BR112019019893A2

BR112019019893A2 - disposição de poço

Info

Publication number: BR112019019893A2
Application number: BR112019019893A
Authority: BR
Inventors: Gumos Michal
Original assignee: Petroleum Technology Co As
Priority date: 2017-03-29
Filing date: 2018-03-28
Publication date: 2020-04-22
Also published as: AU2018246879B2; BR112019019893B1; SG11201908510WA; WO2018182428A1; GB2574353B; US20200080393A1; NO20170516A1; GB201913588D0; US11111746B2; GB2574353A; AU2018246879A1; NO342890B1; CA3056442A1

Abstract

a presente invenção se refere a um componente de poço possuindo uma perfuração principal (20) e uma abertura lateral (21) a partir da perfuração principal (um furo principal) (20), o componente de poço adicionalmente compreendendo uma superfície de defletor (24) disposta adjacente para a abertura lateral (21) sobre uma parede interna (23) da perfuração principal (20) e definindo um caminho configurado para guiar um/a ou mais drenos/dedos de guia (30) de uma ferramenta de fundo de poço (5) para fora a partir da abertura (21).

Description

DISPOSIÇÃO DE POÇO

CAMPO TÉCNICO [0001] A presente invenção se refere a uma disposição de poço, adequada para utilização, por exemplo, com poços de petróleo.

ANTECEDENTES [0002] Em poços de petróleo, vários equipamentos e ferramentas são utilizados no poço para assistência de produção ou para outras operações. Tais operações podem abranger uma grande variedade de atividades, e é comum utilizar equipamento especializado para realizar tais atividades de poço. Este equipamento pode possuir funcionalidade para ser abaixado para o poço, posicionado em localização, e realizar uma determinada operação.

[0003] Um exemplo de tal equipamento de fundo de poço e operações relacionadas são sistemas de injeção de fluido. Alguns exemplos foram descritos no documento de patente norte americano número US 3,561,528, no documento de pedido de patente internacional número WO 2008/118022, no documento de pedido de patente internacional número WO 1998/26154, no documento de patente norte americano número US 3.752.231 e no documento de patente norte americano número US 9,394,754. Geralmente, quando produzindo hidrocarbonetos, incluindo água, óleo e óleo com gás entranhado, a partir de uma formação geológica, pressão natural no reservatório atua para elevar os fluidos produzidos ascendentemente para uma superfície através de uma tubulação de produção. A pressão de reservatório tem que exceder a pressão hidrostática do fluido no poço e pressão de retorno imposta pelas instalações de produção na

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2/13 superfície do poço para produzir naturalmente. Este nem sempre é o caso e algumas vezes existe uma necessidade para auxiliar o fluxo de produção através da tubulação de produção. Em adição, injeção de produtos químicos é algumas vezes empregada para auxiliar a produção e para preservar equipamento.

	[0004] Por exemplo,	se a	pressão	natural	no
reservatório tiver caído de maneira	tal que	o fluxo	de
líquido	natural a partir do	poço	tenha ces	sado ou	se
tornado	excessivamente lento	para	produção	econômica,

métodos de produção artificiais podem ser empregados. Diversos sistemas e/ou métodos de produção artificiais são conhecidos, tais como a utilização de bombas submersíveis ou a injeção de um meio de fluido para a tubulação de produção ou para o reservatório para estimular fluxo. 0 meio de fluido pode ser gás, líquido, fluido de poço processado ou até mesmo uma parte do fluido de poço a partir do reservatório. Um dos sistemas o mais comumente utilizado nos dias de hoje é elevação de gás. Em adição, produtos químicos são freqüentemente injetados para a tubulação de produção para preservar equipamento ou para garantia de fluxo.

[0005] O gás é tipicamente injetado através de uma ou mais válvulas de elevação de gás dispostas ao longo do comprimento da tubulação de produção, onde o número de válvulas de elevação de gás irá depender das necessidades no campo ou poço. No caso de injeção de produtos químicos, válvulas podem também ser dispostas na profundidade desejada ou posicionadas apropriadamente ao longo do comprimento da tubulação de produção. As válvulas de

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3/13 elevação de gás e de injeção de produtos químicos são usualmente dispostas em mandris de bolsa lateral formando uma parte da tubulação de produção, onde uma ferramenta de saque (de retomada, de extração) (kick over tool) é utilizada para colocar e substituir as válvulas no mandril de bolsa lateral. Por exemplo, se uma válvula de elevação de gás disposta em um mandril de bolsa lateral devesse ser substituída por uma nova válvula de elevação de gás, a ferramenta de saque (kick over tool) é executada para baixo na tubulação de produção para recuperar a velha válvula de elevação de gás, e instalar a nova válvula de elevação de gás. Isto pode ser feito em operações separadas (ou viagens descendentemente para o poço), ou a remoção e instalação pode ser feita em uma viagem única se a ferramenta de saque possui a capacidade para isto.

