BR112015019572B1

BR112015019572B1 - Método para prevenir fluxo de fluido por uma face cônica de um desviador de broca fresadora num furo de poço revestido

Info

Publication number: BR112015019572B1
Application number: BR112015019572-5A
Authority: BR
Inventors: Eulalio J. Rosas; Ernest C. Bailey
Original assignee: Halliburton Energy Services, Inc
Priority date: 2013-02-27
Filing date: 2013-02-27
Publication date: 2021-10-26
Also published as: EP2935756B1; WO2014133498A1; CA2898966A1; EP2935756A1; CN105008653A; MX359717B; BR112015019572A2; EP2935756A4; AU2013379798B2; RU2015130914A; MX2015010551A; AU2013379798A1; CA2898966C; RU2635315C2

Abstract

MÉTODO PARA PREVENIR FLUXO DE FLUIDO POR UMA FACE CÔNICA DE UM DESVIADOR DE BROCA FRESADORA NUM FURO DE POÇO E MÉTODO PARA MANTER UMA PRESSÃO ACIMA DE UM DESVIADOR DE BROCA FRESADORA NUM FURO DE POÇO Um método para prevenir fluxo de fluido por uma face cônica de um desviador de broca fresadora em um furo de poço compreende: posicionar o desviador de broca fresadora no furo de poço, em que o desviador de broca fresadora compreende: um corpo; a face cônica, em que a face cônica está localizada numa extremidade do corpo; e um material intumescente, em que o material intumescente: é posicionado de modo circunferencial em torno do corpo do desviador de broca fresadora adjacente à face cônica; intumesce na presença de um fluido intumescente; e evita substancialmente que a totalidade de um fluido flua pelo material intumescente depois de o material intumescente ter intumescido; e fazer com que ou permitir que o material intumescente intumesça. O material intumescente também pode impedir uma perda de pressão no furo de poço acima do material intumescente ou impedir que um primeiro fluido tendo uma primeira densidade misture com um segundo fluido tendo uma segunda densidade após o material intumescente (...).

Description

Campo Técnico

[0001] Desviadores de broca fresadora, tal como whipstocks, são usados para formar furos de poços laterais. O desviador de broca fresadora inclui uma face cônica de tal modo que uma broca de fresar possa criar uma janela de um revestimento e, possivelmente, cimento. Após a criação da janela, uma broca de perfuração pode ser usada para formar o furo de poço lateral.

Sumário

[0002] De acordo com uma modalidade, um método para impedir fluxo de fluido por uma face cônica de um desviador de broca fresadora um furo de poço compreende: posicionar o desviador de broca fresadora no furo de poço, em que o desviador de broca fresadora compreende: (a) um corpo; (b) a face cônica, em que a face cônica está localizada numa extremidade do corpo; e (c) um material intumescente, em que o material intumescente: (i) é posicionado de modo circunferencial em torno do corpo do desviador de broca fresadora adjacente à face cônica; (ii) intumesce na presença de um fluido intumescente; e (iii) previne substancialmente a totalidade de um fluido flua pelo material intumescente depois que o material intumescente tenha intumescido; e fazendo com que ou permitindo que o material intumescente intumesça.

[0003] De acordo com outra modalidade, um método para manter uma pressão acima de um desviador de broca fresadora em um furo de poço compreende: posicionar o desviador de broca fresadora no furo de poço, em que o desviador de broca fresadora compreende: (a) um corpo; (b) uma face cônica, em que a face cônica está localizada numa extremidade do corpo; e (c) um material intumescente, em que o material intumescente: (i) é posicionado de modo circunferencial em torno do corpo do desviador de broca fresadora adjacente à face cônica; (ii) intumesce na presença de um fluido intumescente; e (iii) impede uma perda de pressão no furo de poço numa localização acima do material intumescente depois que o material intumescente intumesceu; fazendo com que ou permitindo que o material intumescente intumesça; e mantém a pressão no furo de poço numa localização acima do material intumescente.

[0004] De acordo com outra modalidade, o material intumescente impede que um primeiro fluido tendo uma primeira densidade misture com um segundo fluido tendo uma segunda densidade, em que o primeiro fluido está localizado acima do material intumescente no furo de poço e o segundo fluido está localizado abaixo do material intumescente no furo de poço após o material intumescente ter intumescido.

Breve Descrição do Desenho

[0005] As características e vantagens de certas modalidades serão mais prontamente apreciadas quando consideradas em conjunto com as figuras em anexo. As figuras não são para ser interpretadas como limitando qualquer uma das modalidades preferidas.

[0006] Figura 1 descreve um desviador de broca fresadora tendo um material intumescente;

[0007] Figura 2 descreve o desviador de broca fresadora posicionado num furo de poço, em que o material intumescente intumesceu;

[0008] Figura 3 ilustra um furo de poço lateral sendo formado usando o desviador de broca fresadora; e

[0009] Figura 4 representa o furo de poço lateral completado.

Descrição Detalhada da Invenção

[0010] Como aqui utilizadas, as palavras "compreende", "tem", "inclui" e todas as variações gramaticais das mesmas são cada qual destinadas a ter um significado aberto, não limitativo que não exclui elementos ou etapas adicionais.

