BR112014002714B1

BR112014002714B1 - horizontal fracturing system

Info

Publication number: BR112014002714B1
Application number: BR112014002714-5A
Authority: BR
Inventors: Kirk Paul Guidry; Stefan Merek Radwanski
Original assignee: Cameron Technologies Limited
Priority date: 2012-10-10
Filing date: 2012-10-10
Publication date: 2021-02-23
Also published as: CA3106920C; PL2776659T3; WO2014058424A1; CA2850071C; EP2776659B1; CA2850071A1; BR112014002714A8; MX2014001191A; EP2776659A1; BR112014002714A2; MX360842B; CA3106920A1; CN104520526A

Abstract

Patente de Invenção: "ÁRVORE DE FRATURAMENTO HORIZONTAL". Um sistema, em determinadas modalidades, inclui uma árvore de fraturamento horizontal. A árvore de fraturamento horizontal inclui um primeiro furo de fraturamento hidráulico configurado para fluir um primeiro fluido, em que o primeiro furo de fraturamento hidráulico estende-se ao longo de um primeiro eixo horizontal, e o primeiro eixo horizontal é em geral perpendicular a um eixo vertical de uma cabeça de poço.Invention Patent: "HORIZONTAL FRACTURING TREE". A system, in certain modalities, includes a horizontal fracturing tree. The horizontal fracturing tree includes a first hydraulic fracturing hole configured to flow a first fluid, where the first hydraulic fracturing hole extends along a first horizontal axis, and the first horizontal axis is generally perpendicular to an axis vertical of a wellhead.

Description

BACKGROUND

Esta seção destina-se a apresentar ao leitor vários aspectos da técnica podem ser relacionados a vários aspectos da presente invenção, que são descritos e/ou reivindicados a seguir. Acredita-se que esta discussão seja útil no sentido de fornecer ao leitor informações fundamentais para facilitar uma compreensão melhor dos vários aspectos da presente invenção. Por conseguinte, deve ser compreendido que essas indicações devem ser lidas dentro esta luz, e não como admissões da técnica anterior.This section is intended to introduce the reader to various aspects of the technique that can be related to various aspects of the present invention, which are described and / or claimed below. This discussion is believed to be useful in providing the reader with fundamental information to facilitate a better understanding of the various aspects of the present invention. Therefore, it should be understood that these indications should be read in this light, and not as admissions to the prior art.

O fraturamento hidráulico, normalmente indicado como fracionamento, é uma técnica usada para realçar e aumentar a recuperação de óleo e gás natural dos reservatórios naturais subterrâneos. Mais especificamente, o fraturamento envolve a injeção de fluido de fraturamento, por exemplo, uma mistura principalmente de água e areia, em um poço de óleo ou gás a altas pressões. O fluido de fraturamento é injetado para aumentar a pressão do fundo do poço até um nível acima do gradiente de fratura da formação de rocha subterrânea em que o poço é perfurado. A injeção de fluido de fraturamento a alta pressão faz com que a formação de rocha subterrânea rache. Em seguida, o fluido de fraturamento penetra nas rachaduras formadas na rocha e faz com que as rachaduras se propaguem e se estendam ainda mais para a formação de rocha. Desta maneira, a porosidade e a permeabilidade da formação de rocha subterrânea são aumentadas, desse modo permitindo que o óleo e o gás natural fluam mais livremente para o poço.Hydraulic fracturing, usually referred to as fractionation, is a technique used to enhance and increase the recovery of oil and natural gas from underground natural reservoirs. More specifically, fracturing involves the injection of fracturing fluid, for example, a mixture of mainly water and sand, into an oil or gas well at high pressures. The fracturing fluid is injected to increase the pressure from the bottom of the well to a level above the fracture gradient of the underground rock formation in which the well is drilled. The injection of high-pressure fracturing fluid causes the formation of underground rock to crack. Then, the fracturing fluid penetrates the cracks formed in the rock and causes the cracks to propagate and extend further into the rock formation. In this way, the porosity and permeability of underground rock formation is increased, thereby allowing oil and natural gas to flow more freely into the well.

Uma variedade de equipamentos é usada no processo de fratu- ramento. Por exemplo, misturadores de fluidos de fraturamento, unidades de fraturamento que têm um grande volume e alta pressão, tanques de fratura- mento, e assim por diante, podem ser usados em uma operação de fratura- mento. Além disso, uma árvore de fraturamento é em geral acoplada entre a cabeça de poço de um poço e a unidade de fraturamento. A árvore de fratu- ramento tem uma variedade de válvulas para controlar o fluxo do fluido de fraturamento e a produção fluido através da árvore de fraturamento.A variety of equipment is used in the fracturing process. For example, fracturing fluid mixers, fracturing units that have a high volume and high pressure, fracturing tanks, and so on, can be used in a fracturing operation. In addition, a fracturing tree is usually coupled between the wellhead of a well and the fracturing unit. The fracturing tree has a variety of valves to control the flow of the fracturing fluid and the production fluid through the fracturing tree.

BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Várias características, aspectos e vantagens da presente invenção tornar-se-ão mais bem compreendidos quando a descrição detalhada a seguir for lida com referência às figuras em anexo nas quais os caracteres idênticos representam idênticas por todas as figuras, em que: a FIG. 1 é um diagrama esquemático de um sistema de árvore de fraturamento horizontal acoplado a um conjunto de cabeça de poço em uma aplicação de superfície; a FIG. 2 é uma modalidade de um sistema de árvore de fratura- mento horizontal que tem uma única ramificação horizontal; a FIG. 3 é uma modalidade de um sistema de árvore de fratura- mento horizontal que tem uma configuração de bloco unificada e duas ramificações horizontais; a FIG. 4 é uma modalidade de um sistema de árvore de fratura- mento horizontal montado em um deslizador; a FIG. 5 é uma modalidade de um sistema de árvore de fratura- mento horizontal que tem duas conexões horizontais do tipo cabeça de bode; e a FIG. 6 é uma modalidade de um sistema de árvore de fratura- mento horizontal que tem um suspensor de revestimento com uma porta de acesso para um furo horizontal.Various features, aspects and advantages of the present invention will be better understood when the following detailed description is read with reference to the attached figures in which the identical characters represent identical throughout the figures, in which: FIG. 1 is a schematic diagram of a horizontal fracturing tree system coupled to a wellhead assembly in a surface application; FIG. 2 is a modality of a horizontal fracture tree system that has a single horizontal branch; FIG. 3 is a modality of a horizontal fracture tree system that has a unified block configuration and two horizontal branches; FIG. 4 is a modality of a horizontal fracture tree system mounted on a slider; FIG. 5 is a modality of a horizontal fracture tree system that has two horizontal goat-head connections; and FIG. 6 is a modality of a horizontal fracture tree system that has a lining hanger with an access door for a horizontal hole.