[0006] Várias outras ferramentas, instalações ou equipamento, de fundo de poço, que podem possuir outras funções do que a de injeção de gás ou de produto químico, podem ser dispostas e/ou utilizadas de uma maneira similar.

[0007] Um desafio com tais operações de fundo de poço é o de que ferramentas ou equipamento necessitam ser controlados a partir da superfície. É muito importante que uma ferramenta venha a ser ativada na posição correta no poço, entretanto, isto pode ser desafiador, por exemplo, quando executando a ferramenta sobre um cabo de aço para o poço, na medida em que o cabo de aço pode possuir alguma elasticidade, a perfuração de poço pode ser encurvada, etc., de maneira tal que executar a ferramenta para a posição de ativação exata pode não ser direta (em linha reta) . Além do mais, pode ser necessário que a ferramenta

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4/13 venha a ser rotacionada no poço, de maneira tal a orientar esta ferramenta corretamente em relação para instalações de fundo de poço. Para estes propósitos, a ferramenta pode ser proporcionada com um ou mais drenos ou dedos de guia, que irão cooperar com uma trilha de guia (luva de orientação) em uma unidade de fundo de poço. Tipicamente, a ferramenta é, então, abaixada para uma posição abaixo de sua posição de operação, e então, elevada para posição. Durante elevação, o(s) dreno(s)/dedo(s) de guia engatam a trilha de guia (luva de orientação), por intermédio do que a ferramenta é rotacionada para sua orientação correta e conduzida para sua posição de operação correta, na qual esta ferramenta pode ser ativada.

[0008] Tais mecanismos mecânicos de orientação, de posicionamento, e de ativação para ferramentas ou equipamento de fundo de poço podem, entretanto, ser propensos para falhas, por exemplo, se ativam a ferramenta (tal como uma ferramenta de saque) em uma posição incorreta, ou falham para posicionar a ferramenta no local correto para ativação e utilização. Isto conduz para perda de tempo se a ferramenta devesse que ser recuperada e a operação repetida, e pode também ter conseqüências econômicas e/ou de saúde e de segurança se, por exemplo, operações de fundo de poço são incorretamente executadas. Conseqüentemente, existe uma necessidade para sistemas e métodos mais eficientes, seguros e confiáveis para desempenho de operações de fundo de poço, incluindo, mas não limitados para a utilização, instalação e/ou recuperação de equipamento ou ferramentas de fundo de poço.

[0009] A presente invenção tem como objetivo o de

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5/13 proporcionar um tal sistema e/ou método com vantagens sobre soluções e técnicas conhecidas.

SUMÁRIO [0010] Em uma concretização da presente invenção, é proporcionado um componente de poço possuindo uma perfuração principal (um furo principal) e uma abertura lateral a partir da perfuração principal, o componente de poço adicionalmente compreendendo uma superfície de defletor disposta adjacente para a abertura lateral sobre uma parede interna da perfuração principal e definindo um caminho configurado para guiar um ou mais drenos/dedos de guia de uma ferramenta de fundo de poço para fora a partir da abertura.

[0011] Em uma concretização presente invenção, a superfície de defletor é espaçada a partir da abertura em uma direção longitudinal da perfuração principal.

[0012] Em uma concretização presente invenção, a superfície de defletor se estende entre uma primeira parte que é espaçada a partir da abertura em uma direção longitudinal da perfuração principal e uma segunda parte que está longitudinalmente na mesma altura como a abertura e circunferencialmente espaçada a partir da abertura.

[0013] Em uma concretização presente invenção, a superfície de defletor abrange (ocupa) um setor circunferencial maior da perfuração principal do que a abertura abrange.

[0014] O componente de poço pode ser um mandril de bolsa lateral, o mandril de bolsa lateral possuindo uma perfuração de bolso lateral lateralmente deslocada, e onde a abertura se estende entre a perfuração principal e a

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6/13 perfuração de bolsa lateral lateralmente deslocada. Alternativamente, o componente de poço pode ser um preventor de explosão, uma válvula, um tubo, uma subjato de injeção química, um subjato de injeção de gás, ou um outro tipo de componente localizado no poço, ou conectado para o poço.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0015] Concretizações ilustrativas da presente invenção irão agora ser descritas com referência para os Desenhos das Figuras acompanhantes. Nos Desenhos das Figuras acompanhantes:

[0016] A Figura 1 mostra uma vista de seção e esquemática de parte de uma tubulação de produção;

[0017] A Figura 2 mostra um mandril de bolsa lateral;

[0018] A Figura 3 e a Figura 4 mostram partes de um mandril de bolsa lateral;

[0019] As Figuras 5-7 mostram etapas de posicionamento de uma ferramenta de saque (de retomada, de extração) (kick over tool) em um mandril de bolsa lateral, e:

[0020] A Figura 8 mostra aspectos de um mandril de bolsa lateral.