[0011] Deve ser entendido que, como aqui utilizados, "primeiro", "segundo", "terceiro"etc., são arbitrariamente atribuídos e se destinam simplesmente a diferenciar entre dois ou mais fluidos, densidades, etc., conforme o caso possa ser, e não indica qualquer sequência. Mais ainda, é para ser entendido que a simples utilização do termo "primeiro" não exige que haja qualquer "segundo", e o mero uso do termo "segundo" não exige que haja qualquer "terceiro” etc.

[0012] Cal como aqui utilizado, o termo relativo "para baixo", e todas as variações gramaticais do mesmo, significa numa direção para longe da cabeça de poço. Inversamente, o termo relativo "para cima", e todas as variações gramaticais do mesmo, significa numa direção para a cabeça de poço. Mais ainda, o termo "abaixo" significa numa localização mais para longe da cabeça de poço em comparação com outro local; e o termo "acima" significa numa localização mais próxima da cabeça de poço em comparação com outra localização. A título de exemplo, a referência a um material intumescente estando acima de outro componente ou dispositivo significa que o material está numa localização mais próxima da cabeça de poço em comparação com o outro componente ou dispositivo.

[0013] Como aqui utilizado, um "fluido"é uma substância que tem uma fase contínua que tende a fluir e se conformar ao contorno de seu recipiente quando a substância é testada a uma temperatura de 22°C (71°F) e uma pressão de uma atmosfera "atm" (0,1 megapascals "MPa"). Um fluido pode ser um líquido ou gás. Um fluido homogêneo tem apenas uma fase; ao passo que um fluido heterogêneo tem mais de uma fase distinta. Uma solução é um exemplo de um fluido homogêneo contendo um solvente (por exemplo, água) e um soluto. Um coloide é um exemplo de um fluido heterogêneo. Um coloide pode ser: uma pasta a qual inclui uma fase líquida externa e partículas sólidas não dissolvidas como a fase interna; uma emulsão a qual inclui uma fase líquida externa e pelo menos uma fase interna de gotículas líquidas imiscíveis; uma espuma a qual inclui uma fase líquida externa e um gás como a fase interna; ou uma névoa a qual inclui uma fase de gás externa e gotículas de líquido como a fase interna. Pode haver mais de uma fase interna de um coloide, mas apenas uma fase externa. Por exemplo, pode haver uma fase externa a qual é adjacente a uma primeira fase interna e a primeira fase interna pode ser adjacente a uma segunda fase interna. Qualquer uma das fases de um coloide pode conter materiais dissolvidos e/ou sólidos não dissolvidos. A fase externa de um coloide também pode ser chamada do fluido base.

[0014] Óleo e hidrocarbonetos gasosos ocorrem naturalmente em algumas formações subterrâneas. Uma formação subterrânea contendo óleo ou gás é por vezes denominada como um reservatório. Um reservatório pode estar localizado sob a terra ou offshore. Reservatórios estão tipicamente localizados na faixa de algumas centenas de pés (reservatórios rasos) a algumas dezenas de milhares de pés (reservatórios ultraprofundos). A fim de produzir óleo ou gás, um poço é perfurado numa formação subterrânea.

[0015] Um poço pode incluir, sem limitação, um poço de produção de óleo, gás ou água, ou um poço de injeção. Como aqui utilizado, um "poço"inclui pelo menos um furo de poço. Um furo de poço pode incluir porções verticais, inclinadas e horizontais, e ele pode ser reto, curvo ou ramificado. Como aqui utilizado, o termo "furo de poço"inclui qualquer porção revestida e qualquer porção não revestida, de furo aberto do furo de poço. É comum para um poço incluir um furo de poço primário e um ou mais furos de poços laterais que se estendem do furo de poço primário. Como aqui utilizado, o termo "furo de poço" também significa qualquer furo de poço seja ele um furo de poço primário ou um furo de poço lateral. Como aqui utilizado, "num poço"significa e inclui em qualquer porção de um furo de poço, incluindo em um furo de poço primário e/ou em um ou mais furos de poços laterais.

[0016] Uma broca de perfuração pode ser usada para formar um furo de poço primário. A coluna de perfuração pode ser utilizada para auxiliar a broca d perfuração na perfuração através da formação subterrânea para formar o furo de poço. A coluna de perfuração pode incluir um tubo de perfuração. Durante operações de perfuração, um fluido de perfuração, por vezes denominado como uma lama de perfuração, pode ser circulado descendentemente através do tubo de perfuração e de volta acima do anular entre a parede do furo de poço e o exterior do tubo de perfuração. O fluido de perfuração executa várias funções, tal como resfriar a broca de perfuração, manter a pressão desejada no poço e transportar fragmentos e cascalhos de perfuração para cima através do anilar do furo de poço.

[0017] Depois de o furo do poço primário ser perfurado, uma coluna de tubulação, chamada revestimento, pode ser colocada no furo de poço. O revestimento pode ser cimentado no furo de poço introduzindo uma composição de cimento no anular entre a parede do furo de poço e o exterior do revestimento. O cimento pode ajudar a estabilizar e fixar o revestimento no furo de poço.

