BR112015029282B1 - Sistema de usinagem de fundo de poço e método de usinagem - Google Patents
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Abstract
sistema e método de usinagem de fundo de poço. a presente invenção refere-se a um sistema de usinagem de fundo de poço (1) para usinar um revestimento (2) dentro de um furo de poço em um poço que tem um topo. o sistema de usinagem de fundo de poço compreende uma primeira parte de ferramenta (4) que tem uma extensão axial (5) e uma seção de ancoragem (6); uma segunda parte de ferramenta (7) adaptada para girar e mover axialmente em relação à primeira parte de ferramenta, a segunda parte de ferramenta compreendendo um bit de usinagem (8) sendo móvel em uma direção radial em relação à extensão axial; um primeiro atuador (10) que compreende um motor elétrico (11a) para mover axialmente a segunda parte de ferramenta em relação à primeira parte de ferramenta; um segundo atuador (12) que compreende um motor elétrico (13) para girar a segunda parte de ferramenta em relação à primeira parte de ferramenta; e um terceiro atuador (14) que compreende um motor elétrico (11b) para girar o bit. pelo menos um dos atuadores compreende uma engrenagem (15) para mudar uma velocidade rotacional de um rotor do motor.
Description
[001] A presente invenção refere-se a um sistema de usinagem de fundo de poço para usinar um revestimento dentro de um furo de poço em um poço que tem um topo. Mais ainda, a invenção refere-se a um método de usinagem.
[002] A tecnologia de poço desenvolve constantemente, e a tec nologia de completamento inteligente tem tradicionalmente estado em foco. No entanto, mudanças precisam ser feitas em um poço durante a sua vida útil de modo a otimizar a produção, e estas mudanças não são sempre previsíveis e podem por meio disto não serem levadas em conta quando montando o revestimento. Uma mudança necessária poderia ser usinar uma abertura no revestimento de modo a inserir uma válvula de controle para iniciar o levantamento de gás. Outra mudança requerida poderia ser usinar uma abertura maior no revestimento de modo a fazer uma trilha lateral. No entanto, quando fazendo furos maiores, furos alongados ou apenas furos diferentes do tamanho do bit, a tecnologia de usinagem CNC de subsuperfície não pode ser utilizada já que esta tecnologia requer muito espaço e energia o que são limitados no fundo de poço.
[003] É um objeto da presente invenção totalmente ou parcial mente superar as desvantagens e empecilhos acima da técnica anterior. Mais especificamente, é um objeto prover uma ferramenta de fundo de poço aperfeiçoada capaz de usinar um revestimento em uma posição predeterminada e de usinar uma geometria predeterminada do furo apesar do espaço e energia serem limitados no fundo de poço.
[004] Os objetos acima, juntamente com numerosos outros objetos, vantagens e características, os quais ficarão evidentes da descrição abaixo, são executados de acordo com a presente invenção por um sistema de usinagem de fundo de poço para usinar um revestimento em um furo de poço em um poço que tem um topo, que compreende: - uma primeira parte de ferramenta que tem uma extensão axial e uma seção de ancoragem, - uma segunda parte de ferramenta adaptada para girar e mover axialmente em relação à primeira parte de ferramenta, a segunda parte de ferramenta que compreende a bit de usinagem sendo móvel em uma direção radial em relação à extensão axial, - um primeiro atuador que compreende um motor elétrico para mover axialmente a segunda parte de ferramenta em relação à primeira parte de ferramenta, - um segundo atuador que compreende um motor elétrico para girar a segunda parte de ferramenta em relação à primeira parte de ferramenta, e - um terceiro atuador que compreende um motor elétrico para girar o bit, em que pelo menos um dos atuadores compreende uma engrenagem para mudar uma velocidade rotacional de um rotor do motor.
[005] Em uma modalidade, a engrenagem pode ser uma engre nagem de redução.
[006] Mais ainda, a primeira parte de ferramenta pode estar dis posta mais próxima do topo do poço do que a segunda parte de ferramenta.
