BRPI0822684B1 - METHOD AND SYSTEM FOR MONITORING A CHRISTMAS TREE ASSEMBLY INSTALLED IN A SUBMARINE HYDROCARBON WELL - Google Patents

Description

(54) Título: MÉTODO E SISTEMA PARA PARA MONITORAR UM CONJUNTO DE ÁRVORE DE NATAL INSTALADO EM UM POÇO SUBMARINO DE HIDROCARBONETO (51) lnt.CI.: E21B 33/035; E21B 41/00 (30) Prioridade Unionista: 09/05/2008 US 12/118.086 (73) Titular(es): FMC TECHNOLOGIES, INC.(54) Title: METHOD AND SYSTEM FOR MONITORING A CHRISTMAS TREE SET INSTALLED IN A SUBMARINE HYDROCARBON WELL (51) lnt.CI .: E21B 33/035; E21B 41/00 (30) Unionist Priority: 05/09/2008 US 12 / 118,086 (73) Holder (s): FMC TECHNOLOGIES, INC.

(72) Inventor(es): DANIEL MCSTAY; AIDAN NOLAN; GORDON SHIACH; SEAN MCAVOY; ESPEN ROKKE (85) Data do Início da Fase Nacional: 04/11/2010 “MÉTODO E SISTEMA PARA MONITORAR UM CONJUNTO DE ÁRVORE DE NATAL INSTALADO EM UM POÇO SUBMARINO DE HIDROCARBONETO”(72) Inventor (s): DANIEL MCSTAY; AIDAN NOLAN; GORDON SHIACH; SEAN MCAVOY; ESPEN ROKKE (85) National Phase Start Date: 11/04/2010 “METHOD AND SYSTEM FOR MONITORING A CHRISTMAS TREE SET INSTALLED IN A SUBMARINE HYDROCARBONET WELL”

ANTECEDENTES DA INVENÇÃOBACKGROUND OF THE INVENTION

A matéria em estudo revelada se refere geralmente à produção submarina de hi5 drocarbonetos e, mais particularmente, a uma árvore de natal submarina com monitoração de condição.The study material revealed generally refers to the underwater production of hi5 drocarbons and, more particularly, to an underwater Christmas tree with condition monitoring.

Para controlar um poço submarino, é estabelecida uma conexão entre o poço e uma estação de monitoração e controle. A estação de monitoração e controle pode estar localizada em uma plataforma ou embarcação flutuante próximo à instalação submarina, ou alternativamente em uma estação terrestre mais distante. A conexão entre a estação de controle e a instalação submarina normalmente é estabelecida mediante instalação de um umbilical entre os dois pontos. O cabo umbilical pode incluir linhas hidráulicas para fornecer fluido hidráulico aos vários acionadores hidráulicos localizados no poço ou próximo ao poço. O cabo umbilical também pode incluir linhas elétricas e/ou de fibras óticas para fornecer energia elétrica e também para comunicar sinais de controle e/ou dados do poço entre a estação de controle e os vários dispositivos de monitoração e controle localizados no poço ou próximo do poço.To control a subsea well, a connection is established between the well and a monitoring and control station. The monitoring and control station can be located on a floating platform or vessel close to the underwater installation, or alternatively on a more distant ground station. The connection between the control station and the subsea installation is usually established by installing an umbilical between the two points. The umbilical cable can include hydraulic lines to supply hydraulic fluid to the various hydraulic actuators located in or near the well. The umbilical cable can also include electrical and / or optical fiber lines to provide electrical energy and also to communicate control signals and / or well data between the control station and the various monitoring and control devices located in or near the well. well.

A produção de hidrocarbonetos a partir do poço submarino é controlada por algumas válvulas que são montadas em uma estrutura unitária geralmente referida como árvore de natal. A árvore de natal e os sistemas de cabeça de poço têm as funções primordiais de prover uma interface para o ambiente no poço, permitindo a regulação e medição de fluxo, e permitindo intervenção no poço ou nos sistemas de fundo de poço durante a vida operacional do poço. O acionamento das válvulas na árvore de natal normalmente é provido utilizando fluido hidráulico para ativar os acionadores hidráulicos que operam as válvulas. O fluido hidráulico normalmente é fornecido através de um cabo umbilical que se estende a partir da estação remota localizada em uma embarcação ou plataforma na superfície.The production of hydrocarbons from the underwater well is controlled by some valves that are mounted on a unitary structure generally referred to as a Christmas tree. The Christmas tree and wellhead systems have the primary functions of providing an interface to the environment in the well, allowing regulation and flow measurement, and allowing intervention in the well or downhole systems during the operational life of the well. well. The actuation of the valves on the Christmas tree is usually provided using hydraulic fluid to activate the hydraulic actuators that operate the valves. Hydraulic fluid is usually supplied through an umbilical cable that extends from the remote station located on a vessel or platform on the surface.

Em adição às válvulas de controle de fluxo e acionadores, alguns sensores e detectores são comumente empregados nos sistemas submarinos para monitorar o estado do sistema e o fluxo de hidrocarbonetos a partir do poço. Frequentemente alguns sensores, detectores e/ou acionadores também estão localizados no fundo do poço. Todos esses dispositivos são controlados e/ou monitorados por um sistema de controle dedicado, o qual normalmente está alojado no módulo de controle remoto. Sinais de controle e dados do poço também são permutados através do cabo umbilical.In addition to flow control valves and actuators, some sensors and detectors are commonly used in subsea systems to monitor the state of the system and the flow of hydrocarbons from the well. Often some sensors, detectors and / or actuators are also located at the bottom of the well. All of these devices are controlled and / or monitored by a dedicated control system, which is normally housed in the remote control module. Control signals and well data are also exchanged via the umbilical cable.

As árvores de natal convencionais têm tipicamente uns poucos sensores projetados para prover informação sobre o processo de produção. Esses sensores falham em prover qualquer informação com relação à operação ou eficiência da árvore de natal ou da cabeça de poço. Se um sensor específico falhar em operar com precisão, ele pode prover informaPetição 870180049590, de 11/06/2018, pág. 10/22 ção errônea com relação ao processo de produção. Incertezas na exatidão da monitoração do poço e a quantidade limitada de dados dificultam a otimização do processo de produção ou a predição de falhas iminentes.Conventional Christmas trees typically have a few sensors designed to provide information about the production process. These sensors fail to provide any information regarding the operation or efficiency of the Christmas tree or wellhead. If a specific sensor fails to operate accurately, it can provide information on Petition 870180049590, of 11/06/2018, pg. 10/22 erroneous information regarding the production process. Uncertainties in the accuracy of the well monitoring and the limited amount of data make it difficult to optimize the production process or to predict imminent failures.

