BR112017009791B1

BR112017009791B1 - Dispositivo de ferramenta de poço com dispositivo de acionamento através da abertura de disco frangível

Info

Publication number: BR112017009791B1
Application number: BR112017009791-5A
Authority: BR
Inventors: Espen Hiorth; Stig Ove Bj0Rgum
Original assignee: Vosstech As
Priority date: 2014-11-10
Filing date: 2015-11-10
Publication date: 2022-04-05
Also published as: BR112017009791A2; WO2016075132A1; NO338289B1; DK3218575T3; MX2017006047A; EP3218575A1; US20170321518A1; EP3218575B1; US10472925B2; NO20141337A1

Abstract

A presente invenção se refere a um dispositivo de ferramenta de poço (1) compreendendo um alojamento (10) com uma perfuração de lado a lado longitudinal (11) possuindo uma primeira extremidade (11a) e uma segunda extremidade (11b). Um dispositivo de obstrução frangível (20) é proporcionado no interior da perfuração de lado a lado longitudinal (11), em que fluxo de fluido entre a primeira extremidade (11a) e a segunda extremidade (11b) é prevenido devido para o dispositivo de obstrução frangível (20). Em concordância com a presente invenção, o dispositivo de obstrução frangível (20) compreende uma abertura de lado a lado (21). O dispositivo de ferramenta de poço (1) adicionalmente compreende um dispositivo de acionamento (30) se estendendo à prova de fluido pelo menos para a abertura de lado a lado (21). O dispositivo de acionamento (30) compreende uma interface de conexão de ferramenta de acionamento (31) e um dispositivo de desintegração (35). O dispositivo de desintegração (35) é configurado para ser pelo menos parcialmente movimentado para o dispositivo de obstrução frangível (20) e em conseqüência disso proporcionar desintegração do dispositivo de obstrução frangível (20), portanto, possibilitando fluxo de fluido entre a primeira extremidade (11a) e a segunda extremidade (11b) da perfuração de lado a lado longitudinal (11).

Description

CAMPO TÉCNICO DA PRESENTE INVENÇÃO

[0001] A presente invenção se refere a um dispositivo de ferramenta de poço.

ESTADO DA TÉCNICA DA PRESENTE INVENÇÃO

[0002] Existem diversas ferramentas de poço, tais como dispositivos de tampão, para utilização em poços de petróleo e/ou de gás, possuindo um alojamento com uma perfuração passante, um disco frangível proporcionado na perfuração passante e um mecanismo de ruptura proporcionado no alojamento para ruptura do disco frangível. Neste estágio inicial, o disco frangível irá impedir fluxo de fluido através da perfuração. Depois que o disco frangível tenha sido rompido, o fluxo de fluido através da perfuração é possibilitado.

[0003] Na indústria de petróleo é conhecido que diferentes tipos de dispositivos de tampão são utilizados durante testagem de pressão de poços de petróleo, por exemplo, antes de iniciar a produção do poço, ou quando uma manutenção extensiva do poço é realizada. Um dispositivo de tampão irá, então, ser instalado no poço, depois que uma área do poço seja pressurizada, de maneira a verificar que junções de tubulação, empacotadores, válvulas, etc., são apropriadamente instalados, e se os mesmos também são à prova de vazamento. O dispositivo de tampão é usualmente instalado como uma parte inferior de tubulação de produção, o dispositivo de tampão, então, sendo disposto em um elemento de tubulação que é designado para ser conectado com um ou mais elementos de tubulação formando a tubulação de produção. O tampão pode também ser disposto em um elemento de tubulação independente que irá ter capacidade de funcionar no interior de um revestimento ou de um alojamento, o revestimento ou o alojamento sendo instalados no poço antecipadamente.

[0004] Uma vez que a testagem de pressão tenha sido completada e a produção tenha sido iniciada, o dispositivo de tampão tem que ser removido do poço, tanto pelo dispositivo de tampão sendo recuperado quanto pela integridade ou partes do dispositivo de tampão sendo destruídas no poço.

[0005] Tais dispositivos de tampão compreendem um alojamento externo, alojamento externo no qual é disposto um ou mais elementos que irão impedir fluxo de fluido através do dispositivo de tampão.

[0006] Dispositivos de tampão que são recuperados do poço podem ser conectados a um cabo (linha de cabo) ou assemelhados, através do qual o cabo é utilizado para recuperar o dispositivo de tampão. Tais dispositivos de tampão poderiam, entretanto, se tornarem pesados durante recuperação, ou, em particular, se no poço por um longo período de tempo, estes poderiam ter reagido com a tubulação na qual, por exemplo, estes estão dispostos, e assim ficarem presos, o que significa que os dispositivos de tampão são difíceis ou até mesmo impossíveis de serem trazidos para a superfície novamente.