[007] Além disso, o sistema pode compreender uma segunda se ção de ancoragem, e as seções de ancoragem podem estar dispostas com uma distância axial mútua entre estas, ambas as seções de anco- ragem sendo dispostas mais próximas do topo do poço do que a segunda parte de ferramenta e o bit.
[008] O sistema de usinagem de fundo de poço pode ainda com preender duas seções de ancoragem dispostas com uma distância axial mútua entre estas, ambas as duas seções de ancoragem estando dispostas mais próximas do topo do poço do que a segunda parte de ferramenta.
[009] Mais ainda, o bit pode não estar disposto entre as seções de ancoragem.
[0010] Em uma modalidade, a engrenagem do terceiro atuador pode ser uma engrenagem cônica.
[0011] Também, a engrenagem do segundo atuador pode ser uma engrenagem planetária.
[0012] Ainda, a engrenagem do primeiro atuador pode ser uma engrenagem planetária.
[0013] Além disso, o bit pode ser movido radialmente em relação à extensão axial por meio de um motor elétrico e/ou hidráulica.
[0014] Mais ainda, o bit pode ser movido radialmente por meio de um cilindro hidráulico.
[0015] Mais ainda, o bit pode formar um pistão do cilindro hidráuli co.
[0016] Mais ainda, uma seção de ancoragem pode ser axialmente móvel em relação à outra.
[0017] O sistema pode ainda compreender uma unidade de acio namento for impelir o sistema para frente dentro do poço.
[0018] Em uma modalidade, o primeiro atuador pode compreender um cilindro hidráulico ao invés do motor.
[0019] Mais ainda, o sistema de usinagem de fundo de poço pode compreender uma unidade de controle para controlar os atuadores.
[0020] Mais ainda, a unidade de controle pode estar disposta dentro da primeira parte de ferramenta ou da segunda parte de ferramenta.
[0021] Além disso, a unidade de controle pode estar disposta no topo do poço.
[0022] Em uma modalidade da invenção, o sistema de usinagem de fundo de poço pode ainda compreender uma ferramenta de aperto ou corte projetável através de uma abertura no revestimento provida pelo bit de usinagem.
[0023] Mais ainda, o sistema de usinagem de fundo de poço pode ainda compreender um magazine de bits.
[0024] Além disso, o sistema de usinagem de fundo de poço pode ainda compreender um limpador de fluido.
[0025] Também, o sistema de usinagem de fundo de poço pode ainda compreender uma ferramenta de posicionamento de plugue.
[0026] Em outra modalidade, o bit pode ser movido radialmente dentro de um alojamento de bit, o bit pode ter uma extremidade afiada que faceia o revestimento e uma extremidade de pistão, e o bit pode ser movido radialmente em relação à extensão axial por meio de um motor elétrico que aciona um cilindro hidráulico que está em in comunicação de fluido com o alojamento de bit pressionando por sobre a extremidade de pistão.
[0027] O sistema de usinagem de fundo de poço como acima des crito pode ainda compreender um limpador de fluido para limpar as aparas do processo de usinagem.
[0028] Mais ainda, o sistema de usinagem de fundo de poço como acima descrito pode ainda compreender uma ferramenta de posicionamento de plugue for subsequentemente posicionar um plugue.
[0029] Tendo uma ferramenta de posicionamento de plugue, o po ço pode ser cimentado brevemente após o sistema de usinagem de fundo de poço ter sido recuado do poço.
[0030] Mais ainda, o sistema de usinagem de fundo de poço como acima descrito pode ainda compreender uma ferramenta de pinçamen- to ou corte adaptada para projetar através de uma abertura no revestimento provida pelo bit.
[0031] Também, a primeiro atuador pode ser um cilindro hidráulico o qual é uma ferramenta de impacto.
[0032] Ainda, o bit pode ser girado através de engrenagens por meio de um eixo principal o qual é girado pelo motor.
[0033] Além disso, o eixo principal pode estar conectado com uma engrenagem angular para girar o bit.