Essa seção desse documento pretende introduzir vários aspectos da técnica que podem estar relacionadas a vários aspectos da matéria em estudo revelada descrita e/ou reivindicada abaixo. Essa seção provê informação de fundamentos para facilitar um melhor entendimento dos vários aspectos da matéria em estudo reivindicada. Deve ser entendido que as declarações nessa seção desse documento devem ser lidas nesse sentido, e não como admissões de técnica anterior. A matéria em estudo reivindicada se refere à supera10 ção, ou pelo menos redução dos efeitos de um ou mais problemas apresentados acima. BREVE SUMÁRIO DA INVENÇÃOThis section of this document intends to introduce several aspects of the technique that may be related to various aspects of the revealed study material described and / or claimed below. This section provides background information to facilitate a better understanding of the various aspects of the claimed study material. It should be understood that the statements in that section of this document should be read accordingly, and not as admissions of prior art. The claimed study material refers to overcoming, or at least reducing the effects of, one or more problems presented above. BRIEF SUMMARY OF THE INVENTION

O que se segue apresenta um sumário simplificado da matéria em estudo reivindicada para prover um entendimento básico de alguns aspectos da matéria em estudo revelada. Esse sumário não é uma visão geral exaustiva da matéria em estudo reivindicada. Ele não pretende identificar elementos cruciais ou essenciais da matéria em estudo revelada nem delinear o escopo da matéria em estudo revelada. Sua única finalidade é a de apresentar alguns conceitos em uma forma simplificada como um prelúdio para a descrição mais detalhada que é posteriormente discutida.The following presents a simplified summary of the claimed study material to provide a basic understanding of some aspects of the revealed study material. This summary is not an exhaustive overview of the claimed study material. He does not intend to identify crucial or essential elements of the revealed study material or to outline the scope of the revealed study material. Its sole purpose is to present some concepts in a simplified form as a prelude to the more detailed description that is discussed later.

Um aspecto da matéria em estudo revelada é visto em um método para monitorar um conjunto de árvore de natal instalado em um poço de hidrocarboneto submarino. O método inclui receber vários parâmetros associados ao conjunto de árvore de natal. Uma métrica de integridade do conjunto de árvore de natal é determinada com base nos parâmetros. Uma condição de problema com o conjunto de árvore de natal é identificado com base na métrica de integridade, determinada.One aspect of the revealed study material is seen in a method to monitor a set of Christmas trees installed in an underwater hydrocarbon well. The method includes receiving various parameters associated with the Christmas tree set. A Christmas tree set health metric is determined based on the parameters. A problem condition with the Christmas tree set is identified based on the determined health metric.

Outro aspecto da matéria em estudo revelada é visto em um sistema incluindo um conjunto de árvore de natal montado em um poço de hidrocarboneto, uma pluralidade de sensores, e uma unidade de monitoração de condição. A pluralidade de sensores é operável para medir uma pluralidade de parâmetros associados ao conjunto de árvore de natal. A unidade de monitoração de condição é operável para determinar a métrica de integridade para o conjunto de árvore de natal com base nos parâmetros e identificar uma condição do problema com o conjunto de árvore de natal com base na métrica de integridade determinada.Another aspect of the revealed study material is seen in a system including a set of Christmas trees mounted in a hydrocarbon well, a plurality of sensors, and a condition monitoring unit. The plurality of sensors is operable to measure a plurality of parameters associated with the Christmas tree set. The condition monitoring unit is operable to determine the health metric for the Christmas tree set based on the parameters and identify a problem condition with the Christmas tree set based on the determined health metric.

BREVE DESCRIÇÃO DAS VÁRIAS VISTAS DOS DESENHOS A matéria em estudo revelada será descrita em seguida com referência aos dese35 nhos anexos, em que numerais de referência semelhantes denotam elementos semelhantes, e:BRIEF DESCRIPTION OF THE VARIOUS VIEWS OF THE DRAWINGS The material under study will be described below with reference to the accompanying drawings, in which similar reference numerals denote similar elements, and:

A Figura 1 é um diagrama simplificado de uma instalação submarina para produçãoFigure 1 is a simplified diagram of an underwater installation for production

Petição 870180049590, de 11/06/2018, pág. 11/22 de hidrocarboneto;Petition 870180049590, of 06/11/2018, p. 11/22 hydrocarbon;

A Figura 2 é uma vista em perspectiva de uma árvore de natal exemplar no sistema da Figura 1;Figure 2 is a perspective view of an exemplary Christmas tree in the system of Figure 1;

A Figura 3 é uma vista da árvore de natal da Figura 2 ilustrando sensores de moni5 toração;Figure 3 is a view of the Christmas tree in Figure 2 illustrating monitoring sensors;

A Figura 4 é um diagrama simplificado de blocos de uma unidade de monitoração da condição no sistema da Figura 1; eFigure 4 is a simplified block diagram of a condition monitoring unit in the system of Figure 1; and

A Figura 5 é um diagrama simplificado ilustrando como os múltiplos ou duplicativos dados de sensor podem ser empregados por intermédio da unidade de monitoração de con10 dição para identificar as condições de problema.Figure 5 is a simplified diagram illustrating how multiple or duplicate sensor data can be employed through the condition monitoring unit to identify problem conditions.

Embora a matéria em estudo reivindicada possa sofrer diversas modificações e formas alternativas, suas modalidades específicas foram mostradas como exemplo nos desenhos e são aqui descritas em detalhe. Deve ser entendido, contudo, que essa descrição de modalidades específicas não pretende limitar a matéria em estudo revelada às formas específicas reveladas, mas ao contrário, a intenção é a de abranger todas as modificações, equivalentes, e alternativas compreendidas dentro do espírito e escopo da matéria em estudo revelada conforme definido pelas reivindicações anexas.Although the claimed study material can undergo several modifications and alternative forms, its specific modalities were shown as an example in the drawings and are described in detail here. It should be understood, however, that this description of specific modalities is not intended to limit the material under study revealed to the specific forms revealed, but on the contrary, the intention is to cover all modifications, equivalents, and alternatives understood within the spirit and scope of the study material revealed as defined by the appended claims.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃODETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

Uma ou mais modalidades específicas da matéria em estudo revelada serão descri20 tas abaixo. Pretende-se especificamente que a matéria em estudo revelada não seja limitada às modalidades e ilustrações aqui contidas, mas incluam formas modificadas daquelas modalidades incluindo porções das modalidades e combinações de elementos de diferentes modalidades que estejam abrangidas pelo escopo das reivindicações anexas. Deve ser considerado que no desenvolvimento de qualquer tal implementação atual, como em qual25 quer projeto de engenharia ou de modelo, diversas decisões de implementação específica devem ser feitas para se obter os objetivos específicos dos desenvolvedores, tal como obediência às limitações relacionadas ao sistema e relacionadas ao negócio, que podem variar de uma implementação para outra. Além disso, deve ser considerado que tal esforço de desenvolvimento poderia ser complexo e demorado, mas não obstante ser um empreendimen30 to de rotina de modelo, fabricação, e manufatura para aqueles de conhecimento comum na técnica tendo o benefício dessa revelação. Nada nesse pedido é considerado crucial ou essencial para a matéria em estudo revelada a menos que explicitamente indicado como sendo “crucial” ou “essencial”.One or more specific modalities of the revealed study material will be described below. It is specifically intended that the material under study revealed is not limited to the modalities and illustrations contained herein, but include modified forms of those modalities including portions of the modalities and combinations of elements of different modalities that fall within the scope of the attached claims. It should be considered that in the development of any such current implementation, as in any engineering or model project, several specific implementation decisions must be made to obtain the specific objectives of the developers, such as compliance with system-related and related limitations to the business, which can vary from one implementation to another. In addition, it should be considered that such a development effort could be complex and time-consuming, but notwithstanding being a routine undertaking of model, fabrication, and manufacture for those of ordinary skill in the art having the benefit of this disclosure. Nothing in this request is considered crucial or essential to the subject matter being disclosed unless explicitly indicated as being "crucial" or "essential".