[0018] Muitas vezes é desejável formar uma ou mais furos de poços laterais que se estendem para uma formação subterrânea de um furo de poço primário. Um furo de poço lateral pode ser criado em uma porção vertical, inclinada ou horizontal do furo de poço primário ou em múltiplas localizações de combinações dos mesmos. A fim de formar um furo de poço lateral uma janela primeiro pode ser criada. Isto é geralmente conseguido colocando uma broca fresadora no furo de poço primário. A broca fresadora inclui uma broca fresadora a qual pode ser a mesma que a, ou semelhante à, broca de perfuração que foi usada para formar o furo de poço primário. A broca fresadora pode ser fixada a uma coluna de perfuração a qual está localizada dentro do revestimento. Um fluido de perfuração é circulado descendentemente através da coluna de perfuração e para cima através do espaço anular entre o exterior da coluna de perfuração e o interior do revestimento. Um desviador de broca fresadora pode ser colocado numa localização adjacente à localização de janela desejada. Um exemplo de um desviador de broca fresadora comum é um whipstock. O desviador de broca fresadora inclui uma porção inclinada, comumente chamada de face cônica, onde a porção inclinada é muito parecida com a hipotenusa de um triângulo retângulo. O desviador de broca fresadora inclui comumente uma pescaria ou mecanismo de recuperação e um mecanismo de ajuste e ancoragem. O mecanismo de pescaria pode ser usado para remover o desviador de broca fresadora depois que o desviador de broca fresadora não é mais necessário. O mecanismo de ajuste pode ser usado para fixar o desviador de broca fresadora ao interior do revestimento e ajudar o desviador a permanecer estacionário.

[0019] A broca fresadora é, então, avançada através do furo de poço primário até ela engatar na face cônica do desviador de broca fresadora. A broca fresadora é, então, dirigida lateralmente, isto é, numa direção para longe de um eixo central do furo de poço primário em direção ao revestimento. O grau da porção inclinada do desviador de broca fresadora pode ditar quão rapidamente a broca fresadora entra em contato com o revestimento e também o comprimento da janela. A broca fresadora é avançada pelo desviador de broca fresadora até a broca fresadora ter cortado através do revestimento e do cimento e penetra na formação subterrânea. A broca fresadora, ou uma broca de perfuração diferente, pode ser usada para estender o furo de poço lateral uma distância desejada para a formação subterrânea. Um revestimento ou liner pode, então, ser inserido no furo de poço lateral. O revestimento ou liner pode ser conectado ao revestimento no furo de poço primário de modo que fluido seja dirigido do furo de poço lateral e para o furo de poço primário (ou vice- versa), sem vazamento de fluido para a formação. O revestimento ou liner também pode ser cimentado no furo de poço lateral da mesma maneira como foi realizada a cimentação no furo de poço primário.

[0020] Obviamente, pode haver mais de um furo de poço lateral formado. Também pode haver uma ou mais laterais secundárias que se estendem para fora de uma lateral primária para criar uma rede de ramificação de furos de poços. Como aqui utilizado, o termo "furo de poço lateral" significa um furo de poço que se estende fora de um furo de poço primário ou fora de outro furo de poço lateral, por exemplo, um furo de poço lateral secundário, terciário e assim por diante.

[0021] Várias questões podem surgir durante a formação do furo de poço lateral. Geralmente, após um desviador de broca fresadora ser posicionado num furo de poço, fluidos podem desviar o desviador de broca fresadora e fluir de uma área acima do desviador de broca fresadora, pelo desviador de broca fresadora e para uma seção do furo de poço localizada abaixo do desviador. Este desvio de fluido pode causar vários problemas. Em primeiro lugar, alguns fluidos podem ser prejudiciais para os mecanismos do desviador de broca fresadora. Por exemplo, alguns fluidos de furo de poço podem ser corrosivos ou erosivos para os mecanismos ou geralmente impedem o funcionamento adequado dos mecanismos. Mais ainda, para operações de cimentação, o desvio do cimento abaixo da face cônica pode tornar a remoção do desviador impraticável, pois o cimento pode endurecer e assentar em torno do mecanismo de pescaria. Em segundo lugar, para uma dada operação (por exemplo, fresamento, perfuração, estimulação, cimentação, etc.) a quantidade de fluido necessária para realizar essa operação é calculada antes da operação começar. A perda de fluido para porções do furo de poço abaixo do desviador de broca fresadora pode tornar tais cálculos sem significado e aumentar a quantidade total de fluido necessário para a operação. A título de exemplo, se uma janela foi formada e uma operação de perfuração é necessária para estender um furo de poço de lateral para a formação subterrânea, e se o fluido de perfuração for perdido abaixo do desviador de broca fresadora, então, o volume de fluido de perfuração necessário para perfurar a lateral é aumentado acima do volume calculado. Em terceiro lugar, o desvio de um fluido abaixo do desviador de broca fresadora pode causar uma perda de pressão numa porção de furo de poço desejada. Por exemplo, um fluido tendo uma densidade mais alta poderia misturar com outro fluido tendo uma densidade mais baixa e causar uma perda na pressão desejada dos diferentes fluidos na porção de furo de poço. Em quarto lugar, as operações de limpeza para remoção de detritos sólidos gerados durante a formação do furo de poço também são ineficazes se houver uma perda de contenção da área a ser limpa, ou a perda de controle sobre o volume e a taxa à qual o fluido é aplicado.

[0022] Portanto, existe uma necessidade para eliminar um desvio de fluido e manter áreas previsíveis de operações num furo de poço e também para proteger a funcionalidade dos componentes da ferramenta de furo de poço para desviadores de broca fresadora laterais (tal como whipstocks multilaterais), aparelhos de fresagem de fundo de poço, defletores de furo simples e duplos, janelas de re-entrada laterais através da tubulação e âncoras de fresagem de re-entrada e âncoras de referência de furo de poço lateral.

