BR112016029817B1

BR112016029817B1 - Drag Block Assembly, and, Method for Centering a Drag Friction Downhole Tool

Info

Publication number: BR112016029817B1
Application number: BR112016029817-9A
Authority: BR
Inventors: David Allen Dockweiler
Original assignee: Halliburton Energy Services, Inc.
Priority date: 2014-08-07
Filing date: 2014-08-07
Publication date: 2022-03-22
Also published as: BR112016029817A8; NO20161752A1; GB2543665A; CA2948467C; US20170183921A1; CA2948467A1; GB201618386D0; AU2014402802A1; BR112016029817A2; MX2017000286A; AU2014402802B2; WO2016022121A1

Abstract

CONJUNTO DE BLOCO DE ARRASTO, E, MÉTODO PARA CENTRALIZAR UMA FERRAMENTA DE FUNDO DE POÇO COM FRICÇÃO DE ARRASTO. É divulgado um conjunto de bloco de arrasto para uso com uma ferramenta de fundo de poço num poço subterrâneo, tal como packers ou tampões de obstrução. O conjunto de bloco de arrasto compreende uma luva geralmente de forma cilíndrica e um elemento de bloco. O elemento de bloco está montado na luva de modo que ele possa deslizar radialmente. O elemento de bloco é externamente desviado da luva por um elemento eletromagnético.DRAG BLOCK ASSEMBLY, AND, METHOD FOR CENTERING A BOTTOM TOOL WITH DRAG FRICTION. A drag block assembly for use with a downhole tool in an underground well, such as packers or plug plugs, is disclosed. The drag block assembly comprises a generally cylindrical shaped sleeve and a block element. The block element is mounted on the sleeve so that it can slide radially. The block element is externally deflected from the sleeve by an electromagnetic element.

Description

FIELD OF THE INVENTION

[001] Esta divulgação se refere a conjuntos de bloco de arrasto para uso com ferramentas de fundo de poço em poços subterrâneos, tal como packers ou tampões de obstrução.[001] This disclosure pertains to drag block assemblies for use with downhole tools in underground wells, such as packers or plug plugs.

FUNDAMENTALS

[002] Na completação e na produção de hidrocarbonetos de poços, é frequentemente necessário isolar uma porção do poço utilizando uma ferramenta de poço, tal como um packer, tampão, suspensor de tubulação e semelhantes, suportada no furo de poço numa localização subterrânea. Estas ferramentas são abaixadas no poço em um estado retraído chamado de "posição de passagem"; e em um processo chamado de "assentamento", os meios de pega e os meios de engaxetamento são radialmente expandidos a uma "posição assentada" em que os meios de cunha e os meios de engaxetamento engatam no furo de poço. Uma variedade de tipos de meios de pega é bem conhecida na arte, tal como um meio de cunha com elementos de cunha em forma de cunha. Tipicamente, os meios de engaxetamento têm elementos anulares resilientes montados na ferramenta para mover axialmente para engaxetar ou vedar o anular em torno da ferramenta. Tais meios de engaxetamento podem compreender um ou mais elementos de engaxetamento de anular resilientes os quais, dependendo do ambiente de uso, podem também compreender anéis de apoio e/ou antiextrusão. Quando estes elementos de engaxetamento são axialmente comprimidos, eles expandem radialmente do mandril para contato com o furo de poço. Para manter estas ferramentas no lugar no furo de poço contra movimento, meios de cunha tipicamente são montados na ferramenta. Estes meios de cunha, como os meios de engaxetamento, expandem radialmente para agarrar o furo de poço quando forçados a comprimir axialmente.[002] In the completion and production of hydrocarbon wells, it is often necessary to isolate a portion of the well using a well tool, such as a packer, plug, pipe hanger and the like, supported in the wellbore in an underground location. These tools are lowered into the pit in a stowed state called a "pass position"; and in a process called "seating", the handle means and the packing means are radially expanded to a "seated position" in which the wedge means and the packing means engage the wellbore. A variety of types of gripping means are well known in the art, such as a wedge means with wedge-shaped wedge elements. Typically, the packing means have resilient annular elements mounted on the tool to move axially to pack or seal the annulus around the tool. Such packing means may comprise one or more resilient annular packing elements which, depending on the environment of use, may also comprise support and/or anti-extrusion rings. When these packing elements are axially compressed, they expand radially from the mandrel to contact the wellbore. To keep these tools in place in the wellbore against movement, wedge means are typically mounted on the tool. This wedge means, like the packing means, expands radially to grip the wellbore when forced to compress axially.

