BR112017009952B1 - Conjunto de fundo de poço, sistema de poço, e, método para impedir temporariamente o fluxo de fluido - Google Patents

Abstract

é divulgado um conjunto de fundo de poço. o conjunto de fundo de poço incluir um tubo disposto em um poço e um envoltório acoplado e disposto em torno da circunferência do tubo para formar um espaço anular entre uma superfície interna do envoltório e uma superfície externa do tubo. o conjunto de fundo do poço inclui ainda um dispositivo de controle de fluxo disposto no espaço anular e um tampão degradável disposto no espaço anular e posicionado para impedir o fluxo de fluido entre o espaço anular e o tubo.

Description

CAMPO TÉCNICO

[001] A presente divulgação refere-se a ferramentas de fundo de poço para utilização em um ambiente de poço e mais particularmente a tampões degradáveis utilizados para bloquear temporariamente o fluxo de fluido em um sistema de poço.

FUNDAMENTOS DA DIVULGAÇÃO

[002] Após um poço ter sido formado para os fins de exploração ou extração de recursos naturais como hidrocarbonetos ou água, várias ferramentas de fundo de poço podem ser inseridas no poço para extrair as recursos naturais do poço e/ou para manter o poço. Em vários momentos durante as operações de produção e/ou manutenção, pode ser necessário bloquear temporariamente o fluxo de fluido para dentro ou para fora de várias porções do poço ou de várias porções das ferramentas de fundo de poço utilizadas no poço.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[003] Uma compreensão mais completa e mais minuciosa das várias modalidades e vantagens pode ser adquirida por referência à seguinte descrição tomada em conjunto com as figuras em anexo, nas quais números de referência similares indicam características semelhantes, e em que:

[004] A FIGURA 1 é uma vista superior de um sistema de poço; A FIGURA 2 é uma vista em corte de transversal de um conjunto de fundo de poço que inclui um tampão degradável em linha com e adjacente a um dispositivo de controle de fluxo; A FIGURA 3 é uma vista em corte transversal de um conjunto de fundo de poço incluindo um tampão degradável em linha e axialmente deslocado do dispositivo de controle de fluxo; A FIGURA 4 é uma vista em corte transversal de um conjunto de fundo de poço incluindo um tampão degradável deslocado axial e radialmente de um dispositivo de controle de fluxo; A FIGURA 5A é uma vista em corte transversal de um tampão degradável que inclui uma vedação em anel O (o-ring); A FIGURA 5B é uma vista em corte transversal de um tampão degradável ajustável à pressão; A FIGURA 5C é uma vista em corte transversal de um tampão cônico degradável ajustável por pressão; A FIGURA 5D é uma vista em corte transversal de um tampão rosqueado degradável; A FIGURA 5E é uma vista em corte transversal de um tampão degradável ajustável por molde; A FIGURA 6A é uma vista em corte transversal de um tampão degradável formado de uma composição degradável que fica reativa sob condições definidas; A FIGURA 6B é uma vista em corte transversal de um tampão degradável incluindo um invólucro e um núcleo disposto dentro do invólucro e formado de uma composição degradável que fica reativa sob condições definidas; A FIGURA 6C é uma vista em corte transversal de um tampão degradável incluindo um invólucro, um núcleo disposto no interior do invólucro formado de uma composição biodegradável que fica reativa sob condições definidas e um disco de ruptura; A FIGURA 6D é uma vista em corte transversal de um tampão degradável incluindo um núcleo formado por uma composição degradável que é reativa sob condições definidas e disposta dentro de uma concha incluindo um canal de difusão; e A FIGURA 7 é um fluxograma de um método para impedir temporariamente o fluxo de fluidos de produção para dentro de uma coluna de produção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA DIVULGAÇÃO

[005] As modalidades da presente divulgação e suas vantagens podem ser melhor compreendidas em referência às FIGURAS 1 a 7, em que números equivalentes são usados para indicar partes equivalentes e correspondentes.

[006] Os fluidos de produção, incluindo hidrocarbonetos, água, sedimentos e outros materiais ou substâncias encontrados em uma formação podem fluir da formação para um poço através das paredes laterais das porções de orifícios abertos do poço. Os fluidos de produção podem circular no poço antes de serem extraídos através de um conjunto de fundo de poço. O conjunto de fundo de poço pode incluir uma tela para filtrar o sedimento dos fluidos de produção que fluem para o conjunto de fundo de poço e um dispositivo de controle de fluxo para regular o fluxo de fluidos de produção para o conjunto de fundo de poço. De modo semelhante, os fluidos de injeção podem fluir de uma coluna de produção para dentro do conjunto de fundo do poço antes de fluir para dentro do poço. Um tampão pode ser usado para impedir temporariamente o fluxo de produção ou fluidos de injeção entre o conjunto de fundo do poço e o poço. O bujão pode ser posicionado axialmente em relação ao dispositivo de controle de fluxo. Para retomar o fluxo de fluido entre o conjunto de fundo de poço e o poço, o tampão pode ser removido. Para evitar o custo e o tempo associados com a remoção manual do tampão, ele pode ser removido através de uma reação química que faz com que o tampão se degrade dentro do poço.

[007] A FIGURA 1 é uma vista em elevação de um exemplo de modalidade de um sistema de poço. O sistema de poço 100 pode incluir uma superfície de poço ou local de poço 106. Diversos tipos de equipamentos, tais como uma mesa rotativa, bombas de fluido de perfuração ou de produção, tanques de fluidos de perfuração (não expressamente mostrados) e outros equipamentos de perfuração ou de produção podem estar localizados na superfície de poço ou local de poço 106. Por exemplo, o local de poço 106 pode incluir uma plataforma de perfuração 102 que pode ter várias características e recursos associados a uma "plataforma de perfuração terrestre". Entretanto, as ferramentas de perfuração de fundo de poço que incorporam os ensinamentos da presente divulgação podem ser satisfatoriamente usadas com o equipamento de perfuração localizado nas plataformas marítimas, navios de perfuração, balsas semissubmersíveis e de perfuração (não expressamente mostrados).

[008] O sistema de poço 100 pode também incluir a coluna de produção 103, que pode ser usada para produzir hidrocarbonetos tais como petróleo e gás natural e outros recursos naturais, tais como a água da formação 112 por meio do poço 114. Alternativamente, ou adicionalmente, a coluna de produção 103 pode ser utilizada para injetar hidrocarbonetos como petróleo e gás e outros recursos naturais tais como água na formação 112 através do poço 114. Conforme ilustrado na FIGURA 1, o poço 114 é substancialmente vertical (por exemplo, substancialmente perpendicular à superfície). Em outras modalidades, as porções do poço 114 podem ser substancialmente horizontais (por exemplo, substancialmente paralelas à superfície) ou em um ângulo entre vertical e horizontal. A coluna de tubo de revestimento 110 pode ser colocada no poço 114 e fixada por cimento, que pode ser injetado entre a coluna de revestimento 110 e as paredes laterais do poço 114. A coluna de tubo de revestimento 110 pode fornecer suporte radial ao poço 114 e pode vedar contra a comunicação não desejada de fluidos entre o poço 114 e a formação circundante 112. A coluna de tubo de revestimento 110 pode estender-se a partir da superfície de poço 106 até um local de fundo do poço selecionado dentro do poço 114. As porções do poço 114 que não incluem a coluna de revestimento 110 podem ser descritas como "orifício aberto".

[009] Os termos "topo de poço/parte superior do poço"e "fundo de poço/parte inferior do poço"podem ser usados para descrever a localização de vários componentes relativos ao fundo ou final do poço 114 mostrado na FIGURA 1. Por exemplo, um primeiro componente descrito como "de topo de poço"a partir de um segundo componente pode estar mais longe da extremidade do poço 114 do que o segundo componente. Do mesmo modo, um primeiro componente descrito como sendo "de fundo de poço"a partir de um segundo componente pode estar localizado mais próximo da extremidade do poço 114 do que o segundo componente.

[0010] O sistema de poço 100 também pode incluir o conjunto de fundo de poço 120 acoplado à coluna de produção 103. O conjunto de fundo de poço 120 pode ser usado para realizar operações em relação a completação do poço 114, a produção de hidrocarbonetos e outros recursos naturais da formação 112 por meio do poço 114, a injeção de hidrocarbonetos e outros recursos naturais na formação 112 por meio do poço 114 e/ou a manutenção do poço 114. O conjunto de fundo de poço 120 pode estar localizado na extremidade do poço 114 ou em um local de topo de poço da extremidade do poço 114. O conjunto de fundo de poço 120 pode ser formado a partir de uma ampla variedade de componentes configurados para efetuar estas operações. Por exemplo, os componentes 122a, 122b e 122c do conjunto de fundo de poço 120 podem incluir, mas não estão limitados a, telas, dispositivos de controle de fluxo, tubos ranhurados, packers, válvulas, sensores e acionadores. O número e os tipos de componentes 122 incluídos no conjunto de fundo de poço 120 podem depender do tipo de poço, as operações sendo executadas no poço e das condições de poço antecipadas.

