BR112013019782B1 - Ferramenta e método para tapar e abandonar um poço - Google Patents

Abstract

motosserra para parede ou piso. a presente invenção está correlacionada a uma unidade de barra de corrente (2600) para uma serra de parede (100), a qual inclui uma barra (1116) concebida para receber uma corrente ou arame circulantes em torno de um perímetro da barra (1116). a unidade de barra de corrente (2600) também inclui uma engrenagem de transmissão (1140) para acionar a corrente ou arame em torno da barra (1116), a engrenagem de transmissão (1140) sendo concebida para ser acoplada a um eixo de saída (372) da serra de parede (100). a unidade de barra de corrente (2600) inclui ainda a barra (1116), a qual é cônica a partir de uma extremidade (2610) vizinha da engrenagem de transmissão (1140) para uma extremidade mais distante da origem (2605), tendo um raio de extremidade mais distante da origem (2615), em que uma largura (2620) da barra (1116) na extremidade vizinha (2610) é pelo menos duas vezes o raio da extremidade mais distante da origem (2615), da dita extremidade mais distante da origem (2605).

Description

A presente invenção se refere a uma ferramenta para o manejo de poços através de uma formação, e que deve ser 5 retirado de operação pela instalação de um plugue de fechamento de um material endurecivel, tal como concreto, onde existe um cano de revestimento no poço que é cimentado em direção à parede do furo de sondagem com um concreto, como definido na introdução de acordo com as reivindicação 10 1.

A invenção também se refere a uma construção especial de uma pistola de perfuração para providenciar perfurações em um cano em uma formação e compreendendo uma lanceta estendida ajustada com um número de cargas explosivas ao 15 redor da circunferência e ao longo do comprimento da lanceta, e também meios para a detonação das cargas (explosivas.

Além disso, a invenção se refere a um método como é descrita na introdução de acordo com a reivindicação 12 20 para o fechamento de um poço incluindo um cano de revestimento através de uma formação, em que um plugue de um material endurecivel é estabelecido, pelo qual uma seção do cano de revestimento através do poço é perfurada e um material que pode ser endurecido é conduzido para baixo 25 através do cano e é levado a escoar através das perfurações e fazer contato com as paredes de o furo de sondagem original.

A invenção se refere a uma ferramenta que é usada juntamente com o tamponamento de poços que devem ser 30 retirados de operação.

Quando a produção de hidrocarbonetos a partir de um campo contendo HC poroso na formação rochosa é estabelecida, um furo de poço é perfurado para baixo na formação, e um cano de revestimento (cano de produção) é introduzido no furo de poço e é fixado e estabilizado em 5 relação às paredes do furo de sondagem original em que o concreto é pulverizado entre a parede exterior do cano e a parede do furo de sondagem.

Quando tal poço de produção deve ser retirado de produção é completamente tapado com um plugue de concreto 10 de modo que hão há risco de vazamentos futuros. O tamponamento de tal poço envolve o bombeamento de um material de tamponamento de um concreto endurecivel. O requerimento de tal plugue é que o concreto sendo bombeado para baixo deve fazer contato direto com a formação porosa. 15 Portanto, é comum que o cano de produção (o cano de revestimento) seja perfurado, o cano é limpo internamente e um fluido de limpeza ácido: é pulverizado para dissolver o concreto.

Esta operação de três partes é levada a cabo em que 20 uma ferramenta de perfuração que é equipada com um número de cargas explosivas dirigidas é baixada. Quando estas são detonadas, um conjunto de furos é feito o cano para lavar e parcialmente dissolver o concreto original de modo que o concreto novo e fresco pode fazer um contato direto e 25 apropriado com a formação rochosa enquanto se estabelece o ■■ ■ -I plugue.

Após a pistola de perfuração ter sido detonada é comum limpar o cano internamente descendo uma ferramenta de limpeza que retira por moagem pedaços de metal protuberantes e fibras do interior do cano, e que são formados como uma consequência da explosão.

A ferramenta de limpeza pode ser uma escova que escova, varre ou mói o cano internamente.