DETAILED DESCRIPTION OF SPECIFIC MODALITIES

Uma ou mais modalidades específicas da presente invenção serão descritas a seguir. Essas modalidades descritas são apenas exemplifi- cadoras da presente invenção. Além disso, em um esforço para prover uma descrição concisa dessas modalidades exemplificadoras, todas as características de uma implementação real podem não ser descritas no relatório descritivo. Deve ser apreciado o fato que, no desenvolvimento de uma implementação real, tal como em qualquer projeto de engenharia ou do projeto, numerosas decisões específicas de implementação devem ser tomadas para atingir os objetivos específicos dos desenvolvedores, tais como a conformidade com as restrições relacionadas ao sistema e relacionadas aos negócios, que podem variar de uma implementação a outra. Além disso, deve ser apreciado o fato que tal esforço de desenvolvimento pode ser complexo e demorado, mas no entanto deve ser um empreendimento rotineiro de desenho, fabricação e manufatura para os elementos versados na técnica que tem o benefício da presente invenção.One or more specific embodiments of the present invention will be described below. These described embodiments are only exemplary of the present invention. In addition, in an effort to provide a concise description of these exemplary modalities, all features of an actual implementation may not be described in the specification. It must be appreciated that, in the development of a real implementation, as in any engineering or design project, numerous specific implementation decisions must be made to achieve the specific objectives of the developers, such as compliance with the constraints related to the system and business-related, which may vary from one implementation to another. In addition, it should be appreciated that such a development effort can be complex and time-consuming, but nonetheless it must be a routine endeavor of design, manufacture and manufacture for elements skilled in the art that have the benefit of the present invention.

Quando são introduzidos elementos de várias modalidades da presente invenção, os artigos "um", "uma", "o/a" e "dito/dita" se prestam a indicar que há um ou mais dos elementos. Os termos "que compreende", "que inclui" e "que tem" devem ser inclusivos e indicar que pode haver elementos adicionais além dos elementos listados. Além disso, o uso de "superior", "inferior", "acima", "abaixo" e variações desses termos é feito a título de conveniência, mas não requer nenhuma orientação particular dos componentes.When elements of various embodiments of the present invention are introduced, the articles "one", "one", "o / a" and "said / said" serve to indicate that there is one or more of the elements. The terms "that understands", "that includes" and "that has" must be inclusive and indicate that there may be additional elements in addition to the elements listed. In addition, the use of "upper", "lower", "above", "below" and variations of these terms is made as a convenience, but does not require any particular guidance from the components.

As modalidades da presente invenção incluem uma árvore de fraturamento que tem uma configuração horizontal (por exemplo, uma árvore de fraturamento horizontal), a qual é configurada para reduzir os momentos de flexão causados por vibrações, cargas externas (por exemplo, encanamento conectado), e assim por diante. Em particular, a árvore de fraturamen- to horizontal é projetada especificamente para uma aplicação de superfície, por exemplo, apoiada no solo em um ambiente de ar. Por conseguinte, a árvore de fraturamento horizontal pode ter uma variedade de encaixes, suportes, conectores, e outras características projetadas para a aplicação de superfície. Os conceitos aqui descritos não são limitados a árvores de fratu- ramento. Na realidade, esses conceitos também são aplicáveis a outros dispositivos de controle de fluxo, tais como árvores de produção, árvores de recuperação, para citar alguns.The modalities of the present invention include a fracturing tree that has a horizontal configuration (for example, a horizontal fracturing tree), which is configured to reduce the bending moments caused by vibrations, external loads (for example, connected plumbing), and so on. In particular, the horizontal fracturing tree is designed specifically for a surface application, for example, supported on the ground in an air environment. Consequently, the horizontal fracturing tree can have a variety of fittings, brackets, connectors, and other features designed for the surface application. The concepts described here are not limited to fracturing trees. In reality, these concepts are also applicable to other flow control devices, such as production trees, recovery trees, to name a few.

O fraturamento hidráulico, ou fraturamento, envolve a injeção de fluido de fraturamento em um furo de poço para criar e propagar rachaduras na formação de rocha subterrânea abaixo da cabeça do poço. Desta maneira, a porosidade e a permeabilidade da formação de rocha são aumentadas, conduzindo a uma maior recuperação de gás natural e óleo dos reservatórios naturais abaixo da superfície da terra. O fluido de fraturamento é introduzido no poço através de uma árvore de fraturamento conectada à cabeça do poço.Hydraulic fracturing, or fracturing, involves the injection of fracturing fluid into a well bore to create and propagate cracks in the underground rock formation below the wellhead. In this way, the porosity and permeability of the rock formation are increased, leading to a greater recovery of natural gas and oil from the natural reservoirs below the earth's surface. The fracturing fluid is introduced into the well through a fracturing tree connected to the wellhead.

Tal como discutido em detalhes a seguir, as modalidades apresentadas provêm uma árvore de fraturamento com uma configuração horizontal. Especificamente, a árvore de fraturamento pode ter um ou mais braços ou ramificações que se estendem horizontalmente de uma válvula mestra da árvore de fraturamento. As ramificações da árvore de fraturamento incluem uma ou mais conexões de tubulação (por exemplo, conexões do tipo cabeça de bode) para permitir a conexão com um sistema de fraturamento . A configuração horizontal da árvore de fraturamento coloca as conexões de fraturamento mais perto do nível da terra do que as árvores de fraturamento com uma configuração vertical. Em consequência disto, a árvore de fratura- mento pode experimentar momentos de flexão externa reduzidos causados pela vibração excessiva e outras cargas experimentadas durante o processo de fraturamento. A FIG. 1 é um diagrama esquemático de um sistema de fratura- mento 10 que tem uma árvore de fraturamento horizontal 12 (por exemplo, uma árvore de fraturamento de superfície). Tal como acima mencionado, o sistema de fraturamento 10 é usado para bombear um fluido de fraturamento de alta pressão em um poço 14 formado em uma formação de rocha subterrânea 16. Tal como será apreciado, o poço 14 pode ser um poço de gás natural e/ou óleo. A árvore de fraturamento horizontal 12 é acoplada a uma cabeça de poço 18 do poço 14. Tal como discutido acima, um sistema de fraturamento 20 introduz o fluido de fraturamento de alta pressão no poço 14 através da árvore de fraturamento horizontal 12 acoplada à cabeça de poço 18. O sistema de fraturamento 20 pode incluir uma variedade de bombas de grande volume e alta pressão e unidades de monitoramento configuradas para alimentar o fluido de fraturamento à árvore de fraturamento horizontal 12. Em determinadas modalidades, o fluido de fraturamento pode incluir a água. Em outras modalidades, o fluido de fraturamento pode incluir outros componentes tais como géis químicos ou espuma, bem como gases tais como o ar, o nitrogênio e o dióxido de carbono. Tal como será apreciado, os teores particulares de fluido de fraturamento podem depender de fatores diferentes tais como o tipo da formação de rocha 16, a pressão desejada do fluido de fraturamento, e assim por diante.As discussed in detail below, the modalities presented provide a fracturing tree with a horizontal configuration. Specifically, the fracturing tree can have one or more arms or branches that extend horizontally from a master valve on the fracturing tree. The branches of the fracturing tree include one or more pipe connections (for example, goat-head connections) to allow connection to a fracturing system. The horizontal configuration of the fracturing tree places the fracturing connections closer to the ground level than the fracturing trees with a vertical configuration. As a result, the fracture tree may experience reduced external flexion moments caused by excessive vibration and other loads experienced during the fracturing process. FIG. 1 is a schematic diagram of a fracturing system 10 that has a horizontal fracturing tree 12 (for example, a surface fracturing tree). As mentioned above, the fracturing system 10 is used to pump a high pressure fracturing fluid into a well 14 formed in an underground rock formation 16. As will be appreciated, well 14 can be a natural gas well and / or oil. The horizontal fracturing tree 12 is coupled to a wellhead 18 of well 14. As discussed above, a fracturing system 20 introduces high-pressure fracturing fluid into well 14 through the horizontal fracturing tree 12 coupled to the head of well 18. The fracturing system 20 can include a variety of high-volume, high-pressure pumps and monitoring units configured to feed the fracturing fluid to the horizontal fracturing tree 12. In certain embodiments, the fracturing fluid can include water . In other embodiments, the fracturing fluid can include other components such as chemical gels or foam, as well as gases such as air, nitrogen and carbon dioxide. As will be appreciated, the particular levels of fracturing fluid may depend on different factors such as the type of rock formation 16, the desired pressure of the fracturing fluid, and so on.

