BR112016006432B1

BR112016006432B1 - Método para vedar um poço

Info

Publication number: BR112016006432B1
Application number: BR112016006432-1A
Authority: BR
Inventors: Pål Viggo Hemmingsen; Gjermund Grimsbo; Alastair Buchanan
Original assignee: Statoil Petroleum As
Priority date: 2013-09-25
Filing date: 2014-09-23
Publication date: 2022-05-17
Also published as: WO2015044151A2; WO2015044151A3; NO346176B1; US10190387B2; GB201317000D0; GB2518612A; MX2016003818A; US20190178050A1; CA2925405A1; US20160230499A1; BR112016006432A2; CA2925405C; NO20160620A1; GB2518612B; US10480279B2

Abstract

MÉTODO PARA VEDAR UM POÇO. Trata-se de um método para vedar um poço que compreende criar uma ou mais aberturas em um tubo instalado em um furo de poço, em uma localização para uma vedação de poço; com o uso de um cabo de perfilagem para localizar um aguilhão nessa localização; definir o aguilhão nessa localização; e formar uma vedação no poço nessa localização, injetando-se o vedante através do dito aguilhão.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[0001] A presente invenção refere-se a um método para vedar um poço. Em modalidades particulares, o método compreende instalar uma barreira à prova de fluidos permanente para o abandono de poço.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[0002] As operações de tamponamento e abandono tradicionais exigem que todo o tubo de produção e cabeamento associado sejam puxados do furo de poço antes da instalação de um tampão de cimento. Entretanto, a remoção do tubo é uma tarefa dispendiosa e demorada, visto que exige uma sonda de perfuração no local. Também há riscos de segurança associados.

[0003] Portanto, é um objetivo da presente invenção fornecer um método alternativo para vedar um poço que ajude a resolver os problemas supracitados.

[0004] US2009260817 descreve um método de tratamento de uma zona próxima ou distante de um poço. Um cano que é permeável a um material é colocado dentro de um furo de poço, formando um anular dentro do furo de poço. A manga é expansível e impermeável ao material. A manga é inflada de forma que a manga fique em contato com o cano, garantindo que uma primeira zona do cano seja impermeável ao material, mas deixando uma segunda zona permeável ao material.

[0005]

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0006] De acordo com um primeiro aspecto da presente invenção, é fornecido um método para vedar um poço que compreende: criar uma ou mais aberturas em um tubo instalado em um furo de poço, em uma localização para uma vedação de poço; usar um cabo de perfilagem para localizar um aguilhão na dita localização; definir o aguilhão na dita localização; e formar uma vedação no poço na dita localização, injetando-se o vedante através do dito aguilhão.

[0007] Portanto, as modalidades da invenção fornecem um método para vedar um poço que não exige que todo o tubo de produção e cabos de controle sejam removidos antes de formar uma vedação no poço. O método emprega um aguilhão transportado por cabo de perfilagem fornecido no interior do tubo e disposto para se estender ao longo do intervalo dotado de aberturas de modo que o vedante possa fluir para fora da extremidade inferior e através das aberturas para vedar o ânulo A entre o tubo e a carcaça adjacente. Convenientemente, cada etapa no método pode ser realizada com o uso de cabo de perfilagem, e o método pode ser executado independente de as linhas de controles estarem originalmente presentes na localização para a vedação de poço.

[0008] Em certas modalidades, o método pode compreender adicionalmente remover quaisquer linhas de controle adjacentes na localização para a vedação de poço.

[0009] Deve-se compreender que, na prática, haverá fluidos pesados no ânulo A e no tubo abaixo do aguilhão, e isso irá criar um diferencial de pressão que fará com que o vedante que é bombeado para uma porção superior de tubo e através do aguilhão flua para cima na saída do aguilhão. Se o método foi empregado sem um aguilhão através da seção aberta, o vedante fluiria somente através das aberturas superiores devido à pressão de baixo. Portanto, a provisão de um aguilhão garante que o vedante seja colocado através de toda a seção de tubo aberto.

