BR112020005393A2 - obturador - Google Patents
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Abstract
As modalidades divulgadas incluem um packer. O packer inclui um desvio de fluido posicionado ao longo de um eixo longitudinal do packer, O desvio de fluido fornece um caminho de fluxo de fluido entre um local de fundo de poço e um local poço acima do packer. Adicionalmente, o packer inclui um elemento de vedação posicionado em torno do desvio de fluido que é elasticamente deformável para se expandir em uma direção radialmente para fora do eixo longitudinal quando o elemento de vedação experimenta compressão axial. O elemento de vedação inclui pelo menos um reforço de vedação elastomérica moldado na vedação elastomérica.
Description
[0001] A presente divulgação refere-se geralmente a obturadores (“packers”) usados dentro de um furo de poço subterrâneo e, mais especificamente, a um sistema que reduz a probabilidade de retirada do pistão (isto é, pré-ajuste) durante a operação dos packers no furo de poço.
[0002] Ao se preparar um poço para a produção, pode ser benéfico, em determinados momentos, vedar um espaço entre uma porção externa da tubulação de produção no interior do poço e um revestimento ou parede de furo de poço do poço. O packer fornece a vedação segurando-o contra o revestimento ou a parede do furo de poço após a ativação do packer. Quando o packer experimenta forças associadas à implantação do packer em uma posição de fundo de poço (por exemplo, devido à operação do packer muito rapidamente no fundo de poço em um poço de baixa folga radial ou devido à circulação de fluido muito rapidamente ao redor do packer), um elemento de borracha do packer usado para gerar a vedação pode começar a operação de retirada do pistão. A retirada do pistão significa que o elemento de borracha começa a se comprimir em uma posição definida ou ativa do packer. Tal ação enquanto o packer está operando no fundo do poço dentro do poço pode causar danos ao elemento de borracha antes do packer atingir um local de vedação desejado dentro do furo de poço.
[0003] A diminuição da velocidade de implantação do packer pode limitar a retirada do pistão do elemento de borracha. No entanto, a diminuição da velocidade da implantação reduz a eficiência da preparação do poço para produção. A redução da eficiência pode resultar em aumento dos custos de mão-de-obra e aumento do tempo de inatividade do poço durante um período de completação do poço.
[0004] Modalidades ilustrativas da presente divulgação são descritas em detalhes a seguir com referência às figuras de desenhos anexos que são incorporadas para referência neste documento e em que:
[0005] FIG. 1 é uma vista em corte de um packer;
[0006] FIG. 2A é uma vista em corte de uma modalidade de uma vedação elastomérica do packer da FIG. 1 enquanto implantado em um furo de poço;
[0007] FIG. 2B é uma vista em corte da vedação elastomérica da FIG. 2A em um estado expandido;
[0008] FIG. 3A é uma vista em corte de uma modalidade de uma vedação elastomérica do packer da FIG. 1 enquanto implantado em um furo de poço;
[0009] FIG. 3B é uma vista em corte da vedação elastomérica da FIG. 3A em um estado expandido;
[0010] FIG. 4A é uma vista em corte de uma modalidade de uma vedação elastomérica do packer da FIG. 1 enquanto implantado em um furo de poço;
[0011] FIG. 4B é uma vista em corte da vedação elastomérica da FIG. 4A em um estado expandido;
[0012] FIG. 5 é uma vista em perspectiva de um anel de chapa metálica fornecido dentro da vedação elastomérica das FIGS. 4A e 4B;
[0013] FIG. 6A é uma vista em corte de uma modalidade de uma vedação elastomérica do packer da FIG. 1 enquanto implantado em um furo de poço;
[0014] FIG. 6B é uma vista em corte da vedação elastomérica da FIG. 6A em um estado expandido;
[0015] FIGS. 7A-7C são vistas em corte de partes de um packer, incluindo detalhes em seção de faixas de restrição usadas em uma vedação elastomérica do packer;
[0016] FIGS. 8A-8C são vistas em corte do packer da FIG. 1 incluindo detalhes em seção de dispositivos de retenção de cunha; e
[0017] FIG. 9 é uma vista em corte de uma porção do packer da FIG. 8A incluindo uma luva de cunha.
[0018] As figuras ilustradas são meramente exemplares e não se destinam a impor ou implicar nenhuma limitação no que diz respeito ao ambiente, arquitetura, projeto ou processo no qual diferentes modalidades possam ser implementadas.
[0019] Na seguinte descrição detalhada das modalidades ilustrativas é feita referência aos desenhos anexos que formam uma parte das mesmas. Estas modalidades são descritas em detalhes suficientes para permitir aos versados na técnica praticar a matéria divulgada e entende-se que outras modalidades podem ser utilizadas e que mudanças lógicas estruturais, mecânicas, elétricas e químicas podem ser feitas sem fugir do espírito ou escopo da divulgação. Para evitar detalhes não necessários para permitir que os versados na técnica pratiquem as modalidades descritas aqui, a descrição pode omitir certas informações conhecidas pelos versados na técnica. Não se deve, portanto, tomar a seguinte descrição detalhada em um sentido limitativo e o escopo das modalidades ilustrativas é definido apenas pelas reivindicações anexas.
[0020] Conforme utilizado no presente documento, as formas singulares “um”, “uma” e “o/a” estão destinadas a incluir também as formas plurais, a menos que o contexto indique claramente de outra maneira. Será ainda compreendido que os termos “compreende” e/ou “compreendendo”, quando usados neste relatório descritivo e/ou nas reivindicações, especificam a presença de características, etapas, operações, elementos e/ou componentes indicados, mas não impossibilita a presença ou adição de uma ou mais outras características, etapas, operações, elementos, componentes e/ou grupos dos mesmos. Além disso, as etapas e os componentes descritos nas modalidades e figuras providas a seguir são meramente ilustrativos e não implicam que nenhuma etapa ou componente particular seja um requisito de uma modalidade reivindicada.
[0021] Salvo disposição em contrário, qualquer uso de qualquer forma dos termos “conectar”, “engatar”, “acoplar”, “fixar”, ou qualquer outro termo descrevendo uma interação entre elementos não se destina a limitar a interação a interação direta entre os elementos e também pode incluir interação indireta entre os elementos descritos. Na discussão que se segue e nas reivindicações, os termos “incluindo” e “compreendendo” são utilizados de uma forma aberta e, assim, devem ser interpretados para significar “incluindo, mas não se limitando a”. A menos que indicado de outra forma, como utilizado ao longo deste documento, “ou” não requer exclusividade mútua.
