BR112019027837A2

BR112019027837A2 - montagem de ferramenta de poço

Info

Publication number: BR112019027837A2
Application number: BR112019027837-0A
Authority: BR
Inventors: Espen Hiorth
Original assignee: Interwell Norway As
Priority date: 2017-07-05
Filing date: 2018-05-28
Publication date: 2020-07-07
Also published as: NO343440B1; US20200165895A1; EP3649318A1; MX2019013217A; EP3649318B1; US11021927B2; WO2019007589A1; NO20171109A1; DK3649318T3

Abstract

A presente invenção se refere a uma montagem de ferramenta de poço (1) compreendendo uma ferramenta de ajustamento (ferramenta de configuração) (10) e uma ferramenta de plugagem (ferramenta de ligação) (20). A ferramenta de plugagem (20) compreende: - um dispositivo de mandril interno (21) e um dispositivo de alojamento externo (26), um dispositivo de vedação superior (30), um dispositivo de deslizamento (40), um dispositivo de vedação inferior (50) e um dispositivo de centralização (60) conectados uns para os outros na direção axial no exterior do dispositivo de mandril (21). O dispositivo de deslizamento (40) é proporcionado axialmente entre os dispositivos de vedação superior e inferior (30, 50). O dispositivo de centralização (60) é proporcionado abaixo do dispositivo de vedação inferior (50) ou acima do dispositivo de vedação superior (30). Quando o dispositivo de centralização (60) é proporcionado abaixo do dispositivo de vedação inferior (50), o dispositivo de vedação superior (30), o dispositivo de deslizamento (40), o dispositivo de vedação inferior (50) e a seção superior (61) do dispositivo de centralização (60) são axialmente deslocáveis descendentemente e ascendentemente em relação para o dispositivo de mandril (21) e a seção superior (31) do dispositivo de vedação superior (30) é conectada para o dispositivo de alojamento externo (26) e a seção inferior (62) do dispositivo de centralização (60) é fixada para o dispositivo de mandril interno (21). Quando o dispositivo de centralização (60) é proporcionado acima do dispositivo de vedação superior (30), o dispositivo de centralização (60), o dispositivo de vedação superior (30), o dispositivo de deslizamento (40) e a seção superior (51) do dispositivo de vedação inferior (50) são axialmente deslocáveis descendentemente e ascendentemente em relação para o dispositivo de mandril (21) e a seção superior (61) do dispositivo de centralização (60) é conectada para o dispositivo de alojamento externo (26) e a seção inferior (55) do dispositivo de vedação inferior (50) é fixada para o dispositivo de mandril (21).

Description

”MONTAGEM DE FERRAMENTA DE POÇO“ CAMPO DA INVENÇÃO

[0001] A presente invenção se refere a uma montagem de ferramenta de poço compreendendo uma ferramenta de ajustamento (ferramenta de configuração) e uma ferramenta de plugagem (ferramenta de ligação). A montagem de ferramenta de poço é utilizada para testagem de pressão de um poço. A presente invenção também se refere a um método para testagem de pressão de um poço. Em particular, a montagem de ferramenta de poço e o método são utilizada/os para testagem de pressão de diferentes zonas no poço.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[0002] Durante operações em poços de produção de hidrocarbonetos, existe uma necessidade para testar diferentes zonas no poço. Em uma situação, uma zona no poço pode estar produzindo água ao invés de petróleo/gás. É, então, necessário determinar a localização daquela zona de produção de água e depois disso isolar aquela zona de produção de água do poço. A operação de determinação da localização de uma tal zona é freqüentemente consumidora de tempo. Uma maneira comum de se realizar isto é a de abaixar e ajustar (configurar) uma ferramenta de plugagem em uma localização inicial no poço. A ferramenta de ajustamento é, então, recuperada para a superfície, onde depois disso o conteúdo do fluido de poço a partir da formação acima da plugagem é analisado para verificar se a localização inicial era a localização correta. Se assim não for, a ferramenta de plugagem é liberada por uma ferramenta de liberação, recuperada para a superfície e uma nova plugagem está em funcionamento para uma nova localização antes da configuração da ferramenta de plugagem novamente. Algumas ferramentas de plugagem requerem que a ferramenta de liberação e a ferramenta de plugagem venham a ser recuperadas para a superfície e reconfiguradas antes que uma ferramenta de ajustamento venha a ser utilizada para configurar o dispositivo de plugagem novamente.

[0003] Uma outra operação desempenhada em tais poços é a de um teste de pressão da tubulação em si mesma, para verificar vazamentos nas junções de tubo de tubulação. Um outro tipo de teste de pressão é o teste de pressão das válvulas de elevação de gás.

[0004] Tais ferramentas de plugagem tipicamente utilizam um mecanismo de catraca para bloquear a ferramenta de plugagem em seu estado (radialmente expandido) de ajuste, até mesmo se a ferramenta de ajustamento está ainda conectada para a ferramenta de plugagem. Isto é necessário, na medida em que ferramentas de ajustamento possuem uma força de ajustamento limitada. Como um exemplo, algumas ferramentas de ajustamento possuem uma força de ajustamento de 15 toneladas. Entretanto, quando ajustadas, a pressão diferencial sobre um elemento de vedação de uma tal ferramenta de plugagem pode ser tão alta quanto 70.000 lbf (correspondendo para um peso de 31 toneladas), o que irá pressionar a ferramenta de ajustamento ascendentemente e destruir a ferramenta de ajustamento. A desvantagem com o mecanismo de catraca é a de que, quando ajustado, ele é incômodo para ser reajustado novamente, na medida em que isto tipicamente requer uma desmontagem da ferramenta. Portanto, é freqüentemente o reajustamento do mecanismo de catraca que provoca o número de funcionamentos necessitados durante as operações anteriormente mencionadas.

[0005] Portanto, é um objetivo da presente invenção o de proporcionar uma montagem de ferramenta de poço simples e eficiente para zonas de testagem em um poço. Um objetivo adicional da presente invenção é o de proporcionar uma montagem de ferramenta de poço que pode estar em funcionamento por intermédio de um cabo de aço, linha eletrônica (e-line), ou similares, isto é, sem tubo de perfuração ou sem tubulação em bobina (enrolada). Ainda um objetivo adicional da presente invenção é o de proporcionar uma montagem de ferramenta de poço onde a ferramenta de ajustamento tem capacidade para concretização da ferramenta de plugagem entre seu estado de funcionamento e seu estado de ajuste por um número de vezes, enquanto a ferramenta de ajustamento e a ferramenta de plugagem são conectadas uma para a outra. Evidentemente, é um objetivo da presente invenção o de que a ferramenta de plugagem deveria ter capacidade para resistir a uma alta pressão sem qualquer risco de destruição da ferramenta de ajustamento. Ainda um objetivo adicional da presente invenção o de proporcionar uma montagem de ferramenta de poço sem um mecanismo de catraca. Um outro propósito da presente invenção é o de proporcionar um método para testagem de pressão de um poço no qual é eficiente e rápido.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0006] A presente invenção se refere a uma montagem de ferramenta de poço compreendendo uma ferramenta de ajustamento e uma ferramenta de plugagem; onde a ferramenta de ajustamento compreende:

- um acionador interno possuindo uma interface de conexão interna em sua extremidade inferior; - um acionador externo possuindo uma interface de conexão externa em sua extremidade inferior; onde a ferramenta de ajustamento é configurada para proporcionar movimento axial relativo entre os acionadores interno e externo, por intermédio disso provocando que a ferramenta de plugagem venha a ser movimentada entre seu estado radialmente retraído e seu estado radialmente expandido; onde a ferramenta de plugagem compreende: - um dispositivo de mandril interno possuindo uma interface de conexão interna conectada para a interface de conexão interna da ferramenta de ajustamento; - um dispositivo de alojamento externo proporcionado radialmente no exterior do dispositivo de mandril possuindo uma interface de conexão externa conectada para a interface de conexão externa da ferramenta de ajustamento; - um dispositivo de vedação superior compreendendo um elemento de vedação superior proporcionado axialmente entre uma seção superior e uma seção inferior; - um dispositivo de deslizamento compreendendo um elemento de deslizamento proporcionado axialmente entre uma seção superior e uma seção inferior; - um dispositivo de vedação inferior compreendendo um elemento de vedação proporcionado axialmente entre uma seção superior e uma seção inferior; - um dispositivo de centralização compreendendo um elemento centralizador proporcionado axialmente entre uma seção superior e uma seção inferior; onde os dispositivos são proporcionados radialmente no exterior do dispositivo de mandril; onde os dispositivos são conectados uns para os outros; onde o dispositivo de deslizamento é proporcionado axialmente entre os dispositivos de vedação superior e inferior; onde o dispositivo de centralização é proporcionado abaixo do dispositivo de vedação inferior ou acima do dispositivo de vedação superior; onde, quando o dispositivo de centralização é proporcionado abaixo do dispositivo de vedação inferior: - o dispositivo de vedação superior, o dispositivo de deslizamento, o dispositivo de vedação inferior e a seção superior do dispositivo de centralização são axialmente deslocáveis descendentemente e ascendentemente em relação para o dispositivo de mandril; - a seção superior do dispositivo de vedação superior é conectada para o dispositivo de alojamento externo e a seção inferior do dispositivo de centralização é fixada para o dispositivo de mandril interno; ou onde, quando o dispositivo de centralização é proporcionado acima do dispositivo de vedação superior: - o dispositivo de centralização, o dispositivo de vedação superior, o dispositivo de deslizamento e a seção superior do dispositivo de vedação inferior são axialmente deslocáveis descendentemente e ascendentemente em relação para o dispositivo de mandril; - a seção superior do dispositivo de centralização é conectada para o dispositivo de alojamento externo e a seção inferior do dispositivo de deslizamento inferior é fixada para o dispositivo de mandril interno.

[0007] Em concordância com isso, existem duas diferentes opções com respeito para onde o dispositivo de centralização é localizado.

[0008] Em um aspecto da presente invenção, a montagem é uma montagem de ferramenta de poço de testagem de pressão para testagem de pressão de uma seção de um poço. Entretanto, a montagem pode ser utilizada para outros propósitos como tais.

[0009] A ferramenta de plugagem é uma ferramenta de plugagem sem catraca, na medida em que todas as partes dos dispositivos são axialmente deslocáveis descendentemente e ascendentemente em relação para o dispositivo de mandril, com a exceção da seção inferior do dispositivo o mais inferior, que são fixados para o dispositivo de mandril interno.

[0010] Em um aspecto da presente invenção, a seção inferior do dispositivo o mais inferior compreende uma seção de nariz da ferramenta de plugagem, onde a seção de perda proporciona um fechamento de uma perfuração através do dispositivo de mandril interno. Em uma concretização alternativa da presente invenção, a perfuração é uma perfuração de lado a lado. Também aqui, uma seção de nariz pode ser proporcionada para facilitar o abaixamento da ferramenta de plugagem para o poço, onde a perfuração de lado a lado do dispositivo de mandril é continuada através da seção de nariz.

[0011] Em um aspecto da presente invenção, o dispositivo de vedação superior e o dispositivo de vedação inferior cada um compreende uma dispositivo de distribuição de pressão ou de força.

[0012] Em um aspecto da presente invenção, a ferramenta de plugagem está no estado radialmente expandido em um tubo de poço, e a pressão de poço é mais alta abaixo do dispositivo de vedação inferior do que acima do dispositivo de vedação superior, a pressão de fluido atuando sobre o dispositivo de vedação inferior irá provocar que o dispositivo de deslizamento venha a radialmente expandir o elemento de deslizamento radialmente para fora em direção do tubo de poço.

[0013] Em um aspecto da presente invenção, quando a ferramenta de plugagem está no estado radialmente expandido em um tubo de poço, e a pressão de poço é mais alta acima do dispositivo de vedação superior do que abaixo do dispositivo de vedação inferior, a pressão de fluido atuando sobre o dispositivo de vedação superior irá provocar que o dispositivo de deslizamento venha a radialmente expandir o elemento de deslizamento radialmente para fora em direção do tubo de poço.

[0014] Em um aspecto da presente invenção, o alojamento externo e os dispositivos são conectados uns para os outros por intermédio de parafusos inseridos para aberturas de parafuso tangenciais das respectivas seções superior e inferior.

[0015] A presente invenção também se refere a um método para testagem de pressão de uma seção de um poço, o método compreende as etapas de: (a) abaixar uma montagem de ferramenta de poço

(1) compreendendo uma ferramenta de ajustamento e uma ferramenta de plugagem para uma desejada localização no poço, a ferramenta de plugagem compreendendo dispositivo de mandril interno, um dispositivo de alojamento externo, um dispositivo de vedação superior, um dispositivo de deslizamento, um dispositivo de vedação inferior e um dispositivo de centralização; (b) trazer, por intermédio da ferramenta de ajustamento, o dispositivo de vedação superior, o dispositivo de deslizamento, o dispositivo de vedação inferior e o dispositivo de centralização a partir de seus estados radialmente retraídos para seus estados radialmente expandidos; (c) desempenhar a testagem de pressão por aumento da pressão abaixo e/ou acima da ferramenta de plugagem; (d) trazer, por intermédio da ferramenta de ajustamento, o dispositivo de vedação superior, o dispositivo de deslizamento, o dispositivo de vedação inferior e o dispositivo de centralização a partir de seus estados radialmente expandidos para seus estados radialmente retraídos; (e) movimentar a montagem de ferramenta de poço para uma nova desejada localização no poço; (f) repetir as etapas (b) – (d).

[0016] Preferivelmente, a ferramenta de ajustamento é conectada para a ferramenta de plugagem durante todas as etapas (a) – (f).

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0017] Concretizações da presente invenção irão ser descritas em detalhes abaixo com referência para os Desenhos das Figuras acompanhantes. Nos Desenhos das Figuras acompanhantes:

[0018] A Figura 1 ilustra uma vista em perspectiva da montagem de ferramenta de poço em um estado de funcionamento, onde a ferramenta de ajustamento é ilustrada esquematicamente;

[0019] A Figura 2 ilustra uma vista em perspectiva da montagem de ferramenta de poço no estado de ajuste;

[0020] A Figura 3 ilustra uma vista de seção transversal da ferramenta de plugagem em seu estado de funcionamento;

[0021] A Figura 4 ilustra uma vista lateral da ferramenta de plugagem em seu estado de funcionamento;

[0022] A Figura 5 ilustra uma vista de seção transversal da ferramenta de plugagem em seu estado de ajuste;

[0023] A Figura 6 ilustra uma vista lateral da ferramenta de plugagem em seu estado de ajuste;

[0024] A Figura 7 e a Figura 8 ilustram a montagem de ferramenta de poço em um tubo de poço em seus estados de funcionamento e de ajuste, respectivamente;

[0025] A Figura 9 ilustra uma concretização alternativa da presente invenção onde o dispositivo de mandril interno compreende uma perfuração de lado a lado;

[0026] A Figura 10 ilustra uma concretização alternativa da presente invenção onde o dispositivo de centralização é proporcionado acima do dispositivo de vedação superior.

[0027] Os termos “superior”, “acima”, “abaixo” e “inferior” são utilizados no documento para definir posições em um poço. Os termos “superior” e “acima” no contexto deste documento significam mais perto para a abertura de poço e “inferior” adicionalmente para fora (mais longe) a partir da abertura de poço. Estes termos se aplicam quando o poço possui tanto uma orientação vertical e quanto uma orientação horizontal.

[0028] Um “mecanismo de catraca” é um mecanismo bem conhecido para ferramentas utilizadas em poços de petróleo e/ou gás. O mecanismo de catraca pode possuir muitos diferentes projetos (designs), mas o princípio primordial é o de que movimentação axial relativa entre um tubo interno com respeito para um tubo externo é possibilitado em uma direção somente, enquanto movimentação axial relativa na direção oposta é prevenida. Um exemplo de um tal “mecanismo de catraca” é conhecido a partir do documento de pedido de patente internacional número WO 2016/087641 em nome da Interwell.

[0029] Referência é agora feita para a Figura 1 e para a Figura 2. Aqui, uma montagem de ferramenta de poço (1) é mostrada compreendendo uma ferramenta de ajustamento (ferramenta de configuração) (10) e uma ferramenta de plugagem (ferramenta de ligação) (20).

[0030] A ferramenta de ajustamento (10) é mostrada esquematicamente compreendendo um acionador interno (11) (desenhado como um cilindro interno) e um acionador externo (16) (desenhado como um cilindro externo)

proporcionado radialmente no exterior do acionador interno (11). O acionador interno (11) possui uma interface de conexão interna (12) em sua extremidade inferior e o acionador externo (16) possui uma interface de conexão externa (17) em sua extremidade inferior. A ferramenta de ajustamento (10) é configurada para proporcionar movimento axial relativo entre os acionadores interno e externo (11, 16).

[0031] Este movimento axial relativo pode, por exemplo, ser proporcionado por um acionador elétrico, por exemplo, um motor elétrico alimentado por uma bateria. Em uma tal concretização da presente invenção, a ferramenta de ajustamento pode ser abaixada para o poço por intermédio de um cabo de aço. Alternativamente, a ferramenta de ajustamento pode ser abaixada para o poço por intermédio de uma linha eletrônica (e-line) para transferência de sinais (e possivelmente também energia elétrica, substituindo a necessidade para uma bateria) entre a ferramenta de ajustamento e a face (lateral) de topo.

[0032] Em ainda uma concretização alternativa da presente invenção, o movimento axial relativo é proporcionado por um acionador hidráulico, por exemplo, uma bomba hidráulica conectada para um motor elétrico energizado por uma bateria.

[0033] A ferramenta de ajustamento (10) é considerada conhecida para uma pessoa especializada no estado da técnica e não irá ser descrita adicionalmente em detalhes aqui. Entretanto, deveria ser observado que a ferramenta de ajustamento (10) é configurada para proporcionar movimento axial relativo entre os acionadores interno e externo (11, 16) por um número de vezes, sem a necessidade de recuperação da ferramenta de ajustamento para a superfície. A ferramenta de ajustamento (10), como tal, é conhecida dentro do estado da técnica e não irá ser descrita em qualquer detalhe adicional aqui. Entretanto, uma ferramenta de ajustamento (10) adequada para utilização na montagem da presente invenção, pode, por exemplo, ser do tipo presentemente utilizado na ferramenta EST (Electronic Setting Tool) (Ferramenta de Ajustamento Eletrônico) comercializada pela Interwell.

[0034] O propósito do movimento axial relativo entre os acionadores, interno e externo, (11, 16) é o de mover a ferramenta de plugagem (20) entre seu estado radialmente retraído (que é mostrado na Figura 1) e seu estado radialmente expandido (que é mostrado na Figura 2). O estado radialmente retraído é freqüentemente referido como o estado “de funcionamento”, na medida em que a ferramenta de plugagem (20) está neste estado quando funcionando no ou abaixada para o poço. O estado radialmente expandido é freqüentemente referido como o estado “de ajuste”, na medida em que a ferramenta de plugagem (20) está neste estado quando ajustada no poço [isto é, a ferramenta de plugagem (20) está engatada com a superfície interna do poço].

[0035] A ferramenta de plugagem (20) compreende um dispositivo de mandril interno (21) e um dispositivo de alojamento externo (26) proporcionados radialmente no exterior do dispositivo de mandril interno (21). O dispositivo de mandril interno (21) possui uma interface de conexão interna (22) conectada para a interface de conexão interna (12) da ferramenta de ajustamento (20). O dispositivo de alojamento externo (26) possui uma interface de conexão externa (27) conectada para a interface de conexão externa (17) da ferramenta de ajustamento (20). O dispositivo de mandril (21) adicionalmente compreende uma perfuração (B).

[0036] Deveria ser observado que na Figura 1 e na Figura 2, a ferramenta de plugagem (20) e a ferramenta de ajustamento (10) são separadas uma a partir da outra. Entretanto, como é conhecido por uma pessoa especializada no estado da técnica, a ferramenta de ajustamento (10) e a ferramenta de plugagem (20) têm que ser conectadas uma para a outra de maneira tal a concretizar a ferramenta de plugagem (20) entre seu estado radialmente retraído e seu estado radialmente expandido.

[0037] A ferramenta de plugagem (20) adicionalmente compreende um dispositivo de vedação superior (30), um dispositivo de deslizamento (40), um dispositivo de vedação inferior (50) e um dispositivo de centralização (60). Cada um dos dispositivos (30), (40), (50) e (60) pode ser concretizado entre seus estados radialmente retraídos da Figura 1 e seus estados radialmente expandidos da Figura 2. Cada um destes dispositivos (30), (40), (50) e (60) é também proporcionado radialmente no exterior do dispositivo de mandril (21).

[0038] Agora referência é feita para a Figura 3 e para a Figura 4 (estado retraído) e para a Figura 5 e para a Figura 6 (estado expandido).

[0039] O dispositivo de vedação superior (30) compreende uma seção superior (31) conectada para o dispositivo de alojamento externo (26) e uma seção inferior (32). A seção superior (31) compreende um primeiro elemento de suporte (37a) e a seção inferior (32) compreende um segundo elemento de suporte (37b). Um elemento de vedação superior (35) é conectado entre as seções superior e inferior (31, 32) do dispositivo de vedação superior (30) e circunferencialmente em torno e no exterior do dispositivo de mandril interno (21), entre o primeiro e o segundo elementos de suporte (37a, 37b). Como é conhecido, tais elementos de vedação (35) podem ser feitos de uma borracha ou elastomérico ou outro material adequado. Movimentação axial das seções superior e inferior (31, 32) em direção uma da outra irá provocar uma expansão radial do elemento de vedação (35), onde os elementos de suporte (37a, 37b) suportam o elemento de vedação (35) no estado radialmente expandido. No estado radialmente expandido, o elemento de vedação (35) é pressionado em direção do tubo de poço para prevenir fluxo de fluido axial no compartimento anular entre a ferramenta de plugagem (20) e o tubo de poço, mais especificamente no compartimento anular entre o dispositivo de mandril (21) da ferramenta de plugagem (20) e o tubo de poço. Movimentação axial das seções superior e inferior (31, 32) para fora uma a partir da outra irá provocar uma retração radial do elemento de vedação (35).

[0040] O dispositivo de deslizamento (40) compreende uma seção superior (41) conectada para a seção inferior (32) do dispositivo de vedação superior (30) e uma seção inferior (42). Um elemento de deslizamento (45) é conectado entre as seções superior e inferior (41, 42) do dispositivo de deslizamento (40). Na presente concretização da presente invenção, o dispositivo de deslizamento (40) compreende três, cinco ou sete elementos de deslizamento (45). No estado radialmente expandido, os elementos de deslizamento (45) são pressionados em direção do tubo de poço para prevenir movimentação axial da ferramenta de plugagem (20) em relação para o tubo de poço. Cada elemento de deslizamento (45) compreende uma superfície externa denteada (46) para aperfeiçoar seu engate com a superfície interna do tubo de poço. O dispositivo de deslizamento (40) também contribui para centralizar a ferramenta de plugagem (20) com respeito para o tubo de poço, isto é, para proporcionar que o eixo geométrico central longitudinal (I) da ferramenta de plugagem (20) substancialmente venha a coincidir com o eixo geométrico central longitudinal (Iw) (que é mostrado na Figura 7 e na Figura 8) do tubo de poço.

[0041] O elemento de deslizamento (45) é conectado para a seção superior (41) e para a seção inferior (42) por intermédio de fendas proporcionadas em superfícies configuradas em cunha, conexões articuláveis, etc.. Portanto, movimentação axial relativa da seção superior (41) e da seção inferior (42) em direção uma da outra provoca que o elemento de deslizamento (45) venha a radialmente se expandir em relação para o dispositivo de mandril interno (21). Movimentação axial relativa da seção superior (41) e da seção inferior (42) para fora uma a partir da outra provoca que o elemento de deslizamento (45) venha a radialmente se retrair.

[0042] O dispositivo de vedação inferior (50) é similar para o dispositivo de vedação superior (30) e compreende uma seção superior (51) conectada para a seção inferior (42) do dispositivo de deslizamento (40) e uma seção inferior (52). A seção superior (51) compreende um primeiro elemento de suporte (57a) e a seção inferior (52) compreende um segundo elemento de suporte (57b) com propósito similar como aquele dos elementos de suporte (37a, 37b) descritos anteriormente. Um elemento de vedação inferior (55) é conectado entre as seções superior e inferior (51, 52) do dispositivo de deslizamento (40). No estado radialmente expandido, o elemento de vedação (55) é pressionado em direção do tubo de poço para prevenir fluxo de fluido axial no compartimento anular entre a ferramenta de plugagem (20) e o tubo de poço.

[0043] O dispositivo de centralização (60) compreende uma seção superior (61) conectada para a seção inferior (52) do dispositivo de vedação inferior (50) e uma seção inferior (62). Um elemento centralizador (65) é conectado entre as seções superior e inferior (61, 62) do dispositivo de centralização (60). Na presente concretização da presente invenção, o dispositivo de centralização (50) compreende três elementos centralizadores (55). No estado radialmente expandido, o elemento centralizador (65) é pressionado em direção do tubo de poço para centralizar a ferramenta de plugagem (20) juntamente com o dispositivo de deslizamento (40).

[0044] Os dispositivos de vedação superior e inferior (30, 50) são considerados conhecidos no estado da técnica e não irão ser descritos em qualquer adicional detalhe aqui. Entretanto, um dispositivo de vedação adequado para utilização na ferramenta de plugagem da presente invenção pode, por exemplo, ser do tipo presentemente utilizado no plugue de plataforma Matrix comercializado pela Interwell.

[0045] O dispositivo de deslizamento (40) é considerado conhecido no estado da técnica e não irá ser descrito em qualquer adicional detalhe aqui. Entretanto, um dispositivo de deslizamento adequado para utilização na ferramenta de plugagem da presente invenção pode, por exemplo, ser do tipo presentemente utilizado no plugue de plataforma Matrix comercializado pela Interwell.

[0046] O dispositivo de centralização (60) é substancialmente igual para o dispositivo de deslizamento (40), onde a diferença principal é a de que os elementos centralizadores (65) possuem uma superfície lisa voltando- se em direção da superfície interna do tubo de poço. Uma outra diferença é a de que o número de elementos centralizadores (65) é inferior (menor) (nesta concretização, três) do que o número de elementos de deslizamento (45) (nesta concretização, cinco).

[0047] O dispositivo de vedação superior (30), o dispositivo de deslizamento (40), o dispositivo de vedação inferior (50) e a seção superior (61) do dispositivo de centralização (60) são axialmente deslocáveis descendentemente e ascendentemente em relação para o dispositivo de mandril (21). Em concordância com esta característica, é aparente que a ferramenta de plugagem (20) não venha a compreender um mecanismo de catraca, na medida em que o mecanismo de catraca descrito anteriormente somente possibilita deslocamento axial relativo em uma direção (tanto ascendentemente ou quanto descendentemente). Portanto, a ferramenta de plugagem (20) é sem catraca.

Deveria ser observado que a ferramenta de ajustamento (10) da montagem (1) é bem como sem catraca.

[0048] Nesta concretização da presente invenção, o dispositivo de centralização (60) é aquele o mais baixo dos dispositivos (30), (40), (50) e (60). Aqui, a seção inferior (62) do dispositivo de centralização (60) é fixada para o dispositivo de mandril (21). Por fixação da seção inferior (63) para o dispositivo de mandril interno (21), o deslocamento axial dos dispositivos (30), (40), (50) e (60) em relação para o dispositivo de mandril (21) é limitado.

[0049] Em concordância com isso, a ferramenta de ajustamento (10) pode trazer a ferramenta de plugagem (20) a partir de seu estado radialmente retraído para seu estado radialmente expandido e de volta para o estado radialmente retraído por um número de vezes sem a necessidade para trazer a montagem (1) para a superfície. Cada vez que a ferramenta de plugagem (20) está no estado radialmente expandido, a ferramenta de plugagem tem capacidade resistir às pressões relativamente altas sobre a (ao longo da) ferramenta de plugagem (20), em ambas as direções. Isto é possível devido para o fato de que o dispositivo de deslizamento (40) é localizado entre os dispositivos de vedação superior e inferior (30, 50) e de que a carga é transferida a partir dos dispositivos de vedação (30, 50) para o dispositivo de deslizamento (40).

[0050] Portanto, quando a ferramenta de plugagem (20) está no estado radialmente expandido no tubo de poço e a pressão de poço é mais alta abaixo do dispositivo de vedação inferior (50) do que acima do dispositivo de vedação superior (30), a pressão de fluido atuando sobre o dispositivo de vedação inferior (50) irá pressionar o elemento de deslizamento (45) do dispositivo de deslizamento (40) radialmente para fora em direção do tubo de poço e, portanto, prevenir que a ferramenta de plugagem (20) venha a se mover em relação para o tubo de poço.

[0051] Da mesma maneira, quando a ferramenta de plugagem (20) está no estado radialmente expandido no tubo de poço e a pressão de poço é mais alta acima do dispositivo de vedação superior (30) do que abaixo do dispositivo de vedação inferior (50), a pressão de fluido atuando sobre o dispositivo de vedação superior (30) pressiona o elemento de deslizamento (45) do dispositivo de deslizamento (40) radialmente para fora em direção do tubo de poço e, portanto, previne que a ferramenta de plugagem (20) venha a se mover em relação para o tubo de poço.

[0052] Em uma concretização alternativa da presente invenção, o dispositivo de centralização (60) poderia ser proporcionado acima do dispositivo de vedação superior (30). Em uma tal concretização da presente invenção, também a seção inferior (62) do dispositivo de centralização (60) irá ser axialmente deslocável descendentemente e ascendentemente em relação para o dispositivo de mandril interno (21), isto é, a integridade de dispositivo de centralização (60) é axialmente deslocável descendentemente e ascendentemente em relação para o dispositivo de mandril interno (21). Em uma tal concretização da presente invenção, o dispositivo de vedação inferior (50) irá ser o mais baixo dos dispositivos (30), (40), (50) e (60), e o elemento de centralização inferior (62) irá ser fixado para o dispositivo de mandril

(21). Portanto, também aqui, o deslocamento axial dos dispositivos (30), (40), (50) e (60) em relação para o dispositivo de mandril (21) é limitado. E novamente, também aqui, o dispositivo de deslizamento (40) é localizado entre os dispositivos de vedação superior e inferior (30, 50).

[0053] Como é mostrado na Figura 3 e na Figura 4, a seção inferior (62) do dispositivo de centralização (60) compreende uma seção de nariz (70) da ferramenta de plugagem (20), onde a seção de perda (70) fecha a perfuração (B) do dispositivo de mandril interno (21).

[0054] Referência é agora feita para a Figura 3 e para a Figura 5. Aqui, é mostrado que o dispositivo de vedação superior (30) e o dispositivo de vedação inferior (50) cada um compreende um dispositivo de distribuição de pressão ou de força (36, 56). O dispositivo de distribuição de pressão ou de força (36, 56) é conhecido por uma pessoa especializada no estado da técnica, por exemplo, a partir do documento de patente norueguês número NO 339646 (também em nome da Interwell). O documento de patente norueguês número NO 339646 é assim aqui incorporado por referência. O propósito dos dispositivos de distribuição de pressão ou de força (36, 56) é o de evitar que a expansão radial (provocada por compressão axial) dos elementos de vedação (35, 55) por intermédio dos elementos de suporte (37a, 37b, 57a, 57b) venha a ser reduzida devido para o fato de variações de pressão e/ou de variações de temperatura, etc..

[0055] Na presente concretização da presente invenção, os dispositivos (30), (40), (50) e (60) são conectados uns para os outros por intermédio de parafusos

(81) proporcionados em aberturas de parafuso tangenciais (82) como é indicado na Figura 1 e na Figura 3. Na Figura 1, uma linha tangencial (180) é mostrada, indicando a direção de uma das aberturas de parafuso tangenciais (82). Tais conexões de parafuso são conhecidas pela pessoa especializada no estado da técnica, por exemplo, a partir do documento de patente norueguês número NO 340229 (também em nome da Interwell).

[0056] Referência é agora feita para a Figura 7 e para a Figura 8, onde a montagem de ferramenta de poço (1) descrita anteriormente é utilizada como uma montagem de ferramenta de poço de testagem de pressão para testagem de pressão de uma seção de um poço. Uma “seção de um poço” é aqui referenciada para uma seção de um poço acima do dispositivo de vedação superior (30) ou abaixo do dispositivo de vedação inferior (50). Esta “seção” pode ser um comprimento de um tubo de poço (para verificar a integridade de junções de tubo, etc.). Alternativamente, se a tubulação de poço é perfurada, esta “seção” pode ser uma zona do poço (isto é, a formação circundado o tubo de poço é também testada por pressão). Deveria ser observado que a seção de um poço pode também ser localizada acima do dispositivo de vedação superior (30).

[0057] Um método para testagem de pressão de uma seção de um poço (W) irá ser descrito abaixo com referência para a Figura 7 e para a Figura 8. O tubo de poço é indicado com as letras (WP).

[0058] Inicialmente, a ferramenta de ajustamento (10) e a ferramenta de plugagem (20) são montadas para a montagem (1) e abaixadas para a localização desejada no poço. A ferramenta de plugagem (20) está no estado retraído durante a operação de abaixamento.

[0059] Na localização desejada, a ferramenta de ajustamento (10) é acionada [por intermédio de um sinal de lateral (face) de topo, uma condição pré-determinada (profundidade, pressão, temperatura desejadas, etc.)] para trazer a ferramenta de plugagem (20) para seu estado radialmente expandido. Isto é desempenhado por movimentação do dispositivo de mandril (21) ascendentemente em relação para o alojamento externo (26) [ou movimentação do alojamento externo (26) descendentemente em relação para o dispositivo de mandril (21)]. Em concordância com isso, o dispositivo de vedação superior (30), o dispositivo de deslizamento (40), o dispositivo de vedação inferior (50) e o dispositivo de centralização (60) irão ser movimentados a partir de seus estados radialmente retraídos que são mostrados na Figura 7 para seus estados radialmente expandidos que são mostrados na Figura 8.

[0060] Quando ajustada, a testagem de pressão pode ser desempenhada. Isto é tipicamente desempenhado por aumento da pressão acima da ferramenta de plugagem (20), por intermédio disso provocando uma pressão mais alta acima da ferramenta de plugagem (20) do que abaixo da ferramenta de plugagem (20) e, então, monitoramento da pressão para verificar se a pressão é mantida no nível desejado. Se a pressão não é mantida no nível desejado, por exemplo, a pressão está diminuindo, isto irá normalmente representar uma indicação de um vazamento. É também possível desempenhar um teste onde a pressão acima da ferramenta de plugagem (20) é diminuída, em conseqüência disso provocando uma pressão mais alta abaixo da ferramenta de plugagem (20) do que acima da ferramenta de plugagem (20). Novamente, a pressão é monitorada por um período de tempo.

[0061] A mensuração da pressão é mensurada por um sensor de lateral (face) de topo, ou por um sensor proporcionado abaixo do dispositivo de vedação inferior (50).

[0062] Depois da testagem de pressão, o dispositivo de vedação superior (30), o dispositivo de deslizamento (40), o dispositivo de vedação inferior (50) e o dispositivo de centralização (60) são concretizados a partir de seus estados radialmente expandidos para seus estados radialmente retraídos novamente por intermédio da ferramenta de ajustamento (10).

[0063] Então, a montagem de ferramenta de poço (1) é movimentada para uma nova localização desejada no poço, e o procedimento é repetido (expansão, testagem, retração, movimentação...).

[0064] A ferramenta de ajustamento (10) e a ferramenta de plugagem (20) são conectadas uma para a outra durante estes testes sem qualquer necessidade para recuperar as mesmas para a superfície e sem qualquer risco de prejuízo (dano) para a ferramenta de ajustamento (10), na medida em que diferenças de pressão sobre a (ao longo da) ferramenta de plugagem (20) são transferidas a partir dos dispositivos de vedação superior e/ou inferior (30, 50) para o dispositivo de deslizamento (40).

[0065] Portanto, o procedimento de testagem é mais eficiente do que aquele do estado da técnica.

Concretizações Alternativas

[0066] Na medida em que a ferramenta de ajustamento (10) e a ferramenta de plugagem (20) descritas anteriormente são conectadas uma para a outra durante a operação de testagem de pressão, a montagem de ferramenta de poço poderia ser montada como uma unidade.

[0067] Referência é agora feita para a Figura 9, ilustrando uma concretização alternativa da presente invenção da ferramenta de plugagem (20) descrita anteriormente. Aqui, a perfuração (B) do dispositivo de mandril interno (21) é uma perfuração de lado a lado. Esta concretização da presente invenção pode ser utilizada para operações de estimulação de poço, operações de fratura, operações de lavagem (lavagem de perfurações em tubo de poço, lavagem de peneiras, etc.).

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Montagem de ferramenta de poço (1) compreendendo uma ferramenta de ajustamento (ferramenta de configuração) (10) e uma ferramenta de plugagem (ferramenta de ligação) (20); onde a ferramenta de ajustamento (10) compreende: - um acionador interno (11) possuindo uma interface de conexão interna (12) em sua extremidade inferior; - um acionador externo (16) possuindo uma interface de conexão externa (17) em sua extremidade inferior; onde a ferramenta de ajustamento (10) é configurada para proporcionar movimento axial relativo entre os acionadores interno e externo (11, 16), por intermédio disso provocando que a ferramenta de plugagem (20) venha a ser movimentada entre seu estado radialmente retraído e seu estado radialmente expandido; onde a ferramenta de plugagem (20) compreende: - um dispositivo de mandril interno (21) possuindo uma interface de conexão interna (22) conectada para a interface de conexão interna (12) da ferramenta de ajustamento (20); - um dispositivo de alojamento externo (26) proporcionado radialmente no exterior do dispositivo de mandril (21) possuindo uma interface de conexão externa (27) conectada para a interface de conexão externa (17) da ferramenta de ajustamento (20); - um dispositivo de vedação superior (30) compreendendo um elemento de vedação superior (35)

proporcionado axialmente entre uma seção superior (31) e uma seção inferior (32); - um dispositivo de deslizamento (40) compreendendo um elemento de deslizamento (45) proporcionado axialmente entre uma seção superior (41) e uma seção inferior (42); - um dispositivo de vedação inferior (50) compreendendo um elemento de vedação (55) proporcionado axialmente entre uma seção superior (51) e uma seção inferior (52); - um dispositivo de centralização (60) compreendendo um elemento centralizador (65) proporcionado axialmente entre uma seção superior (61) e uma seção inferior (62); onde o dispositivo de vedação superior (30), o dispositivo de deslizamento (40), o dispositivo de vedação inferior (50) e o dispositivo de centralização (60) são proporcionados radialmente no exterior do dispositivo de mandril (21); onde o dispositivo de vedação superior (30), o dispositivo de deslizamento (40), o dispositivo de vedação inferior (50) e o dispositivo de centralização (60) são conectados uns para os outros; onde o dispositivo de deslizamento (40) é proporcionado axialmente entre os dispositivos de vedação superior e inferior (30, 50); onde o dispositivo de centralização (60) é proporcionado abaixo do dispositivo de vedação inferior (50) ou acima do dispositivo de vedação superior (30); onde, quando o dispositivo de centralização (60)

é proporcionado abaixo do dispositivo de vedação inferior (50): - o dispositivo de vedação superior (30), o dispositivo de deslizamento (40), o dispositivo de vedação inferior (50) e a seção superior (61) do dispositivo de centralização (60) são axialmente deslocáveis descendentemente e ascendentemente em relação para o dispositivo de mandril (21); - a seção superior (31) do dispositivo de vedação superior (31) é conectada para o dispositivo de alojamento externo (26) e a seção inferior (62) do dispositivo de centralização (60) é fixada para o dispositivo de mandril interno (21); ou onde, quando o dispositivo de centralização (60) é proporcionado acima do dispositivo de vedação superior (30): - o dispositivo de centralização (60), o dispositivo de vedação superior (30), o dispositivo de deslizamento (40) e a seção superior (51) do dispositivo de vedação inferior (50) são axialmente deslocáveis descendentemente e ascendentemente em relação para o dispositivo de mandril (21); - a seção superior (61) do dispositivo de centralização (60) é conectada para o dispositivo de alojamento externo (26) e a seção inferior (52) do dispositivo de deslizamento inferior (50) é fixada para o dispositivo de mandril interno (21).

2. Montagem de ferramenta de poço (1) de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a montagem (1) é uma montagem de ferramenta de poço de testagem de pressão para testagem de pressão de uma seção de um poço (W).

3. Montagem de ferramenta de poço (1) de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que a ferramenta de plugagem (20) é uma ferramenta de plugagem sem catraca (20).

4. Montagem de ferramenta de poço (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que a seção inferior (52; 62) do dispositivo o mais inferior (50; 60) compreende uma seção de nariz (70) da ferramenta de plugagem (20), onde a seção de perda (70) fecha uma perfuração (B) do dispositivo de mandril interno (21).

5. Montagem de ferramenta de poço (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que o dispositivo de vedação superior (30) e o dispositivo de vedação inferior (50) cada um compreende um dispositivo de distribuição de pressão ou de força (36, 56).

6. Montagem de ferramenta de poço (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que, quando a ferramenta de plugagem (20) está no estado radialmente expandido em um tubo de poço (WP), e a pressão de poço é mais alta abaixo do dispositivo de vedação inferior (50) do que acima do dispositivo de vedação superior (30), a pressão de fluido atuando sobre o dispositivo de vedação inferior (50) irá provocar que o dispositivo de deslizamento (40) venha a radialmente expandir o elemento de deslizamento (45) radialmente para fora em direção do tubo de poço.

7. Montagem de ferramenta de poço (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que, quando a ferramenta de plugagem (20) está no estado radialmente expandido em um tubo de poço (WP), e a pressão de poço é mais alta acima do dispositivo de vedação superior (30) do que abaixo do dispositivo de vedação inferior (50), a pressão de fluido atuando sobre o dispositivo de vedação superior (30) irá provocar que o dispositivo de deslizamento (40) venha a radialmente expandir o elemento de deslizamento (45) radialmente para fora em direção do tubo de poço.

8. Montagem de ferramenta de poço (1) de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que o alojamento externo (26) e o dispositivo de vedação superior (30), o dispositivo de deslizamento (40), o dispositivo de vedação inferior (50) e o dispositivo de centralização (60) são conectados uns para os outros por intermédio de parafusos inseridos para aberturas de parafuso tangenciais das respectivas seções superior e inferior.

9. Método para testagem de pressão de uma seção de um poço (W), o método compreendendo as etapas de: (a) abaixar uma montagem de ferramenta de poço (1) compreendendo uma ferramenta de ajustamento (10) e uma ferramenta de plugagem (20) para uma desejada localização no poço, a ferramenta de plugagem (20) compreendendo dispositivo de mandril interno (10), um dispositivo de alojamento externo (20), um dispositivo de vedação superior (30), um dispositivo de deslizamento (40), um dispositivo de vedação inferior (50) e um dispositivo de centralização

(60); (b) trazer, por intermédio da ferramenta de ajustamento (10), o dispositivo de vedação superior (30), o dispositivo de deslizamento (40), o dispositivo de vedação inferior (50) e o dispositivo de centralização (60) a partir de seus estados radialmente retraídos para seus estados radialmente expandidos; (c) desempenhar a testagem de pressão por aumento da pressão abaixo e/ou acima da ferramenta de plugagem (20); (d) trazer, por intermédio da ferramenta de ajustamento (10), o dispositivo de vedação superior (30), o dispositivo de deslizamento (40), o dispositivo de vedação inferior (50) e o dispositivo de centralização (60) a partir de seus estados radialmente expandidos para seus estados radialmente retraídos; (e) movimentar a montagem de ferramenta de poço (1) para uma nova desejada localização no poço; (f) repetir as etapas (b) – (d).

10. Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a ferramenta de ajustamento (10) é conectada para a ferramenta de plugagem (20) durante todas as etapas (a) – (f).