[003] Forças dirigidas axialmente são usadas para comprimir axialmente os elementos de engaxetamento e conjuntos de cunha. Tais forças são tipicamente geradas movendo a coluna de tubulação, iniciando uma carga explosiva, ou aplicando pressão à ferramenta. Exemplos de ferramentas que são assentadas manipulando a coluna de tubulação incluem packers de peso para baixo e de tensão. Um packer de peso para baixo é um no qual força gerada pelo peso da coluna de tubulação acima da ferramenta é utilizado para assentar (expandir) o elemento de engaxetamento e cunha e para reter a ferramenta na condição assentada. Em um packer de tensão, a coluna de tubulação é colocada em tensão e essa força de tensão é utilizada para assentar e reter a ferramenta na condição assentada.[003] Axially directed forces are used to axially compress packing elements and wedge assemblies. Such forces are typically generated by moving the pipe string, initiating an explosive charge, or applying pressure to the tool. Examples of tools that are seated by manipulating the pipe string include weight-down and tension packers. A weight-down packer is one in which force generated by the weight of the pipe string above the tool is used to seat (expand) the packing and wedge element and to retain the tool in the seated condition. In a tension packer, the pipe string is tensioned and this tension force is used to seat and retain the tool in the seated condition.

[004] Packers de peso para baixo de tensão tipicamente compreendem um mandril tubular oco o qual é conectado à coluna de tubulação. Montados no mandril estão os elementos de engaxetamento axialmente compressíveis adjacentes ao conjunto de cunha. Um elemento de ferramenta anular chamado um "conjunto de bloco de arrasto" está localizado no mandril, adjacente ao conjunto de cunha no lado oposto aos elementos de engaxetamento. Em ferramentas de peso para baixo, o bloco de arrasto está localizado abaixo do meio de cunha. Em um packer de tensão, o bloco de arrasto está localizado acima do meio de cunha.[004] Low-tension weight packers typically comprise a hollow tubular mandrel which is connected to the pipe string. Mounted on the mandrel are axially compressible packing elements adjacent to the wedge assembly. An annular tool element called a "drag block assembly" is located on the chuck, adjacent to the wedge assembly on the side opposite the packing elements. On weight-down tools, the drag block is located below the middle wedge. On a tension packer, the drag block is located above the middle wedge.

[005] Conjuntos de blocos de arrasto tipicamente engatam por atrito no furo de poço. Conjuntos de bloco de arrasto são montados para deslizar axialmente no mandril. Conjuntos de bloco de arrasto são usados para centralizar a ferramenta no meio do revestimento e para proporcionar uma força resistente ou força de atrito, o que ajuda na rotação, no assentamento ou desassentamento de ferramentas de fundo de poço. Esta força de fricção é também denominada como "atrito de arrasto".[005] Drag block assemblies typically engage by friction in the wellbore. Drag block assemblies are mounted to slide axially on the chuck. Drag block assemblies are used to center the tool in the middle of the casing and to provide a resisting force or frictional force, which aids in rotating, seating or unseating downhole tools. This frictional force is also called "drag friction".

[006] Packers do estado da técnica usam bloco de arrasto tendo molas de folha, arco ou compressão para proporcionar uma força resistente empurrando o bloco de arrasto contra a superfície interna do revestimento, assim criando atrito entre o bloco de arrasto e o revestimento.[006] Prior art packers use drag block having leaf, bow or compression springs to provide a resistant force pushing the drag block against the inner surface of the liner, thus creating friction between the drag block and liner.

BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[007] A FIG. 1 é uma vista em perspectiva de um conjunto de bloco de arrasto de acordo com uma modalidade.[007] FIG. 1 is a perspective view of a drag block assembly according to one embodiment.

[008] A FIG. 2 é uma vista em perspectiva de um elemento de bloco de arrasto utilizável no conjunto de bloco de arrasto da FIG. 1.[008] FIG. 2 is a perspective view of a drag block element usable in the drag block assembly of FIG. 1.

[009] A FIG. 3 é uma vista em seção transversal esquemática de um bloco de arrasto montado na luva do conjunto de bloco de arrasto da FIG. 1.[009] FIG. 3 is a schematic cross-sectional view of a drag block mounted on the sleeve of the drag block assembly of FIG. 1.

DETAILED DESCRIPTION

[0010] Com referência agora aos desenhos, em que números de referência similares são usados neste documento para designar elementos similares em todas as várias vistas, várias modalidades são ilustradas e descritas. As figuras não são necessariamente desenhadas em escala e, em alguns casos, os desenhos foram exagerados e/ou simplificados em lugares para fins ilustrativos apenas. Na descrição seguinte, os termos "superior", "para cima", "inferior", "abaixo", "fundo de poço" e semelhantes, como aqui utilizados, significarão: em relação ao fundo ou extensão mais afastado do furo de poço circundante, muito embora o poço ou porções dele possam ser desviadas ou horizontais. Os termos "para dentro" e "para fora" são direções para e de, respectivamente, o centro geométrico de um objeto referenciado. Quando componentes de projetos relativamente bem conhecidos forem empregados, sua estrutura e operação não serão descritas em detalhes. Uma pessoa versada na técnica apreciará as muitas aplicações e variações possíveis da presente invenção com base na seguinte descrição.[0010] With reference now to the drawings, in which similar reference numbers are used in this document to designate similar elements in all the various views, various embodiments are illustrated and described. Figures are not necessarily drawn to scale and, in some cases, drawings have been exaggerated and/or simplified in places for illustrative purposes only. In the following description, the terms "upper", "upward", "lower", "below", "downhole" and the like, as used herein, shall mean: in relation to the bottom or furthest extent of the surrounding wellbore , even though the well or portions of it may be offset or horizontal. The terms "in" and "out" are directions to and from, respectively, the geometric center of a referenced object. When relatively well-known design components are employed, their structure and operation will not be described in detail. One skilled in the art will appreciate the many possible applications and variations of the present invention based on the following description.

