BR112014018759B1

BR112014018759B1 - Montagem de completação para uso subterrâneo

Info

Publication number: BR112014018759B1
Application number: BR112014018759-2A
Authority: BR
Inventors: Luis A. Garcia; Britain A. Fisher; Elmer R. Peterson
Original assignee: Baker Hughes Incorporated
Priority date: 2012-02-09
Filing date: 2013-02-01
Publication date: 2021-11-16
Also published as: NO347116B1; GB2519428A; US20130206394A1; AU2013217570B2; GB2519428B; NO20140729A1; US9010417B2; NO347110B1; BR112014018759A8; AU2013217570A1; NO20220308A1; BR112014018759A2; GB201415831D0; WO2013119472A1

Abstract

tela de furo de poço com desvios exteriores e conexões de desvio conduzidos em juntas tubulares. a presente invenção refere-se a uma montagem de telas constituída de juntas conectadas com desvios exteriores que percorrem as conexões rosqueadas dentre as juntas que apresenta condutores para os desvios adjacentes tratados, em que as extremidades rosqueadas das juntas são conectadas a um acoplamento. o mandril percorre de uma junta para a próxima dentro do acoplamento rosqueado e é vedado para os respectivos tubos base em extremidades opostas do acoplamento. em cada extremidade do mandril, o tubo base circundante tem aberturas do condutor em que os desvios terminam para definir uma trajetória anular entre os pares de condutores. os desvios podem ter passagens de saída de cascalhos inclinadas ou, de fato, nenhuma abertura de cascalho. os desvios podem percorrer sobre a tela ou tubo sem roscas com uma opção para montagem de uma cobertura sobre os desvios geralmente paralelos.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[0001] O campo da invenção consiste em montagens de tela parauso subterrâneo produzidas a partir de uma pluralidade de seções que são aparafusadas. Os elementos tubulares de desvio estendem-se pelo exterior das telas para um acoplamento de montagem que utiliza um mandril interno que percorre a conexão de acoplamento para conduzir internamente os desvios em uma trajetória anular. Pelo menos um dos desvios em qualquer junta pode ter saídas inclinadas com elevações adjacentes.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[0002] As montagens de tela são frequentemente utilizadas emcompletações em associação com cascalho comprimido ao redor das seções da tela no espaço anular que circunda as telas. A obtenção de uma boa distribuição de cascalho é importante para a eficácia do empacotamento de cascalhos como uma ajuda em particulados de aprisionamento em uma produção de fluidos e, dessa forma, se estende a vida útil das telas. A obtenção da distribuição do cascalho uniformemente de maneira particular em completações horizontais tem sido sempre um problema. Um outro problema é a tendência do cascalho à colmatagem de modo que os vãos sobre as telas sejam formados onde não há cascalho comprimido. Além dos problemas operacionais, existem problemas com a facilidade de montagem das juntas de tela e a conexão dos desvios que atravessam as telas ou por fora das telas.

[0003] No projeto que conecta o espaço anular entre a tela e a tubulação base das seções de tela adjacente é mostrado no Pedido de Patente US 6.405.800 em que uma passagem dos espaços anulares adjacentes sob as telas adjacentes atravessa uma passagem anular em um acoplamento com o uso de um mandril interno que percorre a junta com aberturas em extremidades opostas para conectar os espaços anulares adjacentes entre as telas adjacentes. Outros exemplos de fluxo através de conectores usado com as telas são os Pedidos de Patentes US 7.048.061; US 6.170.522; US 6.192.924; US 6.196.596; US 4.508.135; US 7.147.003; US 6.409.219; US 5.082.052; US 6.752.207; US 5.868.200; US 5.476.143; US4.510.996; US 6.923.262 e a Publicação US 2009/0095471.

