BR112012013850B1 - Método para realizar manutenção em um furo de poço, ferramenta de controle de fluxo de fluido e método para recuperar hidrocarbonetos a partir de uma formação subterrânea - Google Patents

Método para realizar manutenção em um furo de poço, ferramenta de controle de fluxo de fluido e método para recuperar hidrocarbonetos a partir de uma formação subterrânea Download PDF

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Robert L. Pipkin
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Abstract

método para realizar manutenção em um furo de poço, ferramenta de controle de fluxo de fluido e método para recuperar hidrocarbonetos a partir de uma formação subterrânea um método de realizar manutenção em um furo de poço compreendendo fornecer um diodo de fluido em comunicação fluida com o furo de poço e transferir um fluido através do diodo de fluido. uma ferramenta de controle de fluxo de fluido compreendendo uma luva de diodo tubular compreendendo uma abertura de diodo, uma luva com abertura interior tubular recebida concentricamente dentro da luva de diodo, a luva com abertura interior compreendendo uma abertura interna em comunicação fluida com a abertura de diodo e uma luva com abertura tubular externa dentro da qual a luva de diodo é recebida concentricamente, a luva com abertura externa compreendendo uma abertura externa em comunicação fluida com a abertura de diodo, em que um formato da abertura de diodo, uma localização da abertura interna em relação à abertura de diodo e uma localização da abertura externa em relação à abertura de diodo fornece uma resistência ao fluxo de fluido ao fluido transferido à abertura interna a partir da abertura externa e uma resistência ao fluxo de fluido diferente ao fluido transferido para a abertura externa a partir da abertura interna.

Description

“MÉTODO PARA REALIZAR MANUTENÇÃO EM UM FURO DE POÇO, FERRAMENTA DE CONTROLE DE FLUXO DE FLUIDO E MÉTODO PARA RECUPERAR HIDROCARBONETOS A PARTIR DE UMA FORMAÇÃO SUBTERRÂNEA
Campo da invenção [0001] Esta invenção se refere a ferramentas de manutenção de furos de poços.
Fundamentos da invenção [0002] Algumas ferramentas de manutenção do poço fornecem uma pluralidade de vias de fluxo de fluido entre o interior da ferramenta de manutenção do furo de poço e o furo de poço. No entanto, a transferência de fluido através dessa pluralidade de caminhos de fluxo de fluido pode ocorrer de uma forma indesejável e/ou não homogênea. A variação na transferência de fluido através da pluralidade de caminhos de fluxo de fluido pode ser atribuída a variações nas condições do fluido de uma formação de hidrocarbonetos associada e/ou pode ser atribuída às condições operacionais da ferramenta de manutenção de furo de poço, tal como um caminho de fluxo de fluido sendo não intencionalmente restrito por material particulado.
Sumário da invenção [0003] É revelado aqui um método de manutenção de um furo de poço compreendendo fornecer um diodo de fluido em comunicação fluida com o furo de poço e transferir um fluido através do diodo fluido.
[0004] Ainda é revelada aqui uma ferramenta de controle de fluxo de fluido compreendendo uma luva de diodo tubular compreendendo uma abertura de diodo, uma luva com abertura interior tubular recebida concentricamente dentro da luva de
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2/26 diodo, a luva com abertura interior compreendendo uma abertura interior em comunicação fluida com a abertura de diodo e uma luva com abertura exterior tubular dentro da qual a luva de diodo é recebida concentricamente, a luva com abertura externa compreendendo uma abertura externa em comunicação fluida com a abertura de diodo, em que um formato de abertura de diodo, uma localização da abertura interna em relação à abertura de diodo e uma localização da abertura externa em relação à abertura de diodo fornecem uma resistência ao fluxo do fluido ao fluido transferido para a abertura interna a partir da abertura externa e uma resistência diferente ao fluxo de fluido ao fluido transferido para a abertura externa a partir da abertura interna.
[0005] Ainda é revelado aqui um método de recuperação de hidrocarbonetos de uma formação subterrânea compreendendo injetar vapor em um furo de poço que penetra a formação subterrânea, o vapor promovendo um fluxo de hidrocarbonetos da formação subterrânea e receber pelo menos uma parte do fluxo de hidrocarbonetos, em que pelo menos um de injetar vapor e receber o fluxo de hidrocarbonetos é controlado por um diodo de fluido.
[0006] Também é revelada aqui uma ferramenta de controle de fluxo de fluido para manutenção de um furo de poço compreendendo um diodo de fluido compreendendo uma entrada de baixa resistência e uma entrada de alta resistência, o diodo de fluido sendo configurado para fornecer uma maior resistência ao fluido transferido para a entrada de baixa resistência a partir da entrada de alta resistência a uma taxa de fluxo de massa de fluido em comparação com o fluido
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3/26 sendo transferido para a entrada de alta resistência a partir da entrada de baixa resistência n taxa de fluxo de massa de fluido. A ferramenta de controle de fluxo de fluido ainda pode compreender uma luva de diodo tubular compreendendo uma abertura de diodo, uma luva com abertura interior recebida substancialmente concentricamente dentro da luva de diodo, a luva com abertura interior compreendendo uma abertura interior, e uma luva com abertura exterior disposta substancialmente concentricamente em torno da luva de diodo, a luva com abertura exterior compreendendo uma abertura exterior. A abertura interior pode ser associada com a entrada de baixa resistência e a abertura exterior pode ser associada com a entrada de alta resistência. A abertura interior pode ser associada com a entrada de alta resistência e a abertura exterior pode ser associada com a entrada de baixa resistência. A luva de diodo pode ser movível em relação à luva com abertura interior de modo que a abertura interna pode ser movível para associação com a entrada de baixa resistência e a luva de diodo pode ser movível em relação à luva com abertura exterior de modo que a abertura exterior possa ser movível para associação com a entrada de alta resistência. O diodo de fluido pode ser configurado para gerar um vórtice de fluido quando o fluido é transferido da entrada de alta resistência para a entrada de baixa resistência. A ferramenta de controle de fluxo de fluido pode ser configurada para transferir fluido entre um furo interno da ferramenta de controle de fluxo de fluido e o furo de poço.