[0007] Pelas razões anteriormente mencionadas, os assim chamados dispositivos de tampão destrutíveis foram desenvolvidos, onde o dispositivo de tampão permanece no poço, mas em que partes do dispositivo de tampão são destruídas de maneira que um fluxo de fluido é permitido através do dispositivo de tampão. Tais dispositivos de tampão destrutíveis são feitos de um ou mais materiais que irão se dissolver quando os materiais entram em contato com um líquido, por exemplo, um produto químico ou água. Por exemplo, um tal dispositivo de tampão pode ser feito de um material de borracha, este material de borracha sendo colocado em contato com o fluido de poço ou com o produto químico uma vez que a testagem do poço tenha sido realizada, de maneira a dissolver o material de borracha.

[0008] Entretanto, durante operações a partir de plataformas de flutuação, este método é pouco confiável e lento, considerado à luz dos custos de operação para uma tal plataforma. Neste caso, não irá ser possível prever o tempo exato no qual o dispositivo de tampão é removido e sua passagem através das aberturas de poço.

[0009] Tais dispositivos de tampão destrutíveis podem também ser feitos de um material que pode ser quebrado ou esmagado por utilização de explosivos ou de dispositivos de carregamento mecânico, onde este material, por exemplo, pode ser vidro, cerâmica ou assemelhados. A utilização de explosivos irá proporcionar uma remoção com certeza do dispositivo de tampão, mas irá ser um risco à segurança, e existem muitos países que possuem regulamentações restritas levando-se em consideração a utilização e a importação de explosivos. Dispositivos de carregamento mecânico são, frequentemente, altamente complexos e, por consequência, propensos à falhas.

[0010] Tais ferramentas são, por exemplo, conhecidas a partir da patente NO 2013 0427, da patente NO 2011 0630, da patente NO 2008 1192, todas das quais são de propriedade de Vosstech AS.

[0011] A desvantagem das ferramentas do estado da técnica é a de que os mecanismos de ruptura são relativamente complexos e/ou impossíveis de se prever o tempo no qual o dispositivo de tampão é removido, com o resultado de que sua operação pode ser não confiável. Portanto, um objetivo da presente invenção é o de proporcionar uma ferramenta com um mecanismo de ruptura mais confiável.

[0012] Uma ferramenta de acionamento é frequentemente requerida. Em primeiro lugar, uma operação de escoamento é desempenhada de maneira a remover detritos, lama, etc., acima da ferramenta para proporcionar acesso a uma interface de conexão da ferramenta, e então, a ferramenta de acionamento é conectada à interface de conexão da ferramenta e, finalmente a ferramenta de acionamento é utilizada para acionar o mecanismo de ruptura para romper o disco frangível. Portanto, um objetivo com a presente invenção é o de proporcionar uma ferramenta onde a operação de escoamento pode ser omitida ou simplificada.

[0013] O pedido de patente WO 2010/120774 A1 descreve uma disposição de tampão de ponte com um tampão feito de um material frangível que pode ser quebrado em uma pluralidade de pedaços. O tampão possui uma abertura na qual um mandril é conectado por meio de porcas. É mostrado que o tampão pode ser desintegrado por aplicação de uma força no mandril por meio de uma trepidação. Existem diversas desvantagens com este tipo de solução. Em primeiro lugar, existe contato entre as porcas e o tampão, o qual, quando vidro é utilizado como um material de tampão, se aumenta o risco de desintegração não intencional do vidro durante manipulação de lado superior da disposição e durante inserção no poço. De maneira a reduzir o risco de tal desintegração não intencional do vidro, a área de contato entre vidro/porcas deveria ser grande. Entretanto, uma grande área de superfície de contato irá tornar difícil desintegrar o tampão intencionalmente novamente por forçar as porcas contra o vidro.

[0014] A patente NO 331150 B1 descreve um dispositivo para remoção de um tampão que é utilizado em um poço, em uma tubulação, ou nos assemelhados para realização de testes. Um elemento é disposto para penetrar no material de tampão de maneira que este é esmagado, o referido elemento sendo disposto para ser suprida referida força a partir de um elemento repousando acima. O elemento é preferivelmente um anel, a extremidade inferior do qual é disposta para ser forçada em uma direção radial ao elemento de tampão em tração axial de um pistão de pressão hidráulica.

