BR112020026875A2

BR112020026875A2 - sistema de poço, e, método para controlar o fluxo de fluidos

Info

Publication number: BR112020026875A2
Application number: BR112020026875-5A
Authority: BR
Inventors: Jacob Zachariah; Ping Chew Chay; Stephen Michael Greci
Original assignee: Halliburton Energy Services, Inc.
Priority date: 2018-09-04
Filing date: 2018-09-04
Publication date: 2021-08-03
Also published as: GB202100818D0; DK202170036A1; WO2020050821A1; GB2590254A; AU2018440173A1; NO20201230A1; CA3100636C; AU2018440173B2; CA3100636A1; US11299960B2; DK181506B1; SG11202011120RA; US20200362667A1; GB2590254B

Abstract

SISTEMA DE POÇO, E, MÉTODO PARA CONTROLAR O FLUXO DE FLUIDOS. São fornecidos sistemas e métodos para controlar o fluxo de fluido de e para as portas de fluxo de um dispositivo de controle de entrada de fluxo autônomo (AICD). As características podem incluir a adição de uma válvula de retenção esférica ao AICD. Um sistema de poço pode compreender: uma tubulação de produção; um dispositivo de controle de fluxo, em que o dispositivo de controle de fluxo está disposto na tubulação de produção; e uma válvula de retenção de esfera disposta entre o dispositivo de controle de fluxo e a tubulação de produção para restringir o fluxo na tubulação de produção através de uma porta no dispositivo de controle de fluxo, em que a válvula de retenção de esfera compreende um alojamento e uma esfera.

Description

1 / 18 SISTEMA DE POÇO, E, MÉTODO PARA CONTROLAR O FLUXO DE

FLUIDOS FUNDAMENTOS

[001] Em poços de produção de hidrocarbonetos, pode ser benéfico regular o fluxo de fluidos de formação de uma formação subterrânea para um furo de poço que penetra no mesmo. Uma variedade de razões ou finalidades pode exigir tal regulamentação, incluindo, por exemplo, prevenção de formação de cone de água e/ou gás, minimizando a produção de água e/ou gás, minimizando a produção de areia, maximizando a produção de petróleo, equilibrando a produção de várias zonas subterrâneas, equalizando a pressão entre várias zonas subterrâneas e/ou semelhantes.

[002] Vários dispositivos estão disponíveis para regular o fluxo de fluidos de formação. Alguns desses dispositivos podem ser não discriminatórios para diferentes tipos de fluidos de formação e podem simplesmente funcionar como um “mediador” para regular o acesso ao interior de um tubo de furo de poço, como uma coluna de poço. Tais dispositivos de mediação podem ser válvulas liga/desliga simples ou podem ser medidos para regular o fluxo de fluido ao longo de um continuum de vazões. Outros tipos de dispositivos para regular o fluxo de fluidos de formação podem atingir pelo menos algum grau de discriminação entre diferentes tipos de fluidos de formação. Tais dispositivos podem incluir, por exemplo, restritores de fluxo tubular, restritores de fluxo do tipo bocal, dispositivos de controle de entrada de fluxo autônomos, dispositivos de controle de entrada de fluxo não autônomos, portas, caminhos tortuosos, quaisquer combinações dos mesmos e semelhantes.

[003] Dispositivos de controle de entrada de fluxo autônomos (AICD) podem ser particularmente vantajosos em operações subterrâneas, uma vez que são capazes de regular automaticamente o fluxo de fluido sem a necessidade de controle do operador devido ao seu projeto. A este respeito, os

2 / 18 AICDs podem ser projetados de modo que forneçam uma maior resistência ao fluxo de fluidos indesejados (por exemplo, gás e/ou água) do que os fluidos desejados (por exemplo, óleo), particularmente conforme a porcentagem dos fluidos indesejados aumenta.

[004] Vários AICDs podem ser combinados em um sistema AICD e podem ser fabricados para especificações e/ou projetos particulares solicitados por operadores de poços com base nas necessidades de produção para locais de poços específicos. Tais especificações de projeto podem incluir a necessidade de vedar as portas de fluxo de um AICD para realizar certas operações de fundo de poço. A entrada e/ou saída de fluidos na ferramenta durante certas operações pode ser prejudicial para a dita ferramenta e/ou a operação que está sendo realizada.

BREVE DDESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[005] Esses desenhos representam certos aspectos da presente invenção e não devem ser utilizados para limitar ou definir a divulgação.

[006] A FIG. 1 ilustra um exemplo de um sistema de poço; A FIG. 2 ilustra uma vista lateral de uma coluna de produção com uma válvula de retenção de esfera; A FIG. 3 ilustra uma outra vista lateral de uma coluna de produção com uma válvula de retenção de esfera; A FIG. 4 ilustra uma vista em seção transversal de uma coluna de produção com uma válvula de retenção de esfera; e As FIGs. 5A e 5B ilustram um exemplo de uma válvula de retenção de esfera.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[007] São fornecidos sistemas e métodos para controlar o fluxo de fluido de e para as portas de fluxo de um dispositivo de controle de entrada de fluxo autônomo (AICD). Conforme discutido a seguir, as características do projeto podem incluir a adição de uma válvula de retenção de esfera ao AICD.