O fluido de fraturamento passa através da árvore de fraturamen- to horizontal 12 e da cabeça de poço 18 rumo a um furo de poço 22. Do furo de poço 22, o fluido de fraturamento entra no poço 14, e a alta pressão do fluido de fraturamento faz com que a formação de rocha subterrânea 16 rache e se propague. À medida que as rachaduras são formadas e propagadas na formação de rocha 16, o gás natural e/ou óleo adicionais da formação de rocha 16 são liberados e podem fluir para o poço 14 a ser recuperado.The fracturing fluid passes through the horizontal fracturing tree 12 and the wellhead 18 towards a wellhole 22. From the wellhole 22, the fracturing fluid enters the well 14, and the high pressure of the fracturing causes the formation of underground rock 16 to crack and propagate. As the cracks are formed and propagated in the rock formation 16, the additional natural gas and / or oil from the rock formation 16 is released and can flow into the well 14 to be recovered.

Tal como mostrado, a árvore de fraturamento horizontal 12 tem uma ramificação horizontal 24 que se estende ao longo de um eixo horizontal 26 da cabeça de poço 18. A ramificação horizontal 24 inclui pelo menos uma conexão de tubulação (por exemplo, a conexão do tipo cabeça de bode 28, que pode ela própria compreender múltiplas conexões) para acoplar com o sistema de fraturamento 20. Tal como discutido em detalhes a seguir, a ramificação horizontal 24 pode incluir múltiplas conexões do tipo cabeça de bode 28 em uma variedade de orientações. Além disso, as conexões do tipo cabeça de bode 28 podem incluir conectores de união WECO, conectores de encaixe de compressão, ou outros tipos de conectores de tubulação para acoplar ao sistema de fraturamento 20. Em determinadas modalidades, as conexões do tipo cabeça de bode 28 podem ter extremidades rosqueadas ou soldadas por pontos e podem ser configuradas para suportar pressões de até 35 Mpa (5.000 psi), 69 Mpa (10.000 psi), 103 Mpa (15.000 psi), 138 Mpa (20.000 psi), 172 MPa (25.000 psi), ou mais. Além disso, tal como discutida a seguir, a árvore de fraturamento horizontal 12 inclui uma variedade de válvulas para regular o fluxo do fluido de fraturamento através da árvore de fra- turamento horizontal 12.As shown, the horizontal fracturing tree 12 has a horizontal branch 24 that extends along a horizontal axis 26 of the wellhead 18. The horizontal branch 24 includes at least one pipe connection (for example, the type connection goat head 28, which itself can comprise multiple connections) to couple with the fracturing system 20. As discussed in detail below, the horizontal branch 24 can include multiple goat head 28 connections in a variety of orientations. In addition, goat-head connections 28 can include WECO union connectors, compression plug connectors, or other types of pipe connectors to attach to the fracturing system 20. In certain embodiments, goat-head connections 28 can have threaded or spot welded ends and can be configured to withstand pressures up to 35 Mpa (5,000 psi), 69 Mpa (10,000 psi), 103 Mpa (15,000 psi), 138 Mpa (20,000 psi), 172 MPa (25,000 psi), or more. In addition, as discussed below, the horizontal fracturing tree 12 includes a variety of valves for regulating the flow of the fracturing fluid through the horizontal fracturing tree 12.

Tal como será apreciado, a orientação horizontal da árvore de fraturamento horizontal 12 posiciona as conexões do tipo cabeça de bode 28 mais perto do nível da terra. Por exemplo, o sistema de fraturamento horizontal 10 apresentado tem uma dimensão ou uma altura vertical 11 que é substancialmente menor do que aquela de um sistema de fraturamento vertical, e uma dimensão ou uma largura horizontal 13 que é substancialmente maior do que aquela de um sistema de fraturamento vertical. Em determinadas modalidades, a altura 11 pode ser menor do que cerca de 31, 46, 61, 76, 92, 107 ou 122 cm (12, 18, 24, 30, 36, 42 ou 48 polegadas). Por exemplo, a altura 11 pode ser de cerca de 31 a 153 cm (12 a 60 polegadas), de 46 a 122 cm (18 a 48 polegadas), ou de 61 a 92 cm (24 a 36 polegadas). Além disso, a largura 13 pode ser de cerca de 31 cm a 6 m (1 pé a 20 pés), de 61 cm a 4,6 m (2 a 15), ou de 92 cm a 3 m (3 a 10 pés). Em determinadas modalidades, uma razão da largura/altura entre a largura 13 e a altura 11 pode ser de cerca de 2:1 a 20:1, de 3:1 a 15:1, ou de 4:1 a 10:1. Como um exemplo mais adicional, a árvore de fraturamento horizontal 12 (isto é, acima da cabeça de poço 18) pode ter uma dimensão ou uma altura vertical 15 que é substancialmente menor do que uma árvore de fraturamento vertical, e a dimensão ou a largura horizontal 13 que é substancialmente maior do que uma árvore de fraturamento vertical. Em determinadas modalidades, a altura 15 pode ser menor do que cerca de 31, 46, 61, 76, 91, 107 ou 122 cm (12, 18, 24, 30, 36, 42 ou 48 polegadas). Por exemplo, a altura 15 pode ser de cerca de 31 a 122 cm (12 a 48 polegadas), de 46 a 107 cm (18 a 42 polegadas), ou de 61 a 92 cm (24 a 36 polegadas). Além disso, a largura 13 pode ser de cerca de 31 cm a 6 m (1 pé a 20 pés), de 61cm a 4,6 m (2 a 15 pés), ou de 92 cm a 3m (3 a 10 pés). Em determinadas modalidades, uma razão de largura/altura entre a largura 13 e a altura 15 pode ser de cerca de 2:1 a 20:1, de 3:1 a 15:1, ou de 4:1 a 10:1.As will be appreciated, the horizontal orientation of the horizontal fracturing tree 12 positions the goat-head connections 28 closer to the ground level. For example, the horizontal fracturing system 10 shown has a vertical dimension or height 11 that is substantially less than that of a vertical fracturing system, and a horizontal dimension or width 13 that is substantially larger than that of a system. vertical fracturing. In certain embodiments, the height 11 can be less than about 31, 46, 61, 76, 92, 107 or 122 cm (12, 18, 24, 30, 36, 42 or 48 inches). For example, height 11 can be about 31 to 153 cm (12 to 60 inches), 46 to 122 cm (18 to 48 inches), or 61 to 92 cm (24 to 36 inches). In addition, width 13 can be about 31 cm to 6 m (1 foot to 20 feet), 61 cm to 4.6 m (2 to 15), or 92 cm to 3 m (3 to 10 feet) ). In certain embodiments, a width / height ratio between width 13 and height 11 can be about 2: 1 to 20: 1, 3: 1 to 15: 1, or 4: 1 to 10: 1. As a further example, the horizontal fracturing tree 12 (i.e., above the wellhead 18) may have a vertical dimension or height 15 that is substantially smaller than a vertical fracturing tree, and the dimension or width horizontal 13 which is substantially larger than a vertical fracturing tree. In certain embodiments, height 15 may be less than about 31, 46, 61, 76, 91, 107 or 122 cm (12, 18, 24, 30, 36, 42 or 48 inches). For example, height 15 can be about 31 to 122 cm (12 to 48 inches), 46 to 107 cm (18 to 42 inches), or 61 to 92 cm (24 to 36 inches). In addition, width 13 can be about 31 cm to 6 m (1 foot to 20 feet), 61 cm to 4.6 m (2 to 15 feet), or 92 cm to 3 m (3 to 10 feet) . In certain embodiments, a width / height ratio between width 13 and height 15 can be about 2: 1 to 20: 1, 3: 1 to 15: 1, or 4: 1 to 10: 1.