[0015] A patente GB 2.437.657 descreve um dispositivo de isolamento de poço possuindo uma passagem axial em comunicação de fluido acima e abaixo do dispositivo. Uma barreira frangível veda a passagem para bloquear fluxo de fluido através da passagem e, em consequência, suporta uma carga da pressão de fluido. Um elemento estrutural atua sobre a barreira frangível para seletivamente redirecionar a carga sobre o elemento de barreira frangível, em consequência, impedindo ou facilitando ruptura. O elemento estrutural pode ser uma limitação desengatável formada por uma luva móvel que forma uma estrutura carregada por compressão quando em contato com a barreira frangível. Sobre desengate, a barreira frangível suporta uma carga primariamente de tensão que facilita sua ruptura. A barreira frangível pode ser hemisférica.

[0016] Ferramentas de Óleo Magnum (Magnum Oil Tools) é marca comercial de um dispositivo de tampão assim chamado “Dual MagnumDisk” consultar no endereço http://www.magnumoiltools.com/dual-magnumdisk) e que compreende dois discos cerâmicos meio-esféricos utilizados como uma barreira de pressão. Um produto no vídeo (http://www.youtube.com/watch?v=mVTH62opPzc) em cerca de 1:58 apresenta uma lança submersa para dentro do poço, quebrando os discos cerâmicos por aplicação de um golpe em cima dos discos. A desvantagem aqui, como foi mencionada anteriormente, é a de que detritos, areia, lama, etc., irão obstruir o poço acima dos discos, tornando impossível conseguir contato entre a lança e os discos. Portanto, uma operação de escoamento irá ser necessária.

[0017] É, consequentemente, um objetivo da presente invenção o de proporcionar um dispositivo de tampão que irá proporcionar uma destruição segura e confiável do dispositivo de tampão.

SUMÁRAIO DA PRESENTE INVENÇÃO

[0018] Os objetivos anteriormente mencionados são alcançados por um dispositivo de tampão em concordância com a presente invenção.

DESCRIÇÃO DOS DESENHOS DA PRESENTE INVENÇÃO

[0019] A seguir, modalidades da presente invenção irão, então, ser descritas, e em maiores detalhes, por meio de exemplificação unicamente, e com referência aos desenhos.

[0020] A Figura 1 ilustra esquematicamente uma primeira modalidade da presente invenção;

[0021] A Figura 2 ilustra esquematicamente a desintegração do dispositivo de obstrução frangível na primeira modalidade da presente invenção;

[0022] A Figura 3 ilustra esquematicamente um dispositivo de ferramenta de poço depois da desintegração do dispositivo de obstrução frangível;

[0023] A Figura 4 ilustra esquematicamente uma segunda modalidade da presente invenção;

[0024] A Figura 5 ilustra esquematicamente a desintegração do dispositivo de obstrução frangível na segunda modalidade da presente invenção;

[0025] A Figura 6 ilustra uma terceira modalidade da presente invenção esquematicamente;

[0026] A Figura 7 ilustra esquematicamente uma quarta modalidade da presente invenção;

[0027] A Figura 8 ilustra esquematicamente uma quinta modalidade da presente invenção;

[0028] A Figura 9 ilustra a presente invenção utilizada em um dispositivo de equalização de pressão em uma ferramenta de poço;

[0029] A Figura 10 ilustra uma vista em perspectiva do dispositivo de acionamento da Figura 9;

[0030] A Figura 11 ilustra um dispositivo de tampão, no qual a presente invenção é utilizada como um dispositivo de equalização de pressão;

[0031] A Figura 12 é uma vista ampliada do dispositivo de equalização de pressão da Figura 10;

[0032] A Figura 13 ilustra uma parte de uma tubulação de produção, na qual a presente invenção é utilizada como uma barreira de pressão removível;

[0033] A Figura 14 ilustra uma modalidade alternativa para aquela que é mostrada na Figura 13; e:

[0034] A Figura 15 ilustra uma vista em perspectiva do dispositivo de acionamento e do dispositivo de obstrução frangível da Figura 14.

[0035] O desenhos são unicamente representações esquemáticas / diagramáticas e a presente invenção não está limitada às modalidades exemplificativas preferidas neles representadas.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE MODALIDADES DA PRESENTE INVENÇÃO

[0036] Agora referência é feita à Figura 1. Aqui, a seção transversal de um dispositivo de ferramenta de poço (1) é mostrada esquematicamente. O dispositivo de ferramenta de poço (1) compreende um alojamento (10) compreendendo uma perfuração passante longitudinal (11) tendo uma primeira extremidade (11a) e uma segunda extremidade (11b). O alojamento (10) poderia ser uma parte de uma tubulação de poço, por exemplo, tubulação de perfuração, ou este alojamento pode ser uma parte de um mandril interno de um dispositivo de tampão, tal como um tampão, um empacotador, etc. Isto irá ser explanado em maiores detalhes a seguir. Portanto, o dispositivo de ferramenta de poço (1) é uma parte de uma ferramenta de poço.