[0011] Os fluidos de produção, incluindo hidrocarbonetos, água, sedimentos e outros materiais ou substâncias encontrados em uma formação 112 podem fluir da formação 112 para um poço 114 através das paredes laterais das porções de orifícios abertos do poço 114. Os fluidos de produção podem circular no poço 114 antes de serem extraídos através da coluna de produção 103. Alternativamente ou adicionalmente, fluidos de injeção, incluindo hidrocarbonetos, água e outros materiais podem ser injetados no poço 114 e na formação 112 através da coluna de produção 103 e do conjunto de fundo de poço 120. O conjunto de fundo de poço 120 pode incluir uma tela (mostrada na FIGURA 2) para filtrar o sedimento dos fluidos de produção que fluem para a coluna de produção 103. O conjunto de fundo de poço 120 pode também incluir um dispositivo de controle de fluxo para regular o fluxo de fluidos de produção para a coluna de produção 103. O conjunto de fundo de poço 120 também pode incluir um tampão que pode ser utilizado para impedir temporariamente o fluxo de fluidos de produção para dentro da coluna de produção 103 ou fluidos de injeção para fora da coluna de produção 103. Para evitar o custo e o tempo associados com a remoção manual do tampão, ele pode ser removido através de uma reação química que faz com que o tampão se degrade dentro do poço 114.

[0012] A FIGURA 2 é uma vista em corte de transversal de um conjunto de fundo de poço que inclui um tampão degradável em linha com e adjacente a um dispositivo de controle de fluxo. Os fluidos de produção que circulam no poço 114 podem fluir através do conjunto de fundo de poço 200 para dentro da coluna de produção 103. O conjunto de fundo de poço 200 pode estar localizado na parte inferior da coluna de produção 103 e pode ser acoplado a coluna de produção por meio de uma tubulação 210. Em algumas modalidades, o conjunto de fundo de poço 200 pode ser acoplado a coluna de produção 103 por uma junta rosqueada. Em outras modalidades, pode ser utilizado um mecanismo de acoplamento diferente. O acoplamento do conjunto de fundo de poço 200 e da coluna de produção 103 também pode proporcionar uma vedação estanque a fluido e pressão.

[0013] O conjunto de fundo de poço 200 pode incluir tela 202 e envoltório 204, que podem ser acoplados e dispostos a partir da tela 202. Tanto a tela 202 como o envoltório 204 podem ser acoplados e dispostos em torno da circunferência de tubulação 210, de modo que o espaço anular 212 seja formado entre as superfícies internas da tela 202 e do envoltório 204 e da superfície externa da tubulação 210. Os fluidos de produção que circulam no poço 114 podem entrar no conjunto de fundo de poço 200, fluindo através da tela 202 para dentro do espaço anular 212. A tela 202 pode ser configurada para filtrar o sedimento dos fluidos de produção à medida que estes fluem através da tela 202. A tela 202 pode incluir, mas não está limitada a, um filtro de areia, um filtro de cascalho, uma malha ou tubulação ranhurada.

[0014] O conjunto de fundo de poço 200 também pode incluir um dispositivo de controle de fluxo 206 disposto dentro do espaço anular 212 entre o envoltório 204 e a tubulação 210. O dispositivo de controlo de fluxo 206 pode incluir o canal 214 estendendo através do mesmo para permitir o fluxo de fluidos de produção através do dispositivo de controle de fluxo 206. O dispositivo de controle de fluxo 206 pode engatar com o envoltório 204 e a tubulação 210 para impedir que os fluidos de produção que circulam no espaço anular 212 fluam entre o dispositivo de controle de fluxo 206 e a tubulação 210 ou envoltório 204. Por exemplo, o dispositivo de controle de fluxo 206 pode engatar com a superfície interna do envoltório 204 para formar uma vedação estanque a fluido e pressão e pode engatar com a superfície externa da tubulação 210 para formar uma vedação estanque a fluido e pressão. Devido ao engate do dispositivo de controle de fluxo 206 com a tubulação 210 e o envoltório 204 para formar uma vedação estanque a fluido e pressão, fluidos de produção circulando no espaço anular 212 fluem através do canal 214 em vez de entre o dispositivo de controle de fluxo 206 e a tubulação 210 ou entre o dispositivo de controle de fluxo 206 e o envoltório 204.

[0015] O fluxo de fluidos de produção através do canal 214 pode ser temporariamente bloqueado pelo tampão 208 disposto nem uma porção do espaço anular 212 no fundo do poço em relação ao dispositivo de controle de fluxo 206. O tampão 208 pode ser posicionado em linha com e adjacente ao dispositivo de controle de fluxo 206, como mostrado na FIGURA 2. O tampão 208 pode engatar com o envoltório 204 e a tubulação 210 para formar uma vedação estanque a fluido e pressão, evitando assim que fluidos de produção fluam para dentro da porção do espaço anular no fundo de poço em relação ao dispositivo de controle de fluxo 206. O tampão 208 também pode ser utilizado para bloquear temporariamente o fluxo de fluidos de injeção da coluna de produção 103 para dentro do poço 114 e da formação 112. Por exemplo, o fluxo de fluidos de injeção da coluna de produção para dentro do poço 114 e da formação 112 pode ser temporariamente bloqueado pelo tampão 208 posicionado em linha com e adjacente ao dispositivo de controle de fluxo 206, como mostrado na FIGURA 2. O tampão 208 pode se engatar com o envoltório 204 e a tubulação 210 para formar uma vedação estanque a fluido e pressão, evitando assim que fluidos de injeção fluam para dentro da porção do espaço anular no topo de poço em relação ao dispositivo de controle de fluxo 206.

[0016] O tampão 208 pode ser formado de uma composição degradável incluindo um metal ou uma liga que é reativa sob condições definidas. O tampão 208 pode ser removido do espaço anular 212 usando uma reação química que faz com que o tampão 208 sofra degradação, evitando assim uma intervenção manual requerida para extrair o tampão 208 do espaço anular 212 usando uma ferramenta de recuperação. O termo "degradar" pode ser usado para descrever um processo pelo qual um componente se divide em pedaços ou se dissolve em partículas suficientemente pequenas de modo que não impeçam o fluxo de fluidos. As características do tampão 208, incluindo sua degradabilidade, são descritas em detalhes adicionais em relação às FIGURAS 5A-5E e 6A-6D. Uma vez que a reação química que causou a degradação do tampão 208 foi desencadeada, a reação pode continuar até que o tampão 208 se quebre ou dissolva em partículas pequenas o bastante de modo que não impeçam o fluxo de fluidos de produção através do canal 214 do dispositivo de controle de fluxo 206. Quando o tampão 208 tiver sofrido degradação até este ponto, os fluidos de produção podem fluir através do canal 214 do dispositivo de controle de fluxo 206 e para dentro da porção do espaço anular 212 do fundo de poço em relação ao dispositivo de controle de fluxo 206. A partir daí, os fluidos de produção podem fluir através da abertura 216 formada em uma parede lateral da tubulação 210 para dentro da tubulação 210 e da coluna de produção 103.

[0017] O conjunto de fundo de poço 200 também pode incluir a porta 218, que pode ser removida para permitir acesso à porção do espaço anular 212 do fundo do poço em relação ao controle de fluxo 206. A porta 218 pode ser acoplada ao envoltório 204 e a tubulação 210 através de uma ligação rosqueada. A porta 218 pode engatar com o envoltório 204 e a tubulação 210 para formar uma vedação estanque a fluido e a pressão. A porta 218 pode incluir um encaixe ou fenda nos quais uma ferramenta pode ser inserida. Com uma ferramenta inserida no encaixe ou fenda, a porta 218 pode ser rodada de modo a desengatar a ligação rosqueada entre as portas 218 e 204. Quando a entrada 218 for removida, o tampão 208 pode ser substituído (isto é, pode ser instalado um novo tampão). Por exemplo, depois que o tampão 208 foi removido através de uma reação química que causa a degradação do tampão 208, o fluxo de fluidos de produção através do canal 214 do dispositivo de controle de fluxo 206 pode novamente ser temporariamente bloqueado pela substituição do tampão 208.