[0023] Foi descoberto que um material intumescente pode ser colocado no corpo do desviador. O material intumescente pode intumescer na presença de um fluido e criar uma vedação num espaço anular entre a parede interna de um revestimento e o corpo externo do desviador no furo de poço. O material intumescente pode ser selecionado de modo que ele seja capaz de impedir que desvio de fluido capaz de suportar uma pressão exercida no material intumescente e também não suscetível a fluidos corrosivos ou erosivos. O material intumescente pode ser contido axialmente na parte superior e na parte inferior, de modo que o material intumescente expanda em uma direção radial apenas. Quando o elemento intumescente intumesce, ele expande radialmente e veda o espaço anular.

[0024] De acordo com uma modalidade, um método para impedir fluxo de fluido por uma face cônica de um desviador de broca fresadora num furo de poço compreende: posicionar o desviador de broca fresadora no furo de poço, em que o desviador de broca fresadora compreende: (a) um corpo; (b) a face cônica, em que a face cônica está localizada numa extremidade do corpo; e (c) um material intumescente, em que o material intumescente: (i) é posicionado de modo circunferencial em torno do corpo do desviador de broca fresadora adjacente à face cônica; (ii) intumesce na presença de um fluido intumescente; e (iii) previne substancialmente a totalidade de um fluido flua pelo material intumescente depois que o material intumescente tenha intumescido; e fazendo com que ou permitindo que o material intumescente intumesça.

[0025] De acordo com outra modalidade, um método para manter uma pressão acima de um desviador de broca fresadora em um furo de poço compreende: posicionar o desviador de broca fresadora no furo de poço, em que o desviador de broca fresadora compreende: (a) um corpo; (b) uma face cônica, em que a face cônica está localizada numa extremidade do corpo; e (c) um material intumescente, em que o material intumescente: (i) é posicionado de modo circunferencial em torno do corpo do desviador de broca fresadora adjacente à face cônica; (ii) intumesce na presença de um fluido intumescente; e (iii) impede uma perda de pressão no furo de poço numa localização acima do material intumescente depois que o material intumescente intumesceu; fazendo com que ou permitindo que o material intumescente intumesça; e mantém a pressão no furo de poço numa localização acima do material intumescente.

[0026] De acordo com outra modalidade, o material intumescente impede que um primeiro fluido tendo uma primeira densidade misture com um segundo fluido tendo uma segunda densidade, em que o primeiro fluido está localizado acima do material intumescente no furo de poço e o segundo fluido está localizado abaixo do material intumescente no furo de poço após o material intumescente ter intumescido.

[0027] Passando às Figuras, Fig. 1 representa o desviador de broca fresadora 100. Figs. 2-4 representam o desviador de broca fresadora 100 num furo de poço 11. O furo de poço 11 pode ser parte de um sistema de poço 10. O furo de poço 11 se estende para uma formação subterrânea 20. O furo de poço 11 pode ser um furo de poço primário ou um furo de poço lateral. O furo de poço 11 pode ter seções verticais, horizontais, inclinadas, retas ou curvas e combinações das mesmas. Pelo menos uma seção do furo de poço 11 é um furo de poço de furo revestido. A seção de furo revestido pode incluir um revestimento 15. O revestimento 15 pode ser cimentado no furo de poço 11 via cimento 13.

[0028] Os métodos incluem a etapa de posicionar o desviador de broca fresadora 100 no furo de poço 11. Obviamente, mais de um desviador de broca fresadora 100 podem ser colocados no furo de poço 11. Um exemplo de um desviador de broca fresadora 100 é um whipstock. O desviador de broca fresadora 100 pode ser colocado no furo de poço 11 dentro do revestimento 15. Como pode ser visto na Fig. 1, o desviador de broca fresadora 100 compreende um corpo, uma face cônica 101, e um material intumescente 102. O desviador de broca fresadora 100 também pode compreender um mecanismo de ajuste 104. O desviador de broca fresadora 100 pode ser fixado ao revestimento 15 via o mecanismo de ajuste 104. Exemplos de mecanismos de fixação adequados 104 incluem, mas não estão limitados a, um packer, um trinco, um suspensor de liner, um mandril de travamento, um tubular expandido, cunhas mecânicas ou uma pinça. O mecanismo de fixação 104 pode funcionar para fixar o desviador de broca fresadora 100 dentro do revestimento 15 na localização desejada, de modo que o movimento descendente e de rotação do desviador de broca fresadora 100 sob força seja inibido e, de preferência, eliminado. Os métodos podem incluir adicionalmente a etapa de fixar o desviador de broca fresadora 100 no revestimento 15 adjacente à localização de janela desejada, em que a etapa de fixação pode ser realizada após a etapa de posicionar o desviador de broca desviadora 100 no furo de poço 11.

[0029] O desviador de broca fresadora 100 também pode incluir um mecanismo de pescaria 103. O mecanismo de pescaria 103 pode ser usado em conjunto com uma ferramenta de pescaria (não mostrada) a fim de recuperar o desviador de broca fresadora 100 do furo de poço 11. Por exemplo, o mecanismo de pescaria 103 pode incluir porções recuadas que correspondem às porções elevadas na ferramenta de pescaria, de modo que a ferramenta de pescaria possa engatar com o mecanismo de pescaria 103 e a ferramenta possa travar no mecanismo. O desviador de broca fresadora 100 pode, então, ser removido do furo de poço 11.