Breve descrição dos desenhos [0007] A figura 1 é uma vista oblíqua em corte de uma
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4/26 ferramenta de controle de fluxo de fluido de acordo com uma modalidade da revelação;
[0008] A figura 2 é uma vista em corte transversal parcial da ferramenta de controle de fluxo de fluido da figura 1 tomada ao longo do plano de corte A-A da figura 1;
[0009] A figura 3 é uma vista em corte transversal parcial da ferramenta de controle de fluxo de fluido da figura 1 tomada ao longo do plano de corte B-B da figura 1;
[0010] A figura 4 é uma vista em corte transversal parcial de uma ferramenta de controle de fluxo de fluido de acordo com outra modalidade da revelação;
[0011] A figura 5 é outra vista em seção transversal parcial da ferramenta de controle de fluxo de fluido da figura 4;
[0012] A figura 6 é uma vista esquemática simplificada de uma pluralidade de ferramentas de controle de fluxo de fluido da figura 1 conectadas juntas para formar uma parte de uma coluna de trabalho de acordo com uma modalidade da revelação; [0013] A figura 7 é uma vista em corte de um sistema de manutenção de furo de poço compreendendo uma pluralidade de ferramentas de controle de fluxo de fluido da figura 1 e uma pluralidade de ferramentas de controle de fluxo de fluido da figura 5;
[0014] A figura 8 é uma vista oblíqua de uma luva de diodo de acordo com outra modalidade da revelação;
[0015] A figura 9 é uma vista ortogonal de uma abertura de diodo da ferramenta de controle de fluxo de fluido da figura 1 como colocada em uma superfície planar;
[0016] A figura 10 é uma vista ortogonal de uma abertura de diodo da luva de diodo da figura 8 como colocada em uma
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5/26 superfície planar;
[0017] A figura 11 é uma vista oblíqua de uma abertura de diodo de acordo com outra modalidade da revelação;
[0018] A figura 12 é uma vista ortogonal de uma abertura
de diodo de acordo ainda com outra modalidade da revelação; e
[0019] A figura 13 é uma vista ortogonal de uma abertura
de diodo de acordo ainda com outra modalidade da revelação.
Descrição detalhada das modalidades preferenciais [0020] Nos desenhos e na descrição que se seguem, partes semelhantes são tipicamente marcadas ao longo do relatório e dos desenhos com os mesmos numerais de referência, respectivamente. As figuras de desenhos não estão, necessariamente, em escala. Certas características da invenção podem ser mostradas exageradas em escala ou de algum modo de forma esquemática e alguns detalhes dos elementos convencionais podem não ser mostrados em razões de clareza e concisão.
[0021] Salvo disposição em contrário, qualquer uso de qualquer forma dos termos conectar, “engatar”, “acoplar”, “fixar” ou qualquer outro termo que descreve uma interação entre elementos não tem a intenção de limitar a interação para dirigir a interação entre os elementos e pode ainda incluir interação indireta entre os elementos descritos. Na discussão a seguir e nas reivindicações, os termos “incluindo” e “compreendendo” são usados em uma forma aberta e, assim, devem ser interpretados como significando incluindo, entre outros
Referência a para cima ou para baixo será feita para fins de descrição com acima” superior”, para cima”, ou a montante” significando na direção da superfície do furo de poço e com “abaixo”,
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6/26 inferior, “para baixo ou “a jusante significando na direção da extremidade terminal do poço, independentemente da orientação do furo de poço. O termo “zona ou “zona de pagamento conforme usado aqui se refere às partes separadas do furo de poço designadas para tratamento ou produção e pode se referir a uma formação completa de hidrocarbonetos ou partes separadas de uma única formação, tal como partes espaçadas horizontalmente e/ou verticalmente da mesma formação.
[0022] Conforme usado aqui, o termo “ferramenta de isolamento zonal será usado para identificar qualquer tipo de dispositivo atuável operável para controlar o fluxo de fluidos ou isolar zonas de pressão dentro de um furo de poço incluindo, entre outros, um tampão ponte, um tampão de fratura e um packer. O termo ferramenta de isolamento zonal pode ser usado para se referir a um dispositivo permanente ou um dispositivo recuperável.
[0023] Conforme usado aqui, o termo “tampão ponte será usado para identificar uma ferramenta dentro do poço que pode estar localizada e ajustada para isolar uma parte inferior do furo de poço abaixo da ferramenta dentro do poço de uma parte superior acima da ferramenta dentro do poço. O termo tampão ponte pode ser usado para se referir a um dispositivo permanente ou um dispositivo recuperável.
[0024] Conforme usado aqui, os termos “vedação, “vedar, “engate de vedação ou “vedação hidráulica pretendem incluir uma “vedação perfeita e uma “vedação imperfeita. Uma “vedação perfeita pode se referir a uma restrição de fluxo (vedação) que impede todo o fluxo de fluido atravessando ou através da restrição de fluxo e força todo o fluido a ser
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7/26 redirecionado ou interrompido. Uma “vedação imperfeita pode se referir a uma restrição de fluxo (vedação) que substancialmente impede fluxo de fluido atravessando ou através da restrição de fluxo e força uma parte substancial do fluido a ser redirecionada ou interrompida.
[0025] As várias características acima mencionadas, bem como outras particularidades e características descritas em mais detalhes abaixo, serão prontamente evidentes para os especialistas na técnica com o auxílio desta revelação mediante leitura da seguinte descrição detalhada das modalidades e referindo-se aos desenhos em anexo.
