BR0115691B1

BR0115691B1 - bobina de injeção e método para injetar um fluido em um poço.

Info

Publication number: BR0115691B1
Application number: BRPI0115691-8A
Authority: BR
Inventors: Timothy J Allen
Priority date: 2000-11-29
Filing date: 2001-11-14
Publication date: 2010-11-30
Also published as: GB0308442D0; AU2002216713A1; GB2385874A; NO325322B1; WO2002044520A2; GB2385874B; BR0115691A; NO20032443D0; WO2002044520A3; NO20032443L; US20020062964A1; US6516861B2

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "BOBINA DEINJEÇÃO E MÉTODO PARA INJETAR UM FLUIDO EM UM POÇO".

Campo Técnico da InvençãoA presente invenção refere-se a um método e aparelho para in-jetar um fluido, em particular uma pasta fluida composta de fragmentos deuma operação de perfuração de poço, em um poço. O método e aparelho dapresente invenção podem se aplicar, mas sem limitação, a restos de lama deperfuração e fragmentos resultantes da operação de perfuração preparadosem forma de uma pasta fluida líquida.

Fundamentos da InvençãoA perfuração de um poço de óleo ou gás, por exemplo, um poçosubmarino, resulta na formação de pequenos fragmentos de rochas ou ou-tras matérias, conhecidas como cortes, a partir de várias formações atravésdas quais o poço é perfurado. Os fragmentos são removidos do poço pelabroca, à medida que são formados, sendo entranhados em uma bomba deperfuração bombeada no poço e devolvida para o recipiente de superfície,ou plataforma. Os fragmentos são tipicamente recuperados da lama de per-furação por um processo de separação e a lama é reusada nas operaçõesde poço. No passado, em locais offshore, era comum a prática de se desfa-zer dos fragmentos separados da lama de perfuração desse modo por meiode bombeamento no mar. Essa prática provou ser aceitável no passado,uma vez que era baixo o impacto no meio ambiente, resultado de quantida-des desprezíveis de óleo entranhado com base em lama nos fragmentos.Adicionalmente, muitas companhias mudaram sua prática e passaram a usarlama de perfuração sintética, que não agride o meio ambiente.

Porém, recentemente, tornou-se favorável empregar lamas deperfuração baseadas em óleo, como tais formulações de lama oferecem umgrande número de vantagens. Por exemplo, as lamas baseadas em lamamelhoram a estabilidade do furo de poço, melhoram o desempenho da brocaproporcionando uma melhor lubrificação e remoção de fragmentos à medidaque são formados e reduzem o torque gerado no cabo do tubo durante ouso. Por esses motivos, as lamas de perfuração com base em óleo têm sidocada vez mais usadas. Enquanto oferecem vantagens durante a operaçãode perfuração, as formulações de lama com base em óleo apresentam umproblema com relação ao descarte. Fragmentos separados da lamas combase em óleo após recuperação do poço são inevitavelmente contaminadascom a formulação baseada em óleo. Foi feita uma tentativa para lavar osfragmentos, mas apenas removia a lama da superfície das partículas defragmentos, deixando óleo nos orifícios e poros dos fragmentos. Não é maispossível se descartar os fragmentos removidos de um poço offshore usando-se lamas de perfuração com base em óleo do mesmo modo que quando aslamas com base em água eram empregadas simplesmente despejando-seos fragmentos no mar devido ao danoso impacto ambiental e regulamentosambientais correspondentes.

Por conseguinte, a prática tem sido descartar os fragmentos inje-tando-os em um poço e nas formações de sub-superfície. Para facilitar isso,a prática tem sido esmerilhar os fragmentos e fazer uma suspensão com osmesmos em um líquido adequado para formar uma pasta fluida que pode serbombeada, a qual pode ser injetada em uma formação de sub-superfícieatravés de um aro entre os revestimentos adjacentes no poço. Tem sido prá-tica comum em áreas sensíveis ao ambiente, tal como o declive no norte doAlaska, por muitos anos.

A patente US n° 4.942.929 apresenta um método para o descar-te e beneficiamento de dejetos de perfuração no qual o saibro de construçãoé separado dos fragmentos de perfuração produzido durante as operaçõesde perfuração do poço. Os sólidos que não são assim recuperados são for-mados como uma pasta fluida com os barros e limo restantes e com o fluidode perfuração gasto e conduzido para um segundo poço, distante do poçoque está sendo perfurado, no qual a pasta é injetada. As bombas centrífugasou agitadores mecânicos são usados para dispersar os sólidos finos na pas-ta para ajudar no processo de injeção.

Um método e sistema de descarte de fragmento de perfuração éapresentado na patente US n° 5.129.469. No método e sistema apresenta-dos, os fragmentos de perfuração produzidos durante as operações de per-furação do poço são levados para a superfície e separados da lama de per-furação, misturados com um líquido adequado, tal como água do mar e amistura é submetida a cisalhamento para formar uma pasta fluida. A pastafluida precisa, então, ser bombeada para uma zona selecionada do poçopara descarte.

A patente US n° 5.341.882 apresenta um método para o descar-te de fragmentos de perfuração de poço no qual os fragmentos são solifica-dos combinando-se os fragmentos com água e escória do alto forno. A mis-tura restante é injetada no aro entre dois revestimentos de perfuração depoço, onde solidifica para formar um cimento.

A patente US n° 5.255.745 descreve um método e aparelho paraproporcionar uma operação remotamente operável para estabelecer acessoa um aro dentro de um conjunto de cabeça de poço. O aparelho requer umorifício no conjunto de uma cabeça de poço. Uma válvula é posicionada paravedar com o orifício por meio remoto usando-se um conjunto de rampa apoi-ado em uma base-guia posicionado em torno da cabeça de poço.

A patente US n° 5.884.715 apresenta um método e aparelho pa-ra injetar os fragmentos em um poço enquanto as operações de perfuraçãoestão em andamento. Duas modalidades são discutidas na apresentação. Oprimeiro método requer um furo de poço pré-perfurado a ser perfurado adja-cente a estendendo-se para longe do poço que está sendo perfurado. O furode poço pré-perfurado é usado como um depositório para os fragmentos deperfuração produzidos do poço que está sendo perfurado. A segunda moda-lidade requer um tubo de injeção a ser instalado dentro do poço que estásendo perfurado ao longo dos revestimentos colocados no poço, através doqual o acesso pode ser ganho para formações de sub-superfície nas quaisos fragmentos podem ser injetados. Uma outra modalidade emprega um aroentre os revestimentos adjacentes no poço para acessar as formações sub-terrâneas. Observa-se que as modalidades apresentadas na patente US n°5.884.715 referem-se à injeção de fragmentos no poço tendo uma cabeça depoço acessível em terra. Enquanto as operações submarinas são menciona-das, pouca informação é dada com referência à injeção de fragmentos nospoços submarinos.

Uma cabeça de poço compreende, tipicamente, um tubo condu-tor que se estende abaixo do leito do mar no poço, cuja parte superior es-tende-se do poço e forma um alojamento condutor. Um alojamento de pres-são elevada é colocado em terra, no alojamento condutor, no qual é tipica-mente montado uma pilha de prevenção de explosão (BOP) por meio de umfunil-guia BOP. Sucessivamente, invólucros menores são colocados em terrana cabeça do poço, suspensos dos cabos de suspensão de invólucro presosdentro do tubo condutor do alojamento de pressão elevada. Um guia-base éempregado freqüentemente, o qual compreende uma estrutura que se es-tende em torno da cabeça do poço e montado no alojamento do condutor.

Um sistema de injeção de poço submarino é apresentado nopedido de patente US n° 5.085.277, para injetar pastas fluidas de injeçãoindesejadas e outros fluidos que surgem da perfuração e outras operaçõesno fundo do furo em um poço submarino. A pasta fluida, ou outro fluido, éinjetado através de uma base-guia de perfuração posicionada em torno dopoço em uma superfície submarina. O sistema emprega uma base-guia quecompreende tubulação na base-guia que leva a um orifício no revestimentodo condutor do poço, ganhando, assim, acesso ao aro entre o revestimentodo condutor e o revestimento interno adjacente. Uma válvula de isolamentode segurança contra falha é provida na base-guia e unida à tubulação. Umacoplamento é provido para conectar a válvula de isolamento a uma embar-cação, na superfície, ou na plataforma. A cabeça de poço é modificada paraproporcionar um orifício na plataforma, para ganhar acesso a um aro entreos revestimentos dentro do poço. Com um orifício único no revestimentomais externo do poço, os fluidos podem ser injetados no aro mais externo dopoço. Se é requerido o acesso para um aro interno, orifícios similares sãorequeridos no invólucro disposto radialmente para fora do aro interno paraproporcionar um trajeto de fluxo para a tubulação que se estende a partir dabase-guia.

Na patente US n° 5.339.912 é apresentado um sistema de des-carte de fragmento no qual um adaptador de injeção é empregado para per-mitir que uma pasta fluida de fragmentos seja injetada em um poço. O poço,designado "poço de injeção" tem um alojamento de cabeça de poço internoe externo com pelo menos um cabo de suspensão de revestimento e umrevestimento interno, respectivo, instalado no alojamento da cabeça de po-ço. O cabo de suspensão do invólucro é formado com um orifício através domesmo, conectando o furo do poço com o aro entre o revestimento interno eo revestimento externo do poço. Quando se deseja injetar fragmentos nopoço, um adaptador de injeção é direcionado para a cabeça do poço de mo-do a se estender no furo do poço, permitindo que um furo central no adapta-dor de injeção conecte, através de um orifício no lado do corpo do adaptadorde injeção, com o orifício no cabo de suspensão do invólucro. O furo centralno adaptador de injeção é conectado a uma tubulação até uma bomba nasuperfície, por meio da qual uma pasta fluida de fragmentos pode ser injeta-da através do adaptador de injeção e no aro no poço. Observa-se que, como adaptador de injeção direcionado para o poço, o acesso ao poço paraconduzir outras operações é negado até que a operação de injeção de frag-mento cesse e o adaptador de injeção seja removido.

Um sistema de cabeça de poço de injeção de cabeça de poçopara uso em poços submarinos é apresentado no pedido de patente US n°5.662.169. O sistema de cabeça de poço emprega uma cabeça de poço ten-do um revestimento condutor ao qual é montado um alojamento condutor e,em torno do qual uma base-guia é provida. Um alojamento de pressão ele-vada é direcionado para o alojamento condutor. O sistema da cabeça depoço compreende uma extensão para o alojamento condutor que se estendeentre a extremidade inferior e o revestimento condutor. Um orifício é formadona extensão do alojamento condutor entre a base-guia, permitindo o acessoà parte interna do alojamento condutor. Uma extensão similar é provida naextremidade inferior do alojamento de pressão elevada, formado com umorifício correspondente alinhado com o orifício no revestimento condutor. Umrevestimento interno é suspenso a partir de um cabo de suspensão de invó-lucro disposto dentro do alojamento de pressão elevada. Os orifícios nasextensões para o alojamento do condutor e o alojamento de pressão elevadaproporciona acesso ao aro em torno do revestimento interno, para dentro doqual uma pasta fluida de fragmentos de perfuração pode ser injetada. A tu-bulação necessária para se conectar com o orifício na extensão do aloja-mento condutor depende da base-guia provida em torno do conjunto de ca-beça de poço. O sistema de cabeça de poço da patente US n° 5 662 169requer o uso de um alojamento do condutor modificado e alojamento depressão elevada, ambos sendo providos com extensões através das quaisos orifícios alinhados precisam ser perfurados. Além disso, o sistema da pa-tente US 5.662.169 requer o uso de uma base-guia com a necessária tubu-lação e conexões para permitir que se proceda a injeção de fragmentos.

Em um trabalho intitulado "Tentativa de Base-Guia de Injeção deFragmentos Submarinos", apresentado na Conferência Européia de Offsho-re, de 7 a 10 de setembro de 1993, Ferguson et.al. apresentou os resultadosdas tentativas em campo feitas para testar uma base-guia permanente e umconjunto de cabeça de poço modificado para permitir a injeção de fragmen-tos. Uma base-guia permamente, modificada, foi empregada tendo um tuboque conecta através de uma base-guia a um orifício em uma extensão sol-dada para o alojamento condutor da cabeça de poço. Uma extensão similarfoi provida na extremidade inferior do alojamento de pressão elevada atravésdo qual um orifício foi formado para alinhar o orifício na extensão para o alo-jamento condutor e proporciona acesso a um aro interno do conjunto de ca-beça de poço. Como acontece com o sistema da patente US 5.662.169, umabase-guia é requerida para proporcionar a possibilidade de injeção de frag-mentos, juntamente com modificações para vários dos componentes de ca-beça de poço.

Um sistema similar de injeção de fragmentos é apresentado porSaasen et.al. em um papel intitulado "A Primeira Operação de Injeção deFragmentos no Mundo Todo em um Aro Submarino: Equipamento e Experi-ência Operacional", apresentado no SPE Annual Technical Conference eExhibition, de 27 a 30 de setembro de 1998. Novamente, esse sistema em-prega uma base-guia modificada, requerida para ser maior do que bases-guias convencionais, através das quais se ganha acesso a um orifício for-mado no alojamento condutor. Um orifício similar é provido no alojamento depressão elevada, alinhado com o orifício no alojamento condutor para aces-sar um aro entre o alojamento de pressão elevada e seu revestimento asso-ciado e um revestimento suspenso a partir de um cabo de suspensão derevestimento preso no orifício do alojamento de pressão elevada. Novamen-te, o sistema de Saasen et. al. requer uma base-guia para ser provida parainjetar fragmentos em um aro dentro do conjunto de cabeça de poço. Alémdisso, no sistema de Saasen et.al. cartuchos de vedação são requeridos pa-ra serem providos dentro do alojamento condutor em torno do alojamento depressão elevada tanto acima, quanto abaixo dos orifícios no alojamento con-dutor para evitar o ingresso de pasta fluida de fragmentos no aro entre o alo-jamento do condutor e o alojamento de pressão elevada.

Observa-se que a técnica anterior ensina, em geral, que se re-quer o emprego de uma base-guia para efetuar a injeção de fragmentos emuma cabeça de poço submarina. Além disso, os sistemas propostos reque-rem modificações significativas aos componentes do conjunto de cabeça depoço para proporcionar acesso ao aro de escolha dentro do poço. Em parti-cular, um número de propostas da técnica anterior requer um orifício de a-cesso a ser formado no conjunto de cabeça de poço. Isso é claramente umanecessidade de se injetar fragmentos de perfuração em um poço, enquantomantém as modificações requeridas para o equipamento convencional, ouexistente, a um mínimo. Além disso, seria mais vantajoso poder operar umprocedimento de injeção de fragmento em um poço sem requerer a presen-ça de uma base-guia. Seria uma outra vantagem se o sistema para injeçãode fragmento poderia ser operada em um poço enquanto perfura e outrasoperações de poço procediam ao mesmo tempo.

Sumário da Invenção

De acordo com o primeiro aspecto da presente invenção é pro-vido uma bobina de injeção para uso com a injeção de um fluido em um con-junto de cabeça de poço,o conjunto de cabeça do poço tendo um furo centralatravés do mesmo, a bobina de injeção compreendendo:

um alojamento externo tendo um furo central através do mes-mo,o alojamento tendo uma primeira extremidade para conexão com umconjunto de cabeça de poço, de modo tal que o furo central do alojamento éalinhado com o furo central do conjunto da cabeça do poço;

um alojamento interno tendo um furo central através daí, o alo-jamento interno estando disposto dentro do furo central no alojamento exter-no, em que uma cavidade é formada entre o alojamento interno e o aloja-mento externo; um furo no alojamento externo tendo uma abertura na cavi-dade entre o alojamento interno e o alojamento externo; e

o alojamento interno tendo uma parte que se estende de dentrodo alojamento externo além da primeira extremidade do alojamento externopara formar uma cavidade dentro de um conjunto de cabeça de poço para oqual a bobina de injeção é conectada, a cavidade sendo, então, formadaconectando a cavidade na bobina de injeção com uma cavidade anular defi-nida pelos revestimentos adjacentes presentes no conjunto da cabeça dopoço.

A bobina de injeção da presente invenção pode ser instaladadiretamente em um conjunto de cabeça de poço submarino. Uma vez insta-lada, a bobina de injeção proporciona acesso a uma cavidade anular entreos revestimentos suspensos no conjunto de cabeça de poço e estendendo-se no poço. Desse modo, os fluidos, tais como uma pasta fluida de fragmen-tos de perfuração pode ser injetada no alojamento da bobina de injeção ebombeada e através da cavidade anular entre os revestimentos nas forma-ções subterrâneas nas quais os revestimentos se estendem. O equipamentoancilar necessário para injetar fluidos na bobina de injeção, tal como válvulasde isolamento e uma conexão para um elemento tubo ascendente é conec-tado diretamente ao furo no alojamento externo da bobina de injeção. Umabase-guia não é requerida para efetuar as operações de injeção. Na verda-de, uma base-guia não precisa estar presente no local da cabeça do poço, amenos que requerido para o desempenho de outras funções. A instalação eoperação da bobina de injeção que a presente invenção requer podem serfeitos sem modificações ao conjunto de cabeça de poço existente ou para oscomponentes do conjunto da cabeça de poço convencional. Se as modifica-ções aos componentes do conjunto da cabeça de poço são requeridos, taismodificações são apenas muito pequenas.

O alojamento externo da bobina de injeção pode ser conectadoao conjunto da cabeça de poço em sua primeira extremidade por um conec-tor, cujo design é bem conhecido na técnica para conectar os componentesda cabeça do poço. Em uma modalidade preferida, o conector é formadocomo uma parte integral da primeira extremidade do alojamento externo dabobina de injeção. Em uma disposição preferida, o conector é disposto parainstalar a bobina de injeção em um alojamento de pressão elevada de umconjunto de cabeça de poço submarino.

O alojamento interno estende-se da parte de dentro do aloja-mento externo da bobina de injeção. O alojamento interno é formado, prefe-rivelmente, para conectar com um invólucro dentro do conjunto da cabeça dopoço no qual a bobina de injeção é instalada. De preferência, a conexão en-tre o alojamento interno e o revestimento dentro do conjunto da cabeça dopoço é obtida tendo a extremidade do alojamento interno estendendo-sedentro da vedação da cabeça do poço contra um cabo de suspensão de re-vestimento que suspende o respectivo revestimento no conjunto de cabeçade poço.

Em uma modalidade preferida, o alojamento interno é uma luva,separada do alojamento externo da bobina de injeção, preso a uma primeiraextremidade dentro do furo central no alojamento externo. Uma vedação épreferivelmente provida em torno da primeira extremidade da luva entre aluva e o revestimento externo para vedar a extremidade superior da cavida-de anular com a bobina de injeção. A luva funciona para isolar a cavidadeanular dentro da bobina de injeção a partir do furo central da bobina. Alémdisso, a luva pode ser disposta para agir como uma bucha de desgaste paraproteger a bobina de injeção e que parte do conjunto de cabeça do poço pa-ra a qual a luva se estende de danos e erosão perfurando-se ferramentas eoutros equipamentos que se movem através do furo na bobina de injeção edo conjunto de cabeça do poço.

A bobina de injeção pode ser montada com a luva presa no furocentral da bobina anterior à instalação da bobina de injeção em uma cabeçade poço submarino. Alternativamente, a bobina de injeção pode ser instaladaem um conjunto de cabeça de poço apenas com o alojamento sendo colo-cado no lugar e a luva instalada a seguir. Em tal caso, o alojamento externoé formado para permitir que a luva seja colocada e instalada na bobina deinjeção quando no lugar em um conjunto de cabeça de poço. Nessa disposi-ção, o alojamento interno pode ser formado por um revestimento instalado esuspenso para a bobina de injeção, por exemplo, usando um cabo de sus-pensão de revestimento convencional seguro no furo central do alojamentoexterno da bobina de injeção.

A bobina de injeção pode compreender um segundo alojamentointerno que se estende concentricamente dentro do primeiro alojamento in-terno. O segundo alojamento interno pode ser disposto conforme descritoacima com relação ao primeiro alojamento interno. Desse modo, a cavidadeanular é formada entre o primeiro e o segundo alojamento interno, o qualpode ser usado para conectar com uma cavidade anular entre os revesti-mentos adjacentes dentro do conjunto de cabeça de poço e o poço. Em taldisposição, um outro furo é provido no alojamento externo para acessar acavidade anular entre o primeiro e o segundo alojamento interno.

Outros alojamentos internos podem ser providos de modo simi-lar, para acessar revestimentos de aros adicionais dentro do conjunto dacabeça de poço e o poço.

Com relação à modalidade acima mencionada da invenção naqual é provida uma luva, ou mais de uma, a presente invenção proporciona,em um outro aspecto, uma bobina para injetar fluidos em uma cavidade emum conjunto de cabeça de poço no qual a bobina é instalada, a bobina com-preendendo: um alojamento de bobina tendo um furo central através damesma, o alojamento de bobina tendo uma primeira extremidade para cone-xão com um conjunto de cabeça de poço; um furo no alojamento de bobinatendo uma abertura no furo central do alojamento de bobina; um retentor,onde uma luva pode ser presa no furo central do alojamento de bobina emuma primeira extremidade, de modo tal que a cavidade é formada entre aluva e o alojamento da bobina e a abertura do furo no alojamento da bobinase comunica com a cavidade.

A primeira extremidade da bobina pode compreender um conec-tor para instalar a bobina no conjunto de cabeça de poço. Em um modalida-de, o conector é para conectar a bobina ao alojamento de pressão elevadado conjunto de cabeça de poço submarino.

O retentor pode ter qualquer forma de disposição para prender aextremidade da luva do revestimento dentro da bobina, por exemplo, um sul-co, ou rebordo, dentro do furo central da bobina no qual a luva, ou revesti-mento, pode ser colocada.

A bobina pode compreender um segundo retentor ao qual umasegunda luva pode ser presa, formando, aí, uma outra cavidade dentro dabobina. Uma outro furo é, preferivelmente, provido para ganhar acesso aessa outra atividade. Retentores adicionais para outras luvas podem serprovidos em uma base similar.

Em um outro aspecto, a presente invenção proporciona um con-junto de cabeça de poço em um poço, o conjunto da cabeça de poço tendoum furo central através daí para se comunicar com o poço, o conjunto dacabeça de poço compreendendo:

Um alojamento de cabeça de poço; um primeiro revestimentoque se estende no poço; um segundo revestimento que se estende dentrodo primeiro revestimento no poço; uma cavidade anular definida entre o pri-meiro e o segundo revestimentos, através do qual pode-se ganhar acessopara uma formação de sub-superfície; um alojamento de bobina de injeçãoconectado à primeira extremidade do alojamento da cabeça do poço e tendoum furo central através daí em comunicação com o furo central do conjuntode cabeça de poço; um alojamento interno que se estende de dentro do furocentral do alojamento da bobina de injeção no furo central do alojamento decabeça de poço; uma primeira cavidade formada entre o alojamento internoe o alojamento de bobina de injeção; uma segunda cavidade formada entreo alojamento interno e o alojamento da cabeça de poço e se comunica coma primeira cavidade e a cavidade anular entre o primeiro e o segundo reves-timento; e um furo do alojamento de bobina de injeção na primeira cavidade.

Um ou ambos dos primeiro e segundo revestimentos podem sersuportados com o conjunto de cabeça de poço por meio de um cabo de sus-pensão de revestimento. Se o segundo revestimento é suportado de tal mo-do, o cabo de suspensão de revestimento é preferivelmente provido de umou mais furos através daí, permitindo que a segunda cavidade se comuniquecom a cavidade anular.

Alternativamente, o primeiro revestimento pode ser suportadocom o alojamento da cabeça do poço e o segundo revestimento suportadoabaixo do alojamento de cabeça de poço por meio de um cabo de suspen-são de revestimento abaixo do alojamento da cabeça de poço. Nessa dispo-sição, o alojamento interno se estende através do furo do alojamento da ca-beça de poço e faz interface com o cabo de suspensão de revestimento a-baixo do alojamento da cabeça de poço no modo descrito acima.

Em geral, deve-se notar que o conjunto de cabeça de poço podecompreender uma pluralidade de revestimentos, algum dos quais são supor-tados usando-se os cabo de suspensão do revestimento. O alojamento in-terno pode ser disposto para vedar os bolsões de vedação no conjunto decabeça de poço.

O conjunto da cabeça de poço pode, também, compreender umprimeiro alojamento interno e um segundo alojamento interno, disposto con-centricamente, ambos sendo fixados em suas primeiras extremidades dentrodo alojamento externo do alojamento da bobina de injeção e ambos se es-tendem a partir do alojamento da bobina de injeção no alojamento da cabeçade poço para vedar em suas segundas extremidades com os respectivosrevestimentos dentro do conjunto da cabeça de poço. Nessa disposição,uma outra cavidade é formada entre o primeiro e o segundo alojamentos, aqual se comunica com um outro aro entre os revestimentos adjacentes den-tro da cabeça de poço que se estende para dentro do poço. O alojamentomais interno do primeiro e do segundo alojamentos irão fazer interface e ve-dar um revestimento do diâmetro menor do que a parte mais externa dosdois alojamentos. Um segundo furo é provido no alojamento de bobina deinjeção para se comunicar com uma outra cavidade, do modo descrito aci-ma. Desse modo, a bobina de injeção proporciona acesso aos dois aros quese estendem a partir do conjunto da beira do poço no poço, permitindo o a-cesso a outras formações subterrâneas dentro do poço.

Do mesmo modo, um terceiro alojamento, e outros alojamentosinternos podem ser providos para proporcionar acesso a outros aros dentrodo conjunto de cabeça do poço e o poço.

Conforme notado abaixo, o alojamento interno pode ser umaluva, presa em uma primeira extremidade dentro do alojamento da bobina deinjeção e se estende no alojamento da cabeça de poço. Uma vedação é pre-ferivelmente disposta em torno da primeira extremidade da luva para vedar aextremidade da primeira cavidade.

Como também é notado, a segunda extremidade da segundaluva conecta, preferivelmente, ao segundo revestimento dentro do alojamen-to da cabeça de poço, em particular contatando-se o cabo de suspensão derevestimento que suporta o segundo revestimento dentro do conjunto de ca-beça do poço.

A luva serve, preferivelmente, como uma bucha de desgaste,protegendo o furo central do alojamento de bobina de injeção e o alojamentoda cabeça de poço de desgaste e erosão causado pela passagem dos den-tes de perfuração e outros equipamentos através do conjunto da cabeça depoço dentro e fora do poço.

Um conjunto de interface de tubo ascendente de fragmentos épreferivelmente conectado ao furo no alojamento da bobina de injeção, per-mitindo que o tubo ascendente de injeção de fragmentos seja estendido apartir de uma embarcação de superfície para conectar a bobina de injeçãono conjunto de cabeça de poço. O conjunto de interface de tubo ascendentede fragmentos compreende, preferivelmente, uma válvula para isolar a pri-meira cavidade do exterior do conjunto de cabeça de poço.

De acordo ainda com um outro aspecto da presente invenção, éprovido um método para injetar fragmentos de perfuração em uma formaçãosubterrânea através de um conjunto de cabeça de poço tendo um furo cen-trai através daí, situado em um poço na formação, o método compreenden-do: proporcionar uma bobina de injeção instalada no conjunto de cabeça depoço, a bobina de injeção tendo um furo central através da mesma, em co-municação com o furo central no conjunto de cabeça de poço; proporcionaruma primeira cavidade dentro da bobina de injeção, enquanto mantém o furocentral aberto; proporcionar uma segunda cavidade dentro do conjunto decabeça de poço em comunicação com a primeira cavidade e uma cavidadeanular entre dois revestimentos adjacentes que se estendem a partir do con-junto de cabeça de poço na formação subterrânea; proporcionar um furo nabobina de injeção em comunicação com a primeira cavidade; e injetar umapasta fluida dos fragmentos de perfuração através de um furo na bobina deinjeção na primeira cavidade.

Uma vantagem da bobina de injeção da presente invenção é queo furo central através daí permanece aberto enquanto a injeção de fragmen-tos nos poços ocorre, permitindo, por sua vez, o acesso ao furo do conjuntode cabeça de poço e o poço abaixo. Por conseguinte, o método de injeçãode fragmentos da presente invenção pode ser operado enquanto outras ope-rações são efetuadas no conjunto de cabeça de poço e o poço. Em particu-lar, as injeções de fragmentos podem ser feitas enquanto ainda a perfuraçãodo poço ocorre.

Modalidades específicas do aparelho e método da presente in-venção serão agora descritas em detalhes com referência aos desenhos emanexo. A descrição detalhada dessas modalidades e os desenhos de refe-rência são apenas a título de exemplo e não pretendem limitar o escopo dapresente invenção.

Breve Descrição dos Desenhos

As modalidades preferidas da presente invenção serão agoradescritas apenas a título de exemplo, tendo referência aos desenhos emanexo, nos quais:

A figura 1 é uma vista lateral, em seção transversal, em eleva-ção, de um poço de injeção de uma modalidade da presente invenção emlugar de um conjunto de cabeça de poço;A figura 2 é uma vista detalhada de uma primeira parte da bobi-na de injeção da figura 1;

A figura 3 é uma vista detalhada de uma segunda parte da bobi-na de injeção da figura 1;

A figura 4 é uma vista lateral, em elevação, em seção transver-sal, de uma bobina de injeção de uma segunda modalidade da presente in-venção em lugar de um conjunto de cabeça de poço;

A figura 5 é uma vista lateral, em elevação em seção transver-sal, de uma outra modalidade da bobina de injeção da presente invenção emlugar de um conjunto de cabeça de poço; e

As figuras 6 a 6c são vistas em elevação, em seção transversal,de bobinas de injeção de acordo com as outras modalidades da presenteinvenção.

Descrição Detalhada das Modalidades Preferidas

Com referência à figura 1, o conjunto de cabeça de poço de de-senho convencional é mostrado e geralmente indicado como 2 em lugar deum poço submarino. O conjunto de cabeça de poço 2 compreende um alo-jamento condutor 4, do qual se estende um revestimento condutor 6 que seestende para dentro do poço. Um alojamento de pressão elevada 8, tendoum furo central 9 através daí é instalado em um alojamento condutor 4 demodo convencional. Um revestimento de pressão elevada 10, típico, tendoum diâmetro nominal de 5,08 cm (20 polegadas) estende-se a partir da ex-tremidade inferior do alojamento de pressão elevada 8 no poço. Um primeirocabo de suspensão de revestimento 12 de desenho convencional é fixado nofuro do alojamento de pressão elevada 8 e suporta um primeiro revestimentointerno 14 que se estende no poço dentro do revestimento de pressão ele-vada 10. O primeiro revestimento interno 14 tem, tipicamente, um diâmetronominal de 33,02-33,97 cm (13-3/8 polegadas). Um segundo cabo de sus-pensão de revestimento 16 é disposto de modo convencional no furo do alo-jamento de pressão elevada 8 acima do cabo de suspensão do revestimento12. O segundo cabo de suspensão do revestimento 16 é de um desenhomodificado, conforme descrito em detalhes abaixo. O segundo cabo de sus-pensão do revestimento 16 serve para suportar um segundo revestimentointerno 18 que se estende dentro do primeiro revestimento interno 14 no po-ço.

Na disposição mostrada na figura 1, o conjunto de cabeça depoço e as cordas de revestimento são montados para deixar aberta a cavi-dade anular, indicada como 20, entre o primeiro revestimento 14 e o segun-do revestimento interno 18. Isso é obtido instalando-se os revestimentos 14e 18 no poço sem cimentar entre eles. Desse modo, o acesso é obtido atra-vés de uma cavidade anular 20 para a formação subterrânea na qual o pri-meiro revestimento 14 se estende e a cavidade anular 20 se abre. A disposi-ção mostrada na figura 1 permite que os fluidos, em particular uma pastafluida de fragmentos a ser injetada no conjunto de cabeça de poço 2, atravésda cavidade anular 20 e na formação subterrânea mencionada acima. Seráobservado que a bobina de injeção da presente invenção, conforme descritoabaixo, pode ser usada para injetar fluidos, tais como pasta fluida de frag-mentos de perfuração, nas cavidades anulares dentro do conjunto de cabeçade poço 2 e o poço.

A bobina de injeção da modalidade da figura 1 e seu método deuso serão agora descritos.

Com referência novamente à figura 1, uma bobina de injeção,indicada como 40, é instalada por meio de um conector, geralmente indicadocomo 42, no alojamento de pressão elevada 8 do conjunto de cabeça depoço 2. A bobina de injeção 40 compreende um alojamento de bobina deinjeção geralmente cilíndrico 44 tendo um furo central 46 através daí. O alo-jamento de bobina de injeção 44 tem um flange 48 em sua primeira extremi-dade, através do qual parafusos 50 passam para fixar a bobina de injeção 40a parte superior do conector 42. A segunda extremidade 52 do primeiro alo-jamento de bobina de injeção 44 é de desenho convencional que permiteque outros conjuntos de cabeça de poço, tal como uma pilha de prevençãode explosão (BOP) a ser suportada por meios convencionais. A segundaextremidade 52 do alojamento de bobina de injeção mostrada na figura 1 édo tipo referido como um cubo. Alternativamente, um alojamento do tipo demandril, bem conhecido na técnica, também pode ser empregado. Dessemodo, a bobina de injeção 42 pode ser colocada entre o conjunto de cabeçade poço 2 e outro conjunto, tal como uma pilha BOP1 de um modo de insta-lação convencional ou existente, sem modificação alguma a qualquer con-junto de cabeça de poço ou pilha BOP que está sendo requerida. De modoalternativo, a segunda extremidade 52 do alojamento de bobina de injeção44 mostrada na figura 1 pode ser configurada com um flange e, conectadodiretamente como um componente integral de uma pilha BOP.

O conector 42 que conecta a bobina de injeção 40 ao alojamentode pressão elevada 8 do conjunto de cabeça de poço é de desenho conven-cional, tais conectores sendo bem conhecidos pelos versados na técnica. Oconector 42 mostrado na figura 1 é do tipo hidráulico, ativado por fluido hi-dráulico suprido através de linhas de controle hidráulico (não-mostradas) quese estendem da embarcação de superfície, ou plataforma.

A bobina de injeção 40 compreende um orifício 60 que se esten-de através de um alojamento de bobina de injeção 44 e se abre para dentrode um furo central 46. O orifício 60 é mostrado na figura 1 a ser estendidoradialmente através do alojamento de bobina de injeção 44, o qual é per-pendicular ao eixo longitudinal do furo central 46 e da bobina de injeção 40.

Porém, será compreendido que o orifício 60 pode ser estendendido atravésdo alojamento de bobina de injeção 44 em um ângulo oblíquo, conforme re-querido pela disposição externa do conjunto de cabeça de poço e equipa-mento associado. Uma bobina de saída 62 é aparafusada na parte externado alojamento de bobina de injeção 44 e tem um orifício central através daí,o qual se comunica com o orifício 60 no alojamento da bobina 44. Uma vál-vula 64 é montada na bobina de saída 62 por meio da qual o orifício 60 podeser vedado a partir da parte externa, por exemplo, em caso de emergência.

A válvula 64 pode ser de qualquer tipo convencional de válvula conhecidapara uso em aplicações submarinas. A válvula 64 é preferivelmente umaválvula fechada, de prevenção contra falhas, permitindo, assim, que o orifício60 seja fechado automaticamente no caso de uma emergência. Um elo defluxo 66 conecta a válvula do ativador 64 à interface do tubo ascendente defragmentos 68 na qual o tubo ascendente de fragmentos (não-mostrado) quese estende a partir da embarcação de superfície, ou plataforma, pode sercolocado em terra. A válvula do ativador 64, o elo de fluxo 66 e a interfacedo tubo ascendente de fragmentos 68 compreende um conjunto de interfacede tubo ascendente, geralmente indicada como 70, através da qual o fluxode pasta fluida de fragmentos na bobina de injeção 40 e no conjunto de ca-beça de poço 2 passa e é controlado.

Uma luva de isolamento 72 é fixada em um primeira extremidade74 dentro do furo central 46 do alojamento de bobina de injeção 44, com aprimeira extremidade 74 da luva de isolamento 72 sendo posicionada com oorifício 60 entre a primeira extremidade 74 e o conjunto de cabeça de poço 2que está acima do orifício 60 na figura 1. A luva de isolamento 72 forma, en-tão, um alojamento interno dentro do alojamento da bobina de injeção 44,com a primeira cavidade anular 76 sendo formada entre a luva de isolamen-to 72 e o alojamento da bobina 44. Conforme mostrado na figura 1, a luva deisolamento 72 estende-se além do flange 48, na primeira extremidade doalojamento da bobina de injeção 44 através do conector 42 e dentro do furocentral 9 do alojamento de pressão elevada 8. Uma segunda cavidade anu-lar 78 é formada entre a luva de isolamento 72 e o alojamento de pressãoelevada 8 que conecta com a primeira cavidade anular 76 na bobina de inje-ção 40 por meio de uma cavidade anular 80 que se estende entre a luva deisolamento 72 e o alojamento do conector 42. A luva de isolamento 72 seapóia em uma segunda extremidade 82 do segundo cabo de suspensão 16.

Com referência à figura 2, é mostrada uma vista detalhada daprimeira extremidade 74 da luva de isolamento 72 dentro do furo central 46do alojamento da bobina de injeção 44. A primeira extremidade 74 da luvade isolamento é preso dentro e vedado ao alojamento da bobina de injeção44 por meio de um gaxeta 84. A gaxeta anular 84 é de desenho convencio-nal, bem conhecido na técnica, por exemplo, para vedar os cabos de sus-pensão de revestimento dentro dos conjuntos de cabeça de poço e similar. Agaxeta anular 84 serve para reter a primeira extremidade 74 da luva de iso-lamento 72 dentro do furo central 46 e vedar a extremidade superior da pri-meira cavidade anular 76 dentro do alojamento da bobina de injeção 44, iso-lando assim, a primeira cavidade anular 76 a partir do furo central 46 do alo-jamento da bobina de injeção 44. Um sulco 85 é provido no furo 46 do alo-jamento da bobina de injeção 44 no qual a gaxeta anular 84 é colocada eretida por meio de um anel de travamento 87. Alternativamente, a gaxetaanular 84 pode ser retido no alojamento por vários outros meios, incluindo,mas sem limitação, rosqueamento, forjamento a frio e outras técnicas bemconhecidas na técnica.

Com referência agora à figura 3, é mostrada uma vista detalhadada segunda extremidade 82 da luva de isolamento 72. A segunda extremi-dade 82 da luva de isolamento 72 contata o segundo cabo de suspensão 16.O segundo cabo de suspensão 16 é de desenho substancialmente conven-cional e de perfil interno 90 que compreende uma pluralidade de superfíciesafuniladas, descontínuas, de modo tal que o furo do cabo de suspensão doinvólucro geralmente se afunila a partir de sua extremidade na direção dopoço. A segunda extremidade 82 da luva de isolamento 72 tem um perfil ex-terno 92 que compreende uma pluralidade de superfícies descontínuas quecorrespondem à composição do perfil interno 90 do segundo cabo de sus-pensão do revestimento 16. Desse modo, essa segunda extremidade 82 daluva de isolamento 72 é disposta dentro do segundo cabo de suspensão dorevestimento 16 e proporciona uma transição plana do furo central da luvade isolamento para o segundo cabo de suspensão do revestimento 16 e osegundo revestimento interno 18 abaixo. As vedações 94 abaixo são retidasem sulcos na superfície externa da segunda extremidade 82 da luva de iso-lamento e contatam a superfície interna do segundo cabo de suspensão derevestimento 16, isolando, aí, os furos centrais da luva de isolamento 72 e ocabo de suspensão do revestimento 16 a partir da segunda cavidade anular78. De modo alternativo, a luva de isolamento pode ser vedada ao segundocabo de suspensão 16 por outros meios bem conhecidos na técnica.O segundo cabo de suspensão de revestimento 16 é retido no

furo do alojamento de pressão elevada 8 por meios convencionais, de modotal que o rebordo que se estende radialmente para fora, a partir do segundocabo de suspensão do invólucro 16 se apóia contra o primeiro cabo de sus-pensão de revestimento que, por sua vez, se apóia na parte interna do alo-jamento de pressão elevada. O segundo cabo de suspensão de revestimen-to pode ser retido principalmente por peso, ou retido por qualquer um dosvários outros meios de fixação de um cabo de suspensão em uma cabeçade suspensão bem conhecido na técnica. Uma gaxeta convencional de cabode suspensão de cabeça de poço de revestimento atua para fechar a se-gunda cavidade anular 78, impedindo que se comunique com a cavidadeanular entre o primeiro revestimento interno 14 e o revestimento de pressãoelevada 10. Por conseguinte, um ou mais orifícios 98 são formados atravésdo segundo cabo de suspensão de revestimento 16 para permitir que a se-gunda cavidade anular 78 se comunique com a cavidade anular 20 entre oprimeiro revestimento interno 14 e o segundo revestimento interno 18.

Em operação, um fluido a ser injetado em uma formação subter-rânea acessado por um poço, tal como uma pasta fluida de fragmentos deperfuração, é preparado na embarcação de superfície, ou plataforma, seproduzido em um segundo local, transportado para a embarcação de super-fície ou plataforma. Uma pasta fluida de fragmentos de perfuração pode serpreparada usando-se as técnicas conhecidas na técnica e descritas, por e-xemplo, na discussão da técnica anterior acima. Geralmente, isso irá envol-ver a separação dos fragmentos de perfuração dos fragmentos maiores parausar como saibro em construção ou similar, e/ou cisalhar os fragmentos deperfuração em fragmentos finos que são, então, transformados em pastafluida com um líquido apropriado, por exemplo, uma lama de perfuração u-sada. Em locais offshore, é típico cisalhar os fragmentos de perfuração paraproduzir fragmentos finos o suficiente para serem transformados em pastafluida, uma vez que os custos para transportar os fragmentos maiores comosaibro para um local onde podem ser usados são geralmente proibitivos.

Uma vez que o fluido, tal como pasta fluida de fragmentos deperfuração, está presente na embarcação, ou plataforma, é bombeado atra-vés de um tubo ascendente conectado à interface do tubo ascendente 68 doconjunto de interface do tubo ascendente 70. O fluxo do fluido é controladopela válvula 64, permitindo que o fluido seja alimentado na bobina 62 e oorifício 60 no alojamento da bobina de injeção 44. A partir do orifício 60, ofluido entra na primeira cavidade anular 76 e flui para baixo, através da bobi-na de injeção 40, através do furo no conector 42 e na segunda cavidadeanular 78 dentro do alojamento de pressão elevada 8 do conjunto de cabeçade poço 2. A partir daqui, o fluido passa através do orifício 98 no segundocabo de suspensão de revestimento 16 e da cavidade anular 20 entre o pri-meiro revestimento 14 e o segundo revestimento interno 18. O fluido irá dei-xar a cavidade anular 20 na extremidade inferior do primeiro revestimentointerno 14 e entra na formação subterrânea nesse ponto. Alternativamente, oprimeiro revestimento 14 pode ser perfurado ao longo de seu comprimentopara permitir mais pontos de acesso para que o fluido entre em uma ou maisformações subterrâneas.

Como já foi observado, é uma vantagem da presente invençãoque a bobina de injeção 44 possa ser instalada em um conjunto de cabeçade poço com pouca modificação requerida para o equipamento convencionalou existente de cabeça de poço. Em particular, a bobina de injeção 44 dapresente invenção permite que o acesso ao furo central do conjunto de ca-beça de poço 2 permaneça aberto e, portanto, que o poço permaneça aces-sível da embarcação de superfície, ou plataforma, mesmo quando as opera-ções de injeção de fluido ocorrem. A esse respeito, é possível empregar ométodo e aparelho da presente invenção para injetar fluido em formaçõessubterrâneas acessadas pelo poço, enquanto perfura e outras operações defundo de furo estão sendo feitas, sem a necessidade de interromper tais o-perações para iniciar ou descontinuar a injeção de fluido. Como outra vanta-gem, a modalidade da presente invenção mostrada na figura 1 permite que aluva de isolamento 72 atue como uma bucha de desgaste dentro do furo dabobina de injeção 40, o conector 42 e o alojamento de pressão elevada 8.

Desse modo, a luva de isolamento serve para proteger as paredes internasdos componentes acima mencionados a partir do desgaste e dano causadopela passagem das ferramentas, tal como brocas e similar, no poço.

A modalidade da figura 1 é mostrada com uma luva de isolamen-to separada 72, estendendo-se de dentro do alojamento de bobina de inje-ção 44 para dentro do alojamento de pressão elevada 8 para contatar o se-gundo cabo de suspensão 16. É possível dispensar a luva de isolamento e,uma vez que a bobina de injeção 40 está no lugar no conjunto de cabeça depoço 2, instalar o segundo cabo de suspensão de revestimento 16 dentro doalojamento de bobina de injeção 44 para suspender o segundo revestimentointerno 18. Desse modo, o segundo cabo de suspensão de revestimento 16e o segundo revestimento interno 18 irão formar as paredes internas da pri-meira e segunda cavidades anulares 76 e 78 dentro do alojamento de bobi-na de injeção 44 e o alojamento de pressão elevada 8, respectivamente.Desse modo, a bobina de injeção da presente invenção pode ser usada emconjunto com os componentes do conjunto de cabeça de poço convencional,sem que se requeira modificação do último antes da instalação.

Com referência à figura 4, é mostrada uma segunda modalidadeda bobina de injeção da presente invenção em lugar de um conjunto de ca-beça de poço submarino. Os componentes da modalidade da figura 4 co-mum à modalidade da figura 1 são indicados usando-se os mesmos núme-ros de referência e são descritos acima. Na modalidade da figura 4, a bobinade injeção, geralmente indicada como 140, é formada como um componenteunitário com o conector 142. O alojamento da bobina de injeção 144 se es-tende para proporcionar o alojamento interno do conector 142 e é dispostodiretamente no alojamento de pressão elevada 8. Os componentes e a fun-ção do conector 142 são como conhecidos na modalidade da figura 1 e sãoconhecidos na técnica.

Com referência à figura 5, é mostrada uma outra modalidade dabobina de injeção da presente invenção, no lugar de um conjunto de cabeçade poço submarino. Na figura 5 é mostrado um conjunto de cabeça de poço2 e o conector 42, conforme mostrado na figura 1 e descrito acima. O conec-tor 42 prende uma bobina de injeção 240, de acordo com a presente inven-ção, ao conjunto de cabeça de poço 2. Os componentes da bobina de inje-ção 240 da figura 5 comum à bobina de injeção da figura 1 são indicadosusando-se os mesmos números de referência e conforme descrito acima.Uma pilha de prevenção de explosão (BOP)1 geralmente indicado como 200,é mostrado na figura 5 montado na bobina de injeção 240. A pilha BOP 200é de desenho convencional e é preso a bobina de injeção 240 por um conec-tor de pilha BOP 202 de design convencional. Um funil- guia de conector depilha BOP 204 estende-se do conector de pilha BOP 200 para baixo e emtorno da parte superior da bobina de injeção 240 e serve para localizar o co-nector de pilha BOP na bobina de injeção 240 durante a instalação da pilhaBOP 200.

Para acomodar o funil-guia do conector 204, a bobina de injeção240 tem um alojamento de bobina de injeção estendida 244. Além disso,uma luva de isolamento estendida 272 é provida, presa dentro do furo cen-tral 46 do alojamento de bobina de injeção estendida 244, conforme descritoacima e mostrada nas figuras 1 e 2.

O alojamento da bobina de injeção estendida 244 compreendeum orifício 60 que se estende da parte externa e se abre para a primeira ca-vidade anular 76 entre a luva de isolamento estendida 272 e o alojamento dabobina de injeção estendida 244. A bobina de injeção 240 da figura 5 incor-pora uma disposição alternativa para a conexão com o orifício 60 mostradona figura 1. Um ressalto de injeção 206 estende-se para fora, a partir do alo-jamento da bobina de injeção estendida 244 em comunicação com o orifício60. Um conjunto de interface de tubo ascendente é provido, conforme mos-trado na figura 1, e descrito acima (omitido da figura 5 para fins de clareza).Um conector hidráulico 208, de design convencional, é provido para conectaro conjunto de interface do tubo ascendente ao ressalto de injeção 206.

As figuras 6a a 6c mostram outras disposições alternativas paraa conexão de um conjunto de interface de tubo ascendente para o orifício noalojamento de injeção de uma bobina de injeção da presente invenção. Emcada uma das figuras 6a a 6c, uma bobina de injeção 40 é mostrada tendoum alojamento de bobina de injeção 44, conforme mostrado nas figuras 1 e2 e descrito acima, com componentes das bobinas de injeção das figuras 6aa 6c comuns as bobinas de injeção das figuras 1 e 2 sendo indicadas comos mesmos números de referência. Com referência à figura 6a, um ressaltode injeção 300 estende-se para fora do alojamento de bobina de injeção 44em comunicação com o orifício 60. O ressalto de injeção termina em um co-nector macho rosqueado 302 ao qual o conjunto de interface do tubo ascen-dente pode ser conectado usando-se um conector fêmea correspondente dedesign convencional.

Com referência à figura 6b, o orifício no alojamento de bobina deinjeção 44 é formado como uma parte de conector fêmea rosqueado, 304,ao qual um conjunto de conector de tubo ascendente pode ser conectadousando-se um macho correspondente de design conhecido, convencional.

Com referência à figura 6c, um ressalto de injeção 306 estende-se para fora, a partir do alojamento da bobina de injeção 44 em comunica-ção com o orifício 60. O ressalto de injeção termina em um flange 308, oqual pode ser conectado a um flange correspondente em um conjunto deinterface de tubo ascendente, conforme anteriormente descrito, com o usode gaxeta ou vedação apropriada, de um modo conhecido.

A partir da descrição detalhada das modalidades da presenteinvenção estabelecidas acima, pode-se ver que o aparelho da presente in-venção permite que um conjunto de cabeça de poço submarino existenteseja modificado para acomodar a injeção de fluido, tal como uma injeção deuma pasta fluida de fragmentos de perfuração, sendo necessária pouca mo-dificação da cabeça de poço existente. De modo alternativo, um conjunto decabeça de poço pode ser construído no leito do mar incorporando a bobinade injeção da presente invenção, sem modificação substancial nos compo-nentes do conjunto de cabeça de poço convencionalmente empregado. Ob-serva-se que um conjunto de cabeça de poço que incorpora a bobina de in-jeção da presente invenção pode ser construído para ter o conjunto de inter-face do tubo ascendente como uma unidade totalmente auto contida, o quepermite que o sistema de injeção da presente invenção seja instalado semprecisar contar com outros componentes de cabeça de poço, tal como a pre-sença de uma base-guia. Na verdade, o aparelho da presente invenção po-de ser instalado e o método da injeção de fluido operado sem uma base-guiaestando presente no local submarino.Enquanto as modalidades preferidas da presente invenção fo-ram mostradas nas figuras em anexo e descritas acima, não se pretendeque essas limitem o escopo da presente invenção, e suas modificações po-dem ser feitas sem que se afastem do espírito da presente invenção.

Claims

1. Bobina de injeção (40) para uso na injeção de um fluido emum conjunto de cabeça de poço (2), o conjunto de cabeça de poço (2) tendoum furo central (9) através do mesmo, a bobina de injeção (40) compreen-dendo:um alojamento externo (44) tendo um furo central (46) atravésdo mesmo, o alojamento (44) tendo uma primeira extremidade para conexãocom um conjunto de cabeça de poço, de modo que o furo central (46) doalojamento (44) é alinhado com o furo central (9) do conjunto da cabeça depoço (2);um alojamento interno (72) tendo um furo central através domesmo, o alojamento interno estando disposto dentro do furo central (46) noalojamento externo (44), de forma que uma cavidade (76) é formada entre oalojamento interno (72) e o alojamento externo (44);um orifício (60) no alojamento externo (44) tendo uma aberturapara dentro da cavidade (76) entre o alojamento interno (72) e o alojamentoexterno (44);o alojamento interno (72) tendo uma parte que se estende a par-tir de dentro do alojamento externo (44) além da primeira extremidade doalojamento externo para formar uma cavidade (78) dentro de um conjunto decabeça de poço (2) ao qual é conectada a bobina de injeção (40), a cavidade(78) sendo, então, formada conectando a cavidade na bobina de injeção (76)com uma cavidade anular (20) definida pelos revestimentos adjacentes (14,-18) presentes no conjunto de cabeça de poço (2);caracterizada pelo fato de que:a primeira extremidade do alojamento externo (44) compreendeum conector (42) para conectar a bobina (40) a um conjunto de cabeça depoço (2);o conector (42) é para conectar a bobina (40) a um alojamentode pressão elevada (8) de um conjunto de cabeça de poço (2); ea parte (82) do alojamento interno que se estende de dentro doalojamento externo é formada para ser conectada a um revestimento (16)dentro da cabeça do poço.

2. Bobina de injeção (40), de acordo com a reivindicação 1, ca-racterizada pelo fato de que a parte do alojamento interno (72) que se es-tende de dentro do alojamento externo (44) é formada para vedar contra umsuspensor de revestimento (16) preso dentro do conjunto de cabeça de poço (2).

3. Bobina de injeção (40), de acordo com a reivindicação 1, ca-racterizada pelo fato de que o alojamento interno (72) é uma luva presa emuma primeira extremidade (74) dentro do furo central (46) do alojamento ex-terno (44).

4. Bobina de injeção (40), de acordo com a reivindicação 3, ca-racterizada pelo fato de que uma vedação (84) é provida entre a primeiraextremidade da luva (74) e o alojamento externo (44).

5. Bobina de injeção (40), de acordo com a reivindicação 3, ca-racterizada pelo fato de que a luva (72) é adaptada para ser presa em umasegunda extremidade (82) dentro do furo central (9) do conjunto de cabeçade poço (2).

6. Bobina de injeção (40), de acordo com a reivindicação 5, ca-racterizada pelo fato de que a luva (72) é adaptada para ser presa em umasegunda extremidade (82) dentro de um suspensor de revestimento (16) lo-calizado no furo central (9) do conjunto de cabeça de poço (2).

7. Bobina de injeção (40), de acordo com a reivindicação 3, ca-racterizada pelo fato de que a luva (72) pode ser presa na bobina de inje-ção (40) após a bobina de injeção (40) ter sido instalada em um conjunto decabeça de poço (2).

8. Bobina de injeção (40), de acordo com a reivindicação 3, ca-racterizada pelo fato de que a luva (72) atua como uma bucha de desgastepara a bobina de injeção (40) e a parte do conjunto de cabeça de poço (2)para dentro da qual se estende quando a bobina de injeção (40) é instaladano conjunto da cabeça de poço (2).

9. Método para injetar um fluido contendo fragmentos de perfu-ração para dentro de uma formação subterrânea através de um conjunto decabeça de poço (2) tendo um furo central (9) através de si, situado sobre umpoço na formação, o método caracterizado pelo fato de que compreendeas etapas de:proporcionar uma bobina de injeção (40) instalada no conjuntode cabeça de poço (2), a bobina de injeção (40) tendo um furo central (46)através de si, em comunicação com o furo central (9) no conjunto de cabeçade poço (2);proporcionar uma primeira cavidade (76) dentro da bobina deinjeção, enquanto mantendo o furo central através (46) da mesma aberto;proporcionar uma segunda cavidade (78) dentro do conjunto decabeça de poço (2) em comunicação com a primeira cavidade (76) e umacavidade anular (20) entre dois revestimentos adjacentes que se estendem apartir do conjunto de cabeça de poço (2) para dentro da formação subterrâ-nea;proporcionar um orifício (60) na bobina de injeção em comunica-ção com a primeira cavidade (76);injetar uma pasta fluida dos fragmentos de perfuração através doorifício (60) na bobina de injeção para dentro da primeira cavidade (76);a injeção de fragmentos de perfuração ocorrendo enquanto ope-rações de poço são feitas através do conjunto de cabeça de poço; e a inje-ção dos fragmentos ocorrendo enquanto o poço está sendo perfurado.