3 / 18 Em exemplos, a válvula de retenção de esfera pode ser usada para criar uma vedação para restringir qualquer fluxo de fluido através das portas de fluxo do AICD. Além disso, a válvula de retenção de esfera pode compreender uma esfera dissolúvel que pode fornecer uma função temporária em vez de permanente.

[008] A FIG. 1 ilustra um sistema de poço 100 que pode incorporar princípios da presente divulgação, de acordo com um ou mais exemplos. Conforme ilustrado, o sistema de poço 100 pode incluir um furo de poço 102 que compreende uma seção não revestida geralmente vertical 104 que pode fazer a transição para uma seção não revestida geralmente horizontal 106 que se estende através de uma formação subterrânea 108. Em alguns exemplos, a seção vertical 104 pode se estender para baixo a partir de uma porção do furo de poço 102 tendo uma coluna de revestimento 110 cimentada na mesma. Uma coluna tubular, como uma tubulação de produção 112, pode ser instalada ou de outra forma estendida para o furo de poço 102.

[009] Conforme representado, uma pluralidade de telas de poço 114, dispositivos de controle de fluxo 116 e packers 118 podem ser interconectados ao longo da tubulação de produção 112, tal como ao longo de porções da tubulação de produção 112 na seção horizontal 106 do furo de poço 102. Os packers 118 podem ser configurados para vedar um anular 120 em diferentes intervalos, também identificados como zonas, definidos entre a tubulação de produção 112 e as paredes do furo de poço 102. Como resultado, os fluidos 122 podem ser produzidos a partir de vários intervalos da formação subterrânea circundante 108 via porções isoladas do anular 120 entre pares adjacentes de packers 118.

[0010] Conforme ilustrado, em alguns exemplos, uma tela de poço 114 e um dispositivo de controle de fluxo 116 podem ser interconectados na tubulação de produção 112 e posicionados entre um par de packers 118. Sem limitação, as telas de poço 114 podem ser telas de dilatação, telas de

4 / 18 envoltório de arame, telas de malha, telas sinterizadas, telas expansíveis, telas pré-empacotadas, telas de tratamento ou outros tipos de tela conhecidos. Em operação, a tela do poço 114 pode ser configurada para filtrar fluidos 122, que podem estar fluindo para a tubulação de produção 112 a partir do anular 120. O dispositivo de controle de fluxo 116 pode ser configurado para restringir ou de outra forma regular o fluxo de fluidos 122 para a tubulação de produção 112, com base em certas características físicas de fluidos 122.

[0011] Deve-se notar que o sistema de poço 100 pode ser um exemplo de uma ampla variedade de sistemas de poço em que os princípios desta divulgação podem ser utilizados. Por conseguinte, deve ser entendido que os princípios desta divulgação não podem ser limitados a qualquer um dos detalhes do sistema de poço 100 representado, ou os vários componentes do mesmo, representados nos desenhos ou de outra forma descritos neste documento. Por exemplo, não é necessário, de acordo com os princípios desta divulgação, que o furo de poço 102 inclua uma seção de furo de poço geralmente vertical 104 ou uma seção de furo de poço geralmente horizontal

106. Além disso, não é necessário que os fluidos 122 sejam produzidos apenas a partir da formação subterrânea 108, uma vez que, em outros exemplos, os fluidos podem ser injetados na formação subterrânea 108 ou os fluidos 122 podem ser tanto injetados quanto produzidos a partir da formação subterrânea 108, sem se afastar do escopo da divulgação.

[0012] Além disso, pode não ser necessário que pelo menos uma tela de poço 114 e dispositivo de controle de fluxo 116 sejam posicionados entre um par de packers 118. Nem pode ser necessário que um único dispositivo de controle de fluxo 116 seja usado em conjunto com uma única tela de poço

114. Em vez disso, qualquer número, arranjo e/ou combinação de tais componentes pode ser usado, sem se afastar do escopo da divulgação. Nos exemplos, pode não ser necessário que o dispositivo de controle de fluxo 116 seja usado com uma tela de poço correspondente 114. Por exemplo, em

5 / 18 operações de injeção, um fluido injetado pode fluir através do dispositivo de controle de fluxo 116, sem fluir também através da tela de poço 114.

[0013] As vantagens de ser capaz de regular o fluxo de fluidos 122 para a tubulação de produção 112 de cada zona da formação subterrânea 108 podem, por exemplo, evitar a formação de cone de água 124 ou formação de cone de gás 126 na formação subterrânea 108. Outras utilizações para a regulação de fluxo em um poço podem incluir, mas não se limitam a, equilibrar a produção de (ou injeção) em múltiplas zonas, minimizar a produção ou injeção de fluidos indesejados, maximizar a produção ou injeção dos fluidos desejados, etc.