[0034] Mais ainda, uma primeira engrenagem da engrenagem an gular pode estar conectada no eixo principal e a segunda engrenagem da engrenagem angular pode estar conectada a um alojamento de bit.
[0035] A presente invenção mais ainda refere-se a um método de usinagem que compreende as seguintes etapas: - inserir o sistema de usinagem de fundo de poço de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes no revestimento, - ancorar o sistema no revestimento, - mover a segunda parte de ferramenta em relação à primeira parte de ferramenta, - mover o bit de usinagem radialmente em relação à extensão axial, e - usinar o revestimento por meio do bit.
[0036] O dito método de usinagem pode ainda compreender a etapa de mover a segunda parte de ferramenta e o bit axialmente e/ou girar a segunda parte de ferramenta e o bit durante a etapa de usina- gem de modo a prover uma abertura no revestimento, a dita abertura sendo maior do que um diâmetro do bit.
[0037] Em uma modalidade, a etapa de usinagem pode ser execu tada para prover uma abertura no revestimento, e o método pode ainda compreender uma etapa de projetar uma ferramenta de operação dentro da abertura.
[0038] Finalmente, a usinagem pode ser fresagem convencional / fresagem ascendente ou fresagem descendente / fresagem sincronizada.
[0039] A invenção e suas muitas vantagens será abaixo descrita em mais detalhes com referência aos desenhos esquemáticos acom-panhantes, os quais para o propósito de ilustração mostram algumas modalidades não limitantes e nos quais: a Figura 1 mostra um sistema de usinagem de fundo de poço ancorado em um revestimento, a Figura 2 mostra uma parte do sistema de usinagem de fundo de poço em perspectiva, a Figura 3 mostra uma vista parcialmente em seção trans-versal de outra modalidade do sistema de usinagem de fundo de poço, a Figura 4 mostra uma vista em seção transversal de parte do sistema de usinagem de fundo de poço, a Figura 5 mostra uma vista em perspectiva de um sistema de lagarta em outra modalidade do sistema de usinagem de fundo de poço, a Figura 6 mostra uma vista em perspectiva de outro sistema de usinagem de fundo de poço que tem uma ferramenta de impacto, a Figura 7 mostra o sistema de usinagem de fundo de poço dentro de um poço acima de uma válvula de segurança de fundo de poço operada por linhas de controle, a Figura 8 mostra o sistema de usinagem de fundo de poço da Figura 7no qual a linha de controle está cortada, e a Figura 9 mostra o sistema de usinagem de fundo de poço que tem um limpador de fluido e uma ferramenta de posicionamento de plugue, a Figura 10 mostra uma vista em seção transversal de parte da ferramenta, a Figura 11a mostra o sistema de usinagem de fundo de poço em perspectiva, a Figura 11b mostra o sistema de usinagem de fundo de poço em perspectiva e em outra posição, e a Figura 11c mostra uma vista ampliada de parte do sistema de usinagem de fundo de poço.
[0040] Todas as figuras são altamente esquemáticas e não neces sariamente em escala, e estas mostram somente aquelas partes as quais são necessárias de modo a elucidar a invenção, outras partes sendo omitidas ou meramente sugeridas.
[0041] A Figura 1 mostra um sistema de usinagem de fundo de po ço 1 para usinar um revestimento 2 dentro de um furo de poço 3 no fundo de poço por meio de um bit 8. A usinagem de um revestimento pode ser feita por um número de razões, por exemplo, para fazer uma abertura no revestimento para inserir uma válvula ou para cortar uma linha de controle. O sistema de usinagem de fundo de poço 1 compreende uma primeira parte de ferramenta 4 que tem uma extensão axial 5 e uma seção de ancoragem 6 para ancorar a ferramenta em uma posição predeterminada dentro do revestimento de modo a executar a operação de usinagem. O sistema ainda compreende uma segunda parte de ferramenta 7 dentro da qual o bit está disposto. A segunda parte de ferramentaé rotativa em relação à primeira parte de ferramenta de modo a ser capaz de posicionar o bit ao longo da circunferência do revestimento, como ilustrado pela linha B, e o bit é projetável da parte de ferramenta para obter contato com uma face interna 23 do revestimento. Após ancorar a ferramenta, o bit é posicionado em uma posição predeterminada e, é, portanto, ou movido ao longo e/ou girado ao redor da exten- são axial 5 da primeira parte de ferramenta e então projetado da parte de ferramenta para acoplar a parede do revestimento.
