BR112020014447A2

BR112020014447A2 - método e sistema para formar uma vedação em um furo de poço, e, packer intumescente.

Info

Publication number: BR112020014447A2
Application number: BR112020014447-9A
Authority: BR
Inventors: Michael L. Fripp; Zachary W. WALTON; Pete C. Dagenais; Stephen M. GRECI
Original assignee: Halliburton Energy Services Inc.
Priority date: 2018-02-23
Filing date: 2018-02-23
Publication date: 2020-12-01
Also published as: DK202070389A1; AR114225A1; AU2018409809A1; CA3088190A1; GB2583661B; WO2019164499A8; NO20200848A1; US11299955B2; RO134703A2; CA3088190C; GB202010931D0; MX2020007696A; GB2583661A; WO2019164499A1; DK180983B1; AU2018409809B2; SG11202006956VA; US20210332659A1; CN111630247A

Abstract

Packers intumescentes compreendendo elementos de vedação de metal intumescente e métodos para formar uma vedação em um furo de poço são fornecidos. Um método de exemplo inclui fornecer um packer intumescente compreendendo um elemento de vedação de metal intumescente; em que o packer intumescente é disposto em um conduto no furo de poço, expor o elemento de vedação de metal intumescente a uma salmoura e permitir ou fazer com que o elemento de vedação de metal intumescente intumesça.

Description

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MÉTODO E SISTEMA PARA FORMAR UMA VEDAÇÃO EM UM FURO DE POÇO, E, PACKER INTUMESCENTE CAMPO TÉCNICO

[001] A presente divulgação se refere ao uso de metais intumescentes para uso com packers intumescentes e, mais particularmente, ao uso de metais intumescente como materiais intumescentes não elastoméricos para packers intumescentes usados para formar vedações anulares em um furo de poço.

FUNDAMENTOS

[002] Packers intumescentes podem ser usados, dentre outras razões, para formar vedações anulares em ou em torno de condutos em ambientes de furo de poço. Os packers intumescentes se expandem ao longo do tempo se contatados com fluidos indutores de intumescimento específicos. Os packers intumescentes compreendem materiais intumescentes que podem intumescer para formar uma vedação anular no anular em torno do conduto. Os packers intumescentes podem ser usados para formar essas vedações anulares em ambos os furos de poços abertos e revestidos. Essa vedação pode restringir toda ou uma porção de comunicação de fluido e/ou pressão na interface da vedação. A formação de vedações pode ser uma parte importante das operações de furo de poço em todos os estágios de perfuração, completação e produção.

[003] Packers intumescentes são tipicamente usados para isolamento zonal, pelo que uma zona ou zonas de uma formação subterrânea podem ser isoladas de outras zonas da formação subterrânea e/ou outras formações subterrâneas. Um uso específico de packers intumescentes é para isolar qualquer um de uma variedade de dispositivos de controle de fluxo, telas ou outras ferramentas de fundo de poço dessas que tipicamente são usadas em poços de escoamento.

[004] Muitas espécies de materiais intumescentes usados para

2 / 27 vedação compreendem elastômeros. Elastômeros, tal como borracha, podem degradar em ambientes de alta salinidade e/ou alta temperatura. Além disso, elastômeros podem perder resiliência ao longo do tempo, resultando em falha e/ou necessitando de substituição repetida. Alguns materiais de vedação também podem exigir usinagem de precisão para assegurar que o contato de superfície na interface do elemento de vedação seja otimizado. Como tal, materiais que não têm um bom acabamento de superfície, por exemplo, superfícies rugosas ou irregulares tendo folgas, protuberâncias ou qualquer outra variância de perfil, podem não ser suficientemente vedados por esses materiais. Um exemplo específico desse material é a parede do furo de poço. A parede do furo de poço pode compreender uma variedade de variâncias de perfil e geralmente não é uma superfície lisa sobre a qual uma vedação pode ser feita facilmente.

[005] Se um packer intumescente falhar, por exemplo, devido à degradação do material intumescente de ambientes com alta salinidade e/ou alta temperatura, operações de furo de poço podem ter que ser interrompidas, resultando em uma perda de tempo produtivo e na necessidade de gastos adicionais para mitigar danos e corrigir o packer intumescente falhado. Alternativamente, pode haver uma perda de isolamento entre as zonas que pode resultar em eficiência de recuperação reduzida ou rompimento prematuro de água e/ou gás.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[006] Exemplos ilustrativos da presente divulgação são descritos em detalhes abaixo com referência às figuras de desenhos em anexo que são incorporadas para referência neste documento e em que: FIG. 1 é uma ilustração isométrica de um packer intumescente de exemplo disposto em um conduto de acordo com os exemplos aqui divulgados; FIG. 2 é uma ilustração isométrica de outro packer

3 / 27 intumescente de exemplo disposto em um conduto de acordo com os exemplos aqui divulgados; FIG. 3 é uma ilustração isométrica de ainda outro packer intumescente de exemplo disposto em um conduto de acordo com os exemplos aqui divulgados; FIG. 4 é uma ilustração em seção transversal de outro packer intumescente de exemplo disposto em um conduto em um furo de poço de acordo com os exemplos aqui divulgados; FIG. 5 é uma ilustração isométrica de um packer intumescente da FIG. 1 disposto em um conduto em furo de poço e assentado de acordo com os exemplos aqui divulgados; FIG. 6 ilustra uma ilustração em seção transversal de um exemplo adicional de packer intumescente disposto em um conduto de acordo com os exemplos aqui divulgados; FIG. 7 ilustra uma ilustração em seção transversal de outro exemplo adicional de packer intumescente disposto em um conduto de acordo com os exemplos aqui divulgados; FIG. 8 ilustra é uma ilustração em seção transversal de um packer intumescente da FIG. 1 disposto em um conduto compreendendo nervuras de acordo com os exemplos aqui divulgados; FIG. 9 é uma ilustração em seção transversal de uma porção de um elemento de vedação compreendendo um ligante tendo um metal intumescente disperso no mesmo de acordo com os exemplos aqui divulgados; FIG. 10 é uma fotografia ilustrando uma vista de cima para baixo de duas hastes de metal intumescentes de amostra e uma tubulação de acordo com os exemplos aqui divulgados; FIG. 11 é uma fotografia ilustrando uma vista lateral da haste de metal intumescente de amostra da FIG. 10 inserida na tubulação e

4 / 27 ilustrando ainda a folga de extrusão entre a haste de metal intumescente de amostra e a tubulação de acordo com os exemplos aqui divulgados; FIG. 12 é uma fotografia ilustrando uma vista lateral da haste de metal intumescente de amostra intumescida das FIGs. 10 e 11 após vedar a tubulação de acordo com os exemplos aqui divulgados; FIG. 13 é um gráfico representando pressão versus tempo para a porção de um experimento em que a pressão foi rampeada dentro da tubulação da FIG. 12 até uma pressão suficiente para desalojar a haste de metal intumescida da tubulação de acordo com os exemplos aqui divulgados; FIG. 14 é uma fotografia ilustrando uma vista isométrica de várias hastes de metal de amostra dispostas dentro de seções de tubulação de plástico antes do intumescimento de acordo com os exemplos aqui divulgados; e FIG. 15 é uma fotografia ilustrando uma vista isométrica de uma haste de metal de amostra intumescida que inchou até um grau suficiente para fraturar a seção de tubulação de plástico da FIG. 14 de acordo com os exemplos aqui divulgados.