[0014] As FIGs. 2 e 3 ilustram um exemplo de um dispositivo de controle de fluxo 116 disposto na tubulação de produção 112, onde o dispositivo de controle de fluxo 116 pode ser disposto ao longo de um eixo central de um comprimento da tubulação de produção 112. Deve-se notar que, nos exemplos, o dispositivo de controle de fluxo 116 pode ser um AICD. Durante as operações, o dispositivo de controle de fluxo 116 pode utilizar a dinâmica de fluidos para atrasar e/ou evitar o fluxo de fluidos indesejados, como água e/ou gás para um interior da tubulação de produção 112. O dispositivo de controle de fluxo 116 pode operar como um dispositivo de controle de fluxo passivo, não exigindo componentes e/ou eletrônicos móveis. O dispositivo de controle de fluxo 116 pode ter qualquer forma adequada. Sem limitação, uma forma adequada pode incluir, mas não está limitada a, formas de seção transversal que podem ser circulares, elípticas, triangulares, retangulares, quadradas, hexagonais e/ou combinações das mesmas. O dispositivo de controle de fluxo 116 pode ser feito de qualquer material adequado. Os materiais adequados podem incluir, mas não estão limitados a, metais, não metais, polímeros, cerâmicas e/ou combinações dos mesmos. Sem limitação, o dispositivo de controle de fluxo 116 pode ser feito de carboneto de tungstênio e/ou aço.

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[0015] Nos exemplos, o dispositivo de controle de fluxo 116 pode ser disposto adjacente à tela do poço 114 e em linha com a tubulação de produção

112. Sem limitação, o dispositivo de controle de fluxo 116 pode ser acoplado hidraulicamente à tela do poço 114 direta e/ou indiretamente. Além disso, o dispositivo de controle de fluxo 116 pode ser disposto entre uma luva 200 e a tubulação de produção 112. A luva 200 pode atuar como uma barreira de fluido e pode forçar o fluido a fluir através da tela do poço 114 para o dispositivo de controle de fluxo 116. A luva 200 pode se conectar à tubulação de produção 112 através dos suportes 202. Os suportes 202 podem adicionar estrutura e suporte à luva 200. Além disso, os suportes 202 podem permitir que o dispositivo de controle de fluxo 116 seja disposto entre a luva 200 e a tubulação de produção 112. Conforme ilustrado nas FIGs. 2 e 3, uma lacuna 204 pode estar disposta entre o suporte 202 e a tubulação de produção 112. Nos exemplos, a tela do poço 114 pode ser parcialmente disposta na lacuna

204. A lacuna 204 pode atuar como um conduto para o fluido fluir da formação 108 (por exemplo, referindo-se à FIG. 1) através da tela do poço 114 para a câmara interna 206. Sem limitação, a câmara interna 206 pode formar um caminho de fluxo, da tela de poço 114, através da lacuna 204 e para o dispositivo de controle de fluxo 116. A câmara interna 206 pode compreender qualquer tamanho, altura e/ou formato adequado. A câmara interna 206 pode atuar como um reservatório e pode ainda ajudar a equalizar a pressão tanto no interior quanto no exterior da luva 200. Os fluidos dispostos na câmara interna 206 podem fluir para o dispositivo de controle de fluxo 116, que pode atuar como uma porta de entrada para o interior da tubulação de produção 112.

[0016] Conforme ilustrado nas FIGs. 2 e 3, o dispositivo de controle de fluxo 116 pode perfurar a tubulação de produção 112. Nos exemplos, o dispositivo de controle de fluxo 116 pode ser fixado à tubulação de produção 112 por qualquer mecanismo adequado, incluindo, mas não se limitando a, o

7 / 18 uso de fixadores adequados, rosqueamento, adesivos, ajuste térmico, ajuste de pressão, brasagem, soldagem e/ou qualquer combinação dos mesmos. Sem limitação, os fixadores adequados podem incluir porcas e parafusos, arruelas, parafusos, pinos, soquetes, hastes e tachas, dobradiças e/ou qualquer combinação dos mesmos. O dispositivo de controle de fluxo 116 pode se aderir, pelo menos parcialmente, à tubulação de produção 112 por meio de uma válvula de retenção de esfera 208 disposta entre o dispositivo de controle de fluxo 116 e a tubulação de produção 112. Nos exemplos, a válvula de retenção de esfera 208 pode ser um mecanismo de dispositivo de controle de fluxo 116 que restringe o fluxo de fluidos 122 (por exemplo, referindo-se à FIG. 1) da formação subterrânea 108 (por exemplo, referindo-se à FIG. 1) para o interior da tubulação de produção 112 ou vice-versa.

[0017] A FIG. 4 ilustra uma seção transversal da tubulação de produção 112 disposta no furo de poço 102, onde o furo de poço 102 é revestido. Conforme ilustrado, três dispositivos de controle de fluxo 116 perfuram a tubulação de produção 112 com válvula de retenção de esfera 208. Os dispositivos de controle de fluxo 116 são protegidos pela luva 200, onde a luva 200 é suportada por suportes 202. Além disso, a lacuna 204 pode permitir que pelo menos uma parte da tela do poço 114 seja disposta entre a luva 200 e a tubulação de produção 112.