[0011] Voltando agora para a FIG. 1, um conjunto de bloco de arrasto 10 de acordo com uma modaliade pode ser visto. O conjunto de bloco de arrasto 10 compreende uma luva geralmente de forma cilíndrica 20 e um elemento de bloco 40. A luva 20 pode ser adequada para ser recebida num mandril 12. O mandril 12 pode ser fixado a uma ferramenta de fundo de poço na extremidade superior 14 e/ou na extremidade inferior 16, ou o mandril 12 pode ser parte de um mandril de uma ferramenta de fundo de poço. O mandril 12 tem um eixo central longitudinal ou linha de centro axial longitudinal 18. Também, como aqui chamado, o termo "radialmente" se referirá a uma direção radial perpendicular à linha de centro axial longitudinal 18 e "longitudinal" ou "axial" se referirá a uma direão paralela à linha central axial longitudinal 18.[0011] Returning now to FIG. 1, a drag block assembly 10 according to one embodiment can be seen. Drag block assembly 10 comprises a generally cylindrical shaped sleeve 20 and block member 40. Sleeve 20 may be suitable to be received in a mandrel 12. Mandrel 12 may be attached to a downhole tool at the end. top 14 and/or bottom end 16, or the chuck 12 may be part of a chuck of a downhole tool. The mandrel 12 has a longitudinal centerline or longitudinal axial centerline 18. Also, as referred to herein, the term "radially" will refer to a radial direction perpendicular to the longitudinal axial centerline 18 and "longitudinal" or "axial" if shall refer to a direction parallel to the longitudinal axial centerline 18.

[0012] Com referência agora às FIGS. 1 e 3, a luva 20 tem uma superfície externa 22, uma matriz de fendas dispostas longitudinalmente 24, dispostas em torno da superfície externa 22 e uma superfície interna 26 na parte inferior de cada fenda 24. Uma parede 28 se estende da superfície interna 26 para a superfície externa 22 em cada fenda 24. Um primeiro ímã 30 é montado na superfície interna 26; assim, há uma pluralidade de ímãs dispostos em torno da luva 20 no fundo das fendas 24. O primeiro ímã 30 pode ser incorporado dentro de um canal 34 na superfície interna 26, de modo que a superfície externa 32 do primeiro ímã 30 se situe nivelada com a superfície interna 26. Tipicamente, o primeiro ímã 30 será ser um ímã alongado tendo um comprimento de pelo menos 50% do comprimento da fenda 24 e pode ser de pelo menos 70 por cento do comprimento da fenda 24. A largura do primeiro ímã 30 será geralmente de 80% a 100% da largura da fenda 24. Alternativamente, o primeiro ímã 30 pode ser um conjunto de ímãs menores incorporados na superfície interna 26, contanto que eles se alinhem com os ímãs no elemento de bloco para criar um efeito repulsivo, como ainda descrito abaixo.[0012] Referring now to FIGS. 1 and 3, the sleeve 20 has an outer surface 22, an array of longitudinally disposed slots 24 arranged around the outer surface 22, and an inner surface 26 at the bottom of each slot 24. A wall 28 extends from the inner surface 26. to outer surface 22 in each slot 24. A first magnet 30 is mounted to inner surface 26; thus, there are a plurality of magnets arranged around the sleeve 20 at the bottom of the slots 24. The first magnet 30 may be incorporated into a channel 34 in the inner surface 26, so that the outer surface 32 of the first magnet 30 is flush. with the inner surface 26. Typically, the first magnet 30 will be an elongated magnet having a length of at least 50% of the length of the slot 24 and may be at least 70 percent of the length of the slot 24. The width of the first magnet 30 will generally be 80% to 100% of the width of the slot 24. Alternatively, the first magnet 30 may be a set of smaller magnets incorporated into the inner surface 26, provided they align with the magnets in the block element to create an effect. repulsive, as further described below.

