BR112013019593B1

BR112013019593B1 - método para perfurar e revestir um furo de poço, aparelho para perfurar e revestir um furo do poço, ferramenta de instalação de um suspensor da coluna de revestimento auxiliar para uso em um método de perfurar e revestir um furo do poço

Info

Publication number: BR112013019593B1
Application number: BR112013019593-2A
Authority: BR
Inventors: Morten Eidem; Steinar Wasa Tverlid; Jafar Abdollahi; Arne Torsvoll
Original assignee: Statoil Petroleum As
Priority date: 2011-02-07
Filing date: 2011-02-07
Publication date: 2021-01-12
Also published as: BR112013019593A2; NO20131201A1; CA2825997C; GB201312537D0; US9567818B2; WO2012107075A1; NO346424B1; GB2502457A; GB2502457B; US20140034391A1; CA2825997A1

Abstract

MÉTODO E APARELHO PARA PERFURAR E REVESTIR UM FURO DO POÇO, E, FERRAMENTA DE INSTALAÇÃO DE UM SUSPENSOR DA COLUNA DE REVESTIMENTO AUXILIAR. Um aparelho para perfurar e para revestir um furo de poço é aqui descrito. Um método para perfurar e para revestir um furo de poço também é aqui descrito. Um suspensor da coluna de revestimento auxiliar é fornecido, fixado em uso sobre a coluna de revestimento auxiliar. O suspensor da coluna de revestimento auxiliar é operado seletivamente para ser instalado e desinstalado. O suspensor da coluna de revestimento auxiliar é adaptado para sustentar a coluna de revestimento auxiliar no interior de um revestimento existente quando instalado e para liberar a coluna de revestimento auxiliar do revestimento quando desinstalado. Uma ferramenta de instalação do suspensor da coluna de revestimento auxiliar é fornecida, fixada em uso sobre a coluna de perfuração. A ferramenta de instalação da coluna de revestimento auxiliar é atuada seletivamente para instalar e desinstalar o suspensor da coluna de revestimento auxiliar. A ferramenta de instalação do suspensor da coluna de revestimento auxiliar é operada seletivamente para ser ativada e desativada. A ferramenta do suspensor da coluna de revestimento auxiliar é adaptada para se ligar à coluna (...).

Description

MÉTODO PARA PERFURAR E REVESTIR UM FURO DE POÇO, APARELHO PARA PERFURAR E REVESTIR UM FURO DO POÇO, FERRAMENTA DE INSTALAÇÃO DE UM SUSPENSOR DA COLUNA DE REVESTIMENTO AUXILIAR PARA USO EM UM MÉTODO DE PERFURAR E REVESTIR UM FURO DO POÇO

Campo Técnico

[0001] A presente invenção se relaciona com um método e com um aparelho para perfurar e revestir um furo de poço.

Fundamentos

[0002] Um procedimento típico para estender e completar ou revestir um furo de poço é como o que se segue. Neste procedimento é assumido que um revestimento existente já está instalado no interior do furo do poço, com um membro de tubulação sendo fornecido para suspender o revestimento existente uma vez que o poço tenha sido estendido. O membro tubular pode ser uma tela de completação ou um revestimento auxiliar vazado, ou qualquer outro de tal membro, mas para o benefício da simplicidade o membro tubular será referido aqui como uma coluna de revestimento auxiliar. O revestimento poderá ser um revestimento de superfície.

[0003] Uma broca de perfuração sobre uma coluna de perfuração é usada para perfurar uma seção de um furo de maneira a estender o furo do poço para atingir uma profundidade alvo. A coluna de perfuração é então puxada de volta para a sapata do revestimento precedente. Uma pequena viagem é então tipicamente realizada para determinar as condições do furo antes que a coluna de completação possa ser passada pelo interior. A coluna de perfuração é então completamente puxada para fora do furo, e a coluna de revestimento auxiliar é então passada pelo interior do furo sobre uma coluna de completação. Quando a coluna de completação tiver atingido o fundo do furo (ou uma profundidade desejada), a coluna de revestimento auxiliar é pendurada no revestimento existente.

[0004] Entretanto, o presente solicitante considerou as questões que se seguem com o procedimento descrito acima.

[0005] Tal procedimento consome muito tempo. Uma operação de manobra de saída é necessária para puxar para fora a coluna de perfuração, com a coluna de revestimento auxiliar então sendo montada e uma operação de manobra de descida realizada para passar a coluna de revestimento auxiliar no interior do furo de perfuração. Este procedimento pode tipicamente durar de dois a cinco dias.

[0006] Tal procedimento também traz certos riscos operacionais. A manobra de saída e a manobra de descida podem submeter a formação à forças hidráulicas, com um risco de ocorrer instabilidade na formação, e problemas tais como um desmanche ou um desabamento no interior do furo. Se a condição do furo for considerada inadequada, por exemplo, no caso de uma instabilidade que resulta no desmanche ou no desabamento, pode se tornar necessário que a coluna de revestimento auxiliar venha a ser instalada antes que a profundidade alvo tenha sido alcançada; e a coluna de revestimento auxiliar pode se tornar presa e não poder ser assentada na profundidade desejável. As propriedades mecânicas de um típico meio de coluna de revestimento auxiliar que tenha resistência insuficiente para ser girada ou tensionada para se remover do furo pode desmanchar ou desabar materiais durante a instalação.

[0007] Em adição, devido ao intervalo de tempo necessário para as operações de manobra de saída e de manobra de descida, o furo pode ser deixado aberto por algum tempo; isto contribui para um elevado risco de maior instabilidade da formação, por conseguinte, elevando o risco de desmanche ou de desabamento.

[0008] O atual solicitante considerou ser desejável a abordagem dessas questões.

Sumário

[0009] Um aparelho para perfurar e revestir um furo de poço está aqui descrito. Um suspensor da coluna de revestimento auxiliar é fornecido, fixado em uso sobre uma coluna de revestimento auxiliar. O suspensor da coluna de revestimento auxiliar é operado seletivamente para ser instalado e desinstalado. O suspensor da coluna de revestimento auxiliar é adaptado para sustentar a coluna de revestimento auxiliar no interior de um revestimento existente quando instalado e para liberar a coluna de revestimento auxiliar do revestimento quando desinstalado. Uma ferramenta de instalação do suspensor da coluna de revestimento auxiliar é fornecida, fixada em uso sobre uma coluna de perfuração. A ferramenta de instalação do suspensor da coluna de revestimento auxiliar é atuada seletivamente para instalar e desinstalar o suspensor da coluna de revestimento auxiliar. A ferramenta de instalação do suspensor da coluna de revestimento auxiliar é operada seletivamente para ser ativada e desativada. A ferramenta de instalação do suspensor coluna de revestimento auxiliar é adaptada para se ligar à coluna de revestimento auxiliar e/ou ao suspensor da coluna de revestimento auxiliar quando ativada, para sustentar a coluna de revestimento auxiliar, e para se liberar da coluna de revestimento auxiliar e/ou do suspensor da coluna de revestimento auxiliar quando desativada.

[0010] Um método para perfurar e revestir um furo do poço está aqui descrito. Um método é proposto compreendendo as seguintes etapas: (a) instalar o suspensor da coluna de revestimento auxiliar pela atuação da ferramenta de instalação do suspensor da coluna de revestimento auxiliar; (b) desativar a ferramenta de instalação do suspensor da coluna de revestimento auxiliar; (c) estender o furo de perfuração usando a coluna de perfuração; (d) retornar a coluna de perfuração para a sua posição na etapa de instalação ou na etapa de desativação; (e) ativar a ferramenta de instalação do suspensor da coluna de revestimento auxiliar; (f) desinstalar o suspensor da coluna de revestimento auxiliar pela atuação da ferramenta de instalação do suspensor da coluna de revestimento auxiliar; e (g) abaixar a coluna de revestimento auxiliar dentro do furo de poço estendido sobre a coluna de perfuração. O método pode compreender a repetição das etapas de (a) até (g), se necessário. O método pode compreender a repetição das etapas (a) e (b) e subsequentemente remover a coluna de perfuração do furo do poço.

[0011] O suspensor da coluna de revestimento auxiliar pode ser operado para ser instalado e desinstalado múltiplas vezes. A ferramenta de instalação do suspensor da coluna de revestimento auxiliar pode ser atuada para instalar e desinstalar o suspensor da coluna de revestimento auxiliar múltiplas vezes. A ferramenta de instalação do suspensor da coluna de revestimento auxiliar pode ser operada para ser ativada e ser desativada múltiplas vezes. A ferramenta de instalação do suspensor da coluna de revestimento auxiliar pode ser adaptada para ser ativada por expansão, e para ser desativada por retração; neste sentido a ferramenta de instalação do suspenso da coluna do revestimento ou se vingar pode ser uma ferramenta de instalação do suspensor da coluna de revestimento auxiliar expansível.

[0012] Qualquer membro de tubulação apropriado pode ser usado no lugar da coluna de revestimento auxiliar, com os termos tais como “suspensor da coluna de revestimento auxiliar”, “ferramenta de instalação do suspensor da coluna de revestimento auxiliar”, e “revestir” sendo interpretados de acordo. À semelhança, qualquer tubulação pode ser usada no lugar do revestimento.

[0013] A ferramenta de instalação do suspensor da coluna de revestimento auxiliar pode ser adaptada para se tornar de menor diâmetro externo quando desativada e ser liberada do suspensor da coluna de revestimento auxiliar. A ferramenta de instalação do suspensor da coluna de revestimento auxiliar pode ser deslocada através do interior do suspensor da coluna de revestimento auxiliar e da coluna de revestimento auxiliar quando uma operação de perfuração for iniciada. A ferramenta de instalação do suspensor da coluna de revestimento auxiliar pode ser considerada como sendo parte do conjunto de perfuração durante uma operação de perfuração. A ferramenta de instalação do suspensor da coluna de revestimento auxiliar, quando desativada, preferivelmente fornece uma suficiente área de abertura para o escoamento de retorno da lama durante a circulação. Depois de concluir um furo, a ferramenta de instalação do suspensor da coluna de revestimento auxiliar pode se puxada de volta com o conjunto de perfuração para uma profundidade tal que a ferramenta de instalação do suspensor da coluna de revestimento auxiliar seja posicionada na mesma profundidade do suspensor da coluna de revestimento auxiliar. A ferramenta de instalação do suspensor da coluna de revestimento auxiliar pode então ser ativada para engrazar com o suspensor da coluna de revestimento auxiliar. A ferramenta de instalação do suspensor da coluna de revestimento auxiliar pode então ser ativada para liberar (desinstalar) o suspensor da coluna de revestimento auxiliar. A ferramenta de instalação do suspensor da coluna de revestimento auxiliar efetivamente conecta o suspensor da coluna de revestimento auxiliar e a coluna de revestimento auxiliar ao conjunto de perfuração. Depois da operação de desinstalação, o conjunto de perfuração juntamente com a coluna de revestimento auxiliar, o suspensor da coluna de revestimento auxiliar, e a ferramenta de instalação do suspensor da coluna de revestimento auxiliar estão livres para se movimentar através do interior do revestimento podem ser abaixados no interior do furo.

[0014] As etapas que se seguem podem ser realizadas antes das etapas de (a) até (g) acima mencionadas: (i) passar a coluna de revestimento auxiliar junta por junta a partir da sonda; (ii)montar o suspensor da coluna de revestimento auxiliar e pendurar a última junta da coluna de revestimento auxiliar em uma falsa mesa giratória; (iii) passar uma broca de perfuração e um conjunto de fundo de poço (BHA), seguido por uma coluna de perfuração; (iv) apanhar a ferramenta de instalação do suspensor da coluna de revestimento auxiliar e montar sobre a coluna de perfuração; (v) conectar a ferramenta de instalação do suspensor da coluna de revestimento auxiliar ao suspensor da coluna de revestimento auxiliar; (vi) passar o conjunto de perfuração junto com a coluna de revestimento auxiliar.

[0015] Na preparação de um método como o aqui descrito, uma sapata-guia de extremidade aberta pode ser instalada sobre o fundo de uma primeira tela de revestimento/coluna de revestimento auxiliar vazada CS – SL e passada pelo interior do furo junta por junta através de uma mesa giratória. Outros componentes de completação com um diâmetro interno mínimo aceitável podem ser também montados sobre o CS-SL. Sobre a última junta do CS-SL, o suspensor da coluna de revestimento auxiliar com obturador (LHP), e o receptáculo de acesso polido (PBR), podem ser montados e pendurados em uma mesa giratória falsa para passar o conjunto de perfuração pelo interior do CS-SL. O conjunto de perfuração (incluindo a broca, o mandril inferior, perfilagem de medida enquanto perfurando MWD, sistema de direção giratório, etc.) pode ser passado dentro do CS-SL e seguido pelas tubulações de perfuração junta por junta até que o mandril inferior passe pela extremidade do CS-SL. A ferramenta de instalação do suspensor da coluna de revestimento auxiliar (LHST) pode então ser apanhada e montada sobre a coluna de perfuração. Então a LHST pode ser ativada e travada com o suspensor da coluna de revestimento auxiliar na sonda de superfície. A coluna de perfuração com a coluna de revestimento auxiliar acoplada incluindo o suspensor da coluna de revestimento auxiliar e a LHST podem então ser passados no interior do furo como uma coluna. A manobra de descida pode ser parada em uma profundidade desejada na qual o suspensor da coluna de revestimento auxiliar deverá ser instalado e o CS-SL pendurado; O CS-SL deverá ser normalmente localizado no interior do revestimento instalado com o fundo do CS-SL no interior do revestimento.

[0016] A LHST pode ser atuada de maneira a instalar o suspensor da coluna de revestimento auxiliar no interior do revestimento. O método de atuação da LHST pode, por exemplo, ser hidráulico, mecânico ou uma combinação deles. Quando o suspensor da coluna de revestimento auxiliar estiver instalado e o CS-SL estiver estacionado no interior do revestimento, um indicador de peso deverá mostrar uma perda do peso do CS-SL, indicando um estacionamento exitoso. A LHST pode ser liberada a partir do suspensor da coluna de revestimento auxiliar e um comando enviado a partir da superfície para desativar (por exemplo, comprimir) a LHST (por exemplo, menor diâmetro externo). Após a contração, a coluna de perfuração está pronta para começar a fazer ou para perfurar um furo na medida em que a LHST está agora livre para deslocar-se através do interior do suspensor da coluna de revestimento auxiliar e no interior do CS-SL (isto é, ela pode facilmente passar através do interior do CS-SL estacionado). A lama pode ser circulada através do interior da coluna de perfuração e a lama com os cascalhos podem ser retornados a através do orifício aberto do anular e posteriormente no interior do CS-SL estacionado. A geometria exterior da LHST depois da contração deverá, portanto preferivelmente fornecer uma suficiente área de abertura para o escoamento de retorno (mínima restrição ao escoamento para a lama de retorno). O primeiro intervalo pode ser perfurado com a broca de perfuração e o BHA enquanto a LHST é uma parte da coluna de perfuração e está habilitada para livremente girar no interior do CS-SL estacionado. Depois de atingir uma desejada profundidade ou a profundidade total (TD), o furo pode ser limpo pela circulação do fundo para cima e a coluna de perfuração pode ser puxada para fora até que a LHST tenha atingido a mesma profundidade do suspensor da coluna de revestimento auxiliar. A LHST pode então ser ativada (por exemplo, expandida) pelo uso de um comando a partir da superfície, e em resultado é travada ao suspensor da coluna de revestimento auxiliar. O suspensor da coluna de revestimento auxiliar pode então ser desinstalado pela atuação da LHST. Neste momento, o suspensor da coluna de revestimento auxiliar do estará totalmente desconectado do revestimento e o CS-SL estará conectado com a coluna de perfuração (o ponto de conexão sendo a LHST e o suspensor da coluna de revestimento auxiliar). As duas colunas (isto é, para a coluna de perfuração e o CS-SL) são consideradas como uma coluna e podem ser facilmente montadas através do interior do revestimento e passar no interior do furo aberto. Depois que o CS-SL atinge o fundo do furo aberto, ou para em uma desejada profundidade, a LHST é atuada para instalar o suspensor da coluna de revestimento auxiliar. O suspensor da coluna de revestimento auxiliar é instalado e a LHST será liberada do suspensor da coluna de revestimento auxiliar. Se o plano for para perfurar um segundo intervalo, a LHST pode então ser desativada (comprimida ou se tornar de menor diâmetro) novamente e a operação pode continuar em uma maneira similar como descrito acima.

[0017] Mais informações relacionadas com o aparelho e o método são fornecidas abaixo.

Breve descrição dos desenhos

[0018] As Figuras de 1 a 10 ilustram um aparelho que incorpora a presente invenção e os diversos estágios de um método que incorpora a presente invenção, que começa na Figura 1 e progride até a Figura 10.

[0019] As Figuras 11 e 18 ilustram em maior detalhe um aparelho que incorpora a coluna de revestimento auxiliar da presente invenção, mostrando em particular mais detalhes de uma possível implantação de uma ferramenta de instalação do suspensor da coluna de revestimento auxiliar e um suspensor da coluna de revestimento auxiliar de uma modalidade da presente invenção; e

[0020] As Figuras 12 até 17 ilustram o aparelho das Figuras 11 e 18 em diversos estágios de um método que incorpora a presente invenção, a partir da Figura 12 e progredindo até a Figura 17.

Descrição Detalhada

[0021] Um sistema e um método de acordo com uma modalidade da presente invenção serão agora descritos com referência às Figuras de 1 até 10. Estas Figuras mostram o estado do sistema em diversos estágios do método, começando na Figura 1 e progredindo até a Figura 10. Os mesmos componentes estão mostrados em cada Figura (exceto na Figura 10 onde alguns componentes estão fora de vista), e estes componentes são, portanto, rotulados somente na Figura 1 ou na Figura 2.

[0022] A Figura 1 ilustra um revestimento 1 e um sistema que compreende uma ferramenta de instalação da coluna de revestimento auxiliar (LHST) 2, um suspensor da coluna de revestimento auxiliar (ou obturador do suspensor da coluna de revestimento auxiliar) LHP 3, um receptáculo de acesso polido (PBR) 4, uma tela de completação/revestimento vazado (CS-SL) 5, uma coluna de perfuração 6, um mandril inferior 7, e uma broca de perfuração 8.

[0023] O LHP 3 pode ser um suspensor da coluna de revestimento auxiliar com um conjunto obturador e de vedação. O LHP 3 é adaptado e operado para realizar múltiplas operações de instalar/ desinstalar/ reinstalar no interior do furo do poço. O LHP 3 é preferivelmente retrátil.

[0024] A LHST 2 é adaptada para instalar e desinstalar o LHP 3, e é considerada para ser diferente de qualquer LHST previamente conhecida. A LHST 2 é uma ferramenta avançada de instalação do suspensor da coluna de revestimento auxiliar tendo duas características notáveis. Primeiramente, a LHST 2 tem uma capacidade de multiatuação, permitindo seletivamente instalar e desinstalar o LHP 3 múltiplas (em teoria ilimitada) vezes, sob demanda. Em segundo lugar, a LHST 2 tem uma capacidade de multiativação, permitindo que seja ativada e desativada múltiplas (em teoria ilimitada) vezes durante o procedimento de perfuração, sob demanda. Em uma modalidade, A LHST 2 é ativada pela expansão e desativada pela retração, assumindo um diâmetro maior ou reduzido, respectivamente. Em particular, a LHST 2 é operada seletivamente para ser desativada (tornar-se de menor diâmetro) quando perfurando. A LHST é também operada seletivamente para ser ativada (tornar-se de diâmetro maior) para instalar e desinstalar o LHP 3 e para sustentar o CS-SL 5. Como se tornará evidente a partir da descrição que se segue, um benefício de uma ferramenta de instalação do suspensor da coluna de revestimento auxiliar de uma modalidade da presente invenção é que não existirá a necessidade de uma viagem extra para posicionar a LHST 2 depois de pendurar o LHP 3.

[0025] O PBR 4 é um receptáculo de acesso polido igual ou pelo menos similar a um PBR convencional.

[0026] O CS-SL 5 é o mesmo ou pelo menos similar a uma tela de completação convencional ou a um revestimento auxiliar vazado/ revestimento auxiliar préperfurado, os quais são principalmente passados no interior da última seção do furo de um poço de petróleo e de gás. Deverá ser compreendido que qualquer membro de tubulação pode ser usado no lugar do CS-SL 5.

[0027] A coluna de perfuração 6 e a broca de perfuração 8 são as mesmas ou pelo menos similares a uma coluna de perfuração convencional e a uma broca de perfuração convencional, respectivamente.

[0028] O mandril inferior 7 é o mesmo ou pelo menos similar a um mandril inferior convencional adaptado e operado para alargar um furo do poço para habilitar o CS-SL 5 a passar pelo seu interior.

[0029] A Figura 1 ilustra o sistema em um estágio inicial de um método que incorpora a presente invenção. O CS-SL 5 está suspenso no interior do revestimento precedente pelo uso da coluna de perfuração 6. Isto pode ser alcançado passando primeiramente o CS-SL 5 no interior do furo junta por junta, seguido pela LHST 2, pelo LHP 3 e pelo PBR 4. Então, a coluna de perfuração 6 pode ser passada no interior do CS-SL 5, com a coluna de perfuração 6 incluindo a broca de perfuração 8, o sistema de direcionamento giratório (não mostrado), o MWD (não mostrado) e o mandril inferior 7. A LHST 2 pode então ser ativada para conectar o CS-SL 5 com a coluna de perfuração 6 de maneira que as duas colunas possam ser passadas ainda mais para o interior do furo como um sistema. A LHST 2 pode ser então atuada de maneira a instalar o LHP 3 no interior do revestimento precedente 1. O fundo do CS-SL 5 é pousado próximo da profundidade da sapata do revestimento precedente 1. Isto resulta em um arranjo como mostrado na Figura 1.

[0030] A LHST 2 é então desativada de tal forma que ela encolhe (assumindo um menor diâmetro) e de tal forma o sistema estará pronto para iniciar a perfuração. A Figura 2 mostra o sistema em uma fase subsequente de perfuração. O primeiro intervalo da formação é perfurado pela broca de perfuração 8 e pelo mandril inferior 7 para formar um furo aberto 9, durante tal período de tempo o CS-SL 5 está temporariamente pendurado no interior do revestimento 1. A perfuração do furo 9 é continuada até que a broca 8 atinge uma desejada profundidade (por exemplo, dependendo das condições do furo) ou atinge a profundidade total (TD). Durante a perfuração, o fluido de perfuração é bombeado através da coluna de perfuração 6 da mesma maneira ou similar a um método de perfuração convencional, e retornado via um anular 10 entre a coluna de perfuração 6 e o CS-SL 5 como mostrado pelas flechas na Figura 2. Quando a broca de perfuração 8 tiver atingido a profundidade requerida, isto resultará em um arranjo como mostrado na Figura 2.

[0031] Depois de atingir a profundidade requerida, a coluna de perfuração 6 é puxada de volta para um ponto aonde a LHST 2 pode ser ativada e o LHP 3 desinstalado. A LHST 2 é então ativada para engrazar com o CS-SL 5, e a LHST 2 é então atuada para desinstalar o LHP 3. Isto resulta em um arranjo como mostrado na Figura 3.

[0032] O CS-SL 5 junto com a coluna de perfuração 6 é então abaixada para o fundo do furo 10 como mostrado na Figura 4. Em seguida, o CS-SL é pendurado novamente no interior do revestimento 1 pela atuação da LHST 2 para instalar o LHP 3, o que resulta no arranjo mostrado na Figura 5. O arranjo da Figura 5 é similar ao da Figura 1, embora com o sistema (LHST 2, LHP 3, PBR 4, CS-SL 5, coluna de perfuração 6, mandril inferior 7, broca de perfuração 8) posicionado mais abaixo. Significativamente, o furo aberto previamente 10 está agora isolado pelo CS-SL 5, sem muito retardo e sem requerer qualquer desmontagem da coluna de perfuração 6.

[0033] A perfuração pode então continuar para outro intervalo, e por tantos outros intervalos quanto requeridos para posicionar ou instalar o CS-SL 5 em uma profundidade requerida. As Figuras 6 a 8 são equivalentes às Figuras 2 a 3, mas realizadas em um intervalo de profundidade mais abaixo. Em resumo, a Figura 6 mostra a LHST 2 em um estado desativado, com um segundo intervalo da formação sendo perfurado para atingir a TD. A Figura 7 mostra a coluna de perfuração 6 tendo sido puxada de volta, e a LHST 2 atuada para desinstalar o LHP 3. O CS-SL 5 abaixado está mostrado na Figura 8. Isto deverá ser seguido pela atuação da LHST 2 novamente para instalar o LHP 3 (equivalente à Figura 5).

[0034] Depois do CS-SL 5 ter sido passado para a TD e pendurado no interior do revestimento 1, a coluna de perfuração 6 é liberada do LHP 3 pela desativação da LHST 2 , e a coluna de perfuração 6 é puxada para fora do furo como mostrado na Figura 9. A Figura 10 ilustra o CS-SL 5 em posição no interior de um intervalo de furo aberto e pronto para uma fase de completação. Deve ser anotado que esta tecnologia pode também incluir uma tecnologia de expansão, por exemplo, uma tela expansível.

[0035] Em resumo, um método é proposto compreendendo as etapas que se seguem. O sustentador da coluna de revestimento auxiliar é instalado pela atuação da ferramenta de instalação do suspensor da coluna de revestimento auxiliar (Figura 1). A ferramenta de instalação do suspensor da coluna de revestimento auxiliar é desativada e o furo de perfuração é estendido usando a coluna de perfuração (Figura 2). A coluna de perfuração é retornada para a sua posição nas etapas de ativação e desativação, a ferramenta de instalação do suspensor da coluna de revestimento auxiliar é ativada, e o suspensor da coluna de revestimento auxiliar é desinstalado pela atuação da ferramenta de instalação do suspensor da coluna de revestimento auxiliar (Figura 3). A coluna de revestimento auxiliar é abaixada no interior do furo de perfuração estendido sobre a coluna de perfuração (Figura 4). Estas etapas podem ser repetidas, se requeridas (Figuras 5 a 8), qualquer número de vezes desejado. Quando a profundidade desejada tiver sido atingida, o método pode compreender as primeiras duas mencionadas etapas (instalar o suspensor da coluna de revestimento auxiliar pela atuação da ferramenta de instalação do suspensor da coluna de revestimento auxiliar, e desativar a ferramenta de instalação do suspensor da coluna de revestimento auxiliar), e subsequentemente remover a coluna de perfuração do furo do poço, retraindo o mandril inferior para permitir a passagem através da coluna de revestimento auxiliar e deixando a coluna de revestimento auxiliar em posição. O método pode compreender girar a coluna de revestimento auxiliar junto com a coluna de perfuração. O método pode compreender circular o fluido de perfuração e/ou a lama e/ou os cascalhos de volta para a superfície pelo interior da coluna de revestimento auxiliar.

[0036] A Figura 11 ilustra em maior detalhe uma possível implantação. Referindo-se à Figura 11, a ferramenta de instalação do suspensor da coluna de revestimento auxiliar (LHST) 2 descrita acima pode ser considerada como compreendendo os elementos de fricção 13, os pinos de travamento acionados por mola 19, as roscas 15, os trilhos 15, e a rampa/cone 23. O suspensor da coluna de revestimento auxiliar 3 descrito acima pode ser considerado como compreendendo as cunhas 21. A parte principal (meio/direita) da Figura 11 é uma vista em corte de uma secção transversal através de A-A da vista em perspectiva na parte superior esquerda da Figura 11; e na parte inferior esquerda da Figura 11 está mostrada uma vista em corte transversal B-B como assinalado na parte principal da Figura 11. Os detalhes das cunhas 21 estão mostrados na Figura 18.

[0037] A Figura 12 mostra o aparelho da Figura 11 sendo passado pelo interior do revestimento 1. A Figura 13 ilustra uma etapa de instalação do suspensor da coluna de revestimento auxiliar 3 pela atuação da ferramenta de instalação do suspensor da coluna de revestimento auxiliar 2; isto é alcançado empurrando-se as cunhas 21 ao longo da rampa/cone 23, por meio da rotação da parte central da ferramenta, por conseguinte, estimulando as cunhas 21 em contato apertado com o revestimento 1. Os elementos de fricção 13 geram uma contra pressão nos pinos de travamento 19 antes das cunhas 21 tocarem no revestimento 1; os elementos de fricção 13 podem ser vistos na medida em que se movimentam ligeiramente no interior da ferramenta a partir da Figura 12 para a Figura 13, com os elementos de fricção inferior e superior movimentando-se de encontro um para com o outro, na medida em que as cunhas 21 por elas mesmas movem em conjunto e ao longo da rampa/cone 23. A Figura 14 ilustra uma etapa de desativação da ferramenta de instalação do suspensor da coluna de revestimento auxiliar, o que é alcançado pelo encaixe dos pinos de travamento (empurrando para baixo/aplicando peso) e dos elementos de fricção 13. A Figura 15 ilustra uma etapa de extensão do furo de perfuração usando a coluna de perfuração, seguida por uma etapa ilustrada na Figura 16 de retorno da coluna de perfuração para a sua posição na etapa de instalação ou da etapa de desativação. A Figura 17 ilustra uma etapa de ativação da ferramenta de instalação do suspensor da coluna de revestimento auxiliar (empurrando para fora os pinos de travamento 19 e os elementos de fricção 13) e desinstalando o suspensor da coluna de revestimento auxiliar pela atuação da ferramenta de instalação do suspensor da coluna de revestimento auxiliar (alcançada pelo movimento das cunhas 21 para baixo na rampa/cone 23 por meio da rotação da parte central da ferramenta em uma maneira oposta àquela mostrada na Figura 13). Isto pode então ser seguido por uma etapa de abaixar a coluna de revestimento auxiliar para dentro do furo de perfuração estendido sobre a coluna de perfuração.

[0038] Uma modalidade da presente invenção está habilitada para atender às questões acima mencionadas com as técnicas previamente consideradas. Comparada com as técnicas previamente consideradas, um procedimento de perfuração usado em uma modalidade da presente invenção é capaz de perfurar intervalos e inserir um CS-SL para isolar um furo aberto tão rápido quanto possível. Isto pode ser realizado em relativamente pequenos intervalos, por exemplo, de cerca de 30m. Uma técnica incorporando a presente invenção também permite o CS-SL girar em conjunto com a coluna de perfuração. Uma técnica incorporando a presente invenção também permite que a lama e os cascalhos de retorno sejam circulados para fora pelo interior do CS-SL ao invés de um anular de furo aberto. Uma técnica incorporando a presente invenção também permite o potencial emprego de um procedimento de circulação dual para atingir um melhor controle do poço, melhor densidade equivalente de circulação (ECD), e melhor limpeza do poço.

[0039] Na medida em que o CS-SL esteja cobrindo a seção de furo aberto perfurada imediatamente após a perfuração, os riscos associados com o desmanche e o desabamento da formação (causa do CS-SL ficar preso) pode ser altamente minimizado. O tempo de exposição do fluido de perfuração e da formação pode ser substancialmente reduzido. Uma construção de poço mais eficiente pode ser também alcançada. Uma modalidade desta invenção pode ser facilmente adaptada aos procedimentos existentes de perfuração. O uso de uma modalidade da presente invenção pode conduzir a uma redução dos riscos de perfuração e pode poupar tempo e custos comparado com as técnicas previamente consideradas.

[0040] Em um método previamente considerado, o comprimento total do furo de perfuração deveria ser primeiramente perfurado com uma coluna de perfuração. Após concluir a fase de perfuração, a coluna de perfuração era puxada para fora do furo de perfuração e o CS-SL era montado e passado pelo furo de perfuração junta por junta. A montagem total e a operação de montagem interna poderiam durar quatro a cinco dias antes de atingir o fundo. O tempo de exposição total para perfurar a rocha e circular o fluido de perfuração poderia durar vários dias o que conduziria à instabilidade do furo se as camadas de folhelho dependentes do tempo estivessem presentes. É comum que as formações sejam estáveis durante a perfuração, mas instáveis quando o CS-SL estiver sendo montado. A instabilidade é vista como os pequenos desmoronamentos, a erosão do poço, o colapso do folhelho, e assim por diante. Esta situação conduz a necessidade de instalar o CSSL antes da profundidade planejada, o que em muitos casos não é aceitável tanto técnica quanto economicamente.

[0041] Em uma tecnologia previamente considerada de perfurar com uma coluna de revestimento auxiliar, a coluna de revestimento auxiliar é submetida a diversa cargas dinâmicas da perfuração na medida em que a coluna do revestimento é conectada coma coluna de perfuração durante: a perfuração, a montagem, a rotação e a circulação. A coluna de revestimento auxiliar pleno é geralmente mais forte do que o CS-SL e em muitos casos é permissível submeter a coluna de revestimento auxiliar pleno à cargas curtas. Entretanto, o risco de falhas de conexão ou de ruptura da coluna de revestimento auxiliar pode aumentar em poços com elevado desvio ou em poços de grande extensão. Em alguns casos, a densidade equivalente de circulação (ECD) cria uma limitação na perfuração com a coluna de revestimento auxiliar na medida em que o escoamento de retorno é passado através de uma estreita passagem: o furo aberto e o exterior da coluna de revestimento auxiliar.

[0042] Por meio da aplicação de uma técnica como a aqui descrita com referência aos desenhos, o CS-SL é capaz de repousar durante a fase de perfuração. Isto significa que o CS-SL não estará submetido à cargas dinâmicas severas durante a perfuração: rotação, tensão, compressão, empenos, etc.

[0043] Por meio da aplicação de uma técnica como a aqui descrita com referência aos desenhos, o tempo de exposição do fluido de perfuração e da rocha pode ser substancialmente reduzido por que o CS-SL estará estacionado no interior do furo de perfuração e pronto para ser abaixado e revestir o furo aberto no menor intervalo de tempo quanto possível. Por exemplo, o tempo a partir da interrupção da perfuração até passar o CS-SL para o fundo do furo do poço pode durar cinco dias para um método previamente considerado, enquanto que se usando a técnica aqui descrita pode durar cerca de oito horas (assumindo-se que: comprimento do intervalo = 2.000 m, comprimento do intervalo intermediário = 30 m, velocidade de montagem = 4 minutos por intervalo).

[0044] Por meio da aplicação de uma técnica como a aqui descrita com referência aos desenhos, a ECD pode ser aperfeiçoada se comparada com a técnica previamente considerada para a perfuração com uma coluna de revestimento auxiliar, na medida em que a área de uma seção em corte transversal para o escoamento de retorno pode ser mais larga.

[0045] Será depreendido por uma pessoa mais versada na técnica que várias modificações podem ser feitas nas modalidades acima descritas sem se desviar do escopo da presente invenção. Por exemplo, embora a LHST 2 acima tenha sido descrita como uma ferramenta do suspensor da coluna do revestimento expansível , outros meios de seletivamente engrazar e sustentar o CS-SL 5 (ou outro membro de tubular tal como uma tubulação convencional para a coluna de revestimento auxiliar) pode ser usada, por exemplo, pinos retráteis ou braços articulados. A ferramenta de instalação do suspensor da coluna de revestimento auxiliar necessita ser meramente adaptada para de alguma maneira apropriada se ligar à coluna de revestimento auxiliar e/ou ao suspensor da coluna de revestimento auxiliar quando ativada e para se liberar da coluna de revestimento auxiliar e/ou do suspensor da coluna de revestimento auxiliar quando desativada.

Claims

Método para perfurar e revestir um furo de poço, caracterizado pelo fato de compreender:
fornecer um suspensor da coluna de revestimento auxiliar (3), o suspensor da coluna de revestimento auxiliar (3) sendo fixado em uso sobre uma coluna de revestimento auxiliar (4,5), operado seletivamente para ser instalado e desinstalado e para suportar a coluna de revestimento auxiliar (4, 5) no interior de um revestimento (1) existente quando instalado e para liberar a coluna de revestimento auxiliar (4, 5) do revestimento (1) quando desinstalado;
fornecer uma ferramenta de instalação (2) do suspensor da coluna de revestimento auxiliar, e a ferramenta de instalação (2) do suspensor da coluna de revestimento auxiliar sendo fixada em uso sobre uma coluna de perfuração (6), atuada seletivamente para instalar e desinstalar mecanicamente o suspensor da coluna do revestimento auxiliar (3), operada seletivamente para ser ativada e desativada, e para se ligar à coluna de revestimento auxiliar (4, 5) e/ou ao suspensor da coluna de revestimento auxiliar (3) quando ativada, para suportar a coluna de revestimento auxiliar (4, 5), e para se liberar da coluna de revestimento auxiliar (4, 5) e/ou do suspensor da coluna de revestimento auxiliar (3) quando desativada, e ainda compreender:
- (a) instalar o suspensor da coluna de revestimento auxiliar (3) pela atuação da ferramenta de instalação (2) do suspensor da coluna de revestimento auxiliar, em que a atuação da ferramenta de instalação (2) do suspensor da coluna de revestimento auxiliar (3) compreende a rotação de uma parte central da ferramenta de instalação do suspensor da coluna de revestimento auxiliar (3) em uma primeira direção;
- (b) desativar a ferramenta de instalação (2) do suspensor da coluna de revestimento auxiliar;
- (c) estender o furo do poço usando a coluna de perfuração (6) enquanto a ferramenta de instalação (2) do suspensor da coluna de revestimento auxiliar é instalada;
- (d) retornar a coluna de perfuração (6) para a sua posição da etapa de instalação ou da etapa de desativação;
- (e) ativar a ferramenta de instalação (2) do suspensor da coluna de revestimento auxiliar;
- (f) desinstalar o suspensor da coluna de revestimento auxiliar (3) pela atuação da ferramenta de instalação (2) do suspensor da coluna de revestimento auxiliar (3), em que a atuação da ferramenta de instalação do suspensor da coluna de revestimento auxiliar (3) para desinstalar o suspensor da coluna de revestimento auxiliar (3) compreende a rotação de uma parte central da ferramenta de instalação do suspensor da coluna de revestimento auxiliar (3) em uma segunda direção, a segunda direção sendo oposta à primeira direção; e
- (g) abaixar a coluna de revestimento auxiliar (4, 5) para o furo de perfuração estendido sobre a coluna de perfuração (6).
Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender a repetição das etapas de (a) até (g) após a etapa (g) ter sido completada.
Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender a repetição das etapas (a) e (b) após a etapa (g) ter sido completada, e subsequentemente remover a coluna de perfuração (6) do furo do poço.
Aparelho para perfurar e revestir um furo do poço, caracterizado pelo fato de compreender:
- (a) um suspensor da coluna de revestimento auxiliar (3), sendo o suspensor da coluna de revestimento auxiliar (3) fixado em uso sobre uma coluna de revestimento auxiliar (4, 5), operado seletivamente para ser instalado e desinstalado, e adaptado para suportar a coluna de revestimento auxiliar (4, 5) no interior de um revestimento (1) existente quando instalado e para liberar a coluna de revestimento auxiliar (4, 5) do revestimento (1) quando desinstalado; e
- (b) uma ferramenta de instalação (2) do suspensor da coluna de revestimento auxiliar, a ferramenta de instalação (2) do suspensor da coluna de revestimento auxiliar sendo fixada em uso sobre uma coluna de perfuração (6), atuada seletivamente para instalar e desinstalar o suspensor da coluna de revestimento auxiliar (3), operada seletivamente para ser ativada e desativada, e adaptada para se ligar à coluna de revestimento auxiliar (4, 5) e/ou ao suspensor da coluna de revestimento auxiliar (3) quando ativada, para suportar a coluna de revestimento auxiliar (4, 5) e para se liberar da coluna de revestimento auxiliar e/ou do suspensor da coluna de revestimento auxiliar (3) quando desativada, a ferramenta de instalação do suspensor da coluna de revestimento auxiliar (3) compreendendo uma parte central que é girável em relação ao resto da ferramenta e que é engatável de modo liberável com uma parte girável do suspensor da coluna de revestimento auxiliar (3), em que o engate e rotação da dita parte do suspensor da coluna de revestimento auxiliar (3) pela rotação da parte central da ferramenta de instalação do suspensor da coluna de revestimento auxiliar (3) faz com que o suspensor da coluna de revestimento auxiliar (3) seja movido entre configurações de instalação e desinstalação.
Ferramenta de instalação (2) de um suspensor da coluna de revestimento auxiliar para uso em um método de perfurar e revestir um furo do poço, caracterizada pelo fato de a ferramenta de instalação (2) de um suspensor da coluna de revestimento auxiliar ser:
- (a) fixada em uso sobre uma coluna de perfuração (6);
- (b) atuada seletivamente para instalar e desinstalar um suspensor de coluna de revestimento auxiliar (3), sendo o suspensor da coluna de revestimento auxiliar (3) sendo fixado em uso sobre uma coluna de revestimento auxiliar (4, 5), operado seletivamente para ser instalado e desinstalado, e para suportar a coluna de revestimento auxiliar (4, 5) no interior de um revestimento (1) existente quando instalado e para liberar a coluna de revestimento auxiliar (4, 5) do revestimento quando desinstalado;
- (c) operada seletivamente para ser ativada e desativada; e
- (d) adaptada para se ligar à coluna de revestimento auxiliar (4, 5) e/ou ao suspensor da coluna de revestimento auxiliar (3) quando ativada, para suportar a coluna de revestimento auxiliar (4, 5), e para se liberar da coluna de revestimento auxiliar (4, 5) e/ou do suspensor da coluna de revestimento auxiliar (3) quando desativada;
a ferramenta de instalação (2) de um suspensor da coluna de revestimento auxiliar (3) compreendendo uma parte central que é girável em relação ao resto da ferramenta e que é engatável de modo liberável com uma parte girável do suspensor da coluna de revestimento auxiliar (3), em que o engate e rotação da dita parte do suspensor da coluna de revestimento auxiliar (3) pela rotação da parte central da ferramenta de instalação (2) do suspensor da coluna de revestimento auxiliar (3) faz com que o suspensor da coluna de revestimento auxiliar (3) seja movido entre configurações de instalação e desinstalação.
Aparelho de acordo com a reivindicação 4 ou 5, caracterizado pelo fato de o suspensor da coluna de revestimento auxiliar (3) ser operado para ser instalado e desinstalado múltiplas vezes pelo engate e rotação da dita parte do suspensor da coluna de revestimento auxiliar (3) pela parte central girável da ferramenta de instalação (2) do suspensor da coluna de revestimento auxiliar (3).
Aparelho de acordo com as reivindicações 4, 5 ou 6, caracterizado pelo fato de a ferramenta de instalação (2) do suspensor da coluna de revestimento auxiliar (3) ser atuada para instalar e desinstalar o suspensor da coluna de revestimento auxiliar (3) múltiplas vezes pelo engate e rotação da dita parte do suspensor da coluna de revestimento auxiliar (3) pela parte central girável da ferramenta de instalação (2) do suspensor da coluna de revestimento auxiliar.
Aparelho de acordo com qualquer uma das reivindicações de 4 a 7, caracterizado pelo fato de a ferramenta de instalação (2) do suspensor da coluna de revestimento auxiliar (3) ser operada para ser ativada e desativada múltiplas vezes pelo engate e rotação da dita parte do suspensor da coluna de revestimento auxiliar (3) pela parte central girável da ferramenta de instalação (2) do suspensor da coluna de revestimento auxiliar.