BR102015011007A2 - sistema desviador marinho com detecção em tempo real de influxo ou perda - Google Patents
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Abstract
sistema desviador marinho com detecção em tempo real de influxo ou perda. a invenção refere-se a um sistema e método para determinar se ocorreu um influxo ou perda proveniente de um poço em tempo real, onde o poço tem um desviador marinho que possui um dispositivo de controle rotativo. o sistema desviador marinho pode medir taxa de fluxo em tempo real de um fluido de perfuração que entra no poço e fornecer um meio para medir taxa de fluxo de fluido de perfuração para fora do poço e tubo de subida. o sistema desviador marinho pode ainda determinar o deslocamento e a velocidade de deslocamento de movimento de elevação da plataforma em tempo real e usar as etapas precedentes, dado um diâmetro interno conhecido do tubo de subida e um diâmetro externo conhecido de uma tubulação de perfuração, e utilizando uma equação de equilíbrio de volume de fluido de perfuração: (taxa de fluxo volumétrico-entrada) - (taxa de fluxo volumétrico-saída) subida por unidade (mudança em volume anular de tubo de subida por unidade de tempo) = x, para determinarse ocorreu o influxo ou perda em tempo real.
Description
SISTEMA DESVIADOR MARINHO COM DETECÇÃO EM TEMPO REAL DE
INFLUXO OU PERDA
FUNDAMENTOS
[0011 Campo Técnico: O assunto refere-se genericamente a sistemas no campo de operações de. óleo e gás onde um desviador marinho que possuí um. elemento de vedação está localizado acima de uma junta telescópica, [002j As Patentes US Nos, e Publicações Nos. 7.997,345; 6.470.975; 5.205,165; 8.347.983; WG2Ü23/037049; 3.976.148; 4.440.2 39; 8.347.982.; 4.626.135; e um artigo intitulado "Dados em Tempo Real provenientes de Perfuração em Malha. Fechada Aprimora HSE em Alto Ma.r" de WORLD QIL, publicado em. março de 2013, nas páginas 33 a 042, estão incorporados neste documento por referência para todos os fins nas suas respectivas totalidades. Cada uma e todas as patentes, pedidos de patente e/ou publicações referenciadas dentro de cada respectiva patente referenciada estão também incorporados neste documento por referência para todos os fins nas suas respectivas totalidades.
[003] Para a patente referenciada 7.997.345, o RCD está acima do desviador marinho, o qual é aparafusado ao fundo das vigas da mesa rotativa da plataforma de perfuração. A altura das vigas-I (distância da parte superior do desviador ao fiando da mesa rotativa) difere de plataforma de perfuração para plataforma de perfuração mas, na maioria dos casos, estando o RCD dentro daquela altura, interfere com ferramentas gera.Imente colocadas na mesa rotativa (por exemplo, estacas, pinças, buchas, etc.).
SUMÁRIO RESUMIDO
[004] h revelação refere-se a um sistema e método para determinar se ocorreu um influxo ou perda de um poço em tempo real na indústria petrolífera, onde o poço tem um desviador marinho que possuí um conjunto de dispositivo de controle rotativo {RCD}. O dispositivo de controle rotativo pode incluir um conjunto de rolamentos e vedação Coes) suspensos dentro e fixados em relação ao corpo do desviador marinho. Além disso, o conjunto RCD pode estar localizado acima de uma junta telescópica de tubo de subida e de uma vedação acondicionadora. A vedação acondicíonadora. pode ter uma primeira posição onde a vedação acondicionadora está. aberta e uma segunda posição onde a vedação acondicionadora está fechada sobre um corpo externo do ou conectada ao conjunto RCD para propiciar vedação por pressão entre um interior e um exterior de um. tubo de subida. O sistema desviador marinho pode medir taxa de fluxo em tempo real de um fluido de perfuração que entra no poço e fornecer meios de medição da taxa de fluxo do fluido de perfuração para fora do poço e do tubo de subida em um sistema de plataforma de lama. O sistema desviador marinho pode ainda determinar o deslocamento e a velocidade de deslocamento de movimento de elevação da plataforma em uma plataforma de perfuração em tempo- real e usar o processo ou etapas precedentes, dado um diâmetro interno conhecido do tubo de subida e um diâmetro externo conhecido de uma tubulação de perfuração, e utilizando uma equação de equilíbrio de volume cie fluido de perfuração: (Taxa de fluxo volumétrico-entrada) - (Taxa de fluxo volumétrico-saída) - {Mudança em Volume anular de tubo de subida por unidade de tempo) = X, para determinar se ocorreu o influxo ou perda em tempo real.
[005] Como usado aqui os termos "determinando" ou "determina" devem também referir-se à modelagem ou de outro modo cálculo, computação, detecção, inferência, dedução e similar, em particular de uma condição, qualidade ou aspecto de um poço, a não ser que de outro modo expressamente excluído ou limitado em qualquer lugar neste documento. De modo similar, como usado .neste documento, o termo "medição" ou "medida" deverá também referir-se à modelagem, a não ser que de outxo modo expressamente excluído ou limitado em qualquer lugar neste documento.
[006] Como usado neste documento os termos "influxo-perda", "influxo/perda" ou "influxo ou perda" são usados indi f erentemente dentro da. revelação e devem, referir-se a qualquer entrada ou. influxo, ou perda, de fluido de formação no poço durante operações de perfuração, ou a qualquer pressão anormal, ou flutuações de fluido ou. mudanças no poço e similar.
BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS
[007] As modalidades exempiificativas podem ser mais bem entendidas, e diversos objetivos, recursos e vantagens tornados evidentes para aqueles versados na técnica mediante referência aos desenhos anexos. Estes desenhos são usados para ilustrar apenas modalidades exempiifreativas típicas desta invenção, e não devem ser considerados lxmitantes do seu âmbito, uma vez que a invenção pode admitir outras modalidades exempiifícativas igualmente eficazes. As figuras não estão necessariamente em escala e alguns recursos e algumas vistas das figuras podem, ser mostradas exageradas» em escala, ou esquematicamente, por razões de clareza e concisão. A Figura IA representa uma vista em elevação de uma modalidade exemplificativa de uma plataforma de perfuração flutuante que mostra uma pilha de válvulas contra explosões no fundo do mar, um tubo de subida marinho, um desolador marinho anular subsuperficial de válvula contra explosões, e ura desviador acima da superfície. A Figura 1B representa uma vista em elevação era corte secional de um sistema desviador marinho mostrado em seção. A Figura 1 representa uma vista esquemática de uma modalidade de um sistema desviador marinho, incluindo também um gráfico ou traçado de magnitude de elevação/tempo e um gráfico de volumes de fluxo de salda/tempo. A Figura 2 representa urna vista esquemática de outra modalidade de um sistema desviador marinho. A Figura 3 representa uma vista esquemática de outra modalidade de um sistema desviador marinho. A Figura 3a representa uma vista esquemática similar à Figura 3 exceto que mostra a vedação acondicionadora anular {vedação de desviador) fechada no RCD/conjunto de rolamentos com inserção de vedaçãoíões) rotativa(3)· A Figura 4 representa uma vista esquemática de outra modalidade de um sistema desviador marinho. A Figura 4a representa urna vista esquemática de outra modalidade de um sistema desviador marinho. A Figura 4b representa uma vista, esquemática de outra modalidade de um sistema desviador marinho. A Figura 5 representa uma vista era elevação de outra modalidade que utiliza os presentes melhoramentos.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA(S) MODALIDADE(S) EXEMFLIFXCATIVA{SI
[008] A. descrição que segue inclui equipamentos, métodos, técnicas e sequências de instrução exemplifícativos que incorporam técnicas do assunto da invenção, Contudo, é entendido que as modalidades exemplificaiivas descritas podem, ser executadas sem estes detalhes específicos.
[009] As Figuras 1 a 4b representam, vistas esquemãtícas de um desvíador marinho MD próximo a uma plataforma de perfuração DR acima da superfície da água em um local de poço marinho. Em tal, sistema, pode existir espaço ou. folga limitada entre o desvíador marinho MD e as ferramentas/componentes que formam parte ou emanam da mesa rotativa. Tal espaço limitado pode proibir ou quantificar a folga disponível para a montagem de. um dispositivo de controle rotativo (RCD) 10 nas parte superior do desvíador marinho MD. Além disso, durante elevação da plataforma e dada uma junta, tubular telescópica 80 para compensar pela elevação, a elevação relativa para cirna causará uma diminuição no volume de fluxo de saída ao longo do tempo através do desvíador marinho MD, e a elevação relativa para baixo causará ura aumento no volume de fluxo de salda ao longo do tempo através do desvíador marinho MD acima de uma junta tubular telescópica 8G.
[0010] A Figura IA representa uma vista em elevação de uma modalidade exemplif icativa de uma plataforma de perfuração flutuante DR que mostra, uma pilha de válvulas contra explosões (BQP) no fundo do mar, um tubo de subida marinho 90, e um desvíador marinho MD. A pilha BOP está posicionada no fundo do mar sobre a cabeça de poço FW e o poço WS, Ά Figura 1B representa uma vista em elevação em corte secíonal de um sistema desviador marinho MD mostrado em seção. A coluna de perfuração ou tubulação de perfuração 8 é inserida através do RCD 10 de .modo que a junta de ferramenta 9 suporte o RCD 10 e sua carcaça pela borracha extratora inferior 13 do .RCD 10 â medida que o RCD 10 corre para dentro da carcaça 3.0.
[0011] Uma razão adicional para perfurar com um sistema desvíador marinho fechado MD está no cenário exempiificativo na presença de risco de zonas de pressão anormal onde um influxo inesperado (por exemplo, mais raso do que seria esperado) pode passar pelo desvíador de explosões submarino (ou B0:P) e entrar no tubo de subida marinho 90 antes da tripulação da plataforma ter tido tempo para implementar controle secundário de poço pelo fechamento do BOP. O 'risco de pressão anormal* não está geralmente associado ao que é conhecido como um 'perigo de g.ás superficial' e é geralmente encontrado em plataformas fixas no mar quando perfurando em campos de gás superficiais. Ao invés, sobre flutuadores, o 'risco de pressão anormal' pode estar associado à. migração de gás ao longo de uma falha geológica para profundidades mais "rasas ou uma bolsa de gás (tal como, por exemplo, apresentado era http: //www. q;eophy.sí.cs.roc.ks . com/our-technology/techn.ol.Qgy-at-work/drill-oí.1/shallow-hazard-example/ que é incorporado neste documento por referência). Aqui, o valor das modalidades exemplificaiivas do assunto seria rápida detecção de fluxo de poço e, onde quantidades modestas (menos que 3,48 MPa.) de contrapressão superficial aplicada imediatamente possa suprimir o fluxo, dar tempo para. adicionar peso de lama, e/ou acessar se o influxo pode ou não ser circulado com segurança com uma morte dinâmica (pressão Jnidrostática e pressão de fricção de taxa de bomba). Um candidato para perfuração à frente com um sistema desviador marinho fechado MD seria um onde o operador ou a regulamentação possa ter dúvidas sobre a capacidade para detectar tal perigo de perfuração por meio de uma análise de risco sísmico pré-perfuração (tal como, por exemplo, uma análise de risco sísmico pré-perfuração para detectar perigos geológicos do subsolo raso tais como falhas, sedimentos carregados de gás, canais enterrados, e zonas de pressão anormal.
[0012] As Figuras 1 a 4b representam um sistema e método para determinar se ocorreu um. influxo ou perda proveniente de um poço ou furo de poço WB em tempo real na indústria petrolífera, onde o poço tem um desviador marinho MD com um conjunto de dispositivo de controle rotativo (ou RCD) 10. Q dispositivo de controle rotativo 10 pode incluir um conjunto de rolamentos 12 e uma vedação(ões) 13 suspensa(s) dentro e fixa(s) em relação ao corpo de desviador marinho MD. Além disso, o conjunto RC.D 10 pode estar localizado acima -de uma junta telescópica de tubo de subida 80 e de uma vedação acondicionadora 34 . A vedação acondicionadora 34 pode ter uma primeira posição onde a vedação acondicionadora 34 está aberta e uma segunda posição onde a vedação acondicionadora 34 está fechada sobre um corpo externo ou conectada ao conjunto RCD 10 para fornecer vedação por pressão entre um interior e um exterior de um. tubo de subida 90. A junta telescópica 80 pode incluir um tambor externo 84 e um tambor interno 86. O sistema desviador marinho MD pode também incluir um. transdutor de pressão 52.