[0013] Com referência agora às FIGS. 1, 2 e 3, um elemento de bloco 40 está montado na luva 20 de modo que ele possa deslizar radialmente. O elemento de bloco 40 compreende um corpo tipo bloco alongado 42 com uma superfície externa de contato com a parede do revestimento 44 e uma superfície inferior 46. Além disso, um segundo ímã 48 é montado na superfície inferior 46. Tipicamente, existe uma pluralidade de elementos de bloco 40, de modo que cada fenda 24 tenha um dos elementos de bloco 40 montado nela com a superfície externa de contato com a parede do revestimento 44 sobressaindo através da fenda e a superfície inferior 46 voltada para a superfície interna 26 da luva 20. O segundo ímã 48 é geralmente montado nivelado na superfície inferior 46. Tipicamente, o segundo ímã 48 é aproximadamente do mesmo tamanho e da mesma forma que o primeiro ímã 30 e é posicionado de modo que quando o elemento de bloco 40 é montado na fenda 24, o primeiro ímã 30 e o segundo ímã 48 serão alinhados de modo a gerar uma repulsão magnética entre o dois ímãs. O segundo ímã 48 pode ser montado num canal 49 na superfície inferior 46 de modo que ele fique nivelado com a superfície inferior 46. Alternativamente, tanto a fenda 24 quanto o bloco 40 podem ter vários ímãs menores dispersos em torno da superfície interna 26 e da superfície inferior 46, contanto que seu posicionamento e sua magnetização gerem uma força de repulsão entre a superfície interna 26 e a superfície inferior 46. Além disso, embora descritos em termos de ímãs, outros elementos eletromagnéticos estão dentro do escopo da invenção, contanto que eles produzam uma força eletromagnética repelente entre a superfície interna 26 e a superfície inferior 46, de modo que a superfície externa de contato com a parede de revestimento 44 do elemento de bloco 40 seja desviada radialmente para fora da luva 20 pelos elementos eletromagnéticos. Se forem usados ímãs, tipicamente o primeiro ímã e o segundo ímã podem ter uma magnetização suficiente para proporcionar uma ação tipo mola ao elemento de bloco e gerar uma força de arrasto entre o elemento de bloco e um revestimento de um furo de poço, quando o conjunto de bloco de arrasto é introduzido no revestimento.[0013] Referring now to FIGS. 1, 2 and 3, a block member 40 is mounted on the sleeve 20 so that it can slide radially. Block element 40 comprises an elongated block-like body 42 with an outer casing wall-contacting surface 44 and a lower surface 46. In addition, a second magnet 48 is mounted on the lower surface 46. Typically, there are a plurality of block elements 40, such that each slot 24 has one of the block elements 40 mounted thereon with the outer wall-contacting surface of the liner 44 protruding through the slot and the lower surface 46 facing the inner surface 26 of the sleeve 20 The second magnet 48 is generally flush mounted to the bottom surface 46. Typically, the second magnet 48 is approximately the same size and shape as the first magnet 30 and is positioned so that when the block element 40 is mounted in the slot 24, the first magnet 30 and the second magnet 48 will be aligned so as to generate a magnetic repulsion between the two magnets. The second magnet 48 may be mounted in a channel 49 in the lower surface 46 so that it is flush with the lower surface 46. Alternatively, both the slot 24 and the block 40 may have several smaller magnets dispersed around the inner surface 26 and the bottom surface 46, provided that their positioning and magnetization generate a repulsive force between the inner surface 26 and the bottom surface 46. Furthermore, although described in terms of magnets, other electromagnetic elements are within the scope of the invention as long as they produce a repelling electromagnetic force between the inner surface 26 and the bottom surface 46, so that the outer surface in contact with the facing wall 44 of the block element 40 is deflected radially away from the sleeve 20 by the electromagnetic elements. If magnets are used, typically the first magnet and second magnet may have sufficient magnetization to provide a spring-like action to the block element and generate a drag force between the block element and a wellbore casing when the drag block assembly is introduced into the lining.

