BR112020005949B1 - Poço em uma estrutura geológica e método de gerenciamento de fluido utilizando tal poço - Google Patents

Abstract

a presente invenção se refere a um poço (10) em uma estrutura geológica, o poço (10) compreendendo uma primeira coluna de revestimento (12a) com uma segunda coluna de revestimento (12b) parcialmente no seu interior, e uma terceira coluna de revestimento (13c) parcialmente no interior da segunda coluna de revestimento (12b). um primeiro anel de inter-revestimento (14a) é definido entre a primeira (12a) e segunda (12b) colunas de revestimento, e um segundo anel de inter-revestimento (14b) é definido entre a segunda (12b) e terceira (12c) colunas de revestimento. um dispositivo de controle de fluxo de fluido primário (16a), tal como uma válvula controlável em modo sem fio, sobre o segundo revestimento (12b) proporciona comunicação de fluido entre o primeiro anel de inter-revestimento (14a) e o segundo anel de inter-revestimento (14b); e um dispositivo de controle de fluxo de fluido secundário (16b), tal como uma segunda válvula controlável em modo sem fio, sobre a terceira coluna de revestimento (12c) proporciona comunicação de fluido entre o segundo anel de inter-revestimento (14b) e uma perfuração do terceiro revestimento (14c). no evento de uma ruptura (explosão), um fluido de extinção pode, então, ser introduzido para um anel e os dispositivos de controle de fluxo de fluido utilizados para possibilitar que o fluido de extinção venha a cair em cascata para o poço para controlar a mesma. em concordância com isso, o tempo tomado para perfurar um poço de alívio pode ser mitigado ou remediado, o que pode reduzir o tempo e custos para controlar o poço e pode mitigar impacto ambiental de perda de hidrocarbonetos provocado pela ruptura (explosão).

Description

[0001] Est a invenção se refere a um poço em uma estrutura geológica.

[0002] A perfuração de poços, particularmente para poços de hidrocarbonetos, é um exercício complexo e dispendioso. Condições e características de reservatório necessitam ser consideradas e avaliadas constantemente durante todas as fases da vida útil do poço de maneira tal que é projetado e posicionado para recuperar hidrocarbonetos de maneira tão segura e eficiente quanto possível.

[0003] Um poço (furo) possuindo um primeiro diâmetro é inicialmente perfurado em uma determinada profundidade e uma coluna (corda) de revestimento corre dentro do poço. Uma porção inferior do anel resultante entre a coluna de revestimento e poço é, então, normalmente cimentada para assegurar e vedar a coluna de revestimento. O poço é normalmente estendido para adicionais profundidades por perfuração continuada abaixo do poço revestido em um diâmetro menor comparado com o primeiro diâmetro, e os poços mais profundos, então, revestidos e cimentados. O resultado é um poço possuindo um número de colunas de revestimento tubulares genericamente aninhadas que progressivamente reduzem em diâmetro em direção da extremidade inferior para o poço global.

[0004] Na medida em que a tecnologia avança, e o entendimento de geometria de poço e geologia de hidrocarbonetos se aperfeiçoou, companhias tem tido capacidade para estender as potenciais áreas para descoberta e produção a partir de reservatórios de poços. Por exemplo, hidrocarbonetos em anos recentes foram recuperados a partir de poços submarinos offshore em águas muito profundas, da ordem de mais do que 1 km. Isso coloca muitos problemas técnicos em perfuração, segurança, extração, suspensão e abandono de poços em tais profundidades.

[0005] Em um ambiente submarino um Preventor de Ruptura (Explosão) [Blow-Out-Preventer (BOP)] é conectado para um equipamento de perfuração por intermédio de um riser (tubo ascendente) marinho. Tubo de perfuração pode ser baixado através de um ou mais riser marinho, através do BOP, em uma cabeça de poço, e então, baixado para dentro do poço para perfurar mais profundamente o chão. Um fluido ou lama de perfuração é bombeado/a através do tubo de poço e através da broca, ele circula por todo o caminho em torno do riser marinho de volta para a instalação de superfície.

[0006] Na medida em que a broca continua a fazer seu caminho em direção dos hidrocarbonetos ou “zona de pagamento” (“pay zone”), a companhia de perfuração monitora de perto (monitora precisamente) a quantidade de fluido de perfuração nos tanques de armazenamento, bem como a pressão da/s formação/ões para assegurar que o poço não está experimentando uma ruptura (explosão) ou “coice”.

[0007] Fluido de perfuração pode ser muito mais pesado do que água do mar, em alguns casos mais do que duas vezes mais pesado. Isto é útil quando perfurando um poço devido ao fato de que seu peso cria pressão de cabeça suficiente para manter qualquer pressão na/s formação/ões de hidrocarboneto de vir a escapar de volta através do poço. Quanto mais pesado é o fluido de perfuração utilizado quando perfurando um poço, menos provável é que pressão de formação venha a escapar de volta para o poço e até o riser marinho. Por outro lado, se o fluido de perfuração utilizado durante a perfuração é excessivamente pesado, existe um risco de perda de fluido para o poço e/ou perda de controle do poço. Quando isto acontece, o fluido de perfuração começa a vazar fora da/s formação/ões de subsolo. Isto é um problema devido ao fato de que sem se ter capacidade para circular o fluido de perfuração de volta para a superfície, não será possível perfurar mais profundamente. Além do mais, quando fluido de perfuração é perdido existirá menos fluido de perfuração na coluna de fluido acima da broca, por consequência, reduzindo sua pressão hidrostática, e possivelmente resultando em um “coice” ou ruptura a partir do poço. Na medida em que o poço é perfurado cada vez mais fundo, a janela de operação de peso de fluido de perfuração fica cada vez menor e o potencial para ocorrência de uma situação de coice/ruptura/perda de controle de poço aumenta.

[0008] No evento de uma falha de integridade de um poço submarino, sistemas de controle de cabeça de poço são conhecidos para fechar o poço para prevenir uma ruptura (explosão) perigosa, ou perda de hidrocarboneto significativa a partir do poço. O BOP pode ser ativado a partir de uma sala de controle para fechar o poço. Caso este falhe, um veículo operado remotamente [remotely operated vehicle (ROC)] pode ativar diretamente o BOP no solo oceânico (leito marinho) para fechar o poço.

[0009] Em um poço completado, ao invés de um BOP, uma Árvore de Natal (Christmas Tree) é proporcionada no topo do poço e uma válvula de segurança de subsuperfície [subsurface safety valve (SSSV)] é normalmente de fundo do poço adicionada. A SSSV é normalmente próxima do topo do poço. A SSSV é normalmente ativada para fechar e desligar o poço se ele perde comunicação com a plataforma, equipamento ou embarcação de controle. Uma cabeça de poço pode compreender um BOP ou uma Árvore de Natal.

[0010] Apesar destes controles de segurança conhecidos, acidentes ainda ocorrem e uma ruptura a partir de um poço pode causar uma explosão resultando em perda de vidas, perda do equipamento e um significativo e sustentado escape de hidrocarbonetos para a área circundante, ameaçando trabalhadores, vida selvagem e marinha e/ou indústrias com base em terra. Rupturas podem também ocorrer no fundo do poço nas formações e possivelmente provocar uma ruptura na superfície da terra para fora a partir do poço, que são particularmente difíceis para se lidar. O poço na estrutura geológica pode ser qualquer poço offshore ou com base em terra.

[0011] No evento de uma falha grave na integridade de um poço, um poço de alívio tem tradicionalmente sido perfurado para interceptar e controlar o poço, mas a perfuração toma tempo e quanto mais demora, tanto mais hidrocarbonetos e/ou fluidos de perfuração/poço são tipicamente liberados para o ambiente.

[0012] Um objetivo da presente invenção é o de mitigar problemas com o estado da técnica, e proporcionar um poço controlável por recurso alternativo.

[0013] Em concordância com um primeiro aspecto da presente invenção, é proporcionado um poço em uma estrutura geológica, o poço compreendendo: uma primeira, uma segunda e uma terceira coluna de revestimento, a segunda coluna de revestimento pelo menos parcialmente no interior da primeira coluna de revestimento, a terceira coluna de revestimento pelo menos parcialmente no interior da segunda coluna de revestimento; a primeira e segunda colunas de revestimento definindo um primeiro anel de inter-revestimento dentre as mesmas, a segunda e terceira colunas de revestimento definindo um segundo anel de inter-revestimento dentre as mesmas, a terceira coluna de revestimento definindo uma terceira perfuração de revestimento dentro da mesma; um dispositivo de controle de fluxo de fluido primário na segunda coluna de revestimento para proporcionar comunicação de fluido entre o primeiro anel de inter-revestimento e o segundo anel de inter-revestimento; e: um dispositivo de controle de fluxo de fluido secundário na terceira coluna de revestimento para proporcionar comunicação de fluido entre o segundo anel de inter-revestimento e a terceira perfuração de revestimento.

[0014] Em que em uma posição aberta, o dispositivo de controle de fluxo de fluido primário tipicamente possui uma área de fluxo de fluido de seção transversal de pelo menos 100 mm2, normalmente de pelo menos 200 mm2, e pode ser de pelo menos 400 mm2. Em uma posição aberta, o dispositivo de controle de fluxo de fluido secundário tipicamente possui uma área de fluxo de fluido de seção transversal de pelo menos 100 mm2, normalmente de pelo menos 200 mm2, e pode ser de pelo menos 400 mm2.

[0015] O dispositivo de controle de fluxo de fluido primário e/ou secundário pode compreender uma pluralidade de aberturas, a pluralidade de aberturas possuindo uma área de fluxo de fluido de seção transversal total de pelo menos 100 mm2, normalmente pelo menos 200 mm2 e pode ser pelo menos 400 mm2.

[0016] Pode ser uma vantagem da presente invenção que o dispositivo de controle de fluxo de fluido primário e secundário proporcione fluxo de fluido adequado e/ou suficiente entre o primeiro e segundo anel de inter- revestimento e/ou entre o segundo anel de inter- revestimento e a terceira perfuração de revestimento para auxiliar no controle do poço, por exemplo, no evento de uma falha na integridade do poço, tal como coice ou uma ruptura, e/ou significativa perda de hidrocarbonetos a partir do poço.

[0017] Colunas de revestimento com válvulas são conhecidas, mas as válvulas são tipicamente utilizadas para equalização de pressão. Os inventores da presente invenção apreciaram que os dispositivos de controle de fluxo de fluido primário e secundário podem ser utilizados para proporcionar comunicação de fluido entre o primeiro e segundo anéis de inter-revestimento e o segundo anel de inter-revestimento e a terceira perfuração de revestimento para controlar o poço e/ou controlar um coice ou ruptura de poço, se a área de fluxo de fluido de seção transversal dos dispositivos de controle de fluxo de fluido primário e secundário for adequada e/ou suficiente e, consequentemente, de pelo menos 100 mm2, normalmente de pelo menos 200 mm2 e pode ser de pelo menos 400 mm2. Isto não é proporcionado por válvulas utilizadas para equalização de pressão.

[0018] Em uso, o dispositivo de controle de fluxo de fluido primário é aberto e o fluido é direcionado entre o primeiro anel de inter-revestimento e o segundo anel de inter-revestimento. Em uso, o dispositivo de controle de fluxo de fluido secundário é aberto e fluido é direcionado entre o segundo anel de inter-revestimento e a terceira perfuração de revestimento. Antes que o dispositivo de controle de fluxo de fluido primário e/ou secundário venha a ser aberto, comunicação de fluido entre o primeiro anel de inter-revestimento e o segundo anel de inter- revestimento e segundo anel de inter-revestimento e a terceira perfuração de revestimento, respectivamente, é tipicamente um ou mais de resistida, mitigada e prevenida.

[0019] O segundo anel de inter-revestimento é também referido como uma segunda perfuração de revestimento. O primeiro anel de inter-revestimento pode ser referido como a primeira perfuração de revestimento.

[0020] O dispositivo de controle de fluxo de fluido primário na segunda coluna de revestimento está tipicamente pelo menos 100 metros abaixo de um topo da segunda coluna de revestimento. O dispositivo de controle de fluxo de fluido primário na segunda coluna de revestimento é normalmente em direção do fundo da primeira coluna de revestimento, que está tipicamente dentro de 500 metros, normalmente dentro de 200 metros e pode estar dentro de 100 metros do fundo da primeira coluna de revestimento. O dispositivo de controle de fluxo de fluido primário na segunda coluna de revestimento está normalmente em direção do fundo de uma porção não cimentada do primeiro anel de inter-revestimento, que está tipicamente dentro de 200 metros, normalmente dentro de 100 metros e pode estar dentro de 50 metros do fundo da porção não cimentada do primeiro anel de inter-revestimento.

