BRPI0416490B1

BRPI0416490B1 - métodos de separar fluidos sucessivamente introduzidos em um furo do poço subterrâneo, e, sistema de tampão para separar fluidos sucessivamente introduzidos em uma passagem

Info

Publication number: BRPI0416490B1
Application number: BRPI0416490A
Authority: BR
Inventors: David D Szarka
Original assignee: Halliburton Energy Services Inc
Priority date: 2003-11-14
Filing date: 2004-11-10
Publication date: 2015-10-27
Also published as: NO20062066L; AU2009210425A1; US20050103492A1; CA2545371C; US7182135B2; DK1689970T3; EP1689970B1; BRPI0416490A; CA2545371A1; AU2009210425B2; US7686092B2; AU2009210425B8; US20070102159A1; EP2009229A3; NZ547126A; AU2004293633B2; US7584792B2; EP1689970A1; NO338706B1; AU2009212761A1

Abstract

"métodos de separar fluidos introduzidos sucessivamente em uma passagem e em um furo do poço subterrâneo, de cimentar uma coluna de revestimento em um furo do poço subterrâneo e de ativar um dispositivo em um furo do poço subterrâneo, sistema de tampão e tampão para separar fluidos sucessivamente introduzidos em uma passagem e adaptador de defletor". um sistema de tampão para separar fluidos é sucessivamente introduzido em uma passagem compreendendo: um conjunto compreendendo uma pluralidade de tampões, onde pelo menos um tampão compreende um corpo externo (11) e um mandril interno destacável (13) acoplado ao corpo externo; e, onde a pluralidade de tampões (10, 20, 30) são liberavelmente acoplados um ao outro. dispositivos frágeis, como pinos cisalháveis (51) podem é providos para manter o mandril interno no lugar. um adaptador de defletor (40) pode ser instalado na coluna de revestimento, com um furo interno desenhado para encaixar de modo vedado pelo menos um dos tampões.

Description

“MÉTODOS DE SEPARAR FLUIDOS SUCESSIVAMENTE INTRODUZIDOS EM UM FURO DO POÇO SUBTERRÂNEO, E, SISTEMA DE TAMPÃO PARA SEPARAR FLUIDOS SUCESSIVAMENTE INTRODUZIDOS EM UMA PASSAGEM” Fundamentos A presente invenção refere-se geralmente a construção de poço subterrâneo e, mais particularmente, a plugues, sistemas de plugues e métodos para usar estes plugues e sistemas em poços subterrâneos.

Operações de cimentação podem ser conduzidas em uma formação subterrânea para muitas finalidades. Por exemplo, após (ou, em alguns casos, durante) a perfuração de um furo do poço em uma formação subterrânea, colunas de tubulação como revestimentos e encamisamentos são, muitas vezes, cimentados no furo do poço. Isto normalmente ocorre pelo bombeamento da composição de cimento para um espaço anular entre a parede interna do furo do poço e a superfície externa da coluna de tubulação disposta no mesmo. Geralmente, a composição de cimento é bombeada para baixo no furo do poço através da coluna de tubulação, e para cima pelo espaço anular. Antes da colocação da composição de cimento no furo do poço, este está normalmente cheio de fluido, por exemplo, uma lama ou fluido de perfuração. Freqüentemente um aparelho conhecido como plugue de cimentação pode ser empregado e colocado no fluido à frente da composição de cimento para separar a composição de cimento do fluido de perfuração quando o cimento pastoso é colocado no furo do poço. O plugue de cimentação retira também o fluido de perfuração da superfície interna da coluna de tubulação quando ele é deslocado através da coluna de tubulação, impedindo, desse modo, a contaminação do cimento pastoso pelo fluido de perfuração quando ele é bombeado furo abaixo. Uma vez colocado no espaço anular, a composição de cimento é permitida solidificar no mesmo, formando, assim, uma bainha anular de cimento endurecido, substancialmente impermeável, no mesmo, que suporta e posiciona substancialmente a coluna de tubulação no furo do poço e une a superfície externa da coluna de tubulação à parede interna do furo do poço, Em algumas circunstâncias, uma coluna de tubulação será colocada dentro do furo do poço por um processo compreendendo o acoplamento da coluna de tubulação a uma ferramenta (muitas vezes referida como “ferramenta suspensora e de passagem de revestimento” ou uma “coluna de trabalho”) que pode ser manipulada dentro do furo do poço para suspender a coluna de tubulação cm uma localização desejada, incluindo, mas não limitada a, suspender sobre ou abaixo do fundo do mar, em operações em alto mar {“offshore”). Em adição à coluna de tubulação, um sistema de liberação sub-superficial de plugue de cimentação, compreendendo uma pluralidade de plugues de cimentação, também pode ser acoplado à ferramenta suspensora e de passagem de revestimento. Esses plugues de cimentação podem ser seletivamente liberados da ferramenta de passagem em tempos desejados durante o processo de cimentação. O sistema de liberação sub-superficial de plugue de cimentação pode compreender um mecanismo de desvio que permite que o fluído flua através dos plugues em tempos desejados. Mecanismos de desvio convencionais podem compreender, por exemplo, disco de ruptura, em que quando furado, pode permitir apenas algum grau de fluí dez através do sistema de plugue. Adicional mente, uma válvula de controle, tipicamente chamada de uma válvula flutuante, será instalada próximo ao fundo da coluna de tubulação. A válvula flutuante pode permitir o fluxo de fluidos através do fundo da coluna de tubulação para o ânulo, mas não inversamente. Um plugue de cimentação não passará através da válvula flutuante.

