uma outra opção é descrita em mais detalhes adiante e utiliza um sistema eletrônico de conversão posicionado abaixo da árvore/cabeça de poço submarino. O sistema eletrônico de conversão pode se comunicar para cima por meio de um de penetração de pino único e para baixo por meio de um par torcido. Por conseguinte, todas as árvores submarinas em um determinado campo podem usar um conector de pólo único, com pino único.However, another option is described in more detail below and uses an electronic conversion system positioned below the subsea wellhead / tree. The electronic conversion system can communicate upwards through a single pin penetration and downwards through a twisted pair. Therefore, all subsea trees in a given field can use a single pole connector, with a single pin.

A telemetria por par torcido é uma tecnologia que pode ser usada em muitos sistemas de comunicação. Os sistemas de comunicação de par torcido permitem um protocolo equilibrado de comunicação, em que a energia que se movimenta para baixo em um cabeamento é conjugada pela correspondente energia que se movimenta para cima em um outro cabeamento. Isso é tipicamente referido como um Modo Diferencial de transmissão. Pelo fato dos cabeamentos estarem torcidos no par torcido, qualquer ruído que adentre ao sistema adentra identicamente em ambos os cabeamentos e é comumente referido como um sinal de Modo Comum. Os circuitos podem ser construídos de modo aTwisted pair telemetry is a technology that can be used in many communication systems. The twisted pair communication systems allow for a balanced communication protocol, in which the energy that moves downwards in one cabling is conjugated by the corresponding energy that moves upwards in another cabling. This is typically referred to as a Differential Mode of transmission. Because the cabling is twisted in the twisted pair, any noise that enters the system identically enters both cabling and is commonly referred to as a Common Mode signal. The circuits can be constructed in such a way

Petição 870190083294, de 26/08/2019, pág. 13/34 distinguir entre o Modo Comum e o Modo Diferencial e geralmente envolvem subtrair o sinal em uma linha do sinal na outra linha. Consequentemente, o Modo Comum desaparece enquanto o Modo Diferencial é dobrado.Petition 870190083294, of 26/08/2019, p. 13/34 distinguish between Common Mode and Differential Mode and usually involve subtracting the signal on one line from the signal on the other line. Consequently, the Common Mode disappears while the Differential Mode is doubled.

Uma fonte principal de ruído em um sistema submarino é o ruído de solo e é devido à alteração do potencial resultante de, por exemplo, a ativação de grandes equipamentos, bombas, intensificadores de carga, válvulas e outros dispositivos. Tal ruído entra diretamente no Modo Comum e pode ser difícil de bloquear, a menos que o sistema possua dois cabeamentos. Quando as ferramentas no interior do poço são ativadas, o Modo Comum é criado e pode ser transmitido na mesma banda de frequência como a telemetria de comunicação, desse modo complicando ainda mais a modulação e a demodulação.A major source of noise in an underwater system is ground noise and is due to the change in potential resulting from, for example, the activation of large equipment, pumps, charge intensifiers, valves and other devices. Such noise enters the Common Mode directly and can be difficult to block, unless the system has two wires. When the tools inside the well are activated, the Common Mode is created and can be transmitted in the same frequency band as communication telemetry, thereby further complicating modulation and demodulation.

Uma solução parcial para separar Modo Comum é permitir a comunicação apenas em uma direção para reduzir significativamente a quantidade de dados. Por exemplo, o sistema pode ser limitado a medidores de pressão/temperatura em uma única linha. Adicionalmente, a comunicação para baixo para os medidores pode ser restringida. Nesse último caso, uma placa de interface que comanda a troca de frequência pode ser usada dentro da árvore submarina para a demodulação. A comunicação pode ser realizada através de um pino único na árvore submarina. No entanto, mesmo com filtragem analógica e digital, a comunicação pode ser vulnerável à ativação de alguns tipos de bombas elétricas submersíveis.A partial solution to separate Common Mode is to allow communication in one direction only to significantly reduce the amount of data. For example, the system can be limited to pressure / temperature gauges on a single line. Additionally, communication down to the meters can be restricted. In the latter case, an interface board that controls the frequency change can be used within the underwater tree for demodulation. Communication can be carried out via a single pin on the undersea tree. However, even with analog and digital filtering, communication can be vulnerable to the activation of some types of submersible electric pumps.

A telemetria de par torcido também pode ser usada em um sistema de matriz de temperatura não apenas para a rejeição do ruído mas também para permitir a comunicação bidirecional. Nesse pedido, a minimização da provisão de energia pode ser um parâmetro importante numa implantação submarina. Cada vezTwisted-pair telemetry can also be used in a temperature matrix system not only for noise rejection but also to enable bidirectional communication. In this order, minimizing the energy supply can be an important parameter in an underwater deployment. Each time

Petição 870190083294, de 26/08/2019, pág. 14/34 quente para uma implantação de submarinos. Cada vez que uma matriz de temperatura é implantada, um técnico e/ou engenheiro de campo ajusta as configurações de tensão e corrente em toda a matriz. A quantidade de ajuste depende do comprimento da completação, dos componentes, e ainda da eficiência da fixação e proteção dos sensores. Muitas vezes a quantidade de ajuste não pode ser prevista com antecedência. Além disso, ela pode ser ineficiente para fixar o ajuste de energia a um nível alto devido a fatores potenciais tais como fraco aterramento entre dois componentes da completação. Além disso, durante a produção para o coletor de distribuição submarino, o sistema de matriz de temperatura só pode ser operado uma vez a cada poucos dias de uma forma, por exemplo, sincronizado para conjugar quando dados de fluxo trifásico estiverem disponíveis. Como um resultado, a comunicação bidirecional pode ser útil como um componente de um sistema de matriz de temperatura.Petition 870190083294, of 26/08/2019, p. 14/34 hot for a submarine deployment. Each time a temperature matrix is implanted, a technician and / or field engineer adjusts the voltage and current settings across the matrix. The amount of adjustment depends on the length of the completion, the components, as well as the efficiency of fixing and protecting the sensors. Often the amount of adjustment cannot be predicted in advance. In addition, it can be inefficient to set the energy setting to a high level due to potential factors such as poor grounding between two components of the completion. In addition, during production for the subsea distribution manifold, the temperature matrix system can only be operated once every few days in a way, for example, synchronized to conjugate when three-phase flow data is available. As a result, bidirectional communication can be useful as a component of a temperature matrix system.