[0018] Nos exemplos, pode haver uma pluralidade de dispositivos de controle de fluxo 116 dispostos sobre a tubulação de produção 112. Deve-se notar, embora não ilustrado, que pode haver qualquer número de válvulas de retenção de esfera adequadas 208 que podem formar pelo menos uma parte de um único dispositivo de controle de fluxo 116. Além disso, pode haver qualquer número de dispositivos de controle de fluxo 116 dispostos na tubulação de produção 112 em qualquer local adequado e podem ser separados por qualquer comprimento adequado ao longo do eixo da tubulação de produção 112. Como mostrado, a pluralidade de dispositivos de controle

8 / 18 de fluxo 116 pode ser disposta em incrementos de 120 graus dentro da tubulação de produção 112. Sem limitações, pode haver mais ou menos do que três dispositivos de controle de fluxo 116. A pluralidade de dispositivos de controle de fluxo 116 pode ser disposta em qualquer incremento de grau adequado dentro da tubulação de produção 112, tal como a cerca de 30 graus, cerca de 60 graus, cerca de 90 graus, cerca de 120 graus, cerca de 150 cerca ou cerca de 180 graus um do outro. Nos exemplos, os fluidos 122 (por exemplo, referindo-se à FIG. 1) podem viajar através da tela do poço 114, através da câmara interna 206 (por exemplo, referindo-se às FIG. 2 e 3) para o dispositivo de controle de fluxo 116. Os fluidos 122 podem passar através do dispositivo de controle de fluxo 116 para a válvula de retenção de esfera 208, que pode atuar como um portal entre a tubulação de produção 112 e o dispositivo de controle de fluxo 116. Dependendo da direção do fluxo de fluidos 122, a válvula de retenção de esfera 208 pode ser acionada para vedar o acesso ao interior da tubulação de produção 112.

[0019] As FIGs. 5A e 5B ilustram uma vista de perto e em corte da válvula de retenção de esfera 208 e do dispositivo de controle de fluxo 116. Nos exemplos, a válvula de retenção de esfera 208 pode assentar na tubulação de produção 112, que pode formar uma vedação estanque a líquidos. Nos exemplos, a vedação pode ser criada por meio de um encaixe de pressão e/ou material adicional, como borracha. A vedação pode forçar o fluido 122 a passar através do dispositivo de controle de fluxo 116 e ainda através da válvula de retenção de esfera 208.

[0020] Nos exemplos, o dispositivo de controle de fluxo 116 e a válvula de retenção de esfera 208 podem ser acoplados hidraulicamente. O fluido 122 (por exemplo, referindo-se à FIG. 1) pode ser acoplado fluidamente através da porta de fluxo 500. A porta de fluxo 500 pode ser um caminho designado que pode permitir que o fluido 122 flua do dispositivo de controle de fluxo 116 para a válvula de retenção de esfera 208. Sem limitação,

9 / 18 o dispositivo de controle de fluxo 116 pode ser tubular, cilíndrico, quadrado, redondo, retangular, polinomial e/ou qualquer combinação dos mesmos. Além disso, a porta de fluxo 500 pode ser de qualquer tamanho, altura e/ou formato adequado. Uma primeira extremidade da porta de fluxo 500 pode ser a abertura de controle 502 e uma extremidade oposta da porta de fluxo 500 pode ser a abertura de alojamento 504. O caminho definido da abertura de controle 502 através da porta de fluxo 500 para a abertura de alojamento 504 pode permitir que o fluido 122 passe do dispositivo de controle de fluxo 116 para a válvula de retenção de esfera 208.

[0021] Para evitar a perda de fluido 122 conforme o fluido 122 flui entre o dispositivo de controle de fluxo 116 e a válvula de retenção de esfera 208 através da porta de fluxo 500, uma vedação 506 pode ser disposta entre o dispositivo de controle de fluxo 116 e a válvula de retenção de esfera 202. Nos exemplos, a vedação 506 também pode evitar o vazamento de fluidos 122 conforme fluidos 122 podem ser injetados da superfície. Qualquer tipo adequado de vedação pode ser usado como vedação 506, por exemplo, um O-ring.

[0022] A válvula de retenção de esfera 208 pode compreender um alojamento 508. O alojamento 508 pode formar uma barreira estanque a fluidos com vedação 506 e dispositivo de controle de fluxo 116. O alojamento 504 pode ter qualquer formato adequado. Sem limitação, uma forma adequada pode incluir, mas não está limitada a, formas de seção transversal que são circulares, elípticas, triangulares, retangulares, quadradas, hexagonais e/ou combinações das mesmas. O alojamento 504 pode ser feito de qualquer material adequado. Os materiais adequados podem incluir, mas não estão limitados a, metais, não metais, polímeros, cerâmicas e/ou combinações dos mesmos. Nos exemplos, o alojamento 508 pode se projetar pelo menos parcialmente na parede da tubulação de produção 112. O alojamento 508 pode formar uma estrutura para suportar o dispositivo de controle de fluxo 116 e

10 / 18 pode ainda alojar a esfera 510. Nos exemplos, um vazio 512, uma ausência de material, pode ser formado no alojamento 508, onde a esfera 510 pode ser disposta. O vazio 512 pode ser qualquer forma adequada pode incluir, mas não está limitada a, formas de seção transversal que são circulares, elípticas, triangulares, retangulares, quadradas, hexagonais e/ou combinações das mesmas. Além disso, o espaço vazio 512 pode ser de qualquer tamanho e altura adequados para permitir que a esfera 510 opere e funcione dentro do alojamento 508 para restringir o movimento do fluido 122 (por exemplo, referindo-se à FIG. 1) através do alojamento 508 e dispositivo de controle de fluxo 116.

[0023] Nos exemplos, o espaço vazio 512 pode ser conectado de maneira fluida à abertura de alojamento 504. Além disso, o espaço vazio 512 pode ser acoplado de maneira fluida ao interior da tubulação de produção 112 através da saída 514. A saída 514 pode ser disposta no alojamento 508, por exemplo, na parede do alojamento 508. A saída 514 pode ser de qualquer forma adequada pode incluir, mas não está limitada a, formas de seção transversal que são circulares, elípticas, triangulares, retangulares, quadradas, hexagonais e/ou combinações das mesmas. Além disso, a saída 514 pode ser de qualquer tamanho e altura adequados para permitir que o fluido passe do vazio 512 para o interior da tubulação de produção 112. Sem limitação, pode haver qualquer número de pontos de saídas 514. As saídas 514 podem ser dispostas em qualquer local adequado no alojamento 504. A abertura do alojamento 504, espaço vazio 512 e saídas 514 podem permitir que o dispositivo de controle de fluxo 116 seja acoplado de maneira fluida à tubulação de produção 112. O fluxo de fluido (por exemplo, referindo-se à FIG. 1) do dispositivo de controle de fluxo 116 para a tubulação de produção 112 pode ser restringido e/ou interrompido pela esfera 510.

[0024] Sem limitação, a esfera 510 pode assentar na abertura vazia

504. Nos exemplos, quando a esfera 510 está assentada na abertura vazia 504,

11 / 18 o fluxo de fluido pode ser interrompido. Nos exemplos, o fluxo de fluido da formação 108 (por exemplo, referindo-se à FIG. 1) para a tubulação de produção 112 pode evitar que a esfera 510 assente na abertura vazia 502, o que pode permitir o fluxo desobstruído de fluidos. Nos exemplos, o fluido pode fluir através do centro da tubulação de produção 112, que pode exercer uma força na esfera 510 para assentar a esfera 510 na abertura vazia 504. Isso pode impedir o fluxo de fluidos do interior da tubulação de produção 112 para a formação 108. Deve-se notar que o dispositivo de controle de fluxo 116 pode ser fabricado para onde o fluxo de fluido da formação 108 para a tubulação de produção 112 pode assentar a esfera 510 e interromper o fluxo. O dispositivo de controle de fluxo 116 pode ainda ser fabricado para permitir que o fluxo de fluido de dentro da tubulação de produção 112 migre para a formação 108.

[0025] A esfera 510 pode ter qualquer forma adequada. Sem limitação, uma forma adequada pode incluir, mas não está limitada a, formas de seção transversal que são circulares, elípticas, triangulares, retangulares, quadradas, hexagonais e/ou combinações das mesmas. A esfera 510 pode ser feita de qualquer material adequado. Os materiais adequados podem incluir, mas não estão limitados a, metais, não metais, polímeros, cerâmicas, materiais vítreos e/ou combinações dos mesmos. Nos exemplos, a esfera 510 pode ser feita de poliuretano (PU), borracha natural, polímeros modificados com borracha, poliestireno de alto impacto (HIPS), borracha acrílica e/ou combinações dos mesmos. Nos exemplos, a esfera 510 pode ser feita de um material de poliéster alifático adequado. Sem limitações, um poliéster alifático adequado pode ser ácido polilático (PLA), poliglicolídeo (PGA), poli (lactídeo-co-glicolídeo) (PLGA), poli (caprolactona) (PCL), poli- hidroxialcanoato (PHA) e/ou combinações dos mesmos. Nos exemplos, a esfera 510 pode ser fabricada a partir de um material dissolúvel. Qualquer material dissolúvel adequado pode ser usado. Sem limitações, a esfera 510

12 / 18 pode ser feita de uma liga de alumínio, uma liga de magnésio e/ou uma liga de cálcio. A esfera 510 pode ser dopada com materiais como ferro, cobre, níquel, estanho, tungstênio, carbono e/ou combinações dos mesmos para aumentar o potencial de redução do estado padrão desejado, em que o potencial de redução do estado padrão afeta a taxa de reação da esfera 510 em um fluido de dissolução.