DESCRIÇÃO DETALHADA [0021] Concretizações da presente invenção irão agora ser descritas em relação para um mandril de bolsa lateral que é parte de um sistema de produção para um poço de petróleo, entretanto, é para ser compreendido que a presente invenção pode ser realizada em uma ampla variedade de outras aplicações e equipamento. Isto inclui, mas não é

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7/13 limitado para, tubulações de fundo de poço com uma ou mais aberturas, BOPs, válvulas, subjatos de injeção química, ou qualquer outro tipo de equipamento ou instalação de fundo de poço.

[0022] Em uma concretização da presente invenção, é proporcionado um mandril de bolsa lateral que é parte de uma tubulação de produção para um poço de petróleo. Uma ferramenta de saque (de retomada, de extração) (kick over tool) pode ser utilizada para instalar e para recuperar dispositivos de perfuração de poço (dispositivos de fundo de poço), e particularmente válvulas, tais como válvulas de elevação de gás, válvulas de alívio, válvulas de inundação de água e válvulas de injeção de vapor, que são posicionadas no mandril de bolsa lateral. A ferramenta de saque pode também ser utilizada para instalar e para recuperar outros dispositivos de poço, tais como diferentes tipos de plugues, sensores de temperatura ou de pressão, dispositivos de mensuração de fluxo, etc.. Em adição, a ferramenta de saque pode também compreender equipamento e/ou ferramentas para reparação e manutenção no interior do mandril de bolsa lateral e/ou perfuração de bolsa lateral deslocada.

[0023] A Figura 1 mostra parte de uma tubulação de produção (1) compreendendo um mandril de bolsa lateral (2) possuindo uma perfuração principal que é geralmente alinhada com a tubulação de produção (1) e uma perfuração de bolsa lateral lateralmente deslocada (4). Um dispositivo de poço, nesta concretização da presente invenção, uma válvula de elevação de gás (3b), é disposto na perfuração de bolsa lateral lateralmente deslocada (4) do mandril de

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8/13 bolsa lateral (2). Uma ferramenta de saque (kick over tool) (5) é conectada para um membro de transporte (por exemplo, um cabo de aço ou trator, não mostrados), que controla a posição da ferramenta de saque (5) a partir de uma localização de superfície.

[0024] A ferramenta de saque (5) possui primeiro e segundo dispositivos de ajuste (8, 9), onde o primeiro e o segundo dispositivos de ajuste (8, 9) através de respectivas hastes/varas (10, 11) são conectados para um primeiro e segundo articuladamente e articulados mecanismos de acoplamento (12, 13) [primeiro dispositivo de ajuste (8) sendo conectado para primeiro articuladamente e articulado mecanismo de acoplamento (12), e segundo dispositivo de ajuste (9) sendo conectado para segundo articuladamente e articulado mecanismo de acoplamento (13)]. Cada um do primeiro e do segundo articuladamente e articulados mecanismos de acoplamento (12, 13) pode ser estendido externamente a partir da ferramenta de saque (5) quando estes são para desempenhar uma operação. Na concretização que é mostrada, o segundo mecanismo de acoplamento (13) engata a válvula de elevação de gás (3b) para remover a mesma a partir do mandril de bolsa lateral (2), enquanto o primeiro mecanismo de acoplamento (12) suporta uma válvula de elevação de gás de substituição (3a) a ser disposta no mandril de bolsa lateral (2) depois de remoção da válvula de elevação de gás (3b) .

[0025] As Figuras 2-4 mostram o mandril de bolsa lateral (2) em detalhes adicionais. Para clareza, o mandril de bolsa lateral (2) é ilustrado não conectado para a tubulação de produção (1). O mandril de bolsa lateral (2)

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possui	uma	primeira	parte,	topo	de	poço	(furo	acima)
(2a) e	uma	segunda	parte, '	^Λ fundo	de	poço (	furo	abaixo)
(2b) . Como	utilizado aqui,	topo	de	poço e	fundo	de poço
deverão	se	referir	para as	respectivas partes (2a	, 2b) de

localização em relação umas para as outras quando o mandril de bolsa lateral (2) é instalado no poço, onde a segunda parte (2b) irá ser localizada mais distante para o poço do que a primeira parte (2a) .