[002 6] A figura 1 é uma vista oblíqua de uma ferramenta de controle de fluxo de fluido 100 de acordo com uma modalidade da revelação. Como explicado abaixo, será apreciado que um ou mais componentes da ferramenta 100 podem estar substancialmente coaxiais com um eixo central 102. A ferramenta 100 compreende geralmente quatro tubos cilíndricos substancialmente coaxialmente alinhados e/ou substancialmente concêntricos explicados em mais detalhes abaixo. Listada em ordem localizada externamente sucessivamente radialmente, a ferramenta 100 compreende uma luva com abertura interior mais interna 104, uma luva de diodo 106, uma luva com abertura exterior 108 e um liner perfurado exterior mais externo 110. Os vários componentes da ferramenta 100 mostrados na figura 1 estão ilustrados em vários graus de comprimento longitudinal encurtados para proporcionar uma visão mais clara dos seus recursos. Mais especificamente, embora não mostrado como tal na figura 1, em algumas modalidades, cada um dentre a luva com abertura interior 104, a luva de diodo 106, a luva com abertura exterior 108 e o liner exterior perfurado 110 pode
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8/26 ser substancialmente semelhante em comprimento longitudinal. A ferramenta 100 compreende ainda uma pluralidade de diodos de fluido 112 que são configurados para proporcionar um caminho de fluido entre um furo interior 114 da ferramenta 100 e um espaço de folga de fluido substancialmente anular 116 entre a luva com abertura exterior 108 e o liner exterior perfurado 110. A luva com abertura interior 104 compreende uma pluralidade de aberturas interiores 118 e a luva com abertura exterior 108 compreende uma pluralidade de aberturas exteriores 120. A luva de diodo 106 compreende uma pluralidade de aberturas de diodo 122. As várias aberturas interiores 118, aberturas exteriores 120 e aberturas de diodo 122 são posicionadas entre si de modo que cada abertura de diodo 122 pode ser associada a uma abertura interior 118 e uma abertura exterior 120.
[0027] Além disso, cada abertura de diodo 122 compreende uma
entrada de alta resistência 124 e uma entrada de baixa
resistência 126. No entanto, os termos entrada de alta
resistência 124 e entrada de baixa resistência 126 não devem
ser interpretados como significando que o fluido pode apenas
entrar em uma abertura de diodo 122 através das entradas 124, 126. Em vez disso, o termo entrada de alta resistência 124 deve ser interpretado como indicando que uma abertura de diodo 122 compreende a geometria que contribui para uma maior resistência à transferência de fluido através do diodo de fluido 112 quando o fluido entra pela entrada de alta resistência 124 e sai através da entrada de baixa resistência 126, em comparação com uma resistência à transferência de fluido através do diodo de fluido 112 quando o fluido entra pela entrada de baixa resistência 126 e sai através da
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9/26 entrada de alta resistência 124. A ferramenta 100 é mostrada nas figuras 1 a 4 como sendo configurada de modo que as aberturas interiores 118 são associadas com as entradas de baixa resistência 126, enquanto as aberturas exteriores 120 estão associadas com entradas de alta resistência 124. Em outras palavras, com a ferramenta 100 configurada como mostrado nas figuras 1 a 4, o fluxo de fluido do espaço de folga de fluido 116 para o furo 114 através dos diodos de fluido 112 é afetado por uma maior resistência à transferência de tal fluido, em comparação com o fluxo de fluido a partir do furo 114 para o espaço de folga de fluido 116 através dos diodos de fluido 112. Nesta modalidade da ferramenta 100, as aberturas de diodo 122 são configuradas para proporcionar a resistência à transferência de fluido dependente da direção de fluxo acima descrita fazendo com que o fluido percorra um caminho de vórtice antes de sair na abertura de diodo 122 através da entrada de baixa resistência 126. No entanto, em modalidades alternativas, as aberturas de diodos 122 podem compreender qualquer outra geometria adequada para proporcionar um efeito de diodo de fluido no fluido transferido através dos diodos de fluido 112.
[0028] Com referência agora às figuras 2 e 3, vistas parciais em corte transversal da ferramenta 100 da figura 1 são mostradas. A figura 2 mostra uma vista em corte transversal parcial, tomada ao longo do plano de corte A-A da figura 1 enquanto que a figura 3 mostra uma vista em corte transversal parcial, tomada ao longo do plano de corte B-B da figura 1. A figura 2 mostra que um caminho de fluido existe entre um espaço exterior ao liner exterior perfurado 110 e o espaço definido por uma abertura de diodo 122. Mais especificamente,
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10/26 uma fenda 128 do liner exterior perfurado 110 une o espaço exterior ao liner exterior perfurado 110 a um espaço definido pela abertura exterior 120. No entanto, em modalidades alternativas, um liner perfurado 110 pode compreender orifícios perfurados, uma combinação de furos e fendas 128 e/ou quaisquer outras aberturas adequadas. Será apreciado que o liner perfurado 110 pode alternativamente compreender características de qualquer outro liner ranhurado, liner com peneira e/ou liner perfurado. Nesta modalidade e configuração, a abertura externa 120 está em comunicação fluida com o espaço definido pela entrada de alta resistência 124 da abertura de diodo 122. A figura 3 mostra que o espaço definido pela entrada de baixa resistência 126 da abertura de diodo 122 está em comunicação fluida com o espaço definido pela abertura interna 118. A abertura interna 118 está em comunicação fluida com o orifício 114, dessa forma completando uma passagem de fluido entre o espaço exterior ao liner perfurado exterior 110 e o orifício 114. Será apreciado que a abertura de diodo 122 pode delimitar um espaço que segue uma órbita geralmente concêntrica ao redor do eixo central 102. Em algumas modalidades, a transferência de fluido através do diodo de fluido 112 pode encontrar resistência pelo menos parcialmente atribuível a alterações na direção do fluido conforme o fluido orbita ao redor do eixo central 102. A configuração da ferramenta 100 mostrada nas figuras 2 e 3 pode ser denominada como uma “configuração de controle de influxo uma vez que diodo de fluido 112 está configurado para resistir mais fortemente à transferência de fluido para o orifício 114 através do diodo de fluido 112 do que a transferência de fluido para fora do orifício 114
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11/26 através do diodo de fluido 112.