A matéria em estudo revelada será descrita agora com referência às figuras ane35 xas. Diversas estruturas, sistemas e dispositivos são ilustrados esquematicamente nos desenhos para os propósitos de explanação apenas e de modo a não obscurecer a matéria em estudo revelada com detalhes que são bem conhecidos daqueles versados na técnica. ApePetição 870180049590, de 11/06/2018, pág. 12/22 sar disso, os desenhos anexos são incluídos para descrever e explicar exemplos ilustrativos da matéria em estudo revelada. As palavras e frases aqui usadas devem ser entendidas e interpretadas como tendo um significado consistente com o entendimento daquelas palavras e frases por aqueles de conhecimento na técnica pertinente. Nenhuma definição especial de um termo ou frase, isto é, uma definição que seja diferente do significado comum e costumeiro conforme entendido por aqueles versados na técnica, deve ser deduzido pela utilização consistente do termo ou frase. Até o ponto em que o termo ou frase pretende ter um significado especial, isto é, um significado diferente daquele entendido por aqueles versados na técnica, tal definição especial será expressamente apresentada no relatório descritivo de uma maneira de definição que provê diretamente e inequivocadamente a definição especial para o termo ou frase.The study material revealed will now be described with reference to the attached figures. Various structures, systems and devices are illustrated schematically in the drawings for the purpose of explanation only and so as not to obscure the study material revealed with details that are well known to those skilled in the art. ApePetição 870180049590, of 06/11/2018, p. 12/22 In addition, the accompanying drawings are included to describe and explain illustrative examples of the subject matter revealed. The words and phrases used herein must be understood and interpreted as having a meaning consistent with the understanding of those words and phrases by those of knowledge in the relevant technique. No special definition of a term or phrase, that is, a definition that is different from the common and customary meaning as understood by those skilled in the art, should be deduced by the consistent use of the term or phrase. To the extent that the term or phrase is intended to have a special meaning, that is, a meaning different from that understood by those skilled in the art, such a special definition will be expressly presented in the specification in a way of definition that directly and unambiguously provides the definition special for the term or phrase.

Com referência agora aos desenhos em que números de referência semelhantes correspondem aos componentes similares por todas as várias vistas e, especificamente, com referência à Figura 1, a matéria em estudo revelada deve ser descrita no contexto de uma instalação submarina 100 localizada no leito oceânico 110. A instalação 100 inclui uma árvore de natal esquematicamente ilustrada, 120, montada em uma cabeça de poço 130. A cabeça de poço 130 é a parte mais alta de um poço (não mostrado) que se estende para dentro do leito oceânico até uma formação subterrânea de hidrocarboneto. Um cabo umbilical 140 para comunicar sinais elétricos, sinais de fibra ótica, e/ou fluido hidráulico se esten20 de a partir de uma embarcação 105 até a árvore de natal 120. Em outras modalidades, a embarcação 150 pode ser substituída por uma plataforma flutuante ou outra estrutura de superfície. Em uma modalidade ilustrativa, uma linha de fluxo 160 também se estende entre a embarcação 150 e árvore de natal 120 para receber a produção de hidrocarboneto a partir do poço. Em alguns casos, uma linha de fluxo 160 e uma linha de comunicação (não mos25 trada) podem se estender até uma tubulação submarina ou até uma instalação de processamento baseada em terra. Um módulo de controle acima da linha da água (TCM) 170 é alojado na embarcação 150 para supervisão e controle da árvore de natal 120 por um operador. Uma unidade de monitoração de condição 180 é provida para monitorar a operação da árvore de natal 120.Referring now to the drawings in which similar reference numbers correspond to similar components across all the various views and, specifically, with reference to Figure 1, the material under study should be described in the context of an underwater installation 100 located on the ocean floor 110 Installation 100 includes a schematically illustrated Christmas tree, 120, mounted on a wellhead 130. Wellhead 130 is the highest part of a well (not shown) that extends into the ocean bed until a formation underground hydrocarbon. An umbilical cable 140 to communicate electrical signals, fiber optic signals, and / or hydraulic fluid extends from a vessel 105 to a Christmas tree 120. In other embodiments, vessel 150 may be replaced by a floating platform or another surface structure. In an illustrative embodiment, a flow line 160 also extends between vessel 150 and Christmas tree 120 to receive hydrocarbon production from the well. In some cases, a flow line 160 and a communication line (not shown) may extend to an underwater pipeline or even a land-based processing facility. A control module above the water line (TCM) 170 is housed in vessel 150 for supervision and control of Christmas tree 120 by an operator. A condition monitoring unit 180 is provided to monitor the operation of the Christmas tree 120.

A Figura 2 ilustra uma vista em perspectiva de uma árvore de natal exemplar 120. A árvore de natal 120 ilustrada na Figura 2 é provida para fins de ilustração, uma vez que a aplicação da matéria em estudo presente não é limitada a uma estrutura ou modelo específico de árvore de natal. A árvore de natal inclui uma armação 200, um conector de linha de fluxo 205, um conjunto de bloco de válvulas composto 210, estranguladores 215, uma válvu35 la lateral de produção 220, circuitos fechados de fluxo 225, acionadores hidráulicos 230, um painel de veículo remotamente operado (ROV) 235, um módulo de controle submarino (SCM) 240, e sensores de temperatura e pressão 245. Dentro do painel de ROV 235, depóPetição 870180049590, de 11/06/2018, pág. 13/22 sitos de interface de ROV 225 e substitutos lineares de acionador hidráulico 250 são providos para permitir a operação dos acionadores 230 ou outras várias válvulas e componente por um ROV (não mostrado).Figure 2 illustrates a perspective view of an exemplary Christmas tree 120. Christmas tree 120 illustrated in Figure 2 is provided for purposes of illustration, since the application of the present study material is not limited to a structure or model specific Christmas tree. The Christmas tree includes a frame 200, a flow line connector 205, a composite valve block assembly 210, chokes 215, a production side valve 220, closed flow circuits 225, hydraulic actuators 230, a control panel remotely operated vehicle (ROV) 235, an underwater control module (SCM) 240, and temperature and pressure sensors 245. Inside the ROV 235 panel, deposit 870180049590, from 06/11/2018, p. 13/22 ROV 225 interface sites and linear hydraulic actuator substitutes 250 are provided to allow operation of actuators 230 or other various valves and components by an ROV (not shown).