[0014] O elemento de bloco 40 tem uma primeira extremidade lateral 50 e uma segunda extremidade lateral 52, as quais se estendem lateralmente quando opostas axialmente ou longitudinalmente. O elemento de bloco 40 também tem primeiro lado longitudinal 54 e segundo lado longitudinal 56, os quais se estendem axialmente ou longitudinalmente. Um primeiro flange 58 se estende no sentido do comprimento da primeira extremidade lateral 50 e um segundo flange de extremidade 60 se estende no sentido do comprimento da segunda extremidade lateral 52. Por conseguinte, o elemento de bloco 40 pode ser montado dentro da fenda 24 retendo os elementos na luva 20 que interage com os flanges 58 e 60, de modo a evitar que o elemento de bloco 40 se mova para fora da fenda 24. Assim, o primeiro flange 58 pode ser retido por uma aba de retenção 38 conectada à luva 20, e o segundo flange 60 pode ser retido por um anel de retenção 36 disposto circunferencialmente em torno da superfície externa 22 da luva 20. Quando assim montado, o elemento de bloco 40 será empurrado para fora da superfície interna 26 por forças magnéticas, de modo a formar uma folga 62 entre a superfície interna 26 e a superfície inferior 46. A folga 62 permite ao elemento de bloco 40 mover para dentro em direção à superfície interna 26 quando há uma força externa na superfície externa 44 suficientemente grande para vencer a força magnética. Além disso, quando a superfície inferior 46 se aproxima da superfície interna 26, a força magnética repelindo as duas superfícies aumentará exigindo maior força externa para superá-la. Quando a força externa diminui, o elemento de bloco 40 se moverá para o exterior de modo a ter uma ação tipo mola.[0014] The block element 40 has a first side end 50 and a second side end 52, which extend laterally when opposed axially or longitudinally. Block element 40 also has first longitudinal side 54 and second longitudinal side 56 which extend axially or longitudinally. A first flange 58 extends lengthwise from first side end 50 and a second end flange 60 extends lengthwise from second side end 52. Therefore, block member 40 can be mounted within slot 24 retaining the elements in the sleeve 20 which interact with the flanges 58 and 60 so as to prevent the block member 40 from moving out of the slot 24. Thus, the first flange 58 can be retained by a retaining tab 38 connected to the sleeve. 20, and the second flange 60 can be retained by a retaining ring 36 disposed circumferentially around the outer surface 22 of the sleeve 20. When so mounted, the block member 40 will be pushed off the inner surface 26 by magnetic forces, so so as to form a gap 62 between the inner surface 26 and the bottom surface 46. The gap 62 allows the block member 40 to move inwardly toward the inner surface 26 when there is an external force on the surface external 44 large enough to overcome the magnetic force. Furthermore, as the lower surface 46 approaches the inner surface 26, the magnetic force repelling the two surfaces will increase requiring greater external force to overcome it. When the external force decreases, the block member 40 will move outwards so as to have a spring-like action.

[0015] Por exemplo, um conjunto de bloco de arrasto, tendo uma folga 62 de 1 polegada quando elemento de bloco 40 está na sua posição mais externa na fenda 24, pode utilizar dois ímãs grau N52 opostos tendo um comprimento de 6 polegadas, uma largura de 1 polegada e uma profundidade de 1 polegada. Os ímãs para este conjunto de bloco de arrasto exercerão aproximadamente 110 lbs com uma folga de 1 polegada com o campo magnético entre ímãs sendo de cerca de 1,107 gauss e o coeficiente de permeância sendo de 1,6. Quando a distância entre os ímãs é comprimida e se aproxima de contato entre o ímã, a força pode aumentar para aproximadamente 300-400lbs.[0015] For example, a drag block assembly, having a clearance 62 of 1 inch when block element 40 is in its outermost position in slot 24, may utilize two opposing grade N52 magnets having a length of 6 inches, one 1 inch wide and 1 inch deep. The magnets for this drag block assembly will exert approximately 110 lbs with a 1 inch gap with the magnetic field between magnets being about 1.107 gauss and the permeance coefficient being 1.6. When the distance between the magnets is compressed and closer to contact between the magnet, the force can increase to approximately 300-400lbs.

[0016] O bloco de arrasto 40 pode ter um elemento elástico se estendendo em torno de sua periferia, tal como o O-ring 64. Quando o bloco de arrasto 40 é montado na fenda 24, o O-ring 64 contata a parede 28 para bloquear a entrada de detritos na folga 62. O O-ring 64 é formado de um material elastomérico, tal como Borracha de Nitrila Butadieno (NBR). O mandril 12 e a luva 20 pode ser tipicamente formados de um material perfurável, tal como latão ou materiais compósitos, tal como plásticos de engenharia. Plásticos específicos incluem náilon, materiais fenólicos e resinas epóxi. O elemento de bloco de arrasto 40 pode também ser formado de um material compósito ou pode ser moldado de um material elastomérico.[0016] Drag block 40 may have an elastic element extending around its periphery, such as O-ring 64. When drag block 40 is mounted in slot 24, O-ring 64 contacts wall 28 to block debris from entering gap 62. O-ring 64 is formed from an elastomeric material such as Nitrile Butadiene Rubber (NBR). Mandrel 12 and sleeve 20 may typically be formed of a pierceable material such as brass or composite materials such as engineering plastics. Specific plastics include nylon, phenolic materials and epoxy resins. The drag block member 40 may also be formed from a composite material or may be molded from an elastomeric material.