[0013] O sistema desviador marinho MD pode medir a taxa de fluxo em tempo real de u.m fluido de perfuração que entra no poço WB e fornecer um meio de medição da taxa de fluxo do fluido de perfuração para fora do poço WB e do tubo de subida em um sistema de plataforma de lama, O sistema desviador marinho MD pode ainda determinar o deslocamento e velocidade de deslocamento do movimento de elevação da plataforma em. uma plataforma de perfuração DR era tempo real. e utilizar o processo ou etapas precedentes, dado um diâmetro interno conhecido do tubo de .subida 90 e um diâmetro externo conhecido de uma tubulação de perfuração 8, e utilizar uma equação de equilíbrio de volume de fluido de perfuração: (Taxa de fluxo volumétriço-entrada) - (Taxa de fluxo volumétríco-saída) - (Mudança em Volume anular de tubo de subida por unidade de tempo) = X, para determinar se ocorreu o influxo ou perda em tempo real. A etapa de determinar se oeo.rreu o influxo ou perda ero tempo real inclui determinar se o equilíbrio de fluxo volumétrico modificado, ou X, é ou não igual a zero. í0014j Além disso, o sistema desviador marinho MD pode traçar uma magnitude ou altura da elevação marinha em. uma plataforma de perfuração DR de acordo com o tempo real para criar um gráfico 140 de elevação da plataforma. O sistema desviador marinho MD pode também traçar um volume de fluxo de acordo com o tempo real para criar um gráfico 160 de fluxo de saída. O traçado de uma magnitude ou altura da elevação marinha, de acordo com o tempo real e o traçado do volume de fluxo de acordo cora o tempo real podem ser correlacionados (ou os gráficos 140, 160 sobrepondo-se entre si) para determinar se ocorreu o influxo ou perda em tempo real, [00151 As Figuras 1 a 4d também representam um equipamento para uso na indústria petrolífera com uma plataforma de perfuração DR que tem um tubo de subida 90 que se estende a partir de um corpo marinho com uma tubulação de perfuração 8 configurada para se mover dentro do tubo de subida 90 e do desviador marinho MD e uma junta, tubular telescópica 80 abaixo do desviador marinho MD, O desviador marinho MD pode incluir uma carcaça marinha 30 com uma saída de desviador 32 que está. conectada à plataforma de perfuração DR e tubo de subida 90 acima da junta tubular telescópica 80. Uma. vedação acondicíonadora anular 34 montada ou inserida na carcaça marinha 30 pode ser configurada para fechar sobre um tubular (tal como a própria. tubulação de perfuração 8 ou uma junta de ferramenta 9). O sistema desviador marinho MD pode também incluir um conjunto de rolamentos 12 configurado para inserção em. uma passagem. 25 para dentro do desviador marinho MD, e um conjunto para aperto 40. 0 conjunto de rolamentos 12 pode incluir uma pista externa 14, uma pista interna rotativa 15 e uma ou mais vedações 1.3 conectada (s) à pista interna rotativa 15, onde a (s) vedação(Ôes) rotativa ís) 13 pode(m) girar contra a tubulação de perfuração 8 sob uma pressão diferencial. O conjunto para aperto 40 pode conectar o desviador marinho MD ao conjunto de rolamentos 12 configurado para manter o conjunto de rolamentos 12 orientado axiaImente com. a tubulação de perfuração e o tubo de subida 90. A vedação acondicionadora anular 34 pode ser configurada para seletivamente fechar e vedar contra a pista externa 14 do conjunto de rolamentos 12, enquanto a pista, interna 15 do conjunto de rolamentos 12 pode girar junto com a (s) vedação(ões) rotativa(s) 13 e a tubulação de perfuração 8.
[0016] O sistema desviador marinho MD pode ainda incluir um dispositivo 50 montado em ou em comunicação com qualquer porção fixa da plataforma de perfuração DR, onde o dispositivo 50 pode ser configurado para medir o deslocamento vertical d.o desvia,dor marinho MD. O dispositivo 50 pode ser um acelerômetro giroscópio, um acelerador linear, um sistema/disposítivo GPS, ou um laser ótico, apenas como exemplo e não limitado a estes. O dispositivo 50 pode ser montado ou em comunicação com a plataforma de perfuração DR (tal como, próximo ao desviador marinho MD). Um fluxômetro 60 pode ser montado em uma linha de fluxo de desviador 62 conectada, à carcaça marinha 30. {0017] Q sistema desviador marinho MD pode detectar ura influxo ou perda proveniente de uni poço W8 na indústria petrolífera, mediante aquisição de dados de um dispositivo 50 que é configurado para medir o deslocamento vertical do desviador marinho MD próxima a um desviador marinho MD e interpretar os dados adquiridos do dispositivo 50 como uma primeira, representação 140 da altura ou magnitude ao longo do tempo, da elevação marinha. Subsequentemente, dados podem ser adquiridos de um fluxômetro 60 próximo do desviador .marinho MD e ao menos parcialmente a jusante de uma junta deslizante telescópica 80 e a interpretação dos dados adquiridos do fluxômetro 60 podem ser usados para determinar uma segunda representação 160 de mudanças em. fluxo volumét rico an ] on.go do tempo a jusante de uma junta deslizante telescópica 80. Em seguida, a primeira representação 140 pode ser comparada com a segunda representação 160 com a finalidade de detectar se ocorreu um influxo ou perda proveniente de um poço WB. Alte.rnativam.ente, os dados interpretados como uma altura ao longo do tempo da elevação marinha e os dados interpretados como .mudanças em fluxo volumétrico podem ser comparados para detectar se ocorreu um influxo ou perda sem se ter uma primeira e/ou uma segunda representação dos dados respectivos. |0018] As Figuras 1 a 4b também representam um. equipamento para uso com um desviador marinho MD na indústria petrolífera e inclui uma carcaça marinha 30 com uma salda de desviador 32, uma inserção de vedação de desviador 20, onde a inserção de vedação de desviador 20 tem um anel 2 2 (ou ura. adaptador de conjunto de rolamentos 22., conforme c caso) , o qual tem. uma. superf ície externa 2 4 e uma. superfície interna 26 que define uma passagem. 25 através daquela em torno de um. eixo geométrico central. A superfície externa 24 e a superfície interna 26 podem estar radialmente espaçadas entre si para definir uma parede 27, A parede 27 pode ter uma primeira porção terminal 28 e uma segunda porção terminal 29 axialmente espaçada da primeira porção terminal 28.