[0004] Esses projetos tiveram várias limitações nas áreas de facilidade de montagem, durabilidade ou nas configurações limitadas que os mesmos tornam possíveis. Os mesmos conectam os desvios individualmente ao longo de uma junta; têm um projeto em forma de concha que precisa ser aparafusado ao longo de uma junta; fornecem um número limitado de orientações de desvio antes do padrão repetido ou os espaços anulares simplesmente conectados sob seções de tela adjacentes. A presente invenção aborda esses problemas de uma maneira que os elementos versados na técnica irão apreciar que isso permite a condução rápida de desvios ao longo de uma conexão rosqueada bem como múltiplos padrões de um desvio com saídas de cascalho em combinação com desvios que não saem com a finalidade de orientar o desvio de saída de cascalho em uma determinada junta em múltiplas orientações circunferenciais múltiplas sem utilizar estruturas complexas como as roscas espaçadas ou a montagem do elemento de desvio flutuante, que são livres para girar durante a constituição do piso da sonda. Esses e outros aspectos da presente invenção serão mais prontamente evidentes para aqueles versados na técnica a partir de uma análise da discussão da modalidade preferencial e dos desenhos associados enquanto se observa que o escopo completo da invenção deve ser encontrado nas reivindicações anexas.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0005] Uma montagem de telas produzidas a partir de juntas co- nectadas aos desvios exteriores que percorrem as conexões rosquea- das entre as juntas apresenta condutores para as extremidades ros- queadas de junta adjacentes aos desvios que são conectadas a um acoplamento. Um mandril percorre a partir de uma junta para a próxima dentro acoplamento rosqueado e é vedado para os respectivos tubos base em extremidades opostas do acoplamento. Em cada extremidade do mandril, o tubo base circundante tem aberturas do condutor onde os desvios terminam para definir uma trajetória de fluxo anular entre os pares de condutores. Os desvios podem ter passagens de saída de cascalho inclinadas ou, de fato, nenhuma abertura de cascalho. Os desvios podem percorrer sobre a tela ou tubo sem roscas com uma opção para montagem de uma cobertura sobre os desvios geralmente paralelos.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0006] Figura 1 é uma vista em corte de uma junta conectada quemostra a passagem anular através do acoplamento para os desvios;

[0007] Figura 2 é a vista ao longo da linha 2-2 da Figura 1;

[0008] Figura 3 é uma vista em perspectiva da Figura 1;

[0009] Figura 4 é uma vista em perspectiva do desvio externo quemostra as elevações opostas;

[00010] Figura 5 é uma vista em corte tomada ao longo da linha 5-5 da Figura 4 através do desvio externo;

[00011] Figura 6 ilustra uma orientação possível de desvios perfurados e não perfurados; e

[00012] Figura 7 é uma vista em perspectiva de uma cobertura protetora que pode ser montada sobre os desvios.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES PREFERENCIAS

[00013] Referindo-se à Figura 1, os tubos base 10 e 12 são conectados ao acoplamento rosqueado 14. Antes de o tubo base 10 ser posicionado próximo ao acoplamento 14 para rosqueamento, um mandril 16 é inserido no tubo base 12 e é sustentado no ombro 18. Uma ou mais vedações 18 vedam novamente o tubo base 12. À medida que o tubo base 10 é rosqueado ao acoplamento 14, as vedações superiores 20 estão em engate de vedação com o tubo base 10. Quando o tubo base 10 é completamente constituído para o acoplamento 14, uma passagem anular 22 é definida entre o mandril 16 e os tubos base conectados 10 e 12 que são agora presos de forma rosqueada no acoplamento 14. A passagem tem entradas 24 no tubo base 10 e saídas 26 no tubo base 12. Uma pluralidade de elementos tubulares de desvios, em que dois dos quais 28 e 30 são mostrados com terminação em um anel ou condutor de extremidade comum 32 com, de preferência, uma conexão vedada que pode ser realizada por soldagem, vedações ou outros dispositivos. Opcionalmente, alguma folga mínima pode ser usada com algum vazamento menor tolerável. O fluxo que sai dos elementos tubulares 28 e 30 é representado pelas setas 34 atravessa as aberturas 24 na trajetória para a passagem anular 22 antes de produzir uma saída através das aberturas 26 que leva para o anel ou condutor de extremidade 36 no tubo base 12. Essencialmente, a montagem em extremidades opostas da Figura 1 é uma imagem de espelho.

[00014] Fora da extremidade esquerda da Figura 1 e no tubo base 10 há uma tela 38 que é mais bem vista na Figura 2. A tela pode ter uma variedade de projetos conhecidos tal como o enrolamento de fio com o tubo base 10 que tem aberturas abaixo da tela 38 de uma maneira conhecida. Fora da extremidade direta da Figura 1 há uma montagem de imagem de espelho com outra tela sobre o tubo base 12 e montada da mesma maneira. Também é mostrado na Figura 2 um esboço preferencial que utiliza os desvios 28, 30, 40, 42 e 44. Os versados na técnica irão apreciar que o número de desvios depende do seu tamanho e sua forma e do tamanho da combinação do tubo base e da tela subjacente. Preferencialmente, a altura dos desvios precisa estar em um mínimo para a dimensão de arrasto da cobertura opcional 46 mostrada nas Figuras 2 e 7. A cobertura 46 é o projeto mais conhecido na técnica e serve, para a maior parte, para uma luva perfurada com um padrão de repetição de aberturas que podem ser fabricadas de uma variedade de maneiras. Preferencialmente, a cobertura 46, se utilizada, se estende sobre o comprimento de uma tela 38 em uma determinada junta do tubo base como 10 ou 12 onde a tela 38 para perto dos condutores tais como 32 e 26 que aparecem na maioria das juntas no intervalo dotado de tela Os versados na técnica irão apreciar que os desvios podem percorrer sobre as juntas de tubo sem roscas bem como pelas juntas dotadas de tela.