[0042] Como mostrado na Figura 2, a segunda parte de ferramen ta 7 é axialmente móvel em relação à primeira parte de ferramenta ao longo da seta A por meio de um primeiro atuador 10 que compreende um motor elétrico 11A. O sistema ainda compreende um segundo atu- ador 12 que compreende um motor elétrico 11B para girar a segunda parte de ferramenta em relação à primeira parte de ferramenta. O bit de usinagem 8 é móvel em uma direção 9 radial em relação à extensão axial por meio de um terceiro atuador 14 que compreende um motor elétrico 11C. Quando operando no fundo de poço através de um cabo 22 (mostrado na Figura 1), a quantidade de energia é muito limitada, e mais ainda, devido à quantidade de espaço limitada dentro de um revestimento, a ferramenta de operação de fundo de poço é muito limitada em tamanho, e consequentemente, assim também os motores compreendidos dentro da ferramenta. Devido a esta capacidade de motor limitada, o primeiro e o segundo atuadores compreendem uma engrenagem 15 para mudar uma velocidade rotacional de um rotor 16 (mostrado in Figura 3) do motor, e os atuadores são assim capazes de mover a segunda parte de ferramenta em relação à primeira parte de ferramenta. Assim, as engrenagens são requeridas durante a operação de usinagem, enquanto o bit acopla a parede do revestimento de modo a ser capaz de cortar no revestimento. Motores elétricos pequenos o suficiente para serem montados dentro de uma coluna de ferramenta de fundo de poço não são potentes o suficiente para acionar o bit, por exemplo, movendo a segunda parte de ferramenta, durante a operação de usinagem sem utilizar engrenagens de redução.
[0043] Tendo diversos atuadores, o sistema de usinagem de fundo de poço é capaz de usinar um furo de qualquer geometria e é assim capaz de fazer uma janela a qual pode ser retangular, redonda ou em forma de meandro. O sistema de usinagem de fundo de poço é também capaz de escrever letras, números ou logos por meio de fresa- gem no revestimento.
[0044] Na Figura 2, o primeiro atuador 10 tem um motor elétrico 11A que gira um eixo 16, 24 o qual gira uma engrenagem 15, 15A acoplando os dentes de um eixo principal 25, por meio disto movendo o eixo principal e a segunda parte de ferramenta 7 axialmente em relação à primeira parte de ferramenta 4. O segundo atuador 12 tem um motor elétrico 11B que gira o eixo principal 25 através de uma engrenagem de redução 15, tal como uma engrenagem planetária 15B, por meio disto girando o eixo principal e a segunda parte de ferramenta 7 em relação à primeira parte de ferramenta 4. O primeiro e segundo atuadores permitem que o bit seja movido ao longo da extensão axial do revestimento e ao longo da circunferência do revestimento, e o sistemaé por meio disto capaz de usinar uma abertura a qual é maior do que o diâmetro do bit.
[0045] O terceiro atuador que tem motor elétrico está disposto dentro da segunda parte de ferramenta para girar o bit 8. O bit pode ser girado por meio de uma engrenagem cônica ou através de uma solução de correia. O bit é movido axialmente por meio de um motor elétrico e/ou hidráulica, o que será explicado a seguir.
[0046] As engrenagens dos atuadores podem ser engrenagens de redução para serem capazes de reduzir o número de rotações do motor e prover o atuador com mais torque. A engrenagem no terceiro atuador pode também ser uma engrenagem que aumenta o número de rotações do bit em relação ao motor elétrico de modo a obter as operações de usinagem ótimas para o bit.