[0022] A presente divulgação se refere a um packer de produção que fornece uma capacidade de vedar porções de um poço entre a tubulação de produção e uma parede ou revestimento do furo de poço. Mais particularmente, a presente divulgação refere-se a técnicas de reforço para uma vedação elastomérica do packer de produção para impedir a retirada do pistão da vedação elastomérica enquanto o packer de produção é operado em uma posição desejada dentro do poço ou durante a troca de fluidos dentro do poço, resultando em altas velocidades de fluido em torno do packer de produção. A retirada do pistão pode ser definida como uma ativação acidental da vedação elastomérica ou de qualquer outro componente do packer, enquanto o packer estiver no furo ou durante a troca de fluido dentro do poço. Em geral, as técnicas de reforço incluem chapa metálica, malha, cabos, luvas e outros materiais dispostos dentro ou ao redor da vedação elastomérica ou outros componentes móveis do packer. Os materiais dispostos dentro ou ao redor da vedação elastomérica oferecem a capacidade de endurecer a vedação elastomérica sem aumentar o durômetro da vedação elastomérica. Como aqui utilizado, o termo durômetro é definido como uma escala de dureza em que um durômetro maior indica que um material é mais duro que outro material com um durômetro mais baixo. Ao lidar com elementos de vedação elastomérica, uma vedação elastomérica com um durômetro mais baixo pode fornecer capacidades de vedação aprimorados quando comparado a um elemento de vedação elastomérica com um durômetro mais alto.
[0023] As modalidades atualmente divulgadas podem ser usadas em operações de perfuração terrestre ou offshore. O packer pode ser implantado dentro do furo de poço usando um cabo liso, uma linha elétrica, usando uma configuração hidráulica em uma coluna de trabalho dentro do poço ou usando qualquer outra técnica de implantação de ferramenta de fundo de poço adequada. As modalidades podem ser implementadas para implantar um packer em um local de fundo de poço dentro do furo de poço de uma maneira eficiente, limitando a probabilidade de retirada dopistão da vedação elastomérica ou pré-configuração de quaisquer outros componentes do packer.
[0024] Com referência à FIG. 1, é fornecida uma vista em corte de um packer 100. O packer 100 inclui uma vedação elastomérica 102 que, após a ativação, se expande para fornecer uma vedação em uma parede de furo de poço ou em uma parede de revestimento localizada dentro de um poço. Também está incluído no packer 100 uma cunha poço acima 104A e uma cunha de fundo de poço 104B. As cunhas 104A e 104B incluem cristas ou dentes em uma superfície externa das cunhas 104A e 104B para pegar o revestimento ou a parede do furo de poço quando o packer é ativado. Após a ativação do packer, as cunhas 104A e 104B viajam sobre os cunhas 106A e 106B, respectivamente, para mover-se em uma direção radialmente para fora de um eixo longitudinal 107 do packer. As cunhas 104A e 104B continuam a se mover na direção radialmente para fora até que as cristas ou dentes das cunhas 104A e 104B façam contato com o revestimento ou a parede do furo de poço.
[0025] A ativação do packer 100 pode ser fornecida usando um atuador elétrico ou hidráulico posicionado em um sub de fundo de poço 108. O atuador no sub de fundo de poço 108 move os componentes do packer 100 posicionados no fundo de poço a partir de um sub de poço acima 109 e a cunha 104A em uma direção furo acima 111. Ao mover os componentes do packer 100 na direção 111, mantendo o sub do poço acima 109 e a cunha 104A estacionários, a vedação elastomérica 102 é comprimida e expandida radialmente para fora do eixo longitudinal 107 do packer 100 para fazer contato de vedação com a parede do furo de poço ou o revestimento do poço. Ou seja, a vedação elastomérica 102 se move em uma direção radialmente para fora do eixo longitudinal 107 quando o elemento de vedação 102 experimenta compressão axial. Além disso, as cunhas 104A e 104B também são forçados em uma direção radialmente para fora do eixo longitudinal 107 pelos cunhas 106A e 106B até que as cunhas 104A e 104B entrem em contato com a parede do furo de poço ou o revestimento do poço.
[0026] Uma vez que a vedação elastomérica 102 e as cunhas 104A e 104B são ativadas, os fluidos de furo de poço no fundo do poço do packer 100 viajam poço acima do packer 100 através de um desvio de fluido 110 que atravessa uma porção central do packer 100 ao longo do eixo longitudinal 107. A tubulação de produção adicional podem ser conectada no fundo do poço a partir do packer 100 usando uma região de rosca macho 112 do sub fundo do poço 108. Além disso, a tubulação de produção adicional pode ser conectada furo acima do packer 100 usando uma região de rosca fêmea 114 do sub furo acima 109.
[0027] FIG. 2A é uma vista em corte de uma modalidade de uma vedação elastomérica 102 do packer 100 enquanto implantado em um furo de poço 200. A vedação elastomérica 102, como ilustrado, inclui uma seção central 102A e duas seções externas 102B e 102C. Em outras modalidades, a vedação elastomérica 102 pode incluir apenas uma única seção (por exemplo, a seção central 102A) sem as seções externas 102B e 102C. Além disso, a vedação elastomérica 102 pode incluir mais seções do que as três seções 102A-102C representadas na FIG. 2A. Geralmente, as duas seções externas 102B e 102C são mais rígidas e mais curtas que a seção central 102A para fornecer suporte para a seção central 102A quando o packer 100 é ativado em uma posição de vedação. A seção central 102A é mais longa e feita de um material elastomérico mais macio (isto é, um material elastomérico com um durômetro mais baixo) do que as seções externas 102B e 102C para fornecer uma vedação segura na parede ou revestimento do furo de poço 202 quando o packer 100 for ativado na posição de vedação. A título de exemplo, a seção central 102A pode incluir um durômetro de 70, enquanto as duas seções externas 102B e 102C podem incluir um durômetro de 90.
[0028] Na modalidade ilustrada, para ajudar a evitar a retirada do pistão durante a operação do packer 100 no fundo do poço, as seções 102A-102C da vedação elastomérica 102 incluem cabos 204 moldados dentro das seções 102A-102C. Como ilustrado, os cabos 204 são moldados na vedação elastomérica 102 como anéis. Os cabos 204 podem geralmente aumentar a rigidez da vedação elastomérica 102 sem impactar uma eficácia da vedação entre a parede do furo de poço ou o revestimento 202 e a vedação elastomérica
102. O aumento da rigidez da vedação elastomérica 102 impede a retirada do pistão da vedação elastomérica 102 quando o packer 100 é operado no fundo do poço dentro do furo de poço 200. Os cabos 204 podem ser feitos de metais e ligas (por exemplo, aço carbono, aço inoxidável, ligas de níquel, etc.), fibras contínuas (por exemplo, fibras de carbono, fibras de aramida, fibras de vidro, fibras cerâmicas, nanotubos, etc.), titânio , termoplásticos, materiais termoendurecíveis ou quaisquer outros materiais adequados para uso como os cabos 204.
[0029] Voltando à FIG. 2B, é fornecida uma vista em corte da vedação elastomérica 102 em um estado expandido. Quando no estado expandido, a vedação elastomérica 102 está em contato com a parede ou revestimento do furo de poço 202. Desta maneira, a vedação elastomérica 102 veda um espaço dentro do furo de poço 200 entre o desvio de fluido 110 do packer 100 e a parede ou o revestimento do furo de poço 202. A vedação resultante força o fluxo de fluido a partir de uma localização de fundo de poço dentro do furo de poço 200 a viajar através do desvio de fluido 110 do packer 100. Os cabos 204, como ilustrado, são posicionados em locais dentro da vedação elastomérica 102, onde a expansão mínima ocorre após a ativação da vedação elastomérica 102. Por exemplo, os cabos 204 podem geralmente ser posicionados em locais da vedação elastomérica 102, onde espera-se somente movimento em uma direção paralela ao eixo longitudinal 107. Quando os cabos 204 estão nessa posição, os cabos 204 mantêm uma distância 206 do desvio de fluido 110 em uma posição de vedação (por exemplo, como representado na FIG. 2B) e em uma posição de não vedação (por exemplo, como representado na FIG 2A) do packer 100.