[00015] Referindo às Figuras 2 e 4 a 6, será observado que a disposição preferencial em qualquer junta com uma tela deve ter um desvio único tal como 44 que tem portas de saída 48 e 50 e uma extremidade aberta inferior 52. As saídas 48 e 50 têm aberturas com uma face de inclinação de saída 54 para minimizar os efeitos da erosão de cascalho que flui através disso. Existem elevações paralelas opostas 56 e 58 para promover o fluxo de saída de cascalho através da elevação da parede de furo de poço circundante.

[00016] A Figura 6 mostra uma disposição preferencial ao longo de coluna de juntas que têm telas com desvios sobrejacentes entre os condutores 54, 56, 58 e 60. Em cada intervalo entre os condutores, existem desvios múltiplos sem aberturas e um é mostrado com três aberturas 48, 50 e 52. O posicionamento circunferencial do desvio com as aberturas é preferencial de modo que os desvios com aberturas entre os condutores adjacentes sejam circunferencialmente deslocados em um padrão que se repete e é uniformemente espaçado ou, por outro lado, é totalmente aleatório. Embora um único desvio seja mostrado com as aberturas entre os condutores adjacentes mais que um desvio pode ter aberturas entre um par de condutores. Embora os desvios sem aberturas sejam mostrados alinhados na Figura 6 entre os condutores, os mesmos podem ser deslocados em um padrão regular ou aleatório. Os condutores ilustrados se conformam à descrição fornecida anteriormente em conjunto com as Figuras 1 a 3.

[00017] É ilustrado um sistema que é montado rapidamente e que pode conectar por um acoplamento através de uma passagem que é anular e se estende dentro do acoplamento de modo que os desvios sejam conduzidos juntos em extremidades opostas da conexão ros- queada. Um mandril inserido com a extremidade veda os tubos base em extremidades opostas do acoplamento e as portas nos tubos base em lados opostos do acoplamento definem cada trajetória de fluxo anular. Os desvios sem aberturas podem ser usados para conectar os condutores separados e os desvios podem ser também usados para percorrer as seções de um tubo sem roscas. Embora os desvios estejam de preferência fora das seções de tela onde a tela é vedada em extremidades opostas ao exterior do tubo sem roscas, outras disposições são contempladas tal como o fluxo de alguns ou todos os desvios sob a tela e o corte das partes da tela para saídas de cascalho dos desvios. Alternativamente, alguns desvios podem estar sobre a tela com portas de saída embora outros possam estar abaixo da tela. Embora os desvios sejam mostrados geralmente e axialmente estendidos, os mesmos também podem ser orientados de forma espiral nos tubos base.

[00018] A descrição acima é ilustrativa da modalidade preferencial e várias modificações podem ser feitas pelos versados na técnica sem se afastar da invenção, cujo escopo deve ser determinado a partir do escopo literal e equivalente das reivindicações abaixo.

Claims

1. Montagem de completação para uso subterrâneo, caracterizada pelo fato de que compreende:pelo menos um primeiro e um segundo elementos tubulares (10, 12) seletivamente conectados a pelo menos um acoplamento (14);pelo menos um elemento tubular de desvio (28, 30, 40, 42, 44) sobre uma superfície exterior do dito primeiro elemento tubular (10) que tem extremidades que terminam em pelo menos uma primeira conexão fluida que define uma primeira trajetória em formato anular com o dito primeiro elemento tubular (10);pelo menos um elemento tubular de desvio (28, 30, 40, 42, 44) sobre uma superfície exterior do dito segundo elemento tubular (12) que tem extremidades que terminam em pelo menos uma segunda conexão fluida que define uma segunda trajetória em formato anular com o dito segundo elemento tubular (12);o dito primeiro elemento tubular (10) tem pelo menos uma porta de parede dentro da dita primeira conexão fluida;o dito segundo elemento tubular (12) que tem pelo menos uma porta de parede dentro da dita segunda conexão fluida;um mandril (16) montado dentro do dito acoplamento (14) e que define uma trajetória de fluxo em formato anular entre os mesmos que coloca as ditas primeira e segunda trajetórias em formato anular em comunicação fluida através das ditas portas de parede.

2. Montagem, de acordo com a reivindicação 1, caracteri-zada pelo fato de que:os ditos primeiro e segundo elementos tubulares (10, 12) compreendem adicionalmente uma tela que tem extremidades vedadas com os ditos primeiro e segundo elementos tubulares (10, 12) res-pectivamente que param junto à dita conexão fluida comum nos mesmos; o dito elemento tubular de desvio (28, 30, 40, 42, 44) em cada um dos ditos elementos tubulares (10, 12) é posicionado em uma superfície externa de uma tela montada nos mesmos.

