BR112020005790A2

BR112020005790A2 - estruturas interna e externa de fundo de poço com ativação de enlace descendente

Info

Publication number: BR112020005790A2
Application number: BR112020005790-8A
Authority: BR
Inventors: Fabian Mau; Heiko Eggers; Henning Melles; Thorsten Regener; Ingo Roders; Matthias Wauer
Original assignee: Baker Hughes, A Ge Company, Llc
Priority date: 2017-09-26
Filing date: 2018-09-20
Publication date: 2020-09-24
Also published as: NO20200375A1; US20190093459A1; GB2581661B; US10760382B2; GB2581661A; CA3076360A1; WO2019067302A1; GB202005891D0; CN111133169B; CN111133169A

Abstract

A presente invenção se refere a sistemas e métodos para realizar operações de fundo de poço em um poço de exploração que compreende mover, com o uso de equipamento de superfície, uma estrutura interna e uma estrutura externa dentro do poço de exploração, a estrutura externa equipada com um dispositivo de interação e a estrutura interna configurada para ser movida em relação à estrutura externa em uma direção paralela ao poço de exploração pelo equipamento de superfície; transmitir, por um transmissor, uma instrução de enlace descendente para a estrutura interna; e executar uma rotina de interação com o dispositivo de interação em resposta à instrução de enlace descendente, sendo que a rotina de interação compreende uma interação pelo menos parcialmente fora da estrutura externa para realizar a operação de fundo de poço.

Description

"ESTRUTURAS INTERNA E EXTERNA DE FUNDO DE POÇO COM ATIVAÇÃO DE ENLACE DESCENDENTE" REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS DE DEPÓSITO CORRELATOS

[0001] Este pedido reivindica o benefício do pedido n° US 15/715298, depositado em 26 de setembro de 2017, que está incorporado na presente invenção a título de referência, em sua totalidade.

ANTECEDENTES

1. Campo da invenção

[0002] A presente invenção se refere, de modo geral, a operações de fundo de poço e ativação de enlace descendente de componentes usados em operações de fundo de poço.

2. Descrição da técnica relacionada

[0003] Os poços de exploração são perfurados profundamente na terra para muitas aplicações como sequestro de dióxido de carbono, produção geotérmica, e exploração e produção de hidrocarbonetos. Em todas as aplicações, os poços de exploração são perfurados de modo que passem através de ou permitam o acesso a um material (por exemplo, um gás ou fluido) contido em uma formação situada abaixo da superfície da terra. Diferentes tipos de ferramentas e instrumentos podem ser dispostos nos poços de exploração para realizar diversas tarefas e medições.

[0004] Em geral, equipamentos de completação, como suspensores de "liners" (tubos de revestimento), são hidraulicamente ativados dentro do poço de exploração. Uma coluna de trabalho que contém uma ferramenta de assentamento de liner inclui um tamponamento de zona de poço por enchimento ("pack-off") para isolar uma porta de ativação do suspensor de liner e um sede de esfera. Uma esfera é solta até atingir o fundo de poço e a pressão da bomba é transferida para o pistão de ativação do suspensor de liner. O pistão de ativação engata, dessa forma, o suspensor de liner com um liner. A presente invenção fornece aprimoramentos para componentes de ativação no fundo do poço, como a ativação de suspensores de liner.

SUMÁRIO

[0005] Na presente revelação são apresentados sistemas e métodos para realizar operações de fundo de poço em um poço de exploração, sendo que os métodos compreendem as etapas de: mover, com o uso de equipamento de superfície, uma estrutura interna e uma estrutura externa dentro do poço de exploração, a estrutura externa equipada com um dispositivo de interação e a estrutura interna configurada para ser movida em relação à estrutura externa em uma direção paralela ao poço de exploração pelo equipamento de superfície; transmitir, por um transmissor, uma instrução de enlace descendente para a estrutura interna; e executar uma rotina de interação com o dispositivo de interação em resposta à instrução de enlace descendente, sendo que a rotina de interação compreende uma interação pelo menos parcialmente fora da estrutura externa para realizar a operação de fundo de poço.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0006] O assunto, que é considerado como a invenção, é particularmente descrito e distintamente reivindicado nas reivindicações ao final deste relatório descritivo. O supracitado e outras características e vantagens da invenção ficarão evidentes a partir da descrição detalhada a seguir tomada em conjunto com os desenhos em anexo, sendo que elementos semelhantes são numerados de modo similar, em que:

[0007] A Figura 1 é um exemplo de um sistema para realizar operações de fundo de poço que pode empregar modalidades da presente revelação;

[0008] a Figura 2 é um diagrama de linha de um exemplo de coluna de perfuração que inclui uma coluna interna e uma coluna externa, em que a coluna interna é conectada a um primeiro local da coluna externa para perfurar um furo de um primeiro tamanho que pode empregar modalidades da presente revelação;

[0009] a Figura 3 é uma ilustração esquemática de um sistema de fundo de poço que tem uma estrutura interna que é móvel em relação a uma estrutura externa que pode empregar modalidades da presente revelação;

[0010] a Figura 4A é uma ilustração esquemática de um sistema de fundo de poço de acordo com uma modalidade da presente revelação;

[0011] a Figura 4B é uma ilustração esquemática do sistema da Figura 4A que mostra uma primeira etapa de operação do sistema;

[0012] a Figura 4C é uma ilustração esquemática do sistema da Figura 4A que mostra uma segunda etapa de operação do sistema;

[0013] a Figura 4D é uma ilustração esquemática do sistema da Figura 4A que mostra uma terceira etapa de operação do sistema;

[0014] a Figura 5A é uma ilustração esquemática de uma estrutura interna de um sistema de acordo com uma modalidade da presente revelação;

[0015] a Figura 5B é uma ilustração esquemática da estrutura interna mostrada na Figura 5A como estando alojada dentro de uma estrutura externa, de acordo com uma modalidade da presente revelação;

[0016] a Figura 6A é uma ilustração esquemática de uma seção de ativação de uma estrutura interna de acordo com uma modalidade da presente revelação, em um estado desengatado;

[0017] a Figura 6B é uma ilustração esquemática da seção de ativação da Figura 6A em um estado engatado e que ilustra uma transição a partir do estado desengatado para o estado engatado;

[0018] a Figura 6C é uma ilustração esquemática da seção de ativação da Figura 6A em um estado engatado e que ilustra uma transição a partir do estado engatado para o estado desengatado;

[0019] a Figura 7A é uma primeira vista de uma seção de válvula de uma estrutura interna de acordo com uma modalidade da presente revelação;

[0020] a Figura 7B é uma segunda vista da seção de válvula da Figura 7A; e

[0021] a Figura 8 é um processo de fluxo para realizar uma operação de fundo de poço de acordo com uma modalidade da presente revelação.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0022] A Figura 1 mostra um diagrama esquemático de um sistema para realizar operações de fundo de poço. Conforme mostrado, o sistema é um sistema de perfuração 10 que inclui uma coluna de perfuração 20 que tem um conjunto de perfuração 90, também chamado de "conjunto de fundo de poço" (BHA, de "bottom hole assembly"), transportado em um poço de exploração 26 que penetra em uma formação de terra 60. O sistema de perfuração 10 inclui uma torre de perfuração convencional 11 ereto em um piso 12 que suporta uma mesa giratória 14 que é girada por uma unidade motriz, como um motor elétrico (não mostrado), a uma velocidade de rotação desejada. A coluna de perfuração 20 inclui um tubular de perfuração 22, como uma tubulação de perfuração, que se estende para baixo a partir da mesa giratória 14 no poço de exploração 26. Uma ferramenta de desintegração 50, como uma broca de perfuração fixada à extremidade do BHA 90, desintegra as formações geológicas quando a mesma é girada para perfurar o poço de exploração 26. A coluna de perfuração 20 é acoplada a equipamentos de superfície, como sistemas para levantar, girar e/ou empurrar, incluindo, mas não se limitando a, um guincho 30 através de uma junta do kelly 21, cabeça de injeção 28 e cabo 29 através de uma polia 23. Em algumas modalidades, o equipamento de superfície pode incluir um acionamento de topo (não mostrado). Durante as operações de perfuração, o guincho 30 é operado para controlar o peso sobre a broca, o que afeta a taxa de penetração. A operação do guincho 30 é bem conhecida na técnica e não será, portanto, descrita em detalhe aqui.

[0023] Durante as operações de perfuração, um fluido de perfuração adequado 31 (também chamado de "lama") fornecido por uma fonte ou tanque de lama 32 é circulado sob pressão através da coluna de perfuração 20 por uma bomba de lama

34. O fluido de perfuração 31 passa para dentro da coluna de perfuração 20 através de um amortecedor de surtos de pressão 36, linha de fluido 38 e da junta do kelly 21. O fluido de perfuração 31 é descarregado no fundo do poço de exploração 51 através de uma abertura na ferramenta de desintegração 50. O fluido de perfuração 31 circula poço acima através do ânulo 27 entre a coluna de perfuração 20 e o poço de exploração 26 e retorna para o tanque de lama 32 através de uma linha de retorno

35. Um sensor S1 na linha 38 fornece informações sobre a taxa de fluxo de fluidos. Um sensor de torque de superfície S2 e um sensor S3 associado à coluna de perfuração 20 respectivamente fornecem informações sobre o torque e a velocidade de rotação da coluna de perfuração. Adicionalmente, são usados um ou mais sensores (não mostrados) associados ao cabo 29 para fornecer a carga de gancho da coluna de perfuração 20 e outros parâmetros desejados relacionados à perfuração do furo do poço 26. O sistema pode incluir adicionalmente um ou mais sensores de fundo de poço 70 situados na coluna de perfuração 20 e/ou no BHA 90.

[0024] Em algumas aplicações, a ferramenta de desintegração 50 é girada apenas pela rotação da tubulação de perfuração 22. Entretanto, em outras aplicações, um motor de perfuração 55 (motor de lama) disposto no conjunto de perfuração 90 é usado para girar a ferramenta de desintegração 50 e/ou para sobrepor ou suplementar a rotação da coluna de perfuração 20. Em ambos os casos, a taxa de penetração (ROP, de "rate of penetration") da ferramenta de desintegração 50 no poço de exploração 26 para uma dada formação e um conjunto de perfuração depende em grande parte do peso sobre a broca e da velocidade de rotação da broca. Em um aspecto da modalidade da Figura 1, o motor de lama 55 é acoplado à ferramenta de desintegração 50 através de um eixo de acionamento (não mostrado) disposto em um conjunto de mancal 57. O motor de lama 55 gira a ferramenta de desintegração 50 quando o fluido de perfuração 31 passa através do motor de lama 55 sob pressão. O conjunto de mancal 57 suporta as forças radial e axial da ferramenta de desintegração 50, o empuxo descendente do motor e a carga para cima reativa a partir do peso aplicado sobre a broca. Estabilizadores 58 acoplados ao conjunto de mancal 57 e outros locais adequados agem como centralizadores para a porção mais inferior do conjunto de motor de lama e outros tais locais adequados.

[0025] A unidade de controle de superfície 40 recebe sinais a partir dos sensores de fundo de poço 70 e dos dispositivos através de um transdutor 43, como um transdutor de pressão, colocado na linha de fluído 38, bem como a partir dos sensores S1, S2, S3, de sensores de carga de gancho, sensores de RPM, sensores de torque, e quaisquer outros sensores usados no sistema e processa tais sinais de acordo com as instruções programadas fornecidas para a unidade de controle de superfície 40. A unidade de controle de superfície 40 exibe parâmetros de perfuração desejados e outras informações em um visor/monitor 42 para uso por um operador no sítio de plataforma para controlar as operações de perfuração. A unidade de controle de superfície 40 contém um computador, uma memória para armazenar dados, programas de computador, modelos e algoritmos acessíveis por um processador no computador, um gravador, como unidade de fita, unidade de memória, etc. para registrar dados e outros periféricos. A unidade de controle de superfície 40 pode incluir também modelos de simulação para uso pelo computador para processar dados de acordo com as instruções programadas. A unidade de controle responde a comandos de usuário inseridos através de um dispositivo adequado, como um teclado. A unidade de controle 40 é adaptada para ativar alarmes 44 quando certas condições de operação inseguras ou indesejáveis ocorrem.

[0026] O conjunto de perfuração 90 também contém outros sensores e dispositivos ou ferramentas para fornecer uma variedade de medições relacionadas à formação que circunda o poço de exploração e para a perfuração do furo do poço 26 e ao longo de uma trajetória desejada. Tais dispositivos podem incluir um dispositivo para medir a resistividade de formação próxima e/ou na frente da broca de perfuração, um dispositivo de raios gama para medir a intensidade de raios gama de formação e dispositivos para determinar a inclinação, azimute e posição da coluna de perfuração. Uma ferramenta de resistividade de formação 64, produzida de acordo com uma modalidade aqui descrita, pode ser acoplada em qualquer local adequado, incluindo acima de um subconjunto de partida inferior 62, para estimar ou determinar a resistividade da formação próximo ou na frente da ferramenta de desintegração 50 ou em outros locais adequados. Um inclinômetro 74 e um dispositivo de raios gama 76 podem ser adequadamente colocados para respectivamente determinar a inclinação do BHA e a intensidade de raios gama de formação. Qualquer inclinômetro e dispositivo de raios gama adequados podem ser usados. Além disso, um dispositivo de azimute (não mostrado), como um magnetômetro ou um dispositivo giroscópico, pode ser usado para determinar o azimute de coluna de perfuração. Tais dispositivos são conhecidos na técnica e, portanto, não serão descritos em detalhe na presente invenção. No exemplo de configuração descrito acima, o motor de lama 55 transfere potência para a ferramenta de desintegração 50 através de um eixo de acionamento oco que também permite que o fluido de perfuração passe do motor de lama 55 para a ferramenta de desintegração 50. Em uma modalidade alternativa da coluna de perfuração 20, o motor de lama 55 pode ser acoplado abaixo da ferramenta de resistividade de formação 64 ou em qualquer outro lugar adequado.

[0027] Ainda com referência à Figura 1, outros dispositivos de perfilagem durante perfuração (LWD, de "logging-while-drilling") (geralmente denotados na presente invenção pelo número de referência 77), como dispositivos para medir a porosidade de formação, permeabilidade, densidade, propriedades de rocha, propriedades de fluido etc. podem ser colocados em locais adequados no conjunto de perfuração 90 para fornecer informações úteis para avaliar as formações de subsuperfície ao longo do poço de exploração 26. Tais dispositivos podem incluir, mas não se limitam a, ferramentas de medição de temperatura, ferramentas de medição da pressão, ferramentas de medição de diâmetro do poço (por exemplo, um calibre), ferramentas acústicas, ferramentas nucleares, ferramentas de ressonância magnética nuclear e ferramentas de amostragem e teste de formação.

[0028] Os dispositivos acima observados transmitem dados para um sistema de telemetria de fundo de poço 72, que, por sua vez, transmite os dados recebidos poço acima para a unidade de controle de superfície 40. O sistema de telemetria de fundo de poço 72 também recebe sinais e dados a partir da unidade de controle de superfície 40 que inclui um transmissor e transmite tais sinais e dados recebidos para os dispositivos de fundo de poço adequados. Em um aspecto, um sistema de telemetria de pulso de lama pode ser usado para comunicação de dados entre os sensores de fundo de poço 70 e dispositivos e os equipamentos de superfície durante operações de perfuração. Um transdutor 43 colocado na linha de alimentação de lama 38 detecta os pulsos de lama responsivos aos dados transmitidos pelo sistema de telemetria de fundo de poço 72. O transdutor 43 gera sinais elétricos em resposta às variações de pressão de lama e transmite tais sinais através de um condutor 45 para a unidade de controle de superfície 40. Em outros aspectos, qualquer outro sistema de telemetria adequado pode ser usado para comunicação de dados bidirecional (por exemplo, enlace descendente e enlace ascendente) entre a superfície e o BHA 90, incluindo, mas não se limitando a, um sistema de telemetria acústica, um sistema de telemetria eletromagnética, um sistema de telemetria óptica, um sistema de telemetria de tubulação com fio que pode usar repetidores ou acopladores sem fio na coluna de perfuração ou no furo de poço. A tubulação com fio pode ser composta pela união de seções de tubulação de perfuração, em que cada seção de tubulação inclui um link de comunicação de dados que funciona ao longo da tubulação. A conexão de dados entre as seções de tubulação pode ser feita por meio de qualquer método adequado incluindo, mas não se limitando a, conexões elétricas com fio ou ópticas, por indução, capacitivas, de acoplamento ressonante ou métodos de acoplamento direcional. No caso em que um flexitubo (tubulação em espiral) é usado como a tubulação de perfuração 22, o link de comunicação de dados pode funcionar ao longo de um lado do flexitubo.

[0029] O sistema de perfuração descrito até aqui se refere àqueles sistemas de perfuração que usam uma tubulação de perfuração para transportar o conjunto de perfuração 90 para o poço de exploração 26, em que o peso sobre a broca é controlado a partir da superfície, tipicamente mediante o controle da operação do guincho. Entretanto, um grande número dos sistemas de perfuração atuais, especialmente para a perfuração de furos de poço horizontais e altamente desviados, usa um flexitubo para transportar o conjunto de perfuração poço abaixo. Em tal aplicação, um propulsor é às vezes instalado na coluna de perfuração para fornecer a força desejada sobre a broca de perfuração. Além disso, quando é utilizado um flexitubo, este não é girado por uma mesa giratória, mas, de preferência, é injetado no furo do poço por um injetor adequado enquanto o motor de fundo de poço, como o motor de lama 55, gira a ferramenta de desintegração 50. Para a perfuração marítima, uma plataforma marítima ou uma embarcação é usada para suportar o equipamento de perfuração, incluindo a coluna de perfuração.

[0030] Ainda com referência à Figura 1, pode ser fornecida uma ferramenta de resistividade de formação 64 que inclui, por exemplo, uma pluralidade de antenas incluindo, por exemplo, transmissores 66a ou 66b e/ou receptores 68a ou 68b. A resistividade pode ser uma propriedade de formação que é de interesse na tomada de decisões de perfuração. Os versados na técnica irão reconhecer que outras ferramentas de propriedade de formação podem ser empregadas com ou no lugar da ferramenta de resistividade de formação 64.

[0031] A perfuração de liner pode ser uma configuração ou operação usada para fornecer um dispositivo de desintegração que se torna cada vez mais atraente na indústria de óleo e gás uma vez que tem várias vantagens em comparação com a perfuração convencional. Um exemplo de tal configuração é mostrado e descrito na patente de propriedade comum US n° 9.004.195, intitulada "Apparatus and Method for Drilling a Wellbore, Setting a Liner and Cementing the Wellbore During a Single Trip", que está incorporada ao presente documento a título de referência, em sua totalidade. É importante notar que, apesar de uma taxa de penetração relativamente baixa, o tempo para conduzir o liner até o alvo é reduzido devido ao fato de que o liner é assentado dentro do furo enquanto o furo do poço é simultaneamente perfurado. Isso pode ser benéfico em formações de expansão onde uma contração do poço perfurado pode dificultar uma instalação do liner posteriormente. Adicionalmente, a perfuração com liner em reservatórios esgotados e instáveis minimiza o risco de a tubulação ou coluna de perfuração ficar presa devido ao colapso do furo.

[0032] Embora a Figura 1 seja mostrada e descrita em relação a uma operação de perfuração, os versados na técnica irão reconhecer que configurações similares, embora com componentes diferentes, podem ser usadas para realizar operações de fundo de poço diferentes. Por exemplo, o cabo de aço, o flexitubo e/ou outras configurações podem ser usadas conforme conhecido na técnica. Adicionalmente, podem ser empregadas configurações de produção para extrair e/ou injetar materiais a partir de/em formações da terra. Dessa forma, a presente revelação não deve ser limitada a operações de perfuração, mas pode ser empregada para qualquer operação de fundo de poço adequada ou desejada.

[0033] Agora com referência à Figura 2, é mostrado um diagrama de linha esquemático de um exemplo do sistema 200 que inclui uma estrutura interna 210 disposta em uma estrutura externa 250. Nessa modalidade, a estrutura interna 210 é uma coluna interna, incluindo um conjunto de fundo de poço, conforme descrito abaixo. Adicionalmente, conforme ilustrado, a estrutura externa 250 é um revestimento ou coluna externa. A estrutura interna 210 inclui várias ferramentas que são móveis dentro de e em relação à estrutura externa 250. De acordo com modalidades da presente revelação, a estrutura interna 210 e a estrutura externa 250 podem ser movidas pelo equipamento de superfície em conjunto ou independentemente uma da outra. Conforme descrito na presente invenção, várias das ferramentas da estrutura interna 210 podem agir sobre e/ou com porções da estrutura externa 250 para realizar certas operações de fundo de poço. Adicionalmente, várias das ferramentas da estrutura interna 210 podem se estender além da estrutura externa 250 para realizar outras operações de fundo de poço, como perfuração.

[0034] Nessa modalidade, a estrutura interna 210 é adaptada para passar através da estrutura externa 250 e se conectar ao lado interno 250a da estrutura externa 250 em vários locais separados (também chamados na presente invenção de

"assentamentos" ou "locais de assentamento"). A modalidade mostrada da estrutura externa 250 inclui três assentamentos, ou seja, um assentamento inferior 252, um assentamento intermediário 254 e um assentamento superior 256. A estrutura interna 210 inclui um conjunto de perfuração ou conjunto de desintegração 220 (também chamado de "assentamento de fundo de poço") conectado a uma extremidade de fundo de um membro tubular 201, como uma coluna de tubulações unidas ou um flexitubo. O conjunto de perfuração 220 inclui um primeiro dispositivo de desintegração 202 (também chamado na presente invenção de "broca piloto") em sua extremidade de fundo para perfurar um poço de um primeiro tamanho 292a (também chamado na presente invenção de "furo piloto"). O conjunto de perfuração 220 inclui adicionalmente um dispositivo de manobra 204 que em algumas modalidades pode incluir vários membros de aplicação de força 205 configurados para se estender a partir do conjunto de perfuração 220 para aplicar força em uma parede 292a’ do furo piloto 292a perfurado pela broca piloto 202 para conduzir a broca piloto 202 ao longo de uma direção selecionada, como para perfurar um furo piloto desviado. O conjunto de perfuração 220 pode incluir também um motor de perfuração 208 (também chamado de "motor de lama") configurado para girar a broca piloto 202 quando um fluido 207 sob pressão é fornecido para a estrutura interna 210.

[0035] Na configuração da Figura 2, o conjunto de perfuração 220 é mostrado também como incluindo um alargador 212 que pode ser estendido e retraído em direção a um corpo do conjunto de perfuração 220, conforme desejado, para ampliar o furo piloto 292a para formar um furo do poço 292b, até pelo menos o tamanho da coluna externa. Em várias modalidades, por exemplo conforme mostrado, o conjunto de perfuração 220 inclui vários sensores (coletivamente designados pelo número de referência 209) para fornecer sinais relacionados a vários parâmetros de fundo de poço, incluindo, mas sem limitação, várias propriedades ou características de uma formação 295 e parâmetros relacionados à operação do sistema 200. O conjunto de perfuração 220 inclui também um circuito de controle (também chamado de "controlador") 224 que pode incluir circuitos 225 para condicionar os sinais dos vários sensores 209, um processador 226, como um microprocessador, um dispositivo de armazenamento de dados 227, como uma memória de estado sólido, e programas 228 acessíveis ao processador 226 para executar instruções contidas nos programas 228. O controlador 224 se comunica com um controlador de superfície (não mostrado) através de um dispositivo de telemetria adequado 229a que fornece comunicação bidirecional entre a estrutura interna 210 e o controlador de superfície. A unidade de telemetria 229a pode usar qualquer técnica de comunicação de dados adequada, incluindo, mas não se limitando a, telemetria de pulso de lama, telemetria acústica, telemetria eletromagnética e tubulação com fio. Uma unidade de geração de potência 229b na estrutura interna 210 fornece energia elétrica para os vários componentes na estrutura interna 210, incluindo os sensores 209 e outros componentes do conjunto de perfuração 220. O conjunto de perfuração 220 pode incluir também um segundo dispositivo de geração de energia 223 capaz de fornecer energia elétrica que independe da presença da energia gerada com o uso do fluido de perfuração 207 (por exemplo, o terceiro dispositivo de geração de energia 240b descrito abaixo).

[0036] Em várias modalidades, como a modalidade mostrada, a estrutura interna 210 pode adicionalmente incluir um dispositivo de vedação 230 (também chamado de "sub de vedação") que pode incluir um elemento de vedação 232, como um "packer" expansível e retrátil, configurado para fornecer uma barreira de fluxo ou vedação de fluido entre a estrutura interna 210 e a estrutura externa 250 quando o elemento de vedação 232 é ativado para estar em um estado expandido. Adicionalmente, a estrutura interna 210 pode incluir um sub de acionamento de liner 236 que inclui dispositivos de fixação 236a, 236b (por exemplo, elementos de trava, âncoras, elementos deslizantes etc.) que podem ser conectados de modo removível a qualquer um dos locais de assentamento na estrutura externa 250. Os dispositivos de fixação 236a, 236b são também chamados aqui de "elementos de engate externos". A estrutura interna 210 pode incluir, também, um sub ou dispositivo de ativação de suspensor 238, incluindo uma ferramenta de ativação, que tem elementos de vedação 238a, 238b configurados para ativar um suspensor giratório 270 na estrutura externa 250. A estrutura interna 210 pode incluir um terceiro dispositivo de geração de energia 240b, como um dispositivo acionado por turbina, operado pelo fluido 207 que flui através da coluna interna 210 configurado para gerar energia elétrica, e um segundo dispositivo de telemetria bidirecional 240a, que inclui um transmissor, que usa qualquer técnica de comunicação adequada, incluindo, mas não se limitando a, telemetria de pulso de lama, acústica, eletromagnética e de tubulação com fio. A estrutura interna 210 pode incluir adicionalmente um quarto dispositivo de geração de energia 241, que independe da presença de uma fonte de geração de energia com o uso de fluido de perfuração 207, como baterias. A estrutura interna 210 pode incluir adicionalmente tubos curtos 244 e um sub de ruptura 246.

[0037] Ainda com referência à Figura 2, a estrutura externa 250 inclui um liner 280 que pode alojar ou conter um segundo dispositivo de desintegração 251 (por exemplo, também chamado na presente invenção de "broca alargadora") em sua extremidade inferior. O alargador 251 é configurado para ampliar uma porção restante do furo 292a perfurado pela broca piloto 202. Em certos aspectos, a fixação da coluna interna no assentamento inferior 252 permite que a estrutura interna 210 perfure o furo piloto 292a e que o alargador 212 o alargue até o tamanho do poço de exploração 292 que é pelo menos tão grande quanto a estrutura externa 250. A fixação da estrutura interna 210 no assentamento intermediário 254 permite que a broca alargadora 251 amplie a seção do furo 292a não ampliada pelo alargador 212 (também chamada na presente invenção de "furo restante" ou "furo piloto restante"). A fixação da estrutura interna 210 no assentamento superior 256 permite cimentar um ânulo 287 entre o liner 280 e a formação 295 sem puxar a estrutura interna 210 para a superfície, isto é, em uma única viagem do sistema 200 poço abaixo. O assentamento inferior 252 inclui uma ranhura fêmea 252a e um sulco de trava 252b para fixar os dispositivos de fixação 236a e 236b do sub de acionamento de liner 236. De modo similar, o assentamento intermediário 254 inclui uma ranhura fêmea 254a e um sulco de trava 254b e o assentamento superior 256 inclui uma ranhura fêmea 256a e um sulco de trava 256b. Qualquer outro método adequado de fixação e/ou mecanismos de trava para conectar a estrutura interna 210 à estrutura externa 250 pode ser usado para o propósito desta revelação.

[0038] A estrutura externa 250 pode incluir, também, um dispositivo de controle de fluxo 262, como um conjunto ou dispositivo de prevenção de refluxo, colocado no lado interno 250a da estrutura externa 250 adjacente a sua extremidade inferior

253. Na Figura 2, o dispositivo de controle de fluxo 262 está em uma posição desativada ou aberta. Em tal posição, o dispositivo de controle de fluxo 262 permite a comunicação fluida entre o furo do poço 292 e o lado interno 250a da estrutura externa 250. Em algumas modalidades, o dispositivo de controle de fluxo 262 pode ser ativado (isto é, fechado) quando a broca piloto 202 é recuperada dentro da estrutura externa 250 para impedir a comunicação fluida do furo do poço 292 para o lado interno 250a da estrutura externa 250. O dispositivo de controle de fluxo 262 é desativado (isto é, aberto) quando a broca piloto 202 é estendida para fora da estrutura externa 250. Em um aspecto, os membros de aplicação de força 205 ou um outro dispositivo adequado podem ser configurados para ativar o dispositivo de controle de fluxo 262.

[0039] O dispositivo de controle de fluxo reverso 266, como um obturador ("flapper") ou outra estrutura de prevenção de refluxo, pode ser também fornecido para impedir a comunicação fluida do lado interno da estrutura externa 250 para locais abaixo do dispositivo de controle de fluxo reverso 266. A estrutura externa 250 inclui também um suspensor 270 que pode ser ativado pelo sub de ativação de suspensor 238 para ancorar a estrutura externa 250 ao revestimento hospedeiro

290. O revestimento hospedeiro 290 é instalado no furo do poço 292 antes da perfuração do furo do poço 292 com o sistema 200. Em um aspecto, a estrutura externa 250 inclui um dispositivo de vedação 285 para fornecer uma vedação entre a estrutura externa 250 e o revestimento hospedeiro 290. A estrutura externa 250 inclui adicionalmente um receptáculo 284 em sua extremidade superior que pode incluir uma luva de proteção 281 que tem uma ranhura fêmea 282a e um sulco de trava 282b. Uma barreira de detritos 283 pode também ser fornecida para impedir que cascalhos produzidos pela broca piloto 202, pelo alargador 212 e/ou pela broca alargadora 251 penetrem no espaço ou o ânulo entre a estrutura interna 210 e a estrutura externa 250.

[0040] Para perfurar o furo do poço 292, a estrutura interna 210 é colocada dentro da estrutura externa 250 e fixada à estrutura externa 250 no assentamento inferior 252 mediante a ativação dos dispositivos de fixação 236a, 236b do sub de acionamento de liner 236 conforme mostrado. Esse sub de acionamento de liner 236, quando ativado, conecta o dispositivo de fixação 236a às ranhuras fêmeas 252a e o dispositivo de fixação 236b ao sulco de trava 252b no assentamento inferior 252. Nessa configuração, a broca piloto 202 e o alargador 212 se estendem além da broca alargadora 251. Em funcionamento, o fluido de perfuração 207 alimenta o motor de perfuração 208 que gira a broca piloto 202 para fazer com que a mesma perfure o furo piloto 292a enquanto o alargador 212 amplia o furo piloto 292a até o diâmetro do furo de poço 292. A broca piloto 202 e o alargador 212 podem também ser girados pela rotação do sistema de perfuração 200, além da rotação dos mesmos pelo motor 208.

[0041] Em geral, existem três configurações e/ou operações diferentes que são realizadas com o sistema 200: perfuração, alargamento e cimentação. Em uma posição de perfuração, o conjunto de fundo de poço (BHA) sai completamente do liner para permitir a medição total e a capacidade de manobras (por exemplo, conforme mostrado na Figura 2). Em uma posição de alargamento, apenas o primeiro dispositivo de desintegração (por exemplo, broca piloto 202) está fora do liner para reduzir o risco de tubulação ou coluna de perfuração presa no caso de colapso do poço e o restante do BHA está alojado dentro da estrutura externa 250. Em uma posição de cimentação, o BHA é configurado dentro da estrutura externa 250 a uma certa distância do segundo dispositivo de desintegração (por exemplo, broca alargadora 251) para assegurar uma junta flutuante adequada.

[0042] Durante a realização de operações de fundo de poço, o uso de sistemas como aquele mostrado e descrito acima nas Figuras 1 e 2, é vantajoso monitorar o que está ocorrendo no fundo do poço. Algumas tais soluções incluem tubulação com fio (WP, de "wired pipe") onde o monitoramento é realizado com o uso de um ou mais sensores e/ou dispositivos e os dados coletados são transmitidos através de tubulações de perfuração especiais como um "cabo longo". Uma outra solução emprega a comunicação através de telemetria de pulso de lama (MPT, de "mud pulse telemetry"), onde o fluido de furo é usado como um canal de comunicação. Em tais modalidades, são gerados pulsos de pressão no fundo do poço (codificados), e um transdutor de pressão converte os pulsos de pressão em sinais elétricos (codificados). A telemetria de pulso de lama é, em comparação com a tubulação com fio, muito lenta (por exemplo, por um fator de mil). Uma informação específica é a localização. Isso é particularmente verdadeiro quando se deseja que uma operação de fundo de poço seja realizada em um ponto muito específico ao longo de um furo de poço, como, mas sem limitação, posicionamento de packer, escareamento, alargamento, fixação ou conexão da coluna interna à coluna externa e/ou estabilizadores de extensão, âncoras, lâminas, elementos deslizantes ou suspensores, etc.

[0043] As modalidades da presente revelação são dirigidas a ferramentas de definição ativadas por enlace descendente para aplicações de perfuração de liner ou outras aplicações com uma estrutura dentro da outra (por exemplo, aplicação de cabo de aço), sendo que a uma estrutura e a outra estrutura podem ser movidas pelo equipamento de superfície, em conjunto (por exemplo, juntamente como um movimento único) ou independentemente uma da outra (por exemplo, movendo uma enquanto a outra é mantida estacionária). No caso de aplicações de perfuração de liner, o liner e o equipamento de completação relacionado são transportados até o fundo do poço durante a operação de perfuração (por exemplo, conforme mostrado na disposição da Figura 2). No caso de cabo de aço ou outra aplicação similar, a ferramenta de cabo de aço ou outra estrutura interna pode ser inserida em e transportada através de uma estrutura externa para um local para que uma operação de fundo de poço seja realizada.

[0044] Em um exemplo não limitador, uma estrutura interna tem um sub de ativação de suspensor que é um componente de coluna de perfuração e é conectado a um sistema de barramento de conjunto de fundo de poço para fornecimento de energia e comunicação. Nesse exemplo, uma vez que o sistema de perfuração de liner alcança uma profundidade alvo dentro do poço de exploração, o sub de ativação de suspensor é posicionado próximo a e/ou em um suspensor de liner. O sub de ativação de suspensor, incluindo a ferramenta de ativação, que pode ser parte da estrutura interna, contém pelo menos um elemento de engaxetamento (também chamados aqui de "elemento de engate interno") que gera uma cavidade dentro de um ânulo formado entre a estrutura interna e a estrutura externa e em um elemento de detecção através de pelo menos uma porta de ativação em um dispositivo de interação no suspensor de liner. Para operar, a lama é circulada e uma válvula é aberta para transferir uma pressão diferencial a partir de uma trajetória de fluxo central, também chamada de "furo interno", do sub de ativação de suspensor para o ânulo e assim sobre um elemento de detecção, como um elemento de detecção de pressão (por exemplo, sensor de pressão ou pistão de ativação) do dispositivo de interação no suspensor de liner. Uma vez que o suspensor é fixado, pelo menos um elemento de engaxetamento (em algumas modalidades, dois elementos de engaxetamento) pode ser descomprimido e a coluna de perfuração (estrutura interna) é liberada do liner (estrutura externa). A título de exemplo não limitador, a operação da válvula pode ser realizada por dispositivos de transferência de pressão alternativos, como um pistão ou uma válvula de fuso que são acionados mecânica, hidráulica e/ou eletricamente. No caso de nenhum fluxo de lama dentro do poço de exploração, um dispositivo de bombeamento dentro da estrutura interna pode fornecer uma pressão diferencial para ativar o dispositivo de interação.

[0045] Agora com referência à Figura 3, é mostrada uma ilustração esquemática de um sistema 300 de acordo com uma modalidade da presente revelação. Nessa modalidade, similar àquela descrita acima, uma estrutura interna 310 é adaptada para passar através de uma estrutura externa 350 acionada por equipamentos de superfície e conectada ao lado interno 350a da estrutura externa 350 em vários locais separados (também chamados na presente invenção de "assentamentos" ou "locais de assentamento"). A modalidade mostrada da estrutura externa 350 inclui três assentamentos, ou seja, um assentamento inferior 352, um assentamento intermediário 354 e um assentamento superior 356. Em ainda outra modalidade, pode existir um, dois, três ou mais assentamentos. A estrutura interna 310 inclui um conjunto de perfuração 320 localizado em uma extremidade inferior da mesma, similar àquela mostrada e descrita acima.

[0046] Conforme observado acima, a estrutura interna 310 pode interagir com a estrutura externa 350, como através de engate entre uma ferramenta de fundo de poço interna 358 como um sub de ativação de suspensor, que faz parte da estrutura interna 310 e uma porção da estrutura externa 350, como um suspensor 370. Em algumas modalidades, conforme observado, a ferramenta de fundo de poço interna 358 é um sub de ativação de suspensor passível de enlace descendente que pode se estender e/ou interagir com uma porção da estrutura externa 350. Embora mostrado e descrito na presente invenção em relação a um engate entre um sub de ativação de suspensor (da estrutura interna) e um suspensor (da estrutura externa), os versados na técnica irão reconhecer que qualquer tipo de operação de fundo de poço e/ou disposição de ferramenta pode empregar as modalidades da presente revelação.

[0047] Agora com referência às Figuras 4A a 4D, são mostradas ilustrações esquemáticas de uma operação de acordo com uma modalidade não limitadora da presente revelação. As Figuras 4A a 4D representam uma sequência para a operação de um sub de ativação de suspensor, incluindo uma ferramenta de ativação 402, que opera sob um dispositivo de interação 404. A ferramenta de ativação 402 faz parte de uma estrutura interna 406 que é móvel dentro e através de uma estrutura externa 408 que inclui o dispositivo de interação 404. Uma ou mais partes da estrutura interna 406, incluindo a ferramenta de ativação 402, podem ser operadas para agir, engatar com ou de outro modo interagir com parte da estrutura externa 408, como em uma superfície interna 408a da estrutura externa 408 e/ou o dispositivo de interação 404.

[0048] A interação da ferramenta de ativação 402 com o dispositivo de interação 404 na estrutura externa 408 pode ser facilitada através de uma interação mecânica, elétrica, acústica e/ou óptica. A ferramenta de ativação 402 inclui um elemento de engate interno. O elemento de engate interno inclui pelo menos um dentre um elemento extensível, um elemento elétrico, um elemento acústico e/ou um elemento óptico. O elemento extensível (ou elementos extensíveis) pode ser um packer, um "snorkel", um pistão, uma garra, uma lâmina, uma haste e/ou uma nervura. Os elementos elétricos, acústicos e/ou ópticos podem ser transmissores de sinal elétrico, acústico e/ou óptico, respectivamente. No caso de uma ativação mecânica do dispositivo de interação 404, um sensor pode ser disposto dentro do dispositivo de interação 404 que tem capacidade para detectar movimento mecânico. A ativação mecânica pode ser detectada por um sensor do tipo botão ou outros tipos de sensores de complexidade variada, como sensores de carga (por exemplo, pressão, torque, carga de flexão, etc.). No caso da ativação elétrica, acústica e/ou óptica do dispositivo de interação 404, os sensores elétricos (por exemplo, capacitivo, indutivo, galvânico, etc.), sensores acústicos (por exemplo, sensores piezelétricos, diapasões, etc.) e/ou sensores ópticos (por exemplo, diodos, etc.) podem ser incorporados no dispositivo de interação 404.

[0049] A estrutura interna 406 e a estrutura externa 408, conforme mostrado, são transportadas através de um revestimento hospedeiro 410 que está disposto dentro de um poço de exploração 412 criado em uma formação 414. Uma ou ambas dentre a estrutura interna 406 e a estrutura externa 408, em algumas modalidades, podem incluir brocas de perfuração ou outras ferramentas, como mostrado nas Figuras 2 a 3. Um ânulo de ferramenta 416 é formado entre uma parte externa da estrutura interna 406 e a superfície interna 408a da estrutura externa 408. Pode ser vantajoso ter a estrutura externa 408 presa em relação ao revestimento hospedeiro

410. Entretanto, em outros momentos, a estrutura externa 408 precisa ser móvel em relação ao revestimento hospedeiro 410. Como tal, um engate ou mecanismo de preensão precisa ter capacidade para ser acionado apenas quando desejado, como em locais específicos. Consequentemente, o sistema 400 inclui a ferramenta de ativação 402 como parte da estrutura interna 406 que é operacional sob o dispositivo de interação 404 da estrutura externa 408.

[0050] Nessa modalidade, a ferramenta de ativação 402 inclui um primeiro elemento de engate 418 e um segundo elemento de engate interno 420. O dispositivo de interação 404 inclui um ou mais elementos de engate externos 422. Conforme mostrado na Figura 4A, a ferramenta de ativação 402 é posicionada no dispositivo de interação 404 com os elementos de engate internos 418, 420 posicionados acima e abaixo da porta de ativação do elemento de detecção do dispositivo de interação 404 para permitir o isolamento de uma porção do ânulo de ferramenta 416. Em geral, o um ou mais elementos de engate internos 418, 420 são configurados para isolar uma porção do ânulo de ferramenta ao redor da porta de ativação do elemento de detecção do dispositivo de interação 202. A ferramenta de ativação 402 pode incluir componentes eletrônicos e/ou ser operacionalmente conectada a um módulo de componentes eletrônicos que pode enviar/receber comunicações ao longo de uma linha de comunicação e, dessa forma, pode estar em comunicação com o equipamento de superfície (por exemplo, a unidade de controle 40 na Figura 1).

[0051] Embora a modalidade da Figura 4A ilustra (e descreva) uma disposição de dois "packers" para isolar uma porção em formato de ânulo formada entre a estrutura interna e a estrutura externa, várias outras porções conformadas e/ou barreiras de fluxo conformadas podem ser empregadas sem que se afaste do escopo da presente revelação. Por exemplo, em uma modalidade não limitadora, pode ser suficiente construir uma barreira de fluxo localizada entre uma válvula na ferramenta de ativação da estrutura interna e uma porta de fluxo do dispositivo de interação na estrutura externa. Tal barreira de fluxo pode não abranger ao redor de todo um ânulo, mas em vez disso, pode ser implementada para empregar apenas uma porção do ânulo entre as estruturas internas e externas, como uma conexão em formato de canal (por exemplo, um cilindro) entre o local da válvula na ferramenta de ativação da estrutura interna e a porção de ferramenta de ativação do dispositivo de interação da estrutura externa. Tal conexão em formato de canal pode passar através do ânulo.

[0052] Em operação, a ferramenta de ativação 402 pode receber instruções através de um enlace descendente. As instruções podem ser para realizar uma operação de interação, como a extensão dos elementos de engate externos 422 para conectar operacionalmente a estrutura externa 408 ao revestimento hospedeiro 410. Mediante o recebimento de instruções, os elementos de engate internos 418, 420 podem ser operados para isolar uma porção do ânulo de ferramenta para formar um ânulo ou cavidade isolada 416a. Os elementos de engate internos 418, 420 podem ser elementos do tipo packer que são expansíveis ou compressíveis de modo que uma porção dos elementos de engate internos 418, 420 possa engatar com a superfície interna 408a da estrutura externa 408 e formar o ânulo ou cavidade isolada 416a. Em um exemplo não limitador, os elementos de engate internos 418, 420 são comprimidos ou apertados para expandir para fora em engate com a superfície interna 408a. Tal engate entre os elementos de engate internos 418, 420 e a superfície interna 408a no dispositivo de interação 404 é ilustrativamente mostrado na Figura 4B, com o ânulo ou cavidade isolada 416a definida entre a ferramenta de ativação 402 e a superfície interna 408a no dispositivo de interação 404.

[0053] Conforme mostrado na Figura 4C, o ânulo ou cavidade isolada 416a é preenchida com fluido de poço de exploração. O ânulo ou cavidade isolada 416a, nessa modalidade, é pressurizada com o uso de pressão mais alta dentro do furo interno da estrutura interna mediante a transferência de um fluido como, mas sem limitação, lama, água, fluido de formação ou produção, etc. fornecido através de uma válvula da ferramenta de ativação 402. A lama dentro de um ânulo ou cavidade pressurizada 416b gera uma pressão diferencial no dispositivo de interação 404 e o um ou mais elementos de engate externos 422 irão acionar. A pressão diferencial está no dispositivo de interação 404. Por exemplo, uma válvula na ferramenta de ativação 402 permite o fluxo de fluido a partir de um furo interno para um ânulo ou cavidade isolada. A pressão diferencial está, então, presente no dispositivo de interação 404. O lado do dispositivo de interação 404 que está voltado para o ânulo interno experimenta uma pressão diferente do lado do dispositivo de interação 404 que está voltado para o ânulo externo. Nesse caso, o um ou mais elementos expansíveis, também chamados de elementos de engate externos 422, se estenderão para fora a partir do dispositivo de interação 404 da estrutura externa 408 e em engate com o revestimento hospedeiro 410, conforme mostrado na Figura 4C. A título de exemplo não limitador, o elemento de engate externo pode ser pelo menos um dentre um elemento deslizante, uma âncora, um pistão, uma lâmina, uma nervura, uma chave flutuante e/ou uma garra. Em algumas modalidades, a estrutura externa pode incluir uma fonte de energia, como uma bateria ou dispositivo de armazenamento de energia alternativo, com tal fonte de energia disposta para fornecer energia aos elementos de engate externos, se necessário.

[0054] Em algumas modalidades da presente descrição, um ou mais dos elementos de engate externos podem estar dispostos para interagir com uma estrutura externa, como uma formação de poço de exploração, um volume de cimento, etc. A interação em tais modalidades pode ser pelo menos uma dentre as medições de avaliação de formação (FE, de "formation evaluation") e/ou medições de ligação de cimento. O elemento (ou elementos) de engate externo de tais modalidades pode incluir sensores de medição, por exemplo, incluindo pelo menos um dentre um sensor de temperatura, um sensor de pressão, um sensor de resistividade, um sensor de radiação gama, um sensor nuclear, um sensor de ressonância magnética nuclear e/ou um sensor de amostragem de formação. Os dados adquiridos podem ser armazenados em uma memória não volátil na estrutura externa para recuperação e/ou processamento posterior.

[0055] Uma vez que o um ou mais elementos de engate externos 422 são ativados ou atuados, a ferramenta de ativação 402 pode ser operada para fechar a válvula e/ou pode operar para desengatar os elementos de engate internos 418, 420 da superfície interna 408a, permitindo que a lama disperse dentro do ânulo de ferramenta 416. Conforme mostrado na Figura 4D, o ânulo de ferramenta 416 é formado novamente sem qualquer interrupção ou seções isoladas e é contínuo ao longo do comprimento das estruturas internas e externas 406, 408. Após essa operação, a estrutura interna 406 pode ser movida em relação à estrutura externa

408. Além disso, a operação descrita acima pode ser realizada novamente em um segundo local com a ferramenta de ativação 402 interagindo com um segundo dispositivo de interação similar ao dispositivo de interação 404, em um local diferente ao longo do comprimento da estrutura externa 408.

[0056] De acordo com as modalidades da presente descrição, uma ativação eletrônica de enlace descendente de uma ferramenta de ativação é fornecida para permitir e realizar uma operação de fundo de poço onde a ferramenta de ativação interage com e/ou opera um dispositivo de interação. Por exemplo, uma operação de instalação de liner pode ser iniciada com o uso de ativação eletrônica através de um enlace descendente e uma ferramenta de ativação (por exemplo, parte de uma coluna de perfuração interna, ferramenta de cabo de aço) que está dentro de uma estrutura externa (por exemplo, uma coluna de perfuração externa, liner, etc.) pode atuar ou operar para causar uma operação ou ação através da estrutura externa para dessa forma engatar e instalar com um liner. A ferramenta de ativação age em resposta a instruções eletrônicas enviadas através de um enlace descendente a partir de um controlador de superfície para realizar uma operação de fundo de poço. Vantajosamente, as modalidades da presente revelação substituem as operações tradicionais de acionamento por esfera ("drop-ball") por uma comunicação de enlace descendente mais rápida e, dessa forma, tempos de operação aprimorados e/ou operações repetíveis podem ser realizadas no fundo do poço.

[0057] As operações de fundo de poço que são eletronicamente iniciadas através de um enlace descendente são obtidas com o uso de uma ferramenta de ativação (por exemplo, coluna de perfuração interna, ferramenta de cabo de aço, etc.) que age sobre um dispositivo de interação (por exemplo, uma porção de uma coluna externa, liner, revestimento, etc.). De acordo com uma modalidade não limitadora, uma ferramenta de ativação ou parte da mesma de uma estrutura interna é ativada por enlace descendente para operar e realizar uma primeira ação que induz uma segunda ação que é realizada por um dispositivo de interação em uma estrutura externa que a estrutura interna está dentro.

[0058] Em um exemplo não limitador, uma instrução de enlace descendente pode ser transmitida por um transmissor a partir da superfície para realizar uma operação de instalação de liner. Nesse caso, o enlace descendente é recebido por uma estrutura interna, a estrutura interna que tem uma seção de válvula que inclui uma válvula posicionada entre ou próximo a um ou mais elementos de engate internos opcionais. A seção de válvula pode ser disposta para ser controlável em resposta a um enlace descendente. Os elementos de engate internos podem vedar um volume (por exemplo, um ânulo entre a estrutura interna e a estrutura externa). A válvula é operada (em resposta às instruções de enlace descendente) para aumentar a pressão próximo aos elementos de engate internos mediante a transferência do fluido e, dessa forma, realizar uma operação de fundo de poço. Em várias modalidades, a válvula pode controlar, por exemplo, fluido hidráulico ou lama de perfuração. Uma pressão alterada, como uma pressão aumentada ou diminuída, entre a ferramenta de ativação e o dispositivo de interação age para operar um ou mais recursos no/do dispositivo de interação (por exemplo, elementos de suspensor de liner, dispositivos de fixação, elementos deslizantes, etc.).

[0059] Conforme será observado pelos versados na técnica, as modalidades da presente revelação podem ser usadas para realizar qualquer operação de ativação de ferramenta de fundo de poço e a presente revelação não se limita às disposições de "packers"/suspensor. As modalidades da presente revelação são dirigidas a operações que estão ocorrendo no lado externo ou são externas à estrutura externa ou ao dispositivo de interação, como feito por subs de suspensor de liner, conforme descrito na presente invenção. Adicionalmente, as modalidades podem ser usadas para realizar operação (ou operações) de ativação em múltiplos locais ao longo de uma estrutura externa com o uso de uma única ferramenta de ativação de uma estrutura interna.

[0060] Conforme descrito na presente invenção e em relação a uma modalidade não limitadora abaixo, são fornecidos aparelhos e métodos para ativação de enlace descendente de equipamentos de fundo de poço para realizar uma operação de fundo poço. Em geral, as modalidades são dirigidas ao posicionamento de uma ferramenta de ativação de uma estrutura interna dentro ou próximo a uma porta de ativação de um dispositivo de interação de uma estrutura externa, o dispositivo de ativação a ser ativado pela operação da ferramenta de ativação. Em um exemplo, a compressão de dois elementos de engate internos (por exemplo, elementos de engaxetamento) gera um ânulo ou cavidade isolada entre a estrutura interna e a estrutura externa, como entre a ferramenta de ativação e o dispositivo de interação. Uma válvula da estrutura interna é operada para permitir a conexão (por exemplo, hidráulica) entre um diâmetro interno do dispositivo de interação e um exterior ou componente externo do dispositivo de interação. A conexão hidráulica possibilita a operação do componente externo. Por exemplo, mediante a permissão do fluxo de fluido através da válvula, uma pressão diferencial é gerada dentro do ânulo ou cavidade. A pressão diferencial irá então ativar hidraulicamente um componente ou elemento do dispositivo de interação de modo que uma operação possa ser realizada externamente ao dispositivo de interação.

[0061] Em várias modalidades, conforme descrito na presente invenção, durante as operações de fundo de poço antes da ativação de e/ou interação com o dispositivo de interação, a válvula da ferramenta de ativação pode ser protegida contra detritos e outra contaminação mediante o preenchimento de um ânulo ao redor da estrutura interna ou qualquer outro tipo geométrico de cavidade associada à estrutura interna com óleo e vedando o mesmo com uma membrana de borracha, um pistão, um fole, ou qualquer outro tipo de barreira flexível em direção ao ânulo ou cavidade entre as estruturas internas e externas. Adicionalmente, em algumas modalidades, a pressão diferencial gerada dentro do ânulo ou cavidade entre as estruturas internas e externas para operar o dispositivo de interação pode ser suplementada pela operação de válvulas pulsadoras que podem ser usadas como redutores ajustáveis para ajustar a pressão diferencial dentro do ânulo ou cavidade. Adicionalmente, um elemento de engaxetamento opcional pode ser usado como uma vedação de pressão para o ânulo ou cavidade durante uma operação de cimentação. Além disso, a desativação de disposições da presente revelação, como a desativação da barreira de fluxo, pode ser obtida movendo-se a estrutura interna em relação à estrutura externa e, dessa forma, o desengate ou desativação fácil pode ser obtida. Alternativamente, a desativação pode ser obtida com o uso, novamente, de variações de pressão diferencial.

[0062] Agora com referência às Figuras 5A a 5B, são mostradas ilustrações de exemplo de uma estrutura interna 502 e uma estrutura externa 504 de um sistema 500 de acordo com uma modalidade da presente revelação. A Figura 5A ilustra vários recursos e componentes da estrutura interna 502 e a Figura 5B ilustra uma porção da estrutura interna 502 dentro da estrutura externa 504, que são todas assentadas dentro de um recurso ou estrutura externa 505 (por exemplo, formação, poço de exploração, revestimento hospedeiro, outro liner, etc.). Conforme mostrado na Figura 5B, a estrutura interna 502 pode ser assentada dentro da estrutura externa 504, e em várias disposições, a estrutura interna 502 é móvel dentro e em relação à estrutura externa 504.

[0063] A estrutura interna 502 tem uma seção de controle 506, uma seção de válvula 508 e uma seção de ativação 510. Abaixo das seções 506, 508, 510 pode estar um ou mais componentes de um conjunto de fundo de poço 512 ou outro componente (ou componentes) de fundo de poço. Embora mostradas como três seções separadas, os versados na técnica irão reconhecer que várias disposições alternativas são possíveis sem que se afaste do escopo da presente revelação. Por exemplo, uma ou mais dentre a seção de controle 506, a seção de válvula 508 e/ou a seção de ativação 510 podem ser integralmente formadas em uma única estrutura ou várias das funções podem ser incorporadas em outras partes da estrutura interna 502 em locais diferentes. Conforme mostrado, a seção de ativação 510 inclui uma ferramenta de ativação 514 que é posicionada entre o primeiro e o segundo elementos de engate internos 516, 518.

[0064] Conforme mostrado na Figura 5B, a estrutura interna 502 é posicionada dentro da estrutura externa 504. Adicionalmente, a estrutura externa 504 é disposta dentro do recurso externo 505, mostrado como um revestimento hospedeiro. Embora mostrado e descrito como um revestimento, os versados na técnica irão reconhecer que a estrutura externa 504 pode passar para dentro e através de várias outras estruturas/recursos, como um poço de exploração ou furo de poço, tubular, outro liner, etc. A estrutura externa 504 inclui um dispositivo de interação 520 que faz parte da e/ou está situado em um lado externo ou exterior da estrutura externa 504. Quando disposto conforme mostrado na Figura 5B, um ânulo interno 522 é formado entre a estrutura interna 502 e a estrutura externa 504. O ânulo interno 522 é similar ao ânulo de ferramenta 416 das Figuras 4A a 4D. Um ânulo externo 524 é formado entre a estrutura externa 504 e o recurso externo 505.

[0065] Em operação, um comando de enlace descendente pode ser transmitido ou comunicado para a seção de controle 506 da estrutura interna 502. A transmissão das instruções/comando de enlace descendente pode ser por telemetria de pulso de lama, telemetria eletromagnética, telemetria acústica, comunicação de tubulação com fio ou outras tecnologias de transmissão de enlace descendente/fundo de poço conforme conhecido na técnica. A seção de controle 506 irá então controlar a seção de válvula 508 e/ou a seção de ativação 510 para realizar uma operação particular. Em algumas modalidades, o controle pela seção de controle 506 pode incluir controlar a seção de válvula 508 para agir sobre a seção de ativação 510. Em um exemplo não limitador, a seção de controle 506 controla a seção de ativação 510 de modo que os elementos de engate internos 516, 518 se estendam a partir da estrutura interna 502 em engate com uma superfície interna da estrutura externa 504, isolando assim a ferramenta de ativação 514. A ferramenta de ativação 514 pode incluir uma ou mais portas e pode estar em comunicação fluida com a seção de válvula 508. Quando a porção do ânulo interno 522 ao redor da ferramenta de ativação 514 é isolada pelos elementos de engate internos 516, 518, a seção de válvula 508 pode controlar um fluxo de fluido (por exemplo, fluido hidráulico, lama, etc.) no ânulo interno 522. À medida que um fluido entra ou sai do ânulo interno 522, uma pressão de fluido e/ou pressão diferencial se altera dentro do ânulo interno 522, por exemplo, a pressão aumenta ou diminui.

[0066] À medida que a pressão diferencial aumenta dentro do ânulo interno 522, a força hidráulica pode ser aplicada à estrutura externa 504 e particularmente ao dispositivo de interação 520 (ou a uma porção do mesmo). A saber, mediante a operação da ferramenta de ativação 514, um dispositivo de interação 520 pode ser ativado ou operado para realizar uma operação de fundo de poço. Em um exemplo não limitador, o dispositivo de interação 520 pode incluir elementos deslizantes ou outros tipos de membros de extensão que podem ser estendidos devido à pressão diferencial e dessa forma se estendem a partir da estrutura externa 504 (e particularmente do dispositivo de interação 520) em engate com o recurso externo

505.

[0067] De acordo com uma modalidade não limitadora, uma função da seção de ativação 510 é separar ou bloquear uma trajetória hidráulica entre uma área superior (acima da seção de ativação 510) e a área inferior (abaixo da seção de ativação 510) do ânulo interno 522. Devido à existência dos dois elementos de engate internos 516, 518, é possível isolar uma seção do ânulo interno 522 e permitir que a seção de ativação 510 (ou ferramenta de ativação 514) conecte um fluido ou pressão de furo central diretamente com o fluido ou nível de pressão do ânulo interno 522 e/ou do ânulo externo 524 mediante a abertura de um curto-circuito através da ferramenta de ativação 514 e/ou do dispositivo de interação 520 em um local predefinido. Essa funcionalidade pode ser empregada também em uma área onde a estrutura interna 502 ressalta da estrutura externa 504 (por exemplo, conforme mostrado nas Figuras 2 a 3) e pode vedar ou isolar uma área contra uma parede de poço de exploração.

[0068] Conforme observado acima, a estrutura interna pode ser dividida em três seções principais. A seção de controle 506, a seção de válvula 508 e a seção de ativação 510. A seção de controle 506 aloja componentes eletrônicos e, opcionalmente, fluidos hidráulicos incluindo um reservatório de compensação de fluido hidráulico. A seção de válvula 508 consiste em vários bolsos e/ou elementos, incluindo, em algumas configurações, uma válvula de lama. Na extremidade inferior da seção de válvula 508 está a seção de ativação 510, mostrada como tendo os dois elementos de engate internos (por exemplo, elementos de engaxetamento de borracha) que são responsáveis por vedar o ânulo interno 522 entre as estruturas internas e externas 502, 504, conforme descrito na presente invenção.

[0069] A seção de controle 506 controla a ativação e desativação da seção de válvula 508 e da seção de ativação 510 e/ou subpartes das mesmas. A seção de controle 506 é uma seção alimentada da estrutura interna 502 e pode ser alimentada por um ou mais mecanismos de alimentação. Por exemplo, em algumas configurações, a seção de controle 506 é alimentada por energia elétrica a partir de uma bateria ou um alternador acionado por fluxo de lama que é alimentado por uma turbina, conforme será observado pelos versados na técnica. A energia elétrica pode ser transformada em potência hidráulica por um motor elétrico que aciona uma bomba dentro da seção de controle 506 (ou situada em uma outra seção da estrutura interna 502). Adicionalmente, a energia elétrica pode ser empregada para alimentar componentes eletrônicos, dispositivos de medição e/ou válvulas de controle de uma ou mais seções da estrutura interna 502.

[0070] A seção de ativação 510, e particularmente, os elementos de engate internos 516, 518, é configurada para permitir a vedação do ânulo interno 522 entre a estrutura interna 502 e a estrutura externa 504. Os elementos de engate internos 516, 518 da seção de ativação 510 podem ser ativados e desativados de maneira separada ou simultânea. Em algumas configurações da presente revelação, os elementos de engate internos 516, 518 podem ser operados por respectivos pistões. Esses pistões podem ser controlados individualmente por linhas de ativação associadas conforme descrito abaixo. Consequentemente, uma criação de uma barreira simples para fluxo de lama pode ser obtida se apenas um dos elementos de engate 516, 518 for ativado

(por exemplo, comprimido) ou de uma zona isolada entre ambas as estruturas interna e externa 502, 504 se ambos os elementos de engate internos 516, 518 forem ativados (por exemplo, comprimidos) simultaneamente. Em algumas modalidades não limitadoras, o elemento de engate interno pode ser um packer que pode ser inflável hidráulica ou pneumaticamente (packer inflável) ou pode ser um packer ativado mecanicamente (packer mecânico).

[0071] As Figuras 6A a 6C são ilustrações esquemáticas de uma seção de ativação 610 de acordo com a presente revelação. Mais particularmente, as Figuras 6A a 6C ilustram a operação e/ou ativação de elementos de engate internos 616, 618 de uma ferramenta de ativação 614 de uma seção de ativação 610 que faz parte de uma estrutura interna 602 de acordo com uma modalidade da presente revelação. Nessa modalidade, dois elementos de engate internos 616, 618 são ativadas com as Figuras 6A a 6C ilustrando uma sequência de ativação. A Figura 6A ilustra os elementos de engate internos 616, 618 em uma posição desativada e as Figuras 6B a 6C ilustram os elementos de engate internos 616 618 em uma posição ativada. A estrutura interna 602 e a ferramenta de ativação 614 da mesma pode ser disposta e móvel dentro de uma estrutura externa, como mostrado e descrito acima. Conforme descrito acima, a ferramenta de ativação 614 pode ser engatável com uma estrutura externa para formar um ânulo ou cavidade isolada. Para obter isso, a ferramenta de ativação 614 das Figuras 6A a 6C inclui os elementos de engate internos 616, 618. A extensão e, dessa forma, o engate dos elementos de engate internos 616, 618, nessa modalidade, são realizados através da operação de um conjunto de pistão 624 que tem um primeiro pistão 626 e um segundo pistão 628.

[0072] Os pistões 626, 628 são atuados por pressão de fluido que é fornecida através das respectivas primeira e segunda linhas de fluido 630, 632. As linhas de fluido 630, 632 conectam de modo fluido uma fonte de fluido (não mostrada), como uma fonte de fluido hidráulico, com cavidades que são formadas entre os respectivos pistões 626, 628 e um elemento de bloqueio intermediário 634. O elemento de bloqueio intermediário 634, conforme mostrado, é um anel que é fixado à estrutura interna 602 e os pistões 626, 628 são móveis em relação à estrutura interna 602. Uma primeira linha de fluido 630 fornece fluido em uma primeira câmara de ativação 636 que recebe fluido para atuar hidraulicamente o primeiro pistão 626 para longe do elemento de bloqueio intermediário 634 e em direção ao primeiro elemento de engate interno 616. De modo similar, uma segunda linha de fluido 632 fornece fluido em uma segunda câmara de ativação 638 que recebe fluido para atuar hidraulicamente o segundo pistão 628 para longe do elemento de bloqueio intermediário 634 e em direção ao segundo elemento de engate interno 618. O primeiro elemento de engate interno 616 é compressível entre o primeiro pistão 626 e um elemento de bloqueio superior 640. De modo similar, o segundo elemento de engate interno 618 é compressível entre o segundo pistão 628 e um elemento de bloqueio inferior 642. Quando o fluido entra na primeira câmara de ativação 636, o fluido age sobre o primeiro pistão 626 e impele o primeiro pistão 626 para a esquerda na Figura 6A. Quando o fluido entra na segunda câmara de ativação 638, o fluido age sobre o segundo pistão 628 e impele o segundo pistão 628 para a direita na Figura 6A.

[0073] Consequentemente, em algumas modalidades, o primeiro pistão 626 é movido para a esquerda (por exemplo, poço acima) e o segundo pistão 628 é movida para a direita (por exemplo, o fundo do poço) durante uma operação de ativação. Na presente disposição, o autorreforço é obtido quando a pressão externa é aplicada entre ambos os elementos de engate internos 616, 618. Entretanto, em algumas modalidades, isso pode ser alterado se a situação de pressão for diferente em qualquer outra aplicação onde a pressão do lado externo é maior do que entre os elementos de engate internos 616, 618.

[0074] Conforme observado, está localizado entre os pistões 626, 628 o elemento de bloqueio intermediário 634 que é fixado à estrutura interna 602. O elemento de bloqueio intermediário 634 serve como um suporte de vedação para dividir ambas as câmaras de ativação 636, 638 e assegura uma posição final definida dos pistões 626,

628. O elemento de bloqueio intermediário 634 impede um desequilíbrio dos pistões 626, 628 durante uma operação de desativação dos elementos de engate internos 616,

618. Isso se deve ao fato de que um pistão 626, 628 pode permanecer pelo menos parcialmente ativado enquanto o respectivo outro pistão 626, 628 se move de volta para uma posição desativada. Adicionalmente, as posições finais dos pistões ativados 626, 628 são definidas pelo respectivo elemento de bloqueio inferior 640 e elemento de bloqueio superior 642, que podem ser ajustadas se necessário. Os elementos de bloqueio inferior e superior 640, 642 podem impedir a tensão excessiva dos elementos de engate internos 616, 618 quando os elementos de engate internos 616, 618 são comprimidos, conforme mostrado nas Figuras 6B a 6C.

[0075] Conforme ilustrativamente mostrado na Figura 6B, uma operação de ativação é mostrada esquematicamente. O fluido é transportado para a primeira câmara de ativação 636 ao longo da primeira linha de fluido de ativação 630. De modo similar, o fluido é transportado para a segunda câmara de ativação 638 ao longo da segunda linha de fluido de ativação 632. O fluido pode ser fornecido a partir de uma seção de controle da estrutura interna 602, conforme descrito acima. O fluido pode ser fornecido em resposta a uma instrução de enlace descendente recebida pela seção de controle a partir de um controlador de superfície ou unidade de controle.

[0076] À medida que o volume e/ou a pressão de fluido aumenta na primeira e na segunda câmaras de ativação 636, 638, o primeiro e o segundo pistões 626, 628 são impelidos para longe do elemento de bloqueio intermediário 634. O primeiro pistão 626 é impelido para a esquerda e aplica pressão sobre o primeiro elemento de engate interno 616 que é unido pelo elemento de bloqueio superior

640. Consequentemente, o primeiro elemento de engate interno 616 é comprimido e se expande para fora a partir da ferramenta de ativação 614, e dessa forma pode engatar com uma superfície de uma estrutura externa (por exemplo, estrutura externa descrita acima). O segundo pistão 628 é impelido para a direita e aplica pressão sobre o segundo elemento de engate interno 618 que é unido pelo elemento de bloqueio inferior 642. Consequentemente, o segundo elemento de engate interno 618 é comprimido e se expande para fora a partir da ferramenta de ativação 614, e dessa forma pode engatar com uma superfície de uma estrutura externa (por exemplo, estrutura externa descrita acima).

[0077] Para desativar os elementos de engate internos 616, 618, uma operação reversa pode ser realizada, conforme mostrado na Figura 6C. Conforme mostrado esquematicamente, uma linha de fluido de desativação opcional 644 que pode ser conectada de modo fluido à primeira e à segunda câmaras de desativação 646, 648 é fornecida e pode ser suprida com fluido similar àquele descrito acima. Em algumas modalidades, os elementos de engate internos 616, 618 podem ser formados de borracha ou outro material semelhante à mola (ou incluir um elemento de inclinação mecânico) e naturalmente desativar ou retrair devido a um comportamento mecânico dos elementos de engate. Como tal, os pistões 626, 628 são empurrados para trás em direção à posição desativada (por exemplo, neutra) uma vez que a pressão das linhas de fluido de ativação 630, 632 é liberada. Entretanto, conforme observado, as câmaras de desativação opcionais 646, 648 podem fornecer forças adicionais para desativar os elementos de engate internos 616, 618 e/ou no caso de uma falha dentro da ferramenta de ativação 614, como pistões emperrados. Conforme mostrado esquematicamente, uma única linha de fluido de desativação 644 é conectada de modo fluido tanto à primeira como à segunda câmaras de desativação 646, 648. Entretanto, os versados na técnica irão reconhecer que múltiplas linhas de fluido podem ser empregadas (similares à primeira e à segunda linhas de fluido de ativação 630, 632). Como tal, a desativação hidráulica pode, opcionalmente, ser realizada em um ou ambos os elementos de engate internos 616, 618.

[0078] Conforme observado, os elementos de engate internos 616, 618 podem fornecer funcionalidade de vedação. Por exemplo, uma funcionalidade de vedação por pressão fornecida pelo primeiro elemento de engate interno 616 (por exemplo, elemento de engate superior ou poço acima) pode ser usada durante uma operação de cimentação. Quando um único elemento de engate é ativado, a desativação pode ser alcançada por um movimento relativo entre a estrutura interna 602 e uma estrutura externa à qual o elemento de engate pode ser engatado. Isso é vantajoso devido ao fato de que a comunicação com a ferramenta de ativação 614 pode não ser possível mediante a completação de uma operação de cimentação. Em tal operação de desativação, quando o primeiro elemento de engate interno 616 é ativado e a estrutura interna 602 é puxada para cima em relação a uma estrutura externa, o primeiro elemento de engate interno 616 comprime qualquer fluido na respectiva primeira câmara de ativação 636 que leva a um pico de pressão. O pico de pressão pode ser detectado por um transdutor de pressão na ferramenta de ativação 614 (por exemplo, uma unidade hidráulica) e uma rotina de desativação pode ser realizada.

[0079] Agora com referência às Figuras 7A a 7B, são mostradas ilustrações esquemáticas de uma seção de válvula 708 de acordo com uma modalidade da presente revelação. A Figura 7A ilustra uma primeira vista da seção de válvula 708, que ilustra uma disposição de entrada da seção de válvula 708. A Figura 7B ilustra uma segunda vista da seção de válvula 708, ilustrando uma disposição de saída da seção de válvula 708.

[0080] A seção de válvula 708 faz parte de uma estrutura interna 702, por exemplo, conforme mostrado e descrito acima. A estrutura interna 702 é disposta dentro e móvel ao longo de uma estrutura externa 704 e um ânulo de ferramenta 716 é formado entre a estrutura interna 702 e a estrutura externa 704. A estrutura interna 702 inclui uma trajetória de fluxo central 750. A trajetória de fluxo central 750 pode ser usada para transportar fluidos de perfuração, lama, fluidos hidráulicos, etc. de um local para outro através da estrutura interna 702. Conforme mostrado, a seção de válvula 708 está situada próximo a uma seção de ativação 710 similar àquela mostrada e descrita acima. A seção de válvula 708 inclui uma válvula 752 que é conectada de modo fluido à trajetória de fluxo central 750.

[0081] A válvula 752 é responsável para conectar a trajetória de fluxo central 750 da estrutura interna 702 com a ânulo de ferramenta 716 que está presente entre a estrutura interna 702 e a estrutura externa 704. A válvula 752 é configurada para permitir a transmissão de fluido e/ou pressão se uma área tiver um nível de pressão maior que a outra.

[0082] Por exemplo, a pressão dentro da trajetória de fluxo central 750 pode ser mais alta que a pressão dentro do ânulo da ferramenta 716. Isso pode ser uma condição normal quando um fluxo de lama está ligado e a lama é circulada através da trajetória de fluxo central 750 da ferramenta de ativação interna e, então, poço acima através do ânulo de ferramenta 716 e/ou poço acima através de um ânulo formado entre uma parte externa da estrutura externa 704 e uma parede de poço de exploração 701 (isto é, ânulo externo 724). Entretanto, devido a perdas de pressão em uma ou mais restrições e/ou perdas de pressão devido a forças de atrito, pode existir uma pressão diferencial entre a trajetória de fluxo central 750 e o ânulo de ferramenta 716 e/ou entre a trajetória de fluxo central 750 e o ânulo externo 724.

[0083] Em um outro exemplo, uma pressão dentro da trajetória de fluxo central 750 pode ser igual a uma pressão dentro do ânulo de ferramenta 716. Essa situação ocorre quando a circulação é desligada e não há também movimento da estrutura interna 702, considerando um fluido homogêneo ao longo de toda a coluna de fluido.

[0084] Em um outro exemplo, uma pressão dentro da trajetória de fluxo central 750 pode ser mais baixa que uma pressão dentro do ânulo de ferramenta 716. Essa condição pode ser rara, mas pode ocorrer se o fluido for não homogêneo ou durante uma operação de manobra devido às forças de deslocamento se a estrutura interna 702 e/ou a estrutura externa 704 for abaixada muito rápido no poço de exploração.

[0085] Para ativar um dispositivo de interação da estrutura externa 704 (por exemplo, dispositivo de interação 404 da Figura 4), a primeira condição descrita acima é empregada e a pressão é transmitida a partir da trajetória de fluxo central 750 para o ânulo de ferramenta 716 (quando isolado conforme descrito acima) em uma posição predefinida do dispositivo de interação da estrutura externa 704. Conforme mostrado, uma porta de entrada de válvula 754a conecta de modo fluido a trajetória de fluxo central 750 da estrutura interna 702 à válvula 752 ao longo de uma linha de entrada 754b. A porta de saída de válvula 756a está no lado externo da estrutura interna (Figura 7B) com a porta de saída de válvula 756a que conecta de modo fluido a válvula 752 e a trajetória de fluxo central 750 ao ânulo de ferramenta

716 ao longo de uma linha de saída 756b. Ambas as portas 754a, 756a são protegidas contra sedimentação através de um reservatório de fluido, graxa ou óleo pré-preenchido 758. Adicionalmente, a porta de entrada de válvula 754a é equipada com um fole de borracha 760 que separa a lama do óleo. No caso de um vazamento de elemento de engaxetamento, o fole 760 pode ser perfurado para fornecer suprimento de fluido ilimitado (por exemplo, lama) através da válvula 752.

[0086] A porta de saída de válvula 756a, conforme mostrado na Figura 7B, está situada no diâmetro externo da estrutura interna 702 (e particularmente no diâmetro externo da seção de válvula 708). A porta de saída 756a e a linha de saída 756b são protegidas por óleo contra sedimentação. Em uma configuração não limitadora, a porta de saída 756a apresenta um elemento de inserção que é equipado com uma membrana perfurada 774. A membrana 774 abre uma vez que uma pressão diferencial é aplicada à membrana 774 e fecha automaticamente uma vez que a pressão diferencial é aliviada.

[0087] Em algumas modalidades não limitadoras, uma pressão diferencial usada para interagir com o dispositivo de interação pode ser gerada por uma bomba de lama e/ou um pistão dentro da estrutura interna. Adicionalmente, em algumas modalidades, o fole de borracha pode ser substituído por uma válvula ou pistão. Tal disposição pode permitir que o fluido se mova diretamente de uma trajetória de fluxo central para o ânulo de ferramenta para alterar a pressão dentro do ânulo entre a estrutura interna e a estrutura externa.

[0088] Agora com referência à Figura 8, é mostrado um processo de fluxo 800 para realizar uma operação de fundo de poço de acordo com a presente revelação. O processo de fluxo 800 pode ser realizado por sistemas de fundo de poço conforme mostrado e descrito na presente invenção. Particularmente, o processo de fluxo 800 é realizado no fundo do poço com uma estrutura externa que tem pelo menos um dispositivo de interação e uma estrutura interna que é móvel dentro de e em relação à estrutura externa, sendo que a estrutura interna tem uma ferramenta de ativação. Por exemplo, em algumas modalidades, a estrutura externa pode ser uma coluna externa e a estrutura interna pode ser uma coluna interna, com a coluna interna sendo passível de enlace descendente e instrução para realizar uma ação com a ferramenta de ativação para causar uma ação pelo dispositivo de interação. Em outras modalidades, a estrutura interna pode ser uma ferramenta de cabo de aço que é transportada dentro de um liner ou outro revestimento. Várias outras configurações são possíveis sem que se afaste do escopo da presente revelação.

[0089] No bloco 802, a estrutura interna é movida poço abaixo, juntamente com uma estrutura externa ou em relação a uma estrutura externa. A estrutura interna é movida de modo que a ferramenta de ativação fique alinhada com o dispositivo de interação de uma maneira que possibilite a operação, conforme descrito na presente invenção. Em algumas modalidades, a estrutura interna inclui uma seção de controle, uma seção de válvula e uma seção de ativação, com a ferramenta de ativação sendo parte da seção de ativação.

[0090] No bloco 804, uma instrução de enlace descendente é enviada à estrutura interna. Tal enlace descendente pode ser por quaisquer meios de comunicação conhecidos. A estrutura interna pode incluir componentes eletrônicos para receber as instruções de enlace descendente.

[0091] No bloco 806, a estrutura interna realiza uma rotina de ativação. A rotina de ativação pode ser uma operação de uma válvula, pistão e/ou motor para gerar um diferencial de pressão dentro da estrutura interna e/ou entre uma trajetória de fluxo central e um ânulo de ferramenta que é formado entre a estrutura interna e a estrutura externa. Alternativamente, a pressão diferencial pode ser gerada independentemente da pressão na trajetória de fluxo central por um sistema eletro- hidráulico dentro da estrutura interna. Outras rotinas de ativação podem ser eletrônicas, mecânicas, hidráulicas e/ou combinações das mesmas.

[0092] No bloco 808, a rotina de ativação faz com que uma rotina de interação seja realizada com a estrutura externa. A rotina de interação pode ser iniciada por um diferencial de pressão causado pela rotina de ativação.

[0093] O processo de fluxo 800 pode ser usado para realizar rotinas de isolamento com a estrutura interna em relação à estrutura externa, conforme descrito acima, como uma rotina de ativação. Adicionalmente, a rotina de interação pode ser causada por diferenciais de pressão formados dentro do ânulo de ferramenta entre a estrutura interna e a estrutura externa dentro da área isolada. A rotina de interação pode ser uma extensão de componentes ou alguma outra ação que é externa a ou "fora" da estrutura externa (por exemplo, dentro de um poço de exploração e interação com um revestimento hospedeiro, outro liner e/ou parede de formação).

[0094] Os versados na técnica irão reconhecer que as modalidades da presente revelação podem ser usadas para realizar uma operação de ativação de suspensor. Em tal modalidade, a estrutura externa é ou inclui um suspensor de liner. O suspensor de liner, em algumas modalidades não limitadoras, pode ser de qualquer tamanho de liner, incluindo, mas sem limitação, 7 polegadas/n° 32 ou 7 polegadas/n° 26.

[0095] Em algumas modalidades, a seção de ativação (por exemplo, seção de ativação 610 das Figuras 6A a 6C.) pode incluir estabilizadores para estabilizar em relação à estrutura externa. Por exemplo, com referência às Figuras 6A a 6C, o elemento de bloqueio superior e os elementos de bloqueio inferiores podem ser equipados com blocos estabilizadores. Os blocos estabilizadores podem ser fixados à seção de ativação (e particularmente aos elementos de bloqueio) com parafusos ou outros prendedores e podem ser substituídos sem desmontar toda a estrutura interna e/ou seções completas da mesma. Em modalidades alternativas, em vez dos blocos estabilizadores já discutidos, a estrutura interna pode ser configurada com estabilizadores de rosca, que são luvas simples com uma rosca, conforme será observado pelos versados na técnica. Além disso, os versados na técnica irão reconhecer que qualquer número de elementos de engate e/ou ferramentas de estrutura interna pode ser configurado ao longo do comprimento da estrutura interna.

[0096] A título de exemplo não limitador, os elementos de engate internos podem ser modulares e/ou intercambiáveis sem desmontar a estrutura interna. Os elementos de engate internos intercambiáveis podem permitir a instalação de tamanhos de packer diferentes para servir diâmetros internos diferentes da estrutura externa. Os packers podem ser produzidos a partir de vários materiais, incluindo, mas não se limitando a, borracha natural, elastômeros fluorados diferentes (por exemplo, FKM, FFKM), borrachas de nitrila butadieno (por exemplo, NBR, HNBR), etc. e podem lidar com fluidos de perfuração diferentes, condições de perfuração de demanda variadas e/ou regimes de temperatura e/ou pressão variados. O uso de posições de bloqueio de extremidade diferentes pode permitir o ajuste a diâmetros de packer inflado diferentes.

[0097] Em algumas modalidades alternativas não limitadoras, os elementos de engate internos da estrutura interna podem ser usados para ativar ou desativar parte de uma estrutura externa diretamente, em comparação com serem usados para gerar uma pressão diferencial. Por exemplo, os elementos de engate interno podem ser expandidos para engatar e/ou segurar uma luva (isto é, a estrutura externa) e empurrar ou puxar a luva para uma outra posição. Em algumas modalidades, os elementos de engate internos podem ser mecanicamente estendidos (por exemplo, packer mecânico) em vez de depender de uma configuração de pistão operado hidraulicamente, conforme descrito acima. Adicionalmente, em algumas modalidades, a força radial gerada pelos elementos de engate internos (por exemplo, uma lâmina ou lança) pode ser usada para empurrar uma porção de uma estrutura externa diretamente, por exemplo, uma chave ou mecanismo de liberação.

[0098] Em algumas modalidades, a habilidade de isolar uma seção do ânulo de ferramenta (ou um ânulo externo à estrutura interna) pode permitir a amostragem de fluidos. Por exemplo, os elementos de engate internos podem isolar um ânulo em uma seção de furo aberta ou mesmo em um revestimento hospedeiro perfurado para permitir a amostragem de fluidos. Os componentes e ferramentas de amostragem de fluido em tal modalidade seriam parte da ferramenta de ativação aqui descrita. Adicionalmente, tal isolamento pode ser usado para isolar áreas perfuradas ou um simples furo, rachadura, etc. Uma outra aplicação para ferramentas e disposições de acordo com a presente revelação pode ser a limpeza de uma estrutura externa esfregando-se um diâmetro interno da estrutura externa com os elementos de engate internos da estrutura interna.

[0099] Modalidade 1: Um método para realizar uma operação de fundo de poço em um poço de exploração, sendo que o método compreende: mover, com o uso de equipamento de superfície, uma estrutura interna e uma estrutura externa dentro do poço de exploração, a estrutura externa equipada com um dispositivo de interação e a estrutura interna configurada para ser movida em relação à estrutura externa em uma direção paralela ao poço de exploração pelo equipamento de superfície, transmitir, por um transmissor, uma instrução de enlace descendente para a estrutura interna, e executar uma rotina de interação com o dispositivo de interação em resposta à instrução de enlace descendente, sendo que a rotina de interação compreende uma interação pelo menos parcialmente fora da estrutura externa para realizar a operação de fundo de poço.

[0100] Modalidade 2: O método, de acordo com quaisquer das modalidades aqui descritas, sendo que a estrutura interna compreende uma ferramenta de ativação, sendo que o método compreende executar uma rotina de ativação que inicia a rotina de interação em resposta à instrução de enlace descendente.

[0101] Modalidade 3: O método, de acordo com quaisquer das modalidades aqui descritas, sendo que a rotina de ativação compreende criar uma barreira de fluxo em uma porção formada entre a estrutura interna e a estrutura externa.

[0102] Modalidade 4: O método, de acordo com quaisquer das modalidades aqui descritas, sendo que a rotina de ativação compreende alterar uma pressão dentro de uma porção formada entre a estrutura interna e a estrutura externa.

[0103] Modalidade 5: O método, de acordo com quaisquer das modalidades aqui descritas, sendo que a rotina de ativação compreende ativar pelo menos um elemento de engate interno.

[0104] Modalidade 6: O método, de acordo com quaisquer das modalidades aqui descritas, sendo que a ativação do pelo menos um elemento de engate interno compreende expandir um elemento de packer.

[0105] Modalidade 7: O método, de acordo com quaisquer das modalidades aqui descritas, sendo que o pelo menos um elemento de engate interno é pelo menos um dentre um elemento extensível, um elemento elétrico, um elemento óptico e um elemento acústico.

[0106] Modalidade 8: O método, de acordo com quaisquer das modalidades aqui descritas, sendo que a rotina de interação compreende ativar pelo menos um elemento de engate externo.

[0107] Modalidade 9: O método, de acordo com quaisquer das modalidades aqui descritas, sendo que a estrutura externa é um primeiro liner e o pelo menos um elemento de engate externo conecta mecanicamente o primeiro liner a pelo menos um dentre o poço de exploração, um segundo liner e um revestimento.

[0108] Modalidade 10: O método, de acordo com quaisquer das modalidades aqui descritas, sendo que a instrução de enlace descendente é transmitida por pelo menos uma dentre: telemetria de pulso de lama, telemetria eletromagnética, telemetria acústica e uma telemetria de tubulação com fio.

[0109] Modalidade 11: O método, de acordo com quaisquer das modalidades aqui descritas, sendo que a estrutura interna é pelo menos (i) removida da estrutura externa depois que a rotina de interação é realizada, e (ii) movida dentro da estrutura externa antes de a rotina de interação ser executada.

[0110] Modalidade 12: Um sistema ativado por enlace descendente para realizar uma operação de fundo de poço, sendo que o sistema compreende: equipamento de superfície para realizar operações de fundo de poço; uma estrutura externa operacionalmente conectada ao equipamento de superfície; uma estrutura interna operacionalmente conectada ao equipamento de superfície e disposta dentro da estrutura externa, sendo que a estrutura interna e a estrutura externa são móveis dentro de um poço de exploração pela operação do equipamento de superfície, a estrutura externa inclui um dispositivo de interação e a estrutura interna é configurada para ser movida em relação à estrutura externa em uma direção paralela ao poço de exploração pelo equipamento de superfície; sendo que a estrutura interna é configurada para receber instruções de enlace descendente; e o dispositivo de interação é configurado para executar uma rotina de interação em resposta à instrução de enlace descendente, sendo que a rotina de interação compreende uma interação pelo menos parcialmente com um lado externo da estrutura externa para realizar a operação de fundo de poço.

[0111] Modalidade 13: O sistema, de acordo com quaisquer das modalidades aqui descritas, sendo que a estrutura interna compreende uma ferramenta de ativação configurada para executar uma rotina de ativação que inicia a rotina de interação em resposta à instrução de enlace descendente transmitida.

[0112] Modalidade 14: O sistema, de acordo com quaisquer das modalidades aqui descritas, sendo que a rotina de ativação compreende pelo menos uma dentre as ações de: criar uma barreira de fluxo em uma porção formada entre a estrutura interna e a estrutura externa; e alterar uma pressão dentro de uma porção formada entre a estrutura interna e a estrutura externa.

[0113] Modalidade 15: O sistema, de acordo com quaisquer das modalidades aqui descritas, sendo que a estrutura externa é um primeiro liner e o pelo menos um elemento de engate externo conecta mecanicamente o primeiro liner a pelo menos um dentre o poço de exploração, um segundo liner e um revestimento.

[0114] Modalidade 16: O sistema, de acordo com quaisquer das modalidades aqui descritas, sendo que a estrutura interna inclui uma seção de controle, uma seção de válvula e uma seção de ativação.

[0115] Modalidade 17: O sistema, de acordo com quaisquer das modalidades aqui descritas, sendo que a seção de válvula inclui uma válvula que é posicionada entre uma trajetória de fluxo central dentro da estrutura interna e uma porção formada entre a estrutura interna e a estrutura externa.

[0116] Modalidade 18: O sistema, de acordo com quaisquer das modalidades aqui descritas, sendo que a seção de válvula é controlável para controlar pelo menos um dentre uma pressão de fluido e um fluxo de fluido de fluido a partir da trajetória de fluxo central e da porção formada entre a estrutura interna e a estrutura externa.

[0117] Modalidade 19: O sistema, de acordo com quaisquer das modalidades aqui descritas, sendo que a seção de ativação inclui pelo menos um elemento de engate interno.

[0118] Modalidade 20: O sistema, de acordo com quaisquer das modalidades aqui descritas, sendo que o pelo menos um elemento de engate interno é um packer ou um elemento extensível.

[0119] Em apoio aos ensinamentos da presente invenção, vários componentes de análise podem ser usados incluindo um sistema digital e/ou analógico. Por exemplo, controladores, sistemas de processamento de computador e/ou sistemas de direcionamento geológico, conforme aqui fornecidos e/ou usados com as modalidades aqui descritas, podem incluir sistemas digitais e/ou analógicos. Os sistemas podem ter componentes como processadores, mídias de armazenamento, memória, entradas, saídas, links de comunicação (por exemplo, com fio, sem fio, óptico ou outros), interfaces de usuário, programas de software, processadores de sinal (por exemplo, digital ou analógico) e outros tais componentes (por exemplo, como resistores, capacitores, indutores e outros) para fornecer operação e análises do aparelho e métodos revelados na presente invenção em qualquer uma de várias maneiras bem entendidas na técnica. É considerado que esses ensinamentos podem ser, mas não precisam ser, implementados em combinação com um conjunto de instruções executáveis por computador armazenadas em uma mídia legível por computador não transitória, incluindo memória (e.g., ROMs, RAMs), óptica (por exemplo, CD-ROMs), ou magnética (por exemplo, discos, discos rígidos), ou qualquer outro tipo que, quando executado, faz com que um computador implemente os métodos e/ou processos aqui descritos. Essas instruções podem fornecer operação do equipamento, controle, coleta de dados, análise e outras funções consideradas relevantes por um designer de sistemas, proprietário, usuário, ou outro pessoal, além das funções descritas nesta revelação. Os dados processados, como resultado de um método implementado, podem ser transmitidos como um sinal através de uma interface de saída de processador para um dispositivo de recebimento de sinal. O dispositivo de recebimento de sinal pode ser um monitor de exibição ou impressora para apresentar o resultado para um usuário. Alternativa ou adicionalmente, o dispositivo de recebimento de sinal pode ser uma memória ou uma mídia de armazenamento. Será observado que o armazenamento do resultado na memória ou na mídia de armazenamento pode transformar a memória ou mídia de armazenamento em um novo estado (isto é, que contém o resultado) a partir de um estado anterior (isto é, que não contém o resultado). Adicionalmente, em algumas modalidades, um sinal de alerta pode ser transmitido a partir do processador para uma interface de usuário se o resultado exceder um valor limite.

[0120] Adicionalmente, vários outros componentes podem ser incluídos e chamados para fornecer aspectos dos ensinamentos da presente invenção. Por exemplo, um sensor, transmissor, receptor, transceptor, antena, controlador, unidade óptica, unidade elétrica e/ou unidade eletromecânica podem ser incluídos em apoio aos diversos aspectos discutidos na presente invenção ou em apoio a outras funções além desta revelação.

[0121] O uso dos termos "um", "uma", "o" e "a" e referências similares no contexto de descrever a invenção (especialmente no contexto das reivindicações a seguir) deve ser interpretado como abrangendo tanto o singular quanto o plural, exceto onde indicado em contrário na presente invenção ou claramente contradito pelo contexto. Adicionalmente, deve ser considerado adicionalmente que os termos "primeiro", "segundo" e similares na presente invenção não denotam qualquer ordem, quantidade ou importância, sendo ao invés disso usados para distinguir um elemento de outro. O modificador "cerca de" usado em conexão com uma quantidade é inclusivo do valor declarado e tem o significado ditado pelo contexto (por exemplo, ele inclui o grau de erro associado à medição da quantidade específica).

[0122] O diagrama (ou diagramas) de fluxo aqui representado é apenas um exemplo. Podem existir diversas variações para este diagrama ou as etapas (ou operações) descritas no mesmo sem que se afaste do escopo da presente revelação. Por exemplo, as etapas podem ser realizadas em uma ordem diferente,

ou as etapas podem ser adicionadas, removidas ou modificadas. Todas essas variações são consideradas uma parte da presente revelação.

[0123] Será reconhecido que os vários componentes ou tecnologias podem fornecer certos recursos ou funcionalidades necessárias ou benéficas. Consequentemente, essas funções e recursos conforme pode ser necessário em apoio às reivindicações anexas e variações das mesmas, são reconhecidos como sendo inerentemente incluídos como uma parte dos ensinamentos da presente invenção e uma parte da presente revelação.

[0124] Os ensinamentos da presente revelação podem ser usados em uma variedade de operações de poços. Essas operações podem envolver o uso de um ou mais agentes de tratamento para tratar uma formação, os fluidos residentes em uma formação, um poço e/ou equipamentos no poço, como uma tubulação de produção. Os agentes de tratamento podem estar sob a forma de líquidos, gases, sólidos, semissólidos e misturas dos mesmos. Os agentes de tratamento ilustrativos incluem, mas não se limitam a, fluidos de fraturamento, ácidos, vapor, água, salmoura, agentes anticorrosão, cimento, modificadores de permeabilidade, lamas de perfuração, emulsificantes, desemulsificantes, sinalizadores, melhoradores de fluxo, etc. As operações de poços ilustrativas incluem, mas não se limitam a, fraturamento hidráulico, estimulação, injeção de sinalizador, limpeza, acidificação, injeção de vapor, injeção de água, cimentação, etc.

[0125] Embora as modalidades descritas na presente invenção tenham sido descritas com referência a várias modalidades, será entendido que várias alterações podem ser feitas e equivalentes podem ser substituídos por elementos dos mesmos sem que se afaste do escopo da presente revelação. Adicionalmente, muitas modificações serão observadas para adaptar um instrumento, situação ou material particular aos ensinamentos da presente revelação sem que se afaste do escopo da mesma. Portanto, pretende-se que a revelação não se limite às modalidades particulares reveladas como o melhor modo contemplado para realizar os recursos descritos, mas que a presente revelação inclua todas as modalidades abrangidas pelo escopo das reivindicações anexas.

[0126] Consequentemente, as modalidades da presente revelação não devem ser vistas como limitadas pela descrição anteriormente mencionada, mas são apenas limitadas pelo escopo das reivindicações anexas.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método para realizar uma operação de fundo de poço em um poço de exploração (26, 412), sendo o método caracterizado por compreender: mover, com o uso de equipamento de superfície, uma estrutura interna (210, 310, 502, 602, 702) e uma estrutura externa (250, 350, 406, 408, 502, 504, 704) dentro do poço de exploração (26, 412), a estrutura externa (250, 350, 406, 408, 502, 504, 704) equipada com um dispositivo de interação (202, 404, 520) e a estrutura interna (210, 310, 406, 502, 602, 702) configurada para ser movida em relação à estrutura externa (250, 350, 406, 408, 502, 504, 704) em uma direção paralela ao poço de exploração (26, 412) pelo equipamento de superfície; transmitir, por um transmissor (66a, 66b), uma instrução de enlace descendente para a estrutura interna (210, 310, 406, 502, 602, 702); e executar uma rotina de interação com o dispositivo de interação (202, 404, 520) em resposta à instrução de enlace descendente, sendo que a rotina de interação compreende uma interação pelo menos parcialmente fora da estrutura externa (250, 350, 406, 408, 502, 504, 704) para realizar a operação de fundo de poço.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, em que a estrutura interna (210, 310, 406, 502, 602, 702) compreende uma ferramenta de ativação (402, 514, 614), sendo o método caracterizado por compreender executar uma rotina de ativação que inicia a rotina de interação em resposta à instrução de enlace descendente, de preferência sendo que a rotina de ativação compreende pelo menos uma dentre as ações de: criar uma barreira de fluxo em uma porção formada entre a estrutura interna (210, 310, 406, 502, 602, 702) e a estrutura externa (250, 350, 406, 408, 502, 504, 704); alterar uma pressão dentro de uma porção formada entre a estrutura interna (210, 310, 406, 502, 602, 702) e a estrutura externa (250, 350, 406, 408, 502, 504, 704); e/ou ativar pelo menos um elemento de engate interno (418, 420, 516, 518, 616, 618).

3. Método, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por, mediante a ativação de pelo menos um elemento de engate interno (418, 420,

516, 518, 616, 618), a ativação do pelo menos um elemento de engate interno (418, 420, 516, 518, 616, 618) compreender expandir um elemento de packer e/ou sendo que o pelo menos um elemento de engate interno (418, 420, 516, 518, 616, 618) é pelo menos um dentre um elemento extensível, um elemento elétrico, um elemento óptico e um elemento acústico.

4. Método, de acordo com quaisquer das reivindicações anteriores, caracterizado por a rotina de interação compreender ativar pelo menos um elemento de engate externo (422), de preferência sendo que a estrutura externa (250, 350, 406, 408, 502, 504, 704) é um primeiro liner (38) e o pelo menos um elemento de engate externo (422) conecta mecanicamente o primeiro liner (38) a pelo menos um dentre o poço de exploração (26, 412), um segundo liner (38) e um revestimento.

5. Método, de acordo com quaisquer das reivindicações anteriores, caracterizado por a instrução de enlace descendente ser transmitida por pelo menos uma dentre: telemetria de pulso de lama, telemetria eletromagnética, telemetria acústica e telemetria de tubulação com fio.

6. Método, de acordo com quaisquer das reivindicações anteriores, caracterizado por a estrutura interna (210, 310, 406, 502, 602, 702) ser pelo menos (i) removida da estrutura externa (250, 350, 406, 408, 502, 504, 704) depois que a rotina de interação é realizada, e (ii) movida dentro da estrutura externa (250, 350, 406, 408, 502, 504, 704) antes da rotina de interação ser executada.

7. Sistema ativado por enlace descendente para realizar uma operação de fundo de poço, sendo o sistema caracterizado por compreender: equipamento de superfície para realizar operações de fundo de poço; uma estrutura externa (250, 350, 406, 408, 502, 504, 704) operacionalmente conectada ao equipamento de superfície; uma estrutura interna (210, 310, 406, 502, 602, 702) operacionalmente conectada ao equipamento de superfície e disposta dentro da estrutura externa (250, 350, 406, 408, 502, 504, 704), sendo que a estrutura interna (210, 310, 406, 502, 602, 702) e a estrutura externa (250, 350, 406, 408, 502, 504, 704) são móveis dentro de um poço de exploração (26, 412) por meio da operação do equipamento de superfície, a estrutura externa (250, 350, 406, 408, 502, 504, 704) inclui um dispositivo de interação (202, 404, 520) e a estrutura interna (210, 310, 406, 502, 602, 702) é configurada para ser movida em relação à estrutura externa (250, 350, 406, 408, 502, 504, 704) em uma direção paralela ao poço de exploração (26, 412) pelo equipamento de superfície; sendo que a estrutura interna (210, 310, 406, 502, 602, 702) é configurada para receber instruções de enlace descendente; e o dispositivo de interação (202, 404, 520) é configurado para executar uma rotina de interação em resposta à instrução de enlace descendente, sendo que a rotina de interação compreende uma interação pelo menos parcialmente com um lado externo da estrutura externa (250, 350, 406, 408, 502, 504, 704) para realizar a operação de fundo de poço.

8. Sistema ativado por enlace descendente, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado por a estrutura interna (210, 310, 406, 502, 602, 702) compreender uma ferramenta de ativação (402, 514, 614) configurada para executar uma rotina de ativação que inicia a rotina de interação em resposta à instrução de enlace descendente transmitida, de preferência sendo que a rotina de ativação compreende pelo menos uma dentre as ações de: criar uma barreira de fluxo em uma porção formada entre a estrutura interna (210, 310, 406, 502, 602, 702) e a estrutura externa (250, 350, 406, 408, 502, 504, 704); e alterar uma pressão dentro de uma porção formada entre a estrutura interna (210, 310, 406, 502, 602, 702) e a estrutura externa (250, 350, 406, 408, 502, 504, 704), de preferência sendo que a estrutura externa (250, 350, 406, 408, 502, 504, 704) é um primeiro liner (38) e o pelo menos um elemento de engate externo (422) conecta mecanicamente o primeiro liner (38) a pelo menos um dentre o poço de exploração (26, 412), um segundo liner (38) e um revestimento.

9. Sistema ativado por enlace descendente, de acordo com quaisquer das reivindicações 7 e 8, caracterizado por a estrutura interna (210, 310, 406,

502, 602, 702) incluir uma seção de controle (506), uma seção de válvula (508, 708) e uma seção de ativação (510, 610, 710).

10. Sistema ativado por enlace descendente, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por a seção de válvula (508, 708) incluir uma válvula que é posicionada entre uma trajetória de fluxo central (750) dentro da estrutura interna (210, 310, 406, 502, 602, 702) e uma porção formada entre a estrutura interna (210, 310, 406, 502, 602, 702) e a estrutura externa (250, 350, 406, 408, 502, 504, 704).

11. Sistema ativado por enlace descendente, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por a seção de válvula (508, 708) ser controlável para controlar pelo menos um dentre uma pressão de fluido e um fluxo de fluido do fluido a partir da trajetória de fluxo central (750) e da porção formada entre a estrutura interna (210, 310, 406, 502, 602, 702) e a estrutura externa (250, 350, 406, 408, 502, 504, 704).

12. Sistema ativado por enlace descendente, de acordo com quaisquer das reivindicações 9 a 11, caracterizado por a seção de ativação (510, 610, 710) incluir pelo menos um elemento de engate interno (418, 420, 516, 518, 616, 618).

13. Sistema ativado por enlace descendente, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por o pelo menos um elemento de engate interno (418, 420, 516, 518, 616, 618) ser um packer ou um elemento extensível.