BR112013026227A2

BR112013026227A2 - sistema de revestimento de fundo de poço

Info

Publication number: BR112013026227A2
Application number: BR112013026227A
Authority: BR
Inventors: Hallundbaek Jorgen; Sune Andersen Tomas
Original assignee: Welltec As
Priority date: 2011-04-29
Filing date: 2012-04-27
Publication date: 2019-10-01
Also published as: US20140060846A1; CA2834473C; CN103502561B; RU2610448C2; EP2518258B1; AU2012247458A1; MX2013012440A; EP2518258A1; RU2013152411A; CA2834473A1; CN103502561A; DK2518258T3; WO2012146727A1; MY162673A; NO2518258T3; MX344661B; US9422775B2; AU2012247458B2; BR112013026227B1

Abstract

resumo patente de invenção: "sistema de revestimento de fundo de poço". a presente invenção refere-se a um módulo de revestimento para ser parte de um sistema de revestimento de fundo de poço, compreendendo um tubo de base que se prolonga em uma direção longitudinal e que tem uma circunferência, um conjunto funcional montado sobre o tubo de base para definir uma passagem de fluxo do módulo de revestimento entre o conjunto funcional e o tubo de base e uma passagem de fluxo principal disposta substancialmente em um centro do tubo de base e se prolongando em uma direção longitudinal do sistema de revestimento, em que pelo menos uma parte da passagem de fluxo do módulo de revestimento é uma passagem de fluxo anular que se estende tanto na direção longitudinal do tubo de base como continuamente em torno de toda a circunferência do tubo de base, e o tubo de base tem seções de extremidade nas quais uma pluralidade de estruturas de apoio ressaltam a partir de uma superfície externa para prover suporte para o conjunto funcional, as estruturas de suporte definindo uma pluralidade de passagens de fluxo do módulo de revestimento que se estendem na direção longitudinal. a presente invenção diz respeito ainda a um sistema de revestimento de fundo de poço para a realização de operações em um furo de poço contendo fluido de poço.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para SISTEMA DE REVESTIMENTO DE FUNDO DE POÇO.

CAMPO DA INVENÇÃO

A presente invenção refere-se a um módulo de revestimento para ser parte de um sistema de revestimento de fundo de poço, compreendendo um tubo de base prolongando-se em uma direção longitudinal e com uma circunferência, um conjunto funcional montado sobre o tubo de base para definir uma passagem de fluxo do módulo de revestimento entre o conjunto funcional e o tubo de base e uma passagem de fluxo principal disposta substancialmente em um centro do tubo de base e prolongando-se em uma direção longitudinal do sistema de revestimento. A presente invenção diz respeito ainda a um sistema de revestimento de fundo de poço para a realização de operações em um furo de poço contendo fluido de poço.

ANTECEDENTES DA TÉCNICA

Na concepção de um acabamento para um poço de petróleo, vários módulos de filtro são comumente conectados para cobrir o comprimento de uma zona de produção. Normal mente, cada módulo de filtro compreende meios individuais de controle de influxo dispostos em um tubo de base do módulo de filtro, diretamente sob um elemento filtrante. Os meios de controle de influxo são frequentemente compostos por válvulas ou reguladores de pressão e uma luva deslizante para bloquear e abrir os meios de controle de influxo, respectivamente. Tais módulos de filtro são frequentemente lacrados nas extremidades opostas de modo que o fluido que entra no elemento filtrante de um módulo de filtro não possa fluir para o módulo de filtro subsequente. Esta configuração dos módulos de filtro requer a utilização de um grande número de meios de controle de influxo e mangas deslizantes em um acabamento. Usar várias mangas deslizantes em um acabamento torna a construção, a manutenção e a operação e controle contínuos do acabamento mais caros. Outro problema inoportuno de módulos de filtro da técnica anterior é a posição dos meios de controle de influxo. Meios de controle de influxo dispostos no tubo de base de um módulo de filtro irá reduzir com frequência a área de fluxo ou diâmetro de desvio do módulo de filtro, reduzindo

2/17 assim o fluxo e o tamanho do instrumento que pode ser utilizado no poço. Além disso, o fluxo entre o elemento filtrante e o tubo de base de um módulo de filtro pode ser de grande importância. A produção ao longo de um único módulo de filtro ou coluna de filtro muitas vezes varia consideravelmente com altas e baixas áreas produtoras. É desejável prover uma passagem de fluxo entre o elemento filtrante e o tubo de base, que seja o quão contínuo e sem restrições quanto possível. Várias passagens de fluxo estreitas separadas ao longo de um módulo de filtro com frequência resultam em algumas passagens de fluxo que sendo sobrecarregadas e algumas com excesso de capacidade.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

É um objetivo da presente invenção, superar totalmente ou em parte as desvantagens e os inconvenientes da técnica anterior acima referidos. Mais especificamente, é um objetivo prover um sistema de revestimento de fundo de poço aprimorado em que o fluxo de fluido ao longo do lado de fora do revestimento é otimizado para aumentar a produção ou o rendimento de procedimentos de intervenção. Além disso, é um objetivo prover um sistema de revestimento em que o controle de influxo é aprimorado e o número de seções de controle de influxo a serem operadas é reduzido.