[0037] O dispositivo de ferramenta de poço (1) adicionalmente compreende pelo menos um dispositivo de obstrução frangível (20). O dispositivo de obstrução frangível (20) é fixado no interior da perfuração longitudinal (11). O alojamento (10) pode, por exemplo, compreender um recesso (12) proporcionado sobre sua superfície interna (13) (ver a Figura 3) para recepção e suporte do dispositivo de obstrução frangível (20).

[0038] O propósito do dispositivo de obstrução frangível (20) é o de impedir fluxo de fluido a partir da primeira extremidade (11a) para a segunda extremidade (11b) da perfuração longitudinal (11). O dispositivo de obstrução frangível (20) é, por exemplo, feito de vidro, tal como vidro endurecido, de cerâmica ou de outros materiais adequados. Tais materiais são bem conhecidos por uma pessoa especializada no estado da técnica.

[0039] O dispositivo de obstrução frangível (20) compreende uma abertura passante (21). Preferivelmente, a abertura (21) é feita no centro do dispositivo de obstrução frangível (20), na direção axial do dispositivo de ferramenta de poço (1), isto é, em paralelo com o ou coincidindo com o eixo geométrico longitudinal (I) mostrado na Figura 1.

[0040] O dispositivo de ferramenta de poço (1) adicionalmente compreende um dispositivo de acionamento (30) à prova de fluido se estendendo através da abertura passante (21) com uma primeira seção (30a) proporcionada sobre uma primeira lateral do dispositivo de obstrução frangível (20) e uma segunda seção (30b) proporcionada sobre uma segunda lateral do dispositivo de obstrução frangível (20). O dispositivo de acionamento (30) pode, por exemplo, compreender uma haste de aço com uma seção transversal circular. Preferivelmente, o eixo geométrico central do dispositivo de acionamento (30) é em paralelo com o ou coincidindo com o eixo geométrico central (I) do dispositivo de ferramenta de poço (1). Deslocamento axial do dispositivo de acionamento (30) em relação ao dispositivo de obstrução frangível (20) é possível quando uma força direcionada para baixo ou para cima acima de um determinado limiar é aplicada ao dispositivo de acionamento (30).

[0041] Elementos de vedação, por exemplo, O-rings, são proporcionados radialmente entre o dispositivo de obstrução (20) e o alojamento (10) de maneira a impedir fluxo de fluido a partir da primeira extremidade (11a) para a segunda extremidade (11b) da perfuração (11). Em adição, elementos de vedação, por exemplo, O-rings, são proporcionados radialmente entre o dispositivo de acionamento (30) e o dispositivo de obstrução (20) de maneira a impedir fluxo de fluido a partir da primeira extremidade (11a) para a segunda extremidade (11b) da perfuração (11). Estes O-rings não são mostrados na Figura 1, mas são indicados na Figura 9, na Figura 12, na Figura 13 e na Figura 14. Os O-rings podem proporcionar uma determinada força limite tem que ser aplicada ao dispositivo de acionamento (30) de maneira a deslocar o mesmo axialmente.

[0042] O dispositivo de acionamento (30) compreende uma interface de conexão de ferramenta de acionamento (31) para conexão para uma interface de conexão (não mostrada) de uma ferramenta de acionamento (não mostrada). Na Figura 1, a interface de conexão de ferramenta de acionamento (31) é um tipo de pescoço de peixe de interface de conexão. Este e outros tipos de interfaces de conexão são bem conhecidos para a pessoa especializada no estado da técnica e não irão ser descritos aqui em detalhes. A interface de conexão de ferramenta de acionamento (31) é tipicamente proporcionada na extremidade superior do dispositivo de acionamento (30). Deve ser observado que o termo “superior” aqui significa o mais próximo do topo do poço, e que o termo “inferior” aqui significa o mais próximo do fundo do poço, isto é, o dispositivo de ferramenta de poço (1) pode também ser utilizado tanto em poços horizontais quanto em poços verticais.

[0043] Nos desenhos, o dispositivo de acionamento (30) é relativamente curto, possuindo uma altura H30 sendo de aproximadamente 5 - 10 vezes a altura H20 do dispositivo de obstrução (20). É também mostrado que o diâmetro externo D30 do dispositivo de acionamento (30) é menor do que o diâmetro interno D20 do alojamento (10). Portanto, um compartimento anular é formado na perfuração (11), radialmente entre o dispositivo de acionamento (30) e o alojamento (10). Conforme foi mencionado na introdução anteriormente, detritos e/ou lama também irão também aqui estar presentes acima do dispositivo de obstrução (20) quando este é localizado em um poço de petróleo e/ou de gás. Portanto, a altura H30 do dispositivo de acionamento (30) pode, em uma modalidade preferida da presente invenção, ser substancialmente maior do que a altura H20 do dispositivo de obstrução (20), por exemplo, a partir de centenas até milhares de vezes maior. Por exemplo, o dispositivo de obstrução (20) pode possuir uma altura H20 de 2 cm, enquanto a altura H30 do dispositivo de acionamento (30) pode ser 200 cm - 500 cm, ou até mesmo mais longa, dependendo da quantidade esperada de lama e de detritos. Portanto, pode ser conseguido que a interface de conexão de ferramenta de acionamento (31) não seja coberta com detritos e com lama e, portanto, que a operação de escoamento pode ser omitida. Pelo menos, a operação de escoamento pode ser consideravelmente reduzida.

