BR112020015207A2

BR112020015207A2 - sistema de fundo do poço com luva deslizante

Info

Publication number: BR112020015207A2
Application number: BR112020015207-2A
Authority: BR
Inventors: Ricardo Reves Vasques
Original assignee: Welltec Oilfield Solutions Ag
Priority date: 2018-02-08
Filing date: 2019-02-07
Publication date: 2021-01-26
Also published as: RU2020128286A; EP3749835A1; CA3090031A1; WO2019154940A1; CN111655965A; EP3524773A1; AU2019219113A1; US11002103B2; US20190242211A1; EP3749835B1; MX2020007815A; AU2019219113B2

Abstract

sistema de fundo do poçocom luva deslizante. a presente invenção se refere a um sistema de fundo do poço para completar um poço, que compreende uma estrutura de metal tubular do poço arranjada em um furo do poço tendo uma pressão de furo do poço, a estrutura de metal tubular do poço compreendendo um interior tendo uma pressão interna, uma abertura e uma extensão axial, e a luva deslizante móvel ao longo da extensão axial entre uma primeira posição na qual a luva deslizante veda a abertura e uma segunda posição na qual a comunicação de fluido entre o furo do poço e o interior da estrutura de metal tubular do poço é permitida, a luva deslizante que compreende um primeiro elemento de vedação arranjado em um lado da abertura e um segundo elemento de vedação arranjado no outro lado da abertura na primeira posição, em que um mecanismo de redução de pressão é arranjado em relação ao primeiro elemento de vedação para reduzir a pressão exercida no primeiro elemento de vedação ao mesmo tempo em que move a luva deslizante a partir da primeira posição para a segunda posição.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para “SISTEMA DE FUNDO DO POÇO COM LUVA DESLIZANTE”.

[0001] A presente invenção refere-se a um sistema de fundo do poço para completar um poço, que compreende uma estrutura de metal tubular do poço arranjada em um furo do poço tendo uma pressão de furo do poço, a estrutura de metal tubular do poço que compreende um interior tendo uma pressão interna, uma abertura e uma extensão axial, e uma luva deslizante móvel ao longo da extensão axial entre uma pri- meira posição na qual a luva deslizante veda a abertura e uma segunda posição na qual a comunicação de fluido entre o furo do poço e o interior da estrutura de metal tubular do poço é permitida, a luva deslizante que compreende um primeiro elemento de vedação arranjado em um lado da abertura e um segundo elemento de vedação arranjado no outro lado da abertura na primeira posição.

[0002] Ao operar um poço, é importante que as aberturas na tubu- lação possam ser adequadamente vedadas durante a conclusão do poço ou durante a produção. Esse fechamento é geralmente realizado com uma luva deslizante na frente da abertura, onde a luva deslizante compreende vários elementos de vedação para melhorar a propriedade de vedação. Devido ao ambiente hostil, os elementos de vedação são expostos a altas temperaturas e pressões bastante variadas, além de grandes diferenças de pressão sobre os elementos de vedação. Ao mo- ver a luva deslizante várias vezes entre uma primeira posição na qual a luva deslizante veda a abertura e uma segunda posição na qual a co- municação de fluido com o poço é permitida, experimentou-se que os elementos de vedação perdem suas capacidades de vedação pelas quais as aberturas podem não ser devidamente seladas.

[0003] É um objetivo da presente invenção superar total ou parcial- mente as desvantagens e inconvenientes acima da técnica anterior. Mais especificamente, é um objetivo fornecer um sistema de fundo de poço aprimorado com uma luva deslizante que pode ser movida em re- lação a uma abertura sem comprometer as capacidades de vedação da luva deslizante.

[0004] Os objetivos acima, juntamente com vários outros objetivos, vantagens e características, que se tornarão evidentes a partir da des- crição abaixo, são realizados por uma solução de acordo com a pre- sente invenção por um sistema de fundo de poço para completar um poço, compreendendo: - uma estrutura de metal tubular do poço arranjada em um furo do poço tendo uma pressão de furo do poço, a estrutura de metal tubular do poço compreendendo uma face interna e um interior tendo uma pressão interna, uma abertura e uma extensão axial, e - uma luva deslizante tendo uma face externa e móvel dentro da estrutura tubular do poço e ao longo da extensão axial entre uma primeira posição na qual a luva deslizante veda a abertura e uma segunda posição na qual a comunicação de fluido entre o furo do poço e o interior da estrutura de metal tubular do poço é permitida, a luva deslizante que compreende um primeiro elemento de vedação arran- jado na face externa em um lado da abertura e um segundo elemento de vedação arranjado na face externa no outro lado da abertura na pri- meira posição, em que um mecanismo de redução de pressão é arranjado em relação ao primeiro elemento de vedação para reduzir a pressão exercida no primeiro elemento de vedação ao mesmo tempo em que move a luva deslizante a partir da primeira posição para a segunda po- sição, e em que o mecanismo de redução de pressão é uma vedação de labirinto.