[0018] A FIGURA 3 é uma vista em corte transversal de um conjunto de fundo de poço incluindo um tampão degradável em linha e axialmente deslocado do dispositivo de controle de fluxo. Os fluidos de produção que circulam no poço 114 podem entrar no conjunto de fundo de poço 200, fluindo através da tela 202 para dentro do espaço anular 212. Os fluidos de produção podem então fluir através do canal 214 do dispositivo de controle de fluxo 206 para dentro da porção do espaço anular 212 do fundo do poço em relação ao dispositivo de controle de fluxo 206. Os fluidos de produção podem ser bloqueados temporariamente de fluir através da abertura 216 para o interior da tubulação 210 e da coluna de produção 103 pelo tampão 208 disposto na porção do espaço anular 212 do fundo de poço em relação ao dispositivo de controle de fluxo 206. O tampão 208 pode ser posicionado em linha com e deslocado axialmente do dispositivo de controle de fluxo 206, como mostrado na FIGURA 3. O tampão 208 pode engatar com o envoltório 204 e a tubulação 210 para formar uma vedação estanque a fluido e pressão, evitando assim que fluidos de produção fluam para dentro da porção do espaço anular no fundo de poço em relação ao tampão 208.

[0019] O tampão 208 também pode ser utilizado para bloquear temporariamente o fluxo de fluidos de injeção da coluna de produção 103 para dentro do poço 114 e da formação 112. Por exemplo, o fluxo de fluidos de injeção da coluna de produção para dentro do poço 114 e da formação 112 pode ser temporariamente bloqueado pelo tampão 208 posicionado em linha com e axialmente deslocado do dispositivo de controle de fluxo 206, como mostrado na FIGURA 3. O tampão 208 pode se engatar com o envoltório 204 e a tubulação 210 para formar uma vedação estanque a fluido e pressão, evitando assim que fluidos de injeção fluam para dentro da porção do espaço anular no topo de poço em relação ao dispositivo de controle de fluxo 206.

[0020] Conforme explicado acima em relação à FIGURA 2, o tampão 208 pode ser formado de uma composição degradável incluindo um metal ou liga que são reativos em condições definidas. O tampão 208 pode ser removido do espaço anular 212 usando uma reação química que faz com que o tampão 208 sofra degradação, evitando assim uma intervenção manual requerida para extrair o tampão 208 do espaço anular 212 usando uma ferramenta de recuperação. Uma vez que a reação química que causou a degradação do tampão 208 foi desencadeada, a reação pode continuar até que o tampão 208 se quebre ou dissolva em partículas pequenas o bastante de modo que não impeçam o fluxo de fluidos de produção através do espaço anular 212 ou da abertura 216. Quando o tampão 208 tiver sofrido degradação até este ponto, os fluidos de produção podem fluir através da abertura 216 para dentro da tubulação 210 e para dentro da coluna de produção 103.

[0021] A FIGURA 4 é uma vista em corte transversal de um conjunto de fundo de poço incluindo um tampão degradável deslocado axial e radialmente de um dispositivo de controle de fluxo. Os fluidos de produção que circulam no poço 114 podem entrar no conjunto de fundo de poço 200, fluindo através da tela 202 para dentro do espaço anular 212. Os fluidos de produção podem então fluir através do canal 214 do dispositivo de controle de fluxo 206 para dentro da porção do espaço anular 212 do fundo do poço em relação ao dispositivo de controle de fluxo 206. Os fluidos de produção podem ser bloqueados temporariamente de fluir através da abertura 216 para dentro da tubulação 210 e da coluna de produção 103 pelo tampão 208. O tampão 208 pode ser posicionado dentro da abertura 216 e pode encaixar com a abertura 216 para formar uma vedação estanque a fluido e à pressão, evitando assim que fluidos de produção fluam entre o espaço anular 212 e a tubulação 210. O tampão 208 também pode ser utilizado para bloquear temporariamente o fluxo de fluidos de injeção da coluna de produção 103 para dentro do poço 114 e da formação 112. Por exemplo, o fluxo de fluidos de injeção da coluna de produção para dentro do poço 114 e da formação 112 pode ser temporariamente bloqueado pelo tampão 208 posicionado dentro da abertura 216, como mostrado na FIGURA 4. O tampão 208 pode engatar com a abertura 216 para formar uma vedação estanque a fluido e à pressão, evitando assim que os fluidos de injeção fluam entre o espaço anular 212 e a tubulação 210.

[0022] Conforme explicado acima em relação à FIGURA 2, o tampão 208 pode ser formado de uma composição degradável incluindo um metal ou liga que são reativos em condições definidas. O tampão 208 pode ser removido da abertura 216 usando uma reação química que faz com que o tampão 208 sofra degradação, evitando assim uma intervenção manual requerida para extrair o tampão 208 da abertura 216 usando uma ferramenta de recuperação. Uma vez que a reação química que causou a degradação do tampão 208 foi desencadeada, a reação pode continuar até que o tampão 208 se quebre ou dissolva em partículas pequenas o bastante de modo que não impeçam o fluxo de fluidos de produção através da abertura 216. Quando o tampão 208 tiver sofrido degradação até este ponto, os fluidos de produção podem fluir através da abertura 216 para dentro da tubulação 210 e para dentro da coluna de produção 103.

[0023] Pode ser usada uma variedade de mecanismos para permitir que o tampão 208 forme uma vedação estanque ao fluido e à pressão com o envoltório 204 e a tubulação 210 (como discutido em relação às FIGURAS 2 e 3) ou com a abertura 216 (como discutido em relação à FIGURA 4). As FIGURAS 5A-5E ilustram exemplos de mecanismos que podem ser utilizados para formar uma vedação estanque a fluido e à pressão entre o tampão 208 e o envoltório 204 e a tubulação 210 (como discutido em relação às FIGURAS 2 e 3) ou abertura 216 (como discutido em relação à FIGURA 4).

[0024] A FIGURA 5A é uma vista em corte transversal de um tampão degradável que inclui uma vedação em anel O (o-ring). O tampão 208 pode incluir a vedação 502 disposta em torno da circunferência do tampão 208. A vedação 502 pode ser inserida em uma ranhura na superfície do tampão 208 (como mostrado na FIGURA 5A) ou pode estar disposta na superfície do tampão 208. Embora uma vedação 502 esteja representada na FIGURA 5A, qualquer número de vedações 502 pode ser utilizado. A vedação 502 pode ser uma vedação moldada feita de um material elastomérico. O material elastomérico pode ser formado de compostos que incluem, mas não se limitam a, borracha natural, borracha nitrílica, nitrila hidrogenada, uretano, poliuretano, fluorocarbono, perfluorocarbono, propileno, neopreno, hidrina, etc. O material elastomérico também pode ser um material elastomérico degradável. Exemplos de material elastomérico degradável incluem, mas não estão limitados a, borracha EPDM, borracha natural, elastômeros contendo ácido poliglucólico, elastómeros contendo ácido poliláctico ou elastômeros contendo tiol. A vedação 502 pode engatar com o envoltório 204 e a tubulação 210 para formar uma vedação estanque a fluido e a pressão.

[0025] Embora o tampão 208 seja mostrado na FIGURA 5A posicionada em linha com e adjacente ao dispositivo de controle de fluxo 206, o tampão 208 também pode ser posicionado em linha com e deslocado axialmente do dispositivo de controle de fluxo 206 (como mostrado na FIGURA 3) ou dentro da abertura 216 (como mostrado na FIGURA 4). Quando o tampão 208 está posicionado como mostrado na FIGURA 3, a vedação 502 pode encaixar com o envoltório 204 e a tubulação 210 para formar uma vedação estanque a fluido e pressão. Quando o tampão 208 está posicionado como mostrado na FIGURA 4, a vedação 502 pode engatar com a abertura 216 para formar uma vedação estanque a fluido e pressão.

[0026] A FIGURA 5B é uma vista em corte transversal de um tampão degradável ajustável à pressão. O tampão 208 pode incluir protrusões 504 que se prolongam radialmente a partir da superfície do tampão 208. A distância que as protrusões 504 se estendem a partir da superfície do tampão 208 pode ser escolhida para proporcionar um ajuste de interferência entre as protrusões 504 e a superfície com a qual elas estão vedadas. Por exemplo, as protrusões 504 podem se estender radialmente a partir da superfície do tampão 208 para proporcionar um encaixe de interferência com o envoltório 504 e a tubulação 210. O encaixe de interferência entre as protrusões 504 e o envoltório 204 e entre as protrusões 504 e a tubulação 210 pode proporcionar uma vedação estanque ao fluido e a pressão.

[0027] Embora o tampão 208 seja mostrado na FIGURA 5B posicionada em linha com e adjacente ao dispositivo de controle de fluxo 206, o tampão 208 também pode ser posicionado em linha com e deslocado axialmente do dispositivo de controle de fluxo 206 (como mostrado na FIGURA 3) ou dentro da abertura 216 (como mostrado na FIGURA 4). Quando o tampão 208 está posicionado como mostrado na FIGURA 3,o ajuste de interferência entre as protrusões 504 e o envoltório 204 e entre as protrusões 504 e a tubulação 210 pode proporcionar uma vedação estanque ao fluido e à pressão. Quando o tampão 208 está posicionado como mostrado na FIGURA 4, as protrusões 504 podem se estender radialmente a partir da superfície do tampão 208 para proporcionar um ajuste de interferência com a abertura 216. O encaixe de interferência entre as protrusões 504 e a abertura 216 pode proporcionar uma vedação estanque ao fluido e à pressão.

[0028] A FIGURA 5C é uma vista em corte transversal de um tampão degradável ajustável à pressão. O tampão 208 pode incluir a extremidade afunilada 506. A extremidade cônica 506 do tampão 208 pode se estender parcialmente para dentro do canal 214 do dispositivo de controle de fluxo 206. A extremidade afunilada 506 pode ser configurada para proporcionar um encaixe de interferência entre o tampão 208 e o dispositivo de controle de fluxo 206. O encaixe de interferência entre a extremidade afunilada 506 e o dispositivo de controle de fluxo 206 podem proporcionar uma vedação estanque ao fluido e à pressão. Embora o tampão 208 seja representado na FIGURA 5C posicionado em linha com o dispositivo de controle de fluxo adjacente 206, o tampão 208 também pode ser posicionado dentro da abertura 216 (como mostrado na FIGURA 4). Quando o tampão 208 está posicionado como mostrado na FIGURA 4, a extremidade cônica 506 pode se estender parcialmente para dentro da abertura 216. A extremidade cônica 506 pode ser configurada para proporcionar um ajuste de interferência entre o tampão 208 e a abertura 216. O encaixe de interferência entre o tampão 208 e a abertura 216 pode proporcionar uma vedação estanque ao fluido e à pressão.

[0029] A FIGURA 5D é uma vista em corte transversal de um tampão rosqueado degradável. O tampão 208 pode incluir roscas 508 configuradas para se engatarem com as roscas 510 do envoltório 204 e as roscas 512 da tubulação 210. O engate das roscas 508 com as roscas 510 e as roscas 512 pode proporcionar uma vedação estanque a fluidos e à pressão. Embora o tampão 208 seja mostrado na FIGURA 5D posicionado em linha com e adjacente ao dispositivo de controle de fluxo 206, o tampão 208 também pode ser posicionado em linha com e deslocado axialmente do dispositivo de controle de fluxo 206 (como mostrado na FIGURA 3) ou dentro da abertura 216 (como mostrado na FIGURA 4). Quando o tampão 208 está posicionado como mostrado na FIGURA 3, o encaixe das roscas 508 com as roscas 510 e as roscas 512 pode proporcionar uma vedação estanque ao fluido e à pressão. Quando o tampão 208 está posicionado como mostrado na FIGURA 4, as roscas 508 podem ser configuradas para se engatarem com as roscas formadas na superfície da abertura 216. O encaixe das roscas 508 com as roscas formadas na superfície da abertura 216 pode proporcionar um vedante estanque ao fluido e à pressão. Uma vedação pode ser aplicada ou disposta dentro das roscas para melhorar a vedação.

[0030] A FIGURA 5E é uma vista em corte transversal de um tampão degradável ajustável por molde. O tampão 208 pode ser configurado para se encaixar com o encaixe por molde 514 para proporcionar um encaixe de interferência entre o tampão 208 e o encaixe por molde 514. O tampão 208 pode ser encaixado por encaixe de contração no encaixe por molde 514. O encaixe de interferência entre o tampão 208 e o encaixe por molde 514 pode proporcionar uma vedação estanque ao fluido e à pressão. Embora o tampão 208 e o encaixe por molde 514 sejam ilustrados na FIGURA 5D posicionados ao lado do dispositivo de controle de fluxo 206, o tampão 208 e o encaixe por molde 514 também podem ser posicionados em linha com e deslocados axialmente do dispositivo de controle de fluxo 206 (como mostrado na FIGURA 3). Adicionalmente, o tampão 208 e o encaixe por molde 514 podem ser posicionados dentro da abertura 216 (como mostrado na FIGURA 4).

[0031] As FIGURAS 6A-6D ilustram exemplos de modalidades de um tampão degradável. A FIGURA 6A é uma vista em corte transversal de um tampão degradável formado de uma composição degradável que fica reativa sob condições definidas. O tampão 208 pode incluir um encaixe 602 que pode ser configurado para engatar com uma ferramenta para permitir que o encaixe 208 seja posicionado no interior ou extraído do conjunto de fundo de poço 200 (mostrado na FIGURA 2). Como discutido acima em relação à FIGURA 2, o tampão 208 pode ser formado de uma composição degradável incluindo um metal ou liga que são reativos em condições definidas. A composição do tampão 208 pode ser selecionada de modo que o tampão 208 começa a degradar-se dentro de um tempo predeterminado da primeira exposição a um fluido corrosivo ou acídico devido à reação do metal ou liga da qual o tampão 208 é formado com o fluido ou ácido corrosivo. Adicionalmente, a composição do tampão 208 pode ser selecionada de modo que a degradação do tampão 208 acelere com salinidade crescente ou com um pH decrescente do fluido ou ácido corrosivo. A composição do tampão 208 pode ser ainda selecionada de modo que o tampão 208 sofre degradação suficientemente para formar peças ou partículas suficientemente pequenas de modo que não impeçam o fluxo de fluidos de produção através do canal 214 do dispositivo de controle de fluxo 206 (ilustrado na FIGURA 2) ou abertura 216 mostrado na FIGURA 2). O fluido corrosivo ou ácido pode já estar presente no interior do espaço anular 212 (mostrado na FIGURA 2) durante o funcionamento do poço 114 (mostrado na FIGURA 1) ou pode ser injetado no espaço anular 212 para desencadear uma reação química que provoca a degradação do tampão 208. Adicionalmente, o fluido pode ser introduzido como parte dos procedimentos de limpeza do poço. Exemplos de fluidos corrosivos ou ácidos incluem ácidos orgânicos e ácidos inorgânicos, tais como ácido clorídrico, ácido acético, ácido cítrico, ácido carbônico, ácido láctico, ácido glicólico e ácido fluorídrico. Composições exemplares a partir das quais o tampão 208 pode ser formado incluem composições em que o metal ou a liga é selecionado de um de cálcio, magnésio, alumínio e suas combinações. A composição do tampão 208 pode ser formada a partir de um processo em solução, de um processo de metalurgia de pó ou de um composto de nanomatrix. Adicionalmente ou alternativamente, a composição do tampão 208 pode ser fundida, extrudida ou forjada. A composição do tampão 208 pode também ser tratada termicamente ou recozida.

[0032] O tampão 208 pode também ser formado a partir do metal ou liga incorporado com pequenas partículas (por exemplo, partículas, pós, flocos, fibras e similares) de um material não reativo. O material não-reativo pode ser escolhido de tal forma que ele permanece estruturalmente intacto, mesmo quando exposto ao fluido corrosivo ou ácido por um período de tempo suficiente para degradar o metal ou a liga em pedaços ou partículas suficientemente pequenos para não impedir o fluxo de fluidos de produção através do canal 214 do dispositivo de controle de fluxo 206 (mostrado na FIGURA 2) ou abertura 216 (mostrado na FIGURA 2). Quando o metal ou liga sofre degradação, as pequenas partículas do material não reativo podem permanecer. O tamanho de partícula do material não reativo pode ser selecionado de modo que as partículas sejam suficientemente pequenas para que não impeçam o fluxo de fluidos de produção através do canal 214 do dispositivo de controle de fluxo 206 (ilustrado na FIGURA 2) ou abertura 216 (ilustrado na FIGURA 2). O material não-reativo pode ser selecionado a partir de um dentre lítio, bismuto, cálcio, magnésio e alumínio (incluindo ligas de alumínio), se não tiver sido selecionado como o metal ou liga reativa e suas combinações.

[0033] O tampão 208 pode também ser formado a partir do metal ou liga embutida de pequenas partículas (por exemplo, partículas, pós, flocos, fibras, e similares) para formar uma célula galvânica. A composição das partículas pode ser selecionada de modo que o metal do qual as partículas são formadas tem um potencial galvânico diferente do metal ou da liga na qual as partículas estão embutidas. O contato entre as partículas e o metal ou liga na qual elas são incorporadas pode provocar corrosão microgalvânica que faz com que o tampão 208 se degrade. Exemplos de composições a partir das quais as partículas podem ser formadas incluem aço, liga de alumínio, zinco, magnésio e suas combinações.

[0034] O tampão 208 pode também ser formado a partir de um material anódico incorporado com pequenas partículas de um material catódico. Os materiais anódicos e catódicos podem ser selecionados de tal modo que um tampão 208 começa a sofrer degradação por exposição a um fluido de salina, que também pode ser referido como uma solução eletrolítica, devido a uma reação eletroquímica que faz com que o tampão seja corroído. Um fluido de salmoura ou fluido eletrolítico pode incluir fluidos contendo NaCL, KCL e outros sais. Exemplos de composições a partir das quais o material anódico pode ser formado incluem uma dentre magnésio, alumínio e suas combinações. Exemplos de composições a partir das quais o material catódico pode ser formado incluem um dentre ferro, níquel, cobre, grafite, tungstênio e suas combinações. Os materiais anódico e catódico podem ser selecionados de modo que o tampão 208 seja degradado suficientemente dentro de um tempo predeterminado de primeira exposição ao fluido eletrolítico para formar peças ou partículas suficientemente pequenas de modo que não impeçam o fluxo de fluidos de produção através do canal 214 do dispositivo de controle de fluxo 206 (ilustrado na FIGURA 2) ou abertura 216 (mostrada na FIGURA 2). O fluido eletrolítico pode já estar presente no interior do espaço anular 212 (mostrado na FIGURA 2) durante o funcionamento do poço 114 (mostrado na FIGURA 1) ou pode ser injetado no espaço anular 212 para desencadear uma reação eletroquímica que provoca a degradação do tampão 208. Como outro exemplo, o tampão 208 pode ser revestido com um material que se degrada quando exposto a um fluido de poço. Um fluido de poço pode ser circulado em torno do tampão 208 para degradar o revestimento. Exemplos de revestimentos degradáveis incluem EPDM que degrada em óleo bruto, tinta ou plásticos que se degradam em xileno ou PGA ou PLA que se degradam em água.

[0035] O tampão 208 pode incluir uma cobertura para proteger temporariamente o metal ou liga da exposição ao fluido corrosivo, ácido, ou eletrolítico. Como exemplo, o tampão 208 pode ser revestido com um material que amolece ou derrete quando uma temperatura limite é atingida no espaço anular 212 (mostrado na FIGURA 2). Depois que o revestimento amolece ou derrete, a superfície do tampão 208 pode ser exposta ao fluido corrosivo, acídico ou eletrolítico que circula no espaço anular 212 (mostrado na FIGURA 2). Como outro exemplo, o tampão 208 pode ser coberto com um material que fraciona-se quando exposto a um limite de pressão. A pressão limite pode ser uma pressão superior à pressão que ocorre durante o funcionamento do poço 114 (ilustrado na FIGURA 1). A pressão no poço 114 (ilustrado na FIGURA 1) ou no espaço anular 212 (ilustrado na FIG. 2) pode ser manipulada de modo que exceda a pressão limite, fazendo com que o revestimento se quebre. Quando o revestimento se quebra, a superfície do tampão 208 pode ser exposta ao fluido corrosivo, acídico ou eletrolítico que circula no espaço anular 212 (mostrado na FIGURA 2). Ainda em outro exemplo, o tampão 208 pode ser revestido com um material que sofre erosão quando exposto a um fluido carregado de partículas. Quando o revestimento erode, a superfície do tampão 208 pode ser exposta ao fluido corrosivo, acídico ou eletrolítico que circula no espaço anular 212 (mostrado na FIGURA 2). Exemplos de revestimentos podem ser selecionados a partir de um material de metal, cerâmica ou polimérico e suas combinações. A cobertura pode ter uma baixa reatividade com o fluido corrosivo, ácido ou eletrolítico presente no espaço anular 212 (mostrado na FIGURA 2), de forma a proteger o tampão 208 de degradação até que cobertura seja comprometida permitindo que o fluido corrosivo, ácido, ou eletrolítico entre em contato com o metal ou liga metálica.

[0036] A FIGURA 6B é uma vista em corte transversal de um tampão degradável incluindo um invólucro e um núcleo disposto dentro do invólucro, e formado de uma composição degradável que fica reativa sob condições definidas. O tampão 208 pode incluir o núcleo 604 disposto dentro do canal 606 que se estende através do invólucro 608. O núcleo 604 pode ser removido do invólucro 606 utilizando uma reação química que provoca a degradação do núcleo 604. O tampão 208 também pode incluir um encaixe 602 que pode ser configurado para engatar com uma ferramenta para permitir que o encaixe 208 seja posicionado no interior ou extraído do conjunto de fundo de poço 200 (mostrado na FIGURA 2). O soquete 602 pode estar aberto ao canal 606 de modo que, quando o núcleo 604 é removido do invólucro 608, o fluido pode fluir através do tampão 208 através do soquete 602 e do canal 606.

[0037] O tampão 604 pode ser formado de uma composição degradável incluindo um metal ou uma liga que é reativa sob condições definidas. A composição do núcleo 604 pode ser selecionada de tal modo que o núcleo 604 começa a degradar-se dentro de um tempo predeterminado da primeira exposição a um fluido corrosivo ou acídico devido à reação do metal ou liga da qual o núcleo 604 é formado com o fluido corrosivo ou ácido. Adicionalmente, a composição do tampão 208 pode ser selecionada de modo que a degradação do tampão 208 acelere com salinidade crescente ou com um pH decrescente do fluido ou ácido corrosivo. A composição do núcleo 604 pode ser selecionada de tal modo que o núcleo 604 se degrada suficientemente para formar pedaços ou partículas suficientemente pequenos para não impedir o fluxo de fluidos de produção através do invólucro 608. O fluido corrosivo ou ácido pode já estar presente no interior do espaço anular 212 (mostrado na FIGURA 2) durante o funcionamento do poço 114 (mostrado na FIGURA 1) ou pode ser injetado no espaço anular 212 para desencadear uma reação química que provoca a degradação do núcleo 604. Adicionalmente, o fluido pode ser introduzido como parte dos procedimentos de limpeza do poço. Exemplos de fluidos corrosivos ou ácidos incluem ácidos orgânicos e ácidos inorgânicos, tais como ácido clorídrico, ácido acético, ácido cítrico, ácido carbônico, ácido láctico, ácido glicólico e ácido fluorídrico. Composições exemplares a partir das quais o núcleo 604 pode ser formado incluem composições nas quais o metal ou a liga é selecionado dentre um de cálcio, magnésio, alumínio, e suas combinações. A composição do tampão 604 pode ser formada a partir de um processo em solução, de um processo de metalurgia de pó ou de um composto de nanomatrix. Adicionalmente ou alternativamente, a composição do tampão 604 pode ser fundida, extrudida ou forjada. A composição do tampão 604 pode também ser tratada termicamente ou recozida.

[0038] O núcleo 604 pode também ser formado a partir do metal ou liga embutida de pequenas partículas (por exemplo, partículas, pós, flocos, fibras e similares) de um material não reativo. O material não reativo pode ser escolhido de tal forma que ele permanece estruturalmente intacto, mesmo quando exposto ao fluido corrosivo ou ácido por um período de tempo suficiente para degradar o metal ou a liga em pedaços ou partículas suficientemente pequenos para não impedir o fluxo de fluidos de produção através do tampão 208. Quando o metal ou liga sofre degradação, as pequenas partículas do material não reativo podem permanecer. O tamanho das partículas do material não reativo pode ser escolhido de tal modo que as partículas são suficientemente pequenas para não impedir o fluxo de fluidos de produção através do tampão 208. O material não reativo pode ser selecionado a partir de um dentre lítio, bismuto, cálcio, magnésio e alumínio (incluindo ligas de alumínio), se não tiver sido selecionado como o metal ou liga reativa e suas combinações.

[0039] O tampão 604 pode também ser formado a partir do metal ou liga embutida de pequenas partículas (por exemplo, partículas, pós, flocos, fibras e similares) para formar uma célula galvânica. A composição das partículas pode ser selecionada de modo que o metal do qual as partículas são formadas tem um potencial galvânico diferente do metal ou da liga na qual as partículas estão embutidas. O contato entre as partículas e o metal ou a liga na qual elas são embutidas pode provocar corrosão microgalvânica que faz com que o tampão 604 se degrade. Exemplos de composições a partir das quais as partículas podem ser formadas incluem aço, liga de alumínio, zinco, magnésio e suas combinações.