[0030] O desviador de broca fresadora 100 também compreende o material intumescente 102. O material intumescente 102 é posicionado de modo circunferencial em torno do corpo do desviador de broca fresadora 100 adjacente à face cônica 101. O desviador de broca fresadora 100 pode também compreender dois ou mais materiais intumescentes 102. De preferência, o material intumescente 102 é posicionado de modo circunferencial em torno do corpo do desviador de broca fresadora 100 numa localização entre a face cônica 101 e quaisquer mecanismos do desviador (por exemplo, o mecanismo de fixação 104 e o mecanismo de pescaria 103). Deste modo, após intumescimento, o fluido é impedido de entrar em contato com os mecanismos do desviador de broca fresadora 100.

[0031] O comprimento do material intumescente 102 pode variar e pode ser selecionado de modo que a área de vedação desejada em torno do corpo do desviador de broca fresadora 100 seja alcançada. O diâmetro interno do material intumescente 102 pode ser selecionado de modo que o material intumescente 102 encaixe em torno do diâmetro externo do corpo do desviador de broca fresadora 100. O diâmetro interno típico de um material intumescente 102 pode variar de 1 polegada a 16 polegadas, conforme exigido pelo diâmetro externo do desviador de broca fresadora na aplicação. A espessura de um elemento intumescente é a diferença entre o maior diâmetro externo e o diâmetro interno do material intumescente 102, medida na localização axial do maior diâmetro externo.

[0032] O material intumescente 102 intumesce na presença de um fluido intumescente. O material intumescente 102 pode intumescer na presença de um líquido de hidrocarboneto (materiais intumescentes em hidrocarboneto) ou intumescer na presença de um líquido aquoso (materiais intumescentes em água). De acordo com uma modalidade, o material intumescente é um material intumescente líquido de hidrocarboneto e o material é selecionado do grupo consistindo em borrachas naturais, borrachas de nitrila, borracha de nitrila hidrogenada, borrachas de acrilato butadieno, borracha de poliacrilato, borrachas de isopreno, borrachas cloropreno, borrachas de butila (IIR), borrachas de butila bromadas (BIIR), borrachas de butila cloradas (CIIR), polietilenos clorados (CM/CPE), borrachas de neoprene (CR), borrachas de copolímero de estireno butadieno (SBR), polietilenos sulfonados (CSM), borrachas de etileno acrilato (EAM/AEM), copolímeros de epicloridrina óxido de etileno (CO, ECO), borrachas de etileno-propileno (EPM e EPDM), borrachas de terpolímero etileno-propileno-dieno (EPT), copolímero de etileno acetato de vinila, borrachas de acrilonitrila butadieno, borrachas de acrilonitrila butadieno hidrogenadas (HNBR), borrachas de fluorsilicone (FVMQ), borrachas de silicone (VMQ), poli 2,2,1-biciclo heptenos (polinorborneno), alquilestirenos e combinações dos mesmos. Um exemplo de um elastômero intumescente adequado compreende um copolímero de bloco de uma borracha de estireno butadieno.

[0033] De acordo com outra modalidade, o material intumescente é um material intumescente em água. Alguns exemplos específicos de materiais intumescentes em água adequados incluem, mas não estão limitados a, copolímero de enxerto ácido amido-poliacrilato e sais do mesmo, polímero de óxido de polietileno, polímeros do tipo de carboximetil celulose, poliacrilamida, poli(ácido acrílico) e sais dos mesmos, poli(ácido acrílico-co-acrilamida) e sais do mesmo, poli(óxido de etileno) de enxerto de poli(ácido acrílico) e sais do mesmo, poli(2-hidroxietil metacrilato), poli(2- hidroxipropil metacrilato) e combinações dos mesmos. Em certas modalidades, o material intumescente em água pode ser reticulado e/ou ligeiramente reticulado. Outros materiais intumescentes em água que se comportam de uma forma semelhante em relação a fluidos aquosos também podem ser adequados. As listas anteriores divulgando materiais intumescentes apropriados não é de modo algum uma lista exaustiva, não inclui qualquer exemplo de material intumescente adequado que poderia ser dado e não se destina a limitar o escopo da invenção. O material intumescente 102 pode ser selecionado de tal forma que ele seja insensível a fluidos corrosivos ou erosivos. Por exemplo, o material intumescente não degrada e mantém a integridade.

[0034] O fluido intumescente pode ser um líquido de hidrocarboneto ou um líquido aquoso. Como aqui utilizado, um "líquido de hidrocarboneto" significa uma solução ou coloide no qual um hidrocarboneto líquido é o solvente ou fluido base. Como aqui utilizado, um "líquido aquoso" significa uma solução ou um coloide no qual a água é o solvente ou fluido base. O fluido intumescente também pode conter compostos dissolvidos ou compostos não dissolvidos. Para um coloide, o fluido intumescente pode ser uma emulsão, uma pasta ou uma espuma.