[0005] Por ter o mecanismo de redução de pressão compreendendo uma vedação de labirinto, a alta pressão é reduzida antes de agir no primeiro elemento de vedação, e assim o primeiro elemento de vedação não é exposto a uma alta diferença de pressão quando se abrir a luva deslizante, isto é, mover a partir da primeira posição para a segunda posição.

[0006] Adicionalmente, por ter o primeiro elemento de vedação e o segundo elemento de vedação arranjado na face externa da luva desli- zante, os elementos de vedação se movem junto com a luva deslizante e não são deixados para trás expostos ao risco de cair radialmente para dentro ou sendo retirado pelo fluido do poço durante a produção. Quando os elementos de vedação se movem junto com a luva desli- zante, os elementos de vedação são dispostos entre a face interna da estrutura metálica tubular do poço da face externa da luva deslizante durante a produção ou fraturamento e não expostos ao fluido do poço "sujo" e alta pressão. Além disso, os elementos de vedação, quando dispostos em torno da luva deslizante, são fornecidos com uma ligeira pré-tensão, permitindo que os elementos de vedação sejam mantidos na posição predeterminada e não como nas soluções da técnica anterior que se salientam para dentro de uma ranhura na luva deslizante, o que resulta em uma posição deslocada não intencional em que os elementos de vedação estão na estrutura de metal tubular do poço estacionária.

[0007] Ademais, a luva deslizante pode ter a face externa tendo pelo menos duas ranhuras e voltada para a face interna da estrutura de metal tubular do poço, o primeiro elemento de vedação é arranjado em uma das ranhuras e o segundo elemento de vedação é arranjado na outra das ranhuras.

[0008] Além disso, a distância entre a face externa da luva desli- zante e a face interna da estrutura de metal tubular do poço pode ser menos do que a distância a partir da qual o elemento de vedação se projeta radialmente a partir da face externa da luva deslizante.

[0009] Adicionalmente, um diâmetro interno dos elementos de ve- dação pode ser menor do que um diâmetro externo de uma parte da face externa da luva deslizante de modo a proporcionar os elementos de vedação com uma pré-tensão quando arranjados naquela parte da face externa.

[0010] Ademais, a parte inclinada pode formar parte de um entalhe ou ranhura na estrutura de metal tubular do poço.

[0011] Também, o entalhe pode terminar na abertura.

[0012] Adicionalmente, o entalhe pode ter uma parte cônica mais afastada a partir da abertura.

[0013] Além disso, a pressão interna pode ser substancialmente maior do que a pressão de furo do poço.

[0014] Também, o mecanismo de redução de pressão pode reduzir a pressão interna exercida no primeiro elemento de vedação.

[0015] Ademais, o primeiro elemento de vedação e o segundo ele- mento de vedação podem ser arranjados no mesmo lado da abertura na segunda posição.

[0016] Adicionalmente, a estrutura de metal tubular do poço pode ter uma reentrância na qual a luva deslizante se move entre a primeira posição e a segunda posição.

[0017] Também, o mecanismo de redução de pressão pode ser ar- ranjado entre a abertura e o primeiro elemento de vedação na primeira posição.

[0018] Além disso, pelo menos o primeiro elemento de vedação pode compreender a primeira parte de elemento e a segunda parte de elemento, onde a segunda parte de elemento é produzida de um mate- rial mais rígido do que aquela da primeira parte de elemento.

[0019] Adicionalmente, pelo menos o primeiro elemento de vedação pode adicionalmente compreender uma terceira parte de elemento ar- ranjada em uma ranhura na primeira parte de elemento voltada para a face externa de modo que a terceira parte de elemento pode energizar a primeira parte de elemento.

[0020] Também, a luva deslizante pode compreender uma segunda vedação de labirinto.

[0021] Ademais, o mecanismo de redução de pressão pode ser pelo menos uma fenda que penetra a estrutura de metal tubular do poço e se estende na extensão axial a partir da abertura em direção do primeiro elemento de vedação na primeira posição.

[0022] Além disso, a fenda pode formar parte da abertura.

[0023] Também, o mecanismo de redução de pressão pode com- preender uma válvula de regulagem arranjada em um orifício perfurado da luva deslizante, e a parte inclinada sendo proporcionada na estrutura de metal tubular do poço e estando em comunicação de fluido com a abertura de modo que a válvula de regulagem se move a partir de uma posição fechada para uma posição aberta quando a válvula de regula- gem é oposta à parte inclinada permitindo que o fluido flua a partir do interior para o furo do poço.