[0019] A passagem 25 tem um diâmetro configurado para alojar um conjunto de rolamentos 12 que tem uma primeira posição onde o conjunto de rolamentos 12 está desengatado do desviador marinho MD, e uma segunda posição onde o conjunto de rolamentos 12 está engatado no desviador marinho MD. O conjunto de rolamentos 12 inclui uma extremidade próxima1 16 e uma extremidade distai 17. O conjunto de rolamentos 12 pode s.er montado na primeira porção terminal 28 e alojado ao menos parcialmente dentro da passagem 25, onde a pista externa 14 do conjunto de rolamentos 12 pode ser configurada para atravessar a passagem 25. A primeira porção terminal 28 pode incluir um flange 28a. Além disso, um ou mais conjunto (s) de rolamentos 12 pode(m) ser orientado{s) em uma posição invertida, como é representado rias Figuras 2, 4 e 4b. A extremidade distai 17 do conjunto de rolamentos 12 pode estar alojada dentro da passagem 25. O conjunto de rolamentos 12 pode também estar alojado completamente dentro da passagem 25. O conjunto de rolamentos 12 pode ser configurado para permitir fluxo não-obstruido através de um canal de fluxo 31 e para fora da saída de desviador 32.
[0020] O sistema desviador marinho MD pode ainda incluir um conjunto para aperto 40 do flange 28a à pista externa 14, 0 conjunto para aperto 40 pode ser, opcionalmente: um grampo, um grampo hidráulico, urna trava- J, um cão de travamento ou rosqueamento interno-externo, como exemplo, mas não limitado a estes.
[0021] 0 sistema desviador marinho MD pode também incluir um meio, para compilar dados detectados pelo dispositivo 5.0 e pelo fluxômetro 60, em comunicação tanto com o dispositivo 5 0 como com o fluxômetro 60 e um meio computacional para determinar se ocorreu um influxo ou perda. O meio computacional pode ser configurado para criar um traçado na forma de um gráfico.
[00-2,2.] A linha de fluxo de desvíacion 62 pode ser conectada à carcaça marinha 30. sobre uma saída de desviador 32 e pode também ser conectada a um acumulador 70. O referido acumulador 70 pode ser um. tubo-ü 72. 0 fluxõmetro 60 pode também estar conectado à linha de fluxo de desviador 62 a jusante do tubo-ü 72. Além disso, a inserção de vedação de desviador (ou adaptador de conjunto de rolamentos, conforme o caso) 20 pode também definir uma porta de lubrificação 100 (vide Figura 2) através da parede .27 .
[0023 ] A Figura 2 também representa uzn sistema desviador marinho MD que tem ainda uma luva 102 conectada em uma extremidade 104 ao conjunto de rolamentos 12 e que se estende axiaImente para dentro da passagem 25 abaixo do conjunto de rolamentos 12; e um RCD autolubrificado 110 conectado à outra extremidade 106 da luva. 102 dentro da. passagem 25. A luva 102 pode também se.r furada 108 próximo a uma porção de. vedação de uma vedação(des) rotativa{s) 13. A(s) vedação(ões) rotativa(s) 13 pode(m) estar conectada(s) a uma pista interna 15 do conjunto de rolamentos 12. Além disso, o conjunto de rolamentos 12 pode formar parte de ura RCD 10 montado na primeira porção terminal 28 (por exemplo, vide Figuras 3 e 3A) , onde o RCD 10 pode ser outro RCD autolubri ficado 110. As portas 10.0, 108 podem ser, apenas como exemplo, uma porta de lubrificação ou pressão.
[0024] A. Figura 4 representa ainda um acumulador {recipiente de lubrificante) 128 que pode funcionar ero conjunto com a porta de lubrificação 100.
[0025] A Figura 4a representa ainda um cartucho 120, montado acima do conjunto de rolamentos 12 e ao menos parcialmente dentro da passagem 25, e diversos limpadores 122 contidos dentro do cartucho 120, como parte do sistema desviador marinho MD. Os diversos limpadores 122 podem incluir ao menos um. acondicionador 124 e, além disso, os diversos limpadores 122 podem definir ao menos um espaço anular 126. O espaço anular 126 pode ser configurado para lubrificação e/ou para pressão em cascata. O sistema desviador marinho MD pode também incluir um. acumulador 128 que está em comunicação fluida com o espaço anular 126.
[0.026] A Figura 4b ilustra um. conjunto de rolamentos 12 que incluí uma pista externa 14, onde a pista, externa 14 define diversos furos de passagem espaçados radialmente 130 que se estendem paralelos ao eixo geométrico central. A Figura 4b também. ilustra um transdutor de pressão em linha 5 4 que pode ser um retorno da área entre elementos de vedação. Adicionalmente, como observado na Figura 4b, o flange 28a pode definir uma pluralidade de furos de parafusos espaçados radialmente 132 que se estendem através e correspondem a urna segunda pluralidade de furos de parafusos radialmente espaçados 134 na carcaça marinha 30.
[0027] O conjunto de rolamentos 12 €5 a primeira porção terminal 28 podem também ser coletivamente configurados para impedir que o conjunto de rolamentos 12 caia completamente através da passagem 25 para dentro da carcaça marinha 30 e potencialmente ainda mais.
[0028] A vedação acondlcionadora anular 34 da carcaça marinha 30 pode ser configurada para fechamento operativo e seletivo sobre a pista externa 14 cio conjunto de rolamentos 12, para fechamento, operativo e seletivo sobre a luva 102, e/ou para fechamento operativo e seletivo sobre a coluna de perfuração 8 e/ou a junta de ferramenta 9, isto é a coluna de perfuração 8 pode ser inclusiva de uma junta de ferramenta 9 (para realizar seletivamente proteção de barreira dupla) dependendo das necessidades do sistema desvüador marinho MD especifico, [0029] Para converter um desviador usado acima de um tubo de subida na indústria, de perfuração petrolífera entre um sistema de retorno de lama aberto e um sistema de retorno de lama fechado e pressurizado, um conjunto de rolamentos 12 pode primeiro ser atravessado para dentro de uma passagem 25 definida em uma carcaça de desviador marinho 30 para evitar interferência com uma ferramenta de mesa rotativa de urna plataforma de perfuração DR. O conjunto de rolamentos 12 pode ser apertado dentro e transversal à passagem 25, A linha de fluxo de desviador 62 que sai do desviador em um estado cheio pode ser mantida. Um segundo conjunto de rolamentos 12 pode ser atravessado para dentro da passagem 25 na carcaça de desviador marinho 30. O segundo conjunto de rolamentos 12 pode ser suspenso por meio de uma pista externa 14 dentro da passagem 25 e abaixo do primeiro conjunto de rolamentos 12.
[0030] Para detectar ou inferir influxo-perda na indústria petrolífera, dados podem ser adquiridos como um primeiro conjunto de dados a partir de um acelerômetro giroscópio (ou outro dispositivo) 50 próximo de um desviador marinho MD. O primeiro conjunto de dados adquiridos do acelerômetro giroscópio (ou outro dispositivo) 50 pode em seguida ser traçado como uma. função de onda que representa altura ou magnitude em função do tempo em tempo real que representa uma primeira assinatura 140 da elevação marinha. Dados são em seguida adquiridos como um segundo conjunto de dados a partir de um fluxômetro 60 próximo do desviador marinhe MD e a jusante de uma junta deslizante telescópica 80. O segundo conjunto de dados adquiridos a partir do fluxômetro 60 é traçado ou calculado como parte de uma segunda função de onda que representa fluxo volumétrico por unidade de medição de tempo que representa uma. segunda assinatura 160 para mudanças em fluxo volumétrico ao longo do tempo a jusante de uma. junta deslizante telescópica 80. Ά primeira assinatura 140 é em seguida comparada com a segunda assinatura 160 com a finalidade de detectar um influxo ou perda proveniente de um poço. Alternaiivamente, o primeiro conjunto de dados e o segundo conjunto de dados podem ser comparados com a finalidade de detectar um influxo ou perda proveniente de um. poço sem traçado dos respectivos conjuntos de dados.
[0031} A Figura 5 representa uma modalidade alternativa que exclui o desviador marinho MD onde o (s) R.CD(s) 10 estáfão) localizado (s) abaixo da junta deslizante telescópica 80 {abaixo da plataforma de tensão) . O RCD 10 contém uma vedação 13. Um BC1P 2-0.0 está conectado abaixo do RCD 10. Um êmbolo de fluxo 210 está conectado abaixo do BOP anular 200. O BOP anular 200 incluí saída (s) 2.14 com válvula(s) 212. A{s) saída(s) 214 conecta(m)-se à plataforma de perfuração DE ou similar por meio das linhas de fluxo de desviador 62 (por exemplo, mangueira flexível). Esta modalidade pode ser usada quando fazendo uma conexão, quando travada em relação à plataforma de perfuração DE (ou era relação ao poço WB} para. levar em conta o efeito de subpressão/surto da plataforma de perfuração DR que pode resultar em um surto de fluxo volumétrico quando a plataforma de perfuração DR se eleva. Os dados observados serão os mesmos/similares aos descritos aqui em relação às outras modalidades. Um fluxo contínuo substituto pode também ser incorporado como outra modalidade de trabalho que utiliza os aperfeiçoamentos descritos e reivindicados neste doeumento.
[0032] Alternativas incluem aquelas em que os elementos de vedação rotativos 13 podem ser ativa ou passivamente vedados conforme o caso; um adaptador de conjunto de rolamentos 22 pode ser necessário, conforme o caso; as modalidades reveladas podem ser usadas em diversas modalidades de plataformas de perfuração marinhas DR (ensinadas ou referenciadas pela técnica citada nos fundamentos). No caso de um sistema desviador fechado, a coluna de perfuração 8 com juntas de ferramentas 9 pode ainda ser retirada dentro ou fora e/ou com. perfuração através da pista interna rotativa 15 e de vedações rotativas 13., sem arrancar vedações, enquanto operando pa.ra uma detecção antecipada de influxo ou perda.
[003.3] Embora, as modalidades exempl í fi. cativas sejam descritas com referência a diversas implementações e aproveitamentos, deverá ser entendido que estas modalidades exemplificai ivas são ilustrativas e que o âmbito do assunto da invenção não está limitado a estas. Apenas corno exemplo, em outra modalidade por meio da qual tubulação gira em relação a uma vedação não-rotat iva 13, oís). RCD(s) 10 pode(m) ser substituído(s) por um dispositivo de controle de pressão 10a, São possíveis muitas variações, modificações, acréscimos e aperfeiçoamentos.
[0034] Uma pluralidade de exemplos pode ser fornecida para componentes, operações ou estruturas descritas neste documento como um exemplo único. Em geral, estruturas e funcionalidade apresentadas como componentes separados nas configurações exemplificativas podem ser implementadas como uma estrutura ou componente combinado. De modo similar, estruturas e funcionalidade apresentadas como componentes único podem ser implementadas como componentes separados. Estas e outras variações, modificações, acréscimos e aperfeiçoamentos devem, cair dentro do âmbito do assunto da invenção.
REIVINDICAÇOE S
Claims (48)
1. Método para. determinar se ocorreu um influxo ou perda proveniente de um poço em tempo real na indústria petrolífera, onde o desviador marinho possui um conjunto RCD, o conjunto RCD compreendendo um conjunto de rolamentos e uma vedação, suspensos dentro e fixados em relação ao corpo do desviador marinho, onde o conjunto RCD está localizado acima de uma junta telescópica de tubo de subida e de uma vedação acondicíonadora, a vedação acondícíonadora tendo uma primeira posição onde a vedação acondicíonadora está aberta e tendo uma segunda posição onde a vedação acondicíonadora está fechada sobre um corpo externo conectado ao conjunto RCD para propiciar vedação por pressão entre um interior e um exterior de um tubo de subida, CARACTE3RIZADO por compreender as etapas de.: medir a taxa de fluxo em tempo real de um fluido de perfuração que entra no poço; medir a taxa de fluxo do fluido de perfuração para fora do poço e do tubo de subida em um sistema de plataforma de lama; determinar o deslocamento e a velocidade de deslocamento de- movimento de elevação da plataforma em uma plataforma de perfuração em tempo real; e usar as etapas precedentes, dado um. diâmetro interno conhecido do tubo de subida e um diâmetro externo conhecido de uma. tubulação de perfuração., e utilizando uma. equação de equilíbrio de volume de fluido de perfuração: (Taxa de fluxo volumétrico-entrada) - (Taxa de fluxo volumétrico-saída) - (Mudança em. Volume anular de tubo de subida por unidade de tempo) ~ X; e determinar se ocorreu, o influxo ou perda em tempo real,
2. Método de acordo com a reivindicação 1, CARACTERI2ADO pelo fato da referida etapa de determinar se ocorreu o influxo ou perda em tempo real compreende determinar se um equilíbrio de fluxo volumétrico modificado, X, não é igual a zero.