[0035] Os métodos incluem a etapa de causar ou permitir ao material intumescente 102 intumescer. A etapa de fazer com que pode incluir introduzir o fluido intumescente no furo de poço 11 após as etapas de posicionar o desviador de broca fresadora 100 no furo de poço 11 e/ou depois da etapa de fixar o desviador de broca fresadora 100 ao revestimento 15. O fluido intumescente pode, então, entrar em contato com o material intumescente 102, o que faz com que o elemento intumescente comece a intumescer. A etapa de permitir pode incluir permitir que o material intumescente 102 entre em contato com um fluido intumescente, por exemplo, um fluido de reservatório ou um fluido já presente no furo de poço.

[0036] A intumescência do material intumescente 102 pode ser retardada por um período de tempo desejado. O período de tempo desejado pode ser o tempo que leva para posicionar o desviador de broca fresadora 100 no furo de poço 11 e também, possivelmente, fixar o desviador de broca fresadora 100 ao revestimento 15. O retardo de intumescimento pode ser realizada por uma variedade de meios. Por exemplo, o material intumescente 102 e/ou a espessura do material intumescente podem ser selecionados de modo que a intumescência ocorra num tempo ou numa taxa desejada, ou o material intumescente pode ser totalmente ou parcialmente revestido de modo que o fluido intumescente seja retardado de entrar em contato com o material intumescente. O revestimento pode ser um composto, tal como uma cera, termoplástico, açúcar, sal ou polímero. O revestimento pode ser selecionado de modo que o revestimento dissolva em fluidos do furo de poço ou funda a uma determinada temperatura. Mediante dissolução ou fusão, pelo menos uma porção do material intumescente está disponível para entrar em contato com o fluido de intumescimento. Aqueles versados na técnica serão capazes de selecionar o melhor método para retardar o intumescimento com base em condições específicas do poço. Como aqui utilizado, o termo "no fundo de poço"significa numa localização que o desviador de broca fresadora está posicionado.

[0037] De acordo com uma modalidade, o material intumescente 102 impede substancialmente todo um fluido de fluir pelo material intumescente 102 depois de o material intumescente ter intumescido. De preferência, o material intumescente 102 intumesce pelo menos uma quantidade suficiente de tal modo que o material intumescente 102 crie uma vedação no anular do furo de poço 11. De preferência, a espessura do material intumescente 102 intumesce pelo menos 5%, de preferência pelo menos 20%, em volume após contato com o fluido intumescente. O material intumescente 102 pode ser contido axialmente na parte superior e/ou na parte inferior, de modo que o material intumescente expanda em uma direção radial apenas. Quando o material intumescente intumesce, ele expande radialmente e veda o anular. O material intumescente 102 é dito impedir "substancialmente todo um fluido" de fluir pelo material intumescente para permitir a possibilidade de que algumas quantidades diminutas e não intencionais de fluido possam fluir pelo material intumescente. Tais quantidades de traços de fluido podem fluir não intencionalmente pelo material intumescente. No entanto, as quantidades de traços que podem estar presentes não devem ser tão grandes que tornem o material intumescente ineficaz como uma vedação. De acordo com uma modalidade, o fluido intumescente é permitido permanecer em contato com o material intumescente 102 por um tempo suficiente para o material intumescente intumescer e expandir até um tamanho suficiente. O tamanho suficiente pode ser um tamanho tal que a vedação seja criada. De preferência, a vedação é mantida durante o tempo necessário para completar a operação de óleo ou gás. A vedação e a prevenção de fluxo de fluido em torno do material intumescente podem ajudar a proteger quaisquer mecanismos do desviador de broca fresadora de ficarem danificados. Por exemplo, durante a cimentação de um furo de poço lateral que é formado acima do desviador de broca fresadora, se o cimento fosse capaz de fluir pelo material intumescente, então, o cimento poderia assentar e danificar quaisquer mecanismos ou também poderia tornar o acesso aos mecanismos impossível.

[0038] De acordo com outra modalidade, o material intumescente 102 impede que um primeiro fluido tendo uma primeira densidade misture com um segundo fluido tendo uma segunda densidade, em que o primeiro fluido está localizado acima do material intumescente 102 e o segundo fluido está localizado abaixo do material intumescente. A primeira densidade pode ser mais alta ou mais baixa que a segunda densidade. Este método é útil quando o controle do sistema de poço é dependente de fluidos de diferente densidade sendo mantidos em duas ou mais seções do furo de poço. Por exemplo, se um fluido de densidade mais baixa for necessário na localização abaixo do desviador de broca fresadora e um fluido de densidade mais alta for necessário acima do desviador de broca desviadora, então, os dois fluidos são impedidos de misturar via desvio de fluido do material intumescente 102 e tendo mudança de densidade de cada fluido. A prevenção do desvio de fluido permite maior controle sobre o sistema de poço por ser capaz de manter a pressão desejada em cada seção com base na densidade dos fluidos localizados em cada seção.

[0039] De acordo com ainda outra modalidade, o material intumescente 102 impede uma perda de pressão no furo de poço 11 numa localização acima do material intumescente depois de o material intumescente ter intumescido. Por exemplo, como visto na Fig. 2, a localização acima do material intumescente é o furo de poço da cabeça de poço para baixo até o material intumescente. De preferência, o material intumescente 102 é capaz de suportar uma pressão especificada. Como aqui utilizado, o termo "suportar" e todas as variações gramaticais do mesmo, significa sem perder a integridade, por exemplo, sem perder a capacidade de vedação do componente. O material intumescente 102 pode ser capaz de suportar pressões na faixa de cerca de 0,69 a cerca de 10,34 MPa (100 a cerca de 1.500 libras força por polegada quadrada (psi)). Deste modo, ao impedir a perda de pressão no furo de poço acima do material intumescente, operações, tais como formação de um furo de poço lateral, podem ser realizadas sem perda de fluido ou pressão na localização da operação. De acordo com certas modalidades, os métodos incluem a etapa de manter a pressão no furo de poço numa localização acima do material intumescente. A etapa de manutenção pode incluir a introdução de um fluido no furo de poço.