[0024] Adicionalmente, o primeiro elemento de vedação pode ser arranjado entre o mecanismo de redução de pressão e a abertura na primeira posição o que cria um volume anular entre a estrutura de metal tubular do poço, a luva deslizante, o primeiro elemento de vedação e o mecanismo de redução de pressão.

[0025] O mecanismo de redução de pressão pode ser uma vedação de labirinto.

[0026] Também, a estrutura de metal tubular do poço pode compre- ender mais do que uma abertura proporcionada em torno da circunfe- rência da estrutura de metal tubular do poço.

[0027] Ademais, a estrutura de metal tubular do poço pode compre- ender mais do que uma abertura proporcionada a uma distância uma a partir da outra ao longo da extensão axial, a luva deslizante se movendo em oposição a cada abertura.

[0028] Além disso, o sistema de fundo do poço pode adicionalmente compreender um elemento de engate para engatar um perfil na luva deslizante e para mover a luva deslizante entre a primeira posição e a segunda posição, os elementos de engate sendo partes de uma ferra- menta de intervenção ou uma estrutura de metal tubular interna do poço.

[0029] Adicionalmente, o sistema de fundo do poço pode adicional- mente compreender um terceiro elemento de vedação arranjado entre o mecanismo de redução de pressão e a abertura na primeira posição.

[0030] O primeiro elemento de vedação e o segundo elemento de vedação podem ser vedações em forma de V.

[0031] O sistema de fundo do poço pode adicionalmente compreen- der uma barreira anular tendo uma parte tubular para ser montada como parte da estrutura de metal tubular do poço, a parte tubular é circundada por uma luva de metal expansível, a luva de metal expansível é confi- gurada para ser expandida por meio de fluido pressurizado a partir do interior da estrutura de metal tubular do poço através de um conjunto de válvula dentro de um espaço anular entre a parte tubular e a luva de metal expansível.

[0032] Além disso, uma primeira barreira anular e uma segunda bar- reira anular podem juntas isolar a zona de produção entre as mesmas.

[0033] Ademais, uma pluralidade de barreiras anulares pode ser configurada para isolar uma pluralidade de zonas ao longo da extensão axial.

[0034] A abertura e a luva deslizante podem ser arranjadas opostas à zona de produção.

[0035] O sistema de fundo do poço pode adicionalmente compreen- der uma pluralidade de aberturas arranjadas com a distância ao longo da extensão axial e uma pluralidade de luva deslizantes, cada luva des- lizante arranjada oposta a uma das aberturas.

[0036] A presente invenção e suas muitas vantagens serão descri- tas em mais detalhes abaixo com referência aos desenhos esquemáti- cos anexos, os quais, para fins de ilustração, mostram algumas modali- dades não limitativas e nas quais

[0037] A Figura 1 mostra uma vista em seção transversal parcial de um sistema de fundo do poço,

[0038] A Figura 2A mostra uma vista em seção transversal de um sistema de fundo do poço tendo uma luva deslizante em sua primeira posição,

[0039] A Figura 2B mostra o sistema de fundo do poço da Figura 2A tendo uma luva deslizante em sua segunda posição,

[0040] A Figura 3 mostra uma vista em seção transversal de outro sistema de fundo do poço tendo uma luva deslizante em sua primeira posição,

[0041] A Figura 3A mostra uma vista em seção transversal de parte do sistema de fundo do poço da Figura 3,

[0042] A Figura 4 mostra uma vista em seção transversal de parte de outro sistema de fundo do poço,

[0043] A Figura 5 mostra uma vista em seção transversal de parte de outro sistema de fundo do poço,

[0044] A Figura 6 mostra uma vista em seção transversal de parte de outro sistema de fundo do poço,

[0045] A Figura 7 mostra uma parte da estrutura de metal tubular do poço tendo aberturas e partes inclinadas, e

[0046] A Figura 8 mostra uma vista em seção transversal de parte de ainda outro sistema de fundo do poço.

[0047] Todas as figuras são altamente esquemáticas e não neces- sariamente em escala, e mostram apenas as partes necessárias para elucidar a invenção, sendo omitidas ou meramente sugeridas outras partes.