Além disso, a telemetria de par torcido pode ser benéfica para o gerenciamento de energia. A transmissão de energia elétrica através de um sistema situado no poço não é apenas para fornecer comunicação, mas os sinais elétricos também podem ser usados para fornecer energia para as ferramentas e outros dispositivos. Nesta última aplicação, o Modo Comum é uma vantagem porque ambos os cabeamentos podem ser usados para conduzir energia em Modo Comum tal que a resistência elétrica é dividida pela metade.In addition, twisted pair telemetry can be beneficial for power management. The transmission of electrical energy through a system located in the well is not only to provide communication, but electrical signals can also be used to supply energy to tools and other devices. In this last application, Common Mode is an advantage because both cables can be used to conduct energy in Common Mode such that the electrical resistance is divided in half.

Em diversas aplicações ilustrativas de comunicação discutidas adiante, a telemetria de par torcido é empregada em sistemas de comunicação submarina. A comunicação pode ser realizada através da árvore submarina por meio de penetração/conector de pino único que possui dois condutores separados. Em um exemplo, o conector de pino único compreendeIn several illustrative communication applications discussed below, twisted pair telemetry is used in subsea communication systems. Communication can be carried out through the subsea tree through a single pin penetration / connector that has two separate conductors. In one example, the single pin connector comprises

Petição 870190083294, de 26/08/2019, pág. 15/34 dois condutores separados localizados em um de pino único concêntrico, como o conector de pino único Diamould Seawell02. Conectores de pino único podem ser projetados de modo a tornar desnecessária o provimento de alinhamento rotacional antes da conjugação das porções plugue e receptáculo do conector de pino único. Além disso, as porções de plugue e receptáculo do conector podem ter barreiras de vedação, tais como barreiras de vedação dupla, entre o conector e a carcaça envolvente na árvore submarina.Petition 870190083294, of 26/08/2019, p. 15/34 two separate conductors located on a concentric single pin, such as the Diamould Seawell02 single pin connector. Single pin connectors can be designed to make the provision of rotational alignment unnecessary prior to the conjugation of the plug and receptacle portions of the single pin connector. In addition, the plug and receptacle portions of the connector may have sealing barriers, such as double sealing barriers, between the connector and the enclosure in the undersea tree.

Como descrito a seguir, vários dispositivos podem ser utilizados para a transmissão de sinais, por exemplo, sinais de energia e de comunicação, através de um suspensor do tubo de produção e árvore submarina em uma aplicação em poço submarino. Em um exemplo, uma placa de interface, uma rede de comunicação, e um conector de pino único são utilizados para conduzir os sinais desejados. A comunicação proveniente de um módulo submarino de dispositivos eletrônicos para o placa de interface pode ser conduzida através de, por exemplo, um DIN de 96 pinos. Em alguns casos, o módulo submarino de dispositivos eletrônicos é alimentado através de uma fonte de alimentação de 24 V, e a energia pode ser fornecida localmente ou através de, por exemplo, um umbilical. A comunicação por ‘Modbus' pode utilizar um projeto de 2 fios ou um projeto de 4 fios.As described below, several devices can be used to transmit signals, for example, energy and communication signals, through a production tube hanger and underwater tree in an underwater well application. In one example, an interface card, a communication network, and a single pin connector are used to conduct the desired signals. Communication from an underwater electronic device module to the interface board can be conducted via, for example, a 96-pin DIN. In some cases, the subsea module for electronic devices is powered via a 24 V power supply, and power can be supplied locally or via, for example, an umbilical. Modbus communication can use a 2-wire design or a 4-wire design.

Tanto um sinal de energia e um sinal de comunicação podem ser passados através da penetração de pino único na árvore submarina. É concebível, que o ruído possa ocorrer sobre qualquer banda de frequência, mas o sinal da energia pode ser enviado numa frequência diferente que a frequência do sinal de comunicação. O placa de interface pode ser projetado para transmitir energia como, por exemplo, energia a 175V DC. Além disso, a faixa de frequências do protocolo daBoth a power signal and a communication signal can be passed through the single pin penetrating the underwater tree. It is conceivable that noise can occur over any frequency band, but the energy signal can be sent at a different frequency than the frequency of the communication signal. The interface board can be designed to transmit power, such as 175V DC power. In addition, the frequency range of the

Petição 870190083294, de 26/08/2019, pág. 16/34 rede de comunicação pode ser selecionado para otimizar a transmissão de dados a longas distâncias. Em geral, uma transmissão de alta freqüência pode ser usada para enviar quantidades substanciais de dados em curtas distâncias, e uma transmissão de baixa freqüência pode ser usada para enviar menos dados sobre distâncias muito maiores.Petition 870190083294, of 26/08/2019, p. 16/34 communication network can be selected to optimize data transmission over long distances. In general, a high frequency transmission can be used to send substantial amounts of data over short distances, and a low frequency transmission can be used to send less data over much greater distances.