[0017] Em operação, uma pluralidade de elementos de bloco 40 é montada em fendas 24 espaçadas em torno da periferia da luva 20. Os elementos de bloco de arrasto 40 são externamente desviados dentro das fendas por um elemento eletromagnético, tal como pares de ímãs 30 e 48. O conjunto de bloco de arrasto resultante é montado num mandril de uma ferramenta de fundo de poço. Em seguida, a ferramenta de fundo de poço é colocada num revestimento num furo de poço, de modo que a superfície externa de contato com a parede de revestimento 44 de cada elemento de bloco 40 pressione para sobre o revestimento, assim centralizando a ferramenta de fundo de poço no revestimento e criando atrito de arrasto. Para proporcionar força de arrasto adicional e para limitar os danos ao elemento de bloco 40, elementos de desgaste 66 na forma de botões ou insertos podem ser montados no ou dentro da superfície externa de contato com a parede de revestimento 44. Os elementos de desgaste podem ser formados de materiais resistentes ao desgaste tenazes, tal como materiais compósitos (borracha dura, resinas e similares), materiais metálicos (aço, carbeto e semelhantes) e materiais cerâmicos.[0017] In operation, a plurality of block elements 40 are mounted in slots 24 spaced around the periphery of sleeve 20. Trailer block elements 40 are externally deflected within the slots by an electromagnetic element, such as pairs of magnets. 30 and 48. The resulting drag block assembly is mounted on a chuck of a downhole tool. Next, the downhole tool is placed in a casing in a wellbore so that the outer casing wall contacting surface 44 of each block element 40 presses onto the casing, thus centering the downhole tool. well in the casing and creating drag friction. To provide additional drag force and to limit damage to the block element 40, wear elements 66 in the form of buttons or inserts may be mounted on or within the outer surface in contact with the cladding wall 44. The wear elements may be be formed of tough wear-resistant materials, such as composite materials (hard rubber, resins and the like), metallic materials (steel, carbide and the like) and ceramic materials.

[0018] De acordo com a descrição acima, é proporcionada numa modalidade um conjunto de bloco de arrasto para uma ferramenta de fundo de poço. O conjunto de bloco de arrasto compreende uma luva geralmente de forma cilíndrica e um elemento de bloco. O elemento de bloco está montado na luva de modo que ele possa deslizar radialmente. O elemento de bloco é externamente desviado da luva por um elemento eletromagnético. O elemento eletromagnético pode compreender um primeiro elemento magnético montado na luva e um segundo elemento magnético montado no elemento de bloco. O primeiro elemento magnético e o segundo elemento magnético têm magnetização alinhada, de modo que eles se repelem mutuamente. O primeiro elemento magnético e o segundo elemento magnético podem ter uma magnetização suficiente para proporcionar uma ação tipo mola ao elemento de bloco e gerar uma força de arrasto entre o elemento de bloco e um revestimento de um furo de poço, quando o conjunto de bloco de arrasto é introduzido no revestimento.[0018] In accordance with the above description, a drag block assembly for a downhole tool is provided in one embodiment. The drag block assembly comprises a generally cylindrical shaped sleeve and a block element. The block element is mounted on the sleeve so that it can slide radially. The block element is externally deflected from the sleeve by an electromagnetic element. The electromagnetic element may comprise a first magnetic element mounted on the sleeve and a second magnetic element mounted on the block element. The first magnetic element and the second magnetic element have in-line magnetization so that they repel each other. The first magnetic element and the second magnetic element may have sufficient magnetization to provide a spring-like action to the block element and generate a drag force between the block element and a casing of a wellbore when the block element assembly drag is introduced into the coating.

[0019] Em um aspecto adicional, a luva pode ter uma superfície externa, uma matriz de fendas dispostas longitudinalmente, dispostas em torno da superfície externa e uma superfície interna no fundo de cada fenda. O elemento de bloco pode ter um corpo tipo bloco alongado com uma superfície externa de contato com a parede do revestimento e uma superfície inferior. Pode existir uma pluralidade de elementos de bloco e cada fenda tem um dos elementos de bloco montado nela, de modo que a superfície externa de contato com a parede do revestimento sobressaia através da fenda e a superfície inferior se volte para a superfície interna da luva. O bloco de arrasto pode ser radialmente móvel na fenda.[0019] In a further aspect, the sleeve may have an outer surface, an array of longitudinally arranged slots arranged around the outer surface, and an inner surface at the bottom of each slot. The block element may have an elongated block-like body with an outer surface in contact with the wall of the cladding and a lower surface. There may be a plurality of block elements and each slot has one of the block elements mounted thereon so that the outer surface in contact with the wall of the liner protrudes through the slot and the lower surface faces the inner surface of the sleeve. The drag block can be radially movable in the slot.

[0020] Além disso, a luva pode compreender uma parede se estendendo da superfície interna para a superfície externa em cada fenda. O bloco pode ter um elemento elástico se estendendo em torno de sua periferia, de modo que o elemento elástico contate a parede para bloquear a entrada de detritos para um espaço entre a superfície interna e a superfície inferior.[0020] In addition, the sleeve may comprise a wall extending from the inner surface to the outer surface at each slot. The block may have an elastic element extending around its periphery so that the elastic element contacts the wall to block debris from entering a space between the inner surface and the bottom surface.

