BR112015010071B1

BR112015010071B1 - método de completação e produção para um furo de poço

Info

Publication number: BR112015010071B1
Application number: BR112015010071-6A
Authority: BR
Inventors: Michael H. Johnson
Original assignee: Baker Hughes Incorporated
Priority date: 2012-11-08
Filing date: 2013-10-29
Publication date: 2021-05-18
Also published as: AU2013341567A1; CN104797775A; US9187995B2; EP2917464A1; BR112015010071A2; CA2888487A1; AU2013341567B2; DK2917464T3; AP2015008417A0; NO3004792T3; CN104797775B; US20140124207A1; WO2014074348A1; EP2917464A4; WO2014074348A8; EP2917464B1; CA2888487C; MY175782A

Abstract

MÉTODO DE COMPLETAÇÃO E PRODUÇÃO PARA UM FURO DE POÇO. Furos de poços são fraturados ao posicionar obturadores (42, 44) de furo aberto em uma coluna com acesso através das válvulas na coluna entre os obturadores (42, 44) posicionados. Posicionar os obturadores (42, 44) cria tensão de furo de poço de tal maneira que fraturas tendem a se formar preferencialmente perto dos obturadores (42, 44) independentemente da orientação do furo de poço. Quando o fraturamento é concluído e o poço é colocado em produção parte do propante (48) retorna para o furo de poço e acumula em volta dos obturadores (42, 44) com sólidos que podem ser produzidos pela formação transportados por fluidos fluindo. Uma passagem anular é criada perto do obturador para permitir que fluidos produzidos contornem o propante (48) e outros sólidos acumulados para entrar na coluna de produção. Uma tela protege a passagem contra entupi mento de tal maneira que a produção é melhorada.

Description

Campo da Invenção

[001] O campo da invenção é o de furos de poços que são fraturados com fluido carregado com propante antes de produzirem e mais particularmente furos de poços que são divididos em zonas por obs- truidores espaçados em furo aberto com válvulas em uma coluna que conecta os obstruidores para produção final entre os pares de obstrui- dores.

Campo da Invenção

[002] Tecnologia de fraturamento de múltiplas zonas corrente uti-lizamúltiplas luvas que são isoladas com obstruidores com a intenção de abrir as luvas para fraturar uma área entre os obstruidores. Tem sido notado que obstruidores exercem uma força no furo de poço a fim de formar uma vedação para conter as pressões de fraturamento apli-cadasatravés das luvas abertas. Se os obstruidores não exercessem nenhuma força não existiria vedação ou contenção dos fluidos e pres-sões de fraturamento. Muitas vezes as forças aplicadas pelos obstrui- dores são aditivas às forças de pressão de fluido e uma fratura iniciará em um ou em ambos os obstruidores vedando a área em volta das luvas de fraturamento. Como resultado disto, a fratura é criada a alguma distância das luvas de fraturamento que são usadas como pontos de entrada de produção quando o poço é colocado em produção. À medida que fluidos ou gases são produzidos pela fratura, propante pode fluir para fora da fratura e encher o espaço anular entre o conduto de produção e o furo de poço causando uma obstrução ou queda de pressão adicional para produção de fluido ou de gás. Este problema pode ser mitigado ou reduzido ao colocar uma cobertura enrolada sobre o lado de fora do conduto de produção que possibilita um caminho de fluxo desobstruído para que fluidos produzidos fluam no conduto de produção/espaço anular de furo de poço para dentro da luva. Isto não somente mitiga perdas de pressão, mas também reduz arrasto de pro- pante nos espaços anulares o que também ajuda a mitigar produção de propante que pode causar restrições ou problemas de conduto de produção com propante entrando nas instalações de produção.

[003] A figura 1 ilustra o problema com técnicas presentes de fra- turamento e produção subsequente em um furo de poço horizontal ou vertical. Um furo de poço aberto 10 é dividido em zonas tais como a 12 que são definidas entre os obstruidores de furo aberto 14 e 16. Tal como exposto anteriormente, os obstruidores de furo aberto estabelecidos exercem uma tensão no furo de poço para manter a posição selada e isto preferencialmente estimula as fraturas 18 para se formarem adjacentes aos obstruidores 14 ou 16 independente da orientação do furo de poço 10 de vertical para horizontal ou alguma coisa entre estas. À medida que o fraturamento começa o propante 20 vai para dentro das fraturas tal como pretendido para mantê-las abertas para produção final. À medida que a zona é então colocada em produção parte do propante 20 que estava nas fraturas 18 perto dos obstruidores 14 ou 16 fluirá de volta para o furo de poço 10 entre os obstruidores e acumulará tal como indicado em 22 para adicionar resistência ao fluxo de fluido e limitar assim a produção subsequente.