Referindo de modo geral à Figura 1, um exemplo de aplicação de um sistema submarino e de comunicação é ilustrado esquematicamente. Nesta modalidade, um sistema de poço 20 compreende uma árvore submarina 22 e um sistema de comunicação 24 que permite a comunicação através da árvore submarina 22. A árvore submarina 22 é posicionada em um assoalho submarino 26 acima de um furo de poço 28 que possui um poço de produção 30 que se estende para baixo e para dentro de uma formação subterrânea 32. A árvore submarina 22 pode compreender uma variedade de componentes, incluindo um suspensor do tubo de produção 34 possuindo uma penetração 36. A penetração 36 pode ser projetada para acomodar uma penetração de pino único 38, que pode ser utilizada, por exemplo, para transmitir tanto sinais de comunicação e pinos únicos de energia para e/ou provenientes de um par torcido situado no furo de poço 28. A título de exemplo ilustrativo, a árvore submarina 22 pode ser uma árvore vertical.Referring in general to Figure 1, an example of application of a submarine and communication system is illustrated schematically. In this modality, a well system 20 comprises an underwater tree 22 and a communication system 24 that allows communication through underwater tree 22. The underwater tree 22 is positioned on an underwater floor 26 above a well hole 28 that has a production well 30 extending downward and into an underground formation 32. Underwater tree 22 can comprise a variety of components, including a production tube hanger 34 having a penetration 36. The penetration 36 can be designed to accommodate a single pin penetration 38, which can be used, for example, to transmit both communication signals and single power pins to and / or from a twisted pair located in well hole 28. As an illustrative example, the tree submarine 22 can be a vertical tree.

Adicionalmente à penetração de pino único 38, o sistema de comunicação 24 compreende um sistema de conversão de sinal 40 que possui um sistema de conversão superior 42, localizado de modo geral acima da penetração de pino único 38, e um sistema de conversão inferior 44, localizado de modo geral abaixo da penetração de pino único 38. Por exemplo, os sistemas de conversão superior e inferior 42, 44, podem ser posicionados em lados opostos do suspensor do tubo de produção 34. O sistema de comunicação de 24 também podeIn addition to the single pin penetration 38, the communication system 24 comprises a signal conversion system 40 which has an upper conversion system 42, generally located above the single pin penetration 38, and a lower conversion system 44, located generally below single pin penetration 38. For example, the upper and lower conversion systems 42, 44, can be positioned on opposite sides of the production tube hanger 34. The communication system 24 can also

Petição 870190083294, de 26/08/2019, pág. 17/34 incluir linhas de comunicação 46, 48, que podem ser utilizadas para conduzir sinais, por exemplo, sinais de comunicação e de energia, para e/ou provenientes de locais situados na superfície e de locais situados no interior do poço, respectivamente. Na modalidade ilustrada, a linha de comunicação 48 compreende pelo menos em parte uma linha de comunicação de par torcido para permitir a comunicação/telemetria de par torcido. Embora uma linha de comunicação de par torcido seja mostrada nesse exemplo ilustrativo, as modalidades não precisam estar limitadas a essa configuração. Outros tipos de linhas de comunicação podem ser utilizadas, tal como um cabeamento multi-núcleo entre outros.Petition 870190083294, of 26/08/2019, p. 17/34 include communication lines 46, 48, which can be used to conduct signals, for example, communication and energy signals, to and / or from locations located on the surface and locations located inside the well, respectively. In the illustrated embodiment, the communication line 48 comprises at least in part a twisted pair communication line to allow twisted pair communication / telemetry. Although a twisted pair communication line is shown in this illustrative example, the modalities need not be limited to this configuration. Other types of communication lines can be used, such as multi-core cabling, among others.

O sistema de comunicação 24 pode ser usado para entregar os sinais de comunicação e/ou sinais de energia para e provenientes de uma variedade de dispositivos 50 situados no interior do poço. Os dispositivos 50 podem variar de uma aplicação para outra e podem incluir válvulas, bombas, sensores, medidores, ferramentas e outros dispositivos. Além disso, um ou mais dispositivos de interior de poço 50 pode ser utilizado em cooperação com, ou fazer parte de uma série de completações 51.The communication system 24 can be used to deliver the communication signals and / or energy signals to and from a variety of devices 50 located inside the well. Devices 50 may vary from application to application and may include valves, pumps, sensors, gauges, tools and other devices. In addition, one or more wellhead devices 50 can be used in cooperation with, or be part of a series of completions 51.

Referindo de modo geral à Figura 2, uma modalidade do sistema de conversão de sinal 40 é ilustrada. Nesta modalidade, a penetração de pino único 38 se estende através do suspensor do tubo de produção 34 para conectar o sistema de conversão superior 42 com o sistema de conversão inferior 44. O sistema de conversão inferior 44 é conectado a um par torcido 52, que pode ser aterrado por meio de um aterramento 54 adequado. O par torcido 52 pode ser conectado a, ou formado como parte de um ‘bus' ou rede de distribuição noReferring generally to Figure 2, one embodiment of the signal conversion system 40 is illustrated. In this embodiment, the single pin penetration 38 extends through the production tube hanger 34 to connect the upper conversion system 42 with the lower conversion system 44. The lower conversion system 44 is connected to a twisted pair 52, which can be grounded by means of a suitable ground 54. Twisted pair 52 can be connected to, or formed as part of a 'bus' or distribution network in the

Petição 870190083294, de 26/08/2019, pág. 18/34 interior do poço 56, tal como uma rede de comunicação Wellnet disponível da Schlumberger Corporation.Petition 870190083294, of 26/08/2019, p. 18/34 inside well 56, as well as a Wellnet communication network available from Schlumberger Corporation.