[007] As figuras ilustradas são apenas exemplares e não se destinam a impor ou implicar qualquer limitação com respeito ao ambiente, à arquitetura, ao projeto ou ao processo no qual diferentes exemplos possam ser implementados.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[008] A presente divulgação se refere ao uso de metais intumescentes para uso com packers intumescentes e, mais particularmente, ao uso de metais intumescente como materiais intumescentes não elastoméricos para packers intumescentes usados para formar vedações anulares em um furo de poço.

[009] A menos que indicado de outra maneira, todos os números expressando quantidades de ingredientes, propriedades, tal como peso

5 / 27 molecular, condições de reação e assim por diante, usados no presente relatório descritivo e nas reivindicações associadas serão entendidos como sendo modificados em todos os exemplos pelo termo “cerca de”. Consequentemente, a menos que indicado em contrário, os parâmetros numéricos estabelecidos no seguinte relatório descritivo e nas reivindicações anexadas são aproximações que podem variar dependendo das propriedades desejadas que se buscam obter pelos exemplos da presente invenção. No mínimo e não como uma tentativa de limitar a aplicação da doutrina dos equivalentes ao escopo das reivindicações, cada parâmetro numérico deve pelo menos ser interpretado à luz do número de dígitos significativos relatados e aplicando técnicas de arredondamento comuns. Deve ser observado que quando “cerca de” está no início de uma lista numérica, “cerca de” modifica cada número da lista numérica. Além disso, em algumas listagens numéricas de faixas, alguns dos limites inferiores listados podem ser maiores que alguns dos limites superiores listados. Um versado na técnica reconhecerá que o subconjunto selecionado exigirá a seleção de um limite superior ultrapassando o limite inferior selecionado.

[0010] Exemplos dos métodos e sistemas aqui descritos se referem ao uso de elementos de vedação não elastoméricos compreendendo metais intumescentes. Conforme usado neste documento, “elementos de vedação” se refere a qualquer elemento usado para formar uma vedação. Os metais intumescentes podem intumescer em salmoura e criar uma vedação na interface do elemento de vedação e superfícies adjacentes. Por “intumescer”, “intumescimento” ou “intumescível” significa que o metal intumescente aumenta seu volume. Vantajosamente, os elementos de vedação não elastoméricos podem ser usados em superfícies com variâncias de perfil, por exemplo, superfícies grosseiramente acabados, superfícies corroídas, peças impressas em 3-D, etc. Um exemplo de uma superfície que pode ter uma variância de perfil é uma parede de furo de poço. Ainda uma vantagem

6 / 27 adicional é que os metais intumescentes podem intumescer em ambientes de alta salinidade e/ou alta temperatura, onde o uso de materiais elastoméricos, tal como borracha, pode ter um desempenho ruim. Os metais intumescentes compreendem uma ampla variedade de metais e ligas de metal e podem intumescer pela formação de hidróxidos de metal. Os elementos de vedação de metal intumescente podem ser usados como substitutos para outros tipos de elementos de vedação (isto é, elementos de vedação de metal não intumescente, elementos de vedação elastoméricos, etc.) em ferramentas de fundo de poço, ou eles podem ser usados como reserva para outros tipos de elementos de vedação em ferramentas de fundo de poço.

[0011] Os metais intumescentes intumescem sofrendo reações de hidratação de metal na presença de salmouras para formar hidróxidos de metal. O hidróxido de metal ocupa mais espaço que o reagente de metal base. Essa expansão em volume permite que o metal intumescente forme uma vedação na interface do metal intumescente e quaisquer superfícies adjacentes. Por exemplo, um mol de magnésio tem uma massa molar de 24 g/mol e uma densidade de 1,74 g/cm3, o que resulta num volume de 13,8 cm3/mol. Hidróxido de magnésio tem uma massa molar de 60 g/mol e uma densidade de 2,34 g/cm3, o que resulta num volume de 25,6 cm3/mol. 25,6 cm3/mol são 85% mais volume que 13,8 cm3/mol. Como outro exemplo, um mol de cálcio tem uma massa molar de 40 g/mol e uma densidade de 1,54 g/cm3, o que resulta num volume de 26,0 cm3/mol. Hidróxido de cálcio tem uma massa molar de 76 g/mol e uma densidade de 2,21 g/cm3, o que resulta num volume de 34,4 cm3/mol. 34,4 cm3/mol são 32% mais volume que 26,0 cm3/mol. Ainda como outro exemplo, um mol de alumínio tem uma massa molar de 27 g/mol e uma densidade de 2,7 g/cm3, o que resulta num volume de 10,0 cm3/mol. Hidróxido de alumínio tem uma massa molar de 63 g/mol e uma densidade de 2,42 g/cm3, o que resulta num volume de 26 cm3/mol. 26 cm3/mol são 160% mais volume que 10 cm3/mol. O metal intumescente

7 / 27 compreende qualquer metal ou liga de metal que possa sofrer uma reação de hidratação para formar um hidróxido de metal de maior volume que o metal base ou o reagente de liga de metal. O metal pode se tornar partículas separadas durante a reação de hidratação e estas partículas separadas travam ou se ligam juntas para formar o que é considerado um metal intumescente.

[0012] Exemplos de metais adequados para o metal intumescente incluem, mas não estão limitados a, magnésio, cálcio, alumínio, estanho, zinco, berílio, bário, manganês ou qualquer combinação dos mesmos. Metais preferidos incluem magnésio, cálcio e alumínio.

[0013] Exemplos de ligas de metal adequadas para o metal intumescente incluem, mas não estão limitados a, magnésio, cálcio, alumínio, estanho, zinco, berílio, bário, manganês ou qualquer combinação dos mesmos. Ligas de metal preferidas incluem ligas de magnésio-zinco, magnésio- alumínio, cálcio-magnésio ou alumínio-cobre. Em alguns exemplos, as ligas de metal podem compreender elementos ligados que não são metálicos. Exemplos desses elementos não metálicos incluem, mas não estão limitados a, grafite, carbono, silício, nitreto de boro e similares. Em alguns exemplos, o metal é ligado para aumentar a reatividade e/ou controlar a formação de óxidos.

[0014] Em alguns exemplos, a liga de metal também é ligada com um metal dopante que promove corrosão ou inibe passivação e, assim, elevada formação de hidróxido. Exemplos de metais dopantes incluem, mas não estão limitados a, níquel, ferro, cobre, carbono, titânio, gálio, mercúrio, cobalto, irídio, ouro, paládio ou qualquer combinação dos mesmos.

[0015] Em exemplos em que o metal intumescente compreende uma liga de metal, a liga de metal pode ser produzida de um processo de solução sólida ou de um processo de metalurgia do pó. O elemento de vedação compreendendo a liga de metal pode ser formado seja do processo de produção de liga de metal ou através de processamento subsequente da liga de

8 / 27 metal.

[0016] Como aqui utilizado, o termo “solução sólida” se refere a uma liga que é formada de uma única fusão onde todos os componentes na liga (por exemplo, uma liga de magnésio) são fundidos juntos numa fundição. A fundição pode ser subsequentemente extrusada, forjada, prensada isostaticamente a quente ou trabalhada para formar a forma desejada para o elemento de vedação do metal intumescente. De preferência, os componentes de liga são distribuídos uniformemente por toda a liga de metal, embora inclusões intragranulares possam estar presentes, sem afastamento do escopo da presente divulgação. É para ser entendido que algumas pequenas variações na distribuição das partículas de liga podem ocorrer, mas é preferível que a distribuição seja tal que uma solução sólida homogênea da liga de metal seja produzida. Uma solução sólida é uma solução de estado sólido de um ou mais solutos em um solvente. Essa mistura é considerada uma solução em vez de um composto quando a estrutura de cristal do solvente permanece inalterada pela adição dos solutos e quando a mistura permanece em uma única fase homogênea.

[0017] Um processo de metalurgia do pó geralmente compreende obter ou produzir uma matriz de liga fundível numa forma de pó. A matriz de liga fundível em pó é, então, colocada em um molde ou misturada com pelo menos outro tipo de partícula e, então, colocada em um molde. Pressão é aplicada ao molde para compactar as partículas de pó juntas, fundindo-as para formar um material sólido que pode ser usado como metal intumescente.

[0018] Em alguns exemplos alternativos, o metal intumescente compreende um óxido. Como um exemplo, óxido de cálcio reage com água em uma reação energética para produzir hidróxido de cálcio. 1 mol de óxido de cálcio ocupa 9,5 cm3, ao passo que 1 mol de hidróxido de cálcio ocupa 34,4 cm3 o que é uma expansão volumétrica de 260%. Exemplos de óxidos de metal incluem óxidos de quaisquer metais aqui divulgados incluindo, mas não

9 / 27 se limitando a, magnésio, cálcio, alumínio, ferro, níquel, cobre, cromo, estanho, zinco, chumbo, berílio, bário, gálio, índio, bismuto, titânio, manganês, cobalto ou qualquer combinação dos mesmos.

[0019] É para ser entendido que o metal intumescente selecionado será selecionado de modo que o elemento de vedação formado não degrada na salmoura. Como tal, o uso de metais ou ligas de metal para o metal intumescente que forma produtos de hidratação relativamente insolúveis em água pode ser preferido. Por exemplo, hidróxido de magnésio e hidróxido de cálcio têm baixa solubilidade em água. Alternativamente, ou além disso, o elemento de vedação pode ser posicionado na ferramenta de fundo de poço, de modo que degradação na salmoura seja restringida devido à geometria da área na qual o elemento de vedação está disposto e, assim, resultando em exposição reduzida do elemento de vedação. Por exemplo, o volume da área na qual o elemento de vedação está disposto é menor que o volume de expansão do metal intumescente. Em alguns exemplos, o volume da área é inferior a 50% do volume de expansão. Alternativamente, o volume da área na qual o elemento de vedação pode ser disposto pode ser menor que 90% do volume de expansão, menor que 80% do volume de expansão, menor que 70% do volume de expansão ou menor que 60% do volume de expansão.

[0020] Em alguns exemplos, a reação de hidratação de metal pode compreender uma etapa intermediária em que os hidróxidos de metal são pequenas partículas. Quando confinadas, essas pequenas partículas podem travar juntas para criar a vedação. Assim, pode haver uma etapa intermediária em que o metal intumescente forma uma série de partículas finas entre as etapas de ser metal sólido e formar uma vedação. As pequenas partículas têm uma dimensão máxima menor que 0,1 polegada e geralmente têm uma dimensão máxima menor que 0,01 polegada. Em algumas modalidades, as pequenas partículas compreendem entre um e 100 grãos (grãos metalúrgicos).

[0021] Em alguns exemplos alternativos, o metal intumescente é

10 / 27 disperso em um material ligante. O ligante pode ser degradável ou não degradável. Em alguns exemplos, o ligante pode ser hidroliticamente degradável. O ligante pode ser intumescente ou não intumescente. Se o ligante for intumescente, o ligante pode ser intumescente em óleo, intumescente em água ou intumescente em óleo e água. Em alguns exemplos, o ligante pode ser poroso. Em alguns exemplos alternativos, o ligante pode não ser poroso. Exemplos gerais do ligante incluem, mas não se limitam a, borrachas, plásticos e elastômeros. Exemplos específicos do ligante podem incluir, mas não estão limitados a, álcool polivinílico, ácido polilático, poliuretano, ácido poliglicólico, borracha nitrílica, borracha isopreno, PTFE, silicone, fluoroelastômeros, borracha à base de etileno e PEEK. Em algumas modalidades, o metal intumescente disperso pode ser fragmentos e cascalhos obtidos de um processo de usinagem.

[0022] Em alguns exemplos, o hidróxido de metal formado do metal intumescente pode ser desidratado sob pressão de intumescimento suficiente. Por exemplo, se o hidróxido de metal resistir a movimento de formação de hidróxido adicional, poderá ser criada pressão elevada que pode desidratar o hidróxido de metal. Essa desidratação pode resultar na formação do óxido de metal do metal intumescente. Como um exemplo, hidróxido de magnésio pode ser desidratado sob pressão suficiente para formar óxido de magnésio e água. Como outro exemplo, hidróxido de cálcio pode ser desidratado sob pressão suficiente para formar óxido de cálcio e água. Como outro exemplo ainda, hidróxido de alumínio pode ser desidratado sob pressão suficiente para formar óxido de alumínio e água. A desidratação das formas de hidróxido do metal intumescente pode permitir que o metal intumescente forme hidróxido de metal adicional e continue a intumescer.

[0023] Os elementos de vedação de metal intumescente podem ser usados para formar uma vedação na interface do elemento de vedação e em uma superfície adjacente tendo variâncias de perfil, um acabamento rugoso,

11 / 27 etc. Essas superfícies não são lisas, uniformes e/ou consistentes na área onde o vedação ocorrerá. Essas superfícies podem ter qualquer tipo de indentação ou projeção, por exemplo, cortes, folgas, bolsões, cavidades, furos, rebocos e afins. Um exemplo de uma superfície que pode compreender essas indentações ou projeções é a parede de furo de poço, tal como uma parede de revestimento ou a parede da formação. A parede de furo de poço pode não ser uma superfície lisa e pode compreender várias irregularidades que requerem que o elemento de vedação seja adaptativo a fim de fornecer uma vedação suficiente. Adicionalmente, componentes produzidos por fabricação aditiva, por exemplo, componentes impressos em 3-D, podem ser usados com os elementos de vedação para formar vedações. Componentes aditivos fabricados podem não envolver usinagem de precisão e, em alguns exemplos, podem compreender um acabamento de superfície rugoso. Em alguns exemplos, os componentes podem não ser usinados e podem compreender apenas o acabamento fundido. Os elementos de vedação podem expandir para preencher e vedar as áreas imperfeitas dessas áreas adjacentes, permitindo que uma vedação seja formada entre superfícies que podem ser difíceis de vedar de outro modo. Vantajosamente, os elementos de vedação também podem ser usados para formar uma vedação na interface do elemento de vedação e um componente de superfície irregular. Por exemplo, componentes fabricados em segmentos ou divididos com juntas de sobreposição, juntas de topo, juntas bipartidas, etc. podem ser vedados e o processo de hidratação dos metais intumescentes pode ser usado para fechar as folgas na superfície irregular. Como tal, os elementos de vedação de metal intumescente podem ser opções de vedação viáveis para superfícies difíceis de vedar.

[0024] Os elementos de vedação de metal intumescente podem ser usados para formar uma vedação entre quaisquer superfícies adjacentes no furo de poço entre e/ou nas quais o packer intumescente pode ser disposto. Sem limitação, o packer intumescente pode ser usado para formar vedações

12 / 27 em condutos, superfícies de formação, bainhas de cimento, ferramentas de fundo de poço e similares. Por exemplo, um packer intumescente pode ser usado para formar uma vedação entre o diâmetro externo de um conduto e uma superfície da formação subterrânea. Alternativamente, um packer intumescente pode ser usado para formar uma vedação entre o diâmetro externo de um conduto e uma bainha de cimento (por exemplo, um revestimento). Como outro exemplo, um packer intumescente pode ser usado para formar uma vedação entre o diâmetro externo de um conduto e o diâmetro interno de outro conduto (que pode ser o mesmo ou diferente). Mais ainda, uma pluralidade de packers intumescentes pode ser usada para formar vedações entre múltiplas colunas de condutos (por exemplo, tubulares de campos de petróleo). Em um exemplo específico, um packer intumescente pode formar uma vedação no diâmetro interno de um conduto para restringir fluxo de fluido através do diâmetro interno de um conduto, funcionando assim de maneira semelhante a um tampão de obstrução. Deve ser entendido que o packer intumescente pode ser usado para formar uma vedação entre quaisquer superfícies adjacentes no furo de poço e a divulgação não será limitada aos exemplos explícitos aqui divulgados.

[0025] Como descrito acima, os elementos de vedação de metal intumescente são produzidos de metais intumescentes e, como tal, são materiais não elastoméricos, exceto pelos exemplos específicos que compreendem ainda um ligante elastomérico para os metais intumescentes. Como materiais não elastoméricos, os elementos de vedação de metal intumescente não possuem elasticidade e, portanto, eles intumescem irreversivelmente quando contatados com uma salmoura. Os elementos de vedação de metal intumescente não retornam ao seu tamanho ou à sua forma originais, mesmo após a salmoura ser removida do contato. Em exemplos compreendendo um ligante elastomérico, o ligante elastomérico pode retornar ao seu tamanho ou à sua forma original; no entanto, qualquer metal

13 / 27 intumescente disperso no mesmo não.

[0026] A salmoura pode ser água salgada (por exemplo, água contendo um ou mais sais dissolvidos na mesma), água salgada saturada (por exemplo, água salgada produzida de uma formação subterrânea), água do mar, água doce ou qualquer combinação dos mesmos. Geralmente, a salmoura pode ser de qualquer fonte. A salmoura pode ser uma salmoura monovalente ou uma salmoura divalente. Salmouras monovalentes adequadas podem incluir, por exemplo, salmouras de cloreto de sódio, salmouras de brometo de sódio, salmouras de cloreto de potássio, salmouras de brometo de potássio e semelhantes. Salmouras divalentes adequadas podem incluir, por exemplo, salmouras de cloreto de magnésio, salmouras de cloreto de cálcio, salmouras de brometo de cálcio e semelhantes. Em alguns exemplos, a salinidade da salmoura pode ultrapassar 10%. Nos referidos exemplos, o uso de elementos de vedação elastoméricos pode ser impactado. Vantajosamente, os elementos de vedação de metal intumescente da presente divulgação não são impactados pelo contato com salmouras de alta salinidade. Aqueles versados na técnica, com o benefício desta divulgação, devem ser prontamente capazes de selecionar uma salmoura para uma aplicação escolhida.

[0027] Os elementos de vedação podem ser usados em formações de alta temperatura, por exemplo, em formações com zonas tendo temperaturas iguais ou ultrapassando 350°F. Nessas formações de alta temperatura, o uso de elementos de vedação elastoméricos pode ser impactado. Vantajosamente, os elementos de vedação de metal intumescente da presente divulgação não são impactados pelo uso em formações de alta temperatura. Em alguns exemplos, os elementos de vedação da presente divulgação podem ser usados tanto em formações de alta temperatura quanto com salmouras de alta salinidade. Em um exemplo específico, um elemento de vedação de metal intumescente pode ser posicionado em um packer intumescente e usado para formar uma vedação por intumescimento após contato tendo uma salinidade

14 / 27 de 10% ou maior, embora sendo disposto em uma zona de furo de poço tendo uma temperatura igual ou ultrapassando 350°F.

[0028] FIG. 1 é uma ilustração isométrica de um exemplo de um packer intumescente, geralmente 5, disposto em um conduto 10. O packer intumescente 5 compreende um elemento de vedação de metal intumescente 15 como divulgado e descrito aqui. O packer intumescente 5 é enrolado ou deslizado no conduto 10 com peso, grau e conexão especificados pelo projeto do poço. O conduto 10 pode ser qualquer tipo de conduto usado em um furo de poço, incluindo tubo de perfuração, tubo preso, tubulação, tubulação espiralada, etc. O packer intumescente 5 compreende ainda anéis de extremidade 20. Os anéis de extremidade 20 protegem o elemento de vedação de metal intumescente 15 à medida que ele é passado até a profundidade. Os anéis de extremidade 20 podem criar uma barreira de extrusão, impedindo que a pressão aplicada extruse a vedação formada do elemento de vedação de metal intumescente 15 na direção da referida pressão aplicada. Em alguns exemplos, os anéis de extremidade 20 podem compreender um metal intumescente e, assim, podem servir uma função dupla como um elemento de vedação de metal intumescente analogamente ao elemento de vedação de metal intumescente 15. Em alguns exemplos, os anéis de extremidade 20 podem não compreender um metal intumescente ou qualquer material intumescente. Embora a FIG. 1 e alguns outros exemplos ilustrados neste documento possam ilustrar anéis de extremidade 20 como um componente do packer intumescente 5 ou outros exemplos de packers intumescentes, é para ser entendido que os anéis de extremidade 20 são componentes opcionais em todos os exemplos aqui descritos e não são necessários para qualquer packer intumescente aqui descrito funcionar como pretendido.

[0029] Quando exposto a uma salmoura, o elemento de vedação de metal intumescente 15 pode intumescer e formar uma vedação anular na interface de uma parede de furo de poço adjacente, como descrito acima. Em

15 / 27 exemplos alternativos, a vedação anular pode estar na interface do conduto e de um revestimento, uma ferramenta de fundo de poço ou outro conduto. Esse intumescimento é alcançado quando o metal intumescente aumenta de volume. Esse aumento em volume corresponde a um aumento no diâmetro 5 do packer intumescente. O elemento de vedação de metal intumescente 15 pode continuar a intumescer até o contato com a parede de furo de poço ser feito. Em exemplos alternativos, o elemento de vedação de metal intumescente 15 pode compreender um ligante com um metal intumescente disperso no mesmo como descrito acima. O ligante pode ser qualquer ligante divulgado neste documento.

[0030] FIG. 2 é uma ilustração isométrica de outro exemplo de um packer intumescente, geralmente 100, disposto no conduto 10 como descrito na FIG. 1. O packer intumescente 100 compreende o elemento de vedação de metal intumescente 15, como descrito na FIG. 1. O packer intumescente 100 é enrolado ou deslizado no conduto 10 com peso, grau e conexão especificados pelo projeto do poço. O packer intumescente 100 compreende ainda anéis de extremidade opcionais 20, como descrito na FIG. 1. O packer intumescente 100 compreende ainda dois elementos de vedação não metálicos intumescentes 105 dispostos adjacentes aos anéis de extremidade 20 e ao elemento de vedação de metal intumescente 15.

[0031] Os elementos de vedação não metálicos intumescentes 105 podem compreender qualquer material não metálico intumescente, intumescente em óleo, intumescente em água e/ou combinação, como ocorreria a um versado na técnica. Um exemplo específico de um material não metálico intumescente é um elastômero intumescente. Os elementos de vedação não metálicos intumescentes 105 podem intumescer quando expostos a um fluido que induz intumescimento (por exemplo, um fluido oleaginoso ou aquoso). Geralmente, os elementos de vedação não metálicos intumescentes 105 podem intumescer por difusão, pelo que o fluido indutor de indução de

16 / 27 intumescimento é absorvido nos elementos de vedação não metálicos intumescentes 105. Esse fluido pode continuar a difundir nos elementos de vedação não metálicos intumescentes 105, fazendo com que os elementos de vedação não metálicos intumescentes 105 intumesçam até eles contatem a parede de furo de poço adjacente, trabalhando em tandem com o elemento de vedação de metal intumescente 15 para criar uma vedação anular diferencial.

[0032] Embora a FIG. 2 ilustre dois elementos de vedação não metálicos intumescentes 105, será entendido que em alguns exemplos apenas um elemento de vedação não metálico intumescente 105 pode ser fornecido e o elemento de vedação de metal intumescente 15 pode ser disposto adjacente a um anel de extremidade 20 ou, alternativamente, pode compreender a extremidade do packer intumescente 100, caso anéis de extremidade 20 não sejam fornecidos.

[0033] Além disso, embora a FIG. 2 ilustre dois elementos de vedação não metálicos intumescentes 105, individualmente adjacentes a uma extremidade do elemento de vedação não metálico intumescente 15, será entendido que em alguns exemplos a orientação pode ser invertida e o packer intumescente 100 pode em vez disso compreender dois elementos de vedação de metal intumescente 15, cara um individualmente disposto adjacente a um anel de extremidade 20 e também a uma extremidade do elemento de vedação não metálico intumescente 105.

[0034] FIG. 3 é uma ilustração isométrica de outro exemplo de um packer intumescente, geralmente 200, disposto no conduto 10 como descrito na FIG. 1 quando o conduto 10 é passado no furo. O packer intumescente 200 compreende múltiplos elementos de vedação de metal intumescente 15, como descrito na FIG. 1, e também múltiplos elementos de vedação não metálicos intumescentes 105, como descrito na FIG. 2. O packer intumescente 200 é enrolado ou deslizado no conduto 10 com peso, grau e conexão especificados pelo projeto de poço. O packer intumescente 200 compreende ainda anéis de

17 / 27 extremidade opcionais 20, como descrito na FIG. 1. O packer intumescente 200 difere do packer intumescente 5 e do packer intumescente 100, como descrito nas FIGs. 1 e 2, respectivamente, em que o packer intumescente 200 alterna elementos de vedação de metal intumescente 15 e elementos de vedação não metálicos intumescentes 105. O packer intumescente 200 pode compreender qualquer múltiplo de elementos de vedação de metal intumescente 15 e elementos de vedação não metálicos intumescentes 105 dispostos em qualquer padrão (por exemplo, alternados, como ilustrado). Os múltiplos elementos de vedação de metal intumescentes 15 e elementos de vedação não metálicos intumescentes 105 podem intumescer conforme desejado para criar uma vedação anular como descrito acima. Em alguns exemplos, os elementos de vedação de metal intumescente 15 podem compreender diferentes tipos de metais intumescentes, permitindo que o packer intumescente 200 seja configurado de forma personalizada para o poço, conforme desejado.

[0035] FIG. 4 é uma ilustração em seção transversal de outro exemplo de um packer intumescente, geralmente 300, disposto no conduto 10 como descrito na FIG. 1. Como descrito acima no exemplo da FIG. 2, o packer intumescente 300 compreende um arranjo alternativo de múltiplos elementos de vedação de metal intumescentes 15 e um elemento de vedação não metálico intumescente 105. Neste exemplo, o packer intumescente 300 compreende dois elementos de vedação de metal intumescente 15 dispostos individualmente adjacentes tanto a um anel de extremidade 20 quanto a uma extremidade do elemento de vedação não metálico intumescente 105. Como ilustrado, anéis de extremidade opcionais 20 podem proteger o packer intumescente 300 de abrasão quando ele é passado para o furo.

[0036] FIG. 5 ilustra o packer intumescente 5 como descrito na FIG. 1, quando passado até uma profundidade desejada e assentado em uma formação subterrânea 400. Na profundidade de assentamento desejada, o

18 / 27 packer intumescente 5 foi exposto a uma salmoura e o elemento de vedação de metal intumescente 15 intumesceu para contatar a parede de furo de poço adjacente 405 para formar uma vedação anular, como ilustrado. No exemplo ilustrado, múltiplos packers intumescentes 5 são ilustrados. À medida que os múltiplos packers intumescentes 5 vedam o furo de poço, porções do furo de poço 410 entre as referidas vedações podem ser isoladas de outras porções do furo de poço 410. Embora a porção isolada do furo de poço 410 seja ilustrada como não revestida, será entendido que o packer intumescente 5 pode ser usado em qualquer porção revestida do furo de poço 410 para formar uma vedação anular no anular entre o conduto 10 e uma bainha de cimento. Além disso, o packer intumescente 5 também pode ser usado para formar uma vedação anular entre dois condutos distintos 10 em outros exemplos. Finalmente, embora a FIG. 5 ilustre o uso de packer intumescente 5, será entendido que qualquer packer intumescente ou combinação de packers intumescentes divulgados aqui pode ser usada em qualquer dos exemplos aqui divulgados.

[0037] FIG. 6 é uma ilustração em seção transversal de outro exemplo de um packer intumescente, geralmente 500, disposto em um conduto 10 como descrito na FIG. 1. O packer intumescente 500 compreende elementos de vedação de metal intumescente 15, como descrito na FIG. 1. O packer intumescente 500 compreende ainda uma camada de reforço 505. A camada de reforço 505 pode ser disposta entre duas camadas de elementos de vedação de metal intumescente 15, como ilustrado. A camada de reforço 505 pode fornecer resistência à extrusão aos elementos de vedação de metal intumescente 15 e também pode fornecer resistência adicional à estrutura do packer intumescente 500 e aumentar as capacidades de retenção de pressão do packer intumescente 500. A camada de reforço 505 pode compreender qualquer material suficiente para reforço do packer intumescente 500. Um exemplo de um material de reforço é aço. Geralmente, a camada de reforço

19 / 27 505 compreenderá um material não intumescente. Além disso, a camada de reforço 505 pode ser canhoneada ou sólida. O packer intumescente 500 não é ilustrado com anéis de extremidade opcionais (como descrito na FIG. 1 acima). No entanto, em alguns exemplos, o packer intumescente 500 pode compreender os anéis de extremidade opcionais. Em um exemplo alternativo, o packer intumescente 500 pode compreender uma camada de elemento de vedação de metal intumescente 15 e uma camada de elemento de vedação não metálico intumescente (por exemplo, elementos de vedação não metálicos intumescentes 105, como ilustrado na FIG. 2). Em um exemplo específico, a camada externa pode ser o elemento de vedação de metal intumescente 15 e a camada interna pode ser o elemento de vedação não metálico intumescente. Em outro exemplo específico, a camada externa pode ser o elemento de vedação não metálico intumescente e a camada interna pode ser o elemento de vedação de metal intumescente 15.

[0038] FIG. 7 é uma ilustração isométrica de outro exemplo de um packer intumescente, geralmente 600, disposto em um conduto 10 como descrito na FIG. 1. O packer intumescente 600 compreende pelo menos dois elementos de vedação de metal intumescente 15, como descrito na FIG. 1. O packer intumescente 600 é enrolado ou deslizado no conduto 10 com peso, grau e conexão especificados pelo projeto do poço. O packer intumescente 600 compreende ainda anéis de extremidade opcionais 20, como descrito na FIG. 1. No exemplo do packer intumescente 600, múltiplos elementos de vedação de metal intumescente 15 são ilustrados. Os elementos de vedação de metal intumescente 15 são dispostos como faixas ou tiras com folgas 605 dispostas entre os elementos de vedação de metal intumescente individuais

15. Dentro das folgas 605, uma linha 610 pode ser passada. A linha 610 pode ser passada da superfície e pelo exterior do conduto 10. A linha 610 pode ser uma linha de controle, linha de energia, linha hidráulica ou, mais geralmente, uma linha de transporte que pode transmitir energia, dados, instruções,

20 / 27 pressão, fluidos, etc. da superfície para um local dentro de um furo de poço. A linha 610 pode ser usada para alimentar uma ferramenta de fundo de poço, controlar uma ferramenta de fundo de poço, fornecer instruções para uma ferramenta de fundo de poço, obter medições ambientais de furo de poço, injetar um fluido, etc. Quando o intumescimento é induzido em elementos de vedação de metal intumescente 15, os elementos de vedação de metal intumescente 15 pode intumescer e fechar as folgas 605, permitindo que uma vedação anular seja produzida. Os elementos de vedação de metal intumescente 15 podem intumescer em torno de qualquer linha 610 que possa estar presente e, como tal, a linha 610 ainda pode funcionar e abranger com sucesso o packer intumescente 600, mesmo após assentamento.

[0039] FIG. 8 é uma ilustração em seção transversal de um packer intumescente 5 como descrito na FIG. 1 em torno de um conduto 700. O packer intumescente 5 é enrolado ou deslizado no conduto 700 com peso, grau e conexão especificados pelo projeto do poço. O conduto 700 compreende uma variância de perfil, especificamente, nervuras 705 em uma porção de sua superfície externa. O packer intumescente 5 é disposto sobre as nervuras 705. Quando o elemento de vedação de metal intumescente 15 intumesce, ele pode intumescer nos espaços intermediários das nervuras 705, permitindo que o elemento de vedação de metal intumescente 15 seja ainda comprimido adicionalmente quando uma pressão diferencial é aplicada. Além de, ou como um substituto para as nervuras 705, a variância de perfil na superfície externa do conduto 700 pode compreender roscas, afunilamento, folgas com fendas ou qualquer variância permitindo ao elemento de vedação de metal intumescente 15 intumescer dentro de um espaço interno na superfície externa do conduto 700. Embora a FIG. 8 ilustre o uso de packer intumescente 5, será entendido que qualquer packer intumescente ou combinação de packers intumescentes pode ser usada em qualquer dos exemplos aqui divulgados.

21 / 27

[0040] FIG. 9 é uma ilustração em seção transversal de uma porção de um elemento de vedação de metal intumescente 15 e usado como descrito acima. Este elemento de vedação de metal intumescente específico 15 compreende um ligante 805 e tem o metal intumescente 810 disperso no mesmo. Como ilustrado, o metal intumescente 810 pode ser distribuído dentro do ligante 805. A distribuição pode ser homogênea ou não homogênea. O metal intumescente 810 pode ser distribuído dentro do ligante 805 usando qualquer método adequado. O ligante 805 pode ser qualquer material de ligante como aqui descrito. O ligante 805 pode ser não intumescente, intumescente em óleo, intumescente em água ou intumescente em óleo e água. O ligante 805 pode ser degradável. O ligante 805 pode ser poroso ou não poroso. O elemento de vedação de metal intumescente 15 compreendendo o ligante 805 e tendo um metal intumescente 810 disperso no mesmo pode ser usado em qualquer dos exemplos aqui descritos e representados em qualquer das FIGURAS. Numa modalidade, o metal intumescente 810 pode ser mecanicamente comprimido e o ligante 805 pode ser fundido em torno do metal intumescente comprimido 810 em uma forma desejada. Em alguns exemplos, agentes de reforço não intumescentes adicionais também podem ser colocados no ligante, tal como fibras, partículas ou tecelagens.

[0041] Entretanto, deve ser claramente entendido que os exemplos ilustrados pelas FIGs. 1-9 são meramente aplicações gerais dos princípios desta divulgação na prática e uma ampla variedade de outros exemplos é possível. Portanto, o escopo desta divulgação não está limitado de forma alguma aos detalhes de qualquer das FIGURAS aqui descritas.

[0042] Deve ser reconhecido também que os elementos de vedação divulgados também podem afetar diretamente ou indiretamente os vários equipamentos e ferramentas do fundo de poço que podem entrar em contato com os elementos de vedação durante a operação. Tais equipamentos e ferramentas podem incluir, mas não se limitam a, revestimento de furo de

22 / 27 poço, liner de furo de poço, coluna de completação, colunas de inserção, coluna de perfuração, tubulação espiralada, cabo liso, cabo de aço, tubo de perfuração, comandos, motores de lama, motores e/ou bombas de fundo de poço, motores e/ou bombas montadas na superfície, centralizadores, turbolizadores, arranhadores, flutuadores (por exemplo, sapatas, colares, válvulas, etc.), ferramentas de perfilagem e equipamento de telemetria relacionado, atuadores (por exemplo, dispositivos eletromecânicos, dispositivos hidromecânicos, etc.), luvas de deslizamento, luvas de produção, tampões, telas, filtros, dispositivos de controle de fluxo (por exemplo, dispositivos de controle de influxo, dispositivos de controle de influxo autônomos, dispositivos de controle de fluxo para fora, etc.), acoplamentos (por exemplo, conexão úmida eletro-hidráulica, conexão seca, acoplador indutivo, etc.), linhas de controle (por exemplo, elétricas, fibra óptica, hidráulicas, etc.), linhas de supervisão, brocas de perfuração e escareadores, sensores ou sensores distribuídos, trocadores de calor de fundo de poço, válvulas e dispositivos de atuação correspondentes, vedações de ferramenta, packers, tampões de cimento, tampões de obstrução e outros dispositivos ou componentes de isolamento de furo de poço e semelhantes. Qualquer destes componentes pode ser incluído nos sistemas geralmente descritos acima e representados em qualquer das FIGURAS.

[0043] São fornecidos métodos para formar uma vedação em um furo de poço de acordo com a divulgação e as FIGURAS ilustradas. Um método de exemplo compreende fornecer um packer intumescente compreendendo um elemento de vedação de metal intumescente; em que o packer intumescente é disposto em um conduto no furo de poço, expor o elemento de vedação de metal intumescente a uma salmoura e permitir ou fazer com que o elemento de vedação de metal intumescente intumesça.

[0044] Adicionalmente ou alternativamente, o método pode incluir uma ou mais das seguintes características individualmente ou em combinação.

23 / 27 O elemento de vedação de metal intumescente pode compreender um metal ou liga de metal compreendendo um metal, selecionado do grupo consistindo em magnésio, cálcio, alumínio e qualquer combinação dos mesmos. O elemento de vedação de metal intumescente pode intumescer para formar a vedação contra uma parede do furo de poço. O conduto pode ser um primeiro conduto; em que o elemento de vedação de metal intumescente intumesce para formar a vedação entre o primeiro conduto e o segundo conduto. O packer intumescente pode ainda compreender um elemento de vedação não metálico intumescente. O packer intumescente pode ainda compreender uma camada de reforço não intumescente. O elemento de vedação de metal intumescente pode ser disposto no packer intumescente em pelo menos duas tiras.

[0045] O elemento de vedação de metal intumescente pode compreender uma folga e em que uma linha pode ser disposta dentro da folga. O conduto pode compreender uma variância de perfil em sua superfície externa; em que o elemento de vedação de metal intumescente pode ser posicionado sobre a variância de perfil. O elemento de vedação de metal intumescente pode compreender um ligante. O elemento de vedação de metal intumescente pode compreender um óxido de metal. O packer intumescente pode ser disposto em uma zona de furo de poço tendo uma temperatura superior a 350°F.

[0046] São fornecidos packers intumescentes para formar uma vedação em um furo de poço de acordo com a divulgação e as FIGURAS ilustradas. Um packer intumescente de exemplo compreende ainda um elemento de vedação de metal intumescente.

[0047] Adicionalmente ou alternativamente, o packer intumescente pode incluir uma ou mais das seguintes características individualmente ou em combinação. O elemento de vedação de metal intumescente pode compreender um metal ou liga de metal compreendendo um metal

24 / 27 selecionado do grupo consistindo em magnésio, cálcio, alumínio e qualquer combinação dos mesmos. O elemento de vedação de metal intumescente pode intumescer para formar a vedação contra uma parede do furo de poço. O packer intumescente pode ser disposto em um conduto. O conduto pode ser um primeiro conduto; em que o elemento de vedação de metal intumescente intumesce para formar a vedação entre o primeiro conduto e o segundo conduto. O packer intumescente pode ainda compreender um elemento de vedação não metálico intumescente. O packer intumescente pode ainda compreender uma camada de reforço não intumescente. O elemento de vedação de metal intumescente pode ser disposto no packer intumescente em pelo menos duas tiras. O elemento de vedação de metal intumescente pode compreender uma folga e em que uma linha pode ser disposta dentro da folga. O elemento de vedação de metal intumescente pode compreender um ligante. O elemento de vedação de metal intumescente pode compreender um óxido de metal. O packer intumescente pode ser disposto em uma zona de furo de poço tendo uma temperatura superior a 350°F.

[0048] São fornecidos sistemas para formar uma vedação em um furo de poço de acordo com a divulgação e as FIGURAS ilustradas. Um sistema de exemplo compreende um packer intumescente compreendendo um elemento de vedação de metal intumescente e um conduto; em que o packer intumescente está disposto no conduto.

[0049] Adicionalmente ou alternativamente, o sistema pode incluir uma ou mais das seguintes características individualmente ou em combinação. O elemento de vedação de metal intumescente pode compreender um metal ou liga de metal compreendendo um metal, selecionado do grupo consistindo em magnésio, cálcio, alumínio e qualquer combinação dos mesmos. O elemento de vedação de metal intumescente pode intumescer para formar a vedação contra uma parede do furo de poço. O conduto pode ser um primeiro conduto; em que o elemento de vedação de metal intumescente intumesce

25 / 27 para formar a vedação entre o primeiro conduto e o segundo conduto. O packer intumescente pode ainda compreender um elemento de vedação não metálico intumescente. O packer intumescente pode ainda compreender uma camada de reforço não intumescente. O elemento de vedação de metal intumescente pode ser disposto no packer intumescente em pelo menos duas tiras.

[0050] O elemento de vedação de metal intumescente pode compreender uma folga e em que uma linha pode ser disposta dentro da folga. O conduto pode compreender uma variância de perfil em sua superfície externa; em que o elemento de vedação de metal intumescente pode ser posicionado sobre a variância de perfil. O elemento de vedação de metal intumescente pode compreender um ligante. O elemento de vedação de metal intumescente pode compreender um óxido de metal. O packer intumescente pode ser disposto em uma zona de furo de poço tendo uma temperatura superior a 350°F.

EXEMPLOS

[0051] A presente divulgação pode ser mais bem compreendida por referência aos seguintes exemplos, os quais são apresentados a título de ilustração. A presente divulgação não se limita aos exemplos aqui fornecidos. EXEMPLO 1

[0052] O Exemplo 1 ilustra um experimento de prova de conceito para testar o intumescimento do metal intumescente na presença de uma salmoura. Um metal intumescente de exemplo compreendendo uma liga de magnésio criada por um processo de fabricação de solução sólida foi preparado como um par de hastes de metal de 1” de comprimento tendo diâmetros de 0,5”. As hastes foram colocadas em uma tubulação tendo um diâmetro interno de 0,625”. As hastes foram expostas a uma salmoura de cloreto de potássio a 20% e deixadas intumescer. FIG. 10 é uma fotografia ilustrando uma vista de cima para baixo de duas hastes de metal intumescente

26 / 27 de amostra e a tubulação. FIG. 11 é uma fotografia ilustrando uma vista lateral da haste de metal intumescente de amostra da FIG. 10 inserida na tubulação e ilustrando ainda a folga de extrusão entre a haste de metal intumescente de amostra e a tubulação de acordo com os exemplos aqui divulgados; Após intumescimento, a amostra de tubulação reteve 300 psi de pressão sem vazamento. Foram necessários 600 psi de pressão para forçar o metal intumescente a deslocar na tubulação. Como tal, sem nenhum suporte, o metal intumescente mostrou formar uma vedação na tubulação e reter 300 psi com uma folga de extrusão de 1/8”. FIG. 12 é uma fotografia ilustrando uma vista lateral da haste de metal intumescente de amostra intumescida das FIGs. 10 e 11 após vedar a tubulação. FIG. 13 é um gráfico representando pressão versus tempo para a porção do experimento em que a pressão foi rampeada para cima dentro da tubulação da FIG. 12 até uma pressão suficiente para desalojar a haste de metal intumescida da tubulação.

[0053] Como uma demonstração visual, as mesmas hastes de metal foram colocadas em tubos de PVC, expostas a uma salmoura de cloreto de potássio a 20% e deixadas intumescer. O metal intumescente fraturou os tubos de PVC. FIG. 14 é uma fotografia ilustrando uma vista isométrica de várias hastes de metal de amostra dispostas dentro de seções de tubulação de plástico antes do intumescimento. FIG. 15 é uma fotografia ilustrando uma vista isométrica de uma haste de metal de amostra intumescida que intumesceu até um grau suficiente para fraturar a seção de tubulação de plástico da FIG. 14.

[0054] Um ou mais exemplos ilustrativos incorporando os exemplos aqui divulgados são apresentados. Nem todas as características de uma implementação física são descritas ou mostradas neste pedido por questão de clareza. Portanto, os sistemas e métodos divulgados são bem adaptados para atingir as finalidades e vantagens mencionadas, bem como aquelas que são inerentes às mesmas. Os exemplos particulares acima são somente

27 / 27 ilustrativos, uma vez que os ensinamentos da presente divulgação podem ser modificados e praticados de maneiras diferentes, mas equivalentes, aparentes àqueles versados na técnica com o benefício dos ensinamentos deste documento. Além disso, nenhuma limitação é destinada aos detalhes de construção ou projeto mostrados neste documento, a não ser como descrito nas reivindicações abaixo. É, portanto, evidente que os exemplos ilustrativos particulares divulgados acima podem ser alterados, combinados ou modificados e todas essas variações são consideradas dentro do escopo da presente divulgação. Os sistemas e métodos divulgados de forma ilustrativa neste documento podem ser adequadamente praticados na ausência de qualquer elemento que não esteja especificamente divulgado neste documento e/ou qualquer elemento opcional divulgado neste documento.

[0055] Embora a presente divulgação e suas vantagens tenham sido descritas detalhadamente, deve ser compreendido que várias mudanças, substituições e alterações podem ser feitas neste documento sem afastamento do espírito e escopo da divulgação, como definido pelas seguintes reivindicações.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Packer intumescente, caracterizado pelo fato de que compreende: um elemento de vedação de metal intumescente.

2. Packer intumescente de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o elemento de vedação de metal intumescente compreende um metal selecionado do grupo consistindo em magnésio, cálcio, alumínio e qualquer combinação dos mesmos.

3. Packer intumescente de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o elemento de vedação de metal intumescente compreende uma liga de metal compreendendo um metal selecionado do grupo consistindo em magnésio, cálcio, alumínio e qualquer combinação dos mesmos.

4. Packer intumescente de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um elemento de vedação não metálico intumescente.

5. Packer intumescente de acordo com qualquer das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que ainda compreende uma camada de reforço não intumescente.

6. Método para formar uma vedação em um furo de poço com o packer intumescente de acordo com as reivindicações 1 a 5, o método caracterizado pelo fato de que compreende ainda: fornecer o packer intumescente; em que o packer intumescente está disposto em um conduto no furo de poço, expor o elemento de vedação de metal intumescente a uma salmoura, e permitir ou fazer com que o elemento de vedação de metal intumescente intumesça.

7. Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o elemento de vedação de metal intumescente intumesce para formar a vedação contra uma parede do furo de poço.

8 Método de acordo com a reivindicação 6 ou 7, caracterizado pelo fato de que o conduto é um primeiro conduto; em que o elemento de vedação de metal intumescente intumesce para formar a vedação entre o primeiro conduto e o segundo conduto.

9. Método de acordo com qualquer das reivindicações 6 a 8, caracterizado pelo fato de que o packer intumescente compreende duas tiras; em que o elemento de vedação de metal intumescente é disposto nas duas tiras.

10. Método de acordo com qualquer das reivindicações 6 a 9, caracterizado pelo fato de que o elemento de vedação de metal intumescente compreende uma folga e em que uma linha é disposta dentro da folga.

11. Método de acordo com qualquer das reivindicações 6 a 10, caracterizado pelo fato de que o conduto compreende uma variância de perfil em sua superfície externa; em que o elemento de vedação de metal intumescente é posicionado sobre a variância de perfil.

12. Método de acordo com qualquer das reivindicações 6 a 11, caracterizado pelo fato de que o elemento de vedação de metal intumescente compreende um ligante.

13. Método de acordo com qualquer das reivindicações 6 a 12, caracterizado pelo fato de que o elemento de vedação de metal intumescente compreende um óxido de metal.

14. Método de acordo com qualquer das reivindicações 6 a 13, caracterizado pelo fato de que o packer intumescente é disposto em uma zona de furo de poço tendo uma temperatura superior a 350°F.

15. Sistema para formar uma vedação em um furo de poço, caracterizado pelo fato de que compreende: um packer intumescente compreendendo um elemento de vedação de metal intumescente, e um conduto; em que o packer intumescente está disposto no conduto.

16. Sistema de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o packer intumescente ainda compreende um elemento de vedação não metálico intumescente.

17. Sistema de acordo com a reivindicação 16 ou 17, caracterizado pelo fato de que o conduto compreende uma variância de perfil em sua superfície externa; em que o elemento de vedação de metal intumescente é posicionado sobre a variância de perfil.