[0021] O dispositivo de controle de fluxo de fluido secundário na terceira coluna de revestimento está tipicamente pelo menos 100 metros abaixo de um topo da terceira coluna de revestimento. O dispositivo de controle de fluxo de fluido primário na segunda coluna de revestimento está normalmente em direção do fundo da segunda coluna de revestimento, que está tipicamente dentro de 500 metros, normalmente dentro de 200 metros e pode estar dentro de 100 metros do fundo da segunda coluna de revestimento. O dispositivo de controle de fluxo de fluido secundário na terceira coluna de revestimento está normalmente em direção do fundo da porção não cimentada do segundo anel de inter-revestimento, que está tipicamente dentro de 200 metros, normalmente dentro de 100 metros e pode estar dentro de 50 metros do fundo da porção não cimentada do segundo anel de inter-revestimento.

[0022] O anel inter-revestimento pode não ser cimentado. Onde um anel de inter-revestimento é não cimentado, o fundo da seção não cimentada do anel de inter- revestimento é o fundo do revestimento mais externo do anel de inter-revestimento.

[0023] O dispositivo de controle de fluxo de fluido primário e/ou secundário é tipicamente uma válvula. A válvula normalmente compreende uma válvula de retenção. O dispositivo de controle de fluxo de fluido primário e/ou secundário tipicamente compreende um mecanismo de ruptura.

[0024] A válvula do pelo menos um dos dispositivos de controle de fluxo de fluido primário e secundário é normalmente uma válvula controlada de forma sem fio. A válvula de pelo menos um dos dispositivos de controle de fluxo de fluido primário e secundário é normalmente pelo menos uma de uma válvula controlada em modo sem fio de sinal acústico, e eletromagnético e de pulso de pressão.

[0025] Os inventores da presente invenção reconhecem que o controle sem fio da válvula possibilita que a válvula e/ou o membro de válvula de tais concretizações venha a ser móvel entre as diferentes posições contra as condições de pressão locais no poço. Isto proporciona uma vantagem sobre válvulas de retenção comumente utilizadas em poços convencionais, em que os correspondentes elementos móveis se movimentam em resposta à mudança nas condições de pressão local. Por consequência, ao contrário da válvula controlável em modo sem fio de concretizações da presente invenção, válvulas de retenção convencionalmente utilizadas podem não ser movimentadas contra as condições de pressão local no poço. Para determinadas concretizações, uma tal válvula controlável em modo sem fio pode ser proporcionada em adição a uma válvula de retenção. O controle em modo sem fio pode especialmente ser controle de pulsação de pressão, acústico ou eletromagnético; mais especialmente controle acústico ou eletromagnético.

[0026] De fato, é considerado que a pessoa especializada no estado da técnica pode ser dissuadida de vir a adicionar uma válvula para um revestimento como potencial caminho de vazamento. Entretanto, a utilização de uma válvula controlável para tais concretizações assegura integridade de pressão do revestimento.

[0027] Pelo menos um, opcionalmente cada, dispositivo de controle de fluxo pode incluir uma vedação de metal para metal. Por exemplo, um membro de válvula e um assento de válvula podem ser feitos a partir de metal, tal como uma liga de níquel.

[0028] O poço pode ser um poço onshore (na costa) ou um offshore (fora da costa) e/ou um poço submarino.

[0029] O poço pode adicionalmente compreender um ou mais sensores em uma ou mais de uma face da estrutura geológica, no poço, no primeiro anel de inter-revestimento, no segundo anel de inter-revestimento, na terceira perfuração de revestimento, em um tubular interno de poço, em uma tubulação de produção, em uma tubulação de conclusão, e em um tubo de broca.

[0030] O um ou mais sensores podem ser localizados internos ou externos ao poço, primeiro anel de inter-revestimento, segundo anel de inter-revestimento, terceira perfuração de revestimento, tubular interno de poço, tubulação de produção, tubulação de conclusão, e tubo de broca. Se externo, os um ou mais sensores podem ser portados e/ou configurados para ler condições internas.

[0031] Os um ou mais sensores podem sensoriar uma variedade de parâmetros incluindo, mas não limitados para um ou mais de pressão, temperatura, carga, densidade e estresse. Outros sensores opcionais podem sensoriar, mas não são necessariamente limitados a, o um ou mais de aceleração, vibração, torque, movimentação, movimento, integridade, direção e/ou inclinação de cimento, vários ângulos de tubular/revestimento, corrosão e/ou erosão, radiação, ruído, magnetismo, movimentos sísmicos, deformações (tensões) sobre tubular/revestimentos incluindo torção, cisalhamento, compressão, expansão, flambagem e qualquer forma de deformação, detecção de marcador (traço) de produto químico e/ou radiativo, identificação de fluido, tal como hidrato, cera e/ou produção de areia, e propriedades de fluido tais como, mas não limitados para, fluxo, corte de água, pH e/ou viscosidade. O um ou mais sensores podem ser dispositivos de imagem, de mapeamento e/ou de escaneamento, tais como, mas não limitados a, uma câmera, vídeo, infravermelho, ressonância magnética, acústico, ultrassom, elétrico, óptico, impedância e capacitância. Adicionalmente, o um ou mais sensores podem ser adaptados para induzir um sinal ou parâmetro detectado, pela incorporação de transmissores e mecanismos adequados. O um ou mais sensores podem sensoriar o status de equipamento dentro do poço, por exemplo, uma posição de válvula ou rotação de motor.

[0032] Dados a partir do um ou mais sensores podem ser utilizados para um ou mais de otimização, análise, acesso, estabelecimento e manipulação de propriedades do fluido que é introduzido em um ou mais do primeiro anel de inter-revestimento, o segundo anel de inter-revestimento, a terceira perfuração de revestimento e um tubular interno de poço.

[0033] Os dados a partir do um ou mais sensores podem ser utilizados em um ou mais de otimização, análise, acesso, estabelecimento e manipulação de propriedades do fluido, e tipicamente depende dos dados coletados utilizando o um ou mais sensores, que são, então, utilizados e/ou processados para sugerir mudanças para as propriedades de fluido.

[0034] Dados a partir do um ou mais sensores podem ser coletados depois que o poço tiver sido controlado e/ou extinto para continuar a monitorar o poço constantemente ou periodicamente por períodos de curto ou longo prazo de dias, semanas, meses ou anos.

[0035] O um ou mais sensores são tipicamente fixos em uma ou mais da primeira, segunda e terceira coluna de revestimento, um tubular interno de poço, uma tubulação de produção, uma tubulação de conclusão e um tubo de broca. Quando o um ou mais sensores são fixos, eles podem ser conectados a uma ou mais da primeira, segunda e terceira coluna de revestimento, um subrevestimento, um tubular interno de poço, uma tubulação de produção, uma tubulação de conclusão, um tubo de broca e/ou em uma parede de uma ou mais da primeira, segunda e terceira coluna de revestimento, um subrevestimento, um tubular interno de poço, uma tubulação de produção, uma tubulação de conclusão, um tubo de broca. Podem existir muitas formas adequadas de conexão e/ou fixação.

[0036] Um ou mais do dispositivo de controle de fluxo de fluido primário, dispositivo de controle de fluxo de fluido secundário, um ou mais sensores, uma bateria e um transmissor, receptor ou transceptor podem ser conectados em ou entre um sub, portador, junção de ajuste (pup joint), braçadeira (engate) e/ou atravessador (cross-over).

[0037] Um fundo de qualquer anel de inter- revestimento pode ser aberto ou mais tipicamente pode ser fechado, por exemplo, por um empacotador ou barreira de cimento.

[0038] O segundo anel de inter-revestimento é tipicamente não portado no topo do poço.

[0039] O poço pode compreender dois, ou mais, dispositivos de controle de fluxo de fluido primário. O poço pode compreender dois ou mais dispositivos de controle de fluxo de fluido secundário. Os dois ou mais dispositivos de controle de fluxo de fluido de uma coluna de revestimento podem ser longitudinalmente separados. Pelo menos um dispositivo de isolamento anular, tal como um empacotador, pode ser proporcionado entre os dois ou mais dispositivos de controle de fluxo de fluido de uma coluna de revestimento. O pelo menos um dispositivo de isolamento anular pode estar em qualquer anel. Por consequência, um anel pode compreender múltiplas seções isoladas que podem ser seletivamente ligadas para um anel adicional por intermédio de pelo menos um dispositivo de controle de fluxo de fluido. O pelo menos um dispositivo de vedação anular pode ser controlável em modo sem fio e pode ter capacidade para isolamento ou conexão seletivamente das seções do anel. O pelo menos um dispositivo de vedação anular pode ser configurável e/ou não configurável em modo sem fio uma única vez ou múltiplas vezes.

[0040] A terceira coluna de revestimento pode ser um liner. O liner é tipicamente coluna de revestimento que não se estende para o topo do poço. O liner pode não se estender para o topo do poço, o que significa dizer que o topo do liner pode estar pelo menos 100 metros abaixo do topo do poço. O liner é convencionalmente suspenso próximo do fundo de uma outra coluna de revestimento. O liner ou coluna de revestimento podem se estender por todo o caminho para o topo do poço.

[0041] O poço na estrutura geológica pode ser um ou mais de um poço de água, um poço utilizado para sequestro de dióxido de carbono, e um poço de armazenamento de gás.

[0042] A estrutura geológica tipicamente compreende um reservatório que contém hidrocarbonetos. O poço tipicamente inclui um ou mais caminhos de comunicação proporcionando comunicação de fluido entre o reservatório e o poço. Existe normalmente um caminho de comunicação mais superior, que é um caminho de comunicação que é o mais próximo para a superfície.

[0043] Quando nos referimos à formação impermeável ou pelo menos substancialmente impermeável, esta é tipicamente menos permeável do que uma formação permeável lá embaixo. A formação permeável é tipicamente uma formação contendo hidrocarbonetos. A formação permeável pode ser referida como um reservatório. A formação permeável é tipicamente, consequentemente, pelo menos uma das formações em que fluidos são esperados a fluir naturalmente a partir da mesma. Os fluidos podem ser fluidos de formação. Os fluidos normalmente compreendem hidrocarbonetos.

[0044] O caminho de comunicação pode ser qualquer caminho de fluido entre a formação ou reservatório e o poço. Os um ou mais caminhos de comunicação podem ser um anel entre o poço e formação durante ou depois da perfuração ou podem ser perfurações criadas no poço e formação circundante por uma arma de perfuração. Em alguns casos, utilização de uma arma de perfuração para proporcionar os um ou mais caminhos de comunicação não é requerida. Por exemplo, o poço pode ser buraco aberto e/ou ele pode incluir um pacote (bloco) de tela/cascalho, luva com fenda ou liner com fenda ou que tenha sido previamente perfurado.

[0045] O dispositivo de controle de fluxo de fluido primário pode estar dentro de 1.500 metros, tipicamente dentro de 1.000 metros, normalmente dentro de 500 metros e opcionalmente dentro de 100 metros do caminho de comunicação mais superior do poço.

[0046] O dispositivo de controle de fluxo de fluido secundário pode estar dentro de 1.500 metros, tipicamente dentro de 1.000 metros, normalmente dentro de 500 metros e opcionalmente dentro de 100 metros do caminho de comunicação mais superior do poço.

[0047] Em uso, um fluido pode ser introduzido para o primeiro anel de inter-revestimento; e abrindo o dispositivo de controle de fluxo de fluido primário, o fluido direcionado entre o primeiro e o segundo anel de inter-revestimento. Em uso, um fluido, tipicamente o fluido, pode ser introduzido para o segundo anel de inter- revestimento; e abrindo o dispositivo de controle de fluxo de fluido secundário, o fluido direcionado entre o segundo anel de inter-revestimento e a terceira perfuração de revestimento. Introdução do fluido pode compreender bombeamento do fluido.

[0048] Existe um número de razões pelas quais um poço em uma estrutura geológica pode ser difícil de se controlar ou sair de controle ou pode ser difícil para se prosseguir. Se houver uma ruptura (explosão) de poço, pode não ser possível circular ou bombear fluidos para o poço convencionalmente a partir do topo do poço para controlar o poço. Métodos de circulação convencionais podem incluir utilização de uma coluna interna de poço e seu anel externo. O poço da presente invenção proporciona um caminho alternativo para bombear fluido para o poço e/ou circular fluidos no poço e, por consequência, controlar o poço. Se existe um bloqueio no poço prevenindo circulação e/ou bombeamento de fluidos convencional, o poço da presente invenção proporciona um caminho alternativo para bombear fluido para o poço e/ou circular fluidos no poço e, por consequência, controlar o poço, por exemplo, para remover/dissolver o bloqueio.

[0049] Se uma coluna de perfuração se torna presa (emperrada) em uma formação, por exemplo, devido ao fato de “formar ponte”, pode ser tradicionalmente difícil retificar, e isto pode provocar um aumento em pressão de poço e/ou de retorno abaixo de uma ponte. Da mesma forma, uma ruptura ou bloqueio no poço pode significar que não é mais possível de nenhuma forma circular fluido para a terceira perfuração de revestimento ou um tubular interno de poço, uma tubulação de produção, uma tubulação de conclusão e/ou tubo de broca na terceira perfuração de revestimento. Pode ser uma vantagem da presente invenção a de que utilizando a estrutura de poço, fluido pode ser direcionado para o primeiro anel de inter-revestimento, e então, através do dispositivo de controle de fluxo de fluido primário para o segundo inter-revestimento, e então, através do dispositivo de controle de fluxo de fluido secundário para a terceira perfuração de revestimento para proporcionar a necessária integridade para trazer o poço de volta sob controle. Existe, por intermédio disso a opção para pelo menos conter em parte a pressão de fluido no poço. Normalmente, um dispositivo de controle de fluxo de fluido abaixo da ponte é utilizado.

[0050] O fluido na terceira perfuração de revestimento, e outra/s perfuração/ões de revestimento se utilizada/s, pode ser suficiente para ganhar mais controle sobre o poço, por extinção ou pelo menos parcialmente extinção do mesmo.

[0051] O poço normalmente adicionalmente compreende uma porta de fluido no primeiro anel de inter- revestimento. A porta de fluido pode ser uma porta de cabeça de poço que pode estar em ou adjacente a uma cabeça de poço. A porta de fluido de cabeça de poço pode estar na superfície para poços terrestres ou no solo oceânico (leito marinho) para poços submarinos. Pode existir mais do que uma porta de fluido de cabeça de poço. Um poço e/ou uma interface de alívio entre um poço de alívio e o poço e/ou revestimento do poço pode ser referido/a como uma porta de fluido.

[0052] A porta de fluido pode estar na lateral e/ou parede da primeira coluna de revestimento. Pode existir uma porta de fluido no fundo da primeira coluna de revestimento. Podem existir duas ou mais portas de fluido na primeira coluna de revestimento.

[0053] Em uso, o fluido pode ser introduzido para o primeiro anel de inter-revestimento através da porta de fluido. O fluido pode ser introduzido para o primeiro anel de inter-revestimento em uma cabeça de poço em uma ou adjacente à ou diretamente na cabeça de poço. Isto é particularmente adequado para poços de plataforma onshore e/ou offshore onde acesso para o primeiro anel de inter- revestimento é mais comum.

[0054] Convencionalmente, em um poço concluído submarino, portabilidade de fluido não é proporcionada na superfície do poço para o anel externo. Em concordância com a presente invenção, pode existir um poço submarino com portabilidade de fluido para o primeiro anel de inter- revestimento. Convencionalmente, portas de fluido não são proporcionadas para o anel devido ao fato das complexidades envolvidas em um poço concluído submarino. Concretizações da presente invenção proporcionam uma vantagem de que acesso a anéis múltiplos pode ser proporcionado por uma porta de fluido única em superfície para um anel externo.

[0055] Uma linha de injeção pode ser fixada à cabeça de poço para proporcionar comunicação de fluido com o primeiro anel de inter-revestimento, de maneira tal que o fluido pode ser introduzido. Isto é frequentemente mais seguro e/ou mais fácil do que a introdução do fluido no primeiro anel de inter-revestimento na cabeça de poço enquanto o poço está em ruptura.

[0056] Alternativamente, fluido pode ser introduzido para o primeiro anel de inter-revestimento por intermédio do dispositivo de controle de fluxo de fluido primário e desafogado e/ou produzido por intermédio da porta de fluido.

[0057] O primeiro anel de inter-revestimento é tipicamente o assim chamado anel “C” embora ele possa ser um outro anel, especialmente um anel de inter-revestimento externo, dependendo das circunstâncias do controle/ruptura de poço e da construção e/ou infraestrutura de poço.

[0058] O poço pode ser utilizado em um método de extinção do poço. Extinção do poço normalmente envolve interrupção de fluxo de fluidos produzidos até o poço para a superfície. Extinção do poço pode incluir balanceamento e/ou redução de pressão de fluido no poço para readquirir controle do poço, e não é limitada a interrupção do poço a partir de fluência ou sua habilidade para fluir, apesar de que ele pode assim fazer. O fluido pode ser, ou pode ser referido como, um fluido de extinção. O fluido é normalmente um fluido de tipo de lama de perfuração, mas outros fluidos, tais como salmoura e cimento podem ser utilizados. Fluido de extinção é qualquer fluido, algumas vezes referido como fluido pesado de extinção, que é utilizado para proporcionar cabeça hidrostática tipicamente suficiente para superar poço, formação e/ou pressão de reservatório.

[0059] O primeiro dispositivo de controle de fluxo de fluido está tipicamente em uma seção não cimentada no primeiro anel de inter-revestimento entre a primeira coluna de revestimento e a segunda coluna de revestimento. O segundo dispositivo de controle de fluxo de fluido está tipicamente em uma seção não cimentada no segundo anel de inter-revestimento entre a segunda coluna de revestimento e a terceira coluna de revestimento.

[0060] O dispositivo de controle de fluxo de fluido primário na segunda coluna de revestimento pode estar em uma parede da segunda coluna de revestimento. O dispositivo de controle de fluxo de fluido primário na segunda coluna de revestimento pode estar em ou associado com um subrevestimento da segunda coluna de revestimento. O dispositivo de controle de fluxo de fluido secundário na terceira coluna de revestimento está tipicamente em uma parede da terceira coluna de revestimento. O dispositivo de controle de fluxo de fluido secundário na terceira coluna de revestimento pode estar em ou associado com um subrevestimento da terceira coluna de revestimento.

[0061] O poço pode ser um poço pré-existente. A estrutura geológica pode ser pelo menos uma estrutura geológica de uma pluralidade de estruturas geológicas. Um poço pré-existente pode ser qualquer tipo de perfuração (poço) e não é limitado para poços de produção, por consequência, o poço pré-existente pode ser um poço intencionado para injeção, propósitos de observação, e poços economicamente não factíveis, até mesmo se eles não possuem e/ou não irão no futuro ser utilizados para produzir fluidos.

[0062] Enquanto tipicamente associado com poços em ruptura, o poço da presente invenção pode ser utilizado para outros propósitos para realizar ação de remediação sobre um poço ou revestimento.

[0063] A segunda coluna de revestimento tipicamente possui um diâmetro de menos do que um diâmetro da primeira coluna de revestimento. A terceira coluna de revestimento tipicamente possui um diâmetro de menos do que um diâmetro da segunda coluna de revestimento.

[0064] O dispositivo de controle de fluxo de fluido primário pode ser um ou mais de uma válvula, válvula de revestimento e mecanismo de ruptura.

[0065] Os um ou mais sensores são tipicamente utilizados para mensurar pelo menos uma de pressão e densidade do fluido em pelo menos um do primeiro anel de inter-revestimento, segundo anel de inter-revestimento e terceira perfuração de revestimento. Pelo menos uma de pressão e densidade do fluido em pelo menos um do primeiro anel de inter-revestimento, segundo anel de inter- revestimento e terceira perfuração de revestimento, podem ser mensuradas antes de abertura do dispositivo de controle de fluxo de fluido primário e direcionamento do fluido a partir do primeiro anel de inter-revestimento para o segundo anel de inter-revestimento e/ou abertura do dispositivo de controle de fluxo de fluido secundário e direcionamento do fluido a partir do segundo anel de inter- revestimento para a terceira perfuração de revestimento.

[0066] Pode ser uma vantagem da presente invenção a de que por mensuração de pelo menos uma de pressão e densidade do fluido em pelo menos um do primeiro anel de inter-revestimento e segundo anel de inter-revestimento antes de abertura do dispositivo de controle de fluxo de fluido primário, fluido pode ser seguramente movimentado em torno no poço com a confiança de que abertura do dispositivo de controle de fluxo primário irá resultar na movimentação segura e/ou controlada do fluido entre o primeiro anel de inter-revestimento e a segunda perfuração de revestimento. Pode ser uma vantagem da presente invenção a de que por mensuração de pelo menos uma de pressão e densidade do fluido em pelo menos um do segundo anel de inter-revestimento e terceira perfuração de revestimento antes de abertura do dispositivo de controle de fluxo de fluido secundário, fluido pode ser seguramente movimentado em torno no poço com a confiança de que abertura do dispositivo de controle de fluxo de fluido secundário primário irá resultar na movimentação segura e/ou controlada do fluido entre o segundo anel de inter- revestimento e a terceira perfuração de revestimento.

[0067] Em uso, o dispositivo de controle de fluxo primário é tipicamente aberto quando a pressão do fluido no primeiro anel de inter-revestimento é maior do que a pressão de fluido no segundo anel de inter-revestimento. Em uso, o dispositivo de controle de fluxo secundário é tipicamente aberto quando a pressão do fluido no segundo anel de inter-revestimento é maior do que a pressão de fluido na terceira perfuração de revestimento.

[0068] Antes que o dispositivo de controle de fluxo de fluido secundário venha a ser aberto, o dispositivo de controle de fluxo de fluido primário pode ser fechado.

[0069] A terceira perfuração de revestimento pode conter um ou mais de um tubular interno de poço, uma tubulação de produção, uma tubulação de conclusão, um tubo de broca, um dispositivo de controle de fluxo de fluido, um ou mais sensores, uma ou mais baterias e um ou mais transmissores, receptores ou transceptores. O tubular interno de poço pode ser qualquer um ou mais de um revestimento, liner, tubulação de produção, tubulação de conclusão, tubulação de teste de poço, tubo de broca, tubular de injeção, tubular de observação, tubular de abandono, e subs, atravessadores (crossovers), portadores, junções de ajuste (pup joints) e braçadeiras (engates) para os anteriormente mencionados.

[0070] Um ou mais do dispositivo de controle de fluxo de fluido primário, dispositivo de controle de fluxo de fluido secundário, um ou mais sensores, uma ou mais baterias e um ou mais transmissores, receptores ou transceptores podem ser conectados sobre ou entre um sub, portador, junção de ajuste (pup joint), braçadeira (engate) e/ou atravessador (cross-over).

[0071] O poço pode adicionalmente compreender uma pluralidade de colunas de revestimento e uma pluralidade de anéis de inter-revestimento. Existe tipicamente uma pluralidade de dispositivos de controle de fluxo de fluido para proporcionar comunicação de fluido entre os anéis. As colunas de revestimento são tipicamente aninhadas com uma coluna de revestimento estando pelo menos parcialmente no interior de uma outra coluna de revestimento.

[0072] O/s dispositivo/s de controle de fluxo de fluido em uma coluna de revestimento pode/m ser a porta/s de fluido em um diferente anel de inter-revestimento. Quando o/s dispositivo/s de controle de fluxo de fluido em uma coluna de revestimento é/são a/s porta/s de fluido em um diferente anel de inter-revestimento, a porta de fluido pode ser espaçada para fora a partir da cabeça de poço.

[0073] O/s dispositivo/s de controle de fluxo de fluido pode/m tipicamente ser aberto/s e fechado/s. Abertura e/ou fechamento do dispositivo de controle de fluxo de fluido pode ser referida como ativação do dispositivo de controle de fluxo de fluido. Quando o dispositivo de controle de fluxo de fluido primário é fechado, fluxo de fluido entre o primeiro anel de inter- revestimento e a segunda perfuração de revestimento é restringido e pode ser interrompido.

[0074] Um sist ema de comunicação pode ser instalado no poço. O sistema de comunicação pode compreender comunicação em modo sem fio e/ou sinal/ais em modo sem fio. O sistema de comunicação pode ser instalado no poço e pode em parte ser proporcionado sobre uma sonda.

[0075] Em uso, dados a partir do um ou mais sensores no poço podem ser recuperados por intermédio do poço. Os dados podem auxiliar a determinar ou verificar condições no poço e em ocasião podem ser utilizados para determinar a localização de um vazamento de fluido e/ou caminho de fluido de uma ruptura.

[0076] Dados a partir do um ou mais sensores podem ser utilizados para verificar a integridade da primeira, segunda e/ou terceira coluna de revestimento antes que qualquer dispositivo de controle de fluxo de fluido venha a ser aberto. Verificação da integridade da primeira, segunda e/ou terceira coluna de revestimento pode ser utilizada para acessar a adequabilidade de um método de fluxo de fluido para controlar o poço.

[0077] Quando o poço possui mais do que um anel de inter-revestimento, o que é normal, as condições físicas em um anel de inter-revestimento do poço podem ser mensuradas depois, e normalmente também antes, e enquanto o fluido está sendo introduzido para aquele anel de inter- revestimento e/ou antes que comunicação de fluido através da coluna de revestimento relevante venha a ser permitida.

[0078] A integridade do anel de inter- revestimento é tipicamente acessada por condução de um teste de pressão. Se um vazamento for detectado, ação remediadora pode ser desempenhada para inibir o vazamento. Cada adicional anel de inter-revestimento é normalmente similarmente testado, progredindo a partir de anel externo para anel interno. Por consequência, assumindo que cada anel de inter-revestimento é acessado como tendo capacidade de resistir à pressão aplicada para ele, isto é, adequadamente, mas não necessariamente absolutamente vedado, este processo é continuado.

[0079] O fluido é tipicamente eventualmente introduzido para a parte do poço onde é calculado e/ou esperado se controlar e/ou extinguir o poço, ou onde gerenciamento do fluido de poço é desejado. Isto pode ser um anel de inter-revestimento externo, mas é frequentemente a parte a mais interna do poço, por exemplo, uma perfuração ou tubulação de revestimento. O fluido utilizado para extinguir o poço pode ser um fluido diferente do que aquele utilizado para testar a integridade do anel de inter- revestimento. O fluido para testagem poderia ser circulado fora do poço antes que o fluido de extinção venha a ser adicionado. Por exemplo, um fluido mais pesado pode ser utilizado para extinguir o poço.

[0080] O poço pode possuir um ou mais de um dispositivo de perfuração, dispositivo pirotécnico, dispositivo explosivo, dispositivo de punção, mecanismo e válvula de ruptura na primeira coluna de revestimento, tipicamente uma parede da primeira coluna de revestimento, e/ou um sub da primeira coluna de revestimento, para proporcionar comunicação de fluido entre um exterior da primeira coluna de revestimento e o primeiro anel de inter- revestimento. O um ou mais do dispositivo de perfuração, dispositivo pirotécnico, dispositivo explosivo, dispositivo de punção, mecanismo e válvula de ruptura na primeira coluna de revestimento está tipicamente em uma seção não cimentada, seção normalmente externamente não cimentada. Pode existir cimento e/ou um empacotador acima e/ou abaixo da seção não cimentada.

[0081] O um ou mais de um dispositivo de perfuração, dispositivo pirotécnico, dispositivo explosivo, dispositivo de punção, mecanismo e válvula de ruptura na primeira coluna de revestimento podem ser referidos como um dispositivo de controle de fluxo de fluido externo.

[0082] Um fundo de qualquer anel de inter- revestimento pode ser aberto ou mais tipicamente pode ser fechado, por exemplo, por um empacotador ou barreira de cimento. Referências aqui para cimento incluem substituto de cimento. Um substituto de cimento solidificante pode incluir epóxis e resinas, ou um substituto de cimento não solidificante, tal como SandabandTM.

[0083] O poço pode adicionalmente compreender um transmissor, receptor ou transceptor atado para uma ou mais da primeira, segunda e terceira colunas de revestimento, um tubular interno de poço, uma tubulação de produção, uma tubulação de conclusão, e um tubo de broca. Quando o transmissor, receptor ou transceptor é atado ele pode ser conectado para uma ou mais da primeira, segunda e terceira colunas de revestimento e/ou em uma parede da primeira, segunda e/ou terceira colunas de revestimento. Podem existir muitas formas de conexão adequadas.

[0084] Os um ou mais sensores podem ser fisicamente e/ou em modo sem fio acoplados para o transmissor, receptor ou transceptor. Repetidores podem ser proporcionados no poço. Os dados podem ser dados ao vivo e/ou dados de histórico. Dados podem ser armazenados em fundo de poço para transmissão posterior.

[0085] Pel o menos um dos um ou mais sensores é tipicamente um sensor em modo sem fio. Pelo menos um dos um ou mais sensores é normalmente um sensor em modo sem fio acústico e/ou eletromagnético.

[0086] Os transmissores, receptores ou transceptores podem se comunicar uns com os outros pelo menos parcialmente em modo sem fio e/ou utilizando um sinal em modo sem fio e/ou comunicação em modo sem fio. Isto pode ser por um sinal acústico e/ou sinal eletromagnético e/ou pulso de pressão, e/ou tubular indutivamente acoplado. O sinal em modo sem fio pode ser um sinal acústico e/ou eletromagnético. O sinal em modo sem fio pode ser referido para como comunicação em modo sem fio.

[0087] Em uso, o transmissor, receptor ou transceptor podem ser utilizados para recuperar dados a partir do poço. Em uso, o sinal em modo sem fio pode ser transmitido através do poço para abrir e/ou fechar um ou mais dos dispositivos de controle de fluxo de fluido primário e secundário, externos.

[0088] O sinal em modo sem fio pode ser transmitido em pelo menos uma ou mais das seguintes formas: eletromagnética, acústica, tubulares indutivamente acoplados e pulsação de pressão codificada. Referências aqui para “em modo sem fio” se relacionam para referidas formas, a menos onde estabelecido de outra maneira.

[0089] Pulsos de pressão são uma forma (caminho) de comunicação a partir do/para dentro do poço/furo de poço, a partir de/para pelo menos uma de uma adicional localização dentro do poço/furo de poço, e a superfície do poço/furo de poço, utilizando mudanças de pressão positivas e/ou negativas e/ou mudanças de taxa de fluxo de um fluido em um tubular e/ou anel.

[0090] Pul sos de pressão codificados são tais pulsos de pressão onde um esquema de modulação foi utilizado para codificar comandos dentro das variações de pressão ou taxa de fluxo e um transdutor é utilizado dentro do poço/furo de poço para detectar e/ou gerar as variações, e/ou um sistema eletrônico é utilizado dentro do poço/furo de poço para codificar e/ou decodificar comandos. Consequentemente, pulsos de pressão utilizados com uma interface eletrônica em poço/furo de poço são aqui definidos como pulsos de pressão codificados. Uma vantagem de pulsos de pressão codificados, conforme definido aqui, é a de que eles podem ser enviados para interfaces eletrônicas e podem proporcionar maiores taxa de dados e/ou largura de banda do que pulsos de pressão enviados para interfaces mecânicas.

[0091] Onde pulsos de pressão codificados são utilizados para transmitir sinais de controle, vários esquemas de modulações podem ser utilizados, tais como uma mudança de pressão ou mudança de taxa de pressão, chave liga/desliga [on/off keyed (OOK)], modulação de posição de pulso [pulse position modulation (PPM)], modulação de largura de pulso [pulse width modulation (PWM)], chaveamento por deslocamento de frequência [frequency shift keying (FSK)], chaveamento de deslocamento de pressão [pressure shift keying (PSK)], e chaveamento de deslocamento de amplitude [amplitude shift keying (ASK)]. Combinações de esquemas de modulação podem também ser utilizadas, por exemplo, OOK-PPM-PWM. Taxas de dados para esquemas de modulação de pressão codificada são geralmente baixas, tipicamente de menos do que 10 bps, e podem ser de menos do que 0,1 bps.

[0092] Pul sos de pressão codificada podem ser incluídos em fluidos estáticos ou de fluência e podem ser detectados por mudanças de mensuração diretamente ou indiretamente em pressão e/ou taxa de fluxo. Fluidos incluem líquidos, gases e fluidos de fase múltipla, e podem ser fluidos de controle estáticos e/ou fluidos sendo produzidos a partir do ou injetados para o poço.

[0093] Preferivelmente, os sinais em modo sem fio são de maneira tal que eles têm capacidade para passagem através de uma barreira, tal como um plugue, quando fixado no lugar. Preferivelmente, consequentemente, os sinais em modo sem fio são transmitidos em pelo menos uma das seguintes formas: eletromagnética (EM), acústica, e tubulares indutivamente acoplados.

[0094] Os sinais podem ser dados ou sinais de controle que não necessitam estar na mesma forma em modo sem fio. Em concordância com isso, as opções ajustadas (estabelecidas) aqui para diferentes tipos de sinais em modo sem fio são independentemente aplicáveis para dados e sinais de controle. Os sinais de controle podem controlar dispositivos de fundo de poço, incluindo os sensores. Dados a partir dos sensores podem ser transmitidos em resposta para um sinal de controle. Além do mais, parâmetros de aquisição e/ou transmissão de dados, tais como taxa ou resolução de aquisição e/ou transmissão, podem ser variados utilizando sinais de controle adequados.

[0095] Sinal eletromagnético (EM)/acústico e pulsação de pressão codificada utilizam o poço, furo de poço ou formação como o meio de transmissão. O sinal EM/acústico ou de pressão pode ser enviado a partir do poço, ou a partir da superfície. Se proporcionado no poço, um sinal EM/acústico pode se deslocar através de qualquer dispositivo de vedação anular, embora para determinadas concretizações, ela pode se deslocar indiretamente, por exemplo, em torno de qualquer dispositivo de vedação anular.

[0096] Sinais eletromagnéticos e acústicos são especialmente preferidos - eles podem ser transmitidos através de um/passado um dispositivo ou barreira de vedação anular ou barreira anular sem especial infraestrutura de tubulares indutivamente acoplados, e para transmissão de dados, a quantidade de informação que pode ser transmitida é normalmente mais alta comparada com a pulsação de pressão codificada, especialmente dados a partir do poço.

[0097] O transmissor, receptor e/ou transceptor utilizado corresponde com o tipo de sinais em modo sem fio utilizado. Por exemplo, um transmissor e receptor e/ou transceptor acústico são utilizados se sinais acústicos são utilizados.

[0098] Onde tubulares indutivamente acoplados são utilizados, existem normalmente pelo menos dez, usualmente muitos mais, comprimentos individuais de tubulares indutivamente acoplados que são unidos juntamente em uso, para formar uma coluna de tubulares indutivamente acoplados. Eles possuem um cabo integral e podem ser formados a partir de tubulares, tais como tubulação, tubo de broca, ou revestimento. Em cada conexão entre comprimentos adjacentes, existe um acoplamento indutivo. Os tubulares indutivamente acoplados que podem ser utilizados podem ser proporcionados por NOV sob a marca Intellipipe®.

[0099] Por consequência, os sinais em modo sem fio EM/acústicos ou de pressão podem ser transportados por uma distância relativamente longa como sinais em modo sem fio, enviados por pelo menos 200 metros, opcionalmente por mais do que 400 metros ou mais longos o que é um claro benefício sobre outros sinais de faixa mais curta. Concretizações incluindo tubulares indutivamente acoplados proporcionam esta vantagem/efeito pela combinação do fio integral e dos acoplamentos indutivos. A distância percorrida pode ser muito mais longa, dependendo do comprimento do poço.

[0100] Dados e/ou comandos dentro do sinal podem ser retransmitidos ou transmitidos por outros recursos. Por consequência, os sinais em modo sem fio podem ser convertidos para outros tipos de sinais em modo sem fio ou em modo por fio, e opcionalmente retransmitidos, pelos mesmos ou por outros recursos, tais como hidráulico, elétrico e linhas de fibra óptica. Em uma concretização, os sinais podem ser transmitidos através de um cabo para uma primeira distância, tal como superior a 400 metros, e então, transmitidos por intermédio de comunicações acústica ou EM para uma distância menor, tal como de 200 metros. Em uma outra concretização, eles são transmitidos por 500 metros utilizando pulsação de pressão codificada e, então, 1.000 metros utilizando uma linha hidráulica.

[0101] Po r consequência, enquanto recursos em modo não sem fio (por fio) possam ser utilizados para transmitir o sinal em adição para os recursos em modo sem fio, configurações preferidas preferencialmente utilizam comunicação em modo sem fio. Por consequência, enquanto a distância percorrida pelo sinal venha a ser dependente da profundidade do poço, frequentemente o sinal em modo sem fio, incluindo retransmissão, mas não incluindo qualquer transmissão em modo por fio se desloca por mais do que 1.000 metros ou mais do que 2.000 metros. Concretizações preferidas também possuem sinais transferidos por sinais em modo sem fio (incluindo retransmissões, mas não incluindo recurso em modo não sem fio) pelo menos metade da distância a partir da superfície do poço para aparelho no poço incluindo dispositivo/s de controle de fluxo de fluido e um ou mais sensores.

[0102] Diferentes sinais em modo sem fio e/ou em modo por fio podem ser utilizados no mesmo poço para comunicações indo a partir do poço em direção da superfície, e para comunicações indo a partir da superfície para o poço.

[0103] Po r consequência, o sinal em modo sem fio pode ser enviado diretamente ou indiretamente, por exemplo, fazendo uso de retransmissões em poço e/ou abaixo de qualquer dispositivo de vedação ou dispositivo de vedação anular. O sinal em modo sem fio pode ser enviado a partir da superfície ou a partir de uma tubulação de cabo de aço/bobinada (ou trator) correndo sonda em qualquer ponto no poço. Para determinadas concretizações, a sonda pode ser posicionada relativamente próxima para qualquer dispositivo de vedação ou dispositivo de vedação anular, por exemplo, de menos do que 30 metros da mesma, ou de menos do que 15 metros.

[0104] Sinais acústicos e comunicações podem incluir transmissão através de vibração da estrutura do poço incluindo tubulares, revestimento, liner, tubo de broca, colares de broca, tubulação, tubulação enrolada, haste de sucção, ferramentas de fundo de poço; transmissão por intermédio de fluido (incluindo através de gás), incluindo transmissão através de fluidos em seções não revestidas do poço, dentro de tubulares, e dentro de espaços anulares; transmissão através de fluidos estáticos ou de fluência; transmissão mecânica através de cabo de aço, cabo liso (slickline) ou haste enrolada; transmissão através da terra; transmissão através de equipamento de cabeça de poço. Comunicações através da estrutura e/ou através do fluido são preferidas.

[0105] Transmissão acústica pode ser em forma subsônica (< 20 Hz), sônica (20 Hz - 20 kHz), e frequências ultrassónicas (20 kHz - 2 MHz). Preferivelmente a transmissão acústica é sônica (20 Hz - 20 kHz).

[0106] Os sinais acústicos e comunicações podem incluir métodos de modulação de Chaveamento de deslocamento de Frequência [Frequency Shift Keying (FSK)] e/ou de Chaveamento de deslocamento de Fase [Phase Shift Keying (PSK)], e/ou derivados mais avançados destes métodos, tais como Chaveamento de deslocamento de Fase em Quadratura [Quadrature Phase Shift Keying (QPSK)] ou Modulação por Amplitude em Quadratura [Quadrature Amplitude Modulation (QAM)], e preferivelmente incorporando Técnicas de Espectro de Propagação (Spread Spectrum Techniques). Tipicamente, eles são adaptados para automaticamente sintonizar frequências e métodos de sinalização acústica para condições de poço adequadas.

[0107] Os sinais acústicos e comunicações podem ser unidirecionais ou bidirecionais. Piezoelétricos, transdutor de bobina de movimentação ou transdutores magnetostritivos podem ser utilizados para enviar e/ou receber o sinal.

[0108] Comunicação em modo sem fio eletromagnética (EM) [algumas vezes referida Quase-Estática (QS)] é normalmente nas bandas de frequência de: (selecionada com base sobre características de propagação) Sub-ELF (extremely low frequency) (frequência extremamente baixa) < 3 Hz (normalmente acima de 0,01 Hz); ELF 3 Hz até 30 Hz; SLF (super low frequency) (frequência super baixa) 30 Hz até 300 Hz; ULF (ultra low frequency) (frequência ultra baixa) 300 Hz até 3 kHz; e: VLF (very low frequency) (frequência muito baixa) 3 kHz até 30 kHz.

[0109] Uma exceção para as frequências acima é comunicação EM utilizando o tubo como um guia de onda, particularmente, mas não exclusivamente quando o tubo é preenchido com gás, caso no qual frequências a partir de 30 kHz até 30 GHz podem tipicamente ser utilizadas dependendo do tamanho de tubo, do fluido no tubo, e da faixa de comunicação. O fluido no tubo é preferivelmente não condutivo. A patente norte americana número US 5.831.549 descreve um sistema de telemetria envolvendo transmissão em gigahertz em um guia de onda tubular preenchido com gás.

[0110] Sub-ELF e/ou ELF são preferidas para comunicações a partir de um poço para a superfície (por exemplo, ao longo de uma distância de acima de 100 metros). Para comunicações mais locais, por exemplo, de menos do que 10 metros, VLF é preferida. A nomenclatura utilizada para estas faixas é definida pela União Internacional de Telecomunicação [International Telecommunication Union (ITU)].

[0111] Comunicações EM podem incluir comunicação de transmissão por um ou mais dos seguintes: imposição de uma corrente modulada sobre um membro alongado e utilização da terra como retorno; transmissão de corrente em um tubular e provisão de um caminho de retorno em um segundo tubular; utilização de um segundo poço como parte de um caminho de corrente; transmissão de campo próximo ou de campo distante; criação de um circuito (loop) de corrente dentro de uma porção da metalurgia de poço de maneira tal a criar uma diferença de potencial entre a metalurgia e terra; utilização de contatos espaçados para criar um transmissor de dipolo elétrico; utilização de um transformador toroidal para impor corrente na metalurgia de poço; utilização de um subisolamento; uma antena de bobina para criar um campo magnético de variação de tempo modulado para transmissão local ou através de formação; transmissão dentro do revestimento de poço; utilização do membro alongado e terra como uma linha de transmissão coaxial; utilização de um tubular como um guia de onda; transmissão para fora do revestimento de poço.

[0112] Especialmente útil é imposição de uma corrente modulada sobre um membro alongado e utilização da terra como retorno; criação de um circuito (loop) de corrente dentro da porção da metalurgia de poço de maneira tal a criar uma diferença de potencial entre a metalurgia e terra; utilização de contatos espaçados para criar um transmissor de dipolo elétrico, e utilização de um transformador toroidal para impor corrente na metalurgia de poço.

[0113] Para controlar e direcionar corrente vantajosamente, um número de diferentes técnicas pode ser utilizado. Por exemplo, um ou mais de: utilização de um revestimento de isolamento ou espaçadores sobre tubulares de poço, seleção de fluidos ou cimentos de controle de poço dentro de ou fora de tubulares para eletricamente conduzir com ou tubulares isolados; utilização de um toróide de alta permeabilidade magnética para criar indutância e, portanto, uma impedância; utilização de um fio isolado, cabo ou condutor alongado isolado para parte do caminho de transmissão ou antena; utilização de um tubular como um guia de onda circular, utilizando bandas de frequência de SHF (3 GHz até 30 GHz) e UHF (300 MHz até 3 GHz).

[0114] Re cursos adequados para recepção do sinal transmitido são também proporcionados, estes podem incluir detecção de um fluxo de corrente; detecção de uma diferença de potencial; utilização de uma antena de dipolo; utilização de uma antena de bobina; utilização de um transformador toroidal; utilização de um detector de efeito de Hall ou de campo magnético similar; utilização de sensores da metalurgia de poço como parte de uma antena de dipolo.

[0115] Onde a frase “membro alongado” é utilizada, para o propósito de transmissão EM, isto poderia também significar qualquer condutor elétrico alongado incluindo: liner; revestimento; tubulação ou tubular, tubulação de bobina; haste de sucção; cabo de aço; tubo de broca; cabo liso (slickline) ou haste enrolada.

[0116] Um recurso para comunicar sinais dentro de um poço com revestimento eletricamente condutivo é apresentado na patente norte americana número US 5.394.141 por Soulier e na patente norte americana número US 5.576.703 por MacLeod e outros, ambas das quais são incorporadas aqui por referência em sua totalidade. Um transmissor compreendendo oscilador e amplificador de potência é conectado para contatos espaçados em uma primeira localização no interior do revestimento de resistividade finita para formar um dipolo elétrico devido ao fato da diferença de potencial criada pela fluência de corrente entre os contatos como uma carga primária para o amplificador de potência. Esta diferença de potencial cria um campo elétrico externo para o dipolo que pode ser detectado tanto por um segundo par de contatos espaçados e quanto por um amplificador em uma segunda localização devido ao fato de fluxo de corrente resultante no revestimento ou alternativamente na superfície entre uma cabeça de poço e eletrodo de referência de terra.

[0117] Uma retransmissão compreende um transceptor (ou receptor) que pode receber um sinal, e um amplificador que amplifica o sinal para o transceptor (ou um transmissor) para transmitir o sinal para a frente (avante).

[0118] O poço tipicamente inclui múltiplos componentes, incluindo o/s dispositivo/s de controle de fluxo de fluido e um ou mais sensores e/ou dispositivos de comunicação em modo sem fio. Quaisquer dos componentes do poço podem ser referidos como aparelho de poço.

[0119] Pode existir pelo menos uma retransmissão. A pelo menos uma retransmissão (e os transceptores ou transmissores associados com o poço ou na superfície) podem ser operáveis para transmitir um sinal por pelo menos 200 metros através do poço. Uma ou mais retransmissões podem ser configuradas para transmitir por mais de 300 metros, ou por mais de 400 metros.

[0120] Para comunicação acústica pode existir mais do que cinco, ou mais do que dez retransmissões, dependendo da profundidade do poço e da posição de aparelho de poço.

[0121] Genericamente, menos retransmissões são requeridas para comunicações EM. Por exemplo, pode existir somente uma retransmissão única. Opcionalmente, consequentemente, uma retransmissão EM (e os transceptores ou transmissores associados com o poço ou na superfície) pode ser configurada para transmitir por mais de 500 metros, ou por mais de 1.000 metros.

[0122] A transmissão pode ser inibida em algumas áreas do poço, por exemplo, quando transmitindo através de um empacotador. Neste caso, o sinal retransmitido pode se deslocar por uma distância mais curta. Entretanto, onde uma pluralidade de retransmissões acústicas é proporcionada, preferivelmente pelo menos três são operáveis para transmitir um sinal por pelo menos 200 metros através do poço.

[0123] Para tubulares indutivamente acoplados, uma retransmissão pode também ser proporcionada, por exemplo, a cada 300 metros - 500 metros no poço.

[0124] As retransmissões podem manter pelo menos uma porção dos dados para recuperação posterior em um recurso de memória adequado.

[0125] Levando estes fatores em consideração, e também a natureza do poço, as retransmissões podem, consequentemente, serem espaçadas separados em concordância com isso no poço.

[0126] Os sinais de controle podem provocar, com efeito, ativação imediata, ou podem ser configurados para ativar o aparelho de poço depois de um atraso de tempo, e/ou se outras condições estão presentes, tal como uma mudança de pressão particular.

[0127] Pel o menos um dos dispositivos de controle de fluxo de fluido primário e secundário, e/ou um ou mais dos sensores, é normalmente eletricamente energizado, tipicamente por uma fonte de energia de fundo de poço. Pelo menos um dos dispositivos de controle primário e secundário e/ou um ou mais dos sensores pode ser energizado por bateria. Pelo menos um de um transmissor, receptor ou transceptor atado para uma ou mais da primeira, segunda e terceira colunas de revestimento, um tubular interno de poço, uma tubulação de produção, uma tubulação de conclusão, e um tubo de broca é normalmente energizado por bateria.

[0128] O aparelho de poço pode compreender pelo menos uma bateria, opcionalmente uma bateria recarregável. Cada dispositivo/elemento do aparelho de poço pode possuir sua própria bateria, opcionalmente uma bateria recarregável. A bateria pode ser pelo menos uma de uma bateria de alta temperatura, uma bateria de lítio, uma bateria de oxihaleto de lítio, uma bateria de cloreto de tionila de lítio, uma bateria de cloreto de sulfurila de lítio, uma bateria de monofluoreto-carbono de lítio, uma bataria de dióxido de manganês de lítio, uma bateria de íon de lítio, uma bateria de liga de lítio, uma bateria de sódio, e uma bateria de liga de sódio. Baterias de alta temperatura são aquelas operáveis acima de 85 0C e algumas vezes acima de 100 0C. O sistema de bateria pode incluir uma primeira bateria e adicionais baterias reserva que são ativadas depois de um tempo estendido no poço. Baterias reserva podem compreender uma bateria onde o eletrólito é retido em um reservatório e é combinado com o anodo e/ou catodo quando uma voltagem ou limiar de uso sobre a bateria ativa é atingida/o.

[0129] A bateria e opcionalmente elementos eletrônicos de controle podem ser substituíveis sem remoção de tubulares. Eles podem ser substituídos, por exemplo, por utilização de cabo de aço ou tubulação em binada. A bateria pode estar situada em uma bolsa lateral.

[0130] A bateria tipicamente energiza componentes do aparelho de poço, por exemplo, um controlador de propósito múltiplo, um mecanismo de monitoramento e um transceptor. Frequentemente, uma bateria separada é proporcionada para cada componente energizado. Em concretizações alternativas, geração de energia de fundo de poço pode ser utilizada, por exemplo, por geração termoelétrica.

[0131] O aparelho de poço pode compreender um microprocessador. Eletrônicos no aparelho de poço, para energizar vários componentes, tais como o microprocessador, sistemas de controle e comunicação, e opcionalmente a válvula, são preferivelmente eletrônicos de baixa energia. Eletrônicos de baixa energia podem incorporar características, tais como microcontroladores de baixa voltagem, e a utilização de modos “dorminhoco” onde a maior parte dos sistemas eletrônicos é desligada e um oscilador de baixa frequência, tal como um oscilador de 10 kHz - 100 kHz, por exemplo, 32 kHz é utilizado para manter temporização do sistema e funções de “despertar”. Técnicas de comunicação de faixa curta sincronizada em modo sem fio (por exemplo, EM na faixa de VFL) podem ser utilizadas entre diferentes componentes do sistema para minimizar o tempo em que componentes individuais necessitam para ser mantidos “despertados” e, portanto, maximizar tempo “dorminhoco” e economia de energia.

[0132] Os eletrônicos de baixa energia facilitam utilização de longo prazo de vários componentes. Os eletrônicos podem ser configurados para serem controláveis por um sinal de controle até de mais do que 24 horas depois de funcionar dentro do poço, opcionalmente por mais do que 7 dias, por mais do que 1 mês, ou por mais do que 1 ano ou por até 5 anos. Podem ser configurados para permanecer dormentes antes e/ou depois de serem ativados.

[0133] Pode não ser possível coletar dados de fundo de poço em uma localização de superfície, sobre, por exemplo, um equipamento ou plataforma, associado com um poço rompido. Um transponder (receptor-transmissor) ou transponderes podem, consequentemente, ser implantados no mar a partir de uma embarcação nas proximidades e sinais enviados para o/s transponder/eres sobre ou adjacente/s para uma estrutura submarina do poço rompido. Se por qualquer razão estes são danificados ou tenham sido destruídos na ruptura, transponderes adicionais podem ser adaptados a qualquer tempo.

[0134] Por recuperação de dados, particularmente dados a partir do um ou mais sensores, a condição do poço pode ser avaliada e um operador pode ter capacidade para seguramente projetar e/ou adaptar um método de controle do poço. Em adição, densidade e/ou volume do fluido requerido para controlar/extinguir o poço pode ser mais precisamente calculado.

[0135] Um dispositivo de controle de fluxo de fluido em uma coluna de revestimento externa pode ser aberto e, então, fechado novamente antes que um dispositivo de controle de fluxo de fluido em uma coluna revestimento interna ou corda interna venha a ser aberto, mas os dispositivos de controle de fluxo de fluido podem ser abertos simultaneamente para possibilitar o fluxo de fluido entre anéis, perfurações de revestimento e/ou uma tubulação de produção ou outra coluna interna.

[0136] A primeira coluna de revestimento pode não ser a coluna de revestimento a mais externa. A/s coluna/s de revestimento pode/m ser referida/s como e/ou compreender um/uns liner/s. A/s coluna/s de revestimento pode/m não se estender para o topo do poço e/ou a superfície. Pode existir uma adicional/ais coluna/s de revestimento de um maior diâmetro e, consequentemente, tipicamente no exterior da primeira coluna de revestimento.

[0137] O dispositivo de controle de fluxo de fluido primário e/ou secundário, esterno, é tipicamente uma válvula. A válvula é tipicamente uma válvula de retenção. Pode existir mais do que um dispositivo de controle de fluxo de fluido primário e/ou secundário, externo, sobre a respectiva coluna.

[0138] Quando o dispositivo de controle de fluxo de fluido primário e/ou secundário, externo, é uma válvula, a válvula pode possuir um membro de válvula. A válvula e/ou membro de válvula é tipicamente móvel a partir de uma primeira posição fechada para uma segunda posição aberta. Opcionalmente, a válvula e/ou membro de válvula pode se movimentar para uma adicional posição fechada ou de volta para a primeira posição fechada. A válvula pode compreender mais do que um membro de válvula.

[0139] A válvula e/ou membro de válvula pode ser móvel para uma posição de retenção, que pode ser uma posição entre uma posição fechada e uma posição aberta. A válvula pode somente possibilitar fluxo de fluido em uma direção, que é normalmente uma ou mais de para o primeiro anel de revestimento; a partir do primeiro anel de inter- revestimento para o segundo anel de inter-revestimento; e/ou a partir do segundo anel de inter-revestimento para a terceira perfuração de revestimento. A válvula pode resistir ao fluxo de fluido em uma direção, que é normalmente uma ou mais de fora do primeiro anel de revestimento; a partir da segunda perfuração de revestimento para o primeiro anel de inter-revestimento; e/ou a partir da terceira perfuração de revestimento para o segundo anel de inter-revestimento. A válvula pode possibilitar fluxo de fluido em ambas as direções.

[0140] O dispositivo de controle de fluxo de fluido primário, secundário e/ou externo pode compreender uma válvula, válvula de revestimento ou mecanismo de ruptura. Os mecanismos de ruptura referidos acima e abaixo podem compreender um ou mais de um disco de ruptura, pistão ativado por pressão e um dispositivo pirotécnico. O pistão ativado por pressão pode ser retido por um pino de cisalhamento.

[0141] O mecanismo de ruptura pode ser projetado para preferivelmente romper em resposta para pressão de fluido a partir de uma lateral, tipicamente uma lateral externa. Para o dispositivo de controle de fluxo de fluido primário o mecanismo de ruptura pode somente romper em resposta para pressão de fluido no primeiro anel de inter- revestimento. Para o dispositivo de controle de fluxo de fluido secundário o mecanismo de ruptura pode somente romper em resposta para pressão de fluido no segundo anel de inter-revestimento. Para o dispositivo de controle de fluxo de fluido externo o mecanismo de ruptura pode somente romper em resposta para pressão de fluido no exterior da primeira coluna de revestimento.

[0142] O poço pode adicionalmente compreender um mecanismo de ruptura na primeira coluna de revestimento. Fluido de pressurização sobre um exterior da primeira coluna de revestimento pode provocar que o mecanismo de ruptura na primeira coluna de revestimento venha a romper, por intermédio disso iniciando fluxo de fluido para o primeiro anel de inter-revestimento.

[0143] Quando o dispositivo de controle de fluxo de fluido primário, secundário e/ou externo está em uma posição aberta, ele tipicamente possui uma área de fluxo de fluido de seção transversal de pelo menos 100 mm2, normalmente de pelo menos 200 mm2, e pode ser de 400 mm2.

[0144] O dispositivo de controle de fluxo de fluido primário, secundário e/ou externo pode compreender uma pluralidade de aberturas. Quando o dispositivo de controle de fluxo de fluido primário, secundário e/ou externo compreende uma pluralidade de aberturas, a pluralidade de aberturas tipicamente possui uma área de fluxo de fluido de seção transversal total de pelo menos 100 mm2, normalmente de pelo menos 200 mm2, e pode ser de 400 mm2.

[0145] O poço é frequentemente um poço pelo menos parcialmente vertical. Não obstante, ele pode ser um poço desviado ou horizontal. Referências tal como “acima” e “abaixo” quando aplicadas para poços desviados ou horizontais deve ser construída como seu equivalente em poços com alguma orientação vertical. Por exemplo, “acima” é mais próximo para a superfície do poço.

[0146] O poço descrito aqui é tipicamente um poço de fluência natural, o que significa que fluido naturalmente flui do poço para superfície, e/ou fluido flui para a superfície sem assistência ou sem auxílio.

[0147] Em concordância com um segundo aspecto da presente invenção, é proporcionado um método de gerenciamento de fluido utilizando o poço descrito acima e em particular um poço compreendendo: uma primeira, uma segunda e uma terceira coluna de revestimento, a segunda coluna de revestimento pelo menos parcialmente no interior da primeira coluna de revestimento, a terceira coluna de revestimento pelo menos parcialmente no interior da segunda coluna de revestimento; a primeira e segunda colunas de revestimento definindo um primeiro anel de inter-revestimento dentre as mesmas, a segunda e terceira colunas de revestimento definindo um segundo anel de inter-revestimento dentre as mesmas, a terceira coluna de revestimento definindo uma terceira perfuração de revestimento dentro da mesma; um dispositivo de controle de fluxo de fluido primário na segunda coluna de revestimento para proporcionar comunicação de fluido entre o primeiro anel de inter-revestimento e o segundo anel de inter-revestimento; e: um dispositivo de controle de fluxo de fluido secundário na terceira coluna de revestimento para proporcionar comunicação de fluido entre o segundo anel de inter-revestimento e a terceira perfuração de revestimento.

[0148] O método pode incluir as etapas de introdução de um fluido para o primeiro anel de inter- revestimento; abertura do dispositivo de controle de fluxo de fluido primário; e direcionamento do fluido entre o primeiro e o segundo anel de inter-revestimento. O método pode incluir as etapas de abertura do dispositivo de controle de fluxo de fluido secundário; e direcionamento do fluido entre o segundo anel de inter-revestimento e a terceira perfuração de revestimento.

[0149] Quando o poço adicionalmente compreende uma porta de fluido no primeiro anel de inter-revestimento, o método tipicamente inclui a etapa de introdução de um fluido para o primeiro anel de inter-revestimento através da porta de fluido.

[0150] Quando o poço adicionalmente compreende uma porta de fluido no segundo anel de inter-revestimento, o método normalmente inclui a etapa de introdução de um fluido para o segundo anel de inter-revestimento através da porta de fluido.

[0151] Quando o poço adicionalmente compreende um ou mais sensores em, dentro ou sobre uma ou mais de uma face da estrutura geológica, do poço, um anel, uma perfuração de revestimento, uma coluna de produção, uma coluna de conclusão, e uma coluna de perfuração, e o método tipicamente inclui a etapa de coleta de dados a partir do um ou mais sensores para monitorar o poço pelo menos periodicamente por um período de anos.

[0152] A estrutura de poço compreendendo os dispositivos de controle de fluxo de fluido primário e secundário pode ser utilizada para gerenciamento de fluido e/ou pode ser utilizada para mudança do fluido no primeiro anel de inter-revestimento e/ou no segundo anel de inter- revestimento e/ou terceira perfuração de revestimento para gerenciar integridade de poço.

[0153] Ge renciamento de integridade de poço pode incluir introdução de fluidos para mitigar vazamentos para o ou a partir do primeiro anel de inter-revestimento e/ou o segundo anel de inter-revestimento e/ou a terceira perfuração revestimento. Gerenciamento de integridade de poço pode incluir introdução de fluidos para o primeiro anel de inter-revestimento e/ou o segundo anel de inter- revestimento e/ou a terceira perfuração de revestimento, por exemplo, para controlar corrosão. Os fluidos podem compreender um produto químico, para remover e/ou dissolver material no poço, tal como um bloqueio ou restrição. Gerenciamento de integridade de poço pode incluir introdução de cimento para o primeiro anel de inter- revestimento e/ou o segundo anel de inter-revestimento e/ou a terceira perfuração de revestimento. Pode ser uma vantagem da presente invenção a de que o método de gerenciamento de fluido e assim também gerenciamento de integridade de poço pode reduzir a necessidade para antecipar trabalho de finalização de poço. Gerenciamento de integridade de poço pode incluir um ou mais de controle, extinção parcialmente e extinção de poço.

[0154] O método de gerenciamento de fluido pode ser utilizado para manter controle e/ou manipular as condições de pressão no poço. Manutenção, controle e/ou manipulação das condições de pressão no poço podem envolver uma ou mais de aumento, diminuição e manutenção das referidas condições substancialmente constantes. Exemplos das condições de pressão compreendem a pressão hidrostática no poço, a densidade dos fluidos no poço, ou a taxa de fluxo dos fluidos no poço.

[0155] Quando perfurando, a pressão no poço, especialmente a pressão hidrostática no fundo do poço é normalmente mantida acima da pressão de reservatório, para auxiliar em controle de poço e inibir que fluidos venham a escapar a partir do topo do poço enquanto perfurando, isto é, para resistir à “ruptura (“explosão”).

[0156] Não obstante, isto pode conduzir para diversos problemas, especialmente em poços muito profundos com cabeças hidrostáticas grandes. Por exemplo, pode conduzir para degola do tubo de broca para a parede de furo de poço, ou pode provocar perda da lama de perfuração para a formação, o que desperdiça fluido de perfuração, podendo por sua vez danificar as fraturas na mesma ou de fato pode inadvertidamente perder controle de pressão do poço.

[0157] Uma alternativa é a de que a pressão hidrostática venha a ser deliberadamente abaixada em uma seção do poço, por exemplo, por injeção de fluido mais leve, tipicamente gás, para a lama de perfuração. Isto reduz a densidade da mistura de fluido global naquela seção, enquanto a pressão de poço é controlada por fluido de perfuração de densidade mais alta em outras seções do poço.

[0158] Os inventores da presente invenção reconhecem que o poço e método de gerenciamento de fluido proporcionam um caminho alternativo através do qual fluidos para tal perfuração podem ser injetados através dos dispositivos de controle de fluxo para o poço de uma maneira controlada, por intermédio disso possibilitando para um gerenciamento mais efetivo de integridade de poço.

[0159] Por consequência, fluido pode ser direcionado através de um dispositivo de controle de fluxo durante a perfuração.

[0160] O dispositivo de controle de fluxo de fluido externo, primário e/ou secundário, é tipicamente uma válvula como foi descrito para o primeiro aspecto da presente invenção. As características opcionais do dispositivo de controle de fluxo de fluido descritas aqui anteriormente são também características opcionais para o segundo aspecto da presente invenção, e não repetidas por brevidade.

[0161] O método de gerenciamento de fluido pode ser particularmente útil para o poço submarino.

[0162] Características e características opcionais do segundo aspecto da presente invenção podem ser incorporadas para o primeiro aspecto da presente invenção e vice-versa e não são repetidas aqui por brevidade.

[0163] Concretizações da presente invenção irão ser descritas, por intermédio de exemplificação unicamente, com referência para os desenhos acompanhantes, nos quais: A Figura 1 é uma vista de seção transversal de um poço de cavidade aberta durante construção; e: A Figura 2 é uma vista de seção transversal de um poço completado.

[0164] A Figura 1 mostra um poço (10) em uma estrutura geológica (11). O poço (10) possui uma primeira (12a), uma segunda (12b) e uma terceira (12c) coluna de revestimento. A segunda coluna de revestimento (12b) está pelo menos parcialmente no interior da primeira coluna de revestimento (12a), e a terceira coluna de revestimento (12c) está pelo menos parcialmente no interior da segunda coluna de revestimento (12b). A primeira (12a) e segunda (12b) colunas de revestimento definem um primeiro anel de inter-revestimento (14a) dentre as mesmas. A segunda (12b) e terceira (12c) colunas de revestimento definem um segundo anel de inter-revestimento (14b) dentre as mesmas. A terceira coluna de revestimento (12c) define uma terceira perfuração (14) de revestimento dentro da mesma.

[0165] Um dispositivo de controle de fluxo de fluido primário (16a) na segunda coluna de revestimento (12b) proporciona comunicação de fluido entre o primeiro anel de inter-revestimento (14a) e o segundo anel de inter- revestimento (14b). Um dispositivo de controle de fluxo de fluido secundário (16b) na terceira coluna de revestimento (12c) proporciona comunicação de fluido entre o segundo anel de inter-revestimento (14b) e a terceira perfuração de revestimento (14c).

[0166] Um fluido (não mostrado) é introduzido para o primeiro anel de inter-revestimento (14a) através de uma porta de fluido (18). O dispositivo de controle de fluxo de fluido primário (16a) é, então, aberto e o fluido (não mostrado) direcionado entre o primeiro anel de inter- revestimento (14a) e o segundo anel de inter-revestimento (14b). O dispositivo de controle de fluxo de fluido secundário (16b) é, então, aberto e o fluido (não mostrado) direcionado entre o segundo anel de inter-revestimento (14b) e a terceira perfuração de fluido (14c).

[0167] O fluido não foi mostrado em quaisquer das figuras de maneira tal a não complicar demais os desenhos.

[0168] Os dispositivos de controle de fluido primário (16a) e secundário (16b) compreendem uma válvula e um mecanismo de ruptura.

[0169] A Figura 1 mostra o poço (10) compreendendo uma série de colunas de revestimento (12a, 12b, 12c) definindo uma série de anéis de inter- revestimento (14a) e (14b) e uma perfuração de revestimento (14c). O anel de inter-revestimento (14a) é também referido como o anel “C”. O segundo anel de inter-revestimento (14b) é também referido como o anel “B”. A Figura 1 não mostra um anel “A”.

[0170] O fluido, neste caso uma lama de perfuração (não mostrado), é vedado no primeiro anel de inter-revestimento (14a), no topo por um gancho de revestimento (21a) e no fundo por cimento (23a). A lama de perfuração (não mostrada) é vedada no segundo anel de inter-revestimento (14b), no topo por um empacotador (22) e no fundo por cimento (23b). A terceira coluna de revestimento (21c) pode ser referida como um liner.

[0171] A segunda coluna de revestimento (12b) possui sensores (20a) para mensurar pressão e densidade de fluido no primeiro anel de inter-revestimento (14a). A terceira coluna de revestimento (12c) possui sensores (20b) para mensurar pressão e densidade de fluido no segundo anel de inter-revestimento (14b). Dados a partir dos sensores (20a, 20b), são utilizados para otimizar propriedades do fluido que é direcionado entre os anéis e perfuração de revestimento (14a), (14b) e (14c). Adicionalmente, os sensores (20a) sobre a segunda coluna de revestimento (12b) podem ser portados para mensurar pressão e densidade de fluido no primeiro anel de inter-revestimento (14a) e no segundo anel de inter-revestimento (14b). Os sensores (20b) sobre a terceira coluna de revestimento (12c) podem ser portados para mensurar pressão e densidade de fluido no segundo anel de inter-revestimento (14b) e na terceira perfuração de revestimento (14c).

[0172] Utilizando os sensores (20a) a pressão e a densidade do fluido no primeiro anel de inter-revestimento (14a) e no segundo anel de inter-revestimento (14b) são mensuradas antes de abertura do dispositivo de controle de fluxo de fluido primário (16a) e direcionamento do fluido a partir do primeiro anel de inter-revestimento (14a) para o segundo anel de inter-revestimento (14b). Utilizando os sensores (20b), a pressão e a densidade do fluido no segundo anel de inter-revestimento (14b) e na terceira perfuração de revestimento (14c) são mensuradas antes de abertura do dispositivo de controle de fluxo de fluido secundário (16b) e direcionamento do fluido a partir do segundo anel de inter-revestimento (14b) para a terceira perfuração de revestimento (14c).

[0173] Um sinal eletromagnético em modo sem fio é transmitido através do poço (10) para abrir o dispositivo de controle de fluxo de fluido primário (16a) e direcionar o fluido entre o primeiro anel de inter-revestimento (14a) e o segundo anel de inter-revestimento (14b). Um sinal eletromagnético em modo sem fio é transmitido através do poço (10) para abrir o dispositivo de controle de fluxo de fluido secundário (16b) e direcionar o fluido entre o segundo anel de inter-revestimento (14b) e a terceira perfuração de revestimento (14c). Alternativamente, o sinal em modo sem fio é um sinal em modo sem fio acústico.

[0174] Em uma posição aberta, o dispositivo de controle de fluxo de fluido primário (16a) e o dispositivo de controle de fluxo de fluido secundário (16b) cada um possui uma área de fluxo de fluido de seção transversal de mais do que 100 mm2.

[0175] Os sensores (20a) e (20b) são acoplados para transceptores acústicos (não mostrados). Os sensores (20a) e (20b) mensuram a temperatura, pressão e densidade do fluido. Alternativamente, os sensores são acoplados para transceptores eletromagnéticos.

[0176] No evento em que o poço (10) rompeu (explodiu) e se tornou danificado e não pode ser gerenciado utilizando recursos convencionais, os sensores (20a) e (20b) podem, utilizando transmissão acústica, serem utilizados para proporcionar uma idéia precisa da integridade do fundo do poço de poço. Por exemplo, algumas das colunas de revestimento podem ser violadas (rompidas) e nem sempre é aparente a partir da superfície o que o caminho de fluido de escape de hidrocarbonetos é.

[0177] Pode ser uma vantagem da presente invenção a de que acesso e controle de fluido para os e/ou entre os primeiro e segundo anéis de inter-revestimento agora é tornado possível pela utilização do primeiro e segundo dispositivo de controle de fluxo de fluido. Convencionalmente, estes anéis são vedados no topo e no fundo e circulação para a terceira perfuração de revestimento através destes anéis não é possível.

[0178] A Figura 1 mostra uma perfuração de revestimento (14c) que pode ser gerenciada e controle reconquistado por fluido de fluência em uma cascata a partir do exterior do poço para o interior, através da porta de fluido (18) para o primeiro anel de inter- revestimento (14a), através do dispositivo de controle de fluxo de fluido primário (14a), através do dispositivo de controle de fluxo de fluido primário (16a) para o segundo anel de inter-revestimento (14b), e através do dispositivo de controle de fluxo e fluido secundário (16b) para a terceira perfuração de revestimento (14c).

[0179] Dados de atualização podem ser coletados a partir dos sensores (20a) e (20b) os quais proporcionam informação sobre as condições no anel C e no anel B, da perfuração de revestimento (14c). Se as condições de fundo de poço são monitoradas, usualmente por intermédio de coleta de dados em modo sem fio, a densidade e volume de lama de perfuração requeridos para ser bombeada para o poço/formação/ões, podem ser calculados para evitar a possibilidade de provocar uma ruptura (explosão) subterrânea por rompimento da coluna de revestimento e formação/ões circundante/s.

[0180] Nest a concretização nós temos a opção de fechar novamente as válvulas de inter-revestimento (16a) e (16b) para manter a integridade das colunas de revestimento (12b) e (12c).

[0181] Concretizações da presente invenção proporcionam um sistema de avaliação (retorno) que possibilita melhor gerenciamento de um controle perigoso e/ou procedimento de extinção, devido ao fato que ele é com base sobre leituras de sensor ao invés de estimativas, por exemplo, da pressão de poço. Além do mais, monitoramento pode continuar na medida em que o poço está sendo controlado e/ou extinto, de maneira tal que o procedimento de controle/extinção é ajustado e otimizado em concordância com a informação sendo recebida.

[0182] Pode ser uma vantagem da presente invenção a de que o poço proporciona para controle significativamente mais rápido de um poço comparado com métodos conhecidos, tal como entrada novamente de um poço por nivelamento e instalação de um novo tubular interno de poço. O salvamento pode ser de diversos dias, semanas ou até mesmo meses, reduzindo o dano potencial para o ambiente circundante e bem como salvamento de uma quantidade muito significativa de tempo e dinheiro.

[0183] Porta de fluido (16b) é mais baixa e mais profunda no poço do que porta de fluido (16a). Em uma concretização alternativa, a porta de fluido (16a) é mais baixa e mais profunda, ou elas são dispostas em uma profundidade similar no poço. Poços de cavidade aberta proporcionam um caminho de comunicação de fluido com a formulação.