Tal como acima mencionado, uma árvore de fraturamento pode ser sujeitada a vibrações e a outras forças que criam um momento de flexão na árvore de fraturamento 12. A árvore de fraturamento horizontal 12 reduz a possibilidade de momentos de flexão que excedem os parâmetros especificados em uma conexão 17 (por exemplo, uma conexão com flanges) entre a cabeça de poço 18 e a árvore de fraturamento horizontal 12 com o posicionamento de cargas externas (por exemplo, tubulações, válvulas, e outros componentes) mais perto do nível da terra. Em outras palavras, as cargas externas ficam verticalmente mais perto da conexão 17, desse modo reduzindo substancialmente qualquer momento de flexão em relação à conexão 17. Especificamente, o momento de flexão em torno de um eixo vertical 30 do poço 14 pode ser reduzido com a árvore de fraturamento horizontal 12 ilustrada. Além disso, a árvore de fraturamento horizontal 12 pode ter uma variedade de encaixes, conexões e suportes para ajuda a reter a ramificação horizontal 24 na orientação horizontal sem sujeitar a conexão 17 à flexão. A árvore de fraturamento horizontal 12 também melhora o serviço de manutenção, porque um técnico pode inspecionar e reparar mais facilmente a árvore 12 ao nível da terra. Em consequência disto, os operadores do sistema de fraturamento 10 podem não precisar de um aparelho de içamento ou de levantamento externo (por exemplo, uma escada, um elevador hidráulico, ou um andaime) para alcançar as conexões do tipo cabeça de bode 28. Certamente, todos os componentes e conexões da árvore de fraturamento horizontal 12 podem ser alcançados ao nível da terra.As mentioned above, a fracturing tree can be subjected to vibrations and other forces that create a bending moment in the fracturing tree 12. The horizontal fracturing tree 12 reduces the possibility of bending moments that exceed the parameters specified in a connection 17 (for example, a connection with flanges) between the wellhead 18 and the horizontal fracturing tree 12 with the positioning of external loads (for example, pipes, valves, and other components) closer to the ground level. In other words, the external loads are vertically closer to the connection 17, thereby substantially reducing any bending moment in relation to the connection 17. Specifically, the bending moment around a vertical axis 30 of the well 14 can be reduced with the horizontal fracturing tree 12 illustrated. In addition, the horizontal fracturing tree 12 can have a variety of fittings, connections and supports to help retain the horizontal branch 24 in horizontal orientation without subjecting connection 17 to bending. The horizontal fracturing tree 12 also improves the maintenance service, because a technician can more easily inspect and repair the tree 12 at ground level. As a result, operators of the fracturing system 10 may not need an external lifting or lifting device (for example, a ladder, a hydraulic lift, or a scaffold) to reach goat-head connections 28. Certainly , all components and connections of the horizontal fracturing tree 12 can be reached at ground level.

Além das conexões do tipo cabeça de bode 28, que podem ser usadas para o processo de fraturamento, a árvore de fraturamento horizontal 12 também inclui uma conexão de acesso vertical 32. Consequentemente, um operador do poço pode ter acesso separado ao poço 14, enquanto o sistema de fraturamento 20 estiver acoplado à árvore de fraturamento horizontal 12. Tal como mostrado, a conexão de acesso vertical 32 fica em geral em linha com o eixo vertical 30 do poço 14. A conexão de acesso vertical 32 pode ser usada para alcançar o poço 14 em uma variedade de circunstân- cias. Por exemplo, a conexão de acesso vertical 32 pode ser usada para a recuperação de gás natural e/ou óleo, a recuperação de fluido de fratura- mento, a inserção de um mandril de fraturamento, e assim por diante. Durante o processo de fraturamento, a conexão de acesso vertical 32 pode não estar no uso. Em tais circunstâncias, a conexão de acesso vertical 32 pode ser obturada ou lacrada a fim de manter uma alta pressão no poço 14. Mais especificamente, a conexão de acesso vertical 32 pode ser obturada com a um ou mais de uma variedade de obturadores 34, tais como vedações de metal ou de elastômero. Por exemplo, um obturador de uma válvula de con- trapressão de uma só via (BPV) ou um obturador de ajuste de linha de cabos 38 podem ser usados para obturar a conexão de acesso vertical 32. Em determinadas modalidades, um lubrificante 40 pode ser usado para vedar a conexão de acesso vertical 32. Tal como será apreciado, um ou mais obturadores 34 podem ser usados na conexão de acesso vertical 32 para isolar o poço 14 e o furo de poço 22. Além disso, tal como discutido a seguir, um ou mais obturadores 34 podem ser usados abaixo de um furo horizontal (72; vide a FIG. 2) na árvore de fraturamento horizontal 12 para isolar qualquer equipamento acoplado à conexão de acesso vertical 32 acima da árvore de fraturamento horizontal 12. A conexão de acesso vertical 32 também pode ser usada para introduzir uma variedade de ferramentas e outros equipamentos no furo de poço 22. A FIG. 2 é um diagrama esquemático de uma modalidade do sistema de fraturamento 10, ilustrando a árvore de fraturamento horizontal 12 que tem uma ramificação 24 com três conexões do tipo cabeça de bode 28. Na modalidade ilustrada, a árvore de fraturamento horizontal 12 é acoplada a um bloco de válvula mestra 60 que tem uma válvula mestra 62. Mais especificamente, nesta modalidade, a árvore de fraturamento horizontal 12 é acoplada ao bloco de válvula mestra 60 por um flange 64. Em outras modalidades, tal como discutida a seguir, no bloco de válvula mestra 60 e na árvore de fraturamento horizontal 12 pode fazer parte de um único bloco unificado ou pode ser acoplada através de um conjunto de porcas de união queIn addition to the goat-head connections 28, which can be used for the fracturing process, the horizontal fracturing tree 12 also includes a vertical access connection 32. Consequently, a well operator can have separate access to well 14, while the fracturing system 20 is coupled to the horizontal fracturing tree 12. As shown, the vertical access connection 32 is generally in line with the vertical axis 30 of the well 14. The vertical access connection 32 can be used to reach the well 14 in a variety of circumstances. For example, the vertical access connection 32 can be used for the recovery of natural gas and / or oil, the recovery of fracturing fluid, the insertion of a fracturing mandrel, and so on. During the fracturing process, the vertical access connection 32 may not be in use. In such circumstances, the vertical access connection 32 can be closed or sealed in order to maintain a high pressure in the well 14. More specifically, the vertical access connection 32 can be closed with one or more of a variety of shutters 34, such as metal or elastomer seals. For example, a one-way shut-off valve (BPV) plug or a cable line adjustment plug 38 can be used to plug the vertical access connection 32. In certain embodiments, a lubricant 40 can be used. used to seal the vertical access connection 32. As will be appreciated, one or more plugs 34 can be used in the vertical access connection 32 to isolate well 14 and well bore 22. In addition, as discussed below, one or more shutters 34 can be used below a horizontal hole (72; see FIG. 2) in the horizontal fracturing tree 12 to isolate any equipment coupled to the vertical access connection 32 above the horizontal fracturing tree 12. The connection of vertical access 32 can also be used to insert a variety of tools and other equipment into well bore 22. FIG. 2 is a schematic diagram of a modality of the fracturing system 10, illustrating the horizontal fracturing tree 12 which has a branch 24 with three goat-head connections 28. In the illustrated embodiment, the horizontal fracturing tree 12 is coupled to a master valve block 60 that has a master valve 62. More specifically, in this embodiment, the horizontal fracturing tree 12 is coupled to the master valve block 60 by a flange 64. In other embodiments, as discussed below, in the block master valve 60 and the horizontal fracturing tree 12 can be part of a single unified block or can be coupled through a set of union nuts that