Quando um primeiro plugue de cimentação (muitas vezes, chamado de plugue de “fundo”) c empregado dc um sistema de plugue dc cimentação de liberação de superfície e chega à válvula flutuante, o fluxo de fluído através da válvula flutuante é interrompido. O bombeamento continuado resulta em um aumento de pressão nos fluídos na coluna de tubulação, que indica que a borda de ataque da composição de cimento alcançou a válvula flutuante. A equipe de operações aumenta, então, a pressão da bomba para romper um membro rompível, dentro do plugue de fundo. O mencionado membro rompível pode ter a forma de um disco sensível à pressão, diafragma elastomérico rompível, ou porção de plugue destacável (tampo) que pode ou não permanecer contido no plugue de fundo. Após o membro rompível ter falhado, a composição de cimento flui através do plugue de fundo, válvula flutuante e para o ânulo. Quando o plugue de topo contata o plugue de fundo que tenha previamente contatado a válvula flutuante, o fluxo de fluido é novamente interrompido, e o aumento de pressão resultante indica que toda a composição de cimento passou através da válvula flutuante. É importante que toda a composição de cimento desejada seja bombeada para o ânulo pela coluna de tubulação. Caso contrário, o cimento remanescente na coluna de tubulação terá que ser perfurado e removido antes que outras atividades possam ocorrer. Além disso, o ânulo poderá não ser apropriadamente preenchido com cimento, e migração formação -fluido indesejável ou falha da coluna de tubulação pode resultar. Por outro lado, se o cimento for sobredeslocado, uma porção inferior do ânulo podería não ser apropriadamente preenchido com cimento, e migração formação-fluido indesejável ou falha da coluna de tubulação podería resultar. Sobredeslocamento do cimento é considerado um problema pior do que subdeslocamento, uma vez que pode ser mais difícil de ser corrigido.

Sistemas de liberação de plugues de cimentação sub-superficiais ffeqüentemente apresentam um número de dificuldades. Por exemplo, um sistema de liberação de plugue de cimentação sub-superficial pode ser danificado quando peso é transferido para o mesmo enquanto estiver sendo acoplado à ferramenta funcional e/ou sendo inserido no topo do revestimento. Esta transferência de peso pode cisalhar o mecanismo de desvio presente no plugue de cimentação de fundo; nesta circunstância, operações podem ser efetuadas pela remoção do plugue de fundo e continuar a operação com base unicamente no plugue de topo. Um outro problema é o fato de mecanismos de desvio convencionais - quando ativados - poderem restringir demasiadamente o fluxo de um fluido desejado através dos plugues de cimentação. Restrições de fluxo são problemáticas devido a poderem gerar efeitos de carneiro hidráulico contra formações subterrâneas intersectadas elo furo do poço enquanto a coluna de tubulação estiver sendo instalada, o que pode resultar em complicações como fraturamento hidráulico da formação subterrânea, por exemplo, que pode levar a problemas como perda de circulação, adesão diferencial da coluna de tubulação contra o furo do poço, perda de controle de poço, dificuldade ou incapacidade de colocar uma composição de cimento em uma localização desejada no espaço anular,e outros problemas. Podem ser encontradas dificuldades também na liberação de conjuntos de plugue de um modo aprazado e preciso, para assegