BR112017011937B1

BR112017011937B1 - Método para teste de conexões tubulares de fundo de poço e sistema de teste de pressão de conector de fundo de poço

Info

Publication number: BR112017011937B1
Application number: BR112017011937-4A
Authority: BR
Inventors: Konstantin Zabotkin
Original assignee: Baker Hughes Incorporated
Priority date: 2014-12-18
Filing date: 2015-11-17
Publication date: 2022-02-15
Also published as: WO2016099765A1; NO20171077A1; GB2548312A; GB201711273D0; US9863234B2; GB2548312B; US20160177701A1; BR112017011937A2

Abstract

um método de testes de pressão de conexões tubulares de fundo de poço inclui conexão de um dispositivo de monitoramento de pressão a uma porta de teste em um conector de fundo de poço uma ferramenta de fundo de poço, conexão do dispositivo de monitoramento de pressão a uma porta de referência, pressurização da porta de teste e a porta de referência e monitoramento uma diferença de pressão entre a porta de teste e a porta de referência com o dispositivo de monitoramento de pressão.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS

[0001] Este pedido reivindica o benefício do Pedido de Patente U.S. n° 14/575371, depositado em 18 de dezembro de 2014, que é incorporado neste documento por referência em sua totalidade.

FUNDAMENTOS

[0002] Os sistemas de exploração e recuperação de hidrocarbo-netos, assim como sistemas de sequestro de CO2, incluem uma ou mais colunas de fundo de poço que se estendem através de uma formação. As colunas de fundo do poço incluem tubulares múltiplos que são unidos e guiados para baixo de um poço. Em certos casos, os tubulares podem incluir vários sensores que monitoram vários parâmetros do poço e/ou do fluido. Em muitos casos, os sensores são conectados a uma linha de controle que estende ao topo de poço. A linha de controle é tipicamente passada para o sensor através de uma conexão estanque aos fluidos.

[0003] Normalmente, as conexões são testadas sob pressão para assegurar que o conector está sadio. Geralmente, um teste de pressão de uma conexão pode levar de 40 a 90 minutos de tempo de espera para permitir que pressões e temperaturas se estabilizem. Dado o grande número de conexões em uma coluna de fundo de poço típica, o teste de pressão pode ter um impacto considerável no tempo de instalação. Aumentar o tempo de instalação resulta em custos de montagem associados às atividades do poço. Assim, a indústria de recuperação e exploração de hidrocarbonetos, bem como a indústria de sequestro de CO2, gostaria de receber avanços em conexões de teste de pressão que reduzem o tempo de instalação.

SUMÁRIO

[0004] Um método de testes de pressão de conexões tubulares de fundo de poço inclui conexão de um dispositivo de monitoramento de pressão a uma porta de teste em um conector de fundo de poço uma ferramenta de fundo de poço, conexão do dispositivo de monitoramento de pressão a uma porta de referência, pressurização da porta de teste e a porta de referência e monitoramento uma diferença de pressão entre a porta de teste e a porta de referência com o dispositivo de monitoramento de pressão.

[0005] Um sistema de teste de pressão de conector de fundo de poço inclui uma bomba, um dispositivo de monitoramento de pressão, uma porta de referência acoplada operativamente ao dispositivo de monitoramento de pressão através de um primeiro conduto e um segundo conduto acoplado operativamente ao dispositivo de monitoramento de pressão e uma porta de teste no conector de fundo de poço.

[0006] Um sistema de fundo de poço inclui uma porção de topo depoço com um sistema de monitoramento de parâmetros de poço, uma porção de fundo de poço incluindo uma coluna com pelo menos uma ferramenta de poço, pelo menos um sensor disposto na ferramenta de poço, um cabo conectando operacionalmente pelo menos um sensor e o monitor de parâmetro de fundo de poço, um conector de fundo de poço acoplando operativamente o cabo a ferramenta de fundo de poço e um sistema de teste de pressão de conector de fundo de poço para checar a integridade do conector do fundo de poço. O sistema de teste de conector de fundo de poço inclui uma bomba, um dispositivo de monitoramento de pressão, uma porta de referência acoplada operativamente ao dispositivo de monitoramento de pressão através de um primeiro conduto e um segundo conduto acoplado operativamente ao dispositivo de monitoramento de pressão e uma porta de teste no conector de fundo de poço.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[0007] Fazendo agora referência as figuras em que os elementos semelhantes são numerados iguais nas várias Figuras:

[0008] A FIG. 1 ilustra um sistema de fundo de poço incluindo um conector de fundo de poço e um sistema de teste de pressão de conector de fundo de poço, de acordo com um exemplo de modalidade;

[0009] A FIG. 2 ilustra o sistema de teste de pressão de conector de fundo de poço da FIG. 1;

[0010] A FIG. 3 ilustra um sistema de teste de pressão de conector de fundo de poço, de acordo com outro aspecto de um exemplo de modalidade; e

[0011] A FIG. 4 ilustra um sistema de teste de pressão de conector de fundo de poço, de acordo ainda com outro aspecto de um exemplo de modalidade.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0012] Um sistema de fundo de poço, em conformidade com um exemplo de modalidade, é indicado geralmente em 2, na FIG. 1. O sistema de fundo de poço 2 inclui uma porção de topo de poço 4 operacionalmente conectada a uma porção de fundo de poço 6. A porção de topo de poço 4 pode incluir bombas 8 que auxiliam na completação e/ou processos de extração, bem como uma porção de armazenamento de fluido 10. A porção de armazenamento de fluido 10 pode conter um fluido que pode ser introduzido ou removido da porção de fundo de poço 6. A porção de fundo de poço 6 pode incluir uma coluna de fundo de poço 20 que se estende para dentro de um poço 21 formado na formação 22. O poço 21 pode incluir um compartimento de poço 23.

[0013] A coluna de fundo de poço 20 pode incluir uma série de ferramentas de fundo de poço conectadas 24. Uma ou mais das ferramentas 24 podem incluir um ou mais sensores 26. Os sensores 26 estão operativamente conectados a um sistema de monitoramento de parâmetros de parede de poço 28, montado através de um cabo 30. Os sensores 26 podem detectar vários parâmetros do poço, como temperatura, pressão e/ou fluxo. De acordo com isto, os sensores 26 podem assumir uma variedade de formas incluindo fibras ópticas, elétricas, hidráulicas e semelhantes. De acordo com um exemplo de modalidade, um conector de fundo de poço 34 acopla operacionalmente o cabo 30 e o sensor 26. O conector 34 fornece uma vedação hermética e estanque a pressão para os sensores 26.

[0014] De acordo com um aspecto de um exemplo de modalidade, o conector 34 inclui uma porta de teste 38 conectada de modo fluido a uma porção interna (não marcada separadamente) que aloja os sensores 26. A porção interna inclui um volume (também não marcado separadamente). O conector 34 também pode incluir uma porta de referência 40 que pode ser conectada a um sistema de teste de pressão do conector de fundo de poço 50 antes de ser introduzida no fundo do poço, como será detalhado mais completamente abaixo. A porta de referência 40 inclui um volume de referência (também não marcado separadamente) substancialmente igual ao do volume da porção interna.

[0015] De acordo com um aspecto de um exemplo de modalidade ilustrada na FIG. 2, o sistema de teste de pressão do conector de fundo 50 inclui um dispositivo de monitoramento de pressão 60 que é acoplado à porta de teste 38 através de um primeiro conduto 64 e à porta de referência 40 através de um segundo conduto 66. O primeiro conduto 64 inclui uma primeira extremidade 70, uma segunda extremidade 72 e uma porção intermediária 74 que se estende entre as mesmas. O primeiro conduto 64 inclui um primeiro volume interno (não marcado separadamente). De modo semelhante, o segundo conduto 66 inclui uma primeira extremidade 78, uma segunda extremidade 80 e uma porção intermediária 82 estendendo-se entre as mesmas. O segundo conduto 66 inclui um segundo volume interno (também não marcado separadamente) que é substancialmente igual ao primeiro volume interno do primeiro conduto 64. Mais especificamente, os primeiro e segundo condutos 64 e 66 incluem comprimentos substancialmente idênticos (incluindo as porções dentro do conector 34) e assim incluem volumes internos substancialmente iguais.

[0016] O sistema de teste de pressão do conector de fundo 50 também inclui uma bomba 90 que, no exemplo de modalidade mostrada, está operacionalmente conectada ao dispositivo de monitoramento de pressão 60. Em funcionamento, a bomba 90 introduz uma pressão na porta de teste 38 e na porta de referência 40. A pressão do fluido pode ser uma pressão positiva ou uma pressão negativa (vácuo). Uma vez que a pressão de fluido atinge um nível de retenção de pressão selecionado, o dispositivo de monitoramento de pressão 60 monitora quaisquer diferenças de pressão entre a porta de teste 38 e a porta de referência 40. Uma diferença de pressão que excede um limite selecionado pode indicar que o conector 34 pode não estar instalado corretamente ou pode estar com defeito de alguma forma. Utilizando uma porta de teste 38 e uma porta de referência 40 tendo, cada uma, volumes substancialmente iguais, juntamente com os condutos 64 e 66 que também têm volumes substancialmente iguais, não há necessidade de esperar que as pressões se estabilizem e se ajustem às condições ambientais antes do teste poder começar. Especificamente, como todos os volumes são expostos às mesmas condições ambientais, os testes podem começar assim que o nível de retenção de pressão selecionado for atingido. Portanto, em contraste com sistemas de conduto simples que requerem um período de espera de até noventa minutos ou mais para permitir a estabilização da pressão, a presente invenção pode realizar um teste em 15 minutos ou menos.

[0017] Será feita referência agora à FIG. 3, em que números de referência semelhantes representam partes correspondentes nas respectivas vistas. De acordo com um aspecto de um exemplo de modalidade, o sistema de teste de pressão do conector de fundo de poço 50 pode incluir um elemento de referência 100 que tem uma porta de referência 104. O elemento de referência 100 pode ser empregado quando a ferramenta de fundo de poço 24 inclui um conector 108 que tem uma porta de teste 110, mas nenhuma porta de referência. Nestes casos, um elemento de referência 100 é selecionado com um volume de referência (não rotulado separadamente) que é semelhante ao volume de teste (também não rotulado separadamente) no conector 108. Desta maneira, o conector 108 pode ser testado sem a necessidade de esperar que as pressões se estabilizem e se ajustem às condições ambientais.

[0018] Neste ponto, deve ser compreendido que os exemplos de modalidades descrevem um método e sistema para testar a integridade do conector do fundo do poço sem a necessidade de esperar que as pressões se estabilizem e se ajustem às condições ambientais. Desta forma, os conectores de fundo de poço podem ser testados e introduzidos no poço mais rapidamente, economizando custos operacionais e de teste. Deve também ser compreendido que os elementos de referência podem ser produzidos com vários volumes de referência para acomodar conectores de fundo de poço de vários tamanhos e configurações. Além disso, deve ser compreendido que múltiplos conectores de fundo de poço podem ser testados simultaneamente. Por exemplo, como mostrado na FIG. 4, o elemento de referência 100 pode ser acoplado de modo fluido a um dispositivo de monitoramento de pressão 120 com uma pluralidade de conectores de fundo de poço 108a-108e, cada um tendo uma porta de teste associada 110a-110e. Desta forma, o tempo de ensaio, bem como o tempo de instalação, pode ser ainda mais reduzido.

[0019] Embora uma ou mais modalidades sejam ilustradas e descritas, modificações e substituições podem ser feitas sem se afastar do espírito e do escopo da invenção. Por conseguinte, deve ser compreendido que a presente invenção foi descrita por meio de ilustrações e não de limitação.

Claims

1. Método para teste de conexões tubulares de fundo de poço, caracterizado pelo fato de compreender: conexão de um dispositivo de monitoramento (60) a uma porta de teste (38) em um conector de fundo de poço (34) de uma ferramenta de fundo de poço (24) através de um primeiro conduto (64); conexão do dispositivo de monitoramento de pressão (60) a uma porta de referência (40) através de um segundo conduto (66); pressurização de pelo menos uma das portas de teste (38) e da porta de referência (40) através de uma bomba fluidamente conectada a um correspondente do primeiro e segundo condutos; e monitoramento de uma diferença de pressão entre a porta de teste (38) e a porta de referência (40) com o dispositivo de monitoramento de pressão (60) para determinar uma integridade operacional do conector de fundo de poço.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a conexão do dispositivo de monitoramento de pressão (60) à porta de teste (38) inclui a conexão de um primeiro conduto (64) com um primeiro volume à porta de teste (38) e a conexão do dispositivo de monitoramento de pressão (60) à porta de referência (40) inclui conectar um segundo conduto (66) tendo um segundo volume à porta de referência (40), o segundo volume sendo substancialmente igual ao primeiro volume.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a pressurização da porta de teste (38) e a porta de referência (40) inclui a introdução de uma pressão positiva pata cada porta de teste (38) e a porta de referência (40).