[0010] Deve-se compreender que um aguilhão é normalmente uma peça de tubulação que é fornecida em uma seção mais baixa de uma coluna de tubos para ferroar em outra seção de tubular (ou um fluido ou uma vedação) a fim de realizar uma tarefa, tal como vedar, bombear, verificar uma localização ou válvulas de abertura, etc. Alternativamente, um tubo de diâmetro pequeno pode ser inserido ao longo de todo o comprimento do tubo. Portanto, é uma vantagem da presente invenção que o aguilhão esteja localizado somente na área de interesse com o uso de cabo de perfilagem, reduzindo, assim, o tempo e o custo para a operação.

[0011] O aguilhão pode ter um comprimento fixo ou pode ser expansível. O comprimento do aguilhão pode depender do comprimento de lubrificação disponível e/ou do comprimento do intervalo a ser vedado.

[0012] Em certas modalidades, o aguilhão pode ser telescópico. Nesse caso, uma pluralidade de seções telescópicas pode ser mantida em uma configuração compacta por um mecanismo (por exemplo, parafusos de cisalhamento, trincos, anéis de retenção, etc.) configurado para liberar quando uma pressão predeterminada é aplicada, fazendo, assim, com que as seções telescópicas se estendam. As vedações (por exemplo, anéis em O ou similares) podem ser fornecidas entre cada seção telescópica para garantir que as junções sejam à prova de fluidos.

[0013] O aguilhão telescópico pode compreender uma válvula através de uma extremidade que é mais baixa quando o aguilhão é estendido. A válvula pode ser configurada para adotar uma posição fechada quando o fluido é bombeado para o aguilhão para aplicar pressão ao mecanismo de liberação para abrir cada seção telescópica. Uma vez que o aguilhão esteja adequadamente (por exemplo, totalmente) estendido, uma pressão maior pode ser aplicada (por exemplo, acima da exigida para liberar o mecanismo) a fim de abrir a válvula para bombear o vedante para o tubo e a carcaça.

[0014] As uma ou mais aberturas podem ser formadas removendo-se uma seção relativamente maior do tubo (por exemplo, por moagem). Alternativamente, as uma ou mais aberturas podem ser formadas cortando-se ou perfurando-se um ou mais furos em uma seção do tubo.

[0015] O método pode compreender adicionalmente o uso de uma pílula de alta viscosidade implantada através do aguilhão para limpar a localização antes de formar a vedação.

[0016] Tipicamente, a vedação pode ser fornecida ao longo de um intervalo de aproximadamente 50 m. Consequentemente, as uma ou mais aberturas podem ser fornecidas ao longo de um comprimento similar de intervalo, e o aguilhão também pode ser de um comprimento similar (quando estendido).

[0017] A etapa para definir o aguilhão na localização para a vedação pode compreender o uso de um elemento de gaxeta e cunhas para suspender o aguilhão fora do tubo em uma posição acima das uma ou mais aberturas.

[0018] A etapa para formar a vedação pode compreender a formação de um tampão temporário ou permanente no poço. Portanto, o vedante pode compreender cimento.

[0019] O método pode compreender adicionalmente fornecer um batente de suporte transverso no tubo abaixo das uma ou mais aberturas, de modo a garantir que o vedante seja retido dentro da localização para a vedação de poço (por exemplo, se a pressão de poço sozinha não for suficiente para esse propósito).

[0020] De acordo com um segundo aspecto da invenção, é fornecido um aguilhão empregado por cabo de perfilagem para uso no método de acordo com o primeiro aspecto da invenção.

[0021] De acordo com um terceiro aspecto da invenção, é fornecido um aguilhão telescópico para uso no método de acordo com o primeiro aspecto da invenção. BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0022] As modalidades específicas da presente invenção serão descritas agora em referência aos desenhos anexos, nos quais:

[0023] A Figura 1 mostra uma vista em corte transversal de uma porção de uma carcaça interna e de um tubo de produção instalados em um furo de poço;

[0024] A Figura 2A mostra o aparelho da Figura 1 após uma seção do tubo ter sido removida, em uma localização para uma vedação de poço, de acordo com uma primeira de modalidade da invenção;

[0025] A Figura 2B mostra o aparelho da Figura 1 após uma pluralidade de aberturas ter sido cortada no tubo, em uma localização para uma vedação de poço, de acordo com uma segunda modalidade da invenção;