[0040] O tampão 604 pode também ser formado a partir de um material anódico embutido de pequenas partículas de um material catódico. Os materiais anódicos e catódicos podem ser selecionados de tal modo que um tampão 604 começa a sofrer degradação por exposição a um fluido de salina, que também pode ser referido como uma solução eletrolítica, devido a uma reação eletroquímica que faz com que o tampão seja corroído. Os fluidos de salmoura podem incluir fluidos contendo NaCl, KCl e outros sais. Exemplos de composições a partir das quais o material anódico pode ser formado incluem uma dentre magnésio, alumínio e suas combinações. Exemplos de composições a partir das quais o material catódico pode ser formado incluem um dentre ferro, níquel, cobre, grafite, tungstênio e suas combinações. Os materiais anódicos e catódicos podem ser selecionados de tal modo que o núcleo 604 se degrada suficientemente dentro de um tempo predeterminado da primeira exposição ao fluido eletrolítico para formar pedaços ou partículas suficientemente pequenos para não impedir o fluxo de fluidos de produção através do tampão 208.

[0041] O fluido eletrolítico pode já estar presente no interior do espaço anular 212 (mostrado na FIGURA 2) durante o funcionamento do poço 114 (mostrado na FIGURA 1) ou pode ser injetado no espaço anular 212 para desencadear uma reação eletroquímica que provoca a degradação do núcleo 604. O tampão 604 pode incluir uma cobertura para proteger temporariamente o metal ou liga da exposição ao fluido corrosivo, ácido, ou eletrolítico. Como exemplo, o núcleo 604 pode ser revestido com um material que amolece ou derrete quando uma temperatura limite é atingida no espaço anular 212 (mostrado na FIGURA 2). Depois que o revestimento amolece ou derrete, a superfície do núcleo 604 pode ser exposta ao fluido corrosivo, acídico ou eletrolítico que circula no espaço anular 212 (mostrado na FIGURA 2). Como outro exemplo, o núcleo 604 pode ser coberto com um material que fraciona-se quando exposto a um limite de pressão. A pressão limite pode ser uma pressão superior à pressão que ocorre durante o funcionamento do poço 114 (ilustrado na FIGURA 1). A pressão no poço 114 (ilustrado na FIGURA 1) ou no espaço anular 212 (ilustrado na FIG. 2) pode ser manipulada de modo que exceda a pressão limite, fazendo com que o revestimento se quebre. Quando o revestimento se quebra, a superfície do núcleo 604 pode ser exposta ao fluido corrosivo, acídico ou eletrolítico que circula no espaço anular 212 (mostrado na FIGURA 2). Ainda em outro exemplo, o núcleo 604 pode ser revestido com um material que sofre erosão quando exposto a um fluido carregado de partículas. Quando o revestimento sofre erosão, a superfície do núcleo 604 pode ser exposta ao fluido corrosivo, acídico ou eletrolítico que circula no espaço anular 212 (mostrado na FIGURA 2). Exemplos de revestimentos podem ser selecionados a partir de um material de metal, cerâmica ou polimérico e suas combinações. A cobertura pode ter uma baixa reatividade com o fluido corrosivo ou ácido presente no espaço anular 212 (mostrado na FIGURA 2), de forma a proteger o núcleo 604 de degradação até que cobertura seja comprometida permitindo que o fluido corrosivo, ácido ou eletrolítico entre em contato com o metal ou liga metálica. Como outro exemplo, o núcleo 604 pode ser revestido com um material que se degrada quando exposto a um fluido de poço. Um fluido de poço pode ser circulado em torno do núcleo 604 para degradar o revestimento. Exemplos de revestimentos degradáveis incluem EPDM que degrada em óleo bruto, tinta ou plásticos que se degradam em xileno ou PGA ou PLA que se degradam em água.

[0042] O invólucro 608 pode ser formado de um material não-reativo O material não-reativo pode ser escolhido de tal forma que ele permanece estruturalmente intacto, mesmo quando exposto ao fluido corrosivo ou ácido por um período de tempo suficiente para degradar o metal ou a liga a partir dos quais o núcleo 604 é em pedaços ou partículas suficientemente pequenos para não impedir o fluxo de fluidos de produção através do tampão 208.

[0043] A FIGURA 6C é uma vista em corte transversal de um tampão degradável incluindo um invólucro, um núcleo disposto no interior do invólucro formado de uma composição biodegradável que fica reativa sob condições definidas e um disco de ruptura. O tampão 208 pode incluir um encaixe 602 que pode ser configurado para engatar com uma ferramenta para permitir que o encaixe 208 seja posicionado no interior ou extraído do conjunto de fundo de poço 200 (mostrado na FIGURA 2). O tampão 208 também pode incluir o núcleo 604 disposto dentro do canal 606 que se estende através do invólucro 608. Como discutido acima em relação à FIGURA 6B, o núcleo 604 pode ser removido do invólucro 610, pela utilização de uma reação química que faz com que o núcleo 604 se degrade. O soquete 602 pode estar aberto ao canal 606 de modo que, quando o núcleo 604 é removido do invólucro 608, o fluido pode fluir através do tampão 208 através do soquete 602 e do canal 606.

[0044] O tampão 208 pode ainda incluir o disco de ruptura 618 que protege temporariamente o núcleo 604 de degradação até que o disco de ruptura seja comprometido permitindo que o fluido corrosivo ou ácido entre em contato com o metal ou liga metálica. O disco de ruptura 618 pode ser formado de um material que sofre fratura quando exposto a um limite de pressão. A pressão limite pode ser uma pressão superior à pressão que ocorre durante o funcionamento do poço 114 (ilustrado na FIGURA 1). A pressão no poço 114 (ilustrado na FIGURA 1) ou no espaço anular 212 (ilustrado na FIGURA 2) pode ser manipulada de modo que exceda a pressão limite, fazendo com que o disco de ruptura 618 se quebre. Quando o disco de ruptura 618 se quebra, a superfície do núcleo 604 pode ser exposta ao fluido de salmoura, fluido corrosivo ou fluido ácido circulando no espaço anular 212 (mostrado na FIGURA 2). Conforme discutido acima em relação à FIGURA 6B, a exposição ao fluido de salmoura, fluido corrosivo ou fluido ácido pode desencadear uma reação química ou reação galvânica que faz com que o núcleo 604 se degrade.

[0045] Como discutido acima em relação à FIGURA 6B, o invólucro 608 pode ser formado de material não reativo que permanece estruturalmente intacto, mesmo quando exposto ao fluido corrosivo ou ácido por um período de tempo suficiente para degradar o núcleo 604 é formado em pedaços ou partículas suficientemente pequenos para não impedir o fluxo de fluidos de produção através do tampão 208.

[0046] A FIGURA 6D é uma vista em corte transversal de um tampão degradável incluindo um núcleo formado por uma composição degradável que é reativa sob condições definidas e disposta dentro de um invólucro incluindo um canal de difusão. O tampão 208 também pode incluir um encaixe 602 que pode ser configurado para engatar com uma ferramenta para permitir que o encaixe 208 seja posicionado no interior ou extraído do conjunto de fundo de poço 200 (mostrado na FIGURA 2). O tampão 208 também pode incluir o núcleo 604 disposto dentro do canal 614 que se estende axialmente através de uma porção do invólucro 610. Como discutido acima em relação à FIGURA 6B, o núcleo 604 pode ser removido do invólucro 610, pela utilização de uma reação química que faz com que o núcleo 604 se degrade.

[0047] O invólucro 610 pode incluir o canal de difusão 612 que se estende radialmente através do invólucro 610. Quando o núcleo 604 é removido do invólucro 610, o fluido pode fluir através do tampão 208 através do canal 614 e do canal de difusão 612. A superfície 616 do invólucro 610 pode atuar como um difusor, desviando os fluidos que fluem através do canal 614 para o canal de difusão 612. O invólucro 610 pode ser formado de um material não-reativo. O material não-reativo pode ser escolhido de tal forma que ele permanece estruturalmente intacto, mesmo quando exposto ao fluido corrosivo ou ácido por um período de tempo suficiente para degradar o núcleo 604 em pedaços ou partículas suficientemente pequenos para não impedir o fluxo de fluidos de produção através do tampão 208.

[0048] Embora não ilustrado na FIGURA 6D, o invólucro 610 pode incluir também o disco de ruptura 618 (mostrado na FIGURA 6C). Conforme discutido em relação à FIGURA 6C, o disco de ruptura 618 pode proteger temporariamente o núcleo 604 da degradação até o disco de ruptura ser comprometido permitindo que o fluido corrosivo ou ácido contacte o metal ou a liga.

