BR112020006210A2 - canhão de canhoneio, sistema, e, método para um canhão de canhoneio separável. - Google Patents
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Abstract
Um canhão de canhoneio incluindo um transportador que tem um comprimento longitudinal, um ou mais dispositivos energéticos recebidos dentro do transportador configurados para produzir uma ou mais ondas mecânicas e um ou mais manipuladores de ondas dispostos ao longo do comprimento longitudinal do transportador. Os um ou mais manipuladores de ondas geram uma onda alterada em uma direção de deslocamento oposta a uma ou mais ondas mecânicas que deslocam ao longo do comprimento longitudinal do transportador.
Description
[001] O presente pedido se refere a um canhão de canhoneio separável. Mais especificamente, esse pedido se refere a um canhão de canhoneio separável por meio de um manipulador de ondas.
[002] Os canhões de canhoneio convencionais são utilizados para auxiliar na recuperação de hidrocarbonetos de formações subterrâneas. Os canhões de canhoneio são carregados com uma ou mais cargas energéticas e, em seguida, posicionados dentro de um furo de poço na formação subterrânea que se deseja perfurar. Após a completação, o canhão de canhoneio deve ser removido do furo de poço, atrasando a produção ou largada no fundo do furo de poço. Permitir que o canhão de canhoneio seja largado no fundo do furo do poço exige que uma porção do furo de poço se estenda além da zona de perfuração desejada, estendendo assim as operações de perfuração. Além disso, os canhões de canhoneio convencionais podem ficar alojados ou presos no furo do poço durante as operações de remoção devido ao intumescimento durante a perfuração, evitando assim as operações de produção.
[003] As modalidades do presente pedido são descritas, apenas a título de exemplo, com referência às Figuras anexas, em que: A FIG. | é uma vista em diagrama de um canhão de canhoneio disposto dentro de um furo de poço, de acordo com a presente divulgação; A FIG. 2 é uma vista em diagrama do canhão de canhoneio fragmentável, de acordo com a presente divulgação; A FIG. 3A é uma vista em diagrama de um pistola perfuradora fragmentável detalhando a geração inicial de ondas, de acordo com a presente divulgação;
A FIG. 3B é uma vista em diagrama de um canhão de canhoneio fragmentável detalhando a interação inicial das ondas com um manipulador de ondas, de acordo com a presente divulgação;
A FIG. 3C é uma vista em diagrama de um pistola perfuradora fragmentável detalhando a primeira fratura, de acordo com a presente divulgação;
A FIG. 3D é uma vista em diagrama do canhão de canhoneio fragmentado, de acordo com a presente divulgação;
À FIG. 4A é uma vista em diagrama de um pistola perfuradora fragmentável detalhando a geração inicial de ondas, de acordo com a presente divulgação;
A FIG. 4B é uma vista em diagrama de um canhão de canhoneio fragmentável detalhando a interação inicial das ondas com um manipulador de ondas, de acordo com a presente divulgação;
A FIG. 4C é uma vista em diagrama de um pistola perfuradora fragmentável detalhando a primeira fratura, de acordo com a presente divulgação;
A FIG. 4D é uma vista em diagrama de um canhão de canhoneio fragmentável detalhando a interação inicial das ondas com um segundo manipulador de ondas, de acordo com a presente divulgação;
À FIG. 4E é uma vista em diagrama de um pistola perfuradora fragmentável detalhando uma segunda fratura, de acordo com a presente divulgação;
A FIG. 4F é uma vista em diagrama de um canhão de canhoneio fragmentável detalhando uma terceira fratura, de acordo com a presente divulgação;
A FIG. 4G é uma vista em diagrama do canhão de canhoneio fragmentado, de acordo com a presente divulgação;
A FIG. 5A é uma vista em diagrama de um primeiro manipulador de ondas de exemplo, de acordo com a presente divulgação; A FIG. 5B é uma vista em diagrama de um segundo exemplo de manipulador de ondas, de acordo com a presente divulgação; A FIG. 5C é uma vista em diagrama de um terceiro exemplo de manipulador de ondas, de acordo com a presente divulgação; e A FIG. 5D é uma vista em diagrama de um quarto exemplo de manipulador de ondas, de acordo com a presente divulgação.
[004] Várias modalidades da divulgação são discutidas em detalhes a seguir. Embora implementações específicas sejam discutidas, deve-se entender que isso é feito apenas para fins ilustrativos. Um versado na técnica relevante reconhecerá que outros componentes e configurações podem ser utilizados sem se afastar do espírito e âmbito da divulgação.
[005] Deve-se entender desde o início que, embora as implementações ilustrativas de uma ou mais formas de realização sejam ilustradas a seguir, as composições e os métodos divulgados podem ser implementados utilizando qualquer número de técnicas. A divulgação não deve de nenhuma maneira ser limitada às implementações ilustrativas, desenhos e técnicas aqui ilustradas, mas podem ser modificadas no escopo das reivindicações anexas junto com o escopo completo de equivalentes.
[006] Serão apresentadas agora várias definições que se aplicam em toda esta descrição. Os termos “compreendendo”, “incluindo” e “tendo” são usados de forma intercambiável nesta divulgação: Os termos “compreendendo”, “incluindo” e “tendo” significam incluir, mas não estão necessariamente limitados às coisas assim descritas.
[007] O termo “acoplado de maneira comunicativa” é definido como conectado, direta ou indiretamente, através de componentes intervenientes, as conexões não sendo necessariamente limitadas a conexões físicas, mas sendo conexões que podem acomodar a transferência de dados entre os componentes assim descritos. O termo “substancialmente” é definido para estar essencialmente em conformidade com determinada dimensão, forma ou outra palavra que se modifica substancialmente, de modo que o componente não precise ser exato. Por exemplo, “substancialmente cilíndrico” significa que o objeto se assemelha a um cilindro, mas pode ter um ou mais desvios de um verdadeiro cilindro.
[008] A presente divulgação fornece uma ferramenta fragmentável para manipulação de ondas. A ferramenta fragmentável de manipulação de ondas pode ser utilizada para perfurar uma formação subterrânea, gerando choques para cortar e / ou fragmentar uma ferramenta, ou ambos perfuram uma formação subterrânea enquanto geram choques para fragmentar uma ferramenta, por exemplo, um canhão de canhoneio. Embora descrito a seguir em relação a um canhão de canhoneio fragmentável, a presente divulgação pode ser implementada com o uso configurado de ferramenta dentro de uma formação subterrânea e / ou um furo de poço.
[009] A FIG. 1 mostra uma vista esquemática de um sistema de canhão de canhoneio fragmentável. O sistema de canhão de canhoneio fragmentável 10 pode compreender a sonda de manutenção 20 que se estende sobre e em torno de um furo de poço 12 que penetra uma formação subterrânea 14 com a finalidade de recuperar hidrocarbonetos de uma primeira zona de produção 40a, uma segunda zona de produção 40b e / ou uma terceira produção zona 40c, coletivamente as zonas de produção 40. O furo de poço 12 pode ser perfurado para a formação subterrânea 14 usando qualquer técnica de perfuração adequada. Embora mostrado como se estendendo verticalmente da superfície na FIG. 1, o furo de poço 12 também pode ser desviado, horizontal e / ou curvado sobre pelo menos algumas porções do furo de poço 12. Por exemplo, o furo de poço 12, ou um furo de poço lateral perfurado no furo de poço 12, pode desviar e permanecer dentro de uma das zonas de produção 40. O furo de poço 12 pode ser revestido, furo aberto, conter tubulação e geralmente pode compreender um furo no chão com uma variedade de formas e / ou geometrias, como é conhecido pelos versados na técnica. Na modalidade ilustrada, um revestimento 16 pode ser colocado no furo de poço 12 e fixado pelo menos em parte pelo cimento 18.
[0010] A sonda de manutenção 20 pode ser uma de uma sonda de perfuração, uma sonda de completação, uma sonda de workover ou outra estrutura de mastro e suporta uma coluna de trabalho 30 no furo de poço 12, mas uma estrutura diferente também pode suportar a coluna de trabalho, 30. À sonda de manutenção 20 também pode compreender um guindaste com um piso de sonda através do qual a coluna de trabalho 30 se estende para baixo da sonda de manutenção 20 para o furo de poço 12. Em algumas modalidades, como em um local offshore, a sonda de manutenção 20 pode ser suportada por pilastras que se estendem para baixo até um fundo do mar. Alternativamente, em algumas modalidades, a sonda de manutenção 20 pode ser suportada por colunas assentadas em cascos e / ou pontões que são lastrados abaixo da superfície da água, o que pode ser referido como plataforma ou sonda semissubmersível. Em uma localização offshore, um revestimento 16 pode se estender da sonda de serviço 20 para excluir água do mar e conter retornos de fluido de perfuração. Entende-se que outros mecanismos mecânicos, não mostrados, podem controlar a descida e a retirada da coluna de trabalho 30 no furo de poço 12, por exemplo, um guincho de perfuração acoplado a um aparelho de içamento, outro veículo de serviço, uma unidade de tubulação em espiral e / ou outro aparelho.
[0011] Em uma modalidade, a coluna de trabalho 30 pode compreender um transporte 32 e um conjunto de ferramenta de perfuração 34. O transporte 32 pode ser qualquer um de uma série de tubos articulados, um cabo liso, um tubo espiralado e um cabo de aço. Em outras modalidades, a coluna de trabalho 30 pode ainda compreender uma ou mais ferramentas de fundo de poço (não mostradas na FIG. 1), por exemplo acima do conjunto de ferramenta de perfuração 34. A cadeia de trabalho 30 pode compreender um ou mais packers, um ou mais componentes de completação, como telas e / ou válvulas de produção, equipamentos de detecção e / ou medição e outros equipamentos que não são mostrados na FIG. 1. Em alguns contextos, a coluna de trabalho 30 pode ser referida como uma coluna de ferramentas ou coluna de completação. A coluna de trabalho 30 pode ser abaixada no furo de poço 12 para posicionar o conjunto de ferramentas de perfuração 34 para perfurar o revestimento 16 e penetrar em uma ou mais das zonas de produção
40.
[0012] O sistema 10 é tipicamente montado no campo e os tubos de carga individuais são inseridos nos corpos dos canhões dos conjuntos de pistolas de perfuração por, por exemplo, um carregador de canhão. Cada tubo de carga é montado, por exemplo, adicionando as cargas e, em seguida, o tubo de carga é inserido no corpo do canhão e alinhado com as indentações do corpo do canhão.
[0013] O conjunto da canhão de canhoneio 34 pode ser fragmentável para permitir que uma pluralidade de peças seja disposta no fundo do furo de poço 12 sem causar obstrução ou exigindo que o furo de poço 12 seja perfurado uma extensão substancial além da zona de produção 40.
[0014] A FIG. 2 mostra uma vista em diagrama de um canhão de canhoneio fragmentável. Um canhão de canhoneio fragmentável 100 inclui um transportador 102 que se estende por um comprimento longitudinal 150. O transportador 102 pode ter uma porção interna 104 configurada para receber elementos adicionais. A porção interna 104 pode ser um furo que se estende ao longo do comprimento longitudinal 150 do transportador 102. A porção interna 104 pode ter qualquer perfil de seção transversal desejável incluindo, entre outras, circular, ovular, hexagonal, octogonal, quadrado, etc.
[0015] O transportador 102 pode ser substancialmente cilíndrico para uso em aplicações de furo de poço subterrâneo. O transportador 102 pode,
alternativamente, ter qualquer forma, dependendo do uso e aplicação desejados. A espessura da parede lateral do transportador 106 pode ser definida entre uma superfície externa 108 do transportador 102 e a porção interna 104. A espessura da parede lateral 106 pode ser consistente ao longo do comprimento longitudinal 150 do transportador 102 e ainda mais consistente através do perfil de seção transversal do transportador 102. Em pelo menos um caso, o transportador 102 é substancialmente cilíndrico e a porção interna 104 tem um perfil de seção transversal substancialmente circular com uma espessura consistente da parede lateral 106 em todo o perfil de seção transversal do transportador 102. Em outros casos, o transportador 102 pode ser substancialmente ovular e a porção interna 104 pode ter um perfil de seção transversal substancialmente circular, resultando em uma espessura variável da parede lateral 106 através do perfil de seção transversal do transportador 102.
[0016] O transportador 102 está configurado para desintegrar, dissolver, fraturar, queimar ou de outro modo separar. O transportador 102 pode ser formado de qualquer número de materiais incluindo, entre outros, aço, alumínio, magnésio, plástico ou qualquer outro material frangível que ajudaria na fragmentação do transportador 102.
[0017] Um ou mais dispositivos energéticos 110 podem ser dispostos dentro da porção interna 104 do transportador 102. Os um ou mais dispositivos energéticos 106 podem ser estendidos ao longo do comprimento longitudinal 150 do transportador 102. Os um ou mais dispositivos energéticos 110 podem ser ativados para gerar e propagar uma onda mecânica (mostrada nas FIGS. 2A-C) ao longo do comprimento longitudinal 150 do transportador 102. Em pelo menos um caso, a onda mecânica é uma onda de choque. Os um ou mais dispositivos energéticos 110 podem ser acoplados ou ligados comunicativamente, permitindo a ativação sequencial de cada um dos um ou mais dispositivos energéticos 110.
[0018] Os um ou mais dispositivos energéticos 110 podem ser cargas moldadas determinadas pelo ambiente do furo de poço, pelo perfil de fratura desejado e pelas propriedades de formação subterrânea. As cargas modeladas podem ser cônicas, lineares ou qualquer outra forma desejável. Os um ou mais dispositivos energéticos 110 também podem ser granulados explosivos, um ou mais cordões de detonação ou semelhantes. Os um ou mais dispositivos energéticos 110 podem ser qualquer material energético configurado para propagar uma onda mecânica ao longo do comprimento longitudinal 150 do transportador 102.
[0019] O transportador 102 pode ainda incluir um ou mais manipuladores de ondas 112 dispostos em pontos discretos ao longo do comprimento longitudinal 150 do transportador 102. Os um ou mais manipuladores de ondas 112 podem se estender através do perfil de seção transversal do transportador 102 e substancialmente perpendicular ao comprimento longitudinal 150. A onda mecânica gerada pela ativação de pelo menos um dos um ou mais dispositivos energéticos 110 pode ser alterada ou refletida por pelo menos um dos um ou mais manipuladores de ondas 112. Os um ou mais manipuladores de ondas 112 podem ser formados de um material configurado para permitir a reflexão da onda mecânica em uma direção oposta em relação à onda mecânica, enquanto também permite que uma onda transmitida continue ao longo do comprimento longitudinal 150 do transportador 102. Os um ou mais manipuladores de ondas 112 também podem ser formados ou revestidos com um material configurado para amplificar a onda transmitida e a onda refletida.
[0020] As FIGS 3A-3D mostram um canhão de canhoneio fragmentável em um ou mais manipuladores de ondas durante a operação de acordo com a presente divulgação. O canhão de canhoneio 100 tem quatro manipuladores de ondas 112 distribuídos substancialmente uniformemente ao longo do comprimento longitudinal 150 do transportador 102. Em outros casos, os manipuladores de onda 112 podem ser distribuídos em comprimentos variados ao longo dos manipuladores de onda Embora quatro manipuladores de onda 112 sejam mostrados nas FIGS. 3A-3D, um, dois, três, cinco, seis ou qualquer número de manipuladores de ondas 112 podem ser implementados com o canhão de canhoneio 100, dependendo de vários fatores, incluindo condições de furo de poço e o comprimento longitudinal 150 do canhão de canhoneio 100.
[0021] Os dispositivos energéticos 110 podem ser dispostos dentro do transportador 102 e estender o comprimento longitudinal 150. Os um ou mais dispositivos energéticos 110 podem ser dispositivos energéticos individuais separados pelos manipuladores de ondas 112 e acoplados energeticamente. Os um ou mais dispositivos energéticos 110 podem ser um único dispositivo energético 110 que estende o comprimento longitudinal 150 e se estende através de cada um dos um ou mais manipuladores de ondas 112.
[0022] A FIG. 3A mostra a energização do dispositivo energético 110 gerando uma onda de choque 114 tendo uma velocidade inicial (Vo). A onda de choque 114 pode ser criada pelo uso e / ou operação do dispositivo energético 110. Em pelo menos um caso, o dispositivo energético 110 é um cabo de detenção que, quando energizado, gera a onda de choque 114. O dispositivo energético 110 pode ser energizado remotamente por um sinal recebido de outro local (por exemplo, a superfície) ou em um tempo predeterminado após o canhão de canhoneio 100 ter sido posicionado corretamente dentro do furo de poço. A onda de choque 114 se propaga, ou desloca, ao longo do comprimento longitudinal 150 do transportador 102. À FIG. 3B mostra a onda de choque 114 interagindo com um primeiro manipulador de onda 112a. A interação entre a onda de choque 114 e o primeiro manipulador de onda 112a gera uma onda refletida 116 (mostrada na FIG. 3C).
[0023] A FIG. 3C mostra o canhão de canhoneio se separando no primeiro manipulador de ondas 112. A interação entre a onda de choque 114 e o primeiro manipulador de onda 112a gera a onda refletida 116 em uma direção oposta à direção de deslocamento original da onda de choque 114. À onda refletida 116 desloca a uma velocidade (V,) na direção oposta à onda de choque 114. A onda de choque 114 e a onda refletida 116 que deslocam em direções opostas induzem uma carga de tração no transportador 102. A carga de tração induz uma fratura 118, ou separação, do transportador 102 no local do primeiro manipulador de ondas 112a. A fratura 118 é induzida no mesmo plano que o manipulador de ondas 112 e pelo menos substancialmente perpendicular ao comprimento longitudinal 150 do canhão de canhoneio 100.
[0024] A onda de choque 114 continua deslocando na velocidade inicial (Vo) ao longo do comprimento longitudinal 150 do transportador. À onda de choque 114 desloca quando o dispositivo energético 110 disposto entre o primeiro manipulador de ondas 112a e um segundo manipulador de ondas 112b é ativado. Quando a onda de choque 114 atinge o segundo manipulador de onda 112b, o segundo manipulador de onda 112b gera uma onda refletida como descrito anteriormente. A onda refletida gerada pelo segundo manipulador de onda 112b induz uma segunda carga de tração, causando assim uma segunda fratura. O processo continua ao longo do comprimento longitudinal 150 do transportador, formando uma fratura em cada manipulador de onda 112 dentro do transportador 102.
[0025] A FIG. 3D mostra um canhão de canhoneio separado. O canhão de canhoneio 100 pode ser fraturado ou separado em uma pluralidade de peças 120 através da formação de fraturas 118 em cada manipulador de onda 112 ao longo do comprimento longitudinal 150 do transportador 102. As peças 120 podem ser de qualquer tamanho, dependendo do número de manipuladores de ondas 112 formados no transportador 102 e do comprimento e tamanho total do canhão de canhoneio 100. O tamanho e a forma da pluralidade de peças 120 podem variar dependendo da forma dos um ou mais dispositivos energéticos 110, da seleção de material do transportador 102 e / ou do projeto dos um ou mais manipuladores de ondas 112. O transportador é fraturado, ou separado, em pedaços de tamanho suficiente para impedir a obstrução do furo de poço sem ter que remover o canhão de canhoneio 100. A pluralidade de peças 120 pode deslocar para o fundo do furo de poço, além da zona de perfuração desejada.
[0026] As FIGS. 4A-G mostram um canhão de canhoneio fragmentável em um ou mais manipuladores de ondas e entre manipuladores de ondas adjacentes durante a operação de acordo com a presente divulgação. O canhão de canhoneio 200 tem quatro manipuladores de ondas 212 distribuídos substancialmente uniformemente ao longo do comprimento longitudinal 250 do transportador 202. Em outros casos, os manipuladores de onda 212 podem ser distribuídos em comprimentos variados ao longo do comprimento 250 do transportador 202. Enquanto os manipuladores de quatro ondas 212 são mostrados nas FIGS. 4A-4H, um, dois, três, cinco, seis ou qualquer número de manipuladores de ondas 212 podem ser implementados com o canhão de canhoneio 200, dependendo de vários fatores, incluindo condições de furo de poço e o comprimento longitudinal 250 do canhão de canhoneio 200.
[0027] Os dispositivos energéticos 210 podem ser dispostos dentro do transportador 202 e estender o comprimento longitudinal 250. Os um ou mais dispositivos energéticos 210 podem ser dispositivos energéticos individuais separados pelos manipuladores de ondas 212 e acoplados energeticamente. Os um ou mais dispositivos energéticos 110 podem ser um único dispositivo energético 210 que estende o comprimento longitudinal 250 e se estende através de cada um dos um ou mais manipuladores de ondas 212.
[0028] Os um ou mais manipuladores de ondas 212 podem ser configurados para alterar uma onda de choque 214 gerada pelos um ou mais dispositivos energéticos 210. Em pelo menos um caso, os um ou mais manipuladores de onda 212 podem refletir pelo menos uma porção da onda de choque 214 gerando uma onda refletida 216 e transmitir pelo menos uma porção da onda de choque 214 gerando uma onda transmitida 222.
[0029] A FIG. 4A mostra a energização do dispositivo energético 210 gerando uma onda de choque 214 tendo uma velocidade inicial (Vo). A onda de choque 214 pode ser criada pelo uso e / ou operação do dispositivo energético 210. Em pelo menos um caso, o dispositivo energético 210 é um cabo de detenção que, quando energizado, gera a onda de choque 214. O dispositivo energético 210 pode ser energizado remotamente por um sinal recebido de outro local (por exemplo, a superfície) ou em um tempo predeterminado após o canhão de canhoneio 200 ter sido posicionado corretamente dentro do furo de poço. A onda de choque 214 se propaga, ou desloca, ao longo do comprimento longitudinal 250 do transportador 202. À FIG. 4B mostra a onda de choque 214 interagindo com um primeiro manipulador de onda 212a. A interação entre a onda de choque 214 e o primeiro manipulador de onda 212a gera uma onda refletida 216 (mostrada na FIG. 40).
[0030] A FIG. 4C mostra o canhão de canhoneio se separando no primeiro manipulador de ondas 212a. A interação entre a onda de choque 214 e o primeiro manipulador de onda 212a gera a onda refletida 216 em uma direção oposta à direção de deslocamento original da onda de choque 214. À onda refletida 216 desloca a uma velocidade (V,) na direção oposta à onda de choque 214. A onda de choque 214 e a onda refletida 216 que deslocam em direções opostas induzem uma carga de tração no transportador 202. A carga de tração induz uma fratura 218, ou separação, do transportador 202 no local do primeiro manipulador de ondas 212a. A fratura 218 é induzida no mesmo plano que o manipulador de ondas 212 e pelo menos substancialmente perpendicular ao comprimento longitudinal 250 do canhão de canhoneio 200.
[0031] Pelo menos uma porção da onda de choque 214 também pode ser transmitida pelo primeiro manipulador de onda gerando uma onda transmitida 222 deslocando a uma velocidade (V2) ao longo do comprimento longitudinal 250 do transportador 202. A onda transmitida 222 pode deslocar substancialmente na mesma direção que a onda de choque 214. A onda de choque 214 continua deslocando na velocidade inicial (Vo) ao longo do comprimento longitudinal 250 da transportadora e pode ser seguida pela onda transmitida 222 na velocidade (V,).
[0032] A FIG. 4D mostra a interação da onda de choque com um segundo manipulador de ondas de acordo com a presente divulgação. A onda de choque 214 desloca quando o dispositivo energético 210 disposto entre o primeiro manipulador de ondas 212a e um segundo manipulador de ondas 212b é ativado. Quando a onda de choque 214 atinge o segundo manipulador de onda 212b, o segundo manipulador de onda 212b gera uma segunda onda refletida. (Como mostrado na FIG. E).
[0033] A FIG. 4E mostra o canhão de canhoneio se separando no segundo manipulador de ondas. A segunda onda refletida 224, deslocando a uma velocidade (V3), gerada pelo segundo manipulador de onda 212b induz uma segunda carga de tração, causando assim uma segunda fratura 228. À segunda onda refletida 224 desloca ao longo do comprimento longitudinal 250 do transportador 202 em uma direção oposta à onda de choque 214. O segundo manipulador de onda 212b permite que pelo menos uma porção da onda de choque 214 seja transmitida gerando uma segunda onda transmitida 226 deslocando a uma velocidade (V,) substancialmente na mesma direção que a onda de choque 214. A onda de choque 214 continua se propagando ao longo do comprimento longitudinal 250 do transportador quando o dispositivo energético 110 disposto entre o segundo manipulador de onda 212b e um terceiro manipulador de onda 212c é ativado.
[0034] A FIG. 4E mostra a interação da onda transmitida e a segunda onda refletida. A onda transmitida 222 deslocando na velocidade (V2) passa a segunda onda refletida 224 deslocando na velocidade (V3) deslocando em uma direção substancialmente oposta à onda transmitida 222. A interação entre a onda transmitida 222 e a segunda onda refletida 224 induz uma carga de tração ao longo do comprimento longitudinal 250 do transportador, induzindo uma terceira fratura 230.
[0035] A terceira fratura 230 é formada no ponto de colisão entre a onda transmitida 222 e a segunda onda refletida 224. O ponto de colisão entre essas duas ondas depende da velocidade de cada uma, V, e V3, portanto, pode variar dependendo das aplicações específicas que estão sendo implementadas. O ponto de colisão pode ser controlado pela seleção do um ou mais manipulador de ondas 212 e seleção dos um ou mais dispositivos energéticos
210. Em pelo menos um caso, a terceira fratura 230 forma substancialmente equidistante entre a primeira fratura 216 e a segunda fratura 228. Em outros casos, a terceira fratura 230 pode se formar mais próxima do terceiro manipulador de onda 212c ou mais próxima do segundo manipulador de onda 212b.
[0036] O processo continua ao longo do comprimento longitudinal 250 do transportador 202, formando uma fratura em cada manipulador de onda 212 na interação entre uma onda de choque e uma onda refletida. Fraturas adicionais podem ser formadas entre cada manipulador de onda 212 na interação de uma onda transmitida e onda refletida.
[0037] A FIG. 4G mostra um canhão de canhoneio separado. O canhão de canhoneio 200 pode ser fraturado ou separado em uma pluralidade de peças 220 através da formação das fraturas 218, 228, 230, 232, 234, 236, 238 ao longo do comprimento longitudinal 250 do transportador 202. As peças 220 podem ser de qualquer tamanho, dependendo do número e do tipo de manipuladores de ondas 212 formados no transportador 202 e do comprimento e tamanho total do canhão de canhoneio 200. O tamanho e a forma da pluralidade de peças 220 podem variar dependendo da forma dos um ou mais dispositivos energéticos 210, da seleção de material do transportador 202 e / ou do projeto dos um ou mais manipuladores de ondas 212. O transportador é fraturado, ou separado, em pedaços de tamanho suficiente para impedir a obstrução do furo de poço sem ter que remover o canhão de canhoneio 200. A pluralidade de peças 220 pode deslocar para o fundo do furo de poço, além da zona de perfuração desejada.
[0038] As FIGS. 5A-SD mostram perfis de exemplo de um manipulador de ondas. As FIGS. 5A e 5B detalham a forma dos um ou mais manipuladores de ondas 112 ou 212, especificamente os um ou mais manipuladores de ondas 112, 212 podem ter qualquer forma com qualquer número de lados.
[0039] O canhão de canhoneio de manipulação de ondas 100 pode ser de qualquer tamanho, forma e / ou perfil de seção transversal suficiente para ser baixado para um furo de poço de uma formação subterrânea. Os um ou mais manipuladores de ondas 112, 212 dispostos dentro do canhão de canhoneio 100 podem permitir que um ou mais dispositivos energéticos passem através substancialmente do centro ao longo de um eixo longitudinal, conforme detalhado na FIG. 5C. O material energético, conforme detalhado na FIG. 5C, pode ser um cabo de detonação. Os um ou mais manipuladores de ondas 112, 212, conforme detalhado na FIG. 5D, também podem permitir que materiais energéticos sejam diretamente acoplados a eles. Os um ou mais manipuladores de ondas 112, 212 podem ser formados de qualquer número de materiais incluindo, entre outros, aço, tungstênio, polímeros, plásticos, madeira, etc.
[0040] As faces dos manipuladores de ondas 112, 212 também podem ser revestidas com materiais energéticos, como folha de separação de dados, que podem complementar as ondas refletidas e / ou transmitidas com sua própria onda mecânica. Os um ou mais manipuladores de ondas 112, 212 também podem ser feitos inteiramente de material energético, permitindo o consumo durante um evento de perfuração. Os manipuladores de ondas 112, 212 podem ser colocados de modo a pelo menos parcialmente circunscrever os um ou mais dispositivos energéticos ou são colocados no limite (extremidade) do dispositivo energético. Os um ou mais manipuladores de ondas 112, 212 podem ser orientados paralela ou perpendicularmente ao comprimento longitudinal do canhão de canhoneio 100.
[0041] O canhão de canhoneio do manipulador de ondas 100 pode ter um dispositivo energético sólido 110 colocado abaixo do transportador, de modo que a detonação do dispositivo energético abaixe o material energético e uma onda associada abaixe o volume livre interno do transportador 102. À seção transversal do dispositivo energético 110 pode ser variada ao longo do comprimento longitudinal 150 do transportador 102. Esta mudança na seção transversal pode criar um limite de superfície para as ondas de transmissão refletirem, criando uma onda refletora correspondente a ser traduzida no transportador 102. A seção transversal pode ser variada por um espaço vazio, ou bolso, preenchido com material não energético ou um material energético com uma taxa de reação diferente. Em pelo menos um caso, uma série de materiais energéticos sólidos pode ser espaçada dentro do transportador 102 e uma transmissão de energia de reação é colocada entre os materiais energéticos. A descontinuidade criada pela superfície livre do material energético cria o mesmo fenômeno de transmissão / reflexão.
[0042] As modalidades mostradas e descritas anteriormente são apenas exemplos. Muito embora inúmeras características e vantagens da presente tecnologia tenham sido estabelecidas na descrição anterior, juntamente com detalhes da estrutura e função da presente divulgação, a divulgação é apenas ilustrativa e mudanças podem ser feitas em detalhes, especialmente em matéria de forma, tamanho e disposição das peças dentro dos princípios da presente divulgação na medida em que indicado pelo significado geral amplo dos termos utilizados nas reivindicações anexas.
Portanto, será compreendido que as modalidades anteriormente descritas podem ser modificadas dentro do escopo das reivindicações anexas. DECLARAÇÃO DAS REIVINDICAÇÕES:
[0043] Declaração 1: Um canhão de canhoneio, compreendendo um transportador com um comprimento longitudinal, um ou mais dispositivos energéticos recebidos dentro do transportador configurados para produzir uma ou mais ondas mecânicas, um ou mais manipuladores de ondas dispostos ao longo do comprimento longitudinal do transportador, em que o um ou mais manipuladores de onda geram uma onda alterada em uma direção oposta ao deslocamento de uma ou mais ondas mecânicas que deslocam ao longo do comprimento longitudinal do transportador.
[0044] Declaração 2: O canhão de canhoneio da Declaração 1, em que a ativação de um ou mais dispositivos energéticos gera as uma ou mais ondas mecânicas dentro do transportador.
[0045] Declaração 3: O canhão de canhoneio da Declaração 1 ou Declaração 2, em que as uma ou mais ondas mecânicas dentro do transportador são uma ou mais ondas de choque.
[0046] Declaração 4: O canhão de canhoneio de qualquer uma das Declarações 1-3 anteriores, em que a interação entre uma das uma ou mais ondas mecânicas e uma onda alterada gerada por um manipulador de ondas de um ou mais manipuladores de ondas induz uma carga de tração no manipulador de ondas e ao longo do comprimento longitudinal do transportador.
[0047] Declaração 5: O canhão de canhoneio de qualquer uma das Declarações 1-4 anteriores, em que a carga de tração induzida fratura o transportador no manipulador de ondas e ao longo do comprimento longitudinal do transportador.
[0048] Declaração 6: O canhão de canhoneio de qualquer uma das Declarações 1-5 anteriores, em que os um ou mais manipuladores de ondas geram uma onda transmitida deslocando substancialmente na mesma direção que as uma ou mais ondas mecânicas.
[0049] Declaração 7: O canhão de canhoneio de qualquer uma das Declarações 1-6 anteriores, em que uma segunda carga de tração é induzida na colisão da onda alterada e da onda transmitida.
[0050] Declaração 8: O canhão de canhoneio de qualquer uma das Declarações 1-7 anteriores, em que a segunda carga de tração induzida fratura o transportador na colisão da onda alterada e da onda transmitida.
[0051] Declaração 9: O canhão de canhoneio de qualquer uma das Declarações 1-8 anteriores, em que os um ou mais dispositivos energéticos são formados de cargas.
[0052] Declaração 10: O canhão de canhoneio de qualquer uma das Declarações 1-9 anteriores, em que os um ou mais dispositivos energéticos são cabos de detonação.
[0053] Declaração 11. Sistema de canhão de canhoneio, compreendendo uma coluna de completação, a coluna de completação incluindo um canhão de canhoneio separável disposto em uma extremidade distal, o canhão de canhoneio separável compreendendo um transportador com um comprimento longitudinal, um ou mais dispositivos energéticos recebidos dentro do transportador configurados para produzir uma ou mais ondas mecânicas, um ou mais manipuladores de ondas dispostos ao longo do comprimento longitudinal do transportador, em que o um ou mais manipuladores de onda geram uma onda alterada em uma direção oposta ao deslocamento de uma ou mais ondas mecânicas que deslocam ao longo do comprimento longitudinal do transportador.
[0054] Declaração 12: O sistema de canhão de canhoneio da Declaração 11, em que a ativação de um ou mais dispositivos energéticos gera as uma ou mais ondas mecânicas dentro do transportador.
[0055] Declaração 13: O sistema de canhão de canhoneio da
Declaração 11 ou 12, em que a interação entre uma das uma ou mais ondas mecânicas e uma onda alterada gerada por um manipulador de ondas de um ou mais manipuladores de ondas induz uma carga de tração no manipulador de ondas e ao longo do comprimento longitudinal do transportador.
[0056] Declaração 14. O sistema de canhão de canhoneio de qualquer uma das Declarações 11-13 anteriores, em que a carga de tração induzida fratura o transportador no manipulador de ondas e ao longo do comprimento longitudinal do transportador.
[0057] Declaração 15: O sistema de canhão de canhoneio de qualquer uma das Declarações 11-14 anteriores, em que os um ou mais manipuladores de ondas geram uma onda transmitida deslocando substancialmente na mesma direção que as uma ou mais ondas mecânicas.
[0058] Declaração 16: O sistema de canhão de canhoneio de qualquer uma das Declarações 11-15 anteriores, em que uma segunda carga de tração é induzida na colisão da onda alterada e da onda transmitida.
[0059] Declaração 17: O sistema de canhão de canhoneio de qualquer uma das Declarações 11-16 anteriores, em que a segunda carga de tração induzida fratura o transportador na colisão da onda alterada e da onda transmitida.
[0060] Declaração 18: Um método para um canhão de canhoneio separável, o método compreendendo colocar um canhão de canhoneio separável em uma formação subterrânea, energizar um ou mais dispositivos energéticos dispostos dentro de um transportador do canhão de canhoneio separável para produzir uma onda mecânica, a onda mecânica percorrendo um comprimento longitudinal do transportador, gerar uma onda manipulada em um manipulador de ondas disposto ao longo do comprimento longitudinal do transportador, a onda manipulada deslocantlo em uma direção substancialmente oposta à onda mecânica e induzir uma carga de tração no transportador na interação da onda manipulada e a onda mecânica, a carga de tração fraturando o transportador do canhão de canhoneio separável.
[0061] Declaração 19: O método da Declaração 18, compreendendo ainda gerar uma onda transmitida no manipulador de ondas, a onda transmitida deslocando substancialmente na mesma direção que a onda mecânica.
[0062] Declaração 20. O método da Declaração 18 ou Declaração 19, compreendendo ainda induzir uma segunda carga de tração na interação da onda transmitida e a onda refletida, a segunda carga de tração criando uma segunda fratura no transportador do canhão de canhoneio separável.
[0063] Declaração 21: Uma ferramenta de fundo de poço, compreendendo um transportador com um comprimento longitudinal, um ou mais dispositivos energéticos recebidos dentro do transportador configurados para produzir uma ou mais ondas mecânicas, um ou mais manipuladores de ondas dispostos ao longo do comprimento longitudinal do transportador, em que o um ou mais manipuladores de onda geram uma onda alterada em uma direção oposta ao deslocamento de uma ou mais ondas mecânicas que deslocam ao longo do comprimento longitudinal do transportador.
[0064] Declaração 22: A ferramenta de fundo de poço da Declaração 21, em que a ativação de um ou mais dispositivos energéticos gera as uma ou mais ondas mecânicas dentro do transportador.
[0065] Declaração 23: A ferramenta de fundo de poço da Declaração 21 ou Declaração 22, em que as uma ou mais ondas mecânicas dentro do transportador são uma ou mais ondas de choque.
[0066] Declaração 24: A ferramenta de fundo de poço de qualquer uma das Declarações 21-23 anteriores, em que a interação entre uma das uma ou mais ondas mecânicas e uma onda alterada gerada por um manipulador de ondas de um ou mais manipuladores de ondas induz uma carga de tração no manipulador de ondas e ao longo do comprimento longitudinal do transportador.
[0067] Declaração 25: A ferramenta de fundo de poço de qualquer uma das Declarações 21-24 anteriores, em que a carga de tração induzida fratura o transportador no manipulador de ondas e ao longo do comprimento longitudinal do transportador.
[0068] Declaração 26: A ferramenta de fundo de poço de qualquer uma das Declarações 21-25 anteriores, em que os um ou mais manipuladores de ondas geram uma onda transmitida deslocando substancialmente na mesma direção que as uma ou mais ondas mecânicas.
[0069] Declaração 27: A ferramenta de fundo de poço de qualquer uma das Declarações 21-26 anteriores, em que uma segunda carga de tração é induzida na colisão da onda alterada e da onda transmitida.
[0070] Declaração 28: A ferramenta de fundo de poço de qualquer uma das Declarações 21-27 anteriores, em que a segunda carga de tração induzida fratura o transportador na colisão da onda alterada e da onda transmitida.
[0071] Declaração 29: A ferramenta de fundo de poço de qualquer uma das Declarações 21-28 anteriores, em que os um ou mais dispositivos energéticos são cargas moldadas.
[0072] Declaração 30: A ferramenta de fundo de poço de qualquer uma das Declarações 21-29 anteriores, em que os um ou mais dispositivos energéticos são cabos de detonação.
Claims (20)
1. Canhão de canhoneio, caracterizado pelo fato de que compreende: um transportador com um comprimento longitudinal; um ou mais dispositivos energéticos recebidos dentro do transportador configurado para produzir uma ou mais ondas mecânicas; e um ou mais manipuladores de ondas dispostos ao longo do comprimento longitudinal do transportador; em que os um ou mais manipuladores de ondas geram uma onda alterada em uma direção oposta ao deslocamento de uma ou mais das ondas mecânicas que deslocam ao longo do comprimento longitudinal do transportador quando uma ou mais ondas mecânicas são geradas pelos um ou mais dispositivos energéticos.
2. Canhão de canhoneio de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a ativação de um ou mais dispositivos energéticos gera as uma ou mais ondas mecânicas dentro do transportador.
3. Canhão de canhoneio de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as uma ou mais ondas mecânicas dentro do transportador são uma ou mais ondas de choque.
4. Canhão de canhoneio de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a interação entre uma das uma ou mais ondas mecânicas e uma onda alterada gerada por um manipulador de ondas de um ou mais manipuladores de ondas induz uma carga de tração no manipulador de ondas e ao longo do comprimento longitudinal do transportador.
5. Canhão de canhoneio de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a carga de tração induzida fratura o transportador no manipulador de ondas e ao longo do comprimento longitudinal do transportador.
6. Canhão de canhoneio de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os um ou mais manipuladores de ondas geram uma onda transmitida deslocando substancialmente na mesma direção que as uma ou mais ondas mecânicas.
7. Canhão de canhoneio de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que uma segunda carga de tração é induzida na colisão da onda alterada e da onda transmitida.
8. Canhão de canhoneio de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a segunda carga de tração induzida fratura o transportador na colisão da onda alterada e da onda transmitida.
9. Canhão de canhoneio de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um ou mais dispositivos energéticos são cargas modeladas.
10. Canhão de canhoneio de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um ou mais dispositivos energéticos são cabos de detonação.
11. Sistema de canhão de canhoneio, caracterizado pelo fato de que compreende: uma coluna de completação, a coluna de completação incluindo um canhão de canhoneio separável disposto em uma extremidade distal, o canhão de canhoneio separável compreendendo: um transportador com um comprimento longitudinal; um ou mais dispositivos energéticos recebidos dentro do transportador configurado para produzir uma ou mais ondas mecânicas; um ou mais manipuladores de ondas dispostos ao longo do comprimento longitudinal do transportador; em que os um ou mais manipuladores de ondas geram uma onda alterada em uma direção de deslocamento oposta a uma ou mais ondas mecânicas que deslocam ao longo do comprimento longitudinal do transportador.
12. Sistema de canhão de canhoneio de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a ativação de um ou mais dispositivos energéticos gera as uma ou mais ondas mecânicas dentro do transportador.
13. Sistema de canhão de canhoneio de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a interação entre uma das uma ou mais ondas mecânicas e uma onda alterada gerada por um manipulador de ondas de um ou mais manipuladores de ondas induz uma carga de tração no manipulador de ondas e ao longo do comprimento longitudinal do transportador.
14. Sistema de canhão de canhoneio de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a carga de tração induzida fratura o transportador no manipulador de ondas e ao longo do comprimento longitudinal do transportador.
15. Sistema de canhão de canhoneio de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que os um ou mais manipuladores de ondas geram uma onda transmitida deslocando substancialmente na mesma direção que as uma ou mais ondas mecânicas.
16. Sistema de canhão de canhoneio de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que uma segunda carga de tração é induzida na colisão da onda alterada e da onda transmitida.
17. Sistema de canhão de canhoneio de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que a segunda carga de tração induzida fratura o transportador na colisão da onda alterada e da onda transmitida.
18. Método para um canhão de canhoneio separável, caracterizado pelo fato de que o método compreende: colocar um canhão de canhoneio separável em uma formação subterrânea; energizar um ou mais dispositivos energéticos dispostos dentro de um transportador do canhão de canhoneio separável para produzir uma onda mecânica, a onda mecânica deslocando um comprimento longitudinal do transportador; gerar uma onda manipulada em um manipulador de onda disposto ao longo do comprimento longitudinal do transportador, a onda manipulada deslocando em uma direção substancialmente oposta à onda mecânica; e induzir uma carga de tração no transportador na interação da onda manipulada e a onda mecânica, a carga de tração fraturando o transportador do canhão de canhoneio separável.
19. Método de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que compreende ainda gerar uma onda transmitida no manipulador de ondas, a onda transmitida deslocando substancialmente na mesma direção que a onda mecânica.
20. Método de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que compreende ainda induzir uma segunda carga de tração na interação da onda transmitida e a onda refletida, a segunda carga de tração criando uma segunda fratura no transportador do canhão de canhoneio separável.
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