[0030] FIG. 3A é uma vista em corte de uma modalidade de uma vedação elastomérica 102 do packer 100 enquanto implantado em um furo de poço 200. A vedação elastomérica 102, como ilustrado, inclui a seção central 102A e as duas seções externas 102B e 102C. Em outras modalidades, a vedação elastomérica 102 pode incluir apenas uma única seção (por exemplo, a seção central 102A) sem as seções externas 102B e 102C. Além disso, a vedação elastomérica 102 pode incluir mais seções que as três seções 102A-102C representadas na FIG. 3A. Geralmente, as duas seções externas 102B e 102C são mais rígidas e mais curtas que a seção central 102A para fornecer suporte para a seção central 102A quando o packer 100 é ativado em uma posição de vedação. A seção central 102A é mais longa e feita de um material elastomérico mais macio que as seções externas 102B e 102C para fornecer uma vedação segura na parede ou revestimento do furo de poço 202 quando o packer 100 é ativado na posição de vedação.
[0031] Na modalidade ilustrada, para ajudar a evitar a retirada do pistão durante a operação do packer 100 no fundo do poço, as seções 102A-102C da vedação elastomérica 102 incluem malha 304 moldada dentro das seções 102A-102C. A malha 304, operando de maneira semelhante aos cabos 204 discutidos anteriormente com referência às FIGS. 2A e 2B, geralmente podem aumentar a rigidez da vedação elastomérica 102 sem afetar a eficácia da vedação entre a parede ou revestimento do furo de poço 202 e a vedação elastomérica 102. O aumento da rigidez da vedação elastomérica 102 impede a retirada do pistão da vedação elastomérica 102 quando o packer 100 é operado no fundo do poço dentro do furo de poço 200. A malha 304 pode ser feita de metais e ligas (por exemplo, aço carbono, aço inoxidável, ligas de níquel, etc.), titânio, termoplásticos, materiais termoendurecidos ou qualquer outro material adequado para uso como a malha 304. Uma natureza expansiva da malha 304 pode permitir que a malha 304 se expanda pelo menos parcialmente com a vedação elastomérica 102 após a ativação do packer 100 enquanto fornece rigidez aumentada à vedação elastomérica 102 quando o packer 100 é operado em um local de fundo de poço dentro do furo de poço 200
[0032] Voltando à FIG. 3B, é fornecida uma vista em corte da vedação elastomérica 102 em um estado expandido. Quando no estado expandido, a vedação elastomérica 102 está em contato com a parede ou revestimento do furo de poço 202. Desta maneira, a vedação elastomérica 102 veda um espaço dentro do furo de poço 200 entre o desvio de fluido 110 do packer 100 e a parede ou o revestimento do furo de poço 202. A vedação resultante força o fluxo de fluido a partir de uma localização de fundo de poço dentro do furo de poço 200 a viajar através do desvio de fluido 110 do packer 100. À malha 304 pode ser posicionada em locais dentro da vedação elastomérica 102, onde a expansão mínima ocorre após a ativação da vedação elastomérica 102. No entanto, porque uma estrutura tecida da malha 304 se presta a um maior grau de expansão que os cabos 204, a malha 304 também pode se estender a regiões dentro da vedação elastomérica 102 que se estendem em uma direção radialmente para fora do eixo longitudinal 107. Assim, a malha 304 pode ser moldada em uma porcentagem maior da vedação elastomérica 102 do que os cabos 204 para fornecer o efeito de enrijecimento na vedação elastomérica 102 sem aumentar o durômetro da vedação elastomérica 102.
[0033] FIG. 4A é uma vista em corte de uma modalidade de uma vedação elastomérica 102 do packer 100 enquanto implantado em um furo de poço 200. A vedação elastomérica 102, como ilustrado, inclui a seção central 102A e as duas seções externas 102B e 102C. Em outras modalidades, a vedação elastomérica 102 pode incluir apenas uma única seção (por exemplo, a seção central 102A) sem as seções externas 102B e 102C. Além disso, a vedação elastomérica 102 pode incluir mais seções que as três seções 102A-102C representadas na FIG. 4A. Geralmente, as duas seções externas 102B e 102C são mais rígidas e mais curtas que a seção central 102A para fornecer suporte para a seção central 102A quando o packer 100 é ativado em uma posição de vedação. A seção central 102A é mais longa e feita de um material elastomérico mais macio que as seções externas 102B e 102C para fornecer uma vedação segura na parede ou revestimento do furo de poço 202 quando o packer 100 é ativado na posição de vedação.
[0034] Na modalidade ilustrada, para ajudar a evitar a retirada do pistão durante a operação do packer 100 no fundo do poço, as seções 102A-102C da vedação elastomérica 102 incluem anéis de chapas metálicas 404 moldados dentro das seções 102A-102C. Os anéis de chapas metálicas 404 podem geralmente aumentar a rigidez da vedação elastomérica 102 sem impactar uma eficácia da vedação entre a parede ou revestimento do furo de poço 202 e a vedação elastomérica 102. O aumento da rigidez da vedação elastomérica 102 impede a retirada do pistão da vedação elastomérica 102 quando o packer 100 é operado no fundo do poço dentro do furo de poço 200. Os anéis de chapa metálica 404 podem ser feitos de metais e ligas (por exemplo, aço carbono, aço inoxidável, ligas de níquel, etc.), titânio, termoplásticos, materiais termoendurecidos ou quaisquer outros materiais adequados para uso como anéis de chapa metálica 404.
[0035] Voltando à FIG. 4B, é fornecida uma vista em corte da vedação elastomérica 102 em um estado expandido. Quando no estado expandido, a vedação elastomérica 102 está em contato com a parede ou revestimento do furo de poço 202. Desta maneira, a vedação elastomérica 102 veda um espaço dentro do furo de poço 200 entre o desvio de fluido 110 do packer 100 e a parede ou o revestimento do furo de poço 202. A vedação resultante força o fluxo de fluido a partir de uma localização de fundo de poço dentro do furo de poço 200 a viajar através do desvio de fluido 110 do packer 100. Os anéis de chapa metálica 404, como ilustrado, são posicionados em locais dentro da vedação elastomérica 102 ao longo das bordas das seções 102A-102C. Por exemplo, os anéis de chapa metálica 404 podem geralmente ser posicionados em locais da vedação elastomérica 102, onde o movimento em uma direção radialmente para fora do eixo longitudinal 107 é o menor.
[0036] Para permitir que a vedação elastomérica 102 se estenda na direção radialmente para fora a partir do eixo longitudinal 107, os anéis de chapa metálica 404 podem incluir um ponto fraco de engenharia 502, como representado na FIG. 5. Em tal modalidade, quando a vedação elastomérica 102 começa a experimentar uma força associada ao movimento da vedação elastomérica 102 para uma posição de vedação, o ponto fraco de engenharia 502 quebra. Quando o ponto fraco de engenharia 502 quebra, o anel de chapa metálica 404 pode se expandir junto com a vedação elastomérica 102. O ponto fraco de engenharia 502 pode ser feito de perfurações no anel de chapa metálica 404, como ilustrado na FIG. 5. Em outras modalidades, o ponto fraco de engenharia 502 pode incluir uma seção fina de metal no anel de chapa metálica 404 no ponto fraco de engenharia 502 que é projetado para quebrar após sofrer pressão associada à vedação do packer 100. Em outra modalidade, o ponto fraco de engenharia 502 pode ser feito de um tipo diferente de material a partir de um restante do anel de chapa metálica 404 que é escolhido para quebrar com uma tensão menor que o restante do anel de chapa metálica 404. Em qualquer modalidade, o anel de chapa metálica 404 pode ser feito de qualquer metal ou outro material (por exemplo, um plástico) que seja capaz de fornecer suporte adequado à vedação elastomérica 102 para impedir a retirada do pistão da vedação elastomérica 102 quando o packer 100 é operado no fundo de poço dentro do furo de poço 200.
[0037] Os cabos 204, a malha 304 e o anel de chapa metálica 404 podem geralmente ser referidos como reforços de vedação elastomérica. Embora estruturas específicas tenham sido fornecidas anteriormente para descrever os reforços de vedação elastomérica, pode-se compreender que outras estruturas moldadas na vedação elastomérica 102 também são contempladas sem se afastar do escopo da presente divulgação. Além disso, qualquer combinação dos diferentes reforços de vedação elastomérica (por exemplo, cabos 204, malha 304 e anéis de chapa metálica 404) dentro de uma modalidade individual da vedação elastomérica 102 também é contemplada.
[0038] FIG. 6A é uma vista em corte de uma modalidade de uma vedação elastomérica 102 do packer 100 enquanto implantado no furo de poço 200. Na modalidade ilustrada, para ajudar a evitar a retirada do pistão durante a operação do packer 100 no fundo do poço, as seções 102A-102C da vedação elastomérica 102 incluem anéis 604 instalados em uma superfície externa das seções 102A-102C. Os anéis podem ser instalados na superfície externa das seções 102A-102C, de modo que eles se estendam além das seções 102A-102C em uma direção radialmente para fora a partir do eixo longitudinal 107. Em outra modalidade, as seções 102A-102C incluem ranhuras (não mostradas) que recebem os anéis 604 de modo que a borda externa dos anéis 604 esteja nivelada com uma borda externa das seções 102A-102C. Os anéis 604 geralmente podem aumentar a rigidez da vedação elastomérica 102 enquanto o packer 100 é operado no fundo do poço dentro do furo de poço 200 sem, finalmente, impactar uma eficácia da vedação entre a parede ou o revestimento do furo de poço 202 e a vedação elastomérica 102. O aumento da rigidez da vedação elastomérica 102 impede a retirada do pistão da vedação elastomérica 102 quando o packer 100 é operado no fundo do poço dentro do furo de poço 200.
[0039] Os anéis 604 podem incluir uma capacidade de desaparecimento controlada. Por exemplo, os anéis 604 podem ser feitos com um material eutético, reativo ou dissolúvel que se dissolve ou derrete no momento em que o packer 100 atinge uma profundidade desejada dentro do furo de poço 200. Em tal modalidade, os anéis 604 podem ser feitos de polímeros degradáveis (por exemplo, poliglicolida (PGA)), ligas eutéticas, composição galvânica, alumínio, sal, produtos de madeira compactados ou outros materiais degradáveis. A título de exemplo, os anéis 604 feitos de material eutético podem se dissolver a aproximadamente 180 graus Fahrenheit. Outros anéis 604 feitos de material reativo ou dissolúvel podem ser projetados para derreter ou dissolver após um certo período de tempo exposto a fluidos de furo de poço. Em outra modalidade, os anéis 604 podem ser feitos de um material inócuo que não interfere com um processo de fixação do packer 100. Por exemplo, o material inócuo pode se esticar com a vedação elastomérica 102 e / ou o material inócuo pode ser cortado de uma maneira que permita alta expansão sem ruptura. Em tal modalidade, os anéis 604 podem ser feitos de metais e ligas (por exemplo, aço carbono, aço inoxidável, ligas de níquel, etc.), titânio, termoplásticos, materiais termoendurecidos ou quaisquer outros materiais suficientes para uso como os anéis 604. Em qualquer modalidade, os anéis 604 não fornecem limitação mecânica para definir a vedação elastomérica 102 do packer 100 uma vez que o packer 100 é ativado ao atingir um local desejado no fundo do poço.
[0040] O material eutético, reativo ou dissolvível pode ser escolhido para formar os anéis 604, de modo que os anéis 604 se dissolvam ou derretam quando o packer 100 atinge a profundidade desejada ou logo após o packer 100 atingir a profundidade desejada dentro do furo de poço 200. Um operador pode controlar uma velocidade de operação do packer 100 com base em uma estimativa de tempo para dissolver ou derreter os anéis 604 após a exposição a fluidos e temperaturas do furo de poço e uma localização desejada no fundo do poço do packer 100 dentro do furo de poço 200. Em qualquer opção, os anéis 604 são mantidos quando o packer 100 é operado a uma taxa rápida e / ou quando existe uma alta taxa de fluxo de fluido ao redor do packer 100 antes do packer 100 atingir o local desejado no fundo do poço.
[0041] FIG. 6B é uma vista em corte da vedação elastomérica 102 da FIG. 6A em um estado expandido. Como ilustrado, os anéis 604 posicionados em um diâmetro externo da vedação elastomérica 102 se dissolveram ou derreteram de modo que a vedação elastomérica 102 não seja mais restringida pelos anéis 604. Em outra modalidade, os anéis 604 feitos de um material inócuo podem permanecer no diâmetro externo da vedação elastomérica 102. Em tal modalidade, os anéis 604 se expandem em uma direção radialmente para fora do eixo longitudinal 107 junto com a vedação elastomérica 102. Em outra modalidade, o material inócuo dos anéis 604 pode quebrar e cair à medida que a vedação elastomérica 102 se expande em direção à parede ou revestimento do furo de poço
202.