Quando o cano é moído e limpo, uma. ferramenta de esguicho é baixado com um conjunto de gaxetas superior e um inferior que vedam contra a parede interna do cano. Um fluido de limpeza é pulverizado entre estes conjuntos de gaxetas, normalmente contendo um ácido que pode soltar por esguicho pedaços de concreto ou possivelmente diretamente dissolver o concreto quimicamente. Estes pedaços de 10 concreto e concreto que permanecem são então esguichados com o fluxo de fluido para cima através do espaço anular entre o cano em que a ferramenta é suspensa desde a superfície e o interior do cano de revestimento.

Com relação ao estado da técnica, referência é feita 15 aos documentos US-2002/162657, US- 2007/163783, US- 5.372.198, US-2010/236781, US-6.347.673 e US- 2006/196693. Por exemplo, pode ser visto na figura 4 de dito documento □S-20027162657 que a lanceta pode perfurar o cano e tampar o poço com concreto em uma operação combinada.

É um objetivo desta invenção desenvolver adicionalmente as soluções conhecidas de modo que todas essas três operações pode ser combinadas em uma e no mesmo aparelho, isto é, sem a linha de operação ou o cano tendo que ser puxado até a superfície para mudar uma ferramenta 25 várias vezes para cada operação onde um poço deve ser tapado.

É ainda um objetivo fornecer uma nova construção de uma pistola de perfuração que seja capaz de melhorar a limpeza do concreto desde o espaço anular entre o cano de 30 revestimento e a parede do furo de sondagem.

A ferramenta de acordo com a invenção é caracterizada pelo fato de que compreende uma unidade montada das seguintes três seções: uma lanceta de perfuração compreendendo um número de cargas explosivas que, por detonação, formara uma fila de furos no cano e fora na 5 camada circundante de concreto, uma unidade de limpeza para limpeza mecânica da parede interna do cano na área perfurada e uma unidade de esguicho para soltar, dissolve e retirar o material de cimento endurecido entre a parede exterior do cano e a parede do furo de sondagem.

A unidade é preferivelmente ajustada à extremidade da cadeia de operação ou cano que é guiado para baixo no poço desde uma instalação na superficie.

A lanceta de perfuração é preferivelmente disposta no fundo da unidade, a unidade de esguicho é ajustada na 15 cadeia de operação, enquanto a unidade de limpeza é inserida entre a lanceta e a unidade de esguicho.

A lanceta de perfuração é preferivelmente configurada para ser liberada das outras partes da unidade após as cargas explosivas terem sido detonadas/explodidas. A 20 lanceta de perfuração tem um número de cargas ao redor e ao longo da circunferência.

As cargas explosivas são preferivelmente formadas, juntamente com a lanceta de perfuração, com diferentes poder explosivo nas diferentes seções (A,B,C) da lanceta.

Alternativamente, uma seção superior (A) da pistola de perfuração/lanceta de perfuração é formada com maior poder explosivo nas cargas explosivas que o resto das cargas.

As modalidades preferidas da ferramenta de acordo com a invenção são caracterizadas pelas características que são 30 dadas nas reivindicações 1-11.

O método de acordo com a invenção é caracterizado pelo fato de que uma ferramenta de três partes é usada, abrangendo uma parte inferior compreendendo uma pistola de perfuração (.32) para estabelecer ditas perfurações, uma parte de limpeza intermediária (34) para limpar o interior 5 do cano (20) e também uma seção de esguicho superior (36) com um fluido de esguicho para soltar por esguicho e dissolver o concreto restante no espaço entre o cano (20) e a parede do fu.ro de sondagem As seguintes etapas são levadas a cabo em sequência: a) a ferramenta (10) conectada a um cadeia de operação (30) é guiada para baixo através do cano até a pistola de perfuração (32) está em uma posição onde o cano deve ser perfurado, b) as cargas explosivas (33) são detonadas para 15 estabelecer as perfurações (35) no cano, c) a ferramenta (10) é conduzida para cima e para baixo na área perfurada para varrer-limpar a parede interna do cano com a ajuda da parte de limpeza, d) a ferramenta (10) é posicionada de modo que a 20 seção de esguicho (36) no cano é colocada adjacente a um conjunto dos furos de perfuração e tal que um número de furos de perfuração ao redor da circunferência encontra-se em cima, da seção de esguicho (36) e formam um conexão de fluidos desde o espaço anular entre o cano (20) e a parede 25 do poço e no espaço anular (12) entre a cadeia de operação (30) r e) líquido de esguicho é bombeado através das perfurações para soltar pedaços de concreto e dissolver o concreto no espaço exterior ao cano (20) de modo que este 30 é conduzido de volta através das perfurações superiores e no cano (20) acima da seção de esguicho (36), e f) a ferramenta é removida e um material que pode ser endurecido é baixado para preencher uma dada seção do cano (20) e o espaço intersticial entre o lado de fora do cano e a parede do furo de sondagem, pelo qual o poço é tapado: quando o 5 material endurece,

É preferido que uma ferramenta como descrita nas reivindicações 1-11 seja usada.

A invenção deve ser explicada em mais detalhe com referência às figuras anexas, em que:

A Figura 1 mostra uma ferramenta de acordo com a invenção e como é configurada para ser instalada em um poço e operada desde uma plataforma na superfície do oceano. As Figuras 2, 3 e 4 mostram uma seção transversal alargada da ferramenta instalada para baixo no poço.

A Figura 5 mostra um alargamento para mostrar detalhes da lanceta de perfuração.

A Figura 1 mostra uma ferramenta de acordo com a invenção 10 ajustada a uma cadeia ou cano 30 que vai para baixo através de uma formação 14 desde uma instalação 100, 20 uma plataforma 100 no oceano ou semelhante. A superfície do oceano é mostrada por 18 e o leito do mar por 16. A construção de acordo com a invenção pode, obviamente, também ser usada juntamente com uma instalação de exploração de HC em terra. um cano de revestimento (cano de produção) (20) é inserido no furo de sondagem ou o poço e este é cimentado com concreto 22 às paredes do furo de sondagem.

A ferramenta 10 de acordo com a invenção é também mostrada na figura. É composta das três partes, a pistola 30 de perfuração 32, a unidade de lavagem/limpeza 34 e o dispositivo de esguicho 36 visto em uma direção desde baixo.

De acordo com a invenção a unidade de lavagem/esguicho 36 é colocada na parte superior da unidade combinada e é conectada mais acima na ferramenta 10 à extremidade inferior do cano/linha 30. Entre o cano/linha 30 e o interior do cano de revestimento ,existe um espaço anular 12 através do qual pedaços de concreto soltos e outras impurezas podem ser guiadas durante a limpeza/esguicho.

A unidade de lavagem/limpeza 34 é ajustada imediatamente abaixo da unidade de esguicho 36 e abaixo desta a pistola de perfuração 32 é colocada. Consequentemente formam uma ferramenta de três partes com todas as funções em uma peça.

A Figura 2 mostra uma seção transversal alargada do aparelho de acordo com a invenção.

Pistola de perfuração 32 isto compreende uma coluna em forma de cilindro ou stojo que se estende para baixo abaixo da unidade de lavagem/limpeza e onde um número de cargas explosivas/explosivos dedicados 33 são inseridos ao redor da periferia e em várias filas na superfície, de uma maneira previamente conhecida, isto é, que a explosão das cargas seja em uma direção horizontal ou um inclinada radialmente para fora em direção ao cano para fazer furos na parede do cano. As cargas explosivas são conectadas a uma unidade de gatilho, por exemplo, via um. cabo iniciador que vai desde a superfície através do cano 30. As cargas 30 são feitas para explodir simultaneamente e estão voltadas radialmente para fora e cada um das cargas explode um furo no metal do cano de revestimento 2 0 de modo que uma conexão de fluidos é formada radialmente para fora ao concreto exterior ao cano. O tamanho dos furos individuais pode ser regulado com a ajuda da força explosiva das cargas 5 individuais 33.