[0029] Com referência agora às figuras 4 e 5, vistas em seção transversal parcial da ferramenta 100 da figura 1 são mostradas com a ferramenta 100 em uma configuração alternativa. Mais especificamente, embora a ferramenta 100 conforme configurada na figura 1 forneça uma resistência maior à transferência de fluido a partir do espaço de folga de fluido 116 para o orifício 114, a ferramenta 100' das figuras 4 e 5 é configurada no inverso. Em outras palavras, a ferramenta 100' conforme mostrada nas figuras 4 e 5 é configurada para fornecer maior resistência à transferência de fluido do orifício 114 para o espaço de folga de fluido 116. A figura 4 mostra que um caminho de fluido existe entre um espaço exterior para o liner perfurado exterior 110 e o espaço definido por uma abertura de diodo 122. Mais especificamente, uma fenda 128 do liner exterior perfurado 110 une o espaço exterior ao liner perfurado exterior 110 a um espaço definido pela abertura exterior 120. Nesta modalidade e configuração, a abertura externa 120 está em comunicação fluida com o espaço definido pela entrada de baixa resistência 126 da abertura de diodo 122. A figura 5 mostra que o espaço definido pela entrada de alta resistência 124 da abertura de diodo 122 está em comunicação fluida com o espaço definido pela abertura interna 118. A abertura interior 118 está em comunicação fluida com o orifício 114, dessa forma completando um caminho de fluido entre o espaço exterior ao liner perfurado exterior 110 e o orifício 114. Assim, a configuração mostrada nas figuras 4 e 5 pode ser denominada como uma “configuração de controle de fluxo de saída uma vez que o diodo de fluido 112 está configurado
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12/26 para mais fortemente resistir à transferência de fluido para fora do orifício 114 através do diodo de fluido 112 do que a transferência de fluido para o orifício 114 através do diodo de fluido 112.
[0030] Com referência agora à figura 6, uma representação simplificada de duas ferramentas 100 unidas é mostrada. Será apreciado que, em algumas modalidades, as ferramentas 100 podem compreender conectores 130 configurados para unir as ferramentas 100 entre si e/ou a outros componentes de uma coluna de trabalho de furo de poço. Nesta modalidade, será apreciado que as ferramentas 100 estão configuradas de modo que unindo as duas ferramentas 100 juntas da maneira mostrada na figura 4, os orifícios 114 estão em comunicação fluida entre si. No entanto, nesta modalidade, vedações e/ou outras características apropriadas são fornecidas para segregar espaços de folga de fluido 116 das ferramentas adjacentes e conectadas 100. Em modalidades alternativas, as ferramentas 100 podem ser unidas juntas por tubulação, elementos de coluna de trabalho, ou qualquer outro dispositivo apropriado para conectar as ferramentas 100 em comunicação fluida.
[0031] Com referência agora à figura 7, um sistema de manutenção de furo de poço 200 é mostrado conforme configurado para produzir e/ou recuperar hidrocarbonetos usando um método de drenagem por gravidade assistida por vapor (SAGD). O sistema 200 compreende uma sonda de serviço de injeção 202 (por exemplo, uma sonda de perfuração, uma sonda de completação ou sonda de recondicionamento) que é posicionada na superfície terrestre 204 e se estende sobre e ao redor de um furo de poço de injeção 206 que penetra em uma formação subterrânea 208. Embora uma sonda de serviço de
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13/26 injeção 202 seja mostrada na figura 7, em algumas modalidades, uma sonda de manutenção 202 pode não estar presente, mas por outro lado, uma completação de cabeça de poço de superfície padrão (ou completação de cabeça de poço de subsuperfície em algumas modalidades) pode ser associada com o sistema 200. O furo de poço de injeção 206 pode ser perfurado para a formação subterrânea 208 usando qualquer técnica de perfuração apropriada. O furo de poço de injeção 206 se estende substancialmente verticalmente para longe da superfície da terra 204 através de uma parte de furo de poço de injeção vertical 210, desvia da vertical em relação à superfície da terra 204 através de uma parte de furo de poço de injeção desviado 212 e transita para uma parte de furo de poço de injeção horizontal 214.
[0032] O sistema 200 ainda compreende uma sonda de serviço de extração 216 (por exemplo,uma sonda de perfuração, uma sonda de completação ou sonda de recondicionamento) que é posicionada na superfície terrestre 204 e se estende através e ao redor de um furo de poço de injeção 218 que penetra na formação subterrânea 208. Embora uma torre de serviço de extração 216 seja mostrada na figura 7, em algumas modalidades, uma sonda de manutenção 216 pode não estar presente, mas por outro lado, uma completação de cabeça de poço de superfície padrão (ou completação de cabeça de poço de subsuperfície em algumas modalidades) pode ser associada com o sistema 200. O furo de poço de extração 218 pode ser perfurado para a formação subterrânea 208 usando qualquer técnica de perfuração apropriada. O furo de poço de extração 218 se estende substancialmente verticalmente para fora da superfície da terra 204 através de uma parte do furo de poço
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14/26 de extração vertical 220, desvia da vertical em relação à superfície da terra 204 através de uma parte de furo de poço de extração desviado 222, e transita para uma parte horizontal de furo de poço de extração 224. Uma porção da parte de furo de poço de extração horizontal 224 está localizada diretamente abaixo e deslocada da parte horizontal de furo de poço de injeção 214. Em algumas modalidades, as partes 214, 224 podem ser geralmente verticalmente deslocadas entre si por cerca de cinco metros.
[0033] O sistema 200 ainda compreende uma coluna de trabalho de injeção 226 (por exemplo, coluna/tubulação de produção) compreendendo uma pluralidade de ferramentas 100' cada uma configurada em uma configuração de controle de fluxo de saída. Da mesma forma, o sistema 200 compreende uma coluna de trabalho de extração 228 (por exemplo, coluna/tubulação de produção) compreendendo uma pluralidade de ferramentas 100 cada uma configurada em uma configuração de controle de influxo. Será apreciado que os dispositivos de isolamento zonal anular 230 podem ser usados para isolar espaços anulares do furo de poço de injeção 206 associados com as ferramentas 100' entre si dentro do furo de poço de injeção 206. Do mesmo modo, os dispositivos de isolamento zonal
anular 230 podem ser usados para isolar espaços anulares do
poço de extração 218 associados com as ferramentas 100 entre
si dentro do furo de poço de extração 218.
[0034] Embora o sistema 200 seja descrito acima como
compreendendo dois furos de poço separados 206, 218,
modalidades alternativas podem ser configuradas
diferentemente. Por exemplo, em algumas modalidades as colunas de trabalho 226, 228 podem estar ambas localizadas em
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15/26 um único furo de poço. Alternativamente, as partes verticais das colunas de trabalho 226, 228 podem estar ambas localizadas em um furo de poço comum, mas cada uma pode se estender para partes de furo de poço diferentes desviadas e/ou horizontais da parte vertical comum. Alternativamente, as partes verticais das colunas de trabalho 226, 228 podem ser localizadas em partes verticais separadas de furo de poço, mas podem estar ambas localizadas em uma parte horizontal compartilhada do furo de poço. Em cada uma das modalidades acima descritas, as ferramentas 100 e 100' podem ser usadas em combinação e/ou separadamente para liberar fluidos para o furo de poço com uma configuração de controle de fluxo de saída e/ou para recuperar fluidos do furo de poço com uma configuração de controle de influxo. Ainda, em modalidades alternativas, qualquer combinação de ferramentas 100 e 100' pode estar localizada dentro de um furo de poço compartilhado e/ou dentre uma pluralidade de furos de poços e as ferramentas 100 e 100' podem ser associadas com espaços anulares isolados diferentes e/ou compartilhados dos furos de poços, os espaços anulares, em algumas modalidades, sendo pelo menos parcialmente definidos por um ou mais dispositivos de isolamento zonal 230.
[0035] Em operação, o vapor pode ser forçado para a coluna de trabalho de injeção 226 e passado das ferramentas 100' para a formação 208. Introduzir vapor na formação 208 pode reduzir a viscosidade de alguns hidrocarbonetos afetados pelo vapor injetado, dessa forma permitindo que a gravidade extraia os hidrocarbonetos afetados para baixo e para o furo de poço de extração 218. A coluna de trabalho de extração 228 pode ser forçada a manter uma pressão de poço interna (por
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16/26 exemplo, uma pressão diferencial) que tende a extrair os hidrocarbonetos afetados na coluna de trabalho de extração 228 através das ferramentas 100. Os hidrocarbonetos podem, depois disso, ser bombeados para fora do furo de poço de extração 218 e para um dispositivo de armazenamento de hidrocarboneto e/ou para um sistema de liberação de hidrocarboneto (isto é, uma tubulação). Será apreciado que os orifícios 114 das ferramentas 100, 100' podem formar partes dos orifícios internos da coluna de trabalho de extração 228 e da coluna de trabalho de injeção 226, respectivamente. Ainda, será apreciado que a transferência de fluido para dentro e/ou para fora das ferramentas 100, 100' pode ser considerada como tendo sido passada para dentro e/ou para fora do poço de extração 218 e do furo de poço de injeção 206, respectivamente. Assim, a presente revelação contempla transferir fluidos entre um furo de poço e uma coluna de trabalho associada com o furo de poço através de um diodo de fluido. Em algumas modalidades, os diodos de fluido formam uma parte da coluna de trabalho e/ou uma ferramenta da coluna de trabalho.
[0036] Será apreciado que em algumas modalidades, um diodo de fluido pode seletivamente fornecer controle de fluxo de fluido de modo que a resistência ao fluxo de fluido aumente quando uma taxa de fluxo de massa de fluido máxima do diodo de fluido é aproximada. Os diodos de fluido revelados aqui podem fornecer curvas de resistência lineares e/ou não lineares em relação a taxas de fluxo de massa de fluido através dos mesmos. Por exemplo, uma resistência a fluxo de fluido pode aumentar exponencialmente em resposta a um aumento substancialmente linear na taxa de fluxo de massa de
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17/26 fluido através de um diodo de fluido. Será apreciado que tal resistência ao fluxo de fluido pode encorajar uma distribuição de taxa de fluxo de massa mais homogênea entre vários diodos de fluido de uma única ferramenta de controle de fluxo de fluido 100, 100' . Por exemplo, conforme a taxa de fluxo de massa de fluido através de um primeiro diodo de fluido de uma ferramenta aumenta, a resistência a outros aumentos na taxa de fluxo de massa de fluido através do primeiro diodo de fluido de uma ferramenta pode aumentar, dessa forma promovendo fluxo através de um segundo diodo de fluido da ferramenta que pode, de outra forma, ter continuado a experimentar uma taxa de fluxo de massa de fluido inferior através do mesmo.
[0037] Será apreciado que qualquer uma das aberturas internas 118, aberturas externas 120, aberturas de diodo 122 e fendas 128 podem ser cortadas a laser em tubos de metal para formar as características reveladas aqui. Ainda, uma relação de ajuste relativamente justa entre a luva de diodo 10 6 e cada uma da luva com abertura interior 104 e luva com abertura exterior 108 pode ser conseguida através de um controle próximo das tolerâncias do diâmetro do tubo, revestimentos de resina e/ou epóxi aplicados aos componentes e/ou qualquer outro método apropriado. Em algumas modalidades, a montagem da luva de diodo 106 na luva com abertura interior 104 pode ser conseguida aquecendo a luva de diodo 106 e resfriando a luva com abertura interior 104. Aquecer a luva de diodo 106 pode uniformemente ampliar a luva de diodo 106 enquanto resfriar a luva com abertura interior 104 pode uniformemente encolher a luva com abertura interior 104. Nestes estados ampliados e encolhidos, uma tolerância de
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18/26 montagem pode ser fornecida que é maior do que a tolerância montada, dessa forma tornando a inserção da luva com abertura interior 104 na luva de diodo 106 mais fácil. Um processo semelhante pode ser usado para montar a luva de diodo 106 dentro da luva com abertura externa 108, mas com a luva de diodo 106 sendo resfriada e a luva com abertura externa sendo aquecida.