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a conexão do dispositivo de monitoramento de pressão (60) a porta de referência (40) inclui a conexão do dispositivo de monitoramento de pressão (60) a porta de referência (40) integralmente formada com um do conector de fundo de poço (34) e a ferramenta de fundo de poço (24).

5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a conexão do dispositivo de monitoramento de pressão (60) à porta de referência (40) inclui a conexão do dispositivo de monitoramento de pressão (60) a uma porta de referência (40) disposta afastada do conector de fundo de poço (34).

6. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a conexão do dispositivo de monitoramento de pressão (60) à porta de teste (38) inclui a conexão do dispositivo de monitoramento de pressão (60) a uma pluralidade de portas de teste associadas a uma ou mais ferramentas de fundo de poço (24).

7. Sistema de teste de pressão de conector de fundo de poço (50), caracterizado pelo fato de compreender: uma bomba (90); um dispositivo de monitoramento de pressão (60) operável para determinar uma integridade operacional de um conector de fundo de poço (34); uma porta de referência (40) fornecido no conector de fundo de poço (34), a porta de referência (40) sendo acoplada operativamente ao dispositivo de monitoramento de pressão (60) e à bomba (90) através de um primeiro conduto (64); e uma porta de teste (38) fornecida no conector de fundo de poço (34), a porta de teste (38) sendo operativamente acoplada ao dispositivo de monitoramento de pressão (60) e a bomba (90) através de um segundo conduto (66).

8. Sistema de teste de pressão de conector de fundo de poço (50), de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a porta de referência (40) é independente do conector de fundo de poço (34).

9. Sistema de teste de pressão de conector de fundo de poço (50), de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a porta de referência (40) é integrada no conector de fundo de poço (34).

10. Sistema de teste de pressão de conector de fundo de poço (50), de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o primeiro conduto (64) inclui um primeiro volume interno e o segundo conduto (66) inclui um segundo volume interno que é substancialmente igual ao primeiro volume interno.

11. Sistema de fundo de poço (2), caracterizado pelo fato de compreender: uma porção de topo de poço (4) incluindo um sistema de monitoramento de parâmetro (28); uma porção de fundo de poço (6) incluindo uma coluna de fundo de poço (20) com pelo menos uma ferramenta de fundo de poço (24); pelo menos um sensor (26) disposto na ferramenta de fundo de poço (24); um cabo wireline (30) que conecta operacionalmente pelo menos um sensor (26) e o sistema de monitoramento dos parâmetros de poço (28); um conector de fundo de poço (34) acoplando operacionalmente o cabo wireline (30) à ferramenta de fundo de poço (24); e um sistema de teste de pressão de conector de fundo de poço (50) para verificar a integridade do conector de fundo de poço (34), o sistema de teste de conector de fundo de poço (50) incluindo: uma bomba (90); um dispositivo de monitoramento de pressão (60); uma porta de referência (40) fornecido no conector de fundo de poço, a porta de referência sendo acoplada operativamente ao dispositivo de monitoramento de pressão (60) através de um primeiro conduto (64); e uma porta de teste (38) fornecida no conector de fundo de poço (34), a porta de teste (38) sendo operativamente conectada ao dispositivo de monitoramento de pressão (60) e a bomba (90) através de um segundo conduto (66).

12. Sistema de fundo de poço (2), de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a porta de referência (40) é independente do conector de fundo de poço (34).

13. Sistema de fundo de poço (2), de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a porta de referência (40) está integrada no conector de fundo de poço (34).

14. Sistema de fundo de poço (2), de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o primeiro conduto (64) inclui um primeiro volume interno e o segundo conduto (66) inclui um segundo volume interno que é substancialmente igual ao primeiro volume interno.