[0026] Durante as operações de produção, conforme um fluido de injeção é fornecido à tubulação de produção 112, o fluido de injeção pode entrar na válvula de retenção de esfera 208 através da saída 514. O fluxo de fluidos de injeção pode forçar a esfera 510 contra a abertura vazia 504, restringindo assim o fluxo de fluido de injeção do interior da tubulação de produção 112 para a formação 108. Durante as operações de produção continuadas, o fluido 122 (por exemplo, referindo-se à FIG. 1) pode fluir da formação 108 para o furo de poço 102 (por exemplo, referindo-se à FIG. 1). Nos exemplos, o fluido 122 pode atravessar a tela do poço 114 (por exemplo, referindo-se à FIG. 1) para o dispositivo de controle de fluxo 116 e, em seguida, para a válvula de retenção de esfera 208. Nos exemplos, a pressão fornecida pelos fluidos 122 pode empurrar a esfera 510 para longe da abertura vazia 504, permitindo assim que os fluidos 122 fluam através da válvula de retenção de esfera 208 e para a tubulação de produção 112.

[0027] Nos exemplos alternativos em que a esfera 510 pode ser feita de um material dissolúvel, a restrição do fluxo de fluido pode ser temporária. Um operador pode introduzir um fluido de dissolução na tubulação de produção 112 que pode entrar na válvula de retenção de esfera 208. Nos exemplos, um operador pode ser definido como um indivíduo, grupo de indivíduos ou uma organização. Sem limitações, o fluido de dissolução pode compreender qualquer eletrólito adequado. Nos exemplos, o fluido de dissolução pode ser uma salmoura, água, óleo, ácido e/ou combinações dos mesmos. Conforme o fluido de dissolução entra em contato com a esfera 510,

13 / 18 pode ocorrer corrosão galvânica. Nos exemplos, a integridade da esfera 510 pode degradar e a esfera 510 pode se dissolver. Nos exemplos, a esfera 510 pode se dissolver a qualquer taxa adequada. Sem limitações, uma taxa adequada pode ser de cerca de um minuto, cerca de um dia, cerca de uma semana ou cerca de um mês.

[0028] Nos exemplos, a esfera 510 pode ser substituível no local no furo de poço 102 (por exemplo, referindo-se à FIG. 1). Uma esfera não dissolúvel 510 pode ser substituída por uma esfera dissolúvel 510 e vice- versa. As aplicações adequadas da válvula de retenção de esfera 208 podem incluir definir um packer e/ou outro elemento de vedação no fundo do poço, pressurizar a tubulação de produção 112, implementar uma operação sem tubo de lavagem e/ou combinações dos mesmos. Nos exemplos, a tela do poço 114 (por exemplo, referindo-se à FIG. 1) pode ser passada no fundo do poço com tubo de lavagem. Os fluidos de injeção podem ser bombeados para deslocar o tubo de lavagem para tentar descartar a tela do poço 114 em uma profundidade adequada. Os fluidos de injeção podem ser forçados para fora da tela do poço 114 através das juntas da tela, limpando assim um caminho para a tela do poço para as operações.

[0029] Os sistemas, métodos e aparelhos, conforme descrito na presente divulgação, podem ainda ser caracterizados por uma ou mais das seguintes declarações.

[0030] Declaração 1. Um sistema de poço compreendendo: uma tubulação de produção; um dispositivo de controle de fluxo, em que o dispositivo de controle de fluxo está disposto na tubulação de produção; e uma válvula de retenção de esfera disposta entre o dispositivo de controle de fluxo e a tubulação de produção para restringir o fluxo na tubulação de produção através de uma porta no dispositivo de controle de fluxo, em que a válvula de retenção de esfera compreende um alojamento e uma esfera.

[0031] Declaração 2. O sistema de poço da declaração 1, em que a

14 / 18 esfera cria uma vedação contra o dispositivo de controle de fluxo.

[0032] Declaração 3. O sistema de poço da declaração 1 ou 2, em que o alojamento compreende uma entrada, uma saída e uma câmara interna de válvula de retenção.

[0033] Declaração 4. O sistema de poço da declaração 3, em que a esfera está disposta dentro da câmara interna da válvula de retenção.

[0034] Declaração 5. O sistema de poço da declaração 3, em que a entrada está disposta ao longo de uma parede da câmara interna da válvula de retenção, em que a saída está disposta ao longo de uma parede oposta da câmara interna da válvula de retenção a partir da entrada.

[0035] Declaração 6. O sistema de poço de qualquer uma das declarações anteriores, em que a bola compreende um material dissolúvel.

[0036] Declaração 7. O sistema de poço da declaração 6, em que o material dissolúvel compreende pelo menos um material selecionado do grupo que consiste em uma liga de alumínio, uma liga de magnésio, uma liga de cálcio e um material de poliéster alifático.

[0037] Declaração 8. O sistema de poço da declaração 7, em que a esfera compreende ainda pelo menos um material adicional selecionado do grupo que consiste em ferro, cobre, níquel, estanho, tungstênio e carbono para aumentar um potencial de redução de estado padrão da esfera.

[0038] Declaração 9. O sistema de poço de qualquer uma das declarações anteriores, em que o dispositivo de controle de fluxo é um dispositivo de controle de entrada de fluxo autônomo.

[0039] Declaração 10. Um método para controlar o fluxo de fluidos, compreendendo: injetar um fluido em uma tubulação de produção, em que um dispositivo de controle de fluxo está disposto na tubulação de produção, em que uma válvula de retenção de esfera está disposta entre o dispositivo de controle de fluxo e a tubulação de produção para restringir o fluxo para a tubulação de produção através de uma porta no dispositivo de controle de

15 / 18 fluxo; e acionar a válvula de retenção de esfera.

[0040] Declaração 11. O método da declaração 10, em que a válvula de retenção esférica compreende um alojamento e uma esfera.

[0041] Declaração 12. O método da declaração 11, em que o acionamento da válvula de retenção de esfera compreende deslocar a esfera dentro do alojamento.

[0042] Declaração 13. O método da declaração 12, em que o deslocamento da esfera compreende a criação de uma vedação que restringe o fluido de fluir através da válvula de retenção de esfera para o dispositivo de controle de fluxo.

[0043] Declaração 14. O método da declaração 13, compreendendo ainda quebrar a vedação quando um segundo fluido flui de uma formação subterrânea para o dispositivo de controle de fluxo e para a válvula de retenção de esfera.

[0044] Declaração 15. O método de acordo com qualquer uma das declarações 11 a 14, em que a esfera compreende pelo menos um material selecionado do grupo que consiste em poliuretano, borracha natural, polímeros modificados com borracha, poliestireno de alto impacto e borracha acrílica.

[0045] Declaração 16. Um método de controle de fluxo de fluidos, compreendendo: injetar um primeiro fluido em uma tubulação de produção, em que um dispositivo de controle de fluxo está disposto na tubulação de produção, em que uma válvula de retenção de esfera está disposta entre o dispositivo de controle de fluxo e a tubulação de produção, em que a válvula de retenção de esfera compreende um alojamento e uma esfera dissolúvel; e acionar a válvula de retenção de esfera, em que o acionamento da válvula de retenção de esfera compreende deslocar a esfera dissolúvel dentro do alojamento, em que o deslocamento da esfera dissolúvel compreende a criação de uma vedação que restringe o fluxo do primeiro fluido da tubulação

16 / 18 de produção para o controle de fluxo dispositivo.

[0046] Declaração 17. O método da declaração 16, compreendendo ainda injetar um fluido de dissolução na tubulação de produção para entrar em contato com a esfera dissolúvel, em que o fluido de dissolução compreende um eletrólito.

[0047] Declaração 18. O método da declaração 17, em que a esfera dissolúvel se dissolve devido à corrosão galvânica em resposta ao contato com o fluido de dissolução, em que a vedação quebra.

[0048] Declaração 19. O método da declaração 17, em que o fluido de dissolução é uma salmoura, água, óleo, ácido ou uma combinação dos mesmos.

[0049] Declaração 20. O método de qualquer uma das declarações 16 a 19, em que a esfera dissolúvel compreende pelo menos um material selecionado do grupo que consiste em uma liga de alumínio, uma liga de magnésio, uma liga de cálcio e um material de poliéster alifático.

[0050] A descrição anterior provê vários exemplos dos sistemas e métodos de uso divulgados neste documento, os quais podem conter diferentes etapas de método e combinações alternativas de componentes. Deve ser entendido que, embora exemplos individuais possam ser discutidos neste documento, a presente divulgação abrange todas as combinações dos exemplos divulgados incluindo, sem limitação, as diferentes combinações de componentes, combinações de etapas de método e propriedades do sistema. Deve-se entender que as composições e os métodos são descritos em termos de “compreendendo”, “contendo” ou “incluindo” vários componentes ou etapas, as composições e métodos também podem “consistir essencialmente em” ou “consistir em” nos vários componentes e etapas. Além disso, os artigos indefinidos “um” ou “uma”, como usados nas reivindicações, estão definidos neste documento para significar um ou mais que um do elemento que eles apresentam.

17 / 18

[0051] Por uma questão de brevidade, apenas certas faixas são explicitamente divulgadas neste documento. Entretanto, as faixas de qualquer limite inferior poderão ser combinadas com qualquer limite superior para relatar uma faixa não explicitamente relatada, bem como as faixas de qualquer limite inferior poderão ser combinadas com qualquer outro limite inferior para relatar uma faixa não explicitamente relatada, na mesma maneira, as faixas de qualquer limite superior poderão ser combinadas com qualquer outro limite superior para relatar uma faixa não explicitamente relatada. Adicionalmente, sempre que for divulgada uma faixa numérica com um limite inferior e um limite superior, qualquer número e qualquer faixa incluída caindo dentro da faixa são especificamente divulgados. Em particular, toda faixa de valores (da forma, “de cerca de a a cerca de b”, ou, equivalentemente, “de aproximadamente a a b”, ou, equivalentemente, “de aproximadamente a-b”) descrita neste documento será entendida para estabelecer todo número e toda faixa englobados dentro da faixa mais ampla de valores, mesmo se não explicitamente recitados. Assim, cada ponto ou valor individual poderá servir como seu próprio limite inferior ou superior combinado com qualquer outro ponto ou valor individual ou qualquer outro limite inferior ou superior, para relatar uma faixa não explicitamente relatada.