[0044] O dispositivo de acionamento (30) adicionalmente compreende um dispositivo de desintegração (35). O dispositivo de desintegração (35) é configurado para ser pelo menos parcialmente movimentado para dentro do dispositivo de obstrução frangível (20) e, em consequência, proporcionando desintegração do dispositivo de obstrução frangível (20). Na Figura 1, o dispositivo de desintegração (35) é ilustrado como uma saliência radial no dispositivo de acionamento (30), abaixo do dispositivo de obstrução frangível (20).

[0045] O dispositivo de desintegração (35) pode compreender saliências se projetando radialmente a partir do dispositivo de acionamento (30). As saliências podem possuir uma configuração afunilada ou pontiaguda. Estas saliências podem compreender pinos, espetos, lâminas, facas, etc.

[0046] Na Figura 2 é mostrado que o dispositivo de acionamento (30) é puxado para cima (seta F), provocando que o dispositivo de desintegração (35) seja movimentado para dentro do dispositivo de obstrução frangível (20) e, em consequência, proporcionando desintegração do dispositivo de obstrução frangível (20). Conforme é mostrado, o material do dispositivo de obstrução (20) é quebrado em pedaços menores e irá cair ou irá ser guiado para fora com o fluxo de fluido (tanto para cima quanto para baixo). Na Figura 3 é mostrado que fluxo de fluido é possibilitado entre a primeira extremidade (11a) e a segunda extremidade (11b) da perfuração passante (11).

[0047] Agora referência é feita à Figura 4. Esta modalidade da presente invenção corresponde substancialmente à modalidade da presente invenção anteriormente descrita. Entretanto, aqui o dispositivo de desintegração (35) é ilustrado como uma saliência radial sobre o dispositivo de acionamento (30) acima do dispositivo de obstrução frangível (20). Portanto, o dispositivo de acionamento (30) tem que ser forçado para baixo (seta F) de maneira a proporcionar desintegração do dispositivo de obstrução frangível (20), conforme é indicado na Figura 5.

[0048] Agora referência é feita à Figura 6. Nesta modalidade da presente invenção, o dispositivo de ferramenta de poço (1) adicionalmente compreende um elemento de suporte (40) para suporte do dispositivo de acionamento (30) em relação ao alojamento (10). Nas modalidades da presente invenção onde o dispositivo de acionamento (30) é longo, existe um risco de que movimentação radial do dispositivo de acionamento (30) pode vir a provocar desintegração não intencional do dispositivo de obstrução frangível (20). Por meio dos elementos de suporte (40), tal movimentação radial é impedida. O elemento de suporte (40) pode, por exemplo, ser um centralizador, tal como um centralizador de mola de proa, que é mostrado na Figura 6, possuindo 3 ou mais molas de proa.

[0049] Agora referência é feita à Figura 7. Aqui é mostrado que a ferramenta de poço compreende dois dispositivos de obstrução frangíveis (20a, 20b) fixados no interior da perfuração longitudinal (11). Na Figura 7, é mostrado que existe um espaço entre os dispositivos de obstrução frangíveis (20a, 20b), mas é também possível que os mesmos estejam em contato um com o outro. Na Figura 7 existe um dispositivo de acionamento (30) proporcionado através de ambos dos dispositivos de obstrução frangíveis (20a, 20b) e existe um dispositivo de desintegração (35) que é utilizado para proporcionar desintegração de ambos dos dispositivos de obstrução frangíveis (20a, 20b).

[0050] Agora referência é feita à Figura 8. Esta modalidade da presente invenção substancialmente corresponde àquela da Figura 7. Aqui, o dispositivo de acionamento (30) compreende dois dispositivos de desintegração; um primeiro dispositivo de desintegração (35a) abaixo do dispositivo de obstrução inferior (20a) e um segundo dispositivo de desintegração (35b) abaixo do segundo dispositivo de obstrução (20b).

[0051] Agora referência é feita à Figura 9. Aqui, o dispositivo de ferramenta de poço (1) é utilizado como um dispositivo de equalização em um dispositivo de tampão. Novamente, o dispositivo de ferramenta de poço (1) é similar a aquele das modalidades da presente invenção descritas anteriormente, com o alojamento (10) possuindo uma perfuração passante (11), com um dispositivo de obstrução frangível (20) e com um dispositivo de acionamento (30). Deve ser observado que, aqui, o dispositivo de acionamento (30) não está se estendendo inteiramente através da abertura (21). Na Figura 9 é mostrado que o dispositivo de acionamento (30) está somente se estendendo à prova de fluido para a abertura passante (21), o dispositivo de acionamento (30) não está se projetando para fora a partir da lateral inferior do dispositivo de obstrução frangível (20).

[0052] Aqui, o O-ring (51) entre o alojamento e o dispositivo de obstrução frangível (20) é mostrado e também o O-ring (52) na abertura (21) entre o dispositivo de acionamento (30) e o dispositivo de obstrução frangível (20) é mostrado. Aqui, o dispositivo de desintegração (35) compreende um elemento de faca fixado ao dispositivo de acionamento (30) acima do dispositivo de obstrução frangível (20).

[0053] Como é mostrada na Figura 1, uma seção de suporte se projetando radialmente (33) do dispositivo de acionamento (30) está em contato com o alojamento (10). O dispositivo de ferramenta de poço (1) adicionalmente compreende um pino de cisalhamento (60) fixando o dispositivo de acionamento (30) ao alojamento (10). Nesta modalidade da presente invenção, a interface de conexão de ferramenta de acionamento (31) é uma superfície de contato.

[0054] Aqui, a ferramenta de acionamento (31) é colocada em contato com a superfície de contato (31) e uma pressão direcionada para baixo é aplicada ao dispositivo de acionamento (30). Quando uma pressão predeterminada é aplicada, o pino de cisalhamento (60) quebra e, portanto, o dispositivo de acionamento (30) irá se movimentar para baixo e o elemento de faca (35) irá proporcionar desintegração do dispositivo de obstrução frangível (20). Desta maneira, o risco de desintegração não intencional do dispositivo de obstrução frangível (20) é reduzido.

[0055] Na Figura 10, o dispositivo de acionamento (30) é ilustrado. Aqui, é mostrado que o dispositivo de acionamento (30) compreende tais três seções de suporte se projetando radialmente (33), cada uma possuindo uma abertura (33a) para o pino de cisalhamento (60). Nesta modalidade da presente invenção, o dispositivo de acionamento (30) em si mesmo está proporcionando suporte contra o alojamento (10) e, portanto, não existe nenhuma necessidade para o dispositivo de suporte (40) da Figura 6.

[0056] Na Figura 10, um recesso radial (34) é indicado. O o-ring (52) pode ser proporcionado no recesso radial (34). Uma abertura (35a) para o elemento de faca (35) é também mostrada.

[0057] De maneira a impedir que o dispositivo de acionamento (30) caia dentro do poço, o diâmetro (D11a) na parte superior da perfuração (11a) é maior do que o diâmetro (D11b) da parte inferior da perfuração (11b).

[0058] Agora referência é feita à Figura 11, onde um dispositivo de tampão (2) com um dispositivo de ferramenta de poço (1) é mostrado. O alojamento (10) do dispositivo de ferramenta de poço (1) é uma parte do mandril do dispositivo de tampão (2). O dispositivo de tampão (2) compreende um dispositivo de ancoragem (3) para ancoragem para a superfície interna de um poço, e um dispositivo de vedação (4) para vedação contra a superfície interna do poço. Estas partes do dispositivo de tampão (2) são consideradas conhecidas por uma pessoa especializada no estado da técnica. O dispositivo de ferramenta de poço (1) é proporcionado na parte superior do dispositivo de tampão (2).

[0059] A Figura 12 mostra uma vista ampliada do dispositivo de ferramenta de poço (1) da Figura 11. Novamente, o dispositivo de ferramenta de poço (1) é similar a aquele das modalidades da presente invenção descritas anteriormente, com o alojamento (10) possuindo uma perfuração passante (11), com um dispositivo de obstrução frangível (20) e com um dispositivo de acionamento (30).

[0060] Aqui, o O-ring (51) entre o alojamento (10) e o dispositivo de obstrução frangível (20) é mostrado e também o O-ring (52) na abertura (21) entre o dispositivo de acionamento (30) e o dispositivo de obstrução (20) é mostrado. Aqui, o dispositivo de desintegração (35) compreende um elemento de faca (35) fixado ao dispositivo de acionamento (30) abaixo do dispositivo de obstrução frangível (20).