[0047] Como pode ser visto na Figura 1, a primeira parte de ferra menta 4 está disposta mais próxima do topo do poço do que a segunda parte de ferramenta 7. A primeira parte de ferramenta 4 compreen- de duas seções de ancoragem 6, 6A, 6B dispostas com uma distância axial mútua entre estas, e ambas as seções de ancoragem estão dispostas mais próximas do topo do poço do que o bit de usinagem 8 da segunda parte de ferramenta 7. Assim, o bit 8 não está disposto entre as seções de ancoragem 6, 6A, 6B, o que permite que as aparas 20 da operação de usinagem deixem a área de usinagem ao invés de acumular na área entre as seções de ancoragem e danificar a operação de usinagem. Se o poço não deve ser cimentado e abandonado após a operação, uma ferramenta de limpeza pode ser submersa dentro do poço para limpar o poço de aparas. Mais ainda, tendo a segunda parte de ferramenta e assim o bit disposto na frente da seção de ancoragem 6, o bit não está restringido em seu movimento e é assim capaz de usinar um longo furo no revestimento se necessário.
[0048] Como mostrado na Figura 3, a engrenagem 15 do primeiro atuador 10 é uma engrenagem planetária 15A que aciona um mandril 45 que acopla com o alojamento 46 por uma projeção 47 forçando a segunda parte de ferramenta 7 a mover axialmente em relação à primeira parte de ferramenta 4. Como pode ser visto, a segunda parte 7 pode compreender dois bits 8, e quando o primeiro bit está desgastado, a segunda parte 7 é girada, e o segundo bit pode tomar o lugar do primeiro e continuar a operação de fresagem. O bit é girado através de engrenagens por meio do eixo principal 25 o qual é girado pelo motor 11, por exemplo, como mostrado nas Figuras 3 e 10, as quais serão abaixo descritas.
[0049] Na Figura 4, o bit de usinagem 8 é projetado por um cilindro hidráulico 30 acionado por um motor elétrico 31. O bit tem uma extremidade afiada 32 e uma extremidade de pistão 33 a qual está disposta deslizante dentro de um alojamento de bit 34. O cilindro hidráulico 30 está fluidamente conectado com uma extremidade do alojamento oposta à extremidade afiada do bit, e quando o motor 31 aciona o ci- lindro hidráulico 30, um fluido é conduzido através uma linha de fluido 35 para forçar o bit para fora. Conforme o pistão move, uma mola 36 é comprimida o que recua o bit 8 se a energia interromper, permitindo o recuo do sistema do poço.
[0050] Na Figura 5, o sistema de usinagem de fundo de poço 1 compreende duas seções de ancoragem 6A, 6B as quais estão axial-mentemóveis uma em relação à outra, formando um sistema de lagarta. A primeira seção de ancoragem 6A tem âncoras projetáveis, e a segunda seção de ancoragem 6B tem âncoras projetáveis. Quando a primeira seção de ancoragem 6A está ancorando o sistema no revestimento, a segunda seção de ancoragem 6B recua as suas âncoras e move para uma próxima posição na qual as âncoras da segunda seção de ancoragem 6B projetam, ancorando a segunda seção de ancoragem no revestimento, e a primeira seção de ancoragem então recua suas âncoras e move para frente. Deste modo, a primeira seção de ancoragem 6A atua dentro de trilhas 48 da segunda seção de ancoragem 6B, e o sistema se arrasta para frente enquanto o bit está usinando, de modo que uma abertura quase sem fim pode ser feita. Assim, o bit é capaz de cortar ou usinar uma abertura muito longa, por exemplo, uma abertura alongada quase sem fim.
[0051] Na Figura 6, o primeiro atuador 10 compreende a cilindro hidráulico o qual é acionado por uma bomba a qual novamente é acionada por um motor. O cilindro hidráulico pode também ser denominado uma ferramenta de impacto, na qual o eixo principal estende e é movido por um fluido que pressiona por sobre pistões 40 dispostos ao redor do eixo principal dentro de um alojamento 41. Nesta modalidade, a abertura alongada provida pelo bit pode ser feita tão longa quanto o comprimento do curso de cilindro dentro do cilindro hidráulico.