A construção e operação dos componentes da árvore de natal 120 são bem conhe5 cidas daqueles de conhecimento comum na técnica, de modo que elas não são descritas aqui em detalhe. Geralmente, o fluxo de fluido de produção (por exemplo, líquido ou gás) através da linha de fluxo 160 é controlado pela válvula lateral de produção 220 e estranguladores 215, os quais são posicionados mediante manipulação dos acionadores hidráulicos 230. O conjunto composto de bloco de válvulas 210 provê uma interface para o cabo umbili10 cal 140 para permitir que sinais elétricos (por exemplo, energia e controle) e fluido hidráulico sejam comunicados entre a embarcação 150 e a árvore de natal 120. Os circuitos fechados de fluxo 225 e sensores de temperatura e pressão 245 são providos para possibilitar que as características do fluido de produção sejam medidas. O módulo de controle submarino (SCM) 240 é o centro de controle da árvore de natal 120, proporcionando sinais de controle para manipular os vários acionadores e permutar dados de sensor com o módulo de controle acima da linha da água 170 na embarcação 150. A funcionalidade da unidade de monitoração de condição 180 pode ser implementada pelo módulo de controle acima da linha da água 170 ou pelo módulo de controle submarino 240 (isto é, conforme indicado pelas linhas espectrais na Figura 1). A unidade de monitoração de condição 180 pode ser implementada utilizando-se hardware dedicado na forma de um processador ou computador executando software, ou a unidade de monitoração de condição 180 pode ser implementada utilizando software executando em recursos de computação compartilhados. Por exemplo, a unidade de monitoração de condição 180 pode ser implementada pelo mesmo computador que implementa o módulo de controle acima da linha da água 170 ou o computador que implemen25 ta o SCM 140.The construction and operation of the Christmas tree 120 components are well known5 to those of ordinary skill in the art, so they are not described in detail here. Generally, the flow of production fluid (for example, liquid or gas) through flow line 160 is controlled by the side production valve 220 and chokes 215, which are positioned by manipulating hydraulic actuators 230. The block composite assembly Valve 210 provides an interface for umbili10 cable 140 to allow electrical signals (for example, power and control) and hydraulic fluid to be communicated between vessel 150 and Christmas tree 120. Closed flow circuits 225 and flow sensors temperature and pressure 245 are provided to enable the characteristics of the production fluid to be measured. The submarine control module (SCM) 240 is the control center for the Christmas tree 120, providing control signals to manipulate the various triggers and exchange sensor data with the control module above the water line 170 on vessel 150. A The functionality of the condition monitoring unit 180 can be implemented by the control module above the water line 170 or by the submarine control module 240 (that is, as indicated by the spectral lines in Figure 1). The condition monitoring unit 180 can be implemented using dedicated hardware in the form of a processor or computer running software, or the condition monitoring unit 180 can be implemented using software running on shared computing resources. For example, condition monitoring unit 180 can be implemented by the same computer that implements the control module above waterline 170 or the computer that implements SCM 140.

Geralmente, a unidade de monitoração de condição 180 monitora vários parâmetros associados à árvore de natal 120 para determinar a “integridade” da árvore de natal 120. A informação de integridade derivada pela árvore de natal 120 inclui a integridade global, integridade de componentes, operabilidade de componentes, etc. Parâmetros exempla30 res que podem ser monitorados incluem pressão, temperatura, fluxo, vibração, corrosão, deslocamento, rotação, detecção de vazamento, erosão, areia, tensão, e teor e composição do fluido de produção. Para compilar os dados com relação aos parâmetros monitorados, podem ser empregados diversos sensores.Generally, condition monitoring unit 180 monitors various parameters associated with Christmas tree 120 to determine the “integrity” of Christmas tree 120. The health information derived by Christmas tree 120 includes overall health, component health, operability components, etc. Exemplary parameters that can be monitored include pressure, temperature, flow, vibration, corrosion, displacement, rotation, leak detection, erosion, sand, stress, and production fluid content and composition. To compile the data in relation to the monitored parameters, several sensors can be used.

A Figura 3 ilustra um diagrama da árvore de natal 120 mostrando vários pontos de monitoração, ilustrativos. Esses pontos de monitoração podem ser providos através do uso de sensores óticos, uma lista exemplar, mas não exaustiva, dos quais é provida abaixo.Figure 3 illustrates a diagram of Christmas tree 120 showing several illustrative monitoring points. These monitoring points can be provided through the use of optical sensors, an exemplary, but not exhaustive, list of which is provided below.

Além disso, vários sinais associados aos componentes (por exemplo, corrente do motor,In addition, several signals associated with the components (for example, motor current,

Petição 870180049590, de 11/06/2018, pág. 14/22 voltagem, vibração, ou ruído) também podem ser considerados. Conforme mostrado na Figura 3, um sensor de vibração 300 pode ser provido para detectar a vibração na linha de fluxo 160. Sensores de pressão e temperatura 310 podem ser providos para monitorar o fluido de produção. Um ou mais sensores de detecção de vazamento 320 podem ser provi5 dos para monitorar a integridade da conexão. Os sensores de erosão e/ou corrosão 330 podem ser providos nos circuitos fechados de fluxo 225. Os sensores de posição de válvula 340, sensores de posição de estrangulamento 350, e indicadores de posição de painel ROV 360 podem ser providos para monitorar as posições atuais da válvula. Sensores de falha de pino de cisalhamento 370 podem ser providos para monitorar os acionadores hidráulicosPetition 870180049590, of 06/11/2018, p. 14/22 voltage, vibration, or noise) can also be considered. As shown in Figure 3, a vibration sensor 300 can be provided to detect vibration in flow line 160. Pressure and temperature sensors 310 can be provided to monitor the production fluid. One or more leak detection sensors 320 can be provided to monitor the integrity of the connection. Erosion and / or corrosion sensors 330 can be provided in closed flow circuits 225. Valve position sensors 340, throttle position sensors 350, and ROV 360 panel position indicators can be provided to monitor current positions the valve. 370 shear pin failure sensors can be provided to monitor hydraulic actuators

230 e substitutos lineares 250. Outros vários sensores de componentes 380 também podem ser providos para monitorar parâmetros, tal como voltagem do motor, corrente do motor, características de bomba, etc. Os sensores 300-380 podem se comunicar através de um módulo ótico de alimentação 390 para o módulo de controle acima da linha da água 170.230 and linear substitutes 250. Several other component sensors 380 can also be provided to monitor parameters, such as motor voltage, motor current, pump characteristics, etc. The sensors 300-380 can communicate through an optical power module 390 to the control module above the water line 170.

Em algumas modalidades, múltiplos sensores podem ser providos para medir um parâmetro específico. Por exemplo, múltiplos sensores de voltagem e corrente podem ser providos para permitir a medição de voltagem e corrente de performance de motor padrão assim como oscilações, picos, etc. de voltagem ou corrente. Sensores duplicatas proporcionam redundância integrada assim como um meio para verificação cruzada da performance do sensor.In some embodiments, multiple sensors can be provided to measure a specific parameter. For example, multiple voltage and current sensors can be provided to allow measurement of standard motor performance voltage and current as well as fluctuations, peaks, etc. voltage or current. Duplicate sensors provide integrated redundancy as well as a means of cross-checking the sensor performance.

A Figura 4 ilustra um diagrama simplificado de blocos da unidade de monitoraçãoFigure 4 illustrates a simplified block diagram of the monitoring unit

180, que inclui uma unidade de processamento 400, um sistema de comunicação 410, e um depósito de dados 420. A unidade de monitoração de condição 180 opera como um sistema de aquisição de dados e controle de supervisão (SCADA) que acessa os sensores, modelos, bancos de dados, e sistemas de controle e comunicação, conforme descrito em maior detalhe abaixo. A unidade de monitoração de condição 180 pode considerar a performance de sistema relacionada a uma ou mais árvore de natal 120 ou cabeça de poço 130 ou objetivos de produção de hidrocarboneto e acessar os dispositivos de controle de árvore de natal 120 ou de cabeça de poço 130, hidráulicos, eletrônicos ou elétricos para alterar a operação de tais dispositivos, com um mínimo de intervenção humana, de acordo com esses objeti30 vos.180, which includes a processing unit 400, a communication system 410, and a data store 420. The condition monitoring unit 180 operates as a data acquisition and supervisory control (SCADA) system that accesses the sensors, models, databases, and control and communication systems, as described in more detail below. The condition monitoring unit 180 can consider system performance related to one or more Christmas tree 120 or wellhead 130 or hydrocarbon production goals and access the Christmas tree control devices 120 or wellhead 130 , hydraulic, electronic or electrical to alter the operation of such devices, with a minimum of human intervention, in accordance with these objectives.

A unidade de processamento 400 pode ser um computador de uso geral, tal como um microprocessador, um dispositivo de processamento especializado, tal como um circuito integrado de aplicação específica (ASIC). A unidade de processamento 400 recebe os dados a partir de uma pluralidade de sensores 430, tal como sensores 300-370 mostrados naThe processing unit 400 can be a general purpose computer, such as a microprocessor, a specialized processing device, such as an application specific integrated circuit (ASIC). The processing unit 400 receives data from a plurality of sensors 430, such as sensors 300-370 shown in

Figura 3, assim como outros dados. Por exemplo, um dos sensores 430 pode prover dados de corrente ou voltagem do motor. A unidade de processamento 400 pode operar diretamente nos dados do sensor em tempo real ou pode armazenar os dados do sensor no dePetição 870180049590, de 11/06/2018, pág. 15/22 pósito de dados 420 através do sistema de comunicação 410 para análise fora de linha. Com base nos dados do sensor, a unidade de processamento 400 determina a integridade da árvore de natal 120 e/ou dos componentes individuais (por exemplo, válvulas, estranguladores, bombas, etc.). Há diversas técnicas que a unidade de processamento 400 pode empregar para determinar a métrica de integridade. Em uma primeira modalidade, a unidade de processamento emprega um modelo de monitoração de condição 440 que processa diretamente os dados a partir dos sensores 430 para determinar a métrica de integridade. Um tipo de modelo que pode ser usado para determinar uma métrica de integridade para a árvore de natal 120 é um modelo de análise recursiva de componentes principais (RPCA). A mé10 trica de integridade é calculada mediante comparação dos dados para todos os parâmetros a partir dos sensores para um modelo construído a partir de dados apropriados conhecidos. O modelo pode empregar uma estrutura de hierarquia onde os parâmetros são agrupados em nós relacionados. Os nós de sensor são combinados para gerar nós de nível superior. Por exemplo, os dados relacionados a um componente comum (por exemplo, válvula, bom15 ba, ou estrangulador) ou processo (por exemplo, parâmetros de fluxo de produção) podem ser agrupados em um nó de nível superior, e os nós associados aos diferentes componentes ou processos podem ser adicionalmente agrupados em ainda outro nó superior, levando a um nó global que reflete a integridade global da árvore de natal 120. Os nós podem ser ponderados com base na criticalidade percebida no sistema. Portanto, um desvio detectado em um componente considerado importante pode ser elevado com base na ponderação atribuída.Figure 3, as well as other data. For example, one of the 430 sensors can provide motor current or voltage data. The processing unit 400 can operate directly on the sensor data in real time or can store the sensor data on deposit 870180049590, of 11/06/2018, p. 15/22 data deposit 420 through communication system 410 for offline analysis. Based on the sensor data, the processing unit 400 determines the integrity of the Christmas tree 120 and / or the individual components (for example, valves, chokes, pumps, etc.). There are several techniques that processing unit 400 can employ to determine the health metric. In a first modality, the processing unit employs a 440 condition monitoring model that directly processes data from sensors 430 to determine the health metric. One type of model that can be used to determine a health metric for Christmas tree 120 is a principal component recursive analysis (RPCA) model. The integrity meter is calculated by comparing the data for all parameters from the sensors to a model built from appropriate known data. The model can employ a hierarchy structure where the parameters are grouped into related nodes. The sensor nodes are combined to generate higher level nodes. For example, data related to a common component (for example, valve, bom15 ba, or choke) or process (for example, production flow parameters) can be grouped into a top-level node, and the nodes associated with different components or processes can be additionally grouped into yet another higher node, leading to a global node that reflects the global integrity of the Christmas tree 120. The nodes can be weighted based on the perceived criticality in the system. Therefore, a deviation detected in a component considered important can be increased based on the weight given.

Para uma técnica RPCS, como é bem conhecida na arte, uma métrica pode ser calculada para cada nó na hierarquia, e é um número positivo que mede quantitativamente o quão distante o valor daquele nó está dentro ou fora de 2.8-σ da distribuição esperada. Um índice combinado global pode ser usado para representar a integridade global da árvore de natal. Os nós da hierarquia podem incluir um nó global para a árvore de natal 120, múltiplos blocos para grupos de parâmetro (por exemplo, componentes e processos), e análises de uma só variável para parâmetros individuais. Essa métrica de integridade global e todos os resultados intermediários acrescidos de seus resíduos podem ser armazenados no depósito de dados 420 por intermédio da unidade de monitoração de condição 180.For an RPCS technique, as is well known in the art, a metric can be calculated for each node in the hierarchy, and it is a positive number that quantitatively measures how far the value of that node is within or outside 2.8-σ of the expected distribution. A combined global index can be used to represent the overall health of the Christmas tree. The hierarchy nodes can include a global node for Christmas tree 120, multiple blocks for parameter groups (for example, components and processes), and single-variable analyzes for individual parameters. This global integrity metric and all intermediate results plus its residues can be stored in data deposit 420 via condition monitoring unit 180.

Em outra modalidade, a unidade de processamento 400 emprega um ou mais modelos de componente 450 e/ou modelos de processo 460 que determinam as métricas de integridade individuais para os vários componentes ou processos sendo controlados pela árvore de natal 120. Os modelos de componente 450 podem ser providos pelos fabricantes dos componentes específicos usados na árvore de natal 120. As saídas dos modelos de integridade de nível inferior 450, 460 podem ser providas ao modelo de monitoração de condição 440 para incorporação na métrica de integridade global da árvore de natal 120.In another embodiment, processing unit 400 employs one or more component models 450 and / or process models 460 that determine the individual health metrics for the various components or processes being controlled by Christmas tree 120. Component models 450 can be provided by the manufacturers of the specific components used in the Christmas tree 120. The outputs of the lower level integrity models 450, 460 can be provided to the condition monitoring model 440 for incorporation in the global health metric of the Christmas tree 120.

Petição 870180049590, de 11/06/2018, pág. 16/22Petition 870180049590, of 06/11/2018, p. 16/22

O modelo de monitoração de condição 440 também pode empregar dados diferentes dos dados de sensor na determinação das métricas de integridade, intermediárias ou globais. Por exemplo, dados de produção em tempo real 470 e/ou dados históricos 480 (por exemplo, com relação à produção ou operação de componente) também podem ser empre5 gados no modelo de monitoração de condição 440, modelos de componente 450, ou modelos de processo 460. Os dados históricos 480 podem ser empregados para identificar tendências com um componente específico.The 440 condition monitoring model can also employ data other than sensor data in determining health metrics, intermediate or global. For example, real-time production data 470 and / or historical data 480 (for example, with respect to production or component operation) can also be employed in the condition monitoring model 440, component models 450, or process 460. Historical data 480 can be used to identify trends with a specific component.

A informação derivada a partir do modelo de monitoração de condição 440 e os nós em diferentes níveis de hierarquia podem ser empregados para resolver os problemas atuais ou previstos com árvore de natal 120 ou com seus componentes individuais. A informação também pode ser usada para aperfeiçoar a produção de hidrocarboneto ao permitir o ajuste autônomo dos parâmetros de controle para otimizar um ou mais objetivos de produção. Por exemplo, a unidade de monitoração de condição 180 pode se comunicar com os controles de sistema (isto é, gerenciados pelo módulo de controle acima da linha da águaInformation derived from the 440 condition monitoring model and nodes at different levels of hierarchy can be used to solve current or predicted problems with Christmas tree 120 or its individual components. The information can also be used to improve hydrocarbon production by allowing autonomous adjustment of control parameters to optimize one or more production objectives. For example, condition monitoring unit 180 can communicate with system controls (ie, managed by the control module above the waterline

170 e/ou módulo de controle submarino 240) para automaticamente ajustar um ou mais parâmetros de produção. A informação também pode ser usada para prover recomendações operacionais futuras para um componente ou sistema (por exemplo, programação de manutenção, carga, ciclo de trabalho, vida útil em serviço restante, etc.). Regras baseadas nas métricas determinadas podem ser usadas para facilitar essas previsões.170 and / or subsea control module 240) to automatically adjust one or more production parameters. The information can also be used to provide future operational recommendations for a component or system (for example, maintenance schedule, load, duty cycle, remaining service life, etc.). Rules based on certain metrics can be used to facilitate these predictions.

A unidade de monitoração de condição 180 pode gerar alarmes quando um componente ou processo específico exceder um limite de alarme com base na métrica de integridade determinada. Por exemplo, as condições de alarme podem ser definidas para um ou mais nós na hierarquia. Essas condições de alarme podem ser selecionadas para indicar um desvio a partir de uma condição permitida e/ou uma tendência de dados que prevê um des25 vio, dano ou falha iminente. A informação de condição de alarme pode ser comunicada pelo sistema de comunicação 410 para a equipe de operação (por exemplo, indicador visual, mensagem eletrônica, etc.). A equipe de operação pode acessar o depósito de dados 420 para compilar informação adicional com relação à condição específica que causou a condição de alarme.The condition monitoring unit 180 can generate alarms when a specific component or process exceeds an alarm threshold based on the determined health metric. For example, alarm conditions can be defined for one or more nodes in the hierarchy. These alarm conditions can be selected to indicate a deviation from an allowable condition and / or a data trend that predicts an impending deviation, damage or failure. The alarm condition information can be communicated by the communication system 410 to the operating team (for example, visual indicator, electronic message, etc.). The operating team can access data warehouse 420 to compile additional information regarding the specific condition that caused the alarm condition.

Em uma modalidade, a unidade de monitoração de condição 180 emprega os modelos, 440, 450, 460, e/ou dados a partir de cada sensor e sensores duplicatas associados para validar a funcionalidade e o status dos sistemas de sensores individuais ou gravar um erro ou deslocamento de dados. A unidade de monitoração de condição 180 pode empregar técnicas adaptativas para considerar as variâncias detectadas nos sistemas de sensores.In one embodiment, the condition monitoring unit 180 employs models, 440, 450, 460, and / or data from each sensor and associated duplicate sensors to validate the functionality and status of the individual sensor systems or record an error or data displacement. The condition monitoring unit 180 can employ adaptive techniques to account for the variances detected in the sensor systems.

Os dados validados de sensor a partir de um componente, tal como um estrangulador 215, são usados no modelo de monitoração de condição 440 para confirmar a funcionalidade e o status do componente. Essa validação aperfeiçoa a confiabilidade e exatidão dos parâmePetição 870180049590, de 11/06/2018, pág. 17/22 tros de produção de hidrocarboneto, tal como temperatura, fluxo, e pressão do fluido de produção.Validated sensor data from a component, such as a choke 215, is used in the 440 condition monitoring model to confirm component functionality and status. This validation improves the reliability and accuracy of the parametersPetition 870180049590, of 06/11/2018, pg. 17/22 hydrocarbon production steps, such as temperature, flow, and pressure of the production fluid.

A Figura 5 é um diagrama simplificado ilustrando como os múltiplos ou duplicativos dados de sensor podem ser empregados pela unidade de monitoração de condição 180 pa5 ra identificar as condições do problema. Em um primeiro nível, validação única de sensor 500 pode ser realizada (isto é, valores de sensor estão dentro das faixas permitidas). Validação redundante de sensor 510 pode ser conduzida em um segundo nível com base na validação única de sensor 500 para identificar informação de desvio. Por exemplo, dois sensores independentes podem ser usados para medir o mesmo parâmetro (por exemplo, pres10 são ou temperatura). Subsequentemente, validação múltipla de sensor 520 pode ser realizada mediante comparação dos dados de sensor a partir da validação redundante de sensor 510 com os dados a partir de outras fontes, tal como outros sensores, que proporcionam uma indicação do parâmetro medido. Por exemplo, indicações de pressão a partir de um sensor de pressão podem ou não ser consistentes com os valores esperados resultando do estrangulamento ou da posição da válvula. A informação de consistência e desvio pode ser armazenada no depósito de dados 420. Além disso, a informação de desvio e consistência pode ser incorporada no modelo de monitoração de condição 440 para determinação de integridade. Parâmetros individuais podem estar dentro dos limites, mas quando considerados em uma perspectiva de consistência ou desvio, uma condição de problema pode ser sugerida.Figure 5 is a simplified diagram illustrating how multiple or duplicate sensor data can be employed by the condition monitoring unit 180 to identify the condition of the problem. At a first level, single validation of sensor 500 can be performed (that is, sensor values are within the permitted ranges). Redundant validation of sensor 510 can be conducted at a second level based on the unique validation of sensor 500 to identify deviation information. For example, two independent sensors can be used to measure the same parameter (for example, pressure or temperature). Subsequently, multiple sensor validation 520 can be performed by comparing the sensor data from the redundant sensor 510 validation with the data from other sources, such as other sensors, which provide an indication of the measured parameter. For example, pressure indications from a pressure sensor may or may not be consistent with the expected values resulting from throttling or valve position. The consistency and deviation information can be stored in the data store 420. In addition, the deviation and consistency information can be incorporated into the condition monitoring model 440 for determining health. Individual parameters may be within limits, but when considered from a perspective of consistency or deviation, a problem condition can be suggested.

O emprego de monitoração de condição para a árvore de natal 120 e seus componentes associados pode ter várias vantagens. A operação do poço pode ser otimizada. A operabilidade atual e futura dos componentes pode ser determinada e intervalos de manutenção podem ser determinados com base na performance atual dos componentes.The use of condition monitoring for the Christmas tree 120 and its associated components can have several advantages. Well operation can be optimized. The current and future operability of the components can be determined and maintenance intervals can be determined based on the current performance of the components.

As modalidades específicas reveladas acima são apenas ilustrativas, uma vez que a matéria em estudo revelada pode ser modificada e praticada de formas diferentes, porém equivalentes, evidentes para aqueles versados na técnica tendo o benefício dos ensinamentos aqui apresentados. Além disso, não se pretendem limitações aos detalhes de construção ou modelo aqui mostrado, além daqueles descritos nas reivindicações abaixo. Portanto, é evidente que as modalidades específicas reveladas acima podem ser alteradas ou modificadas e que todas as tais variações são consideradas dentro do escopo e espírito da matéria em estudo revelada. Consequentemente, a proteção aqui pretendida é apresentada nas reivindicações abaixo.The specific modalities revealed above are only illustrative, since the revealed study material can be modified and practiced in different, but equivalent, ways, evident to those versed in the technique having the benefit of the teachings presented here. In addition, no limitations are intended on the details of construction or model shown here, other than those described in the claims below. Therefore, it is evident that the specific modalities revealed above can be altered or modified and that all such variations are considered within the scope and spirit of the revealed study material. Consequently, the protection sought here is presented in the claims below.

Petição 870180049590, de 11/06/2018, pág. 18/22Petition 870180049590, of 06/11/2018, p. 18/22

Claims (21)

