BR112020026004A2 - ferramenta de fundo de poço radialmente expansível e método para colocar uma ferramenta radialmente expansível - Google Patents
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Abstract
Um método e dispositivo para uma ferramenta de fundo de poço radialmente expansível para suportar cargas axiais mediante expansão radial para ancoragem e engate de vedação com um tubular de fundo de poço posicionado em um furo de poço subterrâneo. O dispositivo pode compreender um tubular radialmente expansível definindo uma passagem interna e uma superfície externa. O dispositivo pode ainda compreender um conjunto de suporte de carga axial posicionado na superfície externa do tubular expansível e tendo um subconjunto de ancoragem para engatar o tubular de fundo de poço e cargas axiais de suporte colocadas na ferramenta de fundo de poço, o subconjunto de ancoragem tendo uma pluralidade de nervuras que se estendem radialmente, cada nervura tendo uma superfície de ancoragem endurecida e cantos, para penetrar no tubular de fundo de poço e uma pluralidade de ranhuras fresadas que se estendem longitudinalmente formadas em cada nervura e um subconjunto de vedação para, após a expansão radial, engatar o tubular de fundo de poço e vedar o anular definido entre o tubular de fundo de poço e a ferramenta de fundo de poço expansível radialmente.
Description
[0001] Durante as operações do furo de poço, é típico “suspender” um liner em um revestimento de modo que o liner suporte uma coluna estendida de tubular abaixo dele. Conforme usado neste documento, “coluna de tubulação” se refere a uma série de seções de tubo conectadas, seções de revestimento, juntas, telas, disco, ferramentas de cruzamento, ferramentas de fundo de poço e semelhantes, inseridas em um furo de poço, se usadas para perfuração, recondicionamento, produção, injeção, completação ou outros processos. Uma coluna de tubulação pode ser passada dentro e fora do revestimento e, da mesma forma, a coluna de tubulação pode ser passada em um furo de poço não revestido ou seção de furo de poço. Além disso, em muitos casos, uma ferramenta pode ser passada em um cabo de aço ou tubulação espiralada em vez de uma coluna de tubulação, como os versados na técnica reconhecerão.
[0002] Os suspensores de liner expansíveis podem, em geral, ser usados para fixar o liner dentro de um revestimento ou coluna de liner previamente ajustado. Os suspensores de liner expansíveis podem ser “ajustados” expandindo o suspensor de liner radialmente para fora para agarrar e vedar o contato com o revestimento ou coluna de liner. Por exemplo, os suspensores de liner expansíveis podem ser expandidos pelo uso de pressão hidráulica para acionar um cone de expansão, cunha ou “pig”, através do suspensor de liner. Outros métodos podem ser usados, como estampagem mecânica, expansão explosiva, expansão de metal com memória, expansão de material expansível, expansão acionada por força eletromagnética, etc.
[0003] O processo de expansão pode ser normalmente realizado por meio de uma ferramenta de assentamento usada para transportar o suspensor de liner para o furo de poço. A ferramenta de assentamento pode ser interconectada entre uma coluna de trabalho (por exemplo, uma coluna tubular feita de tubo de perfuração ou outros elementos tubulares segmentados ou contínuos) e o suspensor de liner. A ferramenta de assentamento pode expandir o suspensor de liner para ancoragem e engate de vedação com o revestimento.
[0004] Como pode ser entendido, o suspensor de liner expandido deve suportar o peso substancial da coluna de tubulação anexada abaixo. Para poços profundos e extra- profundos, poços submarinos, etc., a coluna de tubulação coloca uma carga axial substancial no mecanismo de suspensão que engata o suspensor de liner no revestimento. Há uma necessidade de métodos e aparelhos melhorados que proporcionem um suspensor de liner expansível tendo um mecanismo de ancoragem e mecanismo de vedação capazes de suportar as cargas axiais substanciais transmitidas por colunas de liner mais longas e pesadas. Mais particularmente, há uma necessidade de melhorar o desempenho dos projetos de suspensor de liner que não conseguiram alcançar a retenção de carga axial adequada em uma direção de topo de poço quando colocados em colapso por pressão de fundo de poço.
[0005] Estes desenhos ilustram certos aspectos de alguns da presente divulgação e não devem ser utilizados para limitar ou definir a divulgação.