[0052] Como mostrado in Figura 9, o sistema de usinagem de fun do de poço compreende uma unidade de controle 17 para controlar todos os atuadores para position o bit inicialmente assim como durante a operação de usinagem no mesmo modo que as bem conhecidas máquinas de subsuperfície Computadorizadas Numericamente Controladas.
[0053] A unidade de controle 17 pode também estar parcialmente ou totalmente disposta dentro da primeira parte de ferramenta 4 ou da segunda parte de ferramenta 7. No entanto, a comunicação de fundo de poço pode ser limitada, de modo que dispondo a unidade de controle dentro da primeira parte de ferramenta, o sistema não precisa muitos comandos para operar.
[0054] Como visto na Figura 8, o sistema de usinagem de fundo de poço ainda compreende uma ferramenta de pinçamento ou corte 18 projetável através de uma abertura 19 no revestimento provida pelo bit de usinagem 8. Na Figura 7, o bit está no processo de fazer a abertura, e na Figura 8, a ferramenta de corte ou pinçamento 18 acabou de cortar a linha de controle 27 entrando na abertura e acoplando a linha de controle.
[0055] Na Figura 9, o sistema de usinagem de fundo de poço 1 ainda compreende um magazine de bits 42 do qual um novo bit é coletado se aquele que estiver sendo utilizado falhar. Mais ainda, o sistema de usinagem de fundo de poço 1 pode ter diferentes bits para executar diversas diferentes operações de usinagem. O sistema de usina- gem de fundo de poço ainda compreende um limpador de fluido 43 para limpar as aparas do processo de usinagem, e a ferramenta de posicionamento de plugue 44 para subsequentemente posicionar um plugue, de modo que o poço possa ser cimentado brevemente após o sistema de usinagem de fundo de poço ter sido recuado do poço.
[0056] Na Figura 10, o bit é girado através de engrenagens por meio de um eixo principal 25 o qual é girado pelo motor (mostrado na Figura 3). O eixo principal está conectado com uma engrenagem an- gular para girar o bit, a primeira engrenagem da engrenagem angular sendo conectada no eixo principal e a segunda engrenagem da engrenagem angular sendo conectada a um alojamento de bit. A primeira engrenagem está inclinada em relação à segunda engrenagem e as engrenagens acoplam uma na outra para girar o alojamento de bit. O alojamento de bit estende radialmente em relação à extensão axial da parte de ferramenta, e o bit está disposto deslizante dentro do alojamento de bit e acopla o alojamento de bit por meio de uma conexão de chaveta e rasgo de modo que o bit seja girado juntamente com o alojamento de bit. Deste modo, o bit é móvel na direção radial por meio de hidráulica ou um motor, enquanto ainda sendo girado pelo alojamento de bit e com isto pela engrenagem angular e o eixo principal 25.
[0057] Nas Figuras 11A e 11B, o primeiro atuador 10, tal como uma ferramenta de impacto, compreende um cilindro hidráulico ao invés de um motor. Na Figura 11A, a ferramenta de impacto está na sua posição recuada, e na Figura 11B a ferramenta de impacto está na sua posição projetada, a ferramenta de impacto tendo feito um curso, empurrando a segunda parte de ferramenta e assim o bit para frente dentro do revestimento. A primeira parte de ferramenta tem duas seções de ancoragem 6, 6A, 6B e a segunda parte de ferramenta 7 tem uma seção de ancoragem de rolamento, centragem 6C. Como pode ser visto na Figura 11C, a seção de ancoragem de rolamento, centragem 6C tem rolos 94 de modo a suportar o bit para assegurar que enquanto o bit está fre- sando ou usinando o revestimento, o bit ainda será capaz de mover axialmente juntamente com um curso da ferramenta de impacto.
[0058] Quando executando a operação de usinagem, o sistema de usinagem de fundo de poço é primeiramente submerso dentro do re-vestimento, e quando o sistema está próximo da posição predeterminada, as âncoras da seção de ancoragem são projetadas, ancorando o sistema no revestimento. Segundamente, a segunda parte de ferra- menta 7 é movida em relação à primeira parte de ferramenta 4, posicionando o bit em uma localização predeterminada em relação à parede do revestimento, e o bit de usinagem 8 é movido radialmente em relação à extensão axial, e a usinagem do revestimento é executada por meio de do bit. Durante a usinagem, a segunda parte é movida axialmente e/ou girada em relação à primeira parte de ferramenta de modo a fazer uma abertura alongada ou uma abertura oval ou quadrada. A usinagem pode ser executada para prover uma abertura alongada no revestimento de modo que uma ferramenta de operação, tal como uma ferramenta de pinçamento ou corte 18, possa ser projetada através da abertura para cortar uma linha de controle para operar uma válvula de segurança 21 (mostrada na Figura 7). A usinagem é, nesta modalidade, uma fresagem convencional / fresagem ascendente, mas em outra modalidade, a usinagem pode ser uma fresagem descendente / fresa- gem sincronizada. Em ainda modalidade, o bit pode ser um disco rotativo sobre um braço projetável.
[0059] Uma ferramenta de impacto é uma ferramenta que provê uma força axial. A ferramenta de impacto compreende um motor elétrico para acionar uma bomba. A bomba bombeia o fluido para dentro de um alojamento de pistão para o um pistão que atua no mesmo. O pistão está disposto sobre o eixo de curso. A bomba pode bombear o fluido para dentro do alojamento de pistão em um lado e simultaneamente aspirar o fluido para fora do outro lado do pistão.
[0060] Fluido ou fluido de poço significa qualquer tipo de fluido que possa estar presente em poços de óleo ou gás de fundo de poço, tal como gás natural, óleo, lama de óleo, óleo cru, água, etc. Gás significa qualquer tipo de composição de gás presente dentro de um poço, completamente, ou furo aberto, e óleo significa qualquer tipo de composição de óleo, tal como óleo cru, um fluido que contém óleo, etc. Os fluidos de gás, óleo, e água podem assim compreender outros elemen- tos ou substâncias do que gás, óleo, e/ou água, respectivamente.
[0061] Revestimento significa qualquer tipo de tubo, tubulação, tubular, revestimento, coluna etc. utilizado no fundo de poço em relação à produção de óleo ou gás natural.
[0062] No caso em que a ferramenta não é submersível até o final dentro do revestimento, uma unidade de acionamento 45B, tal como um tracionador de fundo de poço, pode ser utilizada para empurrar a ferramenta até o final em posição dentro do poço, como mostrado na Figura 9. O tracionador de fundo de poço pode ter braços projetáveis que têm rodas, em que as rodas contactam a superfície interna do revestimento para impulsionar o tracionador e a ferramenta para frente dentro do revestimento. Um tracionador de fundo de poço é qualquer tipo de ferramenta de acionamento capaz de empurrar ou puxar as ferramentas dentro de um poço no fundo de poço, tal como um Well Tractor®.
[0063] Apesar da invenção ter sido descrita acima em conexão com as modalidades preferidas da invenção, será evidente para uma pessoa versada na técnica que diversas modificações são concebíveis sem afastar da invenção como definida pelas reivindicações anexas.