Os objetivos acima, juntamente com vários outros objetivos, vantagens e características, que se tornarão evidentes a partir da descrição que se segue, são alcançados através de uma solução de acordo com a presente invenção, por um módulo de revestimento para ser parte de um sistema de revestimento de fundo de poço, compreendendo um tubo de base que se prolonga em uma direção longitudinal e que tem uma circunferência, um conjunto funcional montado sobre o tubo de base para definir uma passagem de fluxo do módulo de revestimento entre o conjunto funcional e o tubo de base e uma passagem de fluxo principal disposta substancial mente em um centro do tubo de base e que se prolonga em uma direção longitudinal do sistema de revestimento, em que pelo menos uma parte da passagem de fluxo do módulo de revestimento é uma passagem de fluxo anular que se estende tanto na direção longitudinal do tubo de base como continuamente

3/17 em torno de toda a circunferência do tubo de base e o tubo de base possui seções de extremidade em que uma pluralidade de estruturas de apoio ressaltam a partir de uma superfície externa para prover suporte para o conjunto funcional, as estruturas de suporte definindo uma pluralidade de passagens de fluxo do módulo de revestimento que se estendem na direção longitudinal.

Em uma modalidade, o conjunto funcional pode compreender um elemento filtrante, tal como um filtro, montado sobre o tubo de base para prover um módulo de revestimento de filtro para prevenir que crostas no fluido do poço entrem na passagem de fluxo do módulo de revestimento.

Além disso, o conjunto funcional pode compreender um elemento de tubo externo perfurado montado sobre o tubo de base para prover um módulo de revestimento de injeção para injetar fluido dentro de um espaço anular em torno do sistema de revestimento de fundo de poço.

Além disso, o conjunto funcional pode compreender anéis de extremidade montados sobre as seções de extremidade do tubo de base.

A presente invenção também pode dizer respeito a um sistema de revestimento de fundo de poço para a realização de operações em um furo de poço contendo fluido de poço, o sistema de revestimento de fundo de poço compreendendo pelo menos um módulo de revestimento como descrito acima e pelo menos um módulo de controle de influxo estendendo-se em uma direção longitudinal e adaptado para estar conectado com o módulo de revestimento, o módulo de controle de influxo compreendendo pelo menos uma passagem de fluxo do módulo de controle em comunicação fluida com a passagem de fluxo do módulo de revestimento, uma passagem de fluxo principal conectada de forma fluida com a passagem de fluxo principal do tubo de base, e uma pluralidade de passagens de ligação conectando de forma fluida a passagem de fluxo do módulo de controle com a passagem de fluxo principal que se prolonga através do módulo de controle de influxo e do módulo de revestimento.

O dito sistema de revestimento de fundo de poço pode ainda compreender pelo menos um módulo de acoplamento estendendo-se em

4/17 uma direção longitudinal e adaptado para ser conectado ao módulo de revestimento e/ou outro módulo, tal como um módulo de controle de influxo, o módulo de acoplamento compreendendo pelo menos uma passagem de fluxo de acoplamento em comunicação fluida com a passagem de fluxo do módulo de revestimento e/ou a passagem de fluxo do módulo de controle e uma passagem de fluxo principal conectada de forma fluida com a passagem de fluxo principal do tubo de base e/ou a passagem de fluxo principal do módulo de controle de influxo.

Além disso, a presente invenção se refere a um sistema de revestimento de fundo de poço para a realização de operações em um furo de poço contendo fluido de poço, o sistema de revestimento de fundo de poço compreendendo: pelo menos um módulo de revestimento compreendendo; um tubo de base que se prolonga em uma direção longitudinal e que tem uma circunferência, um conjunto funcional montado sobre o tubo de base para definir uma passagem de fluxo do módulo de revestimento entre o conjunto funcional e o tubo de base, e uma passagem de fluxo principal disposta substancialmente em um centro do tubo de base e que se prolonga em uma direção longitudinal do sistema de revestimento, em que pelo menos uma parte da passagem de fluxo do módulo de revestimento é uma passagem de fluxo anular que se estende tanto na direção longitudinal do tubo de base como continuamente em torno de toda a circunferência do tubo de base.

Por uma passagem de fluxo anular que se estende continuamente em torno de toda a circunferência do tubo de base entende-se uma passagem de fluxo do módulo de revestimento que se estende de uma maneira contínua 360 graus em torno de um lado externo do tubo de base. Um fluxo de fluido ao longo de uma superfície externa do tubo de base é mais bem distribuído para otimizar o fluxo de, por exemplo, óleo para a passagem de fluxo principal. Uma passagem de fluxo contínua em torno de uma periferia do tubo de base impede uma passagem de fluxo restrita ou sobrecarregada em um lado do tubo de base, por exemplo, devido ao bloqueio de crostas ou elevado volume de fluxo no outro lado, de reduzir as propriedades de fluxo globais do módulo do revestimento.