[0021] Adicionalmente, o elemento eletromagnético compreende uma pluralidade de primeiros elementos magnéticos e segundos elementos magnéticos. Cada fenda tem um dos referidos primeiros elementos magnéticos montado na superfície interna do mesmo. Cada elemento de bloco tem um dos referidos segundos elementos magnéticos montado na superfície inferior do mesmo. O primeiro elemento magnético e o segundo elemento magnético têm magnetização alinhada, de modo que eles se repelem mutuamente para, assim, desviar externamente o elemento de bloco de arrasto na fenda.[0021] Additionally, the electromagnetic element comprises a plurality of first magnetic elements and second magnetic elements. Each slot has one of said first magnetic elements mounted on the inner surface thereof. Each block element has one of said second magnetic elements mounted on the lower surface thereof. The first magnetic element and the second magnetic element have in-line magnetization so that they repel each other to thereby externally deflect the drag block element in the slot.

[0022] Em outro aspecto, o elemento de bloco pode ter uma primeira extremidade lateral tendo um primeiro flange se estendendo no sentido do comprimento da mesma e uma segunda extremidade lateral tendo um segundo flange se estendendo no sentido do comprimento da mesma. O primeiro flange pode ser retido por um anel de retenção disposto em torno da superfície externa da luva e o segundo flange pode ser retido por uma aba conectada à luva. O bloco é, assim, montado e retido de se mover para fora da fenda.[0022] In another aspect, the block element may have a first side end having a first flange extending lengthwise thereto and a second side end having a second flange extending lengthwise thereto. The first flange may be retained by a retaining ring disposed around the outer surface of the sleeve and the second flange may be retained by a tab connected to the sleeve. The block is thus assembled and restrained from moving out of the slot.

[0023] Em outra modalidade, é proporcionado um método para centralizar uma ferramenta de fundo de poço com atrito de arrasto. O método compreende: (a) conectar um conjunto de bloco de arrasto à ferramenta de fundo de poço, o conjunto de bloco de arrasto tendo uma luva geralmente de forma cilíndrica e uma pluralidade de elementos de bloco montados na luva, de modo que eles possam deslizar radialmente; (b) desviar cada elemento de bloco para fora da luva por um elemento eletromagnético; e (c) colocar a ferramenta de fundo de poço num revestimento num furo de poço, de modo que uma superfície externa de contato com a parede de revestimento de cada elemento de bloco pressione para fora o revestimento, assim centralizando a ferramenta de fundo de poço no revestimento e criando atrito de arrasto.[0023] In another embodiment, a method is provided for centering a downhole tool with drag friction. The method comprises: (a) connecting a drag block assembly to the downhole tool, the drag block assembly having a generally cylindrical shaped sleeve and a plurality of sleeve mounted block elements so that they can slide radially; (b) deflecting each block element out of the sleeve by an electromagnetic element; and (c) placing the downhole tool in a casing in a wellbore so that an outer casing wall contacting surface of each block element presses out the casing, thereby centering the downhole tool. in the coating and creating drag friction.

[0024] No método, os elementos de bloco são radialmente móveis. O elemento eletromagnético pode compreender uma pluralidade de primeiros elementos magnéticos montados na luva e uma pluralidade de segundos elementos magnéticos. Cada elemento de bloco tem um dos segundos elementos magnéticos montado nele. O primeiro elemento magnético e o segundo elemento magnético têm magnetização alinhada, de modo que eles se repelem mutuamente. Além disso, a luva pode compreender uma superfície externa, uma matriz de fendas dispostas longitudinalmente, dispostas em torno da superfície externa e uma superfície interna no fundo de cada fenda. Cada elemento de bloco compreende um corpo tipo bloco alongado com uma superfície externa de contato com a parede do revestimento e uma superfície inferior. Cada fenda pode ter um dos elementos de bloco montado nela, de modo que a superfície externa de contato com a parede do revestimento sobressaia através da fenda e a superfície inferior se volte para a superfície interna da luva. A luva pode compreender ainda uma parede se estendendo da superfície interna para a superfície externa em cada fenda. Cada bloco pode ter um elemento elástico se estendendo em torno de sua periferia, de modo que o elemento elástico contate a parede para bloquear a entrada de detritos para um espaço entre a superfície interna e a superfície inferior. O bloco de arrasto pode ser radialmente móvel dentro da fenda.[0024] In the method, the block elements are radially movable. The electromagnetic element may comprise a plurality of first magnetic elements mounted on the sleeve and a plurality of second magnetic elements. Each block element has one of the second magnetic elements mounted to it. The first magnetic element and the second magnetic element have in-line magnetization so that they repel each other. Furthermore, the glove may comprise an outer surface, an array of longitudinally arranged slots arranged around the outer surface and an inner surface at the bottom of each slot. Each block element comprises an elongate block-like body with an outer skin wall contacting surface and a lower surface. Each slot may have one of the block elements mounted to it so that the outer surface in contact with the liner wall protrudes through the slot and the bottom surface faces the inner surface of the sleeve. The sleeve may further comprise a wall extending from the inner surface to the outer surface at each slot. Each block may have an elastic element extending around its periphery so that the elastic element contacts the wall to block debris from entering a space between the inner surface and the bottom surface. The drag block may be radially movable within the slot.