[0048] A Figura 1 mostra um sistema de fundo do poço 100 para completar um poço 2 tendo um topo 51 e um furo do poço 3 tendo uma pressão de furo do poço PB. O sistema de fundo do poço 100 compre- ende uma estrutura de metal tubular do poço 1 que compreende um interior 4 tendo uma pressão interna PI, uma abertura 5 e uma extensão axial 6. O sistema de fundo do poço 100 adicionalmente compreende a luva deslizante 7 móvel ao longo da extensão axial. A luva deslizante 7 é móvel entre uma primeira posição na qual a luva deslizante 7 veda a abertura, como mostrado na Figura 2A, e uma segunda posição na qual a comunicação de fluido entre o furo do poço 3 e o interior da estrutura de metal tubular do poço 1 é permitida, como mostrado na Figura 2B. A luva deslizante 7 tem uma face externa 43 (mostrado na Figura 6) e compreende um primeiro elemento de vedação 8 arranjado na face ex- terna em um lado da abertura 5 e um segundo elemento de vedação 9 arranjado na face externa no outro lado da abertura 5 na primeira posi- ção, como mostrado na Figura 2A. O primeiro elemento de vedação 8 e o segundo elemento de vedação assim se movem junto com a luva des- lizante quando se movem entre a primeira posição e a segunda posição ao longo da face interna 45 (mostrado na Figura 6) da estrutura de metal tubular do poço. O sistema de fundo do poço 100 adicionalmente com- preende um mecanismo de redução de pressão 10, que é arranjado ad- jacente ao primeiro elemento de vedação 8 para reduzir a pressão exer- cida no primeiro elemento de vedação 8 ao mesmo tempo em que move a luva deslizante 7 a partir da primeira posição para a segunda posição. O primeiro elemento de vedação 8 é o elemento de vedação que se move adiante da abertura. O segundo elemento de vedação pode não ter o mecanismo de redução de pressão.

[0049] O sistema de fundo de poço 100 é especialmente útil quando a pressão interna é substancialmente maior que a pressão do poço, como quando existe o risco de alcançar/correr através de uma zona de pressão muito baixa, também chamada de perda de pressão. Quando a pressão no poço é tão baixa, a diferença de pressão entre as vedações da luva deslizante é muito alta. Durante o movimento da luva deslizante da primeira e posição fechada para a segunda e posição aberta, há um grande risco de que o elemento de vedação que passa pela abertura seja danificado. Este é especialmente o caso quando a diferença de pressão é muito alta, pois o elemento de vedação é então muito energi- zado, ou seja, sendo empurrado radialmente para fora. Isso ocorre por- que, quando o primeiro elemento de vedação atinge a abertura, a pres- são interna, que é muito alta em relação à pressão do poço, pressiona o primeiro elemento de vedação na abertura e quando o primeiro ele- mento de vedação atinge a borda do outro lado da abertura, o elemento de vedação é espremido e danificado. Além disso, ao usar uma coluna interna para abrir a luva deslizante, a luva deslizante 7 é movida em alta velocidade devido à força de compressão inerente à coluna interna que empurra a partir do topo do poço e quando a luva deslizante 7 começa a se mover, a coluna interna começa a descomprimir, aumentando a velocidade do movimento. Uma coluna interna pode ser comprimida p. 40-50 cm ao pressionar a luva deslizante 7 e quando a luva deslizante 7 começa a se mover, a força de compressão inerente à coluna interna é liberada aumentando a velocidade. Por ter um mecanismo de redução de pressão 10, a pressão através do primeiro elemento de vedação 8 é reduzida antes que o elemento de vedação atinja a abertura, e a pres- são exercida no primeiro elemento de vedação diminui e não empurra o elemento de vedação para "fora de forma", e o primeiro elemento de vedação é desenergizado e passa pela abertura em sua condição rela- xada, para que o elemento de vedação não seja danificado ao atingir a borda da abertura.

[0050] Na Figura 2A, o mecanismo de redução de pressão 10 é ar-

ranjado entre a abertura 5 e o primeiro elemento de vedação 8 na pri- meira posição. O mecanismo de redução de pressão 10 é pelo menos uma fenda 12 que penetra a estrutura de metal tubular do poço 1 e se estende na extensão axial 6 a partir da abertura em direção do primeiro elemento de vedação 8 na primeira posição. O mecanismo de redução de pressão 10 reduz a pressão interna exercida no primeiro elemento de vedação 8 quando a luva deslizante 7 se move a partir da primeira posição para a segunda posição uma vez que quando o primeiro ele- mento de vedação 8 passa a fenda, a pressão na estrutura de metal tubular do poço 1 é equalizada com a pressão no furo do poço 3 em um modo de ventilação e quanto mais da fenda é exposta à pressão interna, a equalização aumenta. Quando o primeiro elemento de vedação 8 al- cança a abertura 5, a pressão na estrutura de metal tubular do poço 1 é quase equalizada com a pressão no furo do poço 3, e nenhuma força é exercida no primeiro elemento de vedação, e o primeiro elemento de vedação 8 não é danificado em virtude da diferença de pressão. A fenda forma parte da abertura como um “prolongamento”, mas pode também ser separada a partir da abertura 5.

[0051] Na Figura 2B, o primeiro elemento de vedação 8 e o segundo elemento de vedação 9 são arranjados no mesmo lado da abertura 5 em uma segunda posição. A estrutura de metal tubular do poço 1 tem uma reentrância 11 na qual a luva deslizante 7 se move entre a primeira posição e a segunda posição. A reentrância 11 é formada por duas par- tes de estrutura de metal tubular do poço 25A, 25B que são aparafusa- das juntas em uma estrutura de metal tubular do poço 1.