Embora o sistema de conversão de sinal 40 possa compreender uma variedade de componentes, a modalidade ilustrada utiliza uma placa de interface 58 e um módulo submarino de dispositivos eletrônicos 60 para formar o sistema de conversão superior 42. A título de exemplo, o módulo submarino de dispositivos eletrônicos 60 pode ser conectado à placa de interface 58 através de um DIN de 96 pinos ou de outra técnica adequada. Os sinais de comunicação podem ser entregues a partir do módulo submarino de dispositivos eletrônicos 60 à placa de interface 58 por meio do ‘Modbus' de comunicação 59 ou de um outro método adequado de comunicação. Além disso, a energia pode ser entregue através do módulo submarino de dispositivos eletrônicos 60 à placa de interface 58. Na Figura 2, a energia é ilustrada como fornecida a partir de uma fonte de 2 4V em módulo submarino de dispositivos eletrônicos 60, todavia, muitas aplicações fornecem energia elétrica por meio de um umbilical ou de outro dispositivo adequado de energia.Although the signal conversion system 40 may comprise a variety of components, the illustrated embodiment uses an interface board 58 and an underwater electronic device module 60 to form the upper conversion system 42. As an example, the underwater conversion module Electronic devices 60 can be connected to interface card 58 via a 96-pin DIN or other suitable technique. Communication signals can be delivered from the subsea module of electronic devices 60 to interface card 58 via communication ‘Modbus’ 59 or another suitable method of communication. In addition, power can be delivered through the subsea module of electronic devices 60 to interface board 58. In Figure 2, power is illustrated as supplied from a 2 4V source in subsea module of electronic devices 60, however, many applications provide electrical energy through an umbilical or other suitable energy device.

O placa de interface 58 pode compreender um módulo conversor 62, que recebe os sinais do módulo submarino de dispositivos eletrônicos 60 e os converte a um protocolo apropriado para uso sistema de comunicação submarino. Por exemplo, os sinais de comunicação podem ser convertidos em sinais de comunicação compatíveis com o Wellnet. O placa de interface 58 compreende ainda um módulo de frequência 64 acoplado ao módulo conversor 62 e usado para aumentar a frequência do sinal de comunicação antes dele ser combinado com o sinal da energia. O sinal da energia fornecido através do módulo submarino de dispositivos eletrônicos 60 é também convertido por um módulo conversor de energia 66 que pode serThe interface board 58 may comprise a converter module 62, which receives the signals from the subsea module of electronic devices 60 and converts them to a protocol suitable for use in the subsea communication system. For example, communication signals can be converted into communication signals compatible with Wellnet. The interface board 58 further comprises a frequency module 64 coupled to the converter module 62 and used to increase the frequency of the communication signal before it is combined with the energy signal. The energy signal delivered via the subsea electronic device module 60 is also converted by a power converter module 66 that can be

Petição 870190083294, de 26/08/2019, pág. 19/34 parte da placa de interface 58. A título de exemplo, o módulo conversor de energia 66 converte o sinal da energia a um sinal de corrente contínua, tal como um sinal de corrente contínua de 175V ou outro sinal apropriado. Outras modalidades podem não estar limitadas ao sinal de corrente contínua de 175V descrito nesse exemplo.Petition 870190083294, of 26/08/2019, p. 19/34 part of the interface board 58. As an example, the power converter module 66 converts the energy signal to a direct current signal, such as a 175V direct current signal or other appropriate signal. Other modalities may not be limited to the 175V direct current signal described in this example.

Os convertidos sinal de comunicação e sinal de energia são entregues a um módulo de combinação 68 que é usado para combinar os sinais antes da placa de interface 58 transmitir os sinais combinados através da penetração de pino único 38 do sistema de conversão inferior 44. Deve-se notar que o placa de interface 58 também pode ser projetado para separar sinais provenientes do interior do poço que são transmitidos para cima através da penetração de pino único 38. Adicionalmente, os solos apropriados podem ser providos para os componentes do sistema de conversão superior 42, sistema de conversão inferior 44 e rede no interior do poço 56, como o necessário.The converted communication signal and power signal are delivered to a combination module 68 which is used to combine the signals before the interface board 58 transmits the combined signals through the single pin penetration 38 of the lower conversion system 44. it should be noted that interface board 58 can also be designed to separate signals from inside the well that are transmitted upward through single pin penetration 38. In addition, the appropriate soils can be provided for the components of the upper conversion system 42 , lower conversion system 44 and network inside well 56, as needed.

Nessa modalidade particular, o sistema de conversão inferior 44 compreende uma ponte de frequência intensificada 70, que está situada abaixo do suspensor do tubo de produção 34. A ponte de frequência intensificada 70 recebe a comunicação de saída da placa de interface que, como descrito acima, foi elevada a uma frequência maior antes de ser combinada com o sinal de energia em corrente contínua. Devido à frequência maior, os componentes analógicos podem ser usados dentro da ponte de frequência intensificada 70 para separar o sinal da energia e o sinal de comunicação, do sinal combinado. Em seguida da separação do sinal, a ponte de frequência intensificada 70 é usada para converter o sinal da placa de interface de volta para as freqüências da rede de comunicação. O sinal da energia é recombinado de volta com oIn this particular embodiment, the lower conversion system 44 comprises an intensified frequency bridge 70, which is located below the production tube hanger 34. The intensified frequency bridge 70 receives the output communication from the interface board which, as described above , was raised to a higher frequency before being combined with the DC power signal. Due to the higher frequency, the analog components can be used within the intensified frequency bridge 70 to separate the energy signal and the communication signal from the combined signal. Following signal separation, the stepped frequency bridge 70 is used to convert the signal from the interface board back to the frequencies of the communication network. The energy signal is recombined back with the

Petição 870190083294, de 26/08/2019, pág. 20/34 sinal de comunicação e a combinação é entregue ao par torcido 52 para transmissão ao interior do poço.Petition 870190083294, of 26/08/2019, p. 20/34 communication signal and the combination is delivered to twisted pair 52 for transmission inside the well.

A ponte de frequência intensificada 70 pode ter uma variedade de formas e componentes, mas uma modalidade está ilustrada esquematicamente na Figura 3. Nessa modalidade, a ponte de frequência intensificada 70 inclui um módulo de separação de sinal 72 designada para separar o sinal da energia do sinal de comunicação após o recebimento do sinal combinado proveniente da placa de interface 58 por meio da penetração de pino único 38. Nessa modalidade, o sinal de comunicação separada é entregue a um módulo conversor digital 74, que converte o sinal de comunicação a um sinal digital. O sinal digital é entregue a um subsequente módulo conversor 7 6, que é projetado para converter o sinal digital a um apropriado sinal de rede de comunicação, tal como um sinal de comunicação Wellnet.The stepped frequency bridge 70 can have a variety of shapes and components, but one embodiment is illustrated schematically in Figure 3. In that embodiment, the stepped frequency bridge 70 includes a signal separation module 72 designed to separate the signal from the power of the communication signal after receiving the combined signal from interface card 58 via single pin penetration 38. In this mode, the separate communication signal is delivered to a digital converter module 74, which converts the communication signal to a signal digital. The digital signal is delivered to a subsequent converter module 76, which is designed to convert the digital signal to an appropriate communication network signal, such as a Wellnet communication signal.

O sinal da energia separado é entregue a um conversor do sinal de energia 78, que é usado para converter o sinal de energia de volta para um sinal de corrente contínua, tal como um sinal de corrente contínua de 175V. O sinal de energia e o sinal de comunicação são então entregues a um módulo de combinação 80 que é usado para recombinar o sinal de energia e o sinal de comunicação para transmissão ao par torcido 52 e a rede de comunicação 56 no interior do poço. Deverá ser notado que a ponte de frequência intensificada 70 também pode ser projetada para separar sinais que são recebidos provenientes do interior do poço, e esses sinais podem ser recombinados para transmissão ao sistema de conversão superior 42 através da penetração de pino único 38.The separate energy signal is delivered to an energy signal converter 78, which is used to convert the energy signal back to a direct current signal, such as a 175V direct current signal. The energy signal and the communication signal are then delivered to a combination module 80 which is used to recombine the energy signal and the communication signal for transmission to twisted pair 52 and the communication network 56 inside the well. It should be noted that the stepped frequency bridge 70 can also be designed to separate signals that are received from inside the well, and those signals can be recombined for transmission to the upper conversion system 42 through single pin penetration 38.

Existem diversas alternativas no que diz respeito às formas eficientes de comutação das frequências da rede de comunicação para cima e para baixo. Uma abordagem é converterThere are several alternatives with regard to efficient ways of switching the frequencies of the communication network up and down. One approach is to convert

Petição 870190083294, de 26/08/2019, pág. 21/34 os sinais de analógicos para digitais e em seguida de volta novamente. Por consequência, o sistema de comunicação precisa demodular e em seguida imediatamente modular novamente. Por conseguinte, um protocolo de comunicação apropriado e capaz é utilizado. Em algumas modalidades, a ponte de frequência intensificada 70 é efetivamente utilizada para capturar dados provenientes da placa de interface 58 e, em seguida, jogar os dados de volta para a rede de comunicações 56, enquanto que a ponte de frequência intensificada 70 fica simultaneamente capturando os dados provenientes da rede de comunicação 56 e passando-os acima para a placa de interface 58.Petition 870190083294, of 26/08/2019, p. 21/34 the signals from analog to digital and then back again. Consequently, the communication system needs to demodulate and then immediately modulate again. Therefore, an appropriate and capable communication protocol is used. In some embodiments, the stepped frequency bridge 70 is effectively used to capture data from interface card 58 and then throw the data back to communications network 56, while stepped frequency bridge 70 is simultaneously capturing the data from the communication network 56 and passing it up to the interface card 58.

Diversas variações do sistema de conversão de sinal 40 também podem ser empregadas. Em uma modalidade, conforme ilustrado na Figura 4, o sistema de conversão superior 42 é simplificado mediante modificação da placa de interface 58 para evitar o curto-circuito da comunicação para o solo. De acordo com uma modalidade, a modificação para evitar o curtocircuito pode ser conseguida mediante utilizar um ou mais componentes passivos 82 em um módulo alternativo de combinação 84 utilizado para combinar os separados sinal de comunicação e sinal da energia.Several variations of the signal conversion system 40 can also be employed. In one embodiment, as shown in Figure 4, the upper conversion system 42 is simplified by modifying the interface board 58 to avoid shorting the communication to the ground. According to one embodiment, the modification to avoid short-circuiting can be achieved by using one or more passive components 82 in an alternative combination module 84 used to combine the separate communication signal and energy signal.

Em uma outra variação do sistema de conversão, uma simplificação adicional é conseguida com uma ponte de frequência intensificada simplificada, conforme ilustrado na Figura 5. Neste exemplo, a ponte de frequência intensificada 70 utiliza um módulo de alimentação 86 projetado para usar uma corrente contínua de entrada numa voltagem desejada, tal como 175V. Adicionalmente, a conversão para digital é conseguida nas frequências da rede de comunicação. Esquematicamente, o sistema é similar ao da ponte de frequência intensificada ilustrada na Figura 3, exceto paraIn another variation of the conversion system, further simplification is achieved with a simplified stepped frequency bridge, as shown in Figure 5. In this example, the stepped frequency bridge 70 uses a power module 86 designed to use a direct current of input at a desired voltage, such as 175V. Additionally, conversion to digital is achieved at the frequencies of the communication network. Schematically, the system is similar to the enhanced frequency bridge illustrated in Figure 3, except for

Petição 870190083294, de 26/08/2019, pág. 22/34 realizar a conversão para digital nas freqüências da rede de comunicação. Efetivamente, duas estações de rede de comunicação são fornecidas uma de costas para a outra. A primeira rede de comunicação se comunica com a placa de interface 58, e ela se comunica digitalmente com a segunda rede de comunicação na ponte de frequência intensificada simplificada, e essa segunda rede de comunicação passa a comunicação ao interior do poço para, por exemplo, o dispositivo ou dispositivos 50 no interior do poço (ver Figura 1) .Petition 870190083294, of 26/08/2019, p. 22/34 perform the conversion to digital on the frequencies of the communication network. In effect, two communication network stations are provided with their backs to each other. The first communication network communicates with interface card 58, and it communicates digitally with the second communication network on the simplified enhanced frequency bridge, and this second communication network passes the communication inside the well to, for example, the device or devices 50 inside the well (see Figure 1).

Em algumas modalidades, modificações podem ser feitas para o circuito elétrico para assegurar que a comunicação não terá curto-circuito ao solo. Por exemplo, os componentes passivos podem ser usados na ponte de frequência intensificada 70. Conforme ilustrado na Figura 6, a ponte de frequência intensificada simplificada 70 pode ser modificada usando estações de rede de comunicação colaborativas 88, 90, respectivamente.In some modalities, modifications can be made to the electrical circuit to ensure that the communication will not be short-circuited to the ground. For example, passive components can be used on the enhanced frequency bridge 70. As illustrated in Figure 6, the simplified enhanced frequency bridge 70 can be modified using collaborative communication network stations 88, 90, respectively.

A título de exemplo, as modificadas estações de rede de comunicação 88 e 90 podem ser formadas pelo menos em parte com software. O consumo de energia e outros parâmetros operacionais podem ser avaliados a partir dos dispositivos/ferramentas existentes e desse modo quando as estações da rede de comunicação são atualizados, atualizações similares podem ser aplicadas ao software na ponte de frequência intensificada 70. Se o uso de componentes baseados em software é adequado, muitas vezes dependem do ambiente e aplicações específicas em que o sistema de comunicação é utilizado.As an example, the modified communication network stations 88 and 90 can be formed at least in part with software. Power consumption and other operating parameters can be assessed from existing devices / tools and thus when the stations in the communication network are updated, similar updates can be applied to the software on the stepped frequency bridge 70. If the use of components software-based is suitable, often depend on the specific environment and applications in which the communication system is used.

O sistema de poço 20 e sistema de comunicação 24 podem ser formados por uma variedade de componentes para uso com vários tipos de sistemas de poço. Além disso, a seleção deThe well system 20 and communication system 24 can be formed by a variety of components for use with various types of well systems. In addition, the selection of

Petição 870190083294, de 26/08/2019, pág. 23/34 componentes para a construção do sistema de conversão de sinal pode variar dependendo de fatores ambientais aos quais o sistema está sujeito numa determinada aplicação. Além disso, vários tipos de árvores submarinas, por exemplo, árvores de Natal verticais e outras árvores submarinas, podem ser empregados com diferentes tipos de suspensores dos tubos de produção. Em muitas modalidades, o suspensor do tubo de produção é projetado com uma penetração única para acomodar a passagem de uma única linha de comunicação. Todavia, a linha de comunicação pode incluir um ou mais fios elétricos, fibras óticas e outros meios para a condução da energia e/ou sinais de comunicação.Petition 870190083294, of 26/08/2019, p. 23/34 components for the construction of the signal conversion system can vary depending on environmental factors to which the system is subject in a given application. In addition, various types of underwater trees, for example vertical Christmas trees and other underwater trees, can be used with different types of production pipe hangers. In many embodiments, the production tube hanger is designed with a single penetration to accommodate the passage of a single line of communication. However, the communication line may include one or more electrical wires, optical fibers and other means for conducting energy and / or communication signals.

Além disso, os posicionamentos do sistema de conversão superior e do sistema de conversão inferior pode variar. Além disso, as placas de controle e componentes de cooperação podem ser construídos como componentes autônomos ou em combinação com outros componentes do poço. Os componentes do sistema de conversão de sinal podem também compreender componentes digitais, componentes analógicos e/ou misturas de componentes digitais e analógicos. Em algumas aplicações, um ou mais dos módulos contidos no sistema de conversão de sinal podem alcançar a desejada funcionalidade por meio de software, ou sozinho ou em combinação com componentes rígidos.In addition, the placements of the upper conversion system and the lower conversion system may vary. In addition, the control boards and cooperation components can be built as stand-alone components or in combination with other components in the well. The components of the signal conversion system may also comprise digital components, analog components and / or mixtures of digital and analog components. In some applications, one or more of the modules contained in the signal conversion system can achieve the desired functionality through software, either alone or in combination with rigid components.

Por conseguinte, embora apenas algumas modalidades da presente invenção tenham sido descritas em detalhes acima, aqueles usualmente versados na técnica irão facilmente notar que muitas modificações são possíveis sem se afastar materialmente das orientações dessa invenção. Tais modificações são pretendidas estarem inseridas no escopo dessa invenção como definido nas reivindicações.Therefore, while only a few embodiments of the present invention have been described in detail above, those usually skilled in the art will easily notice that many modifications are possible without departing materially from the guidelines of that invention. Such modifications are intended to be within the scope of that invention as defined in the claims.