Claims (19)
1. Sistema de usinagem de fundo de poço (1) para usinar um revestimento (2) dentro de um furo de poço (3) dentro de um poço que tem um topo, caracterizado por compreender: - uma primeira parte de ferramenta (4) que tem uma extensão axial (5) e uma seção de ancoragem (6), - uma segunda parte de ferramenta (7) adaptada para girar e mover axialmente em relação à primeira parte de ferramenta, a segunda parte de ferramenta compreendendo um bit de usinagem (8) o qual é móvel em uma direção (9) radial em relação à extensão axial, - um primeiro atuador (10) que compreende um motor elétrico (11A) para mover axialmente a segunda parte de ferramenta em relação à primeira parte de ferramenta, - um segundo atuador (12) que compreende um motor elétrico (11B) para girar a segunda parte de ferramenta em relação à primeira parte de ferramenta, e - um terceiro atuador (14) que compreende um motor elétrico (11C) para girar o bit, em que pelo menos um dos atuadores compreende uma engrenagem (15) para mudar uma velocidade rotacional de um rotor (16) do motor, e em que o bit é movido radialmente em um alojamento de bit (34), o bit tem uma extremidade afiada (32) que está voltada para o revestimento e uma extremidade de pistão (33), e o bit é movido radialmente em relação à extensão axial por meio de um motor elétrico (31) que aciona um cilindro hidráulico (30) o qual está em comunicação de fluido com o alojamento de bit pressionando na extremidade de pistão.
2. Sistema de usinagem de fundo de poço de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a engrenagem é uma engrenagem de redução.
3. Sistema de usinagem de fundo de poço de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a primeira parte de ferramenta está disposta mais próxima do topo do poço do que segunda parte de ferramenta.
4. Sistema de usinagem de fundo de poço de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o sistema compreende uma segunda seção de ancoragem (6, 6A, 6B), e as seções de ancoragem estão dispostas com uma distância axial mútua entre estas, ambas as seções de ancoragem estando dispostas mais próximas do topo do poço do que a segunda parte de ferramenta e o bit.
5. Sistema de usinagem de fundo de poço de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que uma seção de ancoragemé axialmente móvel em relação à outra.
6. Sistema de usinagem de fundo de poço de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a engrenagem do terceiro atuador é uma engrenagem cônica.
7. Sistema de usinagem de fundo de poço de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a engrenagem do segundo atuador é uma engrenagem planetária.
8. Sistema de usinagem de fundo de poço de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a engrenagem do primeiro atuador é uma engrenagem planetária.
9. Sistema de usinagem de fundo de poço de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o bit é movido radialmente em relação à extensão axial por meio de um motor elétrico e/ou hidráulica.
10. Sistema de usinagem de fundo de poço de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o bit é movido radialmente por meio de um cilindro hidráulico.
11. Sistema de usinagem de fundo de poço de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o bit forma um pistão do cilindro hidráulico.
12. Sistema de usinagem de fundo de poço de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o primeiro atuador compreende um cilindro hidráulico ao invés do motor.
13. Sistema de usinagem de fundo de poço de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o sistema compreende uma unidade de controle (17) para controlar os atuadores.
14. Sistema de usinagem de fundo de poço de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o sistema ainda compreende uma ferramenta de pinçamento ou corte (18) projetável através de uma abertura (19) dentro do revestimento provida pelo bit de usinagem.
15. Sistema de usinagem de fundo de poço de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado por ainda compreender um limpador de fluido (43) para limpar as aparas do processo de usinagem.
16. Sistema de usinagem de fundo de poço de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado por ainda compreender uma ferramenta de pinçamento ou corte (18) adaptada para projetar através de uma abertura no revestimento provida pelo bit.
17. Método de usinagem, caracterizado por compreender as seguintes etapas: - inserir o sistema de usinagem de fundo de poço como definido em qualquer uma das reivindicações precedentes no revesti- mento, - ancorar o sistema no revestimento, - mover a segunda parte de ferramenta em relação à primeira parte de ferramenta, - mover o bit de usinagem radialmente em relação à extensão axial, e - usinar o revestimento por meio do bit.
18. Método de usinagem de acordo com a reivindicação 17, caracterizado por ainda compreender a etapa de mover a segunda parte de ferramenta e o bit axialmente e/ou girar a segunda parte de ferramenta e o bit durante a etapa de usinagem de modo a prover uma abertura no revestimento, a dita abertura sendo maior do que o diâmetro do bit.
19. Método de usinagem de acordo com a reivindicação 17 ou 18, caracterizado pelo fato de que a etapa de usinagem é executada para prover uma abertura no revestimento, e o método ainda compreende a etapa de projetar uma ferramenta de operação dentro da abertura.
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