[0038] Em modalidades alternativas, a luva de diodo 106 pode ser movível em relação à luva com abertura interior 104 e a luva com abertura externa 108 para permitir reconfiguração seletiva de uma ferramenta de controle de fluxo de fluido 100 para uma configuração de controle de influxo a partir de uma configuração de controle de fluxo de saída e/ou a partir de uma configuração de controle de fluxo de saída para uma configuração de controle de influxo. Por exemplo, as ferramentas 100, 100' podem ser configuradas para tal reconfiguração em resposta a movimento longitudinal da luva de diodo 106 em relação à luva com abertura interior 104 e a luva com abertura externa 108, rotação da luva de diodo 106 em relação à luva com abertura interior 104 e a luva com abertura externa 108, ou uma combinação das mesmas. Em outras modalidades alternativas, uma ferramenta de controle de fluxo de fluido pode compreender mais ou menos diodos de fluido, os diodos de fluido podem estar mais próximos entre si ou mais afastados entre si, os vários diodos de fluido de uma única ferramenta podem fornecer uma variedade de taxas de fluxo de fluido máximas e/ou uma única ferramenta pode compreender uma combinação de diodos configurados para controle de influxo e outros diodos de fluido configurados para controle de fluxo de saída.
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19/26 [0039] Será ainda apreciado que os caminhos de fluxo de fluido associados com os diodos de fluido podem ser configurados para manter uma área de seção transversal máxima para impedir obstrução devida a material particulado. Assim, os diodos de fluido podem fornecer funcionalidade de controle de fluxo sem indevidamente aumentar uma probabilidade de obstrução de caminho de fluxo. Nesta revelação, será apreciado que o termo “diodo de fluido pode ser distinguido de uma válvula de retenção simples. Particularmente, os diodos de fluido 112 da presente revelação podem não absolutamente impedir fluxo de fluido em uma direção particular, mas ao contrário, podem estar configurados para fornecer resistência variável a fluxo de fluido através dos diodos de fluido, dependendo da direção de fluxo de fluido. O diodo de fluido 112 pode ser configurado para permitir fluxo de fluido de uma entrada de alta resistência 124 para uma entrada de baixa resistência 126 embora ainda sendo configurado para permitir o fluxo de fluido de uma entrada de baixa resistência 126 para uma entrada de alta resistência 124. Claro, a direção de fluxo de fluido através de um diodo de fluido 112 pode depender das condições de operação associadas com o uso do diodo de fluido 112.
[0040] Com referência agora à figura 8, uma modalidade alternativa de uma luva de diodo 300 é mostrada. A luva de diodo 300 compreende aberturas de diodo 302, cada uma compreendendo uma entrada de alta resistência e uma entrada de baixa resistência. Será apreciado que os sistemas e métodos revelados acima com relação ao uso de luvas com abertura interiores 104, luvas com abertura externas 108 e liner perfurado exterior 110 podem ser usados para
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20/26 seletivamente configurar uma ferramenta compreendendo a luva de diodo 300 para fornecer resistência direcional selecionada de transferência de fluido entre orifícios 114 e espaços de folga de fluido 116. Nesta modalidade, as aberturas de diodo 302 substancialmente envolvem concentricamente ao redor do eixo central 102. Nesta modalidade, um fluxo de fluido geralmente na direção das setas 304 encontra maior resistência do que um fluxo de fluido substancialmente semelhante na direção oposta encontraria. Claro, outras modalidades alternativas de luvas de diodo e aberturas de diodo podem compreender diferentes formatos e/ou orientações. [0041] Com referência agora à figura 9, uma vista ortogonal do formato da abertura de diodo 122 conforme disposta plana em uma superfície planar é mostrada.
[0042] Com referência agora à figura 10, uma vista ortogonal do formato da abertura de diodo 302 conforme disposta plana em uma superfície planar é mostrada.
[0043] Com referência agora à figura 11, uma vista ortogonal de uma abertura de diodo 400 é mostrada. A abertura de diodo 400 é geralmente configurada de modo que o movimento de fluido em uma direção inversa 402 experimenta maior resistência ao fluxo do que o movimento de fluido em uma direção direta 404. Será apreciado que a geometria da obstrução de fluxo interna 406 contribui para as diferenças direcionais acima descritas na resistência de fluxo de fluido.
[0044] Com referência agora à figura 12, uma vista ortogonal de uma abertura de diodo 500 é mostrada. A abertura de diodo 500 é geralmente configurada de modo que o movimento de fluido em uma direção inversa 502 experimenta maior
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21/26 resistência ao fluxo do que o movimento de fluido em uma direção direta 504. A abertura de diodo 500 está configurada para uso com obstruções tipo ilha 506 que interferem com o fluxo de fluido através da abertura de diodo 500. As obstruções 506 podem estar fixadas a ou formadas integralmente com uma ou mais dentre uma luva com abertura interior 104, uma luva de diodo 106 e/ou uma luva com abertura externa 108. Em algumas modalidades, as obstruções 506 podem ser soldadas ou de outra forma unidas à luva com abertura interior 104.
[0045] Com referência agora à figura 13, uma vista ortogonal de uma abertura de diodo 600 é mostrada. A abertura de diodo 600 é geralmente configurada de modo que o movimento de fluido em uma direção inversa 602 experimenta maior resistência ao fluxo do que o movimento de fluido em uma direção direta 604. A abertura de diodo 600 está configurada para uso com obstruções tipo ilha 606 que interferem com o fluxo de fluido através da abertura de diodo 600. As obstruções 606 podem estar fixadas a ou formadas integralmente com uma ou mais de uma luva com abertura interior 104, uma luva de diodo 106 e/ou uma luva com abertura externa 108. Em algumas modalidades, as obstruções 606 podem ser soldadas ou de outra forma unidas à luva com abertura interior 104.