Claims (18)

- REIVINDICAÇÕES 1. Sistema, caracterizado pelo fato de que compreende:- CLAIMS 1. System, characterized by the fact that it comprises: um sistema de comunicação (24) em poço submarino compreendendo:a communication system (24) in an underwater well comprising: um suspensor de tubos de produção (34) tendo um pólo de penetração (36) elétrica único tanto para um sinal de comunicação quanto para um sinal de energia;a production pipe hanger (34) having a single electrical penetration pole (36) for both a communication signal and an energy signal; uma placa de interface (58) posicionada acima do pólo de penetração (36) elétrica único para transmitir oan interface plate (58) positioned above the single electrical penetration pole (36) to transmit the sinal de comunicação communication signal e o it's the sinal signal de in energia energy através da by penetração (36) única; single penetration (36); e and um sistema de a system of conversão conversion inferior bottom (44) para (44) for converter o sinal de convert the signal comunicação Communication e and o sinal the sign de energia power para transmitir atravé to transmit through s de s of um par a couple torcido (48) twisted (48) . . 2. Sistema, de acordo 2. System, according com with a The reivindicação 1, claim 1,
caracterizado pelo fato de o suspensor do tubo de produção (34) ser posicionado em uma árvore vertical (22) situada em um assoalho submarino.characterized by the fact that the production tube hanger (34) is positioned on a vertical tree (22) located on an underwater floor.
3. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de adicionalmente compreender um módulo submarino de dispositivos eletrônicos (60) acoplado à placa de interface (58) acima do suspensor do tubo de produção (34).3. System, according to claim 1, characterized by the fact that it additionally comprises an underwater module of electronic devices (60) coupled to the interface plate (58) above the production tube hanger (34). 4. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o sistema de conversão inferior (44) compreender uma ponte de frequência intensificada (70).4. System according to claim 1, characterized in that the lower conversion system (44) comprises an intensified frequency bridge (70). 5. Sistema, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de a ponte de frequência intensificada (70) separar o sinal de comunicação do sinal de energia.5. System according to claim 4, characterized by the fact that the intensified frequency bridge (70) separates the communication signal from the energy signal. Petição 870190083294, de 26/08/2019, pág. 25/34Petition 870190083294, of 26/08/2019, p. 25/34 6. Sistema, 6. System, de in acordo wake up com with a reivindicação 5, claim 5, caracterizado featured pelo fur fato fact de in a The ponte de frequência frequency bridge intensificada intensified (70) converter (70) convert o sinal the sign de energia para um sinal power for a signal de 175 volts. 175 volts. 7. Sistema, 7. System, de in acordo wake up com with a reivindicação 5, claim 5, caracterizado featured pelo fur fato fact de in a The ponte de frequência frequency bridge intensificada intensified (70) converter (70) convert o O sinal signal de comunicação para um communication for a sinal digital. digital signal. 8. Sistema, 8. System, de in acordo wake up com with a reivindicação 5, claim 5, caracterizado featured pelo fur fato fact de in a The ponte de frequência frequency bridge
intensificada (70) converter o sinal digital para um sinal de comunicação Wellnet.intensified (70) converting the digital signal to a Wellnet communication signal.
9. Sistema, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de a ponte de frequência intensificada (70) combinar o sinal de energia e o sinal de comunicação para transmissão ao longo do par torcido (48).9. System, according to claim 5, characterized by the fact that the intensified frequency bridge (70) combines the energy signal and the communication signal for transmission along the twisted pair (48). 10. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a penetração (36) única compreender uma penetração de pino único (38).10. System according to claim 1, characterized in that the single penetration (36) comprises a single pin penetration (38). 11. Método para uso em uma aplicação em poço submarino, caracterizado pelo fato de que compreende:11. Method for use in an underwater well application, characterized by the fact that it comprises: fornecer um sinal de comunicação e um sinal de energia através de uma única linha disposta através de um suspensor do tubo de produção (34), o suspensor do tubo de produção (34) tendo um pólo de penetração (36) elétrica único; e converter pelo menos o sinal de comunicação para uma comunicação por par torcido (48) para transmissão ao interior do poço.providing a communication signal and an energy signal through a single line arranged through a production tube hanger (34), the production tube hanger (34) having a single electrical penetration pole (36); and converting at least the communication signal to a twisted pair communication (48) for transmission within the well. 12. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de o fornecimento compreender a utilização de uma placa de interface (58) posicionada acima do suspensor do tubo de produção (34).12. Method according to claim 11, characterized in that the supply comprises the use of an interface plate (58) positioned above the production pipe hanger (34). Petição 870190083294, de 26/08/2019, pág. 26/34Petition 870190083294, of 26/08/2019, p. 26/34 13. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de o fornecimento compreender a utilização de uma ponte de frequência intensificada (70) posicionada abaixo do suspensor do tubo de produção (34).13. Method according to claim 12, characterized in that the supply comprises the use of an intensified frequency bridge (70) positioned below the production tube hanger (34). 14. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de adicionalmente compreender o acoplamento de um módulo submarino de dispositivos eletrônicos (60) à placa de interface (58) acima do suspensor do tubo de produção (34).14. Method, according to claim 13, characterized in that it additionally comprises the coupling of a subsea module of electronic devices (60) to the interface plate (58) above the production pipe hanger (34). 15. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de adicionalmente compreender a utilização da ponte de frequência intensificada (70) para separar o sinal de comunicação do sinal de energia.15. Method according to claim 11, characterized in that it additionally comprises the use of the intensified frequency bridge (70) to separate the communication signal from the energy signal. 