3. Montagem, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que:o dito pelo menos um elemento tubular de desvio (28, 30, 40, 42, 44) nos ditos primeiro e segundo elementos tubulares (10, 12) compreende uma pluralidade de elementos tubulares de desvio (28, 30, 40, 42, 44) circunferencialmente espaçados com pelo menos um dito desvio (28, 30, 40, 42, 44) em cada um dos ditos primeiro e segundo elementos tubulares (10, 12) que têm pelo menos uma abertura lateral.

4. Montagem, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que:o dito elemento tubular de desvio (28, 30, 40, 42, 44) com a dita abertura tem uma extremidade aberta que para junto a uma conexão fluida comum adjacente e pelo menos uma outra abertura ao longo do comprimento do dito elemento tubular de desvio (28, 30, 40, 42, 44).

5. Montagem, de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que:a dita abertura ao longo do comprimento do dito elemento tubular de desvio (28, 30, 40, 42, 44) tem uma extremidade inferior de inclinação.

6. Montagem, de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que:a dita abertura ao longo do comprimento do dito elemento tubular de desvio (28, 30, 40, 42, 44) tem elevações opostas que ajudam a manter o fluxo através da dita abertura.

7. Montagem, de acordo com a reivindicação 3, caracteri- zada pelo fato de que:todos com exceção de um dos ditos desvios nos ditos primeiro e segundo elementos tubulares (10, 12) não têm aberturas laterais entre as extremidades que terminam nas ditas conexões fluidas comuns.

8. Montagem, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que:os ditos desvios no dito primeiro elemento tubular (10) são alinhados com os desvios no dito segundo elemento tubular (12).

9. Montagem, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que:os ditos desvios do primeiro elemento tubular (10) são de-salinhados em relação aos desvios no dito segundo elemento tubular (12).

10. Montagem, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que:os ditos desvios com a dita abertura lateral nos ditos primeiro e segundo elementos tubulares (10, 12) são desalinhados.

11. Montagem, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que compreende adicionalmente:uma cobertura perfurada (46) montada sobre os ditos elementos tubulares de desvio (28, 30, 40, 42, 44) nos ditos primeiro e segundo elementos tubulares (10, 12).

12. Montagem de completação para uso subterrâneo ca-racterizada pelo fato de que compreende:pelo menos duas juntas de tubo base dotadas de tela conectadas a pelo menos um acoplamento (14) rosqueado;um mandril (16) dentro do dito acoplamento (14) e que define uma passagem em formato anular entre os mesmos que se estende dentro das ditas juntas de tubo base dotadas de tela e do dito aco- plamento (14);pelo menos um elemento tubular de desvio (28, 30, 40, 42, 44) sobre cada um dos ditos tubos base dotados de tela, em que o dito elemento tubular de desvio em cada tubo base (10, 12) tem pelo menos uma extremidade fechada em comunicação fluida com pelo menos uma abertura de parede na dita junta que leva para a dita passagem em formato anular.

13. Montagem, de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de que:a dita abertura de parede em cada junta é axialmente deslocada a partir de uma tela na mesma junta.

14. Montagem, de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de que:o dito mandril (16) tem uma reentrância externa que define a dita passagem em formato anular.

15. Montagem, de acordo com a reivindicação 14, caracterizada pelo fato de que:o dito mandril (16) tem vedações de extremidade externas fora da dita reentrância que respectivamente engatam internamente as ditas juntas de tubo base dotadas de tela.

16. Montagem, de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de que:o dito pelo menos um desvio nas ditas juntas de tubo base dotadas de tela compreende uma pluralidade de desvios que têm extremidades opostas em uma conexão fluida comum vedada para as ditas juntas de tubo base dotadas de tela sobre as ditas aberturas de parede.

17. Montagem, de acordo com a reivindicação 16, caracterizada pelo fato de que:pelo menos um desvio em cada junta de tubo base dotada de tela tem pelo menos uma abertura lateral, em que a dita abertura lateral tem uma extremidade inferior de inclinação e o dito desvio com a dita abertura lateral compreende adicionalmente uma extremidade inferior aberta.

18. Montagem, de acordo com a reivindicação 16, caracterizada pelo fato de que:os ditos desvios com a dita abertura lateral são deslocados circunferencialmente entre as ditas juntas de tubo base dotadas de tela.

19. Montagem, de acordo com a reivindicação 16, caracterizada pelo fato de que:uma pluralidade dos ditos desvios em cada dita junta de tubo base dotada de tela não tem aberturas laterais e são alinhadas em juntas de tubo base dotadas de tela adjacentes.

20. Montagem, de acordo com a reivindicação 16, caracterizada pelo fato de que:os ditos desvios são cobertos em cada dita junta de tubo base dotada de tela com uma cobertura perfurada (46).