[0042] FIG. 7A é uma vista em corte de uma porção de um packer 100 e as FIGS. 7B e 7C são detalhes em seção das faixas de restrição 702 e 706 usadas em uma vedação elastomérica 102 do packer 100. As bandas de restrição 702 e 706 podem ser feitas de um material eutético, reativo ou dissolúvel, de modo que as bandas de restrição 702 e 706 sejam capazes de restringir a vedação elastomérica 102 durante a operação no packer 100 para impedir a retirada do pistão da vedação elastomérica 102. A título de exemplo, as bandas de restrição 702 e 706 podem ser feitas de polímeros degradáveis (por exemplo, poliglicolida (PGA)), ligas eutéticas, composição galvânica, alumínio, sal, produtos de madeira compactados ou quaisquer outros materiais degradáveis adequados para uso como as bandas de retenção 702 e 706. Como ilustrado, a banda de restrição 702 é uma banda que se encaixa entre as seções 102A e 102B da vedação elastomérica 102 e / ou entre as seções 102A e 102C da vedação elastomérica 102. A banda de restrição 702 é um anel com uma seção transversal em forma de T que envolve a vedação elastomérica 102. Semelhante aos anéis 604 discutidos anteriormente em relação às FIGS. 6A e 6B, o material do qual a banda de restrição 702 é feita pode ser escolhido de tal modo que se dissolva ou derreta no packer 100 chegando à profundidade de fundo de poço desejada ou logo em seguida. Em geral, as bandas de restrição 702 e 706 não fornecem limitações mecânicas para definir a vedação elastomérica 102 do packer 100 uma vez que o packer 100 atinge um local desejado no fundo do poço.
[0043] A banda de restrição 706 pode ser feita do mesmo material que a banda de restrição 702, de modo que ambas as faixas de restrição 702 e 706, quando implantadas juntas, se dissolvam ou derretam aproximadamente ao mesmo tempo. Como ilustrado, a banda de restrição 706 tem uma seção transversal em forma de cunha e a banda de restrição 706 se encaixa entre a seção 102C da vedação elastomérica 102 e uma sapata 704 do packer 100. Em uma modalidade, uma banda de restrição adicional 706 pode ser posicionada entre a seção 102B e a sapata 704 em um lado poço acima da vedação elastomérica 102. O posicionamento da banda de restrição 706 impede que a seção 102C se estenda em uma direção radialmente para fora do eixo longitudinal 107, enquanto o packer 100 é operado no furo dentro do furo de poço 200 antes da dissolução ou derretimento da banda de restrição 706.
[0044] Enquanto a FIG. 7A representa duas bandas de restrição 702 e duas bandas de restrição 706 posicionadas em torno da vedação elastomérica 102, mais ou menos bandas de restrição 702 e 706 são contempladas como posicionáveis em torno da vedação elastomérica 102. Por exemplo, apenas uma única banda de restrição 702 pode ser posicionada entre a seção 102A e 102C e apenas uma única banda de restrição 706 pode ser incluída entre a seção 102C e a sapata 704 para fornecer rigidez aprimorada em uma porção de fundo de poço da vedação elastomérica 102. Na modalidade ilustrada, duas bandas de retenção 702 e duas bandas de retenção 706 são posicionadas em torno da vedação elastomérica 102, de modo que cada folga entre as seções 102A-102C seja preenchida com as bandas de retenção 702 e cada folga entre as seções 102B e 102C e as sapatas 704 sejam preenchidas com as faixas de restrição 706. Como aqui descrito, os anéis 604 e as faixas de restrição 702 e 706 representados nas FIGS. 6A e 7A-7C podem geralmente ser descritos como bandas de suporte de vedação elastomérica.
[0045] FIG. 8A é uma vista em corte do packer 100 e nas FIGS. 8B e 8C são detalhes seccionais 802A e 802B dos dispositivos de retenção de cunha, respectivamente. Os dispositivos de retenção de cunha ilustrados incluem uma banda 804 que se encaixa em torno de uma porção da cunha 104B mais próxima da cunha 106B. A banda 804 pode ser feita de um material eutético, reativo ou dissolúvel, de modo que a banda 804 seja capaz de restringir a cunha 104B durante a operação no packer 100 para impedir que a cunha 104B seja ativada em um estado de agarra. A título de exemplo, a banda 804 pode ser feita de polímeros degradáveis (por exemplo, poliglicolida (PGA)), ligas eutéticas, composição galvânica, alumínio, sal, produtos de madeira compactados ou quaisquer outros materiais degradáveis adequados para uso como a banda 804. Antes de dissolver ou derreter, a banda 804 encosta na cunha 106B, de modo que a banda 804 e a cunha 104B sejam impedidos de se mover poço acima em uma direção 805. Semelhante aos anéis 604 discutidos anteriormente em relação às FIGS. 6A e 6B, o material do qual a banda 804 é feita pode ser escolhido de tal modo que o material dissolva ou derreta no packer 100 chegando ao local de fundo de poço desejado ou logo em seguida. Em geral, a banda 804 não fornece limitação mecânica para definir a cunha 104B do packer 100 uma vez que o packer 100 atinge o local desejado no fundo do poço.
[0046] Os dispositivos de retenção de cunha ilustrados, como mostrado no detalhe na seção 802B da FIG. 8C, também incluem um parafuso de cisalhamento 806 que se estende através da cunha 104B e a cunha 106B para reter a cunha 104B em uma posição desativada. O parafuso de cisalhamento 806 também pode ser feita de um material eutético, reativo ou dissolúvel, de modo que o parafuso de cisalhamento 806 seja capaz de restringir a cunha 104B durante a operação no packer 100 para impedir que a cunha 104B seja ativada em um estado de agarra. A título de exemplo, o parafuso de cisalhamento 806 pode ser feito de polímeros degradáveis (por exemplo, poliglicolida (PGA)), ligas eutéticas, composição galvânica, alumínio, sal, produtos de madeira compactados ou quaisquer outros materiais degradáveis adequados para uso como o parafuso de cisalhamento 806. Em outra modalidade, o parafuso de cisalhamento 806 pode ser projetado para suportar as forças aplicadas na cunha 104B durante o funcionamento do packer 100, mas também projetado para cisalhar quando o packer 100 experimenta forças associadas a uma transição para um estado de agarra dentro do furo de poço 200 (por exemplo, após a ativação do packer 100 no local desejado no fundo do poço). Em geral, o parafuso de cisalhamento 806 não fornece limitação mecânica para definir a cunha 104B do packer 100 uma vez que o packer 100 atinge o local desejado no fundo do poço.
[0047] A cunha 104B pode incluir uma ou ambas da banda 804 e o parafuso de cisalhamento 806. Enquanto as FIGS. 8A-8C representam a banda 804 e o parafuso de cisalhamento 806 posicionado em uma extremidade de fundo de poço da vedação elastomérica 102, a banda 804 e / ou o parafuso de cisalhamento 806 também podem ser incluídos na cunha 104A e na cunha 106A para manter a cunha 104A em uma posição desativada.
[0048] FIG. 9 é uma vista em corte de uma porção do packer 100 incluindo uma luva de cunha 902. A luva de cunha 902 pode operar de maneira semelhante à banda 804 discutida em detalhes anteriormente com referência às FIGS. 8A-8C. Por exemplo, a luva de cunha 902 pode ser feita de um material eutético, reativo ou dissolúvel, de modo que a luva de cunha 902 seja capaz de restringir a cunha 104B durante a operação no packer 100 para impedir que a cunha 104B seja ativado em um estado de agarra. A luva de cunha 902 pode ser feita de polímeros degradáveis (por exemplo, poliglicolida (PGA)), ligas eutéticas, composição galvânica, alumínio, sal, produto de madeira comprimido ou quaisquer outros materiais degradáveis adequados para uso como a luva de cunha 902. Antes de dissolver ou derreter, a luva de cunha 902 confina com a cunha 106B, de modo que tanto a luva de cunha 902 quanto a cunha 104B sejam impedidos de se mover poço acima em uma direção
903. Semelhante aos anéis 604 discutidos anteriormente em relação às FIGS. 6A e 6B, o material do qual a luva de cunha 902 é feita pode ser escolhido de tal modo que o material dissolva ou derreta no packer 100 chegando à profundidade de fundo de poço desejado ou logo em seguida. Em geral, a luva de cunha 902 não fornece limitação mecânica para definir a cunha 104B do packer 100 uma vez que o packer 100 atinge um local desejado no fundo do poço.
[0049] A luva de cunha 902, que cobre todo a cunha 104B, pode ser ancorada ao packer 100 usando uma âncora 904. Como ilustrado, a âncora 904 é acoplada ou integral à luva de cunha 902 e a âncora 904 se estende através de uma porção do sub fundo de poço 108 do packer 100. A âncora 902, em combinação com um batente 906 da luva de cunha 902 adjacente à cunha 106B, contribui para uma força que mantém a cunha 104B em uma posição desativada até que a cunha 106B se dissolva ou derreta. Enquanto a FIG. 9 representa a luva de cunha 902 posicionada em uma extremidade de fundo de poço da vedação elastomérica 102, a luva de cunha 902 também pode ser incluída na cunha 104A e na cunha 106A para manter a cunha 104A em uma posição desativada. Como aqui utilizado, a banda 804, o parafuso de cisalhamento 806 e a luva de cunha 902 podem geralmente ser referidos como dispositivos de retenção de cunha.
[0050] Embora a discussão anterior se refira geralmente à vedação elastomérica 102 que inclui as seções 102A, 102B e 102C, pode-se compreender que cada uma das modalidades divulgadas pode ser realizada utilizando vedações elastoméricas 102, incluindo mais ou menos seções. Por exemplo, a vedação elastomérica 102 pode ser feita a partir de uma única seção de material elastomérico, duas seções de material elastomérico ou quatro ou mais seções de material elastomérico. Ou seja, as modalidades descritas em detalhes anteriormente em relação às FIGS. 1-8 podem ser realizadas em vedações elastoméricas 102 que incluem qualquer número de seções.
[0051] As modalidades divulgadas anteriormente foram apresentadas para fins de ilustração e para permitir que um versado comum na técnica pratique a divulgação, mas a divulgação não se destina a ser exaustiva ou limitada às formas divulgadas. Muitas modificações e variações insubstanciais serão evidentes aos versados na técnica sem afastar do escopo e sentido da divulgação. O escopo das reivindicações se destina a cobrir amplamente as modalidades divulgadas e qualquer modificação nelas. Além disso, as cláusulas seguintes representam modalidades adicionais da divulgação e devem ser consideradas dentro do escopo da divulgação:
[0052] Cláusula 1, um packer, compreendendo: um desvio de fluido posicionado ao longo de um eixo longitudinal do packer configurado para fornecer um caminho de fluxo de fluido entre um local de fundo de poço e um local de furo acima do packer; e um elemento de vedação posicionado em torno do desvio de fluido que é elasticamente deformável para se expandir em uma direção radialmente para fora do eixo longitudinal quando o elemento de vedação experimenta compressão axial, o elemento de vedação compreendendo: pelo menos um reforço de vedação elastomérico moldado na vedação elastomérica.
[0053] Cláusula 2, o conjunto da cláusula 1, em que o elemento de vedação compreende: uma seção central que compreende um primeiro material elastomérico com um primeiro durômetro; e uma primeira seção externa e uma segunda seção externa posicionada em ambos os lados da seção central, a primeira seção externa e a segunda seção externa, cada uma compreendendo um segundo material elastomérico com um segundo durômetro maior que o primeiro durômetro.
[0054] Cláusula 3, o conjunto da cláusula 2, em que a seção central, a primeira seção externa e a segunda seção externa compreendem pelo menos um dos pelo menos um dos reforços de vedação elastoméricos moldados na vedação elastomérica.
[0055] Cláusula 4, o conjunto de pelo menos uma das cláusulas 1-3, em que o pelo menos um reforço de vedação elastomérica compreende um cabo, uma malha ou um anel de chapa metálica.
[0056] Cláusula 5, o conjunto de pelo menos uma das cláusulas 1-4, em que o pelo menos um reforço de vedação elastomérica é feito de um material de metal, uma liga, uma fibra contínua, um termoplástico ou um termofixo.
[0057] Cláusula 6, o conjunto de pelo menos uma das cláusulas 1-5, em que o pelo menos um reforço de vedação elastomérica compreende um anel de chapa metálica compreendendo um ponto fraco de engenharia.
[0058] Cláusula 7, o conjunto da cláusula 6, em que o ponto fraco de engenharia é configurado para quebrar quando o elemento de vedação é ativado em uma posição de vedação.
[0059] Cláusula 8, o conjunto de pelo menos uma das cláusulas 1-7, compreendendo: pelo menos uma cunha posicionado poço acima ou no fundo do poço a partir do elemento de vedação; e pelo menos um dispositivo de retenção de cunha configurado para reter a cunha em uma posição desativada até que o packer atinja um local desejado no fundo do poço.
[0060] Cláusula 9, o conjunto de pelo menos uma das cláusulas 1-8, em que o pelo menos um dispositivo de retenção de cunha compreende uma banda ou uma luva posicionada em torno de pelo menos uma cunha e em que a banda ou a luva são feitas de materiais eutéticos, reativos ou dissolúveis.
[0061] Cláusula 10, o conjunto de pelo menos uma das cláusulas 1-9, em que o pelo menos um dispositivo de retenção de cunha compreende um parafuso de cisalhamento configurado para cisalhar após a ativação do packer no local desejado no fundo do poço.
[0062] Cláusula 11, um sistema de packer de produção, compreendendo: um desvio de fluido posicionado ao longo de um eixo longitudinal do sistema de packer de produção, em que o desvio de fluido fornece um caminho de fluxo de fluido entre um local de fundo de poço e um local de poço acima do sistema de packer de produção dentro de um furo de poço; um elemento de vedação posicionado em torno do desvio de fluido que é elasticamente deformável para expandir em uma direção radialmente para fora do eixo longitudinal quando o elemento de vedação experimenta compressão axial; e pelo menos uma banda de suporte de vedação elastomérica posicionada em torno do elemento de vedação, em que a pelo menos uma banda de suporte de vedação elastomérica permite a expansão do elemento de vedação quando o sistema de packer de produção atinge um local desejado no fundo do poço.
[0063] Cláusula 12, o dispositivo da cláusula 11, em que a banda de suporte de vedação elastomérica compreende um material eutético, reativo ou dissolúvel que derrete ou dissolve sobre o packer de produção que atinge o local desejado no fundo do poço.
[0064] Cláusula 13, o dispositivo da cláusula 11 ou 12, em que a banda de suporte de vedação elastomérica compreende um material inócuo configurado para esticar com a vedação elastomérica quando a vedação elastomérica experimenta compressão axial.