puxa os dois componentes um para o outro. Tal como será apreciado, a válvula mestra 62 regula o fluxo através de um furo principal 66 acoplado ao furo de poço 22. O fluxo através do furo principal 66 pode ser um fluido de produção tal como gás natural e/ou óleo, ou um fluido de fraturamento alimentado pelo sistema de fraturamento 20. O furo principal 66 e um furo vertical 67 da árvore 12 podem ser dimensionados de modo a prover um "acesso total ao furo", de maneira tal que as ferramentas podem ser introduzidas através dos furos 66 e 67 principais e verticais no furo de poço 22, sem limitações dos furos principais e verticais 66 e 67. Isto pode ser realizado, por exemplo, ao assegurar que os furos principais e verticais 66 e 67 têm um diâmetro interno que é igual ou maior do que o diâmetro interno de um revestimento de produção 69 dentro do furo de poço 22. Em determinadas modalidades, a válvula mestra 62 pode ser operada manualmente. Em outras modalidades, a válvula mestra 62 pode ser operada hidraulicamente. Além disso, os obturadores 34 podem ser dispostos no furo principal 66 para isolar uma parte desejada do furo 66. Por exemplo, um obturador 68 pode ser disposto no furo principal 66 para isolar um fluxo de fluido de fraturamen- to para o furo de poço 22. Similarmente, um obturador 70 pode ser disposto no furo principal 66 para isolar o equipamento acoplado à conexão de acesso vertical 32. Além disso, devido ao fato que a modalidade ilustrada inclui somente uma válvula mestra 62, um operador do poço pode alcançar o furo de poço 22 através da conexão de acesso vertical 32 sem ter que recorrer a múltiplas válvulas.pulls the two components towards each other. As will be appreciated, master valve 62 regulates flow through a main hole 66 coupled to well hole 22. The flow through main hole 66 can be a production fluid such as natural gas and / or oil, or a fluid of fracturing fed by the fracturing system 20. The main hole 66 and a vertical hole 67 of the tree 12 can be dimensioned in order to provide "full access to the hole", in such a way that the tools can be inserted through the holes 66 and 67 main and vertical holes in well 22, without limitations of main and vertical holes 66 and 67. This can be done, for example, by ensuring that the main and vertical holes 66 and 67 have an internal diameter that is equal to or greater than than the inside diameter of a production liner 69 inside the well bore 22. In certain embodiments, the master valve 62 can be operated manually. In other embodiments, the master valve 62 can be operated hydraulically. In addition, the plugs 34 can be arranged in the main hole 66 to isolate a desired part of the hole 66. For example, a plug 68 can be arranged in the main hole 66 to isolate a flow of fracturing fluid into the well hole. 22. Similarly, a plug 70 can be arranged in the main hole 66 to isolate the equipment coupled to the vertical access connection 32. In addition, due to the fact that the illustrated embodiment includes only a master valve 62, a well operator can reach the well bore 22 through the vertical access connection 32 without having to resort to multiple valves.

Tal como mostrado, um furo horizontal 72 estende-se através da árvore de fraturamento horizontal 12 ao longo do eixo horizontal 26 da árvore de fraturamento 12 (por exemplo, ao longo da ramificação horizontal 24), e é conectado operativamente ao furo principal 66. A árvore de fraturamento horizontal 12 também inclui as válvulas 74 dispostas ao longo do furo horizontal 72. As válvulas 74 são configuradas para controlar e regular o fluxo de fluido de fraturamento do sistema de fraturamento ao furo principal 66 e ao furo de poço 22. Tal como com a válvula mestra 62, as válvulas 74 da árvore de fraturamento horizontal 12 podem ser operadas manual ou hidraulicamente. A árvore de fraturamento horizontal 12 também inclui três conexões do tipo cabeça de bode 28 em uma extremidade 76 da ramificação 24 oposta ao furo principal 66. Mais especificamente, a árvore de fraturamento 12 inclui uma conexão do tipo cabeça de bode horizontal 78, uma conexão do tipo cabeça de bode vertical superior 80, e uma conexão do tipo cabeça de bode vertical inferior 82. Embora a modalidade ilustrada inclua três conexões do tipo cabeça de bode 38, outras modalidades podem incluir 1, 2, 4, 5, 6 ou mais tipos de conexões do tipo cabeça de bode 28 ou outros tipos de cone-xões de tubulação. Cada conexão do tipo cabeça de bode 28 é conectada operativamente ao furo horizontal 72. Tal como será apreciado, cada uma das três conexões do tipo cabeça de bode 28 pode ser conectada ao sistema de fraturamento 20 por uma tubulação ou por um outro conduto configurado para fluir um fluido de fraturamento . Além disso, na modalidade ilustrada, a árvore de fraturamento horizontal 12 é suportada por uma cinta 84 que se estende da árvore de fraturamento 12 ao bloco de válvula mestra 60. Por exemplo, a cinta 84 pode ser acoplada mecanicamente (por exemplo, aparafusada) ou ser soldada entre a árvore de fraturamento 12 e o bloco 60. Em outras modalidades, tal como discutido a seguir, a árvore de fraturamento horizontal 12 pode ser suportada por um pino ou uma cinta montada em um deslizador. A cinta 84 ajuda a reter a ramificação horizontal 24 na orientação horizontal, reduzindo desse modo a possibilidade de flexão ou de rotação da ramificação horizontal 24 em relação ao bloco 60, à cabeça de poço 18, ou várias conexões (por exemplo, o flange 64). A FIG. 3 é um diagrama esquemático de uma modalidade do sistema de fraturamento 10, ilustrando a árvore de fraturamento horizontal 12 que tem duas ramificações horizontais 24. A modalidade ilustrada inclui elementos similares e números dos elementos tal como a modalidade mostrada na FIG. 2. Ambas as ramificações horizontais 24 estendem-se do furo principal 66 ao longo do eixo horizontal 26. Além disso, as ramificações horizontais 24 da árvore de fraturamento 12 estendem-se em direções horizontais opostas. Em outras palavras, uma primeira ramificação 100 estende-se em uma primeira direção 102 se afastando horizontalmente da cabeça de poço 18, uma segunda ramificação 104 estende-se em uma segunda direção 106 se afastando horizontalmente da cabeça de poço 18, e a primeira e a segunda direções 102 e 106 ficam a cerca de 180 graus separadas uma da outra. Em outras modalidades, a primeira e a segunda direções 102 e 106 podem ficar de 1 a 179, de 2 a 150, de 3 a 100, de 4 a 50, ou de 5 a 25 graus separadas uma da outra. Similarmente, outras modalidades da árvore de fraturamento horizontal 12 podem incluir três ou mais ramificações hori-zontais 24. Por exemplo, as ramificações 24 da árvore de fraturamento horizontal 12 podem ser configuradas em um arranjo simétrico (por exemplo, duas ramificações 24 a 180 graus separadas uma da outra, três ramificações 24 a 120 graus separadas umas das outras, quatro ramificações a 90 graus separadas umas das outras, cinco ramificações 24 a 72 graus separadas umas das outras, ou seis ramificações 24 a 60 graus separadas umas das outras) em torno da cabeça de poço 18, desse modo reduzindo a possibilidade de flexão ou de rotação em relação à cabeça de poço 18, ao bloco 60, e às conexões associadas (por exemplo, o flange 64). O arranjo simétrico das ramificações 24 pode incluir comprimentos, diâmetros, e/ou pesos substancialmente iguais para ajudar a distribuir simetricamente as cargas em torno da cabeça de poço 18. Em outras modalidades, as ramificações 24 podem não estar em um arranjo simétrico em torno da cabeça de poço 18.As shown, a horizontal hole 72 extends through the horizontal fracturing tree 12 along the horizontal axis 26 of the fracturing tree 12 (for example, along the horizontal branch 24), and is operatively connected to the main hole 66. The horizontal fracturing tree 12 also includes valves 74 arranged along horizontal hole 72. Valves 74 are configured to control and regulate the flow of fracturing fluid from the fracturing system to main hole 66 and well hole 22. Such as with the master valve 62, the valves 74 of the horizontal fracturing tree 12 can be operated manually or hydraulically. The horizontal fracturing tree 12 also includes three goat-head connections 28 at one end 76 of branch 24 opposite main hole 66. More specifically, the fracturing tree 12 includes a horizontal goat-head connection 78, a connection of the upper vertical goat-head type 80, and a lower vertical-goat-head connection 82. Although the illustrated embodiment includes three goat-head connections 38, other embodiments may include 1, 2, 4, 5, 6 or more types of goat-head connections 28 or other types of pipe connections. Each goat-head 28 connection is operatively connected to horizontal hole 72. As will be appreciated, each of the three goat-head 28 connections can be connected to the fracturing system 20 by a pipe or other conduit configured for flow a fracturing fluid. In addition, in the illustrated embodiment, the horizontal fracturing tree 12 is supported by a belt 84 which extends from the fracturing tree 12 to the master valve block 60. For example, the belt 84 can be mechanically coupled (for example, screwed) or be welded between the fracturing tree 12 and the block 60. In other embodiments, as discussed below, the horizontal fracturing tree 12 can be supported by a pin or a strap mounted on a slider. The strap 84 helps to retain the horizontal branch 24 in horizontal orientation, thereby reducing the possibility of bending or rotating the horizontal branch 24 in relation to the block 60, the wellhead 18, or several connections (for example, the flange 64 ). FIG. 3 is a schematic diagram of an embodiment of the fracturing system 10, illustrating the horizontal fracturing tree 12 which has two horizontal branches 24. The illustrated embodiment includes similar elements and element numbers such as the embodiment shown in FIG. 2. Both horizontal branches 24 extend from main hole 66 along horizontal axis 26. In addition, horizontal branches 24 of fracturing tree 12 extend in opposite horizontal directions. In other words, a first branch 100 extends in a first direction 102 horizontally away from the wellhead 18, a second branch 104 extends in a second direction 106 away horizontally from the wellhead 18, and the first and the second directions 102 and 106 are about 180 degrees apart from each other. In other embodiments, the first and second directions 102 and 106 can be from 1 to 179, from 2 to 150, from 3 to 100, from 4 to 50, or from 5 to 25 degrees apart from each other. Similarly, other modalities of the horizontal fracturing tree 12 can include three or more horizontal branches 24. For example, branches 24 of horizontal fracturing tree 12 can be configured in a symmetrical arrangement (for example, two branches 24 to 180 degrees separated from each other, three branches 24 to 120 degrees separated from each other, four branches at 90 degrees separated from each other, five branches 24 to 72 degrees separated from each other, or six branches 24 to 60 degrees separated from each other) in around the wellhead 18, thereby reducing the possibility of bending or rotation in relation to the wellhead 18, the block 60, and the associated connections (for example, the flange 64). The symmetrical arrangement of the branches 24 can include substantially equal lengths, diameters, and / or weights to help symmetrically distribute the loads around the wellhead 18. In other embodiments, the branches 24 may not be in a symmetrical arrangement around the wellhead. wellhead 18.