[0061] De maneira a evitar desintegração não intencional do dispositivo de obstrução frangível (20), uma luva (36) é proporcionada em torno do dispositivo de acionamento (30) abaixo do dispositivo de obstrução frangível (20). O diâmetro externo da luva (36) é maior do que o diâmetro da abertura (21). Um pino de cisalhamento (37) bloqueia a luva (36) para o mecanismo de acionamento (30). Uma saliência radial (38), por exemplo, um copo ou um flange, é conectado à parte inferior ou à extremidade do dispositivo de acionamento (30).

[0062] Se existe uma alta pressão abaixo do dispositivo de obstrução frangível (20), existe um risco de a pressão forçar o dispositivo de acionamento (30) e, portanto, o elemento de faca (35) para cima e, portanto, provocar uma desintegração não intencional do dispositivo de obstrução frangível (20). Na modalidade da presente invenção da Figura 12, a luva (36) fixada ao dispositivo de acionamento (30) por meio do pino de cisalhamento (37) irá impedir tal movimentação. Entretanto, uma força de puxar acima do limite determinado pelo pino de cisalhamento (37) irá quebrar o pino de cisalhamento (37). Agora, o dispositivo de acionamento (30) com o elemento de faca (35) pode ser puxado para cima e desintegrar o dispositivo de obstrução frangível (20). O propósito da saliência radial (38) é o de impedir que a luva (36) caia dentro do poço.

[0063] Inicialmente, o dispositivo de tampão (2) está em seu estado radialmente retraído ou de função no qual o mesmo está funcionando na localização desejada no poço. Na localização desejada, o dispositivo de ancoragem (3) e o dispositivo de vedação (4) são colocados em seu estado radialmente expandido ou ajustado. Fluxo de fluido entre a lateral superior do dispositivo de tampão (2) e a lateral inferior do dispositivo de tampão (2) é agora impedido. Uma diferença de pressão entre a lateral superior e a lateral inferior do dispositivo de tampão (2) pode agora ser construída.

[0064] Por utilização de uma ferramenta de acionamento (não mostrada), o dispositivo de obstrução frangível (20) pode ser desintegrado, como foi descrito anteriormente. A diferença de pressão irá ser agora equalizada, o que frequentemente é desejado ou até mesmo requerido antes da recuperação do dispositivo de tampão (2).

[0065] Agora referência é feita à Figura 13. Novamente, a modalidade da presente invenção é similar àquela das modalidades da presente invenção anteriormente descritas. Aqui, o alojamento (10) é uma parte de uma tubulação de produção. A parte superior da tubulação é mostrada na lateral esquerda na Figura 13. Similarmente à Figura 12, o elemento de faca (35) é localizado abaixo do dispositivo de obstrução frangível (20). Também aqui, a luva (36), o pino de cisalhamento (37) e a saliência radial (38) são proporcionados para impedir desintegração não intencional do dispositivo de obstrução frangível (20). A saliência radial (38) é aqui um elemento configurado em T fixado a uma abertura na extremidade inferior do dispositivo de acionamento (30).

[0066] Agora referência é feita à Figura 14. Aqui, a modalidade da presente invenção é similar àquela modalidade da presente invenção que é mostrada na Figura 13. Entretanto, o dispositivo de ferramenta de poço (1) aqui compreende dois dispositivos de obstrução frangíveis (20a, 20b).

[0067] Agora referência é feita à Figura 15. Aqui, o dispositivo de acionamento (30) da Figura 14 é mostrado em perspectiva, com os dois dispositivos de obstrução frangíveis (20a, 20b) proporcionados radialmente no exterior. A luva (36) é também mostrada abaixo dos dispositivos de obstrução frangíveis (20a, 20b).

[0068] São também mostradas aberturas (37a) para os pinos de cisalhamento (37) e aberturas (35a) para os elementos de faca (35).

[0069] Deveria ser observado que uma camada de um material em lâmina, um fluido ou um outro tipo de material de nivelamento pode ser proporcionado sobre a superfície do dispositivo de obstrução frangível (20), por exemplo, entre os dois dispositivos de obstrução frangíveis (20a, 20b) na Figura 7 ou na Figura 14, de maneira a nivelar uma superfície desnivelada dos dispositivos de obstrução frangíveis (20a, 20b) provocada pelo processo de endurecimento de vidro.

[0070] É também possível que o comprimento do dispositivo de acionamento (30) seja consideravelmente mais longo do que no exemplo anteriormente mencionado. Se o dispositivo de ferramenta de poço (1) é utilizado em uma tubulação de completamento, o dispositivo de acionamento (30) pode compreender junções de maneira que, quando uma seção adicional de tubulação de completamento é adicionada à coluna de tubulação, um comprimento adicional do dispositivo de acionamento (30) é também adicionado. Desta maneira, pode ser conseguido que o dispositivo de obstrução frangível (20) seja localizado em uma parte horizontal do poço, enquanto a interface de conexão (31) é localizada na parte vertical do poço e, portanto, estar prontamente disponível para a ferramenta de acionamento (31).