A unidade de lavagem/limpeza 34

Esta unidade de limpeza compreende escovas, ranhuras, bordas afiadas de raspagem ou é sulcada 37 na superficie de 10 cabeça voltada para fora radialmente. O diâmetro da cabeça é adaptado ao diâmetro interno do cano 20. Após a detonação, metal permanece com bordas afiadas que se estendem desde a superfície do cano ao redor estas aberturas são criadas. As escovas 37 que podem compreender 15 escovas de metal tal como uma denominada escova de aço devem soltar e remover tais bordas afiadas. As escovas de limpeza podem ser formadas ao redor da circunferência de modo que possam ser puxadas radialmente para dentro na construção de ferramenta quando não estão em uso, e ser 20 empurradas para fora para fazer contato com a parede interna do cano quando a limpeza deve ocorrer. Um mecanismo separado dentro da parte de lavagem, por exemplo, operada hidraulicamente, pode ser recolocado para ser empurrado contra a parede, ou ser puxado desde a parede.

Para ajustar a ferramenta a diferentes diâmetros internos do cano de revestimento 20, as escovas podem ser extensíveis e retráteis em uma direção radial. Raspam a parede interna somente em que a totalidade do aparelho é movida para cima de para baixo como é mostrado pela seta P 30 na figura 2.

A unidade de lavagem/esguicho 36

Esta compreende dois foles em forma de cúpula (por exemplo, de borracha) 36a e 36b que mutuamente são colocados uma curta distância separados da ferramenta 5 linha/cano 30. Formam uma vedação contra a parede interna do cano 20. Entre eles formam uma unidade anular de espaço de esguicho 38. O cano 30 é perfurado neste espaço anular com furos 40 para a pulverização de liquido (água - ácido) ao espaço 38 e que é fornecido com pressão desde a 10 superfície através do interior do cano 30. Uma pressão de fluido surge no espaço anular intermediário 38 e o liquido é forçado para forma através das perfurações 35 que são explodidas e soltas e pulverizam pedaços de concreto no espaço anular 22 entre o cano de revestimento e a parede do 15 furo de sondagem.

Assim, esta unidade de esguicho 36 é colocada mais em cima na construção e conectada ao cano que se encontra acima e a unidade de escovamento 34 é colocada abaixo disto e a pistola de perfuração 32 é colocada debaixo disto de 20 novo na extremidade da ferramenta.

A Figura 3 mostra uma primeira etapa no processo. A ferramenta 10, com as três partes., é configurada para detonar as cargas explosivas. Uma explosão é levada a cabo e furos 35 são feitos no cano. Os furos 35 vão através do cano 20 e a explosão também leva a formação de furos mais ou menos no revestimento de concreto 22 radialmente para fora e que se deseja quebrar e remover tanto quanto for possível.

Após a explosão ter sido levada a cabo a ferramenta é 30 conduzida para cima e para baixo de modo que as escovas 37 da ferramenta 34 podem limpar a superfície interna do cano ao longo dos furos no fundo de figura 3.

A Figura 4 mostra uma importante característica da invenção. A pistola de perfuração 32 é solta, com a ajuda de um mecanismo deliberação não descrita adicionalmente, 5 desde o resto da ferramenta e cai no poço. Após a pistola 32 ter sido solta, a totalidade da ferramenta é baixada adicionalmente de modo que a unidade de esguicho 36 é alinhada com os furos 35.

Agora, a pulverização começa em que água/ácido é bombeado para baixo através do cano 30 mostrado pela seta 42. Pode ser visto que no fundo da ferramenta, isto é, a parte que se encontra acima da pistola de perfuração, é vedada com uma placa 50 de modo que o fluido de limpeza que é enviado para baixo sob pressão é forçado para fora no 15 espaço anular 38. O espaço anular 38 entre os dois foles de vedação 36a,36b é preenchido com fluido e a um pressão que força o fluido para fora através dos furos 35 e fora na parte de concreto que se deseja remover. O ácido na água contribuirá para dissolver o concreto quimicamente. Além 20 disso, a pressão de água para fora através dos furos conduzirá a partes do revestimento de concreto sendo quebrado em peças menores e maiores. É mostrado com as setas PI conforme o fluido flui adicionalmente para cima e radialmente de volta para dentro através dos furos/aberturas acima dos foles de vedação. Então, o fluido esguichado pode ser conduzido adicionalmente para cima através do espaço anular 12 entre o cano 30 e a parede interna do cano de revestimento.