[0049] A FIGURA 7 ilustra um método para impedir temporariamente o fluxo de fluidos para dentro ou para fora de uma coluna de produção. O método 700 pode começar, e na etapa 710 um tampão pode ser posicionado dentro de um conjunto de fundo de poço para bloquear temporariamente o fluxo de fluidos de produção em uma coluna de produção ou fluidos de injeção para fora da coluna de produção. Conforme discutido acima em relação à FIGURA 2, o conjunto de fundo de poço pode incluir uma tela e um envoltório, que podem ser acoplados e dispostos a partir da tela. Tanto a tela como o envoltório podem ser acoplados e dispostos em torno da circunferência da tubulação acoplada à coluna de produção de modo que um espaço anular é formado entre as superfícies internas da tela e do envoltório e a superfície externa da tubulação. O conjunto de fundo de poço também pode incluir um dispositivo de controle de fluxo disposto dentro do espaço anular. O tampão pode ser posicionado na porção do espaço anular na parte inferior a partir do dispositivo de controle de fluxo.

[0050] Em algumas modalidades, o tampão pode ser posicionado em linha com e adjacente ao dispositivo de controle de fluxo, como mostrado na FIGURA 2. Em outras modalidades, o tampão pode ser posicionado em linha com e deslocado axialmente do dispositivo de controle de fluxo, como mostrado na FIGURA 3. Ainda em outras modalidades, o tampão pode ser posicionado em uma abertura na tubulação, como mostrado na FIGURA 4. Conforme discutido acima em relação às FIGURAS 5A-5E, o tampão pode encaixar o envoltório e a tubulação ou a abertura para formar uma vedação estanque a fluido e pressão. Os fluidos de produção que circulam no poço podem entrar no conjunto de fundo de poço pelo fluxo através da tela e para dentro do espaço anular, mas tal como discutido acima relativamente às FIGURAS 2-4, o fluxo de fluidos de produção do espaço anular para dentro da tubulação e da coluna de produção pode ser temporariamente bloqueado pelo tampão. Da mesma forma, os fluidos de injeção que circulam no cordão de produção podem ser temporariamente bloqueados de fluírem para dentro da formação pelo tampão.

[0051] O tampão pode ser posicionado dentro do conjunto de fundo de poço antes que o conjunto de fundo de poço seja posicionado no poço. Em alternativa, o tampão pode ser posicionado dentro do conjunto de fundo de poço após o conjunto de fundo de poço ser posicionado no poço. Conforme discutido acima relativamente à FIGURA 2, o conjunto de fundo de poço pode incluir uma entrada, que pode ser removida para permitir o acesso à porção do espaço anular na parte inferior a partir do dispositivo de controle de fluxo. Quando a porta foi removida, o tampão pode ser posicionado dentro do conjunto de fundo de poço.

[0052] Na etapa 720, o tampão (ou o núcleo do tampão) pode ser removido de modo a permitir o fluxo de fluidos para dentro ou para fora da coluna de produção. Conforme discutido acima em relação às FIGURAS 6A- 6D, o tampão (ou o núcleo do tampão) pode ser removido por uma reação química ou eletroquímica que provoca a degradação do tampão (ou do núcleo). Uma vez desencadeada a reação química, a reação pode continuar até que o plugue (ou o núcleo) se desintegre em pedaços ou se dissolva em partículas suficientemente pequenas para que não impeçam o fluxo de fluidos de produção. Por exemplo, quando todo o tampão se degrada, a reação pode continuar até que o tampão se quebre em pedaços ou se dissolva em partículas suficientemente pequenas de modo que não impeçam o fluxo de fluidos de produção através do dispositivo de controle de fluxo ou da abertura. Quando apenas o núcleo do tampão se degrada, a reação pode continuar até o núcleo se desfaça em pedaços ou se dissolva em partículas suficientemente pequenas de modo que não impeçam o fluxo de fluidos de produção através do dispositivo de controle de fluxo, da abertura ou do tampão. Quando o tampão (ou o núcleo) se degradou até este ponto, os fluidos podem fluir para dentro e para fora da coluna de produção.

[0053] Na etapa 730, o fluxo de fluidos para dentro e para fora da coluna de produção pode ser permitido. Conforme discutido acima em relação a etapa 710, os fluidos de produção que circulam no poço podem entrar no conjunto de fundo do poço ao fluírem através de uma tela e para dentro do espaço anular. Os fluidos de produção que circulam no espaço anular podem fluir através de um dispositivo de controle de fluxo disposto no espaço anular e na porção do espaço anular na parte inferior a partir do dispositivo de controle de fluxo. A partir daí, os fluidos de produção podem fluir através de uma abertura = formada em uma parede lateral de tubulação acoplada à coluna de produção e para a coluna de produção. De modo semelhante, os fluidos de injeção que circulam na coluna de produção podem fluir para dentro do espaço anular através da abertura formada na parede lateral da tubulação. A partir daí, os fluidos de injeção podem fluir através do dispositivo de controle de fluxo disposto no espaço anular e na formação.

[0054] Na etapa 740, pode ser feita uma determinação em relação a se impedir temporariamente o fluxo de fluidos para dentro ou fora da coluna de produção. Se for determinado impedir temporariamente o fluxo de fluidos para a coluna de produção, o método pode voltar a etapa 710. Se for determinado não impedir temporariamente o fluxo de fluidos na coluna de produção, o método pode terminar.

[0055] Modificações, acréscimos ou omissões podem ser feitos ao método 700 sem que se afastem demais do escopo da presente divulgação. Por exemplo, a ordem das etapas pode ser desempenhada de maneira diferente do que a que foi descrita e algumas etapas podem ser desempenhadas simultaneamente. Além disso, cada etapa individual pode incluir etapas adicionais sem que ocorra muito afastamento do escopo da presente divulgação.

[0056] As modalidades divulgadas neste documento incluem: a. Um conjunto de fundo de poço que inclui um tubo disposto em um poço, um envoltório acoplado e disposto em torno da circunferência do tubo para formar um espaço anular entre uma superfície interna do envoltório e uma superfície externa do tubo, um dispositivo de controle de fluxo disposto no espaço anular e um tampão degradável disposto no espaço anular e posicionado para impedir o fluxo de fluido entre o espaço anular e o tubo. b. Um sistema de poço que inclui uma coluna de produção e um conjunto de fundo de poço acoplado e disposto na parte inferior a partir da coluna de produção. O conjunto de fundo de poço inclui um tubo, um envoltório acoplado e disposto em torno da circunferência do tubo para formar um espaço anular entre uma superfície interna do envoltório e uma superfície externa do tubo, um dispositivo de controle de fluxo disposto no espaço anular e um tampão degradável disposto no espaço anular e posicionado para impedir o fluxo de fluido entre o espaço anular e o tubo. c. Um método para impedir temporariamente o fluxo de fluido entre uma coluna de produção e um poço que inclui o posicionamento de um tampão degradável em um poço de modo que o tampão evita o fluxo de fluido entre uma coluna de produção e um poço e desencadeia uma reação química que faz com que o tampão degradável sofra degradação a um ponto onde o fluxo de fluido entre a coluna de produção e o poço é permitido.

[0057] Cada uma das modalidades A, B e C pode ter um ou mais dos seguintes elementos adicionais em qualquer combinação: Elemento 1: o conjunto de fundo de poço inclui ainda uma tela acoplada ao e disposta no topo do poço a partir do envoltório e acoplada e disposta em torno da circunferência do tubo de modo que um espaço anular é formado entre uma superfície interna da tela e a superfície externa do tubo. Elemento 2: em que o tampão degradável é posicionado em linha com e adjacente ao dispositivo de controle de fluxo. Elemento 3: em que o tampão degradável é posicionado em linha com e axialmente deslocado do dispositivo de controle de fluxo. Elemento 4: em que o tampão degradável está engatado com o envólucro e o tubo para formar uma vedação estanque a fluido e à pressão. Elemento 5: em que o tampão degradável é posicionado em uma abertura formada em uma parede lateral do tubo e engatado com o tubo para formar um vedante estanque a fluido e pressão e impedir o fluxo de fluido entre o espaço anular e o tubo. Elemento 6: em que o tampão degradável é formado por uma composição que se degrada dentro do espaço anular e em um período predeterminado de exposição a um fluido específico. Elemento 7: em que o tampão degradável inclui um tampão degradável formado por uma composição que se degrada dentro do espaço anular em um período predeterminado de exposição a um fluido específico e um revestimento formado em volta do tampão degradável que protege temporariamente o tampão degradável da exposição ao fluido específico. Elemento 8: em que o tampão degradável inclui uma primeira composição incorporada com partículas de uma segunda composição para formar uma célula galvânica. Elemento 9: em que o tampão degradável inclui um invólucro, incluindo um canal que se estende através da mesma, e um núcleo degradável disposto no interior do canal e formado por uma composição que se degrada dentro de um espaço anular em um tempo predeterminado de exposição a um fluido específico. Elemento 10: em que o tampão degradável inclui um invólucro, incluindo um canal que se prolonga através da mesma, um núcleo degradável disposto no interior do invólucro e formado por uma composição que se degrada dentro do espaço anular dentro de um período predeterminado da primeira exposição a um fluido específico, e um disco de ruptura que protege temporariamente o tampão degradável da exposição ao fluido específico, o disco de ruptura formado por um material que fratura quando exposto a uma pressão limite. Elemento 11: em que o tampão degradável inclui um invólucro que inclui um primeiro canal que se prolonga radialmente através do mesmo e um segundo canal que se estende axialmente a partir de uma superfície externa do invólucro até o primeiro canal e um núcleo degradável disposto no interior do segundo canal e formado por uma composição que se degrada dentro do espaço anular em um tempo predeterminado de exposição a um determinado fluido. Elemento 12: em que o tampão degradável inclui um disco de ruptura que protege temporariamente o núcleo degradável da exposição ao fluido específico, o disco de ruptura formado por um material que fratura quando exposto a uma pressão limite.