[0040] Os métodos podem incluir adicionalmente a etapa de formar um ou mais de furos de poços laterais 11a após a etapa de fazer com que ou de permitir. Uma broca fresadora 210 pode ser avançada através do furo de poço 11 via uma coluna de tubulação ou cabo de aço 220. Como pode ser visto na Fig. 3, a broca fresadora 210, ao encontrar a face cônica 101 do desviador de broca fresadora 100, pode ser desviada para longe do eixo central do revestimento 15. Deste modo, a broca fresadora pode começar a engatar numa porção do revestimento 15 adjacente ao desviador de broca fresadora 100. A broca fresadora pode começar a romper o revestimento e o cimento assentado 13. À medida que a broca fresadora continua a avançar, a janela se torna mais longa. A broca fresadora é avançada até a janela desejada ter sido formada. O grau da face cônica 101 do desviador de broca fresadora 100 pode variar e pode ser usado para ajudar a definir o comprimento de uma janela. A broca fresadora ou uma broca de perfuração pode, então, ser usada para formar o furo de poço lateral 11a. Como pode ser visto na Fig. 4, o furo de poço lateral pode ser completado após a etapa de formar o furo de poço lateral. A conclusão do furo de poço lateral 11a pode incluir introduzir um revestimento 15a no furo de poço lateral e também pode incluir introduzir um cimento 13a no anular entre o revestimento e a parede do furo de poço lateral.

[0041] Os métodos podem incluir adicionalmente a etapa de remover o desviador de broca fresadora do furo de poço após a etapa de formar os um ou mais furos de poços laterais. A etapa de remoção pode incluir, sem limitação, fresar uma porção do material intumescente intumescido 102 ou via uma operação de lavagem na qual uma sapata de desbastar metais e conjuntos de barrilete de lavagem são usados para engatar um mecanismo de cunha no desviador de broca fresadora 100. Preferivelmente, uma quantidade suficiente do material intumescente 102 é removida de modo que o mecanismo de pescaria 103 ou o mecanismo de cunha seja acessível. Deste modo, uma ferramenta de pescaria pode ser posicionada para engatar com o mecanismo de pescaria 103 para remoção do desviador de broca fresadora 100. É para ser entendido que o desviador de broca fresadora 100 também pode ser um desviador permanente que permanecerá no furo de poço.

[0042] Os métodos podem incluir adicionalmente a etapa de produzir óleo ou gás da formação subterrânea 20. A etapa de produzir pode ser realizada depois de toda e qualquer das seguintes etapas: a etapa de fazer com que ou permitir que o material intumescente intumesça, a etapa de manter a pressão no furo de poço, a etapa de formar um furo de poço lateral e a etapa de remover o desviador de broca fresadora do furo de poço. A etapa de produzir pode incluir produzir o óleo ou gás via um poço de produção.

[0043] Portanto, a presente invenção é bem adaptada para atingir as finalidades e vantagens mencionadas, assim como aquelas que são inerentes neste documento. As modalidades particulares divulgadas acima são apenas ilustrativas, pois a presente invenção pode ser modificada e praticada de maneiras diferentes, mas equivalentes evidentes para os peritos na arte tendo o benefício dos ensinamentos deste documento. Além disso, nenhuma limitação é pretendida para os detalhes de construção ou projeto aqui apresentados que não como descrito nas reivindicações abaixo. Portanto, é evidente que as modalidades ilustrativas particulares divulgadas acima podem ser alteradas ou modificadas e todas essas variações são consideradas dentro do escopo e espírito da presente invenção. Embora composições e métodos sejam descritos em termos de "compreendendo", "contendo" ou "incluindo"vários componentes ou etapas, as composições e os métodos também podem "consistir essencialmente em" ou "consistir em"vários componentes e etapas. Sempre que uma faixa numérica com um limite inferior e um limite superior for divulgada, qualquer número e qualquer faixa incluída caindo dentro da faixa é especificamente divulgado. Em particular, toda faixa de valores (da forma "de cerca de a a cerca de b", ou, de modo equivalente, "de aproximadamente a até b") aqui divulgada será entendida para estabelecer todo número e faixa englobados dentro da faixa de valores mais ampla. Além disso, os termos nas reivindicações têm seu significado normal, ordinário, a menos que expressamente e claramente definido pelo titular da patente. Além disso, os artigos indefinidos "um" ou "uma", como utilizados nas reivindicações, são aqui definidos para significar um ou mais do que um dos elementos que eles apresentam. Se houver qualquer conflito nos usos de uma palavra ou um termo neste relatório descritivo e uma ou mais patentes ou outros documentos que podem ser incorporados aqui por referência, as definições que são consistentes com este relatório descritivo devem ser adotadas.