3. Método de acordo com a reivindicação 1, CARACTERI2ADO por compreender ainda a etapa de traçar uma magnitude de elevação marinha na plataforma de perfuração de acordo com tempo real para criar um primeiro gráfico de elevação de plataforma.
4. Método de acordo com a reivindicação 3, CARACTERIZADO por compreender ainda a etapa de traçar um volume de fluxo de acordo com tempo real para criar um segundo gráfico de fluxo de; saída.
5. Método de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO por compreender ainda a etapa de correlacionar a etapa da reivindicação 3 com a etapa da reivindicação 4 para determinar se ocorreu um influxo ou perda em tempo real.
6. Equipamento para uso na indústria petrolífera com uma plataforma de*, perfuração que tem um tubo de subida que se estende a partir de um desviador marinho, uma tubulação de perfuração configurada para se mover dentro do tubo de subida e do desviador marinho, uma junta tubular telescópica abaixo do desviador marinho, o desviador marinho tendo uma carcaça marinha com urna saída de desviador conectada à plataforma de perfuração e ao tubo de subida acima da junta tubular telescópica, urna vedação acondícíonadora anular montada na carcaça marinha e configurada, pare. fechar sobre um tubular, CARACTER!ZADO por compreender; ura conjunto de rolamentos configurado para inserção em uma passagem para dentro do desviador marinho, o conjunto de rolamentos incluindo uma pista externa, uma pista, interna rotativa e uma vedação conectada à pista interna rotativa, onde a vedação rotativa pode girar contra a. tubulação de perfuração sob uma pressão diferencial; um conjunto para aperto para conexão do desviador marinho ao conjunto de rolamentos configurado para manter o conjunto de rolamentos orientado axialmente com. a tubulação de perfuração e o tubo de subida; e onde a vedação acondicíonadora anular é configurada para seletivamente fechar e vedar contra a pista, externa do conjunto de rolamentos, enquanto a pista interna do conjunto de rolamentos pode girar j.unto com a vedação rotativa e a tubulação de perfuração.
7. Equipamento de acordo com a .reivindicação 6, CARACTER!ZADO por compreender ainda um dispositivo conectado em ou em comunicação com uma porção fixa da plataforma de perfuração, onde o dispositivo é configurado para 'medir o- deslocamento vertical do desviador marinho.
8. Equipamento de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato do dispositivo ser selecionado a partir do grupo que consiste em um acelerõmetro giroscópio, um acelerador linear, um dispositivo GPS, e um laser ótico.
9. Método para detectar um influxo ou perda proveniente de um poço na indústria petrolífera, CARACTER!ZADO por compreender as etapas de: adquirir dados de um dispositivo configurado para medir o deslocamento vertical de um desviador marinho próximo do desviador marinho; interpretar os dados adquiridos do dispositivo como magnitude ao longo do tempo de elevação marinha; adquirir dados de um fluxômetro próximo do desviador marinho e ao menos parcialmente a jusante de uma junta deslizante telescópica; interpretar os dados adquiridos do fluxômetro para determinar uma mudança em fluxo volumétrico ao longo do tempo a jusante da junta deslizante telescópica; e comparar a magnitude ao longo do tempo da elevação marinha com a mudança de fluxo volumétrico ao longo do tempo a jusante da junta deslizante telescópica com a finalidade de detectar se ocorreu um influxo ou perda proveniente do poço,
10. Método de acordo com a reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato da junta deslizante telescópica estar relacionada com um tubo de subida, e pelo fato da referida etapa de comparação compreender, dado um diâmetro interno conhecido do tubo de subida e um diâmetro externo conhecido de uma, tubulação de perfuração, utilizar uma equação de equilíbrio de volume de. fluido de perfuração; (Taxa de fluxo volumétr íco-entrada) - {Taxa de fluxo volumétrico-saída} - (Mudança em Volume anular de tubo de subida por unidade de tempo) = X.
11. Equipamento para uso com um desviador marinho na indústria petrolífera, compreendendo uma carcaça marinha com uma salda de desviador, uma inserção de vedação de desviador onde a inserção de vedação de desviador tem um anel, tendo uma superfície externa e uma superfície interna que define uma passagem através daquela em. torno de um eixo geométrico centrai, a superfície externa e a superfície interna estando radialmente espaçadas entre si para definir uma parede; a parede tendo uma primeira porção terminal e uma segunda porção terminal axia.lmen.te espaçada da primeira porção· terminal, CARACTERIZADO por compreender ainda: o fato da passagem ter um diâmetro configurado para alojar um conjunto de rolamentos que tem. uma primeira posição onde o conjunto de rolamentos está desengatado do desviador marinho, e uma segunda posição onde o conjunto de rolamentos está. engatado no desolador marinho; o fato do conjunto de rolamentos ser montado na primeira porção terminal e alojado ao menos parcialmente dentro da. passagem; e o fato de uma pista externa do conjunto de rolamentos ser configurada para atravessar a passagem.
12. Equipamento de acordo com. a reivindicação 11, CARACTERIZADO pelo fato da primeira porção terminal compreender um flange.
13. Equipamento de acordo com a reivindicação 1.1, CARACTERIZADO pelo fato d:o conjunto de rolamentos ser orientado em uma posição invertida.
14. Equipamento de acordo com a reivindicação 11, CARACTERI ZADO pelo fato do conjunto de rolamentos estar alojado completamente dentro da passagem,
15. Equipamento de acordo· com a reivindicação .1.1, CARACTERI ZADO pelo fato do conjunto de rolamentos incluir uma extremidade próxima1 e uma extremidade distai; onde a extremidade distai do conjunto de rolamentos está alojada dentro da passagem.,
16. Equipamento de acordo com a reivindicação 11, CARACTER! 2ADQ pelo fato do conjunto de rolamentos ser configurado para permitir fluxo desobstruído através de um canal de fluxo e para fora da saída de desviador.