[0025] Embora várias modalidades da invenção tenham sido mostradas e descritas neste documento, modificações podem ser feitas por um versado na técnica sem afastamento do espírito e dos ensinamentos da invenção. As modalidades descritas neste documento são apenas exemplares e não pretendem ser limitantes. Muitas variações, combinações e modificações da invenção divulgada aqui são possíveis e estão dentro do escopo da invenção. Por conseguinte, o escopo de proteção não é limitado pela descrição estabelecida acima, mas é definido pelas reivindicações que se seguem. O escopo inclui todos os equivalentes da matéria objeto das reivindicações.[0025] While various embodiments of the invention have been shown and described herein, modifications can be made by one skilled in the art without departing from the spirit and teachings of the invention. The embodiments described herein are exemplary only and are not intended to be limiting. Many variations, combinations and modifications of the invention disclosed herein are possible and are within the scope of the invention. Therefore, the scope of protection is not limited by the description set out above, but is defined by the claims that follow. The scope includes all equivalents of the subject matter of the claims.

Claims

1. Drag block assembly (10) for a downhole tool, comprising: a generally cylindrical shaped sleeve (20); and a block element (40) mounted on said sleeve so that said block element can slide radially, characterized in that said block element is externally deflected from said sleeve by an electromagnetic element.

2. Drag block assembly (10) according to claim 1, characterized in that said electromagnetic element comprises a first magnetic element (30) mounted on said sleeve and a second magnetic element (48) mounted on said element of block (40) and wherein said first magnetic element and the second magnetic element have magnetization aligned so that they repel each other.

3. Drag block assembly (10) according to claim 1 or 2, characterized in that: said sleeve (20) has an external surface (22), an array of longitudinally arranged slots (24), arranged around said outer surface and an inner surface (26) at the bottom of each slot; said block element (40) has an elongate block-like body (42) with an outer surface in contact with the facing wall (44) and a lower surface (46); and there are a plurality of said block elements (40), each said slit has one of said block elements mounted in said slit such that said outer surface in contact with the facing wall protrudes through said slit and said lower surface faces said inner surface of said glove.

Drag block assembly (10) according to any one of claims 1 to 3, characterized in that said block element (40) has a first side end (50) having a first flange (58) if extending lengthwise thereof and a second side end (52) having a second flange (60) extending lengthwise thereof and wherein said first flange is retained by a retaining ring (36) disposed around of said outer surface of said sleeve (20) and said second flange being retained by a tab (38) connected to said sleeve, wherein said block is thus mounted in and restrained from moving out of said slot.

5. Drag block assembly (10) according to any one of claims 1 to 4, characterized in that said trailing block is radially movable within said slot.

6. Drag block assembly (10) according to any one of claims 1 to 5, characterized in that: said sleeve further comprises a wall (28) extending from said inner surface (26) to said surface external (22) in each slot (24); and said block element (40) has an elastic element (64) extending around its periphery such that said elastic element contacts said wall to block debris from entering a space between said inner surface and said lower surface.

7. Drag block assembly (10) according to any one of claims 1 to 6, characterized in that said electromagnetic element comprises a plurality of first magnetic elements and a plurality of second magnetic elements, said inner surface of each said slot has one of said first magnetic elements mounted therein, said lower surface of each block element (40) has one of said second magnetic elements mounted thereon, and wherein said first magnetic element and said second element magnets have magnetization aligned so that they repel each other to thereby externally deflect said drag block element in said slot.

Drag block assembly (10) according to any one of claims 1 to 7, characterized in that said first magnetic element and said second magnetic element have sufficient magnetization to provide a spring-like action to said element. (40) and generating a drag force between said block element and a casing of a wellbore when said drag block assembly is introduced into said casing.

9. Method for centering a downhole tool with the drag block assembly as defined in any one of claims 1 to 8, characterized in that it comprises: (a) connecting the drag block assembly to said drag tool well bottom; (b) deflecting each said block element (40) away from said sleeve (20) by an electromagnetic element; and (c) placing said downhole tool in a casing in a wellbore so that an outer casing wall contacting surface of each block element presses out the casing, thereby centering the downhole tool. well in the casing and creating drag friction.

Method according to claim 9, characterized in that said electromagnetic element comprises a plurality of first magnetic elements mounted on said sleeve (20) and a plurality of second magnetic elements, wherein said first magnetic elements are mounted in said sleeve, each said block element (40) has one of said second magnetic elements mounted thereon and said first magnetic element and second magnetic element have in-line magnetization so that they repel each other.

11. Method according to claim 9 or 10, characterized in that: said glove (20) comprises an outer surface, an array of longitudinally arranged slots having a bottom and arranged around said outer surface and an inner surface at said bottom of each slot; each said block element (40) comprises an elongate block-like body with an outer skin wall contacting surface and a lower surface; and each said slit has one of said block elements mounted in said slit such that said outer skin wall contacting surface protrudes through said slit and said bottom surface faces said inner surface of said sleeve .