[0065] Cláusula 14, o dispositivo de pelo menos uma das cláusulas 11-13, em que o elemento de vedação compreende várias seções e o pelo menos um suporte de vedação elastomérico está posicionado em um local que abrange duas ou mais das seções múltiplas.
[0066] Cláusula 15, o dispositivo de pelo menos uma das cláusulas 11-14, compreendendo: pelo menos uma cunha posicionado poço acima ou no fundo do poço a partir do elemento de vedação; e pelo menos um dispositivo de retenção de cunha configurado para reter a cunha em uma posição desativada até que o sistema de packer de produção atinja um local desejado no fundo do poço.
[0067] Cláusula 16, o dispositivo de pelo menos uma das cláusulas 11-15, em que o pelo menos um dispositivo de retenção de cunha compreende uma banda ou uma luva posicionada em torno de pelo menos uma cunha e em que a banda ou a luva são feitas de materiais eutéticos, reativos ou dissolúveis.
[0068] Cláusula 17, o dispositivo de pelo menos uma das cláusulas 11-16, compreendendo ainda uma cunha, em que o pelo menos um dispositivo de retenção de cunha compreende um parafuso de cisalhamento que se estende através da cunha e da cunha.
[0069] Cláusula 18, um elemento de vedação elastomérico, compreendendo: uma seção central que compreende um primeiro material elastomérico com um primeiro durômetro; uma primeira seção externa e uma segunda seção externa posicionada em ambos os lados da seção central, a primeira seção externa e a segunda seção externa, cada uma compreendendo um segundo material elastomérico com um segundo durômetro maior que o primeiro durômetro; e pelo menos um reforço de vedação elastomérica moldado em cada seção central, a primeira seção externa e a segunda seção externa.
[0070] Cláusula 19, o elemento de vedação elastomérico da cláusula 18, em que o pelo menos um reforçador de vedação elastomérico compreende um cabo, uma malha ou um anel de chapa metálica.
[0071] Cláusula 20, o conjunto da cláusula 18 ou 19, em que o pelo menos um reforço de vedação elastomérica compreende um anel de chapa metálica e o anel de chapa metálica compreende um ponto fraco de engenharia configurado para romper mediante a ativação do elemento de vedação elastomérica.
[0072] Embora este relatório descritivo forneça detalhes específicos relacionados a certos componentes relacionados ao packer, pode-se compreender que a lista de componentes é apenas ilustrativa e não se destina a ser exaustiva ou limitada às formas divulgadas. Outros componentes relacionados à operação do packer serão evidentes para os versados na técnica sem se afastar do escopo e espírito da divulgação. Além disso, o escopo das reivindicações pretende abranger amplamente os componentes divulgados e quaisquer desses componentes que sejam evidentes para os versados na técnica.
[0073] Deve ser evidente a partir da divulgação anterior de modalidades ilustrativas que foram proporcionadas vantagens significativas. As modalidades ilustrativas não estão limitadas apenas às descrições e ilustrações aqui incluídas e, em vez disso, são capazes de várias alterações e modificações sem se afastarem do espírito da divulgação.
Claims (20)
- REIVINDICAÇÕES 1 Packer, caracterizado pelo fato de que compreende: um desvio de fluido posicionado ao longo de um eixo longitudinal do packer configurado para fornecer um caminho de fluxo de fluido entre um local de fundo de poço e um local poço acima do packer; e um elemento de vedação posicionado em torno do desvio de fluido que é elasticamente deformável para se expandir em uma direção radialmente para fora do eixo longitudinal quando o elemento de vedação experimenta compressão axial, o elemento de vedação compreendendo: pelo menos um reforço de vedação elastomérica moldado na vedação elastomérica.
- 2. Packer, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o elemento de vedação compreende: uma seção central compreendendo um primeiro material elastomérico com um primeiro durômetro; e uma primeira seção externa e uma segunda seção externa posicionada em ambos os lados da seção central, a primeira seção externa e a segunda seção externa, cada uma compreendendo um segundo material elastomérico com um segundo durômetro maior que o primeiro durômetro.
- 3. Packer, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a seção central, a primeira seção externa e a segunda seção externa compreendem pelo menos um dos pelo menos um dos reforços de vedação elastomérica moldados na vedação elastomérica.
- 4. Packer, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um reforço de vedação elastomérica compreende um cabo, uma malha ou um anel de chapa metálica.
- 5. Packer, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um reforço de vedação elastomérica é feito de um material de metal, liga, fibra contínua, termoplástico ou termofixo.
- 6. Packer, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um reforço de vedação elastomérica compreende um anel de chapa metálica compreendendo um ponto fraco de engenharia.
- 7. Packer, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o ponto fraco de engenharia é configurado para quebrar quando o elemento de vedação é ativado em uma posição de vedação.
- 8. Packer, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende: pelo menos uma cunha posicionado poço acima ou no fundo do poço do elemento de vedação; e pelo menos um dispositivo de retenção de cunha configurado para reter a cunha em uma posição desativada até que o packer atinja um local desejado no fundo do poço.
- 9. Packer, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um dispositivo de retenção de cunha compreende uma banda ou uma luva posicionada em torno de pelo menos uma cunha e em que a banda ou a luva é feita de materiais eutéticos, reativos ou dissolvíveis.
- 10. Packer, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um dispositivo de retenção de cunha compreende um parafuso de cisalhamento configurado para cisalhar após a ativação do packer no local desejado no fundo do poço.
- 11. Sistema de packer de produção, caracterizado pelo fato de que compreende: um desvio de fluido posicionado ao longo de um eixo longitudinal do sistema de packer de produção, em que o desvio de fluido fornece um caminho de fluxo de fluido entre um local de fundo de poço e um local poço acima do sistema de packer de produção dentro de um furo de poço; um elemento de vedação posicionado em torno do desvio de fluido que é elasticamente deformável para se expandir em uma direção radialmente para fora do eixo longitudinal quando o elemento de vedação experimenta compressão axial; e pelo menos uma banda de suporte de vedação elastomérica posicionada em torno do elemento de vedação, em que a pelo menos uma banda de suporte de vedação elastomérica permite a expansão do elemento de vedação quando o sistema de packer de produção atinge um local desejado no fundo do poço.
- 12. Sistema de packer de produção, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a banda de suporte de vedação elastomérica compreende um material eutético, reativo ou dissolúvel que derrete ou dissolve sobre o packer de produção que atinge o local desejado no fundo do poço.
- 13. Sistema de packer de produção, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a banda de suporte de vedação elastomérica compreende um material inócuo configurado para esticar com a vedação elastomérica quando a vedação elastomérica sofre compressão axial.
- 14. Sistema de packer de produção, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o elemento de vedação compreende várias seções e o pelo menos um suporte de vedação elastomérico está posicionado em um local que abrange duas ou mais das várias seções.
- 15. Sistema de packer de produção, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que compreende: pelo menos uma cunha posicionado poço acima, no fundo do poço ou poço acima e no fundo do poço do elemento de vedação; e pelo menos um dispositivo de retenção de cunha configurado para reter a cunha em uma posição desativada até que o sistema de packer de produção atinja um local desejado no fundo do poço.