[004] A presente invenção aborda este fenômeno de redução de produção que pode acontecer em um ou em ambos os obstruidores que definem uma zona isolada ao dar para os fluidos produzidos um caminho alternativo para contornar o propante ou areia ou outros sólidos acumulados transportados para dentro do furo de poço 10 pelas fraturas 18 perto dos obstruidores 14 ou 16.

[005] A USP 6.409.219 e as referências citadas nessa patente abordam tubos para transportar cascalho em volta de pontes para ob- ter um enchimento com cascalho completo em volta de telas. A deposição de cascalho também pode envolver fraturamento em um método conhecido como frac/pack onde os retornos de fluido pelas telas para o líquido que compreende a pasta fluida de cascalho são bloqueados forçando o fluido para dentro da formação com parte do cascalho ou propante para manter as fraturas abertas enquanto depositando o cascalho no espaço anular circundante em volta das seções de tela. A presente invenção emprega um conceito de desvio, mas em um contexto diferente de tal maneira que fluidos produzidos podem ser produzidos mais facilmente por meio de um contorno do propante acumulado e compactado no furo de poço 10 como resultado da iniciação da fase de produção. A USP 6.253.851 aborda colocação de tela para minimizar ligação de cascalho durante deposição de cascalho.

[006] Desvios são usados em contextos de drenagem tais como na USP 6.289.990.

[007] Os versados na técnica perceberão mais prontamente mais aspectos da invenção a partir de uma análise da descrição detalhada da modalidade preferida e do desenho associado enquanto entendendo que o escopo total da invenção é para ser determinado pelas reivindicações anexas.

Sumário da Invenção

[008] Furos de poços são fraturados ao posicionar obstruidores de furo aberto em uma coluna com acesso através de válvulas na coluna entre os obstruidores posicionados. Posicionar os obstruidores cria tensão de furo de poço de tal maneira que fraturas preferencialmente tendem a ser formadas perto dos obstruidores independentemente da orientação do furo de poço. Quando o fraturamento é concluído e o poço é colocado em produção parte do propante retorna para o furo de poço e acumula em volta dos obstruidores com sólidos que podem ser produzidos pela formação transportados por fluidos fluindo. Uma passagem anular é criada perto do obstruidor para permitir que fluidos produzidos contornem o propante acumulado e outros sólidos para entrar na coluna de produção. Uma tela protege a passagem contra entupimento de tal maneira que a produção é melhorada.

Breve Descrição dos Desenhos

[009] A figura 1 é uma vista de uma zona em um furo de poço após fraturamento mostrando o propante acumulado adjacente a um obstruidor como resultado de produção subsequente;

[010] A figura 2 é a vista da figura 1 mostrando a adição do desvio de fluido ao redor do propante acumulado e de outros sólidos produzidos pela formação durante produção.

Descrição Detalhada da Modalidade Preferida

[011] Referindo-se à figura 2, a zona de furo aberto isolada 40 é definida por um par dos obstruidores de furo aberto 42 e 44. A zona 40 pode ser uma de muitas zonas em um furo de poço isolado por pelo menos um obstruidor ou por um par de obstruidores. O posicionamento dos obstruidores de furo aberto 42 e 44 cria tensões localizadas que resultam na formação da fratura preferencial 46 perto dos obstruidores tal como ilustrado no obstruidor 42, mas que é igualmente aplicável ao obstruidor 44. Fluido sob pressão que carrega o propante 48 é entregueatravés da coluna 50 que suporta os obstruidores dentro do furo de poço. Entre pares de obstruidores tais como 42 e 44 existe uma luva deslizante ou outra válvula que pode ser aberta com uma esfera deixada cair em uma sede que desloca a luva para abrir as portas 52. O fluido então vai para dentro das fraturas que são criadas com alta pressão e leva o propante 48 para dentro das fraturas tal como a fratura 46 assim como para todas as outras fraturas que tenham sido formadas pelo bombeamento de pressão através das portas 52.

[012] Quando a produção começa parte do propante 48 e sólidos provenientes da formação entram na zona 40 e acumulam perto do obstruidor tal como o obstruidor 42 porque a velocidade é muito baixa para carregar estes sólidos para as aberturas 52. Entretanto, o acúmulo de sólidos 54 cria uma grande resistência ao fluxo representado pela seta 56. Em um esforço para manter a produção da fratura 46 um tubo de desvio 58 que tem uma extremidade superior 60 que fica espaçada além do topo 62 da acumulação prevista de sólidos é colocado em volta da coluna tubular 50 de tal maneira que uma passagem de desvio 64 tendo uma tela 66 na mesma para mantê-la livre de sólidos é criada. A tela 66 pode ser enrolamento de fio, ou metal sinterizado, espuma ou tecedura para citar algumas opções. O fluxo é proveniente da fratura 46 e em volta do corpo do obstruidor 42 tal como indicado pela seta 68. As setas 70 e 72 representam o caminho de fluxo no tu-bo 58 e sólidos sendo retidos atrás pela tela 66 permitindo que o fluido saia pela extremidade superior 60 no caminho para as aberturas 52. O caminho de maior resistência através dos sólidos acumulados no lado de fora do tubo 58 se torna o caminho de maior resistência e experimenta menos fluxo, mas a existência do caminho de fluxo através da luva 58 mais que compensa a resistência adicionada através do acúmulo de sólidos 54.

[013] Embora a luva 58 seja mostrada como um tubo cilíndrico a parede pode ter um afunilamento e a parede também pode ter aberturas com a tela interna 66 impedindo sólidos de entrar na passagem anular definida entre a coluna 50 e a luva 58. Opcionalmente podem existir uma entrada inferior para a passagem anular e entradas laterais através de aberturas de parede na luva 58 com a tela 66 no lado de dentro da luva 58 ou no lado de fora ou em ambos a fim de proteger qualquer que seja o regime de desvio usado para melhorar o fluxo em volta do acúmulo de sólidos 54.

[014] A descrição anterior é ilustrativa da modalidade preferida e muitas modificações podem ser feitas pelos versados na técnica sem divergir da invenção cujo escopo é para ser determinado pelo escopo literal e equivalente das reivindicações a seguir.

Claims

1. Método de completação e produção para um furo de poço, caracterizado por compreender: descer pelo menos um par de obturadores (42, 44) espaçados em uma coluna tendo pelo menos uma porta entre os obturadores (42, 44) para comunicação de fluxo em um espaço anular entre os ob-turadores (42, 44) e então radialmente no espaço anular em direção à coluna na pelo menos uma porta quando uma zona (40) é disposta em produção; posicionar os obturadores (42, 44) dentro do furo de poço para definir uma zona (40) entre os obturadores (42, 44); fraturar a zona (40) com bombeamento de pressão de uma pasta fluida; colocar a zona (40) em produção após o fraturamento; acumular sólidos de pasta fluida ou sólidos produzidos da formação a partir da zona (40) produzida no espaço anular adjacente a um dos obturadores (42, 44) espaçados que impedem o fluxo de produção no espaço anular de alcançar a pelo menos uma porta; fornecer uma passagem de desvio (64) fora da coluna e dentro do espaço anular ao longo de uma porção da coluna sem as aberturas (52) de parede de zona (40) para o fluido fluir no espaço anular e então substancialmente paralelo à coluna através da passagem de desvio (64) a partir das fraturas criadas anteriormente, a passagem compreendendo uma primeira extremidade de passagem adjacente aos sólidos e uma segunda extremidade de passagem fora dos sólidos acumulados no espaço anular e adjacente a uma outra porção da coluna sem as aberturas (52) de parede, pelo que ao sair da segunda extremidade, o fluido flui continuamente substancialmente paralelo à coluna no espaço anular em direção à pelo menos uma porta enquanto experimenta resistência reduzida para fluir na passagem de desvio (64) quando comparado ao fluxo no espaço anular através de sólidos de pasta fluida ou sólidos produzidos da formação que foram acumulados pelo obturador no espaço anular.

2. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende: fornecer uma luva em volta da coluna para definir a passagem de desvio (64).

3. Método de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que compreende: proteger com tela a passagem para excluir substancialmente os sólidos enquanto permite que o fluido passe.

4. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende: reduzir resistência a fluxo de fluido proveniente de fraturas adjacentes a um obturador com a passagem de desvio (64).

5. Método de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que compreende: localizar a tela no lado de dentro da luva.

6. Método de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que compreende: localizar a tela no lado de fora da luva.

7. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende: usar obturadores (42, 44) de furo aberto para definir uma zona (40) de furo aberto entre os obturadores (42, 44).

8. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende: orientar o furo de poço horizontalmente ou verticalmente ou em uma inclinação entre horizontal ou vertical.

9. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende: fornecer uma luva deslizante associada à porta.

10. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende: executar o fraturamento com propante (48).

11. Método de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que compreende: fornecer aberturas (52) protegidas com tela na parede da luva.

12. Método de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que compreende: usar obturadores (42, 44) de furo aberto para definir uma zona (40) de furo aberto entre os obturadores (42, 44).

13. Método de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que compreende: orientar o furo de poço horizontalmente ou verticalmente ou em uma inclinação entre horizontal ou vertical.

14. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que compreende: fornecer uma luva deslizante associada à porta.

15. Método de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que compreende: executar o fraturamento com propante (48).

16. Método de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que compreende: fornecer aberturas (52) protegidas com tela na parede da luva.