[0071] É também possível utilizar um elemento de vedação na forma de uma montagem de vedação de compressão entre o dispositivo de acionamento (30) e o dispositivo de obstrução frangível (20) ao invés de O-rings para impedir fluxo de fluido entre a parte superior e a parte inferior da perfuração (11).

[0072] Deveria também ser observado que é possível proporcionar um dispositivo de desintegração (35) sobre ambas as laterais do dispositivo de obstrução frangível (20). Em uma tal modalidade da presente invenção, o dispositivo de obstrução frangível (20) irá ser desintegrado se o dispositivo de acionamento (30) é empurrado para baixo ou se o dispositivo de acionamento (30) é puxado para cima.

[0073] É também possível utilizar uma luva (36) acima do dispositivo de obstrução frangível (20) ou sobre ambas as laterais (isto é, acima e abaixo) do dispositivo de obstrução frangível (20).

[0074] Nas modalidades anteriormente descritas da presente invenção, um dispositivo de obstrução cilíndrico foi utilizado. Evidentemente, o dispositivo de obstrução pode ser meio esférico, esférico ou possuir outras configurações.

Claims

1. Dispositivo de ferramenta de poço (1), compreendendo: um alojamento (10) compreendendo uma perfuração passante longitudinal (11) tendo uma primeira extremidade (11a) e uma segunda extremidade (11b); um dispositivo de obstrução frangível (20) proporcionado no interior da perfuração passante longitudinal (11), em que fluxo de fluido entre a primeira extremidade (11a) e a segunda extremidade (11b) é impedido devido ao dispositivo de obstrução frangível (20); em que o alojamento (10) impede o movimento do dispositivo de obstrução frangível (20) em qualquer direção paralela à perfuração passante longitudinal (11) em que o dispositivo de obstrução frangível (20) compreende uma abertura passante (21); em que o dispositivo de ferramenta de poço (1) adicionalmente compreende um dispositivo de acionamento (30) se estendendo à prova de fluido no interior da abertura passante (21); em que o dispositivo de acionamento (30) compreende uma interface de conexão de ferramenta de acionamento (31); caracterizado pelo fato de que o dispositivo de acionamento (30) compreende um dispositivo de desintegração (35); em que o dispositivo de desintegração (35) é configurado para ser parcialmente movimentado para dentro do dispositivo de obstrução frangível (20) e, em consequência, proporcionar a desintegração do dispositivo de obstrução frangível (20), portanto, possibilitando fluxo de fluido entre a primeira extremidade (11a) e a segunda extremidade (11b) da perfuração passante longitudinal (11), em que o dispositivo de desintegração (35) compreende saliências se projetando radialmente a partir do dispositivo de acionamento (30), e em que as saliências compreende um elemento dentro do grupo consistindo de pinos, espetos, lâminas, facas.

2. Dispositivo de ferramenta de poço (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende um elemento de suporte (40) para suportar o dispositivo de acionamento (30) em relação ao alojamento (10).

3. Dispositivo de ferramenta de poço (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma primeira seção (30a) do dispositivo de acionamento (30) compreende a interface de conexão de ferramenta de acionamento (31) e o dispositivo de desintegração (35), e em que o dispositivo de acionamento (30) é configurado para ser empurrado para baixo em relação ao alojamento (10) de maneira a proporcionar desintegração do dispositivo de obstrução frangível (35).

4. Dispositivo de ferramenta de poço (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira seção (30a) do dispositivo de acionamento (30) compreende a interface de conexão de ferramenta de acionamento (31), em que uma segunda seção (30b) do dispositivo de acionamento (30) compreende o dispositivo de desintegração (35), e em que o dispositivo de acionamento (30) é configurado para ser puxado para cima em relação ao alojamento (10) de maneira a proporcionar desintegração do dispositivo de obstrução frangível (35).

5. Dispositivo de ferramenta de poço (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de acionamento (30) compreende uma seção de suporte se projetando radialmente (33) fixada ao alojamento (10) por meio de um pino de cisalhamento (60).

6. Dispositivo de ferramenta de poço (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as saliências têm uma configuração afunilada ou pontiaguda.

7. Dispositivo de ferramenta de poço (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o alojamento (10) compreende um recesso sobre uma superfície interna para receber e suportar o dispositivo de obstrução frangível (20).

8. Dispositivo de ferramenta de poço (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de desintegração (35) é configurado para ser parcialmente movimentado para dentro da abertura passante (21) do dispositivo de obstrução frangível (20) e, em consequência, proporcionar desintegração do dispositivo de obstrução frangível (20)