Tal como mostrado, o furo horizontal 72 de cada uma dentre a primeira e a segunda ramificações 100 e 104 da árvore de fraturamento horizontal 12 é conectado operativamente ao furo principal 66. Em consequência disto, dois fluxos de fluido de fraturamento podem entrar no furo principal 66 durante uma operação de fraturamento, tal como indicado pelas setas 103. Além disso, ambas as ramificações horizontais 100 e 104 têm três conexões do tipo cabeça de bode 28, em que cada conexão do tipo cabeça de bode 28 é conectada operativamente ao respectivo furo horizontal 72 da primeira e segunda ramificações 100 e 104. Tal como discutido acima, as ramificações horizontais 24 podem ter outros números de conexões do tipo cabeça de bode 28, tais como 1, 2, 4, 5, 6 ou mais conexões do tipo cabeça de bode 28.As shown, the horizontal hole 72 of each of the first and second branches 100 and 104 of the horizontal fracturing tree 12 is operatively connected to the main hole 66. As a result, two streams of fracturing fluid can enter the main hole 66 during a fracturing operation, as indicated by arrows 103. In addition, both horizontal branches 100 and 104 have three goat head 28 connections, where each goat head 28 connection is operatively connected to the respective hole horizontal 72 of the first and second branches 100 and 104. As discussed above, horizontal branches 24 can have other numbers of goat-head connections 28, such as 1, 2, 4, 5, 6 or more head connections of goat 28.