Claims

1. Método para prevenir fluxo de fluido por uma face cônica de um desviador de broca fresadora num furo de poço revestido, compreendendo: - posicionar o desviador de broca fresadora (100) no furo de poço revestido (11), sendo que o desviador de broca fresadora (100) compreende: (a) um corpo; (b) a face cônica (101), sendo que a face cônica (101) está localizada em uma extremidade do corpo, o método sendo caracterizadopelo fato de o desviador de broca compreender ainda; (c) um mecanismo de pescaria (103); e (d) um material intumescente (102), sendo que o material intumescente (102): (i) está posicionado de modo circunferencial em torno do corpo do desviador de broca fresadora (100) adjacente à face cônica (101) e disposto entre a face cônica (101) e o mecanismo de pescaria (103); (ii) intumesce na presença de um fluido intumescente; e (iii) impede todo um fluido de fluir pelo material intumescente (102) depois de o material intumescente (102) ter intumescido; e - fazer com que ou permitir que o material intumescente (102) intumesça.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o furo de poço revestido (11) ser um furo de poço primário ou um furo de poço lateral.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizadopelo fato de o desviador de broca fresadora (100) compreender ainda um mecanismo de fixação (104).

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, 2 ou 3, caracterizado pelo fato de o desviador de broca fresadora (100) compreender ainda dois ou mais materiais intumescentes.

5. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, caracterizado pelo fato de o material intumescente (102) intumescer na presença de um líquido de hidrocarboneto ou intumescer na presença de um líquido aquoso.

6. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de o material intumescente (102) ser um material intumescente de líquido de hidrocarboneto e o material intumescente (102) sendo selecionado do grupo consistindo em borrachas naturais, borrachas de nitrila, borracha de nitrila hidrogenada, borrachas de acrilato butadieno, borrachas de poliacrilato, borrachas de isopreno, borrachas cloropreno, borrachas de butila (IIR), borrachas de butila bromadas (BIIR), borrachas de butila cloradas (CIIR), polietilenos clorados (CM/CPE), borrachas de neoprene (CR), borrachas de copolímero de estireno butadieno (SBR), polietilenos sulfonados (CSM), borrachas de etileno acrilato (EAM/AEM), copolímeros de epicloridrina óxido de etileno (CO, ECO), borrachas de etileno-propileno (EPM e EPDM), borrachas de terpolímero etileno-propileno-dieno (EPT), copolímero de etileno acetato de vinila, borrachas de acrilonitrila butadieno, borrachas de acrilonitrila butadieno hidrogenadas (HNBR), borrachas de fluorsilicone (FVMQ), borrachas de silicone (VMQ), poli 2,2,1-biciclo heptenos (polinorborneno), alquilestirenos e combinações dos mesmos.

7. Método, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de o material intumescente (102) ser um material intumescente em água e o material intumescente (102) sendo selecionado do grupo consistindo em copolímero de enxerto ácido amido-poliacrilato e sais do mesmo, polímero de óxido de polietileno, polímeros do tipo de carboximetil celulose, poliacrilamida, poli(ácido acrílico) e sais dos mesmos, poli(ácido acrílico-co-acrilamida) e sais do mesmo, poli(óxido de etileno) de enxerto de poli(ácido acrílico) e sais do mesmo, poli(2-hidroxietil metacrilato), poli(2- hidroxipropil metacrilato) e combinações dos mesmos.

8. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7, caracterizado pelo fato de o fluido intumescente ser um líquido de hidrocarboneto ou um líquido aquoso; e/ou sendo que a etapa de fazer com que compreende introduzir o fluido intumescente no furo de poço (11), sendo que a etapa de fazer com que é realizada após a etapa de posicionar o desviador de broca fresadora (100) no furo de poço (11); e/ou sendo que o material intumescente (102) intumesce pelo menos uma quantidade suficiente tal que o material intumescente (102) cria uma vedação em um anular do furo de poço (11); e/ou sendo que a espessura do material intumescente (102) intumesce pelo menos 5% em volume após entrar em contato com o fluido intumescente.

9. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 8, caracterizado pelo fato de compreender ainda a etapa de formar um ou mais furos de poços laterais após a etapa de fazer com que ou permitir.

10. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 9, caracterizado pelo fato de compreender ainda a etapa de remover o desviador de broca fresadora (100) do furo de poço revestido (11) após a etapa de formação.

11. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 10, caracterizado pelo fato de compreender ainda a etapa de produzir óleo ou gás da formação subterrânea (20) após a etapa de fazer com que ou permitir.

12. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 11, caracterizado pelo fato de o material intumescente (102) impedir uma perda de pressão no furo de poço em uma localização acima do material intumescente (102) depois que o material intumescente (102) intumesceu, e sendo que o método compreende manter a pressão no furo de poço revestido (11) em uma localização acima do material intumescente (102).

13. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de o material intumescente (102) ser capaz de suportar uma pressão na faixa de 0,69 a 10,34 MPa (100 a 1.500 libras força por polegada quadrada; e/ou sendo que a etapa de manutenção compreende introduzir um fluido no furo de poço revestido (11).

14. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 13, caracterizado pelo fato de o material intumescente (102) impedir que um primeiro fluido tendo uma primeira densidade misture com um segundo fluido tendo uma segunda densidade, sendo que o primeiro fluido está localizado acima do material intumescente (102) no furo de poço revestido (11) e o segundo fluido está localizado abaixo do material intumescente (102) no furo de poço revestido (11) após o material intumescente (102) ter intumescido.