[0026] A Figura 2C mostra o aparelho da Figura 1 após uma pluralidade de aberturas ter sido perfurada ou puncionada no tubo, em uma localização para uma vedação de poço, de acordo com uma terceira modalidade da invenção;

[0027] A Figura 3 mostra um aguilhão transportado por cabo de perfilagem que é definido através da localização para a vedação de poço no tubo da Figura 2A;

[0028] A Figura 4 mostra a injeção de um vedante através do aguilhão da Figura 3;

[0029] A Figura 5 mostra a vedação colocada no furo de poço;

[0030] A Figura 6A mostra uma vista em corte transversal de um aguilhão telescópico que é localizado em um furo de poço com o uso de cabo de perfilagem, de acordo com uma modalidade da invenção;

[0031] A Figura 6B mostra o aguilhão telescópico da Figura 6A após sua seção mais alta ter sido definida no tubo e a seção mais interna ter sido expandida para baixo.

[0032] A Figura 6C mostra o aguilhão telescópico da Figura 6B após uma segunda seção mais interna ter sido expandida para baixo; e

[0033] A Figura 6D mostra o aguilhão telescópico da Figura 6C após uma terceira seção mais interna ter sido expandida para baixo de modo a expandir totalmente o aguilhão no tubo.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE CERTAS MODALIDADES

[0034] As Figuras 1 a 5 ilustram vários métodos para vedar um poço de acordo com as modalidades da presente invenção.

[0035] Conforme mostrado na Figura 1, um furo de poço 10 é dotado de um tubo de produção 12 que se estende através de uma carcaça 14 para formar um, assim chamado, ânulo A entre os mesmos. As uma ou mais aberturas são criadas no tubo 12, em uma localização X para uma vedação de poço, conforme ilustrado nas Figuras alternativas 2A, 2B e 2C.

[0036] A Figura 2A ilustra o caso em que uma seção relativamente grande do tubo 12 foi removida para criar uma abertura única 16 que se estende ao longo de toda a localização X para a vedação de poço, de acordo com uma modalidade da invenção.

[0037] A Figura 2B ilustra o caso em que uma pluralidade de aberturas 18 foi cortada no tubo 12, na localização X para a vedação de poço, de acordo com outra modalidade da invenção.

[0038] A Figura 2C ilustra o caso em que uma pluralidade de aberturas 20 foi perfurada ou puncionada no tubo 12, na localização X para a vedação de poço, de acordo com uma modalidade adicional da invenção.

[0039] A Figura 3 mostra um aguilhão transportado por cabo de perfilagem 22 que é definido através da localização X para a vedação de poço no tubo 12 da Figura 2A. Assim, o aguilhão 22 é suspenso a partir do tubo 12 acima da abertura 16, e se estende para baixo ao longo de substancialmente todo o comprimento da abertura 16. Conforme mostrado na Figura 3, o aguilhão 22 é instalado no tubo 12 com o uso de um cabo de perfilagem 24 e uma ferramenta de fixação de cabo de perfilagem 26. O aguilhão 22 é, então, colocado no local com o uso de elementos de gaxeta e cunhas 28, de modo que o cabo de perfilagem 24 e a ferramenta de fixação de cabo de perfilagem 26 possam ser removidos do furo de poço 10.

[0040] Conforme mostrado na Figura 4, um material vedante 30 (por exemplo, cimento) é, então, injetado na porção mais alta de tubo 12 e através do aguilhão 22. Conforme explicado acima, devido às pressões de poço típicas no tubo 12 e no ânulo A, na saída da extremidade mais baixa do aguilhão 22, o vedante 30 flui para cima ao redor do aguilhão 22 e, devido à presença da abertura 16, também flui para fora para preencher o diâmetro da carcaça 14.

[0041] A Figura 5 mostra o vedante 30 após ser definido na localização X para formar uma vedação de poço 32 no furo de poço 10. Será observado que a vedação 32 forma um tampão transverso através do furo de poço 10, e preenche completamente o espaço tanto dentro do aguilhão 22 quanto circundando o aguilhão 22, de modo a encapsular o aguilhão 22 no tampão na localização X.

