BR102013027600A2 - Aparelho de enchimento com cascalho tendo válvulas atuadas - Google Patents

Abstract

APARELHO DE ENCHIMENTO COM CASCALHO TENDO VÁLVULAS ATUADAS Um dispositivo e um método permitem que uma válvula de furo em um tubo de lavagem de uma ferramenta de interligação e em certos casos uma janela ou uma luva corrediça abra ou feche, mediante um comando a partir da superfície, de modo que uma pasta de cascalho possa ser posta em um furo de poço em torno de uma tela de poço.

Description

APARELHO DE ENCHIMENTO COM CASCALHO TENDO VÁLVULAS ATUADAS

ANTECEDENTES [001] Os poços de hidrocarbonetos, poços horizontais em particular, tipicamente têm seções de telas de poço com um tubo interno perfurado e uma porção de tela sobreposta. A finalidade da tela é bloquear o fluxo de matéria particulada para o interior do tubo interno perfurado, o qual se conecta à tubulação de produção. Mesmo com a tela de poço, alguns contaminantes e outra matéria particulada ainda podem entrar na tubulação de produção. A matéria particulada usualmente ocorre de forma natura ou faz parte do processo de perfuração e de produção. Conforme os fluidos de produção recuperados, a matéria particulada também é recuperada na superfície. A matéria particulada causa vários problemas pelo fato de o material usualmente ser abrasivo, reduzindo a vida de qualquer equipamento de produção associado. Pelo controle e pela redução da quantidade de matéria particulada que é bombeada para a superfície, os custos de produção em geral são reduzidos. [002] Embora a matéria particulada possa ser grande demais para ser produzida, a matéria particulada pode causar problemas poço abaixo nas telas de poço. Conforme os fluidos de poço são produzidos, a matéria particulada maior é aprisionada no elemento de filtro das telas de poço. Ao longo da vida do poço, conforme mais matéria particulada é aprisionada, os elementos de filtro tornar-se-ão entupidos e restringirão o fluxo dos fluidos de poço para a superfície. [003] Um método de redução no fluxo de entrada de matéria particulada antes de atingir as telas de poço é encher com cascalho ou areia a espaço anular entre a tela de poço e o furo de poço. O enchimento com cascalho ou com areia no espaço anular provê à formação de produção uma força de estabilização para evitar que qualquer material em torno do espaço anular colapse e produza uma matéria particulada indesejada. 0 enchimento com cascalho também provê um pré-filtro para parada do fluxo de matéria particulada, antes de atingir a tela de poço. [004] Em operações típicas de enchimento com cascalho, uma tela e um obturador são descidos no furo de poço em conjunto. Uma vez que a tela e o obturador estejam apropriadamente localizados, o obturador é fixado, de modo que forme um selo entre o furo de poço e a tela e isole a região acima do obturador da região abaixo do obturador. A tela também é afixada ao obturador, de modo que se pendure no furo de poço, o que forma uma região anular em torno da porção externa da tela. O fundo da tela é selado de modo que qualquer fluido que entre na tela passe através do material de peneiramento ou de filtração. A extremidade superior da tela usualmente é referida como o calcanhar e a extremidade inferior da tela usualmente é referida como a ponta do poço. [005] Uma vez que a tela e o obturador sejam descidos no furo de poço, mas antes de eles serem passados até sua localização final pretendida, um subconjunto de tubo de lavagem é montado na superfície e, então, é manobrado poço abaixo através do obturador e para a tela. A manobra de descida continua até uma ferramenta de interligação no subconjunto de tubo de lavagem assentar no obturador. O conjunto inteiro então está pronto para ser manobrado para o furo de poço até sua profundidade pretendida. [006] Uma vez que o conjunto da tela, do obturador, do tubo de lavagem e da ferramenta de interligação atinja sua profundidade pretendida no furo de poço, uma esfera é bombeada poço abaixo até a ferramenta de interligação. A esfera assenta em uma de duas sedes na ferramenta de interligação. Uma vez que a esfera assente na primeira sede, uma pressão é aplicada a partir da superfície através da esfera e da sede para fixar o obturador e para deslocar uma luva na ferramenta de interligação. Com a luva aberta, um fluido (tipicamente uma pasta com cascalho) pode ser bombeado poço abaixo através do tubo de lavagem. Uma manipulação física da ferramenta de interligação pela elevação do tubo de lavagem é requerida para posicionamento dele em relação ao conjunto de tela e obturador, de modo que uma circulação de fluido possa ocorrer. Quando a pasta atinge a ferramenta de interligação, a pasta com cascalho é bloqueada pela esfera e pela sede que foram previamente assentadas na ferramenta de interligação. Ao invés disso, a esfera e a sede fazem com que a pasta de cascalho saia da ferramenta de interligação através de uma porta que dirige todo o fluxo de fluido a partir do interior do tubo de lavagem acima do obturador para o exterior do tubo de lavagem e da tela abaixo do obturador e para o espaço anular fora da tela. [007] Conforme a pasta viaja do cotovelo do poço em direção à ponta ao longo do exterior da tela, uma onda alfa começa, que deposita o cascalho a partir da ponta em direção ao cotovelo, tudo enquanto o fluido de transporte que porta o cascalho drena para o interior da tela.

Conforme o fluido drena para o interior da tela, torna-se crescentemente difícil bombear a pasta pelo furo de poço. Uma vez que certa porção da tela esteja coberta, o cascalho começará a se acumular para trás da ponta em direção ao cotovelo em uma onda beta, para se completar a obturação da tela a partir de aproximadamente um ponto mais distante de depósito em direção ao cotovelo. Conforme o cascalho preenche de volta em direção ao cotovelo, a pressão na formação aumenta. [008] A ferramenta de interligação tem uma segunda janela que permite que um fluido flua a partir da área interior da tela abaixo do obturador para uma área anular em torno do exterior do tubo de lavagem, mas acima do obturador. [009] Após a área anular em torno da tela ter sido preenchida com cascalho, a ferramenta de interligação é de novo movida em relação ao conjunto de tela e obturador para se permitir que uma circulação de fluido remova qualquer pasta remanescente no tubo de lavagem acima do obturador. A pasta lavada então é descartada na superfície. Então, uma segunda esfera pode ser bombeada poço abaixo para assentar em uma segunda sede de esfera na ferramenta de interligação. Após a segunda esfera ter assentado, uma pressão é aplicada a partir da superfície para deslocamento da luva na ferramenta de interligação uma segunda vez, bem como para selar o orifício interno da ferramenta de interligação e para abrir uma luva em uma segunda localização. Uma vez que a luva tenha sido deslocada e esteja selada em uma segunda localização, um fluido de furo de poço a partir da superfície fluindo através do tubo de lavagem pode ser dirigido para um percurso de fluxo interno na ferramenta de interligação e, então, de volta para o interior do tubo de lavagem, desse modo se desviando das primeiras e segunda esferas e sedes. Uma vez que o fluido tenha sido redirecionado para ficar no tubo de lavagem, o operador pode reposicionar o tubo de lavagem e começar a acidificar ou tratar de outra forma do furo de poço. [010] Nos sistemas atuais, um fluxo de fluido através do interior é limitado ao se forçar o fluido a viajar através de um microespaço anular, o qual é o único percurso disponível na ferramenta de interligação. A única alternativa é reverter o tubo de lavagem e a ferramenta de interligação completamente para fora do furo e manobrar descendo com um tubo de lavagem desobstruído. A manobra de subida adicional do furo e, então, de volta, leva a um tempo adicional e a um gasto na completação do poço. [011] Quando sedes e selos típicos são usados, deve-se ter cuidado, de modo que cada selo inferior e sede tenha um diâmetro que seja menor do que o do selo e da sede acima dele. Esse arranjo invertido de bolo de casamento ajuda a garantir que o operador não tente forçar um dispositivo através de um selo que seja pequeno demais, desse modo danificando o selo. [012] Um arranjo como esse pode limitar o diâmetro do furo através do elemento tubular. Também, uma vez que um dispositivo forme um selo em uma sede em particular, a sede tipicamente não pode ser reusada. Quando vários selos e sedes são necessários em grande proximidade, a utilidade da ferramenta ou das ferramentas pode ser limitada.

SUMÁRIO [013] Em um sistema de acordo com a presente exposição, nem o lançamento de várias esferas para se assentarem em sedes, nem a feitura de uma segunda manobra de descida e de subida do poço são necessários para o tratamento do poço. O sistema reduz o tempo para realização das operações de poço e melhora o fluxo de fluido através do interior do tubo de lavagem. [014] No sistema, o controle do fluxo de fluido é obtido pela substituição das esferas e sedes que foram previamente necessárias para alteração dos percursos de fluxo com um sistema de válvula e janela. O sistema de válvula e janela usa uma válvula e janelas que podem ser operadas sob demanda, usando-se pulsos de pressão ou um dispositivo de identificação de frequência de rádio. Em uma modalidade como essa, qualquer tipo de válvula que possa abrir e fechar o fluxo através de um elemento tubular pode ser usado, tal como uma válvula borboleta ou de esfera. [015] Pela operação do sistema de válvula e janela sob demanda, o operador pode fechar o interior de uma ferramenta de tubo de lavagem, enquanto abre um fluxo através de uma janela para enchimento com cascalho do furo de poço. Quando o enchimento com cascalho está completo, o operador então pode abrir o interior da ferramenta de tubo de lavagem para um fluxo a partir do revestimento e para o tubo de lavagem. Este fluxo remove a pasta de areia em excesso do tubo de lavagem em um processo de circulação reversa. Uma vez que uma circulação reversa suficiente tenha sido realizada, a janela permitindo a circulação reversa, bem como o fluxo através da janela podem ser fechados pela operação de válvulas. Neste ponto, um sistema de janela pode ser aberto para se realizar um fluxo melhorado através do interior do tubo de lavagem, sem se ter que fazer uma manobra de saida e, então, de novo uma de entrada para o furo de poço. [016] No novo sistema, nenhuma segunda manobra de descida e de subida do poço é necessária para o tratamento do poço, enquanto um fluxo de fluido grandemente melhorado através do interior do revestimento, desse modo potencialmente permitindo uma tela de fim maior e, consequentemente, um tubo de lavagem maior pode ser usado com a mesma técnica permitindo um fluxo maior através do tubo de lavagem, mesmo quando nenhum aumento no diâmetro de tubo de lavagem é obtido. [017] O fluxo de fluido pode ser melhorado pela substituição do selo no obturador e as esferas e sedes no tubo de lavagem por sedes de diâmetro variável que podem ser operadas sob demanda, tal como por pulsos de pressão ou por um dispositivo de identificação de frequência de rádio. [018] Uma sede de diâmetro variável tem utilidade em qualquer dispositivo em que um diâmetro de sede seja um fator limitante, quando comparado com o diâmetro de furo, e quando a sede e o selo forem requeridos apenas sob demanda. [019] Uma modalidade do selo de diâmetro variável tem uma sede que é uma combinação de várias porções. Quando a sede não é necessária, as porções podem ser mantidas radialmente para fora, de modo que um diâmetro aumentado do furo possa ser acessado, tal como quando é requerido que uma ferramenta de diâmetro grande, um dardo ou uma esfera passe através dali. Contudo, quando é requerido que a sede para uma esfera ou um dardo forme um selo sobre isso, 8/21 então, com um comando da superfície, a sede pode se mover radialmente para dentro, de modo que as várias peças se combinem para a formação de pelo menos uma sede e, possivelmente, mesmo um selo contra um fluxo de fluido através do furo e diante da sede. [020] Quando o operador determina que a sede não é mais necessária, então, o operador pode enviar um segundo sinal para destravar a sede e movê-la radialmente para fora mais uma vez. O comando a partir da superfície pode ser um rádio, um rádio de frequência baixa, um pulso de pressão, uma linha de fibra ótica, uma linha elétrica ou um dispositivo de identificação de frequência de rádio. [021] Uma outra modalidade desta invenção é utilizar uma pinça e uma luva. A luva poderia ser removida das garras da pinça, de modo que qualquer ferramenta, dardo ou esfera, quando atingindo as garras de pinça, pudesse passar sem interagir com as garras de pinça. No caso em potencial em que a ferramenta, a esfera ou o dardo realmente interage com as garras de pinça, a ferramenta meramente empurraria as garras de pinça radialmente para fora, com uma resistência minima, e continuaria poço abaixo. [022] Uma vez que o operador determine que a sede é requerida, um sinal pode ser enviado para a superfície para se mover a luva para posição sobre a pinça, de modo que as garras sejam movidas radialmente para dentro e sejam pelo menos mantidas em uma posição radialmente para dentro, de modo que as garras de pinça não mais permitam que uma ferramenta, uma esfera ou um dardo apropriadamente dimensionado passe. Ainda, uma vez que a ferramenta, a esfera ou dardo apropriadamente dimensionado assente na sede, um selo através do furo pode ser formado. [023] Em uma modalidade adicional, pelo menos os selos mencionados podem ser construídos de modo que eles tenham uma condição aberta, conforme descrito acima; contudo, quando o sinal é enviado a partir da superfície para se mover radialmente para dentro, as sedes são construídas de modo que, uma vez que elas tenham se movido radialmente para dentro, elas obstruam completamente o furo, sem a necessidade de uma esfera, uma ferramenta ou um dardo assentar sobre a sede. Cada selo forma um selo completo em si mediante um comando a partir da superfície. [024] Esses selos podem ser usados em muitas áreas diferentes. Eles podem ser usados para abertura e fechamento de percursos de enchimento com cascalho ou para a provisão de sedes em luvas corrediças para abertura e fechamento da luva corrediça.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [025] A figura 1 descreve um furo de poço que tem um conjunto de tela em um poço e que tem uma ferramenta de tubo de lavagem manobrada para o conjunto de tela. [026] A figura 2 descreve a interligação da ferramenta de tubo de lavagem com uma válvula de furo fechada e com uma válvula de janela aberta. [027] A figura 3 descreve a interligação da ferramenta de tubo de lavagem com a válvula de furo aberta e com a válvula de janela fechada. [028] A figura 4 descreve a ferramenta de tubo de lavagem realocada no conjunto de tela para tratamento do poço. [029] A figura 5A descreve uma sede móvel radial do tipo de pinça operável a partir da superfície em sua condição de sujeição. [030] A figura 5B descreve uma sede móvel radial do tipo de pinça operável a partir da superfície em sua condição liberada. [031] A figura 6A descreve uma sede segmentada do tipo de pinça em sua condição destravada radialmente. [032] A figura 6B descreve a sede segmentada do tipo de pinça em sua condição radialmente travada. [033] A figura 7A é uma vista de topo de um selo segmentado na posição aberta. [034] A figura 7B é uma vista de topo de um selo segmentado na posição fechada.

DESCRIÇÃO DETALHADA [035] A figura 1 descreve um conjunto de tela 100 localizado em um furo de poço 10. O fundo ou a ponta do conjunto 100 é designado em 102, e a extremidade superior ou cotovelo do conjunto 100 é designado em 104. O elemento de vedação 106 se encaixa dentro do furo de poço 10 para restrição do fluxo através de uma área anular 12. Em particular, o elemento de vedação 106 é regulado de modo que o elemento de vedação 106 forme um selo com o conjunto de tela 100 no furo de poço 10 e forme a área anular 12 entre o furo de poço 10 e o exterior da tela. O elemento de vedação 106, embora tipicamente um obturador, pode ou não ter cunhas, dependendo do furo de poço 10 e das exigências do operador. [036] Uma coluna de trabalho interna ou ferramenta de tubo de lavagem 120 foi manobrada para o conjunto de tela 100 poço abaixo. A ferramenta de tubo de lavagem 120 inclui uma ferramenta de interligação 125 e é pendurada através do furo do elemento de vedação 106 e forma um selo no furo interior do elemento 106 com um ou mais selos ou sedes 112. A ferramenta de interligação 125 pode ser configurada para se permitir um fluxo de fluido para baixo através do furo principal de tubo de lavagem 121. Alternativamente, a ferramenta de interligação 125 pode ser configurada para desviar o fluxo para fora através de uma ou mais janelas de saida 126 na ferramenta 125 com o fluido de retorno sendo capaz de passar através de uma passagem interna 128 . Uma válvula de furo 130 é disposta na ferramenta de interligação 125. Conforme mostrado na figura 1, a válvula de furo 130 está em uma condição aberta para se permitir um fluxo de fluido através do furo principal 121 do tubo de lavagem 120. A válvula de furo 130 pode ser uma válvula borboleta ou de esfera, embora qualquer outro tipo de mecanismo de válvula possa ser usado. [037] A janela de saida 126 está localizada poço abaixo em relação ao elemento de vedação 106. Em geral, a janela de saida 126 pode ou não ter uma válvula de janela 140 para abertura e fechamento da janela de saida 126. Por exemplo, a válvula de janela 140 pode ser uma luva deslizante móvel para exposição ou isolamento da janela de saida 126 para um fluxo de fluido. Na figura 1, a ferramenta de interligação 125 realmente inclui uma válvula de janela interna 140, mostrada aqui como uma luva corrediça 140 tendo uma janela de by-pass 146. Quando a válvula de janela 140 está em uma condição fechada com sua janela de by-pass 146 fechada em relação à janela de saida 126, um fluido é impedido de fluir para fora da ferramenta de interligação 125, através da janela de by-pass 146, para fora pela janela de salda 126 no conjunto de tela 100, e para a área anular 12 entre o conjunto de tela 100 e o furo de poço 10. A válvula de janela 140 pode usar qualquer outro tipo de mecanismo de válvula disponível na técnica para controlar um fluxo de fluido através da janela de saida 126. [038] A ferramenta de interligação 125 ainda inclui um receptor de sinal 150 e um atuador 160 disposto nela. Dependendo do tipo de eletrônica usado, o receptor de sinal 150 pode detectar os pulsos de pressão, os dispositivos de identificação de frequência de rádio, ou outros sinais comunicados a partir da superfície. Em resposta a um sinal recebido pelo receptor 150, o atuador 160 executa uma ação apropriada para configurar a ferramenta de interligação 125 para diferentes operações, conforme descrito abaixo. O atuador 160 pode usar qualquer um de vários componentes adequados, tal como um mecanismo de atuação linear ou rotativo, e pode ter uma fonte de potência, eletrônica e outros componentes, os quais não são detalhados aqui, mas seriam apreciados por alguém versado na técnica tendo o benefício da presente exposição. [039] Antes de começar uma operação de enchimento com cascalho, a ferramenta de interligação 125 é mudada de sua configuração de manobra de descida da figura 1 para uma configuração de enchimento com cascalho, conforme descrito na figura 2. Um sinal é enviado a partir da superfície (não mostrado) poço abaixo para a ferramenta de interligação 125 por um pulso de frequência, um dispositivo de identificação de frequência de rádio (não mostrado), ou qualquer outro meio conhecido. Uma vez que o receptor de sinal 150 obtenha o sinal apropriado para a reconfiguração da ferramenta de interligação 125, a potência é suprida, tipicamente pelo atuador 160, de modo que a válvula de furo 130 seja movida a partir de uma condição aberta para uma condição fechada, de modo que um fluxo de fluido através do furo interior 121 do tubo de lavagem 120 seja impedido. Com base no mesmo sinal ou em um diferente que o receptor de sinal 150 recebe, a potência é suprida pelo atuador 160 para mover a segunda válvula ou luva corrediça 140, desse modo abrindo as janelas de by-pass 146 para se permitir um fluido flua a partir do furo interior 121 do tubo de lavagem 120 através das janelas de saida 126 no conjunto de tela 100 e para a área anular 12. [040] O atuador 160 pode suprir potência para a luva corrediça 140 e a válvula de furo 130 para abertura ou fechamento da luva corrediça 140 e da válvula de furo 130. Em certas modalidades, dois ou mais atuadores 160 podem ser utilizados para acionamento da válvula de furo 130 e da luva corrediça 140 independentemente. Conforme citado acima, o atuador 160 pode ser qualquer tipo conhecido na indústria incluindo atuadores rotativos ou lineares. [041] Uma vez que a ferramenta de interligação 125 seja configurada, um enchimento com cascalho (não mostrado) é bombeado pela ferramenta de tubo de lavagem 120. A pasta sai pelas janelas 146 e 126 e toma o percurso de menor resistência (conforme indicado pela seta direcional A) e flui em direção à ponta 102 no espaço anular 12 (conforme indicado pela seta direcional B). Conforme a pasta de cascalho se move em direção à ponta 102 no espaço anular 12, a porção de fluido da pasta de cascalho flui através das telas 108 para o interior 101 do conjunto de tela 100 (conforme indicado pela seta direcional C). Conforme o fluido flui para o interior 101 do conjunto de tela 100, o cascalho é depositado ou "acondicionado" em torno do exterior do conjunto de tela 100. [042] O fluido retorna passando para o conjunto 100 então flui para o interior 121 do tubo de lavagem 120 através da(s) janela(s) 122 (conforme indicado pela seta direcional D). O fluido continua para cima através do tubo de lavagem 120 para a ferramenta de interligação 125, onde o fluido entra na passagem interior 128 (conforme indicado pela seta direcional E). O fluido desvia da válvula de furo fechada 130 e sai pela ferramenta de interligação 125 para uma área anular 14 poço acima do elemento de vedação 106 do conj unto. [043] Após a operação de enchimento com cascalho ser completada, pode ser desejável circular para fora a pasta em excesso a partir da ferramenta de tubo de lavagem 120. Para se fazer isto, a ferramenta de tubo de lavagem 120 pode ser reconfigurada para uma circulação reversa. Em geral, a ferramenta de interligação 125 e a ferramenta de tubo de lavagem 120 podem ser elevadas do elemento de vedação 106 para se permitir um fluxo de fluido no espaço anular de revestimento 14 para fluir para o furo de tubo de lavagem 121 através das janelas 126 e de volta para a ferramenta de tubo de lavagem 120. [044] Alternativamente, a ferramenta de tubo de lavagem 120 não é elevada e, ao invés disso, é reconf igurada pelo envio de um segundo sinal para o receptor de sinal 150. Uma vez que o receptor de sinal 150 receba o sinal apropriado para a reconfiguração da ferramenta de interligação 125, a potência é suprida por um ou mais atuadores 160, de modo que uma outra válvula (por exemplo, 135) seja movida a partir de uma condição fechada para uma condição aberta, de modo que um fluido seja deixado fluir a partir do espaço anular de revestimento 14 acima do elemento de vedação 106 para a ferramenta de interligação 125 e através do furo interior 121 do tubo de lavagem 120 (conforme indicado pela seta direcional F) . Este percurso de fluxo permite uma circulação, conhecida como circulação reversa, para remoção da pasta de areia em excesso deixada no tubo de lavagem 120 após a operação de enchimento com cascalho. Em oposição à válvula 135 na posição indicada, uma válvula em uma outra posição pode ser usada para fins similares. [045] Após a operação de circulação reversa ser completada, a ferramenta de tubo de lavagem 120 é reconfigurada pelo envio de um terceiro sinal para o receptor de sinal 150, conforme descrito na figura 3. Uma vez que o receptor de sinal 150 receba o sinal apropriado para a reconfiguração da ferramenta de interligação 125, a potência é suprida pelo atuador 160, de modo que a válvula de furo 130 seja movida da condição fechada para uma condição aberta, onde um fluxo de fluido através do furo interior 121 do tubo de lavagem 120 é permitido. Com base no mesmo sinal ou em um diferente que o receptor de sinal 150 recebe para abertura da válvula de furo 130, a potência é suprida para se mover a válvula de janela 140 de sua condição aberta para sua condição fechada, fechando as janelas de desvio 146 para se evitar que um fluido flua a partir do furo interior 121 da ferramenta de tubo de lavagem 120 para a área anular 12. Mais ainda, se uma válvula de recirculação (por exemplo, 135) for usada, ela também poderá ser fechada neste ponto. [046] Conforme descrito, agora, na figura 4, uma vez que a válvula de furo 130 seja aberta e as janelas 146 e 126 sejam fechadas pela válvula de janela 140, o operador pode bombear qualquer tratamento de furo de poço desejado através do furo interior 121 essencialmente cheio do tubo de lavagem 120. Conforme adicionalmente mostrado, o operador pode reposicionar a tubo de lavagem 120 para posicionamento das janelas 122 perto da porção das telas 108 que o operador deseja tratar. As setas direcionais G indicam a direção geral do fluxo de fluido para uma operação de tratamento como essa. [047] Válvulas e selos adicionais de enchimento com cascalho atuados por RFID ou outros métodos são discutidos com referência às figuras 5A a 7B. Estas outras válvulas de enchimento com cascalho e selos podem ser usados para qualquer uma das várias válvulas (por exemplo, 130 e 140) e selos expostos aqui. Por exemplo, conforme citado acima, a válvula de furo 130 pode ser uma válvula borboleta ou de esfera, embora qualquer outro tipo de mecanismo de válvula possa ser usado, incluindo um mecanismo de esfera e sede, conforme discutido abaixo e operável através de um pulso de pressão, um dispositivo de RFID ou outro sinal. [048] A figura 5A descreve uma válvula do tipo de pinça 200 em sua condição radialmente travada em um alojamento 202, de modo que uma esfera, um dardo ou outra ferramenta do tamanho apropriado seja sujeitado por uma pinça 210. Para operação da válvula do tipo de pinça 200, um receptor 220 receberá um sinal comunicado a partir da superfície por um dispositivo de identificação de frequência de rádio, um pulso de pressão ou por outros meios conhecidos na indústria. Quando o receptor 220 recebe o sinal apropriado, o receptor 220 faz com que um atuador 230 mova uma trava 215 para cima ou par baixo, neste caso, a ferramenta de interligação 125 é mostrada em sua posição para baixo, em um canal 205. Na condição radialmente travada, a pinça 210, nas garras de pinça 212, tem um diâmetro D2 que é menor do que o diâmetro de furo principal Di, de modo que uma esfera, um dardo ou uma ferramenta que possa passar através do furo principal 204 seja preso pelas garras de pinça 212. A válvula do tipo de pinça 200 podería ser afixada a uma luva corrediça ou a outro dispositivo em que a força precisasse ser aplicada através de uma esfera em uma sede. [04 9] A figura 5B descreve a válvula do tipo de pinça 200 em sua condição destravada radialmente. Na condição destravada radialmente, as garras de pinça 212 não são capazes de capturarem uma esfera, um dardo ou outra ferramenta. Para mudança da condição das garras de pinça 212 da condição travada para a condição destravada, o receptor 220 recebe um sinal comunicado a partir da superfície por um dispositivo de identificação de frequência de rádio, um pulso de pressão ou por outros meios conhecidos na indústria. Quando o receptor 220 recebe o sinal apropriado, o receptor 220 faz com que o atuador 230 mova a trava 215 para cima no canal 205. Pelo movimento da trava 215 para cima, as garras de pinça 212 são deixadas se mover radialmente para fora para o enlace de Ethernet de gigabit 205. Na condição radialmente destravada, a pinça 210, nas garras de pinça 212, tem um diâmetro D3 que é suficiente para se permitir que uma esfera, um dardo ou uma ferramenta que possa passar através do furo principal 204 passe através da pinça 210. [050] A figura 6A descreve uma válvula do tipo de pinça segmentada 200 em sua condição destravada radialmente. Na condição radialmente destravada, uma sede segmentada 240 não é capaz de capturar uma esfera, um dardo ou outra ferramenta. Para mudança da condição da sede segmentada 240 de uma condição travada para uma condição destravada, um receptor 220 recebe um sinal comunicado a partir da superfície por um dispositivo de identificação de frequência de rádio, um pulso de pressão ou por outros meios conhecidos na indústria. Quando o receptor 220 recebe o sinal apropriado, o receptor 220 faz com que um atuador 230 mova uma trava 215 para cima em um canal 205. Pelo movimento da trava 215 para cima, as peças de sede segmentadas 245 são deixadas se moverem radialmente para fora para o canal 205. Na condição radialmente destravada, a sede segmentada 240 tem um diâmetro D2 que é suficiente de modo que uma esfera, um dardo ou uma ferramenta que possa passar através do furo principal 204 seja capaz de passar através da sede segmentada 240. [051] A figura 6B descreve a válvula do tipo de pinça segmentada 200 em sua condição radialmente travada. Na condição radialmente travada, uma esfera, um dardo ou outra ferramenta do tamanho apropriado será capturado pelos segmentos 245 da sede segmentada 240. Para operação da sede segmentada 240, o receptor 220 receberá um sinal comunicado a partir da superfície por um dispositivo de identificação de frequência de rádio, um pulso de pressão ou por outros meios conhecidos na indústria. Quando o receptor 220 recebe o sinal apropriado, o receptor 220 faz com que o atuador 230 mova a trava 215 para cima ou para baixo. Na vista descrita, a trava 215 é mostrada em sua posição para baixo no canal 205. Conforme a trava 215 se move para baixo, uma primeira superfície 217 na trava 215 interage com uma segunda superfície 247 nas peças de sede segmentadas 245, de modo que cada uma da pluralidade de peças de sede segmentadas 245 seja forçada radialmente para dentro. Na condição radialmente travada, a sede segmentada 240 tem um diâmetro D3 que é menor do que o diâmetro de furo principal Di, de modo que uma esfera, um dardo ou ferramenta que possa passar através do enlace de Ethernet de gigabit 205 seja capturado pela sede segmentada 240. A sede segmentada 240 podería ser afixada a uma luva corrediça (não mostrada) ou a outro dispositivo em que uma força precisa ser aplicada através de uma esfera e de uma sede. [052] A figura 7A é uma vista de topo de um selo segmentado 300 que é similar na operação à sede 200 descrita nas figuras 6A a 6B. Conforme mostrado em uma posição radialmente destravada, um percurso de fluxo pode permitir que um fluido ou pastas passem através de um furo principal 304. Em alguns casos, conforme mostrado, o diâmetro de furo principal pode ser restrito. Mediante o receptor (por exemplo, 220: figura 6A) receber um sinal a partir da superfície, um atuador (por exemplo, 230: figura 6A) pode mover um anel de travamento 315 longitudinalmente com respeito ao alojamento tubular 302, para forçar cada segmento 314 do selo segmentado 300 radialmente para dentro . [053] A figura 7B é de novo uma vista de topo do selo segmentado 300 que é similar à sede 200 descrita nas figuras 6A a 6B. Contudo, na vista mostrada aqui, os segmentos 314 do selo segmentado 300 foram movidos radialmente para dentro para bloqueio de todo o fluxo através do furo principal 304. A trava 315 geralmente preencherá a área anular entre o interior do alojamento tubular 302 e uma superfície radialmente externa dos segmentos 314. Com a trava 315 em posição entre o alojamento tubular 302 e os segmentos 314, os segmentos 314 são impedidos de destravar e permitindo que um fluido ou pasta passe através do furo principal 304 . As superfícies de vedação entre cada um dos segmentos 314 podem ser um selo de metal com metal, um selo elastomérico, ou qualquer outro selo conhecido na indústria. Em certos casos, um selo menos perfeito pode ser aceitável. [054] Embora as modalidades sejam descritas com referência a várias implementações e explorações, será entendido que estas modalidades são ilustrativas e que o escopo do assunto inventivo não está limitado a elas. Muitas variações, modificações, adições e melhoramentos são possíveis. [055] Instâncias plurais podem ser providas para componentes, operações ou estruturas descritas aqui como uma instância única. Em geral, as estruturas e a funcionalidade apresentadas como componentes separados nas configurações de exemplo podem ser implementadas como uma estrutura combinada ou um componente. De modo similar, estruturas e uma funcionalidade apresentadas como um componente único podem ser implementadas como componentes separados. Estas e outras variações, modificações, adições e melhoramentos podem cair no escopo do assunto inventivo.

Claims (29)

1. Aparelho de enchimento com cascalho para um poço que tem um conjunto de tela disposto no poço, o conjunto de tela tendo um interior, uma salda e uma tela, o aparelho caracterizado pelo fato de compreender: uma ferramenta que tem uma passagem interna e que define primeira e segunda janelas comunicando a passagem interna com o exterior da ferramenta, a ferramenta se posicionando no interior do conjunto de tela, a primeira janela posta em comunicação com a tela, a segunda janela posta em comunicação com a salda; uma primeira válvula disposta na ferramenta e controlando uma comunicação de fluido através da passagem interna; uma segunda válvula disposta na ferramenta e controlando uma comunicação de fluido através da segunda j anela; um receptor de sinal disposto na ferramenta; e pelo menos um atuador disposto na ferramenta e operando as primeira e segunda válvulas em resposta ao receptor de sinal.

2. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de pelo menos um atuador compreender um atuador linear ou rotativo.

3. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a primeira válvula compreender: uma primeira condição permitindo um fluxo de fluido através da passagem interna da ferramenta; e uma segunda condição impedindo um fluxo através da passagem interna da ferramenta.

4. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a primeira válvula compreender uma válvula borboleta ou uma válvula de esfera.

5. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a primeira válvula compreender uma sede de válvula liberável localizada na passagem interna, a sede de válvula tendo pelo menos dois segmentos, os segmentos tendo uma primeira posição e uma segunda posição, o receptor de sinal recebendo um sinal e pelo menos um atuador movendo os segmentos, mediante o recebimento do sinal, entre a primeira posição e a segunda posição.

6. Sede, de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de os segmentos na primeira posição permitirem que um bujão passe através do interior; e em que os segmentos na segunda posição capturam o bujão, os segmentos na segunda posição formando um selo com o bujão capturado.

7. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a primeira válvula compreender uma sede de válvula liberável localizada na passagem interna, a sede de válvula incluindo uma pinça que tem pelo menos duas garras, as garras tendo uma primeira posição e uma segunda posição, o receptor recebendo um sinal e pelo menos um atuador movendo, mediante o recebimento do sinal, as garras entre a primeira posição e a segunda posição.

8. Sede, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de as garras na primeira posição permitirem que um bujão passe através do interior; e em que os segmentos na segunda posição capturam o bujão, os segmentos na segunda posição formando um selo com o bujão capturado.

9. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a primeira válvula compreender pelo menos dois segmentos de vedação localizados na passagem interna da ferramenta, pelo menos dois segmentos tendo uma primeira posição e uma segunda posição, o receptor recebendo um sinal, pelo menos um atuador movendo, mediante o recebimento do sinal, os segmentos entre a primeira posição e a segunda posição.

10. Válvula, de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de os segmentos na primeira posição permitirem que um fluido flua para passar através do interior; e em que os segmentos na segunda posição bloqueiam um fluxo de fluido através do interior, os segmentos na segunda posição formando um selo.

11. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o receptor de sinal compreender um receptor de dispositivo de identificação de frequência de rádio ou um receptor de pulso de pressão.

12. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a segunda válvula compreender: uma primeira condição que impede um fluxo de fluido através da segunda janela na ferramenta; e uma segunda condição que permite um fluxo de fluido através da segunda janela na ferramenta.

13. Aparelho, de acordo com a reivindicação 12, caracteri zado pelo fato de a segunda válvula compreender uma luva corrediça disposta na passagem interna da ferramenta e móvel entre primeira e segunda posição, a luva corrediça na primeira posição fechando a segunda janela, a luva corrediça na segunda posição abrindo a segunda janela.

14. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a ferramenta compreender uma passagem de interligação comunicando a passagem interna da ferramenta poço abaixo da segunda janela com o exterior da ferramenta poço acima da segunda janela.

15. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a ferramenta compreender uma primeira configuração que tem uma primeira válvula aberta e tendo a segunda válvula fechada.

16. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a ferramenta compreender uma segunda configuração tendo uma primeira válvula fechada e tendo a segunda válvula aberta.

17 . Método de enchimento com cascalho de um poço que tem um conjunto de tela disposto no poço, o conjunto de tela tendo um interior, uma saida e uma tela, o método caracterizado pelo fato de compreender: o posicionamento de uma ferramenta no interior do conjunto de tela, a ferramenta tendo uma passagem interna, uma primeira janela em comunicação com a tela, e uma segunda janela em comunicação com a saida; a comunicação de um ou mais sinais poço abaixo para a ferramenta; e a configuração da ferramenta com um ou mais sinais pela atuação de uma primeira válvula na ferramenta para controle da comunicação de fluido através da passagem interna da ferramenta, e atuação de uma segunda válvula na ferramenta para controle da comunicação de fluido através da segunda janela na ferramenta.

18. Método, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de o posicionamento da ferramenta no interior do conjunto de tela compreender a vedação da segunda janela na ferramenta em comunicação de fluido com a saída no conjunto de tela.

19. Método, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de a comunicação de um ou mais sinais poço abaixo para a ferramenta compreende a comunicação de um ou mais sinais com um ou mais dispositivos de identificação de frequência de rádio ou pulsos de pressão.

20. Método, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de a atuação da primeira válvula na ferramenta para controle da comunicação de fluido através da passagem interna da ferramenta compreender a prevenção de um fluxo de fluido da primeira janela através da passagem interna pelo fechamento da primeira válvula.

21. Método, de acordo com a reivindicação 17, carac ter i z ado pelo fato de a atuação da primeira válvula na ferramenta para controle de uma comunicação de fluido através da passagem interna da ferramenta compreender um fluxo de fluido a partir da primeira janela através da passagem interna pela abertura da primeira válvula.

22. Método, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de a atuação da segunda válvula na ferramenta para controle de uma comunicação de fluido através da segunda janela da ferramenta compreender evitar um fluxo de fluido entre a passagem interna e a segunda janela pelo fechamento da segunda válvula.

23. Método, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de a atuação da segunda válvula na ferramenta para controle de uma comunicação de fluido através da segunda janela da ferramenta compreender permitir um fluxo de fluido a partir da passagem interna através da segunda janela pela abertura da segunda válvula.

24. Método, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de ainda compreender permitir uma comunicação de fluido da passagem interna poço abaixo da segunda janela com o exterior da ferramenta poço acima da segunda janela.

25. Método, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de a configuração da ferramenta com um ou mais sinais compreender a configuração da ferramenta para uma manobra de descida para o conjunto de tela pela atuação da primeira válvula aberta e pela atuação da segunda válvula fechada.

26. Método, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de a configuração da ferramenta com um ou mais sinais compreender a configuração da ferramenta para enchimento com cascalho no conjunto de tela pela atuação da primeira válvula fechada e pela atuação da segunda válvula aberta.

27. Aparelho para enchimento com cascalho de um poço, caracterizado pelo fato de compreender: uma tela que tem um interior, uma extremidade superior e uma extremidade inferior; um selo que tem um interior e localizado na extremidade superior da tela; um elemento tubular que tem um furo interno, em que o elemento tubular está localizado no interior da tela e do selo; uma válvula localizada no furo interior do elemento tubular; e um receptor de sinal que tem um ou mais atuadores acoplados à válvula.

28. Aparelho, de acordo com a reivindicação 27, caracterizado pelo fato de: o elemento tubular ter um exterior e pelo menos uma janela a partir do furo interior para o exterior; pelo fato de o aparelho ainda compreender uma luva corrediça localizada no interior do elemento tubular, a luva corrediça tendo uma primeira posição em que a janela está fechada e que tem uma segunda posição em que a janela está aberta; e em que um ou mais atuadores são acoplados a ambas a válvula e a luva corrediça.

29. Método de enchimento com cascalho de um poço, caracterizado pelo fato de compreender: a manobra de um obturador e de uma tela poço abaixo; a localização de um elemento tubular no obturador e na tela, em que o elemento tubular tem um furo interior, um exterior e pelo menos uma janela a partir do furo interior para o exterior e uma válvula no orifício interior, em que um receptor de sinal que tem um atuador é acoplado à válvula; o envio de um sinal para o receptor de sinal; e a atuação da válvula em resposta ao sinal.