REIVINDICAÇÕES 1. Método para monitorar um conjunto de árvore de natal instalado em um poço submarino de hidrocarboneto, CARACTERIZADO por compreender:1. Method for monitoring a Christmas tree set installed in an underwater hydrocarbon well, FEATURED for understanding: receber uma pluralidade de parâmetros associados ao conjunto de árvore de natal;receiving a plurality of parameters associated with the Christmas tree set; 5 determinar uma métrica de integridade para o conjunto de árvore de natal com base nos parâmetros, em que a métrica de integridade representa uma medida combinada dos desvios entre os parâmetros e os valores esperados para os parâmetros em relação à pluralidade de parâmetros; e5 determine an integrity metric for the christmas tree set based on the parameters, where the integrity metric represents a combined measure of the deviations between the parameters and the expected values for the parameters in relation to the plurality of parameters; and 10 identificar uma condição de problema com o conjunto de árvore de natal com base na métrica de integridade determinada.10 identify a problem condition with the christmas tree set based on the determined health metric. 2. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por compreender ainda identificar a condição do problema responsiva à métrica de integridade determinada se desviando de uma faixa predeterminada de valores aceitáveis.2. Method, according to claim 1, CHARACTERIZED because it also includes identifying the condition of the problem responsive to the determined integrity metric deviating from a predetermined range of acceptable values. 1515 3. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a determinação da métrica de integridade compreende empregar um modelo de monitoração de condição do conjunto de árvore de natal para avaliar a pluralidade de parâmetros.3. Method, according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that the determination of the health metric comprises employing a condition monitoring model of the Christmas tree set to assess the plurality of parameters. 4. Método, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO por compreender ainda o emprego do modelo de monitoração de condição com base na pluralidade de parâ20 metros e dados históricos associados ao pelo menos um dos parâmetros.4. Method, according to claim 3, CHARACTERIZED because it also includes the use of the condition monitoring model based on the plurality of parameters and historical data associated with at least one of the parameters. 5. Método, de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO por compreender ainda o emprego do modelo de monitoração de condição com base na pluralidade de parâmetros e dados de produção associados ao conjunto de árvore de natal.5. Method, according to claim 3, CHARACTERIZED because it also includes the use of the condition monitoring model based on the plurality of parameters and production data associated with the Christmas tree set. 6. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a 25 determinação da métrica de integridade compreende empregar ao menos um modelo de componente associado ao pelo menos um componente do conjunto de árvore de natal na geração da métrica de integridade.6. Method, according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that the determination of the health metric comprises employing at least one component model associated with at least one component of the Christmas tree set in the generation of the health metric. 7. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a determinação da métrica de integridade compreende empregar pelo menos um modelo de7. Method, according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that the determination of the integrity metric comprises employing at least one model of 30 processo associado à operação do conjunto de árvore de natal na geração da métrica de integridade.30 process associated with the operation of the christmas tree set in the generation of the health metric. 8. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a árvore de natal inclui primeiro e segundo sensores operáveis para medir um parâmetro selecionado dos parâmetros, e identificar a condição de problema compreendendo ainda identi35 ficar uma condição de desvio associada ao primeiro e segundo sensor.8. Method, according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that the Christmas tree includes first and second operable sensors to measure a parameter selected from the parameters, and to identify the problem condition including further identifying a deviation condition associated with the first and second sensor. 9. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que a árvore de natal inclui um primeiro sensor operável para medir uma primeira característica do9. Method, according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that the Christmas tree includes a first operable sensor to measure a first characteristic of the Petição 870180049590, de 11/06/2018, pág. 19/22 conjunto de árvore de natal e um segundo sensor operável para medir uma segunda característica do conjunto de árvore de natal, e a identificação da condição de problema compreende ainda identificar se a primeira característica é inconsistente com a segunda característica.Petition 870180049590, of 06/11/2018, p. 19/22 christmas tree set and a second sensor operable to measure a second feature of the christmas tree set, and the identification of the problem condition further comprises identifying whether the first feature is inconsistent with the second feature. 5 10. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por compreender ainda comunicar a condição de problema a um operador do conjunto de árvore de natal.10. Method, according to claim 1, CHARACTERIZED by further comprising communicating the problem condition to an operator of the Christmas tree set. 11. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o conjunto de árvore de natal compreende uma válvula, e pelo menos um dos parâmetros é associado a uma posição da válvula.11. Method according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that the Christmas tree assembly comprises a valve, and at least one of the parameters is associated with a position of the valve. 10 12. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o conjunto de árvore de natal é operável para controlar o fluxo de um fluido de hidrocarboneto, e pelo menos um dos parâmetros é associado a um parâmetro do fluido de hidrocarboneto.10 12. Method, according to claim 1, CHARACTERIZED by the fact that the Christmas tree set is operable to control the flow of a hydrocarbon fluid, and at least one of the parameters is associated with a hydrocarbon fluid parameter . 13. Sistema, CARACTERIZADO por compreender:13. System, CHARACTERIZED for understanding: 15 um conjunto de árvore de natal montado em um poço de hidrocarboneto;15 a Christmas tree set mounted in a hydrocarbon well; uma pluralidade de sensores operáveis para medir uma pluralidade de parâmetros associados ao conjunto de árvore de natal; e uma unidade de monitoração de condição operável para determinar uma métrica de integridade do conjunto de árvore de natal com base nos parâmetros e identificar uma con20 dição de problema com o conjunto de árvore de natal com base na métrica de integridade determinada, em que a métrica de integridade representa uma medida combinada dos desvios entre os parâmetros e os valores esperados para os parâmetros em relação à pluralidade de parâmetros.a plurality of sensors operable to measure a plurality of parameters associated with the Christmas tree set; and an operable condition monitoring unit to determine a Christmas tree set health metric based on the parameters and identify a problem condition with the Christmas tree set based on the determined health metric, where the metric Integrity represents a combined measure of the deviations between the parameters and the expected values for the parameters in relation to the plurality of parameters. 14. Sistema, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de14. System, according to claim 13, CHARACTERIZED by the fact that 25 que a unidade de monitoração de condição é operável para identificar a condição de problema responsiva à métrica de integridade determinada se desviando de uma faixa predeterminada.25 that the condition monitoring unit is operable to identify the problem condition responsive to the determined health metric deviating from a predetermined range. 15. Sistema, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de que a unidade de monitoração de condição é operável para empregar um modelo de monito30 ração de condição do conjunto de árvore de natal para avaliar a pluralidade de parâmetros.15. System, according to claim 13, CHARACTERIZED by the fact that the condition monitoring unit is operable to employ a condition monitoring model of the Christmas tree set to assess the plurality of parameters. 16. Sistema, de acordo com a reivindicação 15, CARACTERIZADO pelo fato de que a unidade de monitoração de condição é operável para empregar o modelo de monitoração de condição com base na pluralidade de parâmetros e dados históricos associados ao pelo menos um dos parâmetros.16. System, according to claim 15, CHARACTERIZED by the fact that the condition monitoring unit is operable to employ the condition monitoring model based on the plurality of parameters and historical data associated with at least one of the parameters. 3535 17. Sistema, de acordo com a reivindicação 15, CARACTERIZADO pelo fato de que a unidade de monitoração de condição é operável para empregar o modelo de monitoração de condição com base na pluralidade de parâmetros e dados de produção associados17. System, according to claim 15, CHARACTERIZED by the fact that the condition monitoring unit is operable to employ the condition monitoring model based on the plurality of parameters and associated production data Petição 870180049590, de 11/06/2018, pág. 20/22 ao conjunto de árvore de natal.Petition 870180049590, of 06/11/2018, p. 20/22 to the christmas tree set. 18. Sistema, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de que a unidade de monitoração de condição é operável para empregar ao menos um modelo de componente associado ao pelo menos um componente do conjunto de árvore de natal na18. System, according to claim 13, CHARACTERIZED by the fact that the condition monitoring unit is operable to employ at least one component model associated with at least one component of the Christmas tree set in the 5 geração da métrica de integridade.5 generation of the health metric. 19. Sistema, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de que a unidade de monitoração de condição é operável para empregar ao menos um modelo de processo associado à operação do conjunto de árvore de natal na geração da métrica de integridade.19. System, according to claim 13, CHARACTERIZED by the fact that the condition monitoring unit is operable to employ at least one process model associated with the operation of the Christmas tree set in the generation of the health metric. 10 20. Sistema, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de que a árvore de natal inclui primeiro e segundo sensor operável para medir um parâmetro selecionado dos parâmetros, e a unidade de monitoração de condição é operável para identificar uma condição de desvio associada ao primeiro e segundo sensor.10 20. System according to claim 13, CHARACTERIZED by the fact that the Christmas tree includes first and second operable sensors to measure a selected parameter of the parameters, and the condition monitoring unit is operable to identify a deviation condition associated with the first and second sensors. 21. Sistema, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de21. System, according to claim 13, CHARACTERIZED by the fact that 15 que a árvore de natal inclui um primeiro sensor operável para medir uma primeira característica do conjunto de árvore de natal e um segundo sensor operável para medir uma segunda característica do conjunto de árvore de natal, e a unidade de monitoração de condição é operável para identificar se a primeira característica é inconsistente com a segunda característica.15 that the christmas tree includes a first operable sensor to measure a first feature of the christmas tree set and a second operable sensor to measure a second feature of the christmas tree set, and the condition monitoring unit is operable to identify if the first characteristic is inconsistent with the second characteristic. 20 22. Sistema, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de que a unidade de monitoração de condição é operável para comunicar a condição de problema a um operador do conjunto de árvore de natal.20 22. System according to claim 13, CHARACTERIZED by the fact that the condition monitoring unit is operable to communicate the problem condition to an operator of the Christmas tree set. 23. Sistema, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de que pelo menos um dos sensores compreende um sensor de vibração, um sensor de corro25 são, um sensor de erosão ou um sensor de detecção de vazamento.23. System according to claim 13, CHARACTERIZED by the fact that at least one of the sensors comprises a vibration sensor, a corrosion sensor25, an erosion sensor or a leak detection sensor. 24. Sistema, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de que o conjunto de árvore de natal compreende uma válvula, e pelo menos um dos sensores é associado a uma posição da válvula.24. System according to claim 13, CHARACTERIZED by the fact that the Christmas tree assembly comprises a valve, and at least one of the sensors is associated with a position of the valve. 25. Sistema, de acordo com a reivindicação 13, CARACTERIZADO pelo fato de 30 que o conjunto de árvore de natal é operável para controlar o fluxo de um fluido de hidrocarboneto, e pelo menos um dos sensores é operável para medir um parâmetro do fluido de hidrocarboneto.25. System, according to claim 13, CHARACTERIZED by the fact that the Christmas tree set is operable to control the flow of a hydrocarbon fluid, and at least one of the sensors is operable to measure a parameter of the hydrocarbon fluid hydrocarbon. Petição 870180049590, de 11/06/2018, pág. 21/22Petition 870180049590, of 06/11/2018, p. 21/22