[0006] A Figura 1 ilustra um exemplo de um sistema de suspensor de liner expansível.
[0007] A Figura 2 ilustra uma vista elevada, com corte e seção transversal parcial, de um exemplo de conjunto de suporte de carga axial em suspensor de liner expansível.
[0008] A Figura 3 ilustra uma vista em perspectiva de um exemplo de um conjunto de suspensor de liner expansível 18 com a pluralidade de nervuras de ancoragem 26.
[0009] A Figura 4a ilustra um exemplo de um conjunto de suspensor de liner expansível com um subconjunto de ancoragem e um subconjunto de vedação.
[0010] A Figura 4b ilustra um exemplo de um conjunto de suspensor de liner expansível com um subconjunto de ancoragem e dois subconjuntos de vedação.
[0011] As Figuras 5a-5g ilustram vistas laterais de vários exemplos de nervuras de ancoragem.
[0012] A presente divulgação se refere a um dispositivo e método para empregar um sistema de suspensor de liner expansível. Mais particularmente, as modalidades de um dispositivo e método são divulgadas para melhorar a retenção de carga axial por um sistema de suspensor de liner expansível. Um suspensor de liner expansível pode melhorar a retenção de carga axial em uma direção ascendente quando colocado em colapso por pressão de fundo de poço, evitando cargas de ponta afiada e empregando endurecimento de transformação a laser, bem como características de alívio de tensão.
[0013] Embora a fabricação e a utilização de várias modalidades da presente invenção sejam discutidas em detalhes a seguir, um versado na técnica compreenderá que a presente invenção proporciona conceitos inventivos aplicáveis que podem ser incorporados em uma variedade de contextos específicos. As modalidades específicas discutidas aqui são ilustrativas de formas específicas de fazer e usar a invenção e não limitam o escopo da presente invenção.
[0014] A descrição é fornecida com referência a um furo de poço vertical; no entanto, as modalidades aqui divulgadas podem ser usadas em furos de poço horizontais, verticais ou desviados.
[0015] Conforme usado neste documento, as palavras “compreendem”, “têm”, “incluem” e variações gramaticais das mesmas se destinam cada uma delas a ter um significado aberto, não limitativo que não exclui elementos ou etapas adicionais. Deve ser entendido que, como usado neste documento, “primeiro”, “segundo”, “terceiro”, etc., são atribuídos arbitrariamente, apenas diferenciam entre dois ou mais itens e não indicam sequência. Além disso, o uso do termo “primeiro” não requer um “segundo”, etc. Os termos “furo acima”, “furo abaixo” e semelhantes referem-se ao movimento ou direção mais perto e mais longe, respectivamente, da cabeça do poço, independentemente de serem usados em referência a um poço vertical, horizontal ou desviado.
[0016] Os termos “a montante” e “a jusante” referem-se à posição ou direção relativa em relação ao fluxo de fluido, novamente independentemente da orientação do poço. Conforme usado neste documento, “para cima” e “para baixo” e semelhantes são usados para indicar a posição relativa das partes, ou direção ou movimento relativo, normalmente em relação à orientação das figuras e não exclui posição, direção ou movimento relativo semelhante onde a orientação em uso difere da orientação nas figuras.
[0017] A Figura 1 ilustra um exemplo de um sistema de suspensor de liner expansível 10. No sistema de suspensor de liner expansível 10, uma coluna de revestimento 12 foi instalada e cimentada dentro de um furo de poço 14. Um liner expansível 16 pode ser suspenso, se estendendo furo abaixo de uma extremidade inferior da coluna de revestimento 12. Um anular 24 pode ser criado entre a coluna de revestimento 12 e uma coluna de trabalho 22. Em modalidades, um suspensor de liner expansível 18 pode suportar revestimento de furo de poço adicional, tubulares operacionais ou colunas de tubulação, colunas de completação, ferramentas de fundo de poço, etc., para posicionamento em profundidades maiores.
[0018] Conforme usado neste documento, os termos “liner”, “revestimento” e “tubular” são usados, em geral, para descrever itens de furo de poço tubulares, usados para vários fins em operações de furo de poço. Os liners, revestimentos e tubulares podem ser feitos de vários materiais (metal, plástico, composto, etc.), podem ser expandidos ou não expandidos como parte de um procedimento de instalação e podem ser segmentados ou contínuos. Não é necessário que um liner ou revestimento seja cimentado na posição. Qualquer tipo de liner, revestimento ou tubular pode ser usado de acordo com os princípios da presente invenção.
[0019] Conforme ilustrado adicionalmente na Figura 1, o suspensor de liner expansível 18 pode vedar e fixar uma extremidade superior do liner expansível 16 perto de uma extremidade inferior da coluna de revestimento 12. Alternativamente, o suspensor de liner expansível 18 pode vedar e fixar a extremidade superior do liner expansível 16 acima de uma janela (não mostrada) formada através de uma parede lateral da coluna de revestimento 12, com o liner expansível 16 se estendendo para fora através da janela em um ramo ou furo de poço lateral. Assim, será compreendido que muitas configurações diferentes e posições relativas da coluna de revestimento 12 e do liner expansível 16 são possíveis.
[0020] Em modalidades, como também mostrado na Figura 1, uma ferramenta de assentamento 20 pode ser conectada próxima ao suspensor de liner expansível 18 na coluna de trabalho 22. A coluna de trabalho 22 pode transportar a ferramenta de assentamento 20, o suspensor de liner expansível 18 e o liner expansível 16 para o furo de poço 14, conduzir pressão e fluxo de fluido, transmitir torque, força de tração e compressão, etc. A ferramenta de assentamento 20 pode facilitar o transporte e a instalação do liner expansível 16 e do suspensor de liner expansível 18, em parte usando o torque,
forças de tração e compressão, pressão e fluxo de fluido, etc., conforme enviado pela coluna de trabalho 22.
[0021] Na Figura 1, o suspensor de liner expansível 18 é ilustrado com uma pluralidade de membros de vedação 25 e uma pluralidade de nervuras de ancoragem 26 posicionadas e fixadas ao suspensor de liner expansível 18. Em modalidades, quando o suspensor de liner expansível 18 é expandido, como com um cone de expansão, para ancoragem e engate de vedação com a coluna de revestimento 12, a pluralidade de nervuras de ancoragem 26 e a pluralidade de membros de vedação 25 engatam no interior da coluna de revestimento 12. Esses elementos são discutidos mais detalhadamente a seguir.
[0022] A dependência de elementos de borracha tanto para vedação quanto para ancoragem pode levar à variação nos valores de ancoragem previstos. Em aplicações de alta pressão e alta temperatura (HPHT), a capacidade de vedação de um suspensor de liner pode ser limitada. Em operação, pode ser difícil determinar como os elementos de vedação e os elementos de ancoragem estão influenciando uns aos outros, o que complica a previsão do desempenho de um projeto específico. Vários arranjos diferentes podem ser possíveis quanto ao número e localização axial com um ou mais membros de vedação 25 localizados em uma extremidade de fundo de poço 15 e uma ou mais nervuras de ancoragem 26 localizadas em uma extremidade de topo de poço 17.
[0023] A Figura 2 ilustra uma vista elevada, com corte e seção transversal parcial, de uma modalidade de conjunto de suporte de carga axial 28 em suspensor de liner expansível 18. Em modalidades, o conjunto de suporte de carga axial 28 é mostrado no suspensor de liner expansível 18 tendo um subconjunto de vedação 30 e um subconjunto de ancoragem 32. Este arranjo pode aumentar a capacidade de carga axial do suspensor de liner expansível
18. As funções de ancoragem e vedação podem ser realizadas em grande parte pelos subconjuntos separados.
[0024] O subconjunto de vedação 30 pode incluir uma pluralidade de membros de vedação 25, que podem ser elastoméricos, como um material elastomérico ligado. Uma pluralidade de membros de vedação 25 pode ser posicionada em torno do suspensor de liner expansível
18. Os diâmetros internos da pluralidade de membros de vedação 25 podem encostar na superfície externa do suspensor de liner expansível 18. A pluralidade de membros de vedação 25 pode ser espaçada longitudinalmente ao longo do suspensor de liner expansível
18. Alternativamente, a pluralidade de membros de vedação 25 pode ser substituída por um único membro de vedação 25, que pode se estender longitudinalmente variando de cerca de 8 polegadas (20,3 cm) a cerca de 14 polegadas (35,5 cm) e, mais particularmente, de cerca de doze polegadas (30,5 cm), por exemplo. A pluralidade de membros de vedação 25 pode desempenhar uma função de vedação, uma vez radialmente expandida, e fornecer uma vedação anular entre o suspensor de liner expansível 18 e a coluna de revestimento adjacente 12 (por exemplo, mostrado na Figura 1).
[0025] O subconjunto de ancoragem 32, como mostrado na Figura 2, pode ser composto por uma ou mais nervuras de ancoragem que se estendem radial e circunferencialmente 26. Uma ou mais nervuras de ancoragem 26 podem ser circunferencialmente contínuas; no entanto, outros arranjos serão evidentes para os versados na técnica. Conforme ilustrado, cada nervura de ancoragem 26 pode compreender uma base 38, paredes laterais 40 e 42 e superfície externa 44.
[0026] A Figura 3 ilustra uma vista em perspectiva de conjunto de suspensor de liner expansível 18 com a pluralidade de nervuras de ancoragem 26. Conforme mostrado nas Figuras 2 e 3, uma ou mais nervuras de ancoragem 26 podem ter a forma de um trapézio. O benefício de fornecer uma ou mais nervuras de ancoragem 26 com uma forma trapezoidal é que ela pode limitar a fadiga na coluna de revestimento 12. Uma fadiga é um local em um objeto onde a tensão está concentrada. Além disso, um “ombro quadrado” pode ser fornecido para uma ou mais nervuras de ancoragem 26, bem como outros tratamentos que podem ser prontamente adaptados aos elementos de nervura circunferencial usinados existentes. “Ombro quadrado” é um termo da indústria para qualquer canto de 90 graus. Mais geralmente, um ombro quadrado pode se referir a qualquer canto de 90 graus ou canto mais obtuso que pode servir para capturar e impedir o movimento axial. Um exemplo de um ombro quadrado, um ombro quadrado 27, pode ser visto na Figura 5b. Assim, as Figuras 2 e 3 ilustram uma ou mais nervuras de ancoragem 26 que podem incluir cantos retos e agudos para fins de prevenção de movimento em uma coluna de revestimento deformada 12, uma vez expandida. Isso fornece uma superfície de suporte, diminuindo assim a profundidade de tensão adversa de penetração na coluna de revestimento 12. Além disso, a Figura 5a ilustra uma vista lateral da nervura de ancoragem 26 na forma de um trapézio. Alternativamente, outras formas e tratamentos de nervuras 26 são ilustrados nas Figuras 5b-5g. Estas configurações de carga não pontual para uma ou mais nervuras de ancoragem 26 devem melhorar a retenção de carga axial e diminuir a profundidade de penetração na coluna de revestimento 12. Embora certas configurações sejam divulgadas, deve ser compreendido que podem existir muitas variações diferentes no projeto de nervura.
[0027] A superfície externa 44 de uma ou mais nervuras de ancoragem 26 pode ser endurecida usando endurecimento por transformação a laser. O endurecimento por transformação a laser é um exemplo de um endurecedor de superfície de aço adequado. O endurecimento por transformação a laser produz zonas superficiais finas que são aquecidas e resfriadas muito rapidamente, resultando em microestruturas martensíticas muito finas, mesmo em aços com temperabilidade relativamente baixa. Por conseguinte, a superfície externa 44 pode ser de uma dureza diferente da base 38, mas a superfície externa 44 pode ter a mesma composição química da base 38.
[0028] Além disso, a dureza relativa da superfície externa 44 em comparação com a coluna de revestimento 12 pode estar na faixa HRC 60+. HRC é uma abreviatura de Dureza Rockwell C. Conforme usado neste documento, a dureza Rockwell C é medida de acordo com ASTM E18-17e1: Standard Test Methods for Rockwell Hardness of Metallic Materials. Esta característica de endurecimento da superfície externa 44 pode ser adicionada a cada nervura de ancoragem existente 26. A profundidade da dureza após o endurecimento por transformação a laser pode ser controlada por parâmetros de processo, incluindo potência, pulso e duração. Em modalidades, as profundidades de revestimento para a superfície externa 44 de uma ou mais nervuras de ancoragem 26 podem ser de 0,1 a 0,3 polegada (0,25 a 0,76 cm). Em outras modalidades, as profundidades de revestimento para a superfície externa 44 de uma ou mais nervuras de ancoragem 26 podem ser de 0,010 a 0,095 polegada (0,025 a 0,24 cm). Embora uma faixa não seja especificamente declarada, nas modalidades, uma separação de 10 HRC entre uma nervura de ancoragem endurecida e o revestimento é eficaz para permitir que a nervura ancore no revestimento adjacente, evitando assim o movimento relativo entre o suspensor de liner e o revestimento parental.
[0029] Alternativamente, outros métodos de endurecimento da superfície externa 44 podem ser empregados. Por exemplo, os métodos de endurecimento por difusão incluem, mas não estão limitados a, cementação, nitretação, carbonitretação, nitrocarbonetação, boretação, difusão de titânio-carbono e processo de difusão Toyota. No entanto, pode ser difícil aplicar seletivamente os métodos de difusão sem o risco de alterar o material de base
38. Além disso, os métodos de endurecimento seletivos incluem endurecimento por chama, endurecimento por indução, endurecimento por feixe de elétrons (EB), implante de íons, cementação e nitretação seletiva e uso de lâmpadas de arco.
[0030] Conforme ilustrado na Figura 2, uma ou mais nervuras de ancoragem 26 podem ter, cada uma, uma pluralidade de características de alívio de tensão 46 definidas nas mesmas. Em modalidades, uma ranhura de alívio de tensão ou característica semelhante pode ser fornecida para suportar a expansão de plástico. As características de alívio de tensão 46 podem ser entalhes ou recortes espaçados circunferencialmente em uma ou mais nervuras de ancoragem 26, como mostrado. Além disso, características de alívio de tensão 46 podem ser criadas por meio de fresagem. Os versados na técnica reconhecerão outras características de alívio de tensão e geometrias também. Características de alívio de tensão 46 também podem permitir a comunicação de fluido entre uma ou mais nervuras de ancoragem 26.
[0031] No geral, no assentamento de fundo de poço, os elementos com pressão de cima (furo acima) são tipicamente “reforçados” ou intensificados por causa da pressão no diâmetro interno do suspensor de liner. Elementos com pressão de baixo (fundo de poço) são normalmente colocados em colapso, reduzindo assim a tensão de contato e o desempenho do suspensor de liner ao reagir à carga de baixo (fundo de poço). A pressão de baixo (fundo de poço) pode ser vedada colocando um ou mais membros de vedação 25 no fundo do suspensor de liner expansível 18 - limitando assim a influência da pressão de colapso - como ilustrado na Figura 4a. Além disso, a pressão presa da expansão do suspensor de liner expansível 18, que teria uma influência negativa no espaço anular entre os membros de vedação 25, pode ser evitada - evitando assim o desempenho diminuído de uma ou mais nervuras de ancoragem 26. Isso pode ser devido ao fluido ser capaz de se comunicar através de características de alívio de tensão 46 em uma ou mais nervuras de ancoragem 26. Portanto, as características de alívio de tensão 46 podem fornecer alívio de tensão e comunicação de fluido. Em outra modalidade, como ilustrado na Figura 4b, outro subconjunto de vedação 30 pode ser colocado acima de uma ou mais nervuras de ancoragem 26 também, limitando assim a capacidade de pressão para reduzir a tensão de contato contra a coluna de revestimento 12. Em certos cenários, as pressões podem ser direcionadas de baixo (fundo de poço) ou acima (furo acima) e/ou combinadas com pressões internas variáveis - todas as quais podem impactar a tensão de contato que o suspensor de liner expansível 18 tem contra o diâmetro interno da coluna de revestimento
12.
[0032] Embora a presente invenção e as suas vantagens tenham sido descritas em detalhes, deve ser entendido que várias modificações, substituições e alterações podem ser feitas neste documento, sem se afastar do espírito e escopo da invenção, como definido pelas reivindicações anexas.
[0033] Nas modalidades, os seguintes métodos são divulgados; as etapas não são exclusivas e podem ser combinadas de várias maneiras. Além disso, etapas e limitações adicionais estão listadas neste documento, as quais podem ser realizadas em várias ordens, omitidas ou repetidas. Um método de colocação de suspensor de liner expansível 18 tendo capacidade de suporte de carga axial, uma vez expandido, em uma coluna de revestimento de fundo de poço 12 posicionada em um furo de poço subterrâneo, o método compreendendo as etapas de: passar em uma ferramenta radialmente expansível tendo um subconjunto de ancoragem e um subconjunto de vedação; expandir radialmente a ferramenta expansível radialmente, engatando assim o tubular de fundo de poço com uma pluralidade de nervuras que se estendem radialmente posicionadas na superfície externa da ferramenta expansível radialmente penetrando no tubular de fundo de poço com pelo menos uma nervura endurecida com cantos de ancoragem; engatar o subconjunto de vedação com o tubular de fundo de poço e vedar o anular definido entre a ferramenta expansível e o tubular de fundo de poço; e suportar uma carga axial colocada na ferramenta de fundo de poço expandida.
[0034] O método pode compreender ainda etapas, como: expandir radialmente a ferramenta expansível radialmente usando um cone de expansão acionado hidraulicamente;
e/ou em que a pluralidade de nervuras se estende circunferencialmente em torno do tubular expansível radialmente; e/ou compreendendo ainda pelo menos uma característica de alívio de tensão de expansão radial; e/ou em que pelo menos uma característica de alívio de tensão de expansão radial compreende pelo menos uma ranhura que se estende longitudinalmente definida em pelo menos uma nervura. Outras etapas e ordens de etapas são evidentes para um versado na técnica. Os versados na técnica reconhecerão etapas adicionais, diferentes ordens de etapas e que nem todas as etapas precisam ser realizadas para praticar os métodos inventivos descritos.
[0035] Por conseguinte, esta divulgação descreve sistemas, dispositivos e métodos para empregar um sistema de suspensor de liner expansível. Sem limitação, os sistemas, dispositivos e métodos podem incluir qualquer uma das seguintes declarações:
[0036] Declaração 1: Uma ferramenta de fundo de poço radialmente expansível para suportar cargas axiais mediante expansão radial para ancoragem e engate de vedação com um tubular de fundo de poço posicionado em um furo de poço subterrâneo, a ferramenta compreendendo: um tubular radialmente expansível definindo uma passagem interna e uma superfície externa; e um conjunto de suporte de carga axial posicionado na superfície externa do tubular expansível radialmente e compreendendo: um subconjunto de ancoragem para, após a expansão radial, engatar o tubular de fundo de poço e cargas de suporte axiais colocadas na ferramenta de fundo de poço, o subconjunto de ancoragem compreendendo uma pluralidade de nervuras que se estendem radialmente, cada uma da pluralidade de nervuras compreendendo uma superfície de ancoragem endurecida e cantos, para penetrar no tubo de fundo de poço e uma pluralidade de ranhuras fresadas que se estendem longitudinalmente formadas em cada uma da pluralidade de nervuras; e um subconjunto de vedação para, após a expansão radial, engatar o tubular de fundo de poço e vedar o anular definido entre o tubular de fundo de poço e a ferramenta de fundo de poço expansível radialmente.
[0037] Declaração 2: A ferramenta da declaração 1, em que a superfície de ancoragem endurecida é endurecida por endurecimento por transformação a laser.
[0038] Declaração 3: A ferramenta das declarações 1 ou 2, em que a superfície de ancoragem é endurecida a uma profundidade que varia de cerca de 0,1 a cerca de 0,3 polegada.
[0039] Declaração 4: A ferramenta de qualquer uma das declarações 1 a 3, em que cada uma da pluralidade de nervuras se estende circunferencialmente em torno do tubular expansível radialmente.
[0040] Declaração 5: A ferramenta de qualquer uma das declarações 1 a 4, em que o subconjunto de vedação está localizado no fundo do poço do subconjunto de ancoragem no conjunto de suporte de carga axial.
[0041] Declaração 6: A ferramenta de qualquer uma das declarações 1 a 5, em que mais de um do subconjunto de vedação está localizado em ambos os lados do subconjunto de ancoragem no conjunto de suporte de carga axial.
[0042] Declaração 7: A ferramenta de qualquer uma das declarações 1 a 6, em que pelo menos uma da pluralidade de nervuras tem uma forma de trapézio.
[0043] Declaração 8: A ferramenta de qualquer uma das declarações 1 a 7, em que pelo menos uma da pluralidade de nervuras tem uma forma não simétrica.
[0044] Declaração 9: A ferramenta de qualquer uma das declarações 1 a 8, em que pelo menos uma da pluralidade de nervuras tem uma superfície externa arredondada não simétrica.
[0045] Declaração 10: A ferramenta de qualquer uma das declarações 1 a 8, em que o elemento de vedação se estende longitudinalmente por uma faixa entre cerca de 8 polegadas a cerca de 14 polegadas.
[0046] Declaração 11: Um método de colocação de uma ferramenta radialmente expansível tendo capacidade de suporte de carga axial, uma vez expandida, em um tubular de fundo de poço posicionado em um furo de poço subterrâneo, o método compreendendo as etapas de: passar uma ferramenta radialmente expansível no furo de poço subterrâneo, em que a ferramenta radialmente expansível compreende um subconjunto de ancoragem e um subconjunto de vedação; expandir radialmente a ferramenta expansível radialmente, engatando assim o tubular de fundo de poço com uma pluralidade de nervuras endurecidas que se estendem radialmente posicionadas na superfície externa da ferramenta expansível radialmente penetrando no tubular de fundo de poço, em que uma pluralidade de ranhuras que se estendem longitudinalmente são fresadas em cada um da pluralidade das nervuras;
engatar o subconjunto de vedação com o tubular de fundo de poço para vedar um anular definido entre a ferramenta expansível e o tubular de fundo de poço; e suportar uma carga axial colocada na ferramenta de fundo de poço expandida.
[0047] Declaração 12: O método da declaração 11, em que a etapa de expansão radial compreende ainda a expansão radial da ferramenta expansível radialmente usando um cone de expansão acionado hidraulicamente.
[0048] Declaração 13: O método das declarações 11 ou 12, em que o subconjunto de vedação compreende ainda pelo menos um elemento de vedação anular, cada elemento de vedação anular sendo circunferencialmente limitado por nervuras.
[0049] Declaração 14: O método de qualquer uma das declarações anteriores, em que cada uma da pluralidade de nervuras é endurecida por endurecimento por transformação a laser.
[0050] Declaração 15: O método de qualquer uma das declarações anteriores, em que cada uma da pluralidade de nervuras é endurecida a uma profundidade que varia de cerca de 0,1 a cerca de 0,3 polegada.
[0051] Declaração 16: O método de qualquer uma das declarações anteriores, em que cada uma da pluralidade de nervuras se estende circunferencialmente em torno do tubular expansível radialmente.
[0052] Declaração 17: O método de qualquer uma das declarações anteriores, em que pelo menos uma da pluralidade de nervuras tem uma forma de trapézio.
[0053] Declaração 18: O método de qualquer uma das declarações anteriores, em que pelo menos uma da pluralidade de nervuras tem uma forma não simétrica.
[0054] Declaração 19: O método de qualquer uma das declarações anteriores, em que pelo menos uma da pluralidade de nervuras tem uma superfície externa arredondada não simétrica.
[0055] Declaração 20: O método de qualquer uma das declarações anteriores, em que o subconjunto de vedação está localizado no fundo do poço do subconjunto de ancoragem no conjunto de suporte de carga axial.
[0056] Os versados na técnica reconhecerão várias combinações e ordens das etapas descritas anteriormente e detalhes dos métodos apresentados neste documento. Embora esta invenção tenha sido descrita com referência a modalidades ilustrativas, esta descrição não se destina a ser interpretada em um sentido limitativo.
Várias modificações e combinações das modalidades ilustrativas, bem como outras modalidades da invenção, serão evidentes para os versados na técnica mediante referência à descrição.
Portanto, pretende-se que as reivindicações anexas englobem quaisquer dessas modificações ou modalidades.
Claims (15)
1. Ferramenta de fundo de poço radialmente expansível, para suportar cargas axiais mediante expansão radial para ancoragem e engate de vedação com um tubular de fundo de poço posicionado em um furo de poço subterrâneo, a ferramenta caracterizada pelo fato de compreender: um tubular radialmente expansível que define uma passagem interna e uma superfície externa; e um conjunto de suporte de carga axial posicionado na superfície externa do tubular radialmente expansível e que compreende: um subconjunto de ancoragem para, após a expansão radial, engatar as cargas tubulares de fundo de poço e suportar as cargas axiais colocadas na ferramenta de fundo de poço, o subconjunto de ancoragem compreendendo uma pluralidade de nervuras que se estendem radialmente, cada uma da pluralidade de nervuras compreendendo uma superfície de ancoragem endurecida e cantos, para penetrar no tubo de fundo de poço e uma pluralidade de ranhuras fresadas que se estendem longitudinalmente formadas em cada uma da pluralidade de nervuras; e um subconjunto de vedação para, após a expansão radial, engatar o tubular de fundo de poço e vedar o anular definido entre o tubular de fundo de poço e a ferramenta de fundo de poço expansível radialmente.
2. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de a superfície de ancoragem endurecida ser endurecida por endurecimento de transformação a laser e em que a superfície de ancoragem é endurecida a uma profundidade que varia de cerca de 0,1 a cerca de 0,3 polegada.
3. Ferramenta, de acordo com as reivindicações 1 ou 2, caracterizada pelo fato de cada uma da pluralidade de nervuras se estender circunferencialmente em torno do tubular radialmente expansível e em que pelo menos uma da pluralidade de nervuras tem pelo menos uma dentre, uma forma de trapézio, uma forma não simétrica e/ou uma superfície externa não simétrica arredondada.
4. Ferramenta, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 3, caracterizada pelo fato de o subconjunto de vedação estar localizado no fundo do poço do subconjunto de ancoragem no conjunto de suporte de carga axial.
5. Ferramenta, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, caracterizada pelo fato de mais de um do subconjunto de vedação estar localizado em ambos os lados do subconjunto de ancoragem no conjunto de suporte de carga axial.
6. Ferramenta, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 5, caracterizada pelo fato de o elemento de vedação se estender longitudinalmente por uma faixa entre cerca de 8 polegadas a cerca de 14 polegadas.
7. Método para colocar uma ferramenta radialmente expansível, tendo capacidade de suporte de carga axial, uma vez expandida, em um tubular de fundo de poço posicionado em um furo de poço subterrâneo, o método caracterizado pelo fato de compreender as etapas de: - passar uma ferramenta radialmente expansível no furo de poço subterrâneo, em que a ferramenta radialmente expansível compreende um subconjunto de ancoragem e um subconjunto de vedação; - expandir radialmente a ferramenta expansível radialmente, desse modo - engatar o tubular de fundo de poço com uma pluralidade de nervuras endurecidas que se estendem radialmente posicionadas na superfície externa da ferramenta radialmente expansível penetrando o tubular de fundo de poço, em que uma pluralidade de ranhuras que se estendem longitudinalmente são fresadas em cada uma da pluralidade das nervuras; - engatar o subconjunto de vedação com o tubular de fundo de poço para vedar um anular definido entre a ferramenta expansível e o tubular de fundo de poço; e - suportar uma carga axial colocada na ferramenta de fundo de poço expandida.
8. Método, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de a etapa de expansão radial compreender ainda a expansão radial da ferramenta expansível radialmente usando um cone de expansão acionado hidraulicamente.
9. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 ou 8, caracterizado pelo fato de subconjunto de vedação compreender ainda pelo menos um membro de vedação anular, cada membro de vedação anular sendo circunferencialmente limitado por nervuras.
10. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 7 a 9, caracterizado pelo fato de cada uma da pluralidade de nervuras ser endurecida por endurecimento por transformação a laser e em que cada uma da pluralidade de nervuras é endurecida até uma profundidade que varia de cerca de 0,1 a cerca de 0,3 polegada.
11. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 7 a 10, caracterizado pelo fato de cada uma da pluralidade de nervuras se estender circunferencialmente em torno do tubular expansível radialmente.
12. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 7 a 11, caracterizado pelo fato de pelo menos uma da pluralidade de nervuras ter uma forma de trapézio.
13. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 7 a 12, caracterizado pelo fato de pelo menos uma da pluralidade de nervuras ter uma forma não simétrica.
14. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 7 a 13, caracterizado pelo fato de pelo menos uma da pluralidade de nervuras ter uma superfície externa arredondada não simétrica.
15. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 7 a 14, caracterizado pelo fato de o subconjunto de vedação estar localizado no fundo do poço do subconjunto de ancoragem no conjunto de suporte de carga axial.
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