[0052] Na Figura 3, o mecanismo de redução de pressão 10 com- preende uma válvula de regulagem 14 arranjada em um orifício perfu- rado 26 da luva deslizante. O mecanismo de redução de pressão adici- onalmente compreende a parte inclinada 15, como mostrado na vista ampliada da Figura 3A, a parte inclinada 15 sendo proporcionada na estrutura de metal tubular do poço 1 e em comunicação de fluido com a abertura 5. A válvula de regulagem 14 se move a partir de uma posição fechada para uma posição aberta quando alcança a parte inclinada 15, e quando a luva deslizante e a válvula de regulagem se movem para frente, a válvula de regulagem é aberta permitindo fluido a partir do in- terior para o furo do poço. A válvula de regulagem 14 é mostrada em sua posição fechada na Figura 3A. Como pode ser visto na Figura 3A, a parte inclinada forma parte de um entalhe 16 ou pode também forma parte da ranhura na estrutura de metal tubular do poço 1. A luva desli- zante 7 tem um terceiro elemento de vedação 22 arranjado entre o me- canismo de redução de pressão 10 e a abertura na primeira posição mas em outra modalidade mostrada na Figura 4, a luva deslizante não tem o terceiro elemento de vedação 22. O terceiro elemento de vedação 22 da Figura 3A mostra a condição relaxada de um elemento de veda- ção que não está em risco de ser danificado quando passando a borda oposta 27 (mostrado na Figura 3) da abertura 5. Os elementos de veda- ção são descritos como vedações em forma de V, mas podem também ser outros elementos de vedação adequados.

[0053] Na Figura 5, o primeiro elemento de vedação 8 é arranjado entre o mecanismo de redução de pressão 10 e a abertura 5 quando a luva deslizante 7 está na primeira posição cujo arranjo cria um volume anular V entre a estrutura de metal tubular do poço 1, a luva deslizante 7, o primeiro elemento de vedação 8 e o mecanismo de redução de pressão 10. O mecanismo de redução de pressão 10 é uma vedação de labirinto 17 que impede que a pressão interna PI se equalize livremente com a pressão PV dentro do volume anular V, uma vez que o fluido tem que passar através do labirinto. Na medida em que a luva deslizante 7 move a primeira vedação em uma posição em que o primeiro elemento de vedação se sobrepõe parcialmente à abertura, a pressão de volume

PV pressiona levemente o outro lado do primeiro elemento de vedação 8 e o volume aumenta, mas desde que o volume V não é diretamente equalizado com a pressão interna, a pressão do volume cai como resul- tado do aumento do volume e a pressão exercida no primeiro elemento de vedação é reduzida de modo a ser significativamente menor que a pressão interna antes que o primeiro elemento de vedação passe pela abertura 5. O primeiro elemento de vedação 8 é mantido no lugar por meio de anéis de retenção 36.

[0054] A Figura 6 mostra uma vista em seção transversal de parte do sistema de fundo do poço na Figura 1 onde a luva deslizante 7 é móvel dentro da estrutura de metal tubular do poço e ao longo da exten- são axial entre uma primeira posição, na qual a luva deslizante veda a abertura, e uma segunda posição, na qual a comunicação de fluido entre o furo do poço e o interior da estrutura de metal tubular do poço é per- mitida. A luva deslizante tem uma face externa 43 tendo pelo menos uma ranhura 44, e a face externa está voltada para uma face interna 45 da estrutura de metal tubular do poço, o primeiro elemento de vedação 8 arranjado na ranhura em um lado da abertura e o segundo elemento de vedação 9 arranjado no outro lado da abertura na primeira posição. O primeiro elemento de vedação 8 é arranjado entre o mecanismo de redução de pressão 10 e a abertura, e o mecanismo de redução de pressão 10 é uma vedação de labirinto 17 para reduzir a pressão exer- cida no primeiro elemento de vedação ao mesmo tempo em que move a luva deslizante a partir da primeira posição para a segunda posição. Os elementos de vedação e o mecanismo de redução de pressão 10 são arranjados na luva deslizante e deslizam juntos com a luva desli- zante. Desse modo, os elementos de vedação não são deixados para trás sendo expostos a fluido do poço como seriam nas soluções da téc- nica anterior, onde os elementos de vedação são arranjados na estru- tura de metal tubular do poço e quando a luva deslizante se move e não mais retém os mesmos apertados no lugar entre a luva deslizante e a estrutura de metal tubular do poço. Adicionalmente, os elementos de vedação 8, 9 da presente invenção são arranjados entre a luva desli- zante e a estrutura tubular do poço também na segunda posição de modo que os mesmos não são expostos a fluido do poço durante a pro- dução e são mais propensos a funcionar adequadamente do que as so- luções da técnica anterior onde as vedações estão na estrutura tubular do poço estacionária.

[0055] O primeiro elemento de vedação 8 da Figura 6 compreende a primeira parte de elemento 37 e duas segundas partes de elementos 38, onde a segunda parte de elemento 38 é produzida de um material mais rígido do que aquele da primeira parte de elemento 37 de modo que a segunda parte de elemento é configurada para limpar a face in- terna da estrutura tubular do poço quando a luva deslizante move o pri- meiro elemento de vedação adiante da abertura e para a posição entre a estrutura de metal tubular do poço e a luva deslizante.

[0056] A segunda parte do elemento 38 pode ser de poliéter-éter- cetona (PEEK) e a primeira parte do elemento 37 pode ser de um polí- mero mais dúctil do que o da PEEK. A primeira parte do elemento 37 tem uma ranhura do elemento 42 voltada para a face externa 43 da luva deslizante e formando uma cavidade entre elas. O primeiro elemento de vedação 8 compreende ainda uma terceira parte do elemento 41 dis- posta na ranhura do elemento 42 configurada para carregar a mola ou energizar a terceira parte do elemento 41. A terceira parte do elemento 41 pode ser um anel em O ou um material adequado para fornecer a carga da mola ou energização da terceira parte do elemento 41.

[0057] Embora não mostrado na Figura 6, o segundo elemento de vedação 9 pode ter a mesma configuração que o primeiro elemento de vedação.

[0058] Na Figura 7, parte da estrutura de metal tubular do poço é vista a partir de dentro mostrando as aberturas 5 e o entalhe 16 b=na borda da abertura mais próxima do primeiro elemento de vedação quando na primeira posição. O entalhe 16 se inicia com a parte cônica 29A e termina na segunda parte 29B e entre tem uma seção mais ampla

28. A parte cônica 29 se inclina a partir da seção intermediária 28 em afastamento a partir da abertura. Quando o primeiro elemento de veda- ção desliza adiante do entalhe 16, o elemento de vedação primeiro passa a parte cônica 29A de modo que a pressão de equalização ocorre mais lentamente do que se a abertura não fosse “prolongada” com o entalhe. Se o entalhe é arranjado na parte inclinada, a parte cônica 29 se inclina a partir da seção intermediária 28 em afastamento a partir da abertura junto da parte inclinada. O entalhe pode também ser arranjado sem a parte inclinada na face interna da estrutura de metal tubular do poço.

[0059] Por ter a vedação de labirinto 17, o primeiro elemento de ve- dação 8 não é exposto à total pressão interna e assim não será exposto à total diferença de pressão entre a pressão de furo do poço PB e a pressão interna PI, mas a pressão interna PI é restringida pela vedação de labirinto. Por ter a vedação de labirinto 17 e arranjar o primeiro ele- mento de vedação entre a vedação de labirinto 17 e a abertura 5 e o entalhe, o primeiro elemento de vedação não é danificado quando se abrir a luva deslizante mesmo quando há uma alta diferença de pressão entre a pressão de furo do poço PB e a pressão interna PI. Por ter adici- onalmente o primeiro elemento de vedação 8 e a vedação de labirinto arranjada na face externa da luva deslizante e se movendo junto com a luva deslizante, o primeiro elemento de vedação é arranjado pressio- nando contra a face externa da luva deslizante. Nas soluções da técnica anterior onde as vedações são arranjadas na face interna da estrutura de metal tubular do poço e quando passando a ranhura na face externa da luva deslizante, as vedações se projetam involuntariamente para dentro e são levemente deslocadas de sua posição recuada e, portanto, ficam danificadas ao passar por essa ranhura. Esse não é o caso com a presente invenção na medida em que os elementos de vedação são arranjados se estirando em torno da face externa da luva deslizante, e assim uma pré-tensão dos elementos de vedação é proporcionada de modo que os elementos de vedação pressionam na face externa e não se tornam relativamente deslocadas quando passando o entalhe.

[0060] Na Figura 8, o primeiro elemento de vedação 8 compreende a primeira parte de elemento 37 e a segunda parte de elementos 38, e a terceira parte de elemento 41 para energizar a primeira parte de ele- mento 37. Além disso, o primeiro elemento de vedação 8 compreende duas partes do quarto elemento 39, que têm a forma de C, de modo a proporcionar uma vedação ainda melhor, e o quarto elemento 39 mais próximo da abertura 5 também proporcionará um efeito de limpeza quando o elemento de vedação passar pela abertura e é movido ao longo da face interna da estrutura metálica tubular do poço, do outro lado da abertura. Entre o outro quarto elemento 39 e uma das partes do segundo elemento 38, é fornecida uma segunda vedação de labirinto 17 para que o fluido seja restringido duas vezes antes de passar a primeira parte do elemento 37 e as partes do segundo elemento 38.

[0061] Como mostrado na Figura 2B, a estrutura de metal tubular do poço compreende mais do que uma abertura proporcionada em torno da circunferência da estrutura de metal tubular do poço 1. Embora não mostrado, a estrutura de metal tubular do poço 1 compreende mais do que uma abertura proporcionada a uma distância uma a partir da outra ao longo da extensão axial 11, a luva deslizante 7 se movendo oposta a cada abertura.

[0062] Na Figura 1, o sistema de fundo do poço 100 adicionalmente compreende um elemento de engate 18 para engatar um perfil 19 (mos- trado na Figura 3A) na luva deslizante 7 para mover a luva deslizante 7 entre a primeira posição e a segunda posição. Os elementos de engate 18 são partes de uma ferramenta de intervenção 20, mas podem tam- bém ser parte de uma estrutura de metal tubular interna do poço 21 se esse é usado para abrir ou fechar as luvas de deslize.

[0063] O sistema de fundo do poço 100 adicionalmente compre- ende três barreiras anulares 30, cada uma tendo uma parte tubular 31 montada como parte da estrutura de metal tubular do poço 1. A parte tubular 31 é circundada por uma luva de metal expansível 32, que é expandida por meio de fluido pressurizado a partir do interior da estru- tura de metal tubular do poço 1 através de um conjunto de válvula 34 dentro de um espaço anular 35 entre a parte tubular e a luva de metal expansível para encostar na parede do poço, como mostrado na parte inferior da estrutura metálica tubular do poço da Figura 1, ou para en- costar na estrutura metálica tubular do poço superior, como mostrado na parte superior do tubo tubular estrutura metálica 1. A primeira bar- reira anular e uma segunda barreira anular em contato com a parede do poço isolam uma zona de produção 101 entre as mesmas e, quando a luva deslizante está em sua segunda posição, o fluido do reservatório é permitido fluir para dentro da estrutura de metal do poço tubular 1 atra- vés da abertura 5 e além da luva deslizante e mais adiante na coluna interna. A coluna interna pode se estender até o fundo 54 da estrutura de metal tubular do poço 1. Mesmo que não mostrado, o sistema de fundo de poço pode ainda compreender uma pluralidade de aberturas 5 dispostas com uma distância ao longo da extensão axial 6 e uma plura- lidade de luvas de deslize de modo que cada luva deslizante esteja ar- ranjada oposta a uma das aberturas.

[0064] A ferramenta de intervenção pode compreender uma ferra- menta de acionamento que é uma ferramenta que fornece uma força axial. A ferramenta de acionamento compreende um motor elétrico para acionar uma bomba. A bomba bombeia fluido para dentro de um aloja- mento do pistão para mover um pistão que age na mesma. O pistão está disposto no eixo do acionador. A bomba pode bombear fluido para den- tro do alojamento do pistão de um lado e simultaneamente aspirar o fluido do outro lado do pistão.

[0065] Por fluido, fluido de reservatório ou poço, entende-se qual- quer tipo de fluido que pode estar presente nos poços de petróleo ou gás no fundo do poço, como gás natural, óleo, lama de óleo, petróleo bruto, água etc. Por gás significa qualquer tipo composição de gás pre- sente em um poço, completação ou furo aberto, e por óleo entende-se qualquer tipo de composição de óleo, como petróleo bruto, um fluido contendo óleo etc. Os fluidos de gás, óleo e água podem, portanto, com- preender todos os outros elementos ou substâncias além de gás, óleo e/ou água, respectivamente.

[0066] Por uma estrutura de metal tubular de um revestimento ou poço, entende-se qualquer tipo de tubo, tubulação, tubular, revesti- mento, coluna etc. usado no fundo do poço em relação à produção de petróleo ou gás natural.

[0067] No caso em que a ferramenta de intervenção não seja sub- mersa até o interior do revestimento, um trator de fundo de poço pode ser usado para empurrar a ferramenta até a posição correta no poço. O trator de fundo de poço pode ter braços projetáveis com rodas, em que as rodas entram em contato com a superfície interna do revestimento para impulsionar o trator e a ferramenta para a frente no revestimento. Um trator de fundo de poço é qualquer tipo de ferramenta de aciona- mento capaz de empurrar ou puxar ferramentas em um poço de fundo de poço, tal como um Well Tractor®.

[0068] Embora a presente invenção tenha sido descrita acima em relação às modalidades preferidas da presente invenção, será evidente para aqueles versados na técnica que diversas modificações são concebiveis sem se desviar a partir da presente invenção como definida pelas reivindicações a seguir.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Sistema de fundo do poço (100) para completar um poço (2), caracterizado pelo fato de que compreende: - uma estrutura de metal tubular do poço (1) arranjada em um furo do poço (3) tendo uma pressão de furo do poço (PB), a estrutura de metal tubular do poço compreendendo uma face interna (45) e um lado interno (4) tendo uma pressão interna (PI), uma abertura (5) e uma extensão axial (6), e - uma luva deslizante (7) tendo uma face externa (43) e sendo móvel dentro da estrutura de metal tubular do poço e ao longo da extensão axial entre uma primeira posição na qual a luva deslizante veda a abertura e uma segunda posição na qual a comunicação de flu- ido entre o furo do poço e o lado de dentro da estrutura de metal tubular do poço é permitida, a luva deslizante compreendendo um primeiro ele- mento de vedação (8) arranjado na face externa em um lado da abertura e um segundo elemento de vedação (9) arranjado na face externa no outro lado da abertura em uma primeira posição, em que um mecanismo de redução de pressão (10) é arran- jado em relação ao primeiro elemento de vedação para reduzir a pres- são exercida no primeiro elemento de vedação ao mesmo tempo em que move a luva deslizante a partir da primeira posição para a segunda posição, e em que o mecanismo de redução de pressão é uma vedação de labirinto (17).

2. Sistema de fundo do poço, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a luva deslizante tem a face externa tendo pelo menos duas ranhuras e voltada para a face interna da estru- tura de metal tubular do poço, o primeiro elemento de vedação sendo arranjado em uma das ranhuras, e o segundo elemento de vedação sendo arranjado na outra ranhura.

3. Sistema de fundo do poço, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que um diâmetro interno dos elemen- tos de vedação é menos do que um diâmetro externo da parte de a face externa da luva deslizante de modo a proporcionar os elementos de ve- dação com pré-tensão quando arranjados naquela parte da face ex- terna.

4. Sistema de fundo do poço, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que uma parte inclinada forma parte de um entalhe (16) ou uma ranhura na es- trutura de metal tubular do poço.

5. Sistema de fundo do poço, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o entalhe termina na abertura.

6. Sistema de fundo do poço, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o entalhe tem uma parte cônica (29A) adicionalmente em afastamento a partir da abertura.

7. Sistema de fundo do poço, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que a estru- tura de metal tubular do poço tem a reentrância (11) na qual a luva des- lizante se move entre a primeira posição e a segunda posição.

8. Sistema de fundo do poço, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que um mecanismo de redução de pressão é arranjado entre a abertura e o primeiro ele- mento de vedação na primeira posição.

9. Sistema de fundo do poço, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que pelo me- nos o primeiro elemento de vedação compreende a primeira parte de elemento (37) e a segunda parte de elemento (38), onde a segunda parte de elemento é produzida de um material mais rígido do que aquele da primeira parte de elemento.

10. Sistema de fundo do poço, de acordo com a reivindica- ção 4, caracterizado pelo fato de que um mecanismo de redução de pressão é pelo menos uma fenda (12) que penetra a estrutura de metal tubular do poço e se estende ao longo da extensão axial a partir da abertura em direção do primeiro elemento de vedação na primeira posi- ção.

11. Sistema de fundo do poço, de acordo com a reivindica- ção 4, caracterizado pelo fato de que um mecanismo de redução de pressão compreende uma válvula de regulagem (14) arranjada na luva deslizante e a parte inclinada (15) sendo proporcionada na estrutura de metal tubular do poço e estando em comunicação de fluido com a aber- tura de modo que a válvula de regulagem se move a partir de uma po- sição fechada para uma posição aberta quando a válvula de regulagem é oposta à parte inclinada, permitindo que o fluido flua a partir do lado de dentro para o furo do poço.

12. Sistema de fundo do poço, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o primeiro ele- mento de vedação é arranjado entre um mecanismo de redução de pressão e a abertura na primeira posição, o que cria um volume anular (V) entre a estrutura de metal tubular do poço, a luva deslizante, o pri- meiro elemento de vedação e um mecanismo de redução de pressão.

13. Sistema de fundo do poço, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que adicio- nalmente compreende um elemento de engate (18) para engatar um perfil (19) na luva deslizante e para mover a luva deslizante entre a pri- meira posição e a segunda posição, o elemento de engate sendo parte de uma ferramenta de intervenção (20) ou uma estrutura interna de me- tal tubular do poço (21).

14. Sistema de fundo do poço, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que adicio- nalmente compreende um terceiro elemento de vedação (22) arranjado entre um mecanismo de redução de pressão e a abertura na primeira posição.

15. Sistema de fundo do poço, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que adicio- nalmente compreende uma barreira anular (30) tendo uma parte tubular (31) para ser montada como parte da estrutura de metal tubular do poço, a parte tubular sendo circundada por uma luva de metal expansível (32) configurada para ser expandida por meio de fluido pressurizado a partir do lado de dentro da estrutura de metal tubular do poço através de um conjunto de válvula (34) dentro de um espaço anular (35) entre a parte tubular e a luva de metal expansível.