Após a maior parte do revestimento de concreto ser 30 removido, a construção está pronta para a alimentação de concreto para formar um plugue no poço, Estes concreto é preenchido internamente no cano de revestimento e fluirá para fora através dos furos e também preencherá o espaço traseiro entre a parede exterior do cano de revestimento e as paredes do furo de sondagem original.

Modalidade preferida da pistola de perfuração/lanceta de perfuração

De acordo com uma modalidade preferida que é representada na figura 5, a pistola de perfuração em forma 10 de lanceta é equipada com seções com diferentes forças de cargas explosivas. Estas seções são marcadas A, B e C na figura 5. Inicialmente, as cargas dirigidas são desenhadas para dar um diâmetro de furo ótimo no cano de revestimento no poço mais alguma distância no revestimento concreto existente que se deseja ser capaz de soltar por esguicho e retirar ou dissolver quimicamente coro o conteúdo de ácido do líquido.

Ao aumentar o poder das cargas explosivas nas seções superior A e inferior C em relação à seção média B, os 20 furos em A e C terão maiores diâmetros, e assim um melhor e maior efeito de circulação e perfil de pressão do fluido de esguicho durante a sequência de circulação. A contra pressão durante a sequência de lavagem será reduzida de modo que a taxa de bombeamento pode ser aumentada. Com modo que a taxa de bombeamento pode ser aumentada. Com referência ao padrão de fluxo mostrado pelas setas Pl e P2 ''I I na figura 4, pedaços de concreto que se soltaram fluirão na figura 4, pedaços de concreto que se soltaram fluirão para cima na lacuna exterior à parede exterior do cano para fluir através dos furos superiores e de volta no espaço anular 12 entre o cano 12 e o interior do cano de 30 revestimento. Pelos furos na seção A do cano superior tendo um maior diâmetro que adicionalmente descem significa que pedaços de concreto soltos maiores pode ser limpados para fora e fluem através dos furos na parte superior e deste modo de volta no espaço anular 12 a ser ainda arrastado. Uma lanceta de perfuração deste tipo pode ter um 5 comprimento de 5 a 50 metros e pode ser dividido nas seções A, B e C como mencionado anteriormente no contexto de poder explosivo para as cargas individuais.

Apôs as cargas na pistola de perfuração/lanceta de perfuração terem sido detonadas, é preferido liberar a 10 lanceta desde o resto da ferramenta.

Um plugue de vedação 150, ver figura 1, pode ser colocado no fundo do cano e formar a parte inferior do cano que deve agora ser preenchido com concreto. Isto pode ocorre em que o fundo da ferramenta é removido e o concreto 15 é bombeado desde a superfície e para baixo através do cano 30 para preencher isto e para fluir no espaço abaixo e exterior da ferramenta. O concreto fluirá para fora através das perfurações 35 e parcialmente preencherá o espaço limpado de concreto entre a parede exterior do cano e a 20 formação rochosa no furo de sondagem. Desta maneira um contato direto de concreto entre a formação rochosa 14 será ser formado.

Claims (12)

1. Ferramenta para o manejo de um poço através de uma formação, onde o poço deve ser retirado de operação pela disposição de um plugue de fechamento de um material que pode ser endurecido, onde existe um cano de revestimento no poço que é cimentado com concreto contra a parede no furo de sondagem, a ferramenta compreendendo uma unidade montada (10) a partir das seguintes três seções: uma lanceta de perfuração (32) compreendendo um número de cargas explosivas para formar por meio de detonação uma série de furos no cano e fora na camada circundante de concreto, uma unidade de limpeza (34) para limpeza mecânica da parede interna do cano na área perfurada, e uma unidade de esguicho (36) para a pulverização de um fluido para liberar, dissolver e retirar o material de cimento endurecido entre a parede exterior do cano e a parede do furo de sondagem, caracterizado pelo fato de que a lanceta de perfuração (32) é disposta como peça de extremidade da unidade montada (10), a unidade de esguicho (36) é ajustada à linha de operação, enquanto a unidade de limpeza (34) é inserida entre a lanceta (32) e a unidade de esguicho (36).

2. Ferramenta de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a lanceta de perfuração (32) é configurada para ser liberada desde o resto da unidade após as cargas explosivas terem sido detonadas/explodidas.

3. Ferramenta de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a lanceta de perfuração (32) compreende um número de cargas explosivas ao redor e ao longo da circunferência.

4. Ferramenta de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que as cargas explosivas juntamente com a lanceta de perfuração (32) são formadas com forças explosivas diferentes das diferentes seções (A,B,C) da lanceta de perfuração (32).

5. Ferramenta de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que uma seção superior (A) da pistola de perfuração/lanceta de perfuração (32) é formada com maior poder explosivo nas cargas explosivas que o resto das cargas.

6. Ferramenta de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que uma seção superior (A) e uma inferior (C) da pistola de perfuração/lanceta de perfuração (32) são formadas com um maior poder explosivo nas cargas que aquelas na seção média.

7. Ferramenta de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que uma unidade de limpeza (34) compreende um unidade de lavagem para limpeza mecânica da parede interna do cano na área perfurada.

8. Ferramenta de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a unidade de limpeza compreende escovas, tal como uma escova de aço, compreende ranhuras, bordas afiadas de raspagem ou tem ranhuras (35) na superfície de cabeça voltada para fora radialmente (35) da unidade de limpeza.

9. Ferramenta de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a unidade de esguicho (36) é configurada para pulverizar um fluido para soltar, dissolver e retirar a massa endurecida de cimento entre a parede exterior do cano e a parede do furo de sondagem.

10. Ferramenta de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a ferramenta é ajustada à extremidade de uma linha de operação ou cano (30) que é baixada no poço a partir uma instalação na superfície (100).

11. Método para o fechamento de um poço incluindo um cano de revestimento através de uma formação em que um plugue de um material que pode ser endurecido é estabelecido, pelo qual uma seção do cano de revestimento através do poço é perfurada, e um material endurecível é guiado para baixo através do cano e é levado a escoar através das perfurações e fazer contato com as paredes no furo de sondagem original, caracterizado pelo fato de que uma ferramenta de três partes é usada abrangendo uma parte inferior compreendendo uma lanceta de perfuração (32) para formar ditas perfurações, uma parte de limpeza intermediária (34) para limpar o cano (20) internamente e também uma seção de esguicho superior (36) com um fluido de limpeza para soltar por lavagem e dissolver resíduos de concreto no espaço entre o cano (20) e a parede do furo de sondagem, as seguintes etapas são levadas a cabo em sequência, a) a ferramenta (10) conectada a uma linha de operação (30) é alimentada para baixo através do cano até que a lanceta de perfuração (32) é em uma posição onde o cano é para ser perfurado, b) as cargas explosivas (33) são detonadas para estabelecer as perfurações (35) no cano, c) a ferramenta (10) é conduzida para cima e para baixo na área perfurada para varrer-limpar a parede interna do cano com a ajuda da parte de limpeza, d) a ferramenta (10) é posicionada de modo que a seção de esguicho (36) no cano é colocada adjacente a um conjunto de furos perfurados e tal que um número de furos perfurados ao redor da circunferência encontra-se em cima da seção de esguicho (36) e formam um conexão de fluidos desde o espaço anular entre o cano (20) e a parede do poço e no espaço anular (12) entre a linha de operação (30), e) fluido de esguicho é pulverizado através das perfurações para soltar pedaços de concreto e dissolver o concreto no espaço externo do cano (20) de modo que este é conduzido de volta através das perfurações superiores e no cano (20) acima da seção de esguicho (36), e f) a ferramenta é removida e um material que pode ser endurecido é baixado para preencher uma dada seção do cano (20) e a lacuna entre o lado de fora do cano e a parede do furo de sondagem, pelo qual o poço é tapado quando o material é endurecido.

12. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que uma ferramenta, tal como a que é descrita nas reivindicações 1-10, é usada.

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