Na modalidade ilustrada, a primeira e a segunda ramificações horizontais 100 e 104 e o bloco de válvula mestra 60 formam um único bloco contínuo 108. Em outras palavras, a primeira e a segunda ramificações horizontais 100 e 104 e o bloco de válvula mestra 60 podem ser uma única peça, e não são acopladas uma à outra pelo flange 64. Por exemplo, um único bloco de metal pode ser usado para formar as ramificações 100 e 104 e o bloco 60, ao invés de conectar componentes de metal separados. Em outras modalidades, a primeira e a segunda ramificações horizontais 100 e 104 e o bloco de válvula mestra 60 podem para ser acoplados de maneira fixa entre si através de junções soldadas ou outras conexões permanentes. Desta maneira, o número de flanges 64 e de outras conexões removíveis no sistema de fraturamento 10 é reduzido, desse modo aumentando a integridade estrutural no sistema de fraturamento 10 e reduzindo os efeitos de momentos de flexão no sistema de fraturamento 10. A FIG. 4 é um diagrama esquemático de uma modalidade do sistema de fraturamento 10, ilustrando a árvore de fraturamento horizontal 12 montada em um deslizador 120. A modalidade ilustrada inclui elementos similares e números de elementos tal como a modalidade mostrada na FIG. 2. Tal como mostrado, o deslizador 120 é disposto sobre a cabeça de poço 18 e suporta a árvore de fraturamento horizontal 12. Em determinadas modalidades, o deslizador 120 pode incluir uma abertura central que é completamente cercada por elementos estruturais (por exemplo, vigas e armação), de maneira tal que a cabeça de poço 18 encaixa na abertura central e é com-pletamente cercada pelos elementos estruturais. Por conseguinte, a árvore de fraturamento horizontal 12 pode ser instalada ao mover o deslizador 120 para uma posição acima da cabeça de poço 18, e então o deslizador 120 é conduzido lentamente para baixo de maneira tal que a cabeça de poço 18 encaixa dentro da abertura central. Em outras modalidades, o deslizador 120 pode incluir uma abertura ou entalhe que se estende horizontalmente de uma borda do deslizador 120 a uma parte central do deslizador 120. Por conseguinte, a árvore de fraturamento horizontal 12 pode ser instalada ao mover o deslizador 120 horizontalmente para a cabeça de poço 18, de maneira tal que a cabeça de poço se move gradualmente ao longo do entalhe até que a árvore 12 esteja na posição apropriada. Em uma ou outra modalidade, o deslizador 120 ajuda a suportar, nivelar e em geral alinhar a árvore 12 durante e após a instalação da árvore 12. Além disso, a árvore de fratu- ramento horizontal 12 é suportada pelas cintas 122, que se estendem entre a árvore de fraturamento horizontal 12 e o deslizador 120. Em determinadas modalidades, as cintas 122 podem ser fixadas mecanicamente (por exemplo, aparafusadas) ou soldadas entre a árvore de fraturamento horizontal 12 e o deslizador 120. O deslizador 120 é fixado no solo por pinos ancorados 124. Por exemplo, os pinos ancorados 124 podem ser fixados no solo por meio de concreto ou um outro material de ancoragem.In the illustrated embodiment, the first and second horizontal branches 100 and 104 and the master valve block 60 form a single continuous block 108. In other words, the first and second horizontal branches 100 and 104 and the master valve block 60 can be a single piece, and are not coupled to each other by flange 64. For example, a single metal block can be used to form branches 100 and 104 and block 60, instead of connecting separate metal components. In other embodiments, the first and second horizontal branches 100 and 104 and the master valve block 60 can be fixedly coupled to each other via welded joints or other permanent connections. In this way, the number of flanges 64 and other removable connections in the fracturing system 10 is reduced, thereby increasing the structural integrity in the fracturing system 10 and reducing the effects of bending moments in the fracturing system 10. FIG. 4 is a schematic diagram of an embodiment of the fracturing system 10, illustrating the horizontal fracturing tree 12 mounted on a slider 120. The illustrated embodiment includes similar elements and element numbers such as the embodiment shown in FIG. 2. As shown, the slider 120 is arranged on the wellhead 18 and supports the horizontal fracturing tree 12. In certain embodiments, the slider 120 may include a central opening that is completely surrounded by structural elements (for example, beams and frame), in such a way that the wellhead 18 fits into the central opening and is completely surrounded by the structural elements. Therefore, the horizontal fracturing tree 12 can be installed by moving the slider 120 to a position above the wellhead 18, and then the slider 120 is driven slowly downwards in such a way that the wellhead 18 fits into the opening. central. In other embodiments, the slider 120 may include an opening or notch that extends horizontally from an edge of the slider 120 to a central part of the slider 120. Therefore, the horizontal fracturing tree 12 can be installed by moving the slider 120 horizontally to the wellhead 18, in such a way that the wellhead gradually moves along the notch until the tree 12 is in the appropriate position. In either mode, the slider 120 helps to support, level and in general align the tree 12 during and after the installation of the tree 12. In addition, the horizontal fracturing tree 12 is supported by the straps 122, which extend between the horizontal fracturing tree 12 and the slider 120. In certain embodiments, the straps 122 can be mechanically fixed (for example, screwed) or welded between the horizontal fracturing tree 12 and the slider 120. The slider 120 is fixed to the ground by anchored pins 124. For example, anchored pins 124 can be fixed to the ground by means of concrete or another anchoring material.

Além disso, o deslizador 120 inclui as pernas de ajuste 126. As pernas de ajuste 126 permitem que seja ajustada a altura de uma altura 128 do deslizador 120 a partir do solo. Por exemplo, as pernas de ajuste 126 podem ser pernas impelidas pneumaticamente, pernas impelidas hidraulicamente, pernas motorizadas, perna rosqueadas, ou qualquer combinação destas. Além disso, as pernas de ajuste 126 podem ser ajustadas manualmente por um operador, ou as pernas de ajuste 126 podem ser ajustadas automaticamente por um controlador que incorpore uma retroalimentação de sensor, a entrada do usuário, e vários modelos (por exemplo, um modelo CAD da árvore 12, um modelo da paisagem, e assim por diante).In addition, the slider 120 includes the adjustment legs 126. The adjustment legs 126 allow the height of a height 128 of the slider 120 to be adjusted from the ground. For example, adjusting legs 126 can be pneumatically driven legs, hydraulically driven legs, motorized legs, threaded legs, or any combination thereof. In addition, adjustment legs 126 can be adjusted manually by an operator, or adjustment legs 126 can be adjusted automatically by a controller that incorporates sensor feedback, user input, and various models (for example, a model CAD of tree 12, a model of the landscape, and so on).

Enquanto a altura 128 do deslizador 120 é ajustada, a altura da árvore de fraturamento horizontal 12 é ajustada. As pernas de ajuste 126 podem ser usadas para prover um suporte vertical adicional para prender a árvore de fraturamento horizontal 12 no lugar, bloqueando desse modo qualquer movimento indesejado da árvore 12. As pernas de ajuste 126 também podem ser usadas para nivelar a árvore 12 em relação ao solo e/ou alinhar a árvore 12 em relação à cabeça de poço 18. Por exemplo, as pernas de ajuste 126 da direita podem ser usadas para levantar ou abaixar a parte da direita do deslizador 120, e desse modo a árvore de fraturamento horizontal 12. Do mesmo modo, a perna de ajuste 126 da esquerda pode ser usada para levantar ou abaixar a parte da esquerda do deslizador 120, e desse modo a árvore de fraturamento horizontal 12. A FIG. 5 é um diagrama esquemático de uma modalidade do sistema de fraturamento 10, ilustrando uma árvore de fraturamento horizontal 12 que tem duas conexões horizontais do tipo cabeça de bode 28. A modalidade ilustrada inclui elementos similares e números de elementos tal como a modalidade mostrada na FIG. 2. Tal como mostrado, a extremidade 76 da ramificação 24 da árvore de fraturamento 12 inclui duas conexões do tipo cabeça de bode 28. Mais especificamente, cada conexão do tipo cabeça de bode 28 estende-se horizontalmente da extremidade 76 da ramificação 24. Em outras palavras, cada uma das conexões do tipo cabeça de bode 28 estende-se da extremidade 76 ao longo do eixo horizontal 26 da árvore de fra- turamento horizontal 12. Tal como discutido acima, cada conexão do tipo cabeça de bode 28 é conectada operativamente ao furo horizontal 72. A FIG. 6 é uma modalidade do sistema de fraturamento 10, ilustrando a cabeça do poço 18 que tem um suspensor de revestimento 140 com uma porta de acesso 142 para o furo horizontal 72. A modalidade ilustrada inclui elementos similares e números de elementos tal como a modalidade mostrada na FIG. 2. Tal como mostrado, o furo horizontal 72 estende- se através da porta de acesso 142 do suspensor de revestimento 140 e é acoplado ao furo principal 66. Além disso, na modalidade ilustrada, a válvula mestra 62 fica localizada na árvore de fraturamento horizontal 12 e ao longo do furo horizontal 72. Tal como será apreciado, a conexão do furo horizontal 72 ao furo principal 66 através da porta de acesso 142 do suspensor de revestimento 140 permite que um operador alcance o suspensor de revestimento 140 (por exemplo, através do acesso vertical 32) sem ter que mover a árvore de fraturamento horizontal 12. Similarmente, um operador pode al- cançar o furo principal 66 e o furo de poço 22 sem remover a árvore de fratu- ramento horizontal 12 da cabeça de poço 18.While the height 128 of the slider 120 is adjusted, the height of the horizontal fracturing tree 12 is adjusted. Adjustment legs 126 can be used to provide additional vertical support to hold horizontal fracturing tree 12 in place, thereby blocking any unwanted movement of the tree 12. Adjustment legs 126 can also be used to level the tree 12 in in relation to the ground and / or aligning the tree 12 in relation to the wellhead 18. For example, the adjustment legs 126 on the right can be used to raise or lower the right part of the slider 120, and thus the fracturing tree horizontal 12. Likewise, the adjustment leg 126 on the left can be used to raise or lower the left part of the slider 120, and thus the horizontal fracturing tree 12. FIG. 5 is a schematic diagram of a modification of the fracturing system 10, illustrating a horizontal fracturing tree 12 which has two horizontal connections of the goat head type 28. The illustrated modality includes similar elements and element numbers such as the modality shown in FIG . 2. As shown, end 76 of branch 24 of fracturing tree 12 includes two goat-head connections 28. More specifically, each goat-head connection 28 extends horizontally from end 76 of branch 24. In in other words, each of the goat-head connections 28 extends from the end 76 along the horizontal axis 26 of the horizontal breaking tree 12. As discussed above, each goat-head connection 28 is operatively connected to the horizontal hole 72. FIG. 6 is a modality of the fracturing system 10, illustrating the wellhead 18 which has a casing hanger 140 with an access door 142 for the horizontal hole 72. The illustrated modality includes similar elements and numbers of elements such as the modality shown in FIG. 2. As shown, the horizontal hole 72 extends through the access door 142 of the coating hanger 140 and is coupled to the main hole 66. In addition, in the illustrated embodiment, the master valve 62 is located in the horizontal fracturing tree 12 and along horizontal hole 72. As will be appreciated, the connection of horizontal hole 72 to main hole 66 through access door 142 of coating hanger 140 allows an operator to reach coating hanger 140 (for example, through vertical access 32) without having to move the horizontal fracturing tree 12. Similarly, an operator can reach the main hole 66 and the well hole 22 without removing the horizontal fracturing tree 12 from the wellhead 18.