[0058] Elemento 13: em que o tampão degradável é posicionado em comunicação fluida com um dispositivo de controle de fluxo. Elemento 14: em que a reação química é desencadeada pela exposição do tampão degradável a um determinado fluido durante uma quantidade de tempo que excede um tempo limite. Elemento 15: em que o desencadeamento da reação química compreende a remoção de um revestimento protetor formado em torno do tampão degradável para expor o tampão degradável a um determinado fluido. Elemento 16: em que a remoção do revestimento protetor compreende a exposição do tampão degradável a uma temperatura limite que faz com que o revestimento protetor derreta. Elemento 17: em que a remoção do revestimento protetor compreende a exposição do tampão degradável a uma pressão limite que provoca a fratura do revestimento protetor. Elemento 18: em que o tampão degradável sofre degradação em partículas suficientemente pequenas de modo que não impeçam o fluxo de fluido. Elemento 19: em que a reação química faz com que um núcleo do tampão degradável sofra degradação até um ponto onde o fluxo de fluidos através do tampão degradável é permitido. Elemento 20: em que o desencadeamento da reação química compreende a ruptura de um disco de ruptura para expor um núcleo do tampão degradável a um determinado fluido durante uma quantidade de tempo que excede um tempo limite.

[0059] Portanto, os sistemas e métodos divulgados são bem adaptados para atingir as finalidades e vantagens mencionadas, bem como aquelas que são inerentes às mesmas. As modalidades específicas divulgadas acima são somente ilustrativas, uma vez que os ensinamentos da presente divulgação podem ser modificados e praticados de maneiras diferentes, mas equivalentes, aparentes àqueles versados na técnica com o benefício dos ensinamentos deste documento. Além disso, nenhuma limitação é destinada aos detalhes de construção ou projeto mostrados neste documento, a não ser aquelas descritas nas reivindicações abaixo. É, portanto, evidente que as modalidades ilustrativas específicas divulgadas acima podem ser alteradas, combinadas ou modificadas e todas as tais variações são consideradas dentro do escopo da presente divulgação. Os sistemas e métodos divulgados de forma ilustrativa neste documento podem ser adequadamente praticados na ausência de qualquer elemento que não seja especificamente divulgado neste documento e/ou qualquer elemento opcional divulgado neste documento.

[0060] Embora a presente divulgação e suas vantagens tenham sido descritas detalhadamente, deve-se entender que várias mudanças, substituições e alterações podem ser feitas neste documento sem se distanciar do espírito e escopo da divulgação, como definido pelas seguintes reivindicações.

Claims (17)

1. Conjunto de fundo de poço (120), para impedir temporariamente o fluxo de fluido entre uma coluna de produção e um poço caracterizadopelo fato de que compreende: um tubo (210) disposto em um poço; um envoltório (240) acoplado e disposto em torno da circunferência do tubo (210) para formar um espaço anular (212) entre uma superfície interna do envoltório (204) e uma superfície externa do tubo (210); um dispositivo de controle de fluxo (206) disposto no espaço anular (212); e um tampão degradável (208) disposto no espaço anular (212) e posicionado para impedir o fluxo de fluido entre o espaço anular (212) e o tubo (210), em que o tampão degradável (208) compreende: um invólucro (606) incluindo: um primeiro canal que se estende radialmente para o interior; e um segundo canal que se prolonga axialmente a partir de uma superfície externa do invólucro (606) para o primeiro canal; e um núcleo degradável (604) disposto no interior do segundo canal e formado por uma composição que se degrada dentro do espaço anular (212) em um tempo predeterminado de exposição a um fluido específico; em que após a degradação do núcleo degradável (604) do tampão degradável (208) até um ponto onde o fluxo de fluidos através do tampão degradável (208) é permitido, um invólucro (606) desvia o fluido que flui através do primeiro canal para dentro do segundo canal.

2. Conjunto de fundo de poço (120) de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que compreende ainda uma tela (202) acoplada ao e disposta no topo do poço a partir do envoltório (204) e acoplada e disposta em torno da circunferência do tubo (210) de modo que um espaço anular (212) é formado entre uma superfície interna da tela e a superfície externa do tubo.

3. Conjunto de fundo de poço (120) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o tampão degradável (208) é posicionado em linha com e adjacente ao ou axialmente deslocado do dispositivo de controle de fluxo (206).

4. Conjunto de fundo de poço (120) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o tampão degradável (208) está engatado com o envoltório (204) e o tubo (210) para formar uma vedação estanque a fluido e pressão.

5. Conjunto de fundo de poço (120) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o tampão degradável (208) é posicionado em uma abertura (216) formada em uma parede lateral do tubo (210) e engatado com o tubo para formar um vedante estanque a fluido e pressão para impedir o fluxo de fluido entre o espaço anular (212) e o tubo (210).

6. Conjunto de fundo de poço (120) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5 caracterizado pelo fato de que o tampão degradável (208) compreende: um revestimento formado em volta do tampão degradável que protege temporariamente o tampão degradável da exposição ao fluido específico.

7. Conjunto de fundo de poço (120) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 6, caracterizado pelo fato de que o tampão degradável (208) compreende uma primeira composição embutida com partículas de uma segunda composição para formar uma célula galvânica.

8. Conjunto de fundo de poço (120) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o tampão degradável (208) compreende: um núcleo degradável (604) disposto no interior do primeiro canal do invólucro (606) e formado pela composição que se degrada dentro do espaço anular (212) em um tempo predeterminado de primeira exposição a um fluido específico.

9. Conjunto de fundo de poço (120) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o tampão degradável (208) compreende: um invólucro (606), incluindo um canal que se estende através do mesmo; um núcleo degradável (604) disposto no interior do invólucro (606) e formado de composição que se degrada dentro do espaço anular (212) dentro de um tempo predeterminado da primeira exposição a um fluido específico; e um disco de ruptura (618) que protege temporariamente o tampão degradável (208) da exposição ao fluido específico, o disco de ruptura formado por um material que fratura quando exposto a uma pressão limite.

10. Conjunto de fundo de poço (120) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o primeiro canal é um canal de difusão (612).

11. Sistema de poço (100), para impedir temporariamente o fluxo de fluido entre uma coluna de produção e um poço usando um conjunto de fundo de poço (120), como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que compreende: uma coluna de produção (103); e o conjunto de fundo de poço (120) acoplado e disposto no fundo do poço a partir da coluna de produção (103).

12. Método (700) para impedir temporariamente o fluxo de fluido entre uma coluna de produção e um poço, usando um conjunto de fundo de poço (120), como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que compreende: posicionamento (710) do tampão degradável (208) em um poço de modo que o tampão (208) impede o fluxo de fluido entre uma coluna de produção (103) e um poço; e desencadeamento (720) de uma reação química que faz com que o tampão degradável (208) se degrade a um ponto em que o fluxo de fluido entre uma coluna de produção (103) e um poço é permitido.

13. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a reação química é desencadeada pela exposição do tampão degradável (208) a um determinado fluido durante uma quantidade de tempo que excede um tempo limite.

14. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 ou 13, caracterizado pelo fato de que o desencadeamento da reação química compreende a remoção de um revestimento protetor formado em torno do tampão degradável (208) para expor o tampão degradável (208) a um determinado fluido.

15. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 14, caracterizado pelo fato de que a remoção do revestimento protetor compreende a exposição do tampão degradável (208) a uma temperatura limite que faz com que o revestimento protetor derreta ou uma pressão limite que faz com que o revestimento protetor sofra fratura.

16. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 15, caracterizado por compreender ainda a degradação do tampão degradável (208) em partículas suficientemente pequenas de modo que tais partículas não impeçam o fluxo de fluido.

17. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 16, caracterizado pelo fato de que o desencadeamento da reação química compreende a ruptura de um disco de ruptura para expor um núcleo (604) do tampão degradável (208) a um determinado fluido durante uma quantidade de tempo que excede um tempo limite.

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