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Em uma modalidade, o conjunto funcional pode compreender um elemento filtrante, tal como um filtro, montado sobre o tubo de base para prover um módulo de revestimento de filtro para impedir que crostas no fluido de poço entrem na passagem de fluxo do módulo de revestimento.

Em outra modalidade, o conjunto funcional pode compreender um elemento de tubo externo perfurado montado sobre o tubo de base para prover um módulo de revestimento de injeção para injetar fluido dentro de um espaço anular em torno do sistema de revestimento de fundo de poço.

O conjunto funcional pode compreender ainda um elemento filtrante montado sobre o tubo de base e um elemento de tubo externo perfurado montado sobre o elemento filtrante.

Além disso, um sistema de revestimento de fundo de poço de acordo com a invenção pode compreender: pelo menos um módulo de controle de influxo estendendo-se em uma direção longitudinal e adaptado para ser conectado com o módulo de revestimento, o módulo de controle de influxo compreendendo: pelo menos uma passagem de fluxo do módulo de controle em comunicação fluida com a passagem de fluxo do módulo de revestimento, uma passagem de fluxo principal conectada de forma fluida com a passagem de fluxo principal do tubo de base e uma pluralidade de passagens de ligação conectando de forma fluida a passagem de fluxo do módulo de controle com a passagem de fluxo principal estendendo-se através do módulo de controle de influxo e do módulo do revestimento.

Uma pluralidade de passagens de ligação também pode ser provida no tubo de base do módulo de revestimento para conectar de forma fluida a passagem de fluxo do módulo de revestimento e a passagem de fluxo principal do tubo de base. Assim, a pluralidade de passagens de ligação providas no tubo de base podem ser uma alternativa ou um complemento ao módulo de controle de influxo.

Um sistema de revestimento de fundo de poço de acordo com a invenção pode compreender ainda: pelo menos um módulo de acoplamento estendendo-se em uma direção longitudinal e adaptado para ser conectado ao módulo de revestimento e/ou outro módulo, tal como um módulo de con

6/17 trole de influxo, o módulo de acoplamento compreendendo: pelo menos uma passagem de fluxo de acoplamento em comunicação fluida com a passagem de fluxo do módulo de revestimento e/ou a passagem de fluxo do módulo de controle e uma passagem de fluxo principal conectada de forma fluida com a passagem de fluxo principal do tubo de base e/ou a passagem de fluxo principal do módulo de controle de influxo.

Além disso, conexões de rosca internas podem ser providas nas extremidades opostas do módulo de acoplamento.

Em uma modalidade, o tubo de base pode ter seções de extremidade em que uma pluralidade de estruturas de apoio ressalta a partir de uma superfície externa para prover suporte para o conjunto funcional, as estruturas de apoio definindo uma pluralidade de passagens de fluxo do módulo de revestimento que se estendem na direção longitudinal.

Com isto, o conjunto funcional montado sobre o tubo de base pode suportar melhor a força considerável e o rasgamento induzidos por uma plataforma de ferro quando os módulos de revestimento, módulos de acoplamento e/ou módulos de controle de influxo são montados na sonda de perfuração.

Conexões de rosca externas podem ser providas nas extremidades opostas do tubo de base.

Além disso, uma conexão de rosca externa pode ser provida em uma extremidade do tubo de base e uma conexão de rosca interna pode ser provida em uma extremidade oposta do tubo de base.

Em outra modalidade, o conjunto funcional pode compreender anéis de extremidade montados sobre as seções de extremidade do tubo de base.

Os anéis de extremidade podem ser fabricados a partir de um material que provê aumento da força e resistência ao rasgamento para o conjunto funcional nas seções de extremidade.

Com isto, os módulos de revestimento podem suportar melhor a força considerável e rasgamento induzidos por uma plataforma de ferro quando os módulos de revestimento, módulos de acoplamento e/ou módulos

7/17 de controle de influxo são montados na sonda de perfuração.

Em outra modalidade, o módulo de controle de influxo pode compreender uma camisa deslizante disposta ao longo de uma superfície da passagem de fluxo principal para controlar o fluxo através das passagens de ligação.

Ainda em outra modalidade, o módulo de controle de influxo pode ter seções de extremidade em que uma pluralidade de sulcos longitudinais podem ser dispostas para prover parte da passagem de fluxo do módulo de controle, o módulo de controle de influxo compreende ainda anéis de extremidade montados sobre os sulcos longitudinais.

Conexões de rosca externas podem ser providas nas extremidades opostas do módulo de controle de influxo.

Uma conexão de rosca externa pode ainda ser provida em uma extremidade do módulo de controle de influxo e de uma conexão de rosca interna pode ser provida em uma extremidade oposta do módulo de controle de influxo.

Um sistema de revestimento de fundo de poço de acordo com a invenção, em que o módulo de controle de influxo pode compreender uma pluralidade de perfurações que se estendem longitudinalmente conectando de forma fluida os sulcos longitudinais com as passagens de ligação.

Em uma modalidade, cada uma das passagens de ligação pode compreender um sulco circunferencial conectado a pelo menos um das perfurações que se estendem longitudinal mente.

Em outra modalidade, o sulco circunferencial de uma passagem de ligação pode cruzar o sulco circunferencial de outra passagem de ligação.

Com isto, o fluido pode desviar de um tampão ou de uma válvula bloqueada dispostos na passagem de ligação e fluir em direção a uma passagem de ligação subsequente.

Ainda em outra modalidade, uma ou mais passagens de ligação podem ser providas no módulo de revestimento ou no módulo de acoplamento para conectar de forma fluida a passagem de fluxo principal que se prolonga através do sistema de revestimento com a passagem de fluxo do

8/17 módulo de revestimento e a passagem de fluxo de acoplamento, respectivamente.

Finalmente, as válvulas, reguladores de pressão e/ou dispositivos de controle de influxo podem ser dispostos nas passagens de ligação. BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A invenção e as suas muitas vantagens serão descritas em maiores detalhes abaixo com referência aos desenhos esquemáticos anexos, que para fins de ilustração mostram algumas modalidades não limitantes e nos quais as Figs. 1a e 1b mostram um sistema de revestimento de fundo de poço compreendendo um módulo de revestimento, a FIG. 2a mostra um corte transversal de um módulo de controle de influxo, a FIG. 2b mostra um desenho de base das passagens de ligação em um módulo de controle de influxo, as Figs . 3a e 3b mostram um módulo de acoplamento, a FIG. 4a mostra um módulo de revestimento compreendendo um elemento filtrante, a FIG. 4b mostra um módulo de revestimento compreendendo um elemento de tubo perfurado, a FIG. 4c mostra um módulo de revestimento compreendendo tanto um elemento filtrante como um elemento de tubo perfurado, a FIG. 4d mostra um módulo de revestimento que compreende um elemento filtrante e passagens de ligação, e a FIG. 5 mostra um sistema de revestimento de fundo de poço que compreende diferentes módulos de sistema de revestimento conectados uns aos outros.

Todas as figuras são altamente esquemáticas e não necessariamente em escala, e elas mostram apenas aquelas partes que são necessárias para elucidar a invenção, outras partes sendo omitidas ou apenas sugeridas.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

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A FIG. 1 mostra um sistema de revestimento de fundo de poço 1 para ser baixado em um furo de poço. Quando disposto em um furo de poço, um espaço anular é definido entre o sistema de revestimento e as laterais do furo de poço. O sistema de revestimento compreende um módulo de revestimento 2 adaptado para ser conectado a outros módulos de sistema de revestimento descritos mais adiante no que segue. O módulo do revestimento 2 compreende um tubo de base 21 que se prolonga em uma direção longitudinal e que tem uma circunferência 211, como mostrado na FIG. 1b. O tubo de base 21 tem um perfuração oco que define uma passagem de fluxo principal 24 que se prolonga através do módulo de revestimento 2. A passagem de fluxo principal 24 está mostrada substancial mente em um centro do tubo da base 21, mas pode em um projeto alternativo, estar disposta fora do centro. Em torno do tubo de base, um conjunto funcional 22 está montado, definindo assim uma passagem de fluxo o módulo de revestimento 23 que se prolonga entre o conjunto funcional 22 e o tubo de base 21 na direção longitudinal do módulo de revestimento. O conjunto funcional 22 está montado a uma distância a partir de uma superfície externa 27 do tubo de base 21 para prover uma passagem de fluxo do módulo de revestimento 23 que se estende continuamente em torno de toda a circunferência 211 do tubo de base. Assim, a passagem de fluxo do módulo de revestimento 23 é uma passagem de fluxo anular que se estende tanto na direção longitudinal do tubo de base como em torno de toda a circunferência 211 do tubo de base. Por partes do conjunto funcional não sendo apoiadas em torno da circunferência 211 do tubo base, fluido pode fluir sem impedimentos 360 graus ao redor do tubo base. Uma passagem de fluxo ininterrupto única ao redor do tubo de base fornece as condições ideais de fluxo entre o tubo de base e o conjunto funcional, permitindo a distribuição de fluidos ao redor de toda a circunferência 211 do tubo de base. Se uma quantidade maior de fluido flui para ou a partir de uma área específica do módulo de revestimento, toda a passagem de fluxo contínua que circunda pode ser usada para direcionar o fluxo para ou a partir daquela área. Um fluxo de fluido ao longo de uma superfície externa do tubo de base é mais bem distribuído para otimizar o fluxo de, por exem

10/17 pio, óleo para a passagem de fluxo principal. Uma passagem de fluxo contínua em torno de uma periferia do tubo de base impede uma passagem de fluxo restrita ou sobrecarregada em um lado do tubo de base, por exemplo, devido ao bloqueio de crostas ou volume de fluxo elevado, por outro lado, de reduzir as propriedades de fluxo globais do módulo de revestimento.

O conjunto funcional 22 pode ser construído como um elemento, como mostrado na FIG. 1a ou através da combinação de vários elementos conectados uns com os outros, como mostrado nas Figs. 4a- 4c.

O módulo de revestimento 2 possui seções de extremidade 25, definidas como seções adjacentes a cada uma das extremidades do módulo de revestimento. Em cada seção de extremidade 25 uma pluralidade de estruturas de apoio 26 sobressalta a partir da superfície externa 27 do tubo de base 21 para fornecer um suporte para o conjunto funcional 22. O conjunto funcional é desse modo conectado ao tubo de base 21 através das estruturas de apoio 26 e, assim, abrange uma área do tubo de base localizada entre as seções de extremidade 25. Nas seções de extremidade, as estruturas de apoio 26 dividem a passagem de fluxo do módulo de revestimento que circunda 23 em uma pluralidade de passagens de fluxo do módulo de revestimento separada, cada uma estendendo-se sobre uma parte limitada da circunferência 211 do tubo de base 21, como mostrado na FIG.1b. A pluralidade de passagens de fluxo do módulo de revestimento separadas é definida pelas estruturas de apoio 26 e se estendem desde a passagem de fluxo do módulo de revestimento que circunda em direção às extremidades do tubo de base. As estruturas de apoio 26 reforçam o módulo de revestimento nas seções de extremidade de modo que quando o módulo de revestimento está conectado com outro módulo de revestimento, por exemplo, por meio de uma plataforma de ferro em uma sonda de perfuração, o tubo de base 21 do módulo de revestimento não entra em colapso.

Adjacente às extremidades, passagens de fluxo do módulo de revestimento separadas 23 são abertas e adaptadas para serem conectadas a passagens de fluido de módulos contíguos, como descrito a seguir. Além disso, o tubo de base do módulo de revestimento compreende conexões de

11/17 rosca externas 28 em extremidades opostas para conectar o módulo de revestimento 2 a outros módulos, como também será descrito mais abaixo. É óbvio para a pessoa com habilidade na técnica que as conexões de rosca podem ser concebidas em um número de maneiras diferentes, por exemplo, como conexões de rosca internas ou como uma combinação.

As Figs. 4a-4c mostram diferentes projetos de um módulo de revestimento 2 compreendendo diferentes tipos de conjuntos funcionais 22. Na Fig. 4a, o conjunto funcional 22 compreende um elemento filtrante 221 montado sobre o tubo de base 21 para prover um filtro para o módulo de revestimento 2. O elemento filtrante 221 está montado sobre um número de escoras circulares 224 dispostos a uma distância entre si ao longo da direção longitudinal do módulo de revestimento 2. As escoras 224 circundam o tubo de base 21 e proveem integridade estrutural ao elemento filtrante 221. O filtro em si pode ser de vários tipos, tais como, mas não limitados a, tubos perfurados, uma rede de malhas dispostas sobre as escoras 224, um elemento filtrante 221 enrolado em torno das escoras 224 e eventuais elementos de suporte adicionais, etc. O conjunto funcional 22 compreende ainda anéis de extremidade 223 dispostos em lados opostos do elemento filtrante 221 e montados sobre as estruturas de apoio 26 que ressaltam nas seções de extremidade 25 do tubo de base 21. O elemento filtrante 221 é conectado aos anéis de extremidade, por exemplo, por solda, para prover suporte estrutural para o elemento filtrante. Em uma concepção do conjunto funcional, os anéis de extremidade podem ser fabricados a partir de um material adaptado para suportar uma força considerável e rasgamento induzidos, por exemplo, por uma plataforma de ferro quando os módulos de revestimento são montados em uma sonda de perfuração.

Na fig. 4b, o conjunto funcional 22 compreende um elemento de tubo externo perfurado 222 como uma alternativa para o elemento filtrante 221. O elemento de tubo externo perfurado 222 é montado sobre o tubo de base 21 para fornecer um módulo de revestimento de injeção para injetar fluido no espaço anular em torno do sistema de revestimento de fundo de poço 1. O elemento de tubo externo perfurado 222 é conectado ao tubo de

12/17 base 21 através de um conjunto de anéis de extremidade 223 montados em extremidades opostas do elemento de tubo externo perfurado e dispostos ao longo das estruturas de apoio 26 do tubo de base 21.

Na fig. 4c, o conjunto funcional compreende tanto um elemento filtrante 221 como um elemento de tubo perfurado 222. A combinação de um elemento filtrante 221 e um elemento de tubo perfurado 222 pode ser usado como um filtro de duas etapas que têm diferentes propriedades de filtração, tal como um módulo combinado de filtro e de injeção, etc.

A FIG. 2a mostra um corte transversal de um módulo de controle de influxo 3 tomado ao longo de uma linha correspondendo à linha pontilhada mostrada na FIG. 2b. O módulo de controle de influxo se estende em uma direção longitudinal e está adaptado para ser conectado com o módulo de revestimento 2, quer diretamente quer através de um módulo de conexão, como descrito abaixo. O módulo de controle de influxo 3 compreende um elemento de tubo 41 que tem um perfuração oco definindo uma passagem de fluxo principal 34 que se prolonga em uma direção longitudinal a partir de uma extremidade do elemento de tubo 41 para a outra. Em extremidades opostas do elemento de tubo 41 conexões de rosca externas 43 são providas para conectar o módulo de controle de influxo 3 a outros módulos do sistema de revestimento 2, 3, 5 .

Quando o módulo de controle de influxo 3 está conectado com um módulo de revestimento 2, a passagem de fluxo principal 34 está conectada de forma fluida com a passagem de fluxo principal 24 do tubo de base 21. O elemento de tubo tem uma superfície externa 42 e uma superfície interna 36 que circunda a passagem de fluxo principal 34. Adjacentes às extremidades do elemento de tubo 41, seções de extremidade 37 do módulo de controle de influxo 3 são definidas. Nas seções de extremidade 37, o elemento de tubo 41 compreende uma pluralidade de sulcos longitudinais 38 providos na superfície externa 42. A pluralidade de sulcos longitudinais 38 provê parte de uma passagem de fluxo do módulo de controle 31 que se estende a partir de uma extremidade do módulo de controle para a outra. A passagem de fluxo do módulo de controle 31 prolonga-se através dos sulcos

13/17 longitudinais 38 nas seções de extremidade e através de uma porção média do elemento de tubo 41 através de uma série de perfurações que se estendem longitudinalmente 40 conectando de forma fluida os sulcos longitudinais 38. Nos perfurações que se estendem longitudinalmente 40, uma pluralidade de passagens de ligação 32 é provida para conectar de forma fluida a passagem de fluxo do módulo de controle 31 com a passagem de fluxo principal 34. As passagens de ligação 32 podem ser buracos abertos ou providos com válvulas, por exemplo, válvulas controladas por pressão ou fluido, reguladores de pressão ou outros dispositivos de controle de influxos. O dispositivo de controle de influxo pode ser adaptado para controlar a taxa de fluxo através das passagens de ligação e pode ser controlável, por exemplo, a partir da superfície do poço ou por um instrumento operando no fundo de poço. Os dispositivos de controle de influxo podem ser controlados pela aplicação de diferentes níveis de pressão, fluidos específicos ou outros tipos de sinais ou comandos.

Como mostrado na FIG. 2b, dois perfurações que se estendem longitudinalmente 40 são providos entre os sulcos longitudinais 38 e as passagens de ligação 32. As perfurações que se estendem longitudinal mente 40 estão em comunicação fluida com as passagens de ligação 32 através de um sulco circunferencial 321 provido em cada uma das passagens de ligação 32. Ao dispor os sulcos circunferenciais 321 em um padrão contínuo em que um sulco circunferencial de uma passagem de ligação cruza com o sulco circunferencial 321 de uma passagem de ligação subsequente, as passagens de ligação tornam-se conectadas de forma fluida, provendo desse modo comunicação fluida entre os sulcos longitudinais 38. Com isto, o fluido pode desviar de uma passagem de ligação 32 bloqueada ou sobrecarregada e fluir em direção a uma passagem de ligação subsequente e/ou módulo de controle de influxo.

O módulo de controle de influxo 3 compreende ainda uma camisa deslizante 35 disposta em um recesso 351 na passagem de fluxo principal 34 para controlar o fluxo através das passagens de ligação. Ao dispor a camisa deslizante 35 em um recesso 351, a camisa não reduz o diâmetro

14/17 interno máximo da perfuração oca que podería, por exemplo, comprometer o fluxo através da passagem de fluxo principal ou impedir uma ferramenta de se mover através do sistema de revestimento. A camisa deslizante 35 é deslizável entre uma posição aberta em que as passagens de ligação estão em comunicação fluida com a passagem de fluxo principal 34 e uma posição fechada, em que a conexão de fluido é interrompida. A camisa deslizante é uma camisa deslizante convencional e pode ser operada através de qualquer meio conhecido dos especialistas na técnica. O módulo de controle de influxo 3 compreende ainda três anéis de extremidade 39 montados sobre os sulcos longitudinais para vedar a passagem de fluxo do módulo de controle 31 a partir do espaço anular.

A FIG. 3.a mostra um módulo de acoplamento 5 para interligação dos módulos de revestimento 2 descritos acima e para conectar módulos de controle de influxo 3 aos módulos de revestimento 2. O módulo de acoplamento 5 se estende em uma direção longitudinal e compreende um elemento de tubo 52 com uma superfície externa 53 e uma superfície interna 55 que circunda uma passagem de fluxo principal 54. Na superfície externa 53, uma série de passagens de fluxo de acoplamento 51 é provida, estendendo-se desde uma extremidade do elemento de tubo para a outra. As passagens de fluxo de acoplamento 51 são cobertas por um elemento de cobertura 56 que circunda o elemento de tubo. Quando o elemento de acoplamento está conectado a um módulo de revestimento 2 ou um módulo de controle de influxo 3, as passagens de fluxo de acoplamento 51 estão em comunicação fluida com as passagens de fluxo de revestimento 23 ou as passagens de fluxo do módulo de controle 31, respectivamente, e a passagem de fluxo principal 54 está conectada de forma fluida à passagem de fluxo principal do módulo de revestimento ou do módulo de controle de influxo, respectivamente. O módulo de acoplamento 5 compreende conexões de rosca internas 57 em extremidades opostas do elemento de tubo.

Como uma alternativa ou um complemento ao módulo de controle de influxo 3, uma pluralidade de passagens de ligação 32 e uma camisa deslizante 35 podem ser dispostas no tubo de base do módulo de revesti

15/17 mento ou no elemento de tubo do módulo de acoplamento. Estas passagens de ligação podem prover uma comunicação fluida entre a passagem de fluxo do módulo de revestimento e a passagem de fluxo principal do tubo de base e entre a passagem de fluxo de acoplamento e a passagem de fluxo principal do módulo de acoplamento.

Em utilização, os módulos do sistema de revestimento de fundo de poço 1 são montados na superfície e continuamente baixados para o poço. Os módulos podem ser montados utilizando-se ferramentas comuns disponíveis, tais como uma plataforma de ferro. De acordo com a funcionalidade requerida do sistema de revestimento, o número e o tipo apropriado de módulos são montados. Cada um dos módulos de revestimento, módulo de controle de influxo e módulo de acoplamento são módulos independentes que são pré-montados antes que os módulos sejam montados no sistema de revestimento de fundo de poço 1 e baixados para dentro do poço. A montagem de dois módulos separados pode, assim, ser realizada em uma operação, sem a necessidade de montagem de múltiplas partes no local da sonda. Por conseguinte, o tempo necessário para a montagem de módulos separados é reduzido e o sistema de revestimento pode ser baixado para o furo de poço, a uma velocidade mais rápida.

Como mostrado na FIG. 5, os módulos de revestimento estão presos aos módulos de acoplamento pela ligação das conexões de rosca externas 28 dos módulos de revestimento às conexões de rosca internas 57 dos módulos de acoplamento. De um modo semelhante, o módulo de controle de influxo 3 está preso aos módulos de acoplamento 5 pelas conexões de rosca externas 43 do módulo de controle de influxo 3 estando ligados às conexões de rosca internas 57 dos módulos de acoplamento.

O sistema de revestimento de fundo de poço 1 pode compreender uma coluna composta por vários módulos de revestimento interligados por módulos de acoplamento 5 e acoplada a um único módulo de controle de influxo 3. Com isto, o número de módulos de controle de influxo 3 e mangas deslizáveis 35 é reduzido. Quando os módulos de revestimento 2, os módulos de acoplamento 5 e os módulos de controle de influxo 3 estão conecta

16/17 dos, as passagens de fluxo principais 24, 34, 54 estão em comunicação fluida, por meio da qual hidrocarbonetos ou outros fluidos de poço podem fluir da formação através do sistema de revestimento em direção à superfície ou fluidos de injeção podem ser injetados para dentro da formação através do sistema de revestimento. Ao mesmo tempo, a passagem de fluido do módulo de revestimento 23, a passagem de fluido de acoplamento 51 e a passagem de fluido do módulo de controle 31 estão conectadas de forma fluida ao longo da periferia do sistema de revestimento. Com isto , o fluido pode fluir ao longo de vários módulos consecutivos do sistema de revestimento 2, 3, 5 tanto de como para a formação.

Como mostrado no projeto, o sistema de revestimento de fundo de poço compreende módulos de acoplamento para conectar outros módulos do sistema. Como deveria ser óbvio para o versado na técnica, os módulos de acoplamento podem ser omitidos se os outros módulos do sistema de revestimento são providos com uma conexão de rosca interna em uma extremidade e uma conexão de rosca externa em uma extremidade oposta. Através da utilização de um sistema de conexões fêmea de rosca internas e conexões macho de rosca externas alternadas, os módulos de acoplamento se tornam supérfluos. Um sistema de fundo de poço pode, assim, ser concebido sem módulos de acoplamento, sem se afastar do objeto da invenção.

Por fluido ou fluido de poço entende-se qualquer tipo de fluido que possa estar presente em fundos de poço de petróleo ou gás, tal como gás natural, óleo, lama de óleo, óleo cru, água, gás, etc. Por gás entende-se qualquer tipo de composição de gás presente em um poço, acabamento ou um buraco aberto e por óleo entende-se qualquer tipo de composição de óleo, tal como óleo cru, um fluido contendo óleo, etc. Fluidos de gás, óleo e água podem todos assim compreender outros elementos ou substâncias diferentes de gás, óleo e/ou água, respectivamente.

Por um revestimento entende-se qualquer tipo de tubo, tubulação, tubiforme, revestimento, coluna, etc. utilizados no fundo de poço em relação à produção de petróleo ou gás natural.

Embora a invenção tenha sido descrita acima em conexão com

17/17 as modalidades preferidas da invenção, será evidente para um versado na técnica que várias modificações são possíveis sem se afastar da invenção, como definido pelas reivindicações que a seguir.

Claims

1. Módulo de revestimento (2) para fazer parte de um sistema de revestimento de fundo de poço, compreendendo:

- um tubo de base (21) que se estende em uma direção longitudinal (7) e com uma circunferência (211),

- um conjunto funcional (22) montado sobre o tubo de base para definir uma passagem de fluxo do módulo de revestimento (23) entre o conjunto funcional e o tubo de base, e

- uma passagem de fluxo principal (24) disposta substancialmente em um centro do tubo de base e prolongando-se em uma direção longitudinal do sistema de revestimento, em que

- pelo menos uma parte da passagem de fluxo do módulo de revestimento (23) é uma passagem de fluxo anular que se estende tanto na direção longitudinal do tubo de base como continuamente em torno de toda a circunferência do tubo de base, e

- o tubo de base possui seções de extremidade (25) nas quais uma pluralidade de estruturas de apoio (26) ressalta a partir de uma superfície externa (27) para prover suporte para o conjunto funcional, para o conjunto funcional ser capaz de suportar melhor a força considerável e rasgamento induzidas por um plataforma de ferro quando os módulos de revestimento, módulos de acoplamento e/ou módulos de controle de influxo são montados no sonda de perfuração, as estruturas de suporte definindo uma pluralidade de passagens de fluxo do módulo de revestimento estendendose na direção longitudinal.

2. Módulo de revestimento de acordo com a reivindicação 1, em que o conjunto funcional compreende um elemento filtrante (221), tal como um filtro, montado sobre o tubo de base para prover um módulo de revestimento de filtro para evitar que crostas no fluido de poço entrem na passagem de fluxo do módulo de revestimento.

3. Módulo de revestimento de acordo com a reivindicação 1, em que o conjunto funcional compreende um elemento de tubo externo perfura-

2/4 do (222) montado sobre o tubo de base para prover um módulo de revestimento de injeção para injetar fluido dentro de um espaço anular em torno do sistema de revestimento de fundo de poço.

4. Módulo de revestimento (2) de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, em que o conjunto funcional compreende anéis de extremidade (223) montados sobre as seções de extremidade do tubo de base.

5. Sistema de revestimento de fundo de poço (1) para a execução de operações em um furo de poço contendo fluido de poço, o sistema de revestimento de fundo de poço compreendendo:

- pelo menos um módulo de revestimento (2) como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 4, e

- pelo menos um módulo de controle de influxo (3) prolongandose em uma direção longitudinal e adaptado para ser conectado com o módulo de revestimento, o módulo de controle de influxo compreendendo:

- pelo menos uma passagem de fluxo do módulo de controle (31) em comunicação fluida com a passagem de fluxo do módulo de revestimento,

- uma passagem de fluxo principal (34) conectado de forma fluida com a passagem de fluxo principal do tubo de base, e

- uma pluralidade de passagens de ligação (32) conectando de forma fluida a passagem de fluxo do módulo de controle com a passagem de fluxo principal prolongando-se através do módulo de controle de influxo e o módulo de revestimento.

6. Sistema de revestimento de fundo de poço de acordo com a reivindicação 5, compreendendo ainda:

- pelo menos um módulo de acoplamento (5) prolongando-se em uma direção longitudinal e adaptado para ser conectado ao módulo de revestimento e/ou outro módulo, tal como um módulo de controle de influxo, o módulo de acoplamento compreendendo:

- pelo menos uma passagem de fluxo de acoplamento (51) em comunicação fluida com a passagem de fluxo do módulo de revestimento

3/4 e/ou passagem de fluxo do módulo de controle, e

- uma passagem de fluxo principal (54) conectada de forma fluida com a passagem de fluxo principal (24) do tube de base e/ou a passagem de fluxo principal (34) do módulo de controle de influxo.

7. Sistema de revestimento de fundo de poço de acordo com a reivindicação 5 ou 6, em que o módulo de controle de influxo compreende uma camisa deslizante (35), disposta ao longo de uma superfície (36) da passagem de fluxo principal para controlar o fluxo através das passagens de ligação.

8. Sistema de revestimento de fundo de poço de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 7, em que o módulo de controle de influxo possui seções de extremidade (37) nas quais uma pluralidade de sulcos longitudinais (38) são dispostas para prover parte da passagem de fluxo do módulo de controle, o módulo de controle de influxo compreendendo ainda anéis de extremidade (39) montados sobre os sulcos longitudinais.

9. Sistema de revestimento de fundo de poço de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 8, em que o módulo de controle de influxo compreende uma pluralidade de perfurações estendendo-se longitudinalmente (40) que conectam de forma fluida os sulcos longitudinais com as passagens de ligação.

10. Sistema de revestimento de fundo de poço de acordo com a reivindicação 9, em que cada uma das passagens de ligação compreende um sulco circunferencial (321) conectado a pelo menos uma das perfurações que se estendem longitudinalmente.

11. Sistema de revestimento de fundo de poço de acordo com a reivindicação 10, em que o sulco circunferencial de uma passagem de ligação cruza com o sulco circunferencial de outra passagem de ligação.

12. Sistema de revestimento de fundo de poço de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 11, em que uma ou mais passagens de ligação (32) são providas no módulo de revestimento ou no módulo de acoplamento para conectar de forma fluida a passagem de fluxo principal que se prolonga através do sistema de revestimento com a passagem de fluxo do

4/4 módulo de revestimento e a passagem de fluxo de acoplamento, respectivamente.

13. Sistema de revestimento de fundo de poço de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 12, em que válvulas, reguladores de 5 pressão e/ou dispositivos de controle de influxo são dispostos nas passagens de ligação.