[0026] A Figura 3 e a Figura 4 mostram uma parte do mandril de bolsa lateral (2), a saber, parte da perfuração principal (20) como observada a partir da extremidade do mandril de bolsa lateral (2) na segunda parte (2b). A perfuração principal (20) possui uma abertura lateral (21) (ver também as Figuras 5-7) a partir da perfuração de bolsa lateral (4) para a perfuração principal (20) através da qual um fluido pode ser injetado para a perfuração principal (20) . O inventor descobriu que um problema associado com instalação de uma ferramenta de saque (5) em um mandril de bolsa lateral (2) é o de que a abertura (21) pode perturbar a operação de posicionamento da ferramenta de saque (5) . Para aliviar este problema, o mandril de bolsa lateral (2) compreende um recesso (22) disposto na parede interna (23) definindo a perfuração interna (20) . O recesso (22) define uma superfície de defletor (24), que é configurada para engatar um ou mais drenos/dedos de guia (30) (ver as Figuras 5-7) na ferramenta de saque (5) e guiar o(s) dreno(s)/dedo(s) de guia (30) para fora a partir da abertura (21). A superfície de defletor (24) é disposta com um ângulo de maneira tal a guiar o(s) dreno(s)/dedo(s) de guia (30)

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10/13 circunferencialmente ao longo da circunferência interna da perfuração principal (20) e para fora a partir da abertura (21) . A superfície de defletor (24) em conseqüência disso volta (gira) a ferramenta de saque (5) de maneira tal que o(s) dreno (s)/dedo (s) de guia (30) passam a abertura (21) sobre a lateral da abertura (21), e não correm risco de ficar capturados pela borda da abertura (21).

[0027] As Figuras 5-7 ilustram a utilização do mandril de bolsa lateral (2). Para clareza, a tubulação de produção (1) não é mostrada nas Figuras 5-7, e o mandril de bolsa lateral (2) é mostrado em uma vista de corte parcialmente. Pode, por exemplo, durante uma operação de petróleo ser desejável instalar uma nova válvula de elevação de gás (não mostrada) na perfuração de bolsa lateral lateralmente deslocada (4) . A válvula de elevação de gás pode, então, controlar o fluxo de um fluido a partir das portas de entrada (26), conduzindo a partir de um exterior do mandril de bolsa lateral (2) para a perfuração de bolsa lateral lateralmente deslocada (4), para a abertura (21) . Desta maneira, elevação de gás pode ser empregada por provisão de gás pressurizado em um anel entre a tubulação de produção (1) e o alojamento de poço, e conduzindo o mesmo para a tubulação de produção (1).

[0028] Para instalar (ou remover) a válvula de elevação de gás, ou para instalar ou remover outros dispositivos, uma ferramenta de saque (5) possuindo um dreno/dedo de guia (30) é abaixada para o poço, por exemplo, por intermédio de um cabo de cabo, para uma posição ligeiramente mais baixa do que sua posição de operação. Isto é mostrado na Figura 5, com a lateral

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11/13 direita sendo uma direção para o poço (a lateral de fundo de poço) . A ferramenta de saque (5) é então içada, como é indicado pela flecha na Figura 6, para trazer a mesma em engate com o mandril de bolsa lateral (2) e para bloquear a mesma em sua posição de operação. Neste processo, podería existir um risco de que o dreno/dedo de guia (30) venha a engatar a abertura (21) e venha a ativar a ferramenta de saque (5) na posição incorreta, e/ou venha a quebrar pinos de cisalhamento intencionados para utilização somente para liberar a ferramenta de saque (5) quando a operação de instalação/remoção tiver sido finalizada. Na medida em que a ferramenta de saque (5) se movimenta ascendentemente, o dreno/dedo de guia (30) engata a superfície de defletor (24) (ver a Figura 6), por intermédio do que a integridade de ferramenta de saque (5) irá ser voltada (girada) ligeiramente, como é mostrado na Figura 7, e por intermédio do que a ferramenta de saque (5) pode prosseguir para sua posição de operação dentro do mandril de bolsa lateral (2) sem perturbação a partir da abertura (21).

[0029] A superfície de defletor (24) pode ser disposta sobre uma lateral da abertura (21), como é ilustrado na Figura 3 e na Figura 4, ou sobre ambas as laterais (tanto de topo de poço e quanto de fundo de poço) se requerido for. A superfície de defletor (24) pode ser espaçada a partir da abertura (21) com uma distância adequada na direção longitudinalmente em relação para a perfuração principal (20) . A distância pode ser escolhida para ser próximo o suficiente para a abertura (21) de maneira tal a minimizar o risco de que a ferramenta de saque (kick over tool) (5) venha a voltar (retornar) na

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12/13 direção reversa depois de ter sido girada pela superfície de defletor (24) . Alternativamente, a superfície de defletor (24) pode se estender entre uma parte (24a) longitudinalmente espaçada a partir da abertura (21) para uma parte (24b) longitudinalmente na mesma altura como a abertura (21), mas circunferencialmente espaçada a partir da abertura (21) . (Ver a Figura 4) . Guia do dreno/dedo de guia (30) inteiramente passada a abertura (21) desta maneira assegura que a ferramenta de saque (5) não pode retornar (voltar) para o dreno/dedo de guia (30) para engatar a abertura (21) .

[0030] A Figura 8 ilustra uma concretização de um mandril de bolsa lateral (2), similar para aquela descrita anteriormente e com os mesmos numerais de referência indicando os mesmos componentes. Na Figura 8, as flechas tracejadas indicam o possível caminho do dreno/dedo de guia (30). Se a ferramenta de saque (5) possui uma orientação de maneira tal que o dreno/dedo de guia (30) não irá passar sobre a abertura (21), nenhuma volta (giro) é necessária.

Se o dreno/dedo de guia (30) pode adentrar um setor circunferencial da perfuração principal (20) sobre o qual a abertura (21) repousa, como é indicado pelas três flechas tracejadas centrais, a superfície de defletor (24) irá conduzir o dreno/dedo de guia (30) para a lateral da abertura (21) e passada a abertura (21) sem risco de que a abertura (21) venha a interferir com a operação da ferramenta de saque (kick over tool) (5).

[0031] Pode ser vantajoso se a superfície de defletor (24) vem a abranger um maior setor circunferencial da perfuração principal (20) do que a abertura (21)

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13/13 abrange, como é mostrado na Figura 8.

[0032] Quando utilizados neste relatório descritivo e nestas reivindicações de patente, os termos compreende e compreendendo e variações dos mesmos se quer significar que as características, etapas ou inteiros especificada (os) são incluída (os) . Os termos não são para serem interpretados para excluir a presença de outras características, etapas ou componentes.

[0033] As características apresentadas na descrição precedentemente, ou nas reivindicações de patente a seguir, ou nos Desenhos das Figuras acompanhantes, expressadas em suas formas específicas ou em termos de um recurso para desempenho da função apresentada, ou um método ou processo para a consecução do resultado apresentado, como apropriado, podem, separadamente, ou em qualquer combinação de tais características, serem utilizadas para realização da presente invenção em diversas formas da mesma.

[0034] A presente invenção não é limitada para as concretizações descritas aqui; referência devendo ser feita para as reivindicações de patente acompanhantes.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Um componente de poço possuindo uma perfuração principal (um furo principal) (20) e uma abertura lateral (21) a partir da perfuração principal (20), o componente de poço adicionalmente compreendendo uma superfície de defletor (24) disposta adjacente para a abertura lateral (21) sobre uma parede interna (23) da perfuração principal (20) e definindo um caminho configurado para guiar um ou mais drenos/dedos de guia (30) de uma ferramenta de fundo de poço (5) para fora a partir da abertura (21).
2. Um componente de poço de acordo com a reivindicação precedente, em que a superfície de defletor (24) é espaçada a partir da abertura (21) em uma direção longitudinal da perfuração principal (20).
3. Um componente de poço de acordo com qualquer reivindicação precedente, em que a superfície de defletor (24) possui uma primeira parte (24a) que é espaçada a partir da abertura (21) em uma direção longitudinal da perfuração principal (20) e uma segunda parte (24b) que está longitudinalmente na mesma altura como a abertura (21) e circunferencialmente espaçada a partir da abertura (21).
4. Um componente de poço de acordo com qualquer reivindicação precedente, em que a superfície de defletor (24) abrange um setor circunferencial maior da perfuração principal (20) do que a abertura (21) abrange.
5. Um componente de poço de acordo com qualquer reivindicação precedente, em que o componente de poço é um mandril de bolsa lateral (2), o mandril de bolsa lateral (2) possuindo uma perfuração de bolsa lateral lateralmente

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2/2 deslocada (4), e onde a abertura (21) se estende entre a perfuração principal (20) e a perfuração de bolsa lateral lateralmente deslocada (4).
6. Um componente de poço de acordo com quaisquer das reivindicações 1 - 4, em que o componente de poço é um de: um preventor de explosão, uma válvula, um tubo, um subjato de injeção química e um subjato de injeção de gás.