16. Método, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de adicionalmente compreender a utilização da ponte de frequência intensificada (70) para recombinar o sinal de comunicação e o sinal de energia para a transmissão ao longo do par torcido (48).16. Method according to claim 15, characterized in that it additionally comprises the use of the intensified frequency bridge (70) to recombine the communication signal and the energy signal for transmission along the twisted pair (48). 17. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de adicionalmente compreender:17. Method, according to claim 11, characterized by the fact that it additionally comprises: combinar o sinal de comunicação e o sinal de energia acima do suspensor do tubo de produção (34);combining the communication signal and the energy signal above the production pipe hanger (34); transmitir o sinal combinado no único cabeamento através do suspensor do tubo de produção (34);transmit the combined signal in the single cabling through the production tube hanger (34); separar os sinais combinados em um sinal de comunicação separado e um sinal de energia separado abaixo do suspensor do tubo de produção (34); eseparating the combined signals into a separate communication signal and a separate energy signal below the production tube hanger (34); and recombinar o recombine the sinal signal de comunicação of communication separado e o sinal de separate and the energia energy separado separate para for transmissão por transmission by meio do par torcido middle of the twisted pair (48). (48). 18. 18. Método, Method, de in acordo com a deal with a reivindicação 17, claim 17,
caracterizado pelo fato de combinar compreender utilizar umacharacterized by the fact of combining understanding using a Petição 870190083294, de 26/08/2019, pág. 27/34 placa de interface (58) para combinar o sinal de comunicação e o sinal de energia.Petition 870190083294, of 26/08/2019, p. 27/34 interface board (58) for combining the communication signal and the energy signal.
19. Método, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de transmitir compreender a transmissão dos sinais combinados por meio da penetração de pino único (38) através do suspensor do tubo de produção (34) .19. Method, according to claim 17, characterized by the fact that it comprises the transmission of the combined signals through the penetration of a single pin (38) through the suspension of the production tube (34). 20. Método, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de separar compreender empregar uma ponte de frequência intensificada (70) para separar os sinais combinados.20. Method according to claim 17, characterized in that the separation comprises employing an intensified frequency bridge (70) to separate the combined signals. 21. Método, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de recombinar compreender utilizar a ponte de frequência intensificada (70) para recombinar o sinal de comunicação separado e o sinal de energia separado para transmissão ao longo do par torcido (48).21. Method, according to claim 20, characterized in that the recombine comprises using the intensified frequency bridge (70) to recombine the separate communication signal and the separate energy signal for transmission along the twisted pair (48). 22. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de adicionalmente compreender um sistema de conversão superior (42) compreendendo a placa de interface (58), o sistema de conversão superior (42) possuindo dispositivos eletrônicos para combinar um sinal de energia e um sinal de comunicação na forma de um sinal combinado, o sistema de conversão superior (42) estando posicionado acima da penetração; e o sistema de conversão inferior possuindo dispositivos eletrônicos para receber o sinal combinado quando da transmissão através da penetração e separar o sinal combinado na forma de sinal de energia e de sinal de comunicação.22. System according to claim 1, characterized in that it additionally comprises an upper conversion system (42) comprising the interface board (58), the upper conversion system (42) having electronic devices for combining an energy and a communication signal in the form of a combined signal, the upper conversion system (42) being positioned above the penetration; and the lower conversion system having electronic devices for receiving the combined signal when transmitting through penetration and separating the combined signal in the form of an energy signal and a communication signal. 23. Sistema de comunicação, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de o sistema de conversão inferior (44) adicionalmente recombinar o sinal de 23. Communication system, according to claim 22, characterized in that the lower conversion system (44) additionally recombines the Petição 870190083294, de 26/08/2019, pág. 28/34 energia e o sinal de comunicação para transmissão através do par torcido (48).Petition 870190083294, of 26/08/2019, p. 28/34 energy and the communication signal for transmission through the twisted pair (48). 24. 24. Sistema de comunicação, de acordo com a Communication system, according to
reivindicação 22, caracterizado pelo fato de o sistema declaim 22, characterized by the fact that the 5 conversão 5 conversion superior (42) compreender um módulo submarino de top (42) comprise a subsea module of
dispositivos eletrônicos (60).electronic devices (60). 25. 25. Sistema de comunicação, de acordo com a Communication system, according to
reivindicação 22, caracterizado pelo fato de o sistema de comunicação inferior (44) compreender uma ponte de frequência 10 intensificada (70).claim 22, characterized in that the lower communication system (44) comprises an intensified frequency bridge 10 (70).
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* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
WO2016036704A1 (en) * 2014-09-03 2016-03-10 Schlumberger Canada Limited Communicating signals through a tubing hanger
NO20150273A1 (en) * 2015-02-27 2016-08-29 Read As Transmission of seismic signals through a one pin solution through a subsea wellhead with an assistant recording package (arp)

Family Cites Families (4)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US6643566B1 (en) * 1999-01-12 2003-11-04 Powerdsine Ltd. System for power delivery over data communication cabling infrastructure
GB2401295B (en) * 2003-04-28 2005-07-13 Schlumberger Holdings Redundant systems for downhole permanent installations
US7261162B2 (en) * 2003-06-25 2007-08-28 Schlumberger Technology Corporation Subsea communications system
US7735555B2 (en) * 2006-03-30 2010-06-15 Schlumberger Technology Corporation Completion system having a sand control assembly, an inductive coupler, and a sensor proximate to the sand control assembly

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