Embora a invenção possa ser suscetível a várias modificações e formas alternativas, as modalidades específicas foram mostradas a título de exemplo nos desenhos e foram aqui descritas em detalhes. No entanto, deve ser compreendido que a invenção não está se presta a ser limitada às formas particulares apresentadas. Ao invés disto, a invenção deve cobrir todas as modificações, equivalentes e alternativas que se enquadram dentro do caráter e âmbito da invenção tal como definido pelas seguintes reivindi- cações anexas.Although the invention may be susceptible to various modifications and alternative forms, the specific modalities have been shown by way of example in the drawings and have been described in detail here. However, it must be understood that the invention is not likely to be limited to the particular forms presented. Instead, the invention must cover all modifications, equivalents and alternatives that fall within the character and scope of the invention as defined by the following appended claims.

Claims

1. System (10) comprising: a horizontal fracturing tree (12) supported on the ground having a horizontal width (13) and a vertical height (15), the tree (12) comprising: a first hydraulic fracturing hole configured for a first fluid flows, wherein the first hydraulic fracturing hole comprises: a first horizontal hole (72) extending along a first horizontal axis and a vertical hole (67); and where the first horizontal axis is generally perpendicular to a vertical axis of a wellhead (18) when the fracturing tree (12) is coupled to the wellhead (18), characterized by the fact that the horizontal width (13 ) of the tree (12) is greater than the vertical height (15).

2. System (10), according to claim 1, characterized by the fact that the horizontal fracturing tree (12) supported on the ground comprises a first goat head connection (28), in which the first head connection goat (28) is operationally connected to the first hydraulic fracturing hole (72).

System (10) according to claim 2, characterized in that the first goat-head connection (28) extends along one of the first horizontal axis or the vertical axis.

4. System according to claim 2 or 3, characterized by the fact that the horizontal fracturing tree (12) supported on the ground comprises a second goat head connection (28) operatively coupled to the first hydraulic fracturing hole.

5. System according to claim 3, characterized by the fact that the first goat-head connection (28) extends along the first horizontal axis and the second goat-head connection (28) extends along the vertical axis (30).

6. System according to claim 3, characterized by the fact that the first goat-head connection (28) extends along the first horizontal axis and the second goat-head connection (28) extends along the first horizontal axis.

7. System (10) according to any one of claims 1 to 6, characterized by the fact that the horizontal fracturing tree (12) supported on the ground is coupled to a master valve block (60) that has a master valve (62), and the master valve block (60) is coupled to a wellhead (18).

8. System, according to claim 7, characterized by the fact that it also comprises a belt (84) that extends from the horizontal fracturing tree (12) supported on the ground to the master valve block (60), in that the belt (84) is configured to support the horizontal fracturing tree (12) supported on the ground.

9. System (10), according to claim 7, characterized by the fact that it comprises: a slide (120) arranged around the wellhead (18) and configured to be fixed to a soil surface; and at least one strap (122) disposed between the slider (120) and the horizontal fracturing tree (12) resting on the ground, where the strap (122) is configured to support the horizontal fracturing tree (12) resting on the ground .

System (10) according to claim 9, characterized in that, preferably, the slider (120) comprises at least one height adjustment leg (126) configured to adjust a height of the slider (120) to from the soil surface.

11. System (10) according to any one of claims 1 to 10, characterized by the fact that the horizontal fracturing tree (12) supported on the ground comprises a vertical access connection (32) that extends along the axis vertical (30).

12. System (10), according to claim 11, characterized by the fact that the vertical access connection (32) is configured to receive a plug (70) or a tool.

System (10) according to claim 1, characterized in that it comprises: a first valve (74) arranged along the first horizontal hole (72); and a second valve (74) disposed along the first horizontal hole (72).

14. System (10), according to claim 13, characterized by the fact that the horizontal fracturing tree (12) supported on the ground comprises a master valve (62) and a vertical access connection (32) aligned with the axis vertical (30) of the wellhead (18), and the first and second valves (74) are horizontally displaced from the vertical axis (30).

15. System (10) according to claim 13 or 14, characterized by the fact that the horizontal fracturing tree (12) supported on the ground comprises: a second hydraulic fracturing hole (72) configured to flow a second fluid, wherein the second hydraulic fracturing hole (72) extends along a second horizontal axis, the second horizontal axis is generally perpendicular to the vertical axis (30) of the wellhead (18), and the second hydraulic fracturing hole (72) is different from the first hydraulic fracturing hole (72); and a third valve (74) disposed along the second hydraulic fracturing hole (72).

16. System (10) according to any one of claims 13 to 15, characterized by the fact that the horizontal fracturing tree (12) supported on the ground comprises a one-piece body having the first hydraulic fracturing hole (72 ).

17. System (10) according to any one of claims 13 to 16, characterized in that the horizontal fracturing tree (12) supported on the ground is supported by a slide (120) that has at least one adjustment mechanism in height (126).

18. System (10) according to claim 1, characterized by comprising: a first branch (24) of horizontal fracturing tree (12), having the first hydraulic fracturing hole (72); and a first support (84) configured to support the first horizontal fracturing tree branch (24) in a first horizontal orientation, where the length of the first horizontal fracturing tree branch (24) is greater than the vertical height (15).

19. System (10), according to claim 18, characterized by the fact that the horizontal fracturing tree (12) supported on the ground comprises: a second branch (24) of horizontal fracturing tree, in which the second branch ( 24) horizontal fracturing tree (12) comprises a second hydraulic fracturing hole (72); and a second support (84) configured to support the second horizontal fracturing tree branch (24) (12) in a second horizontal orientation.

20. System (10) according to claim 18 or 19, characterized in that the first branch (24) of horizontal fracturing tree (12) comprises at least one goat head connection (28), and at least one goat head connection (28) is operationally coupled to the first hydraulic fracturing hole (72).