17. Equipamento de acordo com a reivindicação 12, CAJRACTBRI2ADO por compreender ainda um conjunto para aperto do fl.an.ge à pista externa onde o conjunto para aperto ê selecionado a partir do grupo que consiste em um grampo, um grampo hidráulico, urna trava-J, um cão de t ravamento ou rosqueamento interno-externo.
18. Equipamento de acordo com. a reivindicação 11, CARACTERIZASO por incluir ainda um dispositivo configurado para medir deslocamento vertical do desviador marinho em comunicação com uma plataforma, de perfuração; um fluxôraetro montado em uma linha de fluxo de desviador conectada à carcaça, marinha; um. meio para compilar dados detectados pelo dispositivo e pelo fluxômetro em comunicação tanto com o dispositivo como com o fluxômetro; e um meio computacional para determinar se ocorreu, um. influxo ou perda,
19. Equipamento de acordo com a reivindicação 18, CARACTER! ZADQ pelo fato do meio computacional ser configurado para criar um traçado na forma d.e um gráfico.
20. Equipamento de acordo com a reivindicação 11, CARACTER!ZAPO por compreender ainda uma linha de fluxo de desviador conectada à carcaça marinha sobre uma saída de desviador; e um acumulador conectado à linha de fluxo de desviador.
21. Equipamento de acordo com a reivindicação 20, CARACTER!ZADO pelo fato do acumulador ser um tubo-ü .
22. Equipamento de acordo com a. reivindicação 21, CARACTER!ZADO por compreender ainda um fluxômetro conectado à linha de fluxo de desviador a jusante do tubo-ü.
23. Equipamento de acordo com a reivindicação 11, CARACTER!ZADO pelo fato da. inserção de vedação de desviador definir uma porta de lubrificação através da parede.
24. Equipamento de acordo com a reivindicação 23, CARACTER!ZADO por compreender ainda uma luva conectada em uma extremidade ao conjunto de rolamentos e que se estende axiaImente para dentro da passagem, abaixo do conjunto de rolamentos; e um RCD autolubrificado conectado à outra extremidade da luva dentro da passagem.
25. Equipamento de acordo corrí a reivindicação 2.4, CARACTER! ZADO pelo fato da luva ser furada próximo a uma porção de vedação de uma vedação rotativa, a vedação rotativa estando conectada a urna pista interna do conjunto de rolamentos.
26. Equipamento de acordo com a reivindicação 24, CARACTER! ZADO pelo fato do conjunto de rolamentos formar parte :d.o RCD montado .na primeira porção terminal, o RCD compreendendo outro RCD autolubrifiçado.
27. Equipamento de acordo com a reivindicação 11, CARACTER!ZADO por compreender ainda: um. cartucho montado acima do conjunto de rolamentos e ao menos parcialmente dentro da passagem; diversos limpadores contidos dentro do cartucho; onde os diversos limpadores compreendem ao menos um acondicionador? e onde os diversos limpadores definem ao menos um espaço anular.
28. Equipamento de acordo com a reivindicação 27, CARACTERIZADQ pelo fato do espaço anular ser configurado para lubrificação.
29. Equipamento de acordo com a reivindicação 28, CARACTERIZADQ pelo fato do espaço anular ser configurado para pressão em cascata.
30. Equipamento de acordo com a reivindicação 27, CARACTERI ZADQ pelo fato do espaço anular ser configurado para pressão em cascata.
31. Equipamento de acordo com a reivindicação 28, CARACTERIZADQ por compreender ainda um acumulador em comunicação fluida com o espaço anular.
32. Equipamento de acordo com a reivindicação 29, CARACTERIZADQ por compreender ainda um acumulador em comunicação fluida com o espaço anular.
33. Equipamento de acordo com a reivindicação .11, CARACTERIZADQ pelo fato da pista externa definir diversos furos de passagem espaçados radialmente que se estendem paralelos ao eixo geométrico central.
34. Equipamento de acordo com a. reivindicação 33, CARACTERIZADQ pelo fato da primeira porção terminal compreender um flange e o fLange definir uma pluralidade de furos de parafusos espaçados radialmente que se estendem através e correspondem a unia segunda pluralidade de furos de parafusos radialmente espaçados na carcaça marinha.
35. Equipamento de acordo com a reivindicação 11, CARACTERI ZADQ pelo fato do conjunto de rolamentos e a primeira porção terminal serem coletivamente configurados para impedir que o conjunto de rolamentos caia completamente através da passagem para dentro da carcaça marinha e potênciaImente ainda mais.
36. Equipamento de acordo com a reivindicação .11, CARACTER!ZADQ pelo fato de uma vedação acondicíonadora anular da carcaça marinha ser configurada para fechamento operativo e seletivo sobre a pista externa, do conjunto de rolamentos.
37. Equipamento de acordo com a reivindicação 24, CARACTER! ZADQ pelo fato de uma vedação a condicionador a anular da carcaça marinha ser configurada para fechamento operativo e seletivo sobre a luva.
38. Equipamento de acordo com a reivindicação 11, CARACTERI ZADQ pelo- fato de uma vedação a condicionador a anular da carcaça marinha ser configurada para fechamento operativo e seletivo sobre uma coluna de perfuração para realizar seletivamente proteção de barreira dupla.
39. Método para converter um. desvíador usado acima de um tubo de subida na indústria de perfuração petrolífera, entre um sistema de retorno de lama aberto e um sistema de retorno de lama fechado- e pressurizado, CARACTER!ZADQ por compreender as etapas de: atravessar um conjunto de rolamentos para dentro de uma passagem definida em uma carcaça de desvíador marinho para evitar interferência com uma ferramenta de mesa rotativa de uma plataforma de perfuração; e apertar o conjunto de rolamentos dentro e transversalmente à passagem.
40. Método de acordo com a reivindicação 39, CARACTER!ZADQ por compreender ainda a etapa, de manter uma linha de fluxo de desviador que saí do desviador em um estado cheio.
41. Método de acordo com a reivindicação 39, CARACTERIZADQ por compreender ainda as etapas de; atravessar um segundo conjunto de rolamentos para dentro da passagem na carcaça de desviador marinho; e suspender o segundo conjunto de rolamentos por meio de uma pista externa dentro da passagem e abaixo do primeiro conjunto de rolamentos.
42. Método para detectar um influxo-perda na indústria petrolífera, CARACTERIZADO por compreender as etapas der adquirir um primeiro conjunto de dados a partir de um acelerômetro giroscópio próximo de um desviador marinho; adquirir um segundo conjunto de dados a partir de um fluxômetro próximo do desviador marinho e a jusante de uma junta deslizante telescópica; comparar o primeiro conjunto de dados com o segundo conjunto de dados com a finalidade de detectar um influxo-perda proveniente de um poço.
43. Método de acordo com a reivindicação 42, CARACTERI:2ADO- pelo fato da junta deslizante telescópica estar relacionada com um tubo de subida, e pelo fato da referida etapa de comparação compreender, dado um. diâmetro interno conhecido do tubo de subida e um diâmetro externo conhecido de uma tubulação de perfuração, utilizar uma equação de equilíbrio de volume de fluído de perfuração; (Taxa de fluxo valumétríco-entrada) - (Taxa de fluxo voluxnétrico-saída} - (Mudança em Volume anular de tubo de subida por unidade de tempo) = X.
44, Método de acordo com a reivindicação 43. CARACTER!ZADQ por compreender ainda as etapas de: atravessar um conjunto de rolamentos para dentro de unia passagem definida em uma carcaça de desviador marinho; e apertar o conjunto de rolamentos dentro e transversa Intente à passagem.
45, Método de acordo com a reivindicação 4 4, CARACTER!ZADQ por compreender ainda a etapa de manter uma linha de fluxo de desviador que sai do desviador em um estado cheio.
46. Método de acordo com a reivindicação 44, CARACTER! ZADQ por compreender: ainda as etapas de: atravessar um segundo conjunto de rolamentos para dentro da passagem na carcaça de desviador marinho; e suspender o segundo conjunto de rolamentos por melo de uma pista externa dentro da passagem e abaixo do primeiro conjunto de rolamentos.
47. Método para determinar se ocorreu um influxo eu perda proveniente de um poço em tempo real na indústria petrolífera, onde uma plataforma de perfuração tem um conjunto RCD que compreende ura conjunto de rolamentos e uma vedação suspensos dentro- e fixados em redação à plataforma: de perfuração, onde o conjunto .RCD está localizado acima de uma junta telescópica de tubo de subida e de uma vedação acondicionadcra, a vedação acondicionadora tendo uma primeira posição onde a vedação acondicionadora está aberta e tendo uma segunda posição onde a vedação acondicionadora está fechada sobre um corpo externo conectado ao conjunto RCD para propiciar vedação por pressão entre um interior e um exterior de um tubo de subida» CARACTERI ZADQ por compreender as etapas de: medir a taxa de fluxo era tempo real de um fluido de perfuração que entra no poço; medir a taxa de fluxo do fluido de perfuração para fora do poço e do tubo de subida em um. sistema de plataforma de lama; determinar o deslocamento e a velocidade de deslocamento de movimento de elevação da plataforma n.a plataforma de perfuração em tempo real; e usar as etapas precedentes» dado um diâmetro interno conhecido do tubo de subida e um diâmetro externo conhecido de uma tubulação de perfuração» e utilizando uma equação de equilíbrio de volume de fluido de perfuração: (Taxa de fluxo volumétr íco-entrada) - (Taxa de fluxo volumét rico-saida) - (Mudança em Volume anular de tubo de subida por unidade de tempo) = X; e determinar s.e ocorreu o influxo ou perda em tempo real »
48. Método para determinar se ocorreu, um influxo ou perda proveniente de um poço em tempo real na indústria petrolífera» tendo um conjunto RCD, o conjunto RCD compreendendo um conjunto de rolamentos e urna vedação fixados em relação ao poço, onde o conjunto RCD está localizado abaixo de uma. junta telescópica de um tubo de subida, CARACTERIZADQ por compreender as etapas de: medir a taxa de fluxo em tempo real de ura fluido de perfuração que entra no poço; medir a taxa de fluxo do fluido de perfuração para fora do poço era um sistema, de plataforma de lama; determinai: o deslocamento e a velocidade de deslocamento de movimento de elevação da plataforma na plataforma de perfuração em tempo real; e usar as etapas precedentes, dado um diâmetro interno conhecido do tubo de subida e um diâmetro externo conhecido de uma tubulação de perfuração, e utilizando uma equação de equilíbrio de volume de fluido de perfuração: (Taxa de fluxo volumétrico-entrada} - (Taxa de fluxo volumétríco-saida) - (Mudança em Volume anular de tubo de subida por unidade de tempo) = X.; e determinar se ocorreu o influxo ou perda em tempo real. 4 9. Método para determinar se ocorreu um influxo ou perda proveniente de um poço em tempo real na indústria petrolífera, onde ura desviador marinho tem um dispositivo de controle, o dispositivo de controle compreendendo uma vedação, suspenso dentro e fixado em .relação a um corpo desviador marinho, onde o dispositivo de controle de pressão está localizado acima de uma junta telescópica de tubo de subida e de uma vedação acondi.ciona.dora, a vedação acondicionadora tende uma primeira posição onde a vedação acondicionadora está aberta e tendo uma segunda posição onde a vedação acondicionadora está fechada sobre ura corpo externo conectado ao dispositivo de controle de pressão para propiciar vedação por pressão entre um. interior e um exterior de um tubo de subida, CARACTERIZADO por compreender as etapas de: medir a taxa de fluxo em tempo real de um. fluido de perfuração que entra no poço; medir a taxa de fluxo do fluído de perfuração para fora do poço e do tubo de subida em um sistema de plataforma de lama ; determinar o deslocamento e a velocidade de deslocamento de movimento de elevação da plataforma na plataforma de perfuração em tempo real; e usar as etapas precedentes, dado um diâmetro interno conhecido do tubo de subida e um diâmetro externo conhecido de uma tubulação de perfuração, e utilizando uma equação de equilíbrio de volume de fluído de perfuração: (Taxa de fluxo volumét rico-ent rada) - (Taxa de fluxo volumétrico-saída) - {Mudança em Volume anular de tubo de subida por unidade de tempo) = X; e determinar se ocorreu o influxo ou perda em tempo real.
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