[0184] Tubulares internos (não mostrados na Figura 1) podem estar presentes, tal como uma coluna de perfuração. O poço (10) é mostrado na Figura 1 como de cavidade aberta.

[0185] Características do poço mostrado na Figura 1 que são também mostradas na Figura 2 determinaram o mesmo numeral de referência com o prefixo (1), de maneira tal que a primeira coluna de revestimento é (12a) na Figura 1, e (112a) na Figura 2. Outras estruturas de controle de poço podem estar presentes que não são mostradas.

[0186] A Figura 2 também mostra uma coluna interna, nesta concretização um tubular (125) no poço (110), o tubular (125) definindo uma perfuração interna (114d) dentro da mesma. Existe uma válvula interna (117) no tubular (125) que proporciona comunicação de fluido entre o terceiro anel (114c) e a perfuração interna (114d). O terceiro anel (114c) é a perfuração de revestimento, também referida como o anel “A”.

[0187] A Figura 2 mostra um poço (110) em uma estrutura geológica. O poço (110) possui uma primeira (112a), uma segunda (112b) e uma terceira (112c) coluna de revestimento. A segunda coluna de revestimento (112b) está pelo menos parcialmente no interior da primeira coluna de revestimento (112a), e a terceira coluna de revestimento (112c) está pelo menos parcialmente no interior da segunda coluna de revestimento (112b). A primeira (112a) e segunda (112b) colunas de revestimento definem um primeiro anel de inter-revestimento (114a) dentre as mesmas. A segunda (112b) e terceira (112c) colunas de revestimento definem um segundo anel de inter-revestimento (114) dentre as mesmas. A terceira coluna de revestimento (112c) e tubular (125) definem um terceiro anel (114c).

[0188] A coluna interna (125) possui um sensor (120c) para mensurar pressão e densidade de fluido no anel (114c). Dados a partir dos sensores (120a), (120b) e (120c) são utilizados para otimizar propriedades do fluido que é direcionado entre os anéis (114a), (114b) e (114c).

[0189] O fluido, neste caso uma lama de perfuração (não mostrado), é vedado no primeiro anel de inter-revestimento (114a), no topo por um gancho de revestimento (121a) e no fundo por cimento (123a). A lama de perfuração (não mostrada) é vedada no segundo anel de inter-revestimento (114b) no topo por um empacotador (122) e no fundo por cimento (123b). A lama de perfuração (não mostrada) é vedada no terceiro anel (114c) por um empacotador (124) no fundo do anel e gancho de liner (121b) no topo do anel.

[0190] A Figura 2 mostra um poço (110) no qual fluxo de fluido pode ser gerenciado e controle reconquistado por fluido de fluência em cascata a partir do exterior do poço para o interior, através da porta de fluido (118) para o primeiro anel de inter-revestimento (114a), através do dispositivo de controle de fluxo de fluido primário (114a), através do dispositivo de controle de fluxo de fluido primário (116a) para o segundo anel de inter-revestimento (114b), e através do dispositivo de controle de fluxo e fluido secundário (116b) para a terceira perfuração de revestimento (114c). Fluido pode também ser fluído através da porta de fluido (119) para a terceira perfuração de revestimento (114c) e através da válvula interna (117) para a perfuração interna (114d). A válvula interna (117) pode ser referida como uma porta de fluido e/ou pode ser utilizada similarmente para a porta de fluido (119) para proporcionar comunicação de fluido com a terceira perfuração de revestimento (114c).

[0191] A estrutura geológica (111) compreende um reservatório (130) que contém hidrocarbonetos (não mostrados). Existe um caminho de comunicação o mais superior (129), que é o caminho de comunicação que está o mais próximo para superfície (no topo da Figura 2).

[0192] O caminho de comunicação (129) é uma perfuração criada no poço e reservatório circundante (130) por uma arma de perfuração. A válvula interna (117), também referida como o dispositivo de controle de fluxo de fluido interno, está dentro de 1.000 metros a partir do caminho de comunicação o mais superior (129) do poço (110).

[0193] Fluido pode ser fluído para o poço através da porta de fluido (118). Fluido pode ser fluído para o poço através da porta de fluido (118), circulado através do poço e de volta para fora do poço através da porta de fluido (119). Fluido pode ser fluído para o poço através da porta de fluido (119). Fluido pode ser fluído para o poço através da porta de fluido (119), circulado através do poço e de volta para fora do poço através da porta de fluido (118). Fluido pode ser fluído para o poço através da porta de fluido (118) e circulado através da perfuração interna (114d). Fluido pode ser fluído para o poço através da perfuração interna (114d) e circulado através do poço e de volta fora do poço através da porta de fluido (118). Por consequência, fluidos no poço podem ser gerenciados e o poço controlado.

[0194] Em concretizações alternativas, a coluna interna pode ser qualquer coluna tubular, tal como uma coluna de perfuração, uma coluna de conclusão, uma coluna de produção, uma coluna de teste, uma coluna de teste de haste de broca [drill stem test (DST)], uma adicional coluna de revestimento e liner.

[0195] Dispositivos tais como dispositivos de controle de fluido e sensores associados com colunas, tais como colunas de revestimento, colunas de tubulação, colunas de produção, colunas de perfuração, podem ser associadas com um subcomponente da coluna, tais como junções tubulares, subs, portadores, empacotadores, atravessadores (cross-overs), braçadeiras (engates), junções de ajuste (pup joints), e colares, etc.

[0196] Aperfeiçoamentos e modificações podem ser incorporado/as aqui sem se afastar do escopo da presente invenção.

Claims (19)

1. Poço (10, 110) em uma estrutura geológica (11, 111), o poço (10, 110) caracterizado por compreender: uma primeira, uma segunda e uma terceira colunas de revestimento (12a, 12b, 12c, 112a, 112b, 112c), a segunda coluna de revestimento (12b, 112b) pelo menos parcialmente no interior da primeira coluna de revestimento (12a, 112a), a terceira coluna de revestimento (12c, 112c) pelo menos parcialmente no interior da segunda coluna de revestimento (12b, 112b); a primeira e segunda colunas de revestimento (12a, 12b, 112a, 112b) definindo um primeiro anel de inter- revestimento (14a, 114a) dentre as mesmas, a segunda e terceira colunas de revestimento (12b, 12c, 112b, 112c) definindo um segundo anel de inter-revestimento (14b, 114b) dentre as mesmas, a terceira coluna de revestimento (12c, 112c) definindo uma terceira perfuração de revestimento (14c, 114c) dentro da mesma; um dispositivo de controle de fluxo de fluido primário (16a, 116a) na segunda coluna de revestimento (12b, 112b) para proporcionar comunicação de fluido entre o primeiro anel de inter-revestimento (14a, 114a) e o segundo anel de inter-revestimento (14b, 114b); e: um dispositivo de controle de fluxo de fluido secundário (16b, 116b) na terceira coluna de revestimento (12c, 112c) para proporcionar comunicação de fluido entre o segundo anel de inter-revestimento (14b, 114b) e a terceira perfuração de revestimento (14c, 114c); e em que em uma posição aberta cada um dentre os dispositivos de controle de fluxo de fluido primário e secundário (16a, 16b, 116a, 116b) possui uma área de fluxo de fluido de seção transversal de pelo menos 100 mm2.

2. Poço (10, 110), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por pelo menos um dos dispositivos de controle de fluxo de fluido primário e secundário (16a, 16b, 116a, 116b) compreender uma válvula.

3. Poço (10, 110), de acordo com qualquer reivindicação precedente, caracterizado por pelo menos um dos dispositivos de controle de fluxo de fluido primário e secundário (16a, 16b, 116a, 116b) compreender pelo menos um dentre um mecanismo de ruptura e uma válvula de retenção.

4. Poço (10, 110), de acordo com qualquer reivindicação precedente, caracterizado por pelo menos um dos dispositivos de controle de fluxo de fluido primário e secundário (16a, 16b, 116a, 116b) incluir uma vedação metal para metal.

5. Poço (10, 110), de acordo com qualquer reivindicação precedente, caracterizado por o poço (10, 110) adicionalmente compreender um ou mais sensores (20a, 20b, 120a, 120b, 120c) em, dentro ou sobre uma ou mais de uma face da estrutura geológica (11, 111), o poço, um anel, uma perfuração de revestimento, uma coluna de revestimento, uma coluna de produção, uma coluna de conclusão, e uma coluna de perfuração, em que pelo menos um ou mais sensores (20a, 20b, 120a, 120b, 120c) é um sensor sem fio tal como um sensor sem fio acústico e/ou eletromagnético.

6. Poço (10, 110), de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 5, caracterizado por a válvula de pelo menos um dos dispositivos de controle de fluxo de fluido primário e secundário (16a, 16b, 116a, 116b) ser uma válvula controlável de forma sem fio tal como pelo menos uma dentre uma válvula controlável de forma sem fio acústica e eletromagnética.

7. Poço (10, 110), de acordo com qualquer reivindicação precedente, caracterizado por o dispositivo de controle de fluxo de fluido secundário (16b, 116b) estar dentro de 1.000 metros de um caminho de comunicação mais superior do poço (10, 110).

8. Poço (10, 110), de acordo com qualquer reivindicação precedente, caracterizado por pelo menos um dos dispositivos de controle de fluxo de fluido primário e secundário (16a, 16b, 116a, 116b) ser energizado eletricamente, opcionalmente por bateria.

9. Poço (10, 110), de acordo com qualquer reivindicação precedente, caracterizado por o segundo anel inter-revestimento (14b, 114b) não ser portado no topo do poço (10, 110).

10. Poço (10, 110), de acordo com qualquer reivindicação precedente, caracterizado por a terceira coluna de revestimento (12c, 112c) não se estender para o topo do poço (10, 110).

11. Poço (10, 110), de acordo com qualquer reivindicação precedente, caracterizado por o poço (10, 110) compreender dois dispositivos de controle de fluxo de fluido sobre uma coluna de revestimento (12a, 12b, 12c, 112a, 112b, 112c).

12. Poço (10, 110), de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por o poço (10, 110) compreender um dispositivo de vedação anular entre os dois dispositivos de controle de fluxo de fluido sobre uma coluna de revestimento.

13. Poço (10, 110), de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por o dispositivo de vedação anular ser controlável de forma sem fio tal como um ou mais dentre controláveis acusticamente e eletromagneticamente de forma sem fio.

14. Poço (10, 110), de acordo com a reivindicação 12 ou 13, caracterizado por o dispositivo de vedação anular ser um ou mais dentre configuráveis e não configuráveis várias vezes.

15. Método de gerenciamento de fluido caracterizado por utilizar o poço (10, 110) conforme definido em qualquer reivindicação precedente, o método incluindo as etapas de: introduzir um fluido no primeiro anel de inter- revestimento (14a, 114a); abrir o dispositivo de controle de fluxo de fluido primário (16a, 116a); e direcionar o fluido entre o primeiro e o segundo anel de inter-revestimento (14a, 14b, 114a, 114b).

16. Método de gerenciamento de fluido, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado por incluir as etapas de abrir o dispositivo de controle de fluxo de fluido secundário (16b, 116b); e direcionar o fluido entre o segundo anel de inter-revestimento (14b, 114b) e a terceira perfuração de revestimento (14c, 114c).

17. Método de gerenciamento de fluido, de acordo com a reivindicação 15 ou 16, caracterizado por o poço (10, 110) adicionalmente compreender uma porta de fluido (18, 118) no primeiro anel de inter-revestimento (14a, 114a), o método incluindo a etapa de introduzir, ou liberar um fluido para o, ou a partir do, primeiro anel de inter- revestimento (14a, 114a) através da porta de fluido (18, 118).

18. Método de gerenciamento de fluido, de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 a 17, caracterizado por o poço (10, 110) adicionalmente compreender uma porta de fluido (119) na terceira perfuração de revestimento (14c, 114c), o método incluindo a etapa de introduzir, ou liberar um fluido para a, ou a partir da, terceira perfuração de revestimento (14c, 114c) através da porta de fluido na terceira perfuração de revestimento (14c, 114c).

19. Método de gerenciamento de fluido, de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 a 18, caracterizado por compreender direcionar fluidos através de pelo menos um dos dispositivos de controle de fluxo de fluido primário e secundário (16a, 16b, 116a, 116b) durante a perfuração.