[0042] As Figuras 6A até 6D mostram um aguilhão telescópico 40 que pode ser empregado em vez do aguilhão 22 nas Figuras 3 a 6. Conforme mostrado na Figura 6A, o aguilhão telescópico 40 compreende quatro seções telescópicas 42 que são inicialmente mantidas em uma configuração compacta por parafusos de cisalhamento 44. Os parafusos de cisalhamento 44 são configurados para romper quando uma pressão predeterminada é aplicada, fazendo, assim, com que as seções telescópicas 42 se estendam uma após a outra conforme ilustrado. As vedações 46 são fornecidas na base de cada seção telescópica 42 para garantir que a junção com a seção telescópica 42 abaixo seja à prova de fluidos quando o aguilhão 40 é expandido.

[0043] Uma válvula 48 é fornecida através de uma extremidade que é mais baixa quando o aguilhão 40 é estendido. A válvula 48 é configurada para adotar uma posição fechada quando o fluido é bombeado para o aguilhão 40 de modo a aplicar pressão aos parafusos de cisalhamento 44 para abrir cada seção telescópica 42. Uma vez que o aguilhão 40 esteja totalmente expandido, uma pressão maior é aplicada para abrir a válvula 48 para bombear o vedante 30 para o tubo 12 e para a carcaça 14, conforme nas Figuras 4 e 5.

[0044] Será entendido por pessoas com habilidade comum na técnica que várias modificações podem ser feitas às modalidades descritas acima sem se desviar do escopo da presente invenção, conforme definido pelas reivindicações. Também será entendido que as características descritas em relação a uma modalidade podem ser misturadas e combinadas com características de outra modalidade.

Claims

1. Método para vedar um poço caracterizado pelo fato de que compreende: criar uma ou mais aberturas (16, 18, 20) em um tubo (12) instalado em um furo de poço (10), em uma localização para uma vedação de poço; usar um cabo de perfilagem (24) para localizar um aguilhão (22, 40) na dita localização; ajustar o aguilhão (22, 40) na dita localização pela suspensão do aguilhão (22, 40) do dito tubo (12) usando uma ferramenta de fixação do cabo de perfilagem (26); remover o cabo de perfilagem (24) e a ferramenta de fixação do cabo de perfilagem (26) do furo de poço (10); e após dita etapa de remover, formar uma vedação (32) no poço na dita localização, injetando o vedante (30) através do dito aguilhão (22, 40) tal que o vedante (30) flui para cima ao redor do aguilhão.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o aguilhão (22, 40) é extensível.

3. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o aguilhão (22, 40) é telescópico.

4. Método, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que uma pluralidade de seções telescópicas (42) é mantida em uma configuração compacta por um mecanismo (44) configurado para liberar quando uma pressão predeterminada for aplicada, fazendo, assim, com que as seções telescópicas (42) se estendam.

5. Método, de acordo com a reivindicação 3 ou 4, caracterizado pelo fato de que o aguilhão (22, 40) compreende uma válvula (48) através de uma extremidade que é mais baixa quando o aguilhão é estendido.

6. Método, de acordo com a reivindicação 5 quando dependente da reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a válvula (48) é configurada para adotar uma posição fechada quando o fluido é bombeado para o aguilhão (22, 40) para aplicar a pressão ao mecanismo de liberação (44) para abrir cada seção telescópica (42).

7. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que, uma vez que o aguilhão (22, 40) é expandido, uma pressão acima da exigida para liberar o mecanismo (44) é aplicada a fim de abrir a válvula (48) para bombear o vedante (30) para fora da extremidade do aguilhão (22, 40).

8. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que as uma ou mais aberturas (16) são formadas removendo-se uma seção do tubo (12).

9. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que as uma ou mais aberturas (18, 20) são formadas cortando ou perfurando um ou mais furos em uma seção do tubo (12).

10. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente o uso de uma pílula de alta viscosidade empregada através do aguilhão para limpar a localização antes de formar a vedação (32).

11. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que a etapa de formação da vedação (32) compreende formar um tampão permanente (32) no poço.

12. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente fornecer um batente de suporte transverso no tubo abaixo das uma ou mais aberturas (16, 18, 20) de modo a garantir que o vedante (30) seja retido dentro da localização para a vedação de poço.