[0052] Portanto, os presentes exemplos são bem adaptados para atingir os fins e as vantagens mencionadas, bem como as que são inerentes aos mesmos. Os exemplos particulares revelados anteriormente são apenas ilustrativos e podem ser modificados e praticados de maneiras diferentes, mas equivalentes, evidentes para os versados na técnica, tendo o benefício dos ensinamentos do presente documento. Embora exemplos individuais sejam discutidos, a divulgação cobre todas as combinações de todos os exemplos. Além disso, nenhuma limitação é pretendida para os detalhes de construção ou projeto mostrados neste documento, a não ser como descrito nas reivindicações a seguir. Além disso, os termos nas reivindicações têm seu

18 / 18 significado simples comum, a menos que explícita e claramente definido pelo titular da patente.

Portanto, é evidente que os exemplos ilustrativos particulares revelados anteriormente podem ser alterados ou modificados e todas essas variações são consideradas dentro do escopo e espírito desses exemplos.

Se houver algum conflito nos usos de uma palavra ou um termo neste relatório descritivo e uma ou mais patentes ou outros documentos que possam estar incorporados neste documento por referência, as definições que sejam consistentes com este relatório descritivo devem ser adotadas.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Sistema de poço, caracterizado pelo fato de que compreende: uma tubulação de produção; um dispositivo de controle de fluxo, em que o dispositivo de controle de fluxo está disposto na tubulação de produção; e uma válvula de retenção de esfera disposta entre o dispositivo de controle de fluxo e a tubulação de produção para restringir o fluxo para a tubulação de produção através de uma porta no dispositivo de controle de fluxo, em que a válvula de retenção de esfera compreende um alojamento e uma esfera.

2. Sistema de poço de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a esfera cria uma vedação contra o dispositivo de controle de fluxo.

3. Sistema de poço de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o alojamento compreende uma entrada, uma saída e uma câmara interna de válvula de retenção.

4. Sistema de poço de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a esfera está disposta dentro da câmara interna da válvula de retenção.

5. Sistema de poço de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a entrada está disposta ao longo de uma parede da câmara interna da válvula de retenção, em que a saída está disposta ao longo de uma parede oposta da câmara interna da válvula de retenção a partir da entrada.

6. Sistema de poço de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que a esfera compreende um material dissolúvel, opcionalmente, em que o material dissolúvel compreende pelo menos um material selecionado do grupo que consiste em uma liga de alumínio, uma liga de magnésio, uma liga de cálcio, e um material de poliéster alifático.

7. Sistema de poço de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a esfera compreende ainda pelo menos um material adicional selecionado do grupo que consiste em ferro, cobre, níquel, estanho, tungstênio e carbono para aumentar um potencial de redução de estado padrão da esfera.

8. Sistema de poço de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de controle de fluxo é um dispositivo de controle de entrada de fluxo autônomo.

9. Método para controlar o fluxo de fluidos, caracterizado pelo fato de que compreende: injetar um primeiro fluido em uma tubulação de produção, em que um dispositivo de controle de fluxo está disposto na tubulação de produção, em que uma válvula de retenção de esfera está disposta entre o dispositivo de controle de fluxo e a tubulação de produção, em que a válvula de retenção de esfera compreende um alojamento e uma esfera; e acionar a válvula de retenção de esfera, em que o acionamento da válvula de retenção de esfera compreende deslocar a esfera dentro do alojamento, em que o deslocamento da esfera compreende a criação de uma vedação que restringe o fluxo do primeiro fluido da tubulação de produção para o dispositivo de controle de fluxo.

10. Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que compreende ainda quebrar a vedação quando um segundo fluido flui de uma formação subterrânea para o dispositivo de controle de fluxo e para a válvula de retenção de esfera.

11. Método de acordo com a reivindicação 9 ou 10, caracterizado pelo fato de que a esfera compreende pelo menos um material selecionado do grupo que consiste em poliuretano, borracha natural,

polímeros modificados com borracha, poliestireno de alto impacto e borracha acrílica.

12. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 11, caracterizado pelo fato de que a esfera compreende pelo menos um material selecionado do grupo que consiste em uma liga de alumínio, uma liga de magnésio, uma liga de cálcio e um material de poliéster alifático.

13. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que compreende ainda injetar um fluido de dissolução na tubulação de produção para entrar em contato com a esfera, em que o fluido de dissolução compreende um eletrólito.

14. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a esfera se dissolve devido à corrosão galvânica em resposta ao contato com o fluido de dissolução, em que a vedação quebra.

15. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que o fluido de dissolução é uma salmoura, água, óleo, ácido ou uma combinação dos mesmos.