- 16. Sistema de packer de produção, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um dispositivo de retenção de cunha compreende uma banda ou uma luva posicionada em torno de pelo menos uma cunha e em que a banda ou a luva é feita de materiais eutéticos, reativos ou dissolvíveis.
- 17. Sistema de packer de produção, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que compreende ainda uma cunha, em que o pelo menos um dispositivo de retenção de cunha compreende um parafuso de cisalhamento que se estende através da cunha e da cunha.
- 18. Elemento de vedação elastomérica, caracterizado pelo fato de que compreende: uma seção central compreendendo um primeiro material elastomérico com um primeiro durômetro; uma primeira seção externa e uma segunda seção externa posicionada em ambos os lados da seção central, a primeira seção externa e a segunda seção externa, cada uma compreendendo um segundo material elastomérico com um segundo durômetro maior que o primeiro durômetro; e pelo menos um reforço de vedação elastomérica moldado em cada seção central, a primeira seção externa e a segunda seção externa.
- 19. Elemento de vedação elastomérica, de acordo com a 18, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um reforço de vedação elastomérico compreende um cabo, uma malha ou um anel de chapa metálica.
- 20. Elemento de vedação elastoméricay, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um reforço de vedação elastomérica compreende um anel de chapa metálica e o anel de chapa metálica compreende um ponto fraco de engenharia configurado para romper mediante a ativação do elemento de vedação elastomérica.
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US11365600B2 (en) * | 2019-06-14 | 2022-06-21 | Nine Downhole Technologies, Llc | Compact downhole tool |
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US10961804B1 (en) * | 2019-10-16 | 2021-03-30 | Halliburton Energy Services, Inc. | Washout prevention element for expandable metal sealing elements |
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US11761293B2 (en) | 2020-12-14 | 2023-09-19 | Halliburton Energy Services, Inc. | Swellable packer assemblies, downhole packer systems, and methods to seal a wellbore |
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CN113103535A (zh) * | 2021-03-17 | 2021-07-13 | 贵州大学 | 一种基于ga-elm-ga的注塑件模具参数优化方法 |
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US20230392469A1 (en) * | 2022-06-01 | 2023-12-07 | Revolution Strategic Consulting Inc. | Downhole plug |
Family Cites Families (36)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US927874A (en) * | 1908-04-11 | 1909-07-13 | Lawrence E Robinson | Packer for oil, gas, and water wells. |
US2069212A (en) * | 1935-04-09 | 1937-02-02 | Malcolm R Buffington | Packing ring |
US2196668A (en) * | 1939-04-21 | 1940-04-09 | Baker Oil Tools Inc | Packing for well devices |
US2464713A (en) * | 1944-10-05 | 1949-03-15 | Oil Ct Tool Company | Packer for wells |
US2738015A (en) * | 1954-07-23 | 1956-03-13 | Oil Recovery Corp | Oil well packer construction |
US3268275A (en) * | 1965-05-11 | 1966-08-23 | William N Laghlin | Drill string protector and system |
US3339637A (en) * | 1965-10-14 | 1967-09-05 | Halliburton Co | Well packers |
US3436084A (en) * | 1966-01-10 | 1969-04-01 | Dow Chemical Co | Packer for well treatment |
US3918523A (en) * | 1974-07-11 | 1975-11-11 | Ivan L Stuber | Method and means for implanting casing |
US4452463A (en) * | 1981-09-25 | 1984-06-05 | Dresser Industries, Inc. | Packer sealing assembly |
US4441551A (en) * | 1981-10-15 | 1984-04-10 | Biffle Morris S | Modified rotating head assembly for rotating blowout preventors |
US4900067A (en) * | 1985-04-26 | 1990-02-13 | Vetco Gray Inc. | Retrievable packoff with an embedded flexible, metallic band |
US5311938A (en) * | 1992-05-15 | 1994-05-17 | Halliburton Company | Retrievable packer for high temperature, high pressure service |
US5641019A (en) * | 1994-08-17 | 1997-06-24 | Bj Services Company, U.S.A. | Swab-resistant subterranean well packer |
NO301945B1 (no) * | 1995-09-08 | 1997-12-29 | Broennteknologiutvikling As | Ekspanderende opphentbar broplugg |
CA2215087A1 (en) * | 1996-09-13 | 1998-03-13 | Leo G. Collins | Mechanically energized element |
GB2427887B (en) * | 2004-03-12 | 2008-07-30 | Schlumberger Holdings | Sealing system and method for use in a well |
US7387158B2 (en) * | 2006-01-18 | 2008-06-17 | Baker Hughes Incorporated | Self energized packer |
US7448445B2 (en) * | 2006-10-12 | 2008-11-11 | Baker Hughes Incorporated | Downhole tools having a seal ring with reinforcing element |
US7712541B2 (en) | 2006-11-01 | 2010-05-11 | Schlumberger Technology Corporation | System and method for protecting downhole components during deployment and wellbore conditioning |
US20080149351A1 (en) * | 2006-12-20 | 2008-06-26 | Schlumberger Technology Corporation | Temporary containments for swellable and inflatable packer elements |
US8336634B2 (en) * | 2008-03-28 | 2012-12-25 | Schlumberger Technology Corporation | System and method for packing |
US9091133B2 (en) * | 2009-02-20 | 2015-07-28 | Halliburton Energy Services, Inc. | Swellable material activation and monitoring in a subterranean well |
US8191644B2 (en) * | 2009-12-07 | 2012-06-05 | Schlumberger Technology Corporation | Temperature-activated swellable wellbore completion device and method |
US8403036B2 (en) * | 2010-09-14 | 2013-03-26 | Halliburton Energy Services, Inc. | Single piece packer extrusion limiter ring |
US9334702B2 (en) * | 2011-12-01 | 2016-05-10 | Baker Hughes Incorporated | Selectively disengagable sealing system |
US20130199798A1 (en) | 2012-02-03 | 2013-08-08 | Baker Hughes Incorporated | Temporary protective cover for operative devices |
US8839874B2 (en) * | 2012-05-15 | 2014-09-23 | Baker Hughes Incorporated | Packing element backup system |
WO2014178866A1 (en) * | 2013-05-02 | 2014-11-06 | Halliburton Energy Services, Inc. | Sealing annular gaps in a well |
AU2015307095B2 (en) * | 2014-08-28 | 2018-03-01 | Halliburton Energy Services, Inc. | Subterranean formation operations using degradable wellbore isolation devices |
US9670747B2 (en) * | 2014-12-08 | 2017-06-06 | Baker Hughes Incorporated | Annulus sealing arrangement and method of sealing an annulus |
US9506315B2 (en) | 2015-03-06 | 2016-11-29 | Team Oil Tools, Lp | Open-hole packer |
WO2017116407A1 (en) * | 2015-12-29 | 2017-07-06 | Halliburton Energy Services, Inc. | Degradable, frangible components of downhole tools |
MX2018006747A (es) * | 2016-02-02 | 2018-11-09 | Halliburton Energy Services Inc | Herramientas degradables del interior del pozo que comprenden aleaciones dopadas de aluminio. |
GB2552799B (en) * | 2016-08-09 | 2019-05-22 | Morphpackers Ltd | Morphable packer |
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