[0046] Pelo menos uma modalidade é revelada e variações, combinações e/ou modificações da(s) modalidade(s) e/ou características da(s) modalidade(s) feitas por uma pessoa de habilidade ordinária na técnica estão dentro do escopo da revelação. Modalidades alternativas resultam que de combinação, integração e/ou omissão de características da(s)
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22/26 modalidade(s) estão ainda dentro do escopo da revelação. Onde faixas ou limites numéricos são expressamente declarados, tais faixas ou limitações expressas devem ser entendidas como incluindo faixas ou limitações iterativas de magnitude semelhante caindo dentro das faixas ou limitações expressamente declaradas (por exemplo, de cerca de 1 a cerca de 10 inclui, 2, 3, 4, etc.; maior do que 0,10 inclui 0,11, 0,12, 0,13, etc.). Por exemplo, sempre que uma faixa numérica com um limite inferior, Rl, e um limite superior, Ru, é revelada, qualquer número caindo dentro da faixa é especificamente revelado. Em particular, os seguintes números dentro da faixa são especificamente revelados: R=Rl+k*(Ru-Rl), em que k é uma variável variando de 1 por cento a 100 por cento com um aumento de 1 por cento, ou seja, k é 1 por cento, 2 por cento, 3 por cento, 4 por cento, 5 por cento, 50 por cento, 51 por cento, 52 por cento, 95 por cento, 96 por cento, 97 por cento, 98 por cento, 99 por cento, ou 100 por cento. Além disso, qualquer faixa numérica definida por dois números R conforme definido acima é ainda especificamente revelada. O uso do termo opcionalmente com relação a qualquer elemento de uma reivindicação significa que o elemento é requerido, ou alternativamente, o elemento não é requerido, ambas as alternativas estando dentro do escopo da reivindicação. O uso de termos mais amplos como compreende, inclui e tem deve ser entendido para fornecer suporte para termos mais estreitos, tal como consistindo em, consistindo essencialmente em e compreendendo substancialmente. Assim, o escopo da proteção não é limitado pela descrição definida acima, mas é definido pelas reivindicações a seguir, esse escopo incluindo todos os equivalentes do assunto objeto das
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23/26 reivindicações. Toda e qualquer reivindicação está incorporada quando revelação adicional no relatório e nas reivindicações são modalidades da presente invenção. A discussão de uma referência na revelação não é uma admissão que esta é a técnica anterior, especialmente qualquer referência que tem uma data de publicação após a data de prioridade deste pedido. A revelação de todas as patentes, pedidos de patentes e publicações mencionadas na revelação é aqui incorporada por referência em sua totalidade.
Referência é ainda feita às seguintes modalidades específicas:
Um método de realizar manutenção em um furo de poço, compreendendo:
fornecer um diodo de fluido em comunicação fluida com o furo de poço; e transferir um fluido através do diodo de fluido.
2. O método da modalidade 1, em que o diodo de fluido está disposto dentro do furo de poço.
3. O método da modalidade 1 ou 2, em que a transferência compreende remover o fluido do furo de poço.
4. O método da modalidade 3, em que o fluido compreende hidrocarbonetos produzidos a partir da formação de hidrocarbonetos com a qual o furo de poço está associado.
5. O método da modalidade 1 ou 2, em que a transferência compreende fornecer o fluido ao furo de poço.
6. O método da modalidade 5, em que o fluido compreende vapor.
7. O método de acordo com qualquer modalidade anterior, em que o diodo de fluido fornece uma resistência crescente não linearmente à transferência em resposta a um aumento linear
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24/26 em uma taxa de fluxo de massa de fluido do fluido através do diodo de fluido.
8. O método de acordo com qualquer modalidade anterior, em que o diodo de fluido está ainda em comunicação fluida com um orifício interno de uma coluna de trabalho.
9. Uma ferramenta de controle de fluxo de fluido, compreendendo:
uma luva de diodo tubular compreendendo uma abertura de diodo;
uma luva tubular com abertura interior recebida concentricamente dentro da luva de diodo, a luva com abertura interior compreendendo uma abertura interna em comunicação fluida com a abertura de diodo; e uma luva tubular com abertura externa dentro da qual a luva do diodo é recebida concentricamente, a luva com abertura externa compreendendo uma abertura externa em comunicação fluida com a abertura de diodo;
em que um formato de uma abertura de diodo, uma localização da abertura interna em relação a uma abertura de diodo, e uma localização da abertura externa em relação à abertura de diodo fornece uma resistência ao fluxo de fluido para fluido transferido à abertura interna a partir da abertura externa e uma resistência de fluxo de fluido diferente ao fluido transferido para a abertura externa a partir da abertura interna.
10. A ferramenta de controle de fluxo modalidade 9, em que a abertura de diodo para fornecer um diodo de vórtice.
11. A ferramenta de controle de fluxo modalidade 9 ou 10, ainda compreendendo um de fluido da está configurada de fluido da liner perfurado
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25/26 dentro do qual a luva com abertura externa é concentricamente recebida de modo que um espaço de folga de fluido é mantido entre o liner perfurado e a luva com abertura externa.
12. A ferramenta de controle de fluxo de fluido da modalidade 9, 10, ou 11, em que uma resistência de fluxo de fluido varia não linearmente em resposta a uma variação linear em uma taxa de fluxo de massa de fluido do fluido transferido entre a abertura interna e a abertura externa.
13. Um método de recuperação de hidrocarbonetos a partir de uma formação subterrânea, compreendendo:
injetar vapor em um furo de poço que penetra na formação subterrânea, o vapor promovendo um fluxo de hidrocarbonetos da formação subterrânea; e receber pelo menos uma parte do fluxo de hidrocarbonetos; em que pelo menos um de injeção de vapor e recebimento do fluxo de hidrocarbonetos é controlado por um diodo de fluido.
14. O método da modalidade 13, em que receber o fluxo de hidrocarbonetos é pelo menos parcialmente assistido por gravidade.
15. O método da modalidade 13 ou 14, em que o vapor é injetado em um local mais alto dentro da formação do que um local em que o fluxo de hidrocarbonetos é recebido.
16. O método da modalidade 13 ou 14, em que o vapor é injetado em uma primeira parte do furo de poço enquanto o fluxo de hidrocarbonetos é recebido a partir de uma segunda parte do furo de poço.
17. O método da modalidade 16, em que a primeira parte do
furo de poço e a segunda parte do furo de poço estão
verticalmente desviadas entre si.
18. O método da modalidade 16, em que a primeira parte do
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26/26 furo de poço e a segunda parte do furo de poço são ambas partes de furo de poço horizontais que são ambas associadas com uma parte do furo de poço vertical compartilhada.
19. O método da modalidade 13, 14, 15, 16, 17, ou 18, em que o vapor é injetado através de um diodo de fluido tendo uma configuração de controle de fluxo de saída enquanto o fluxo de hidrocarbonetos é recebido através de um diodo de fluido tendo uma configuração de controle de influxo.
20. O método da modalidade 19, em que pelo menos um dos diodos de fluido está associado com um espaço anular isolado do furo de poço que é pelo menos parcialmente definido por um dispositivo de isolamento zonal.

Claims (20)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Método para realizar manutenção em um furo de poço, caracterizado pelo fato de compreender:
    - prover um diodo de fluido (112) em comunicação fluida com o furo de poço; e
    - transferir um fluido através do diodo de fluido (112).
  2. 2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o diodo de fluido (112) estar disposto dentro do furo de poço.
  3. 3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de a transferência compreender remover o fluido do furo de poço.
  4. 4. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de o fluido compreender hidrocarbonetos produzidos de uma formação de hidrocarbonetos com a qual o furo de poço está associado.
  5. 5. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de a transferência compreender prover o fluido ao furo de poço.
  6. 6. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de o fluido compreender vapor.
  7. 7. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 6, caracterizado pelo fato de o diodo de fluido (112) prover uma resistência crescente não linearmente à transferência em resposta a um aumento linear em uma taxa de fluxo de massa de fluido do fluido através do diodo de fluido (112).
  8. 8. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7, caracterizado pelo fato de o diodo de fluido (112) estar ainda em comunicação fluida com um orifício interno de
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    2/4 uma coluna de trabalho.
  9. 9. Ferramenta de controle de fluxo de fluido, caracterizada pelo fato de compreender:
    - uma luva de diodo tubular (106) compreendendo uma abertura de diodo (122);
    - uma luva com abertura interior tubular (104) recebida concentricamente dentro da luva de diodo (106), a luva com abertura interior (104) compreendendo uma abertura interna (118) em comunicação fluida com a abertura de diodo (122); e
    - uma luva com abertura externa tubular (108) com abertura dentro da qual a luva de diodo (106) é recebida concentricamente, a luva com abertura externa (108) compreendendo uma abertura externa (120) em comunicação fluida com a abertura de diodo (122); e sendo que um formato da abertura de diodo (122), uma localização da abertura interna (118) em relação à abertura de diodo (122), e uma localização da abertura externa (108) em relação à abertura de diodo (122) fornece uma resistência ao fluxo de fluido ao fluido transferido à abertura interna (118) a partir da abertura externa (108) e uma resistência ao fluxo de fluido diferente ao fluido transferido para a abertura externa (108) a partir da abertura interna (118).
  10. 10. Ferramenta de controle de fluxo de fluido, de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de a abertura de diodo (122) estar configurada para prover um diodo de vórtice.
  11. 11. Ferramenta de controle de fluxo de fluido, de acordo com a reivindicação 9 ou 10, caracterizada pelo fato de ainda compreender um liner perfurado (110) dentro do qual a luva com abertura externa (108) é concentricamente recebida de
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    3/4 modo que um espaço em lacuna de fluido (116) seja mantido entre o liner perfurado (110) e a luva com abertura externa (108) .
  12. 12. Ferramenta de controle de fluxo de fluido, de acordo com a reivindicação 9, 10, ou 11, caracterizada pelo fato de uma resistência ao fluxo de fluido variar não linearmente em resposta a uma variação linear em uma taxa de fluxo de massa de fluido de fluido transferido entre a abertura interna (118) e a abertura externa (120).
  13. 13. Método para recuperar hidrocarbonetos a partir de uma formação subterrânea, caracterizado pelo fato de compreender:
    - injetar vapor em um furo de poço que penetra na formação subterrânea (208), o vapor promovendo um fluxo de hidrocarbonetos da formação subterrânea (208); e
    - receber pelo menos uma parte do fluxo de hidrocarbonetos; sendo que pelo menos um de injetar vapor e receber o fluxo de hidrocarbonetos é controlado por um diodo de fluido (112).
  14. 14. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de o recebimento do fluxo de hidrocarbonetos ser pelo menos parcialmente assistido por gravidade.
  15. 15. Método, de acordo com a reivindicação 13 ou 14, caracterizado pelo fato de o vapor ser injetado em um local mais alto dentro da formação (208) do que um local no qual o fluxo de hidrocarbonetos é recebido.
  16. 16. Método, de acordo com a reivindicação 13 ou 14, caracterizado pelo fato de o vapor ser injetado em uma primeira parte do furo de poço enquanto o fluxo de hidrocarbonetos é recebido a partir de uma segunda parte do furo de poço.
  17. 17. Método, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado
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    4/4 pelo fato de a primeira parte do furo de poço e a segunda parte do furo de poço estarem verticalmente desviadas entre si.
  18. 18. Método, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de a primeira parte do furo de poço e a segunda parte do furo de poço serem ambas partes de furo de poço horizontais que são ambas associadas com uma parte de furo de poço vertical compartilhada.
  19. 19. Método, de acordo com a reivindicação 13, 14, 15, 16, 17 ou 18, caracterizado pelo fato de o vapor ser injetado através de um diodo de fluido (112) tendo uma configuração de controle de fluxo de saída enquanto o fluxo de hidrocarbonetos é recebido através de um diodo de fluido (112) tendo uma configuração de controle de influxo.
  20. 20. Método, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de pelo menos um dos diodos de fluido (112) estar associado com um espaço anular isolado do furo de poço que é pelo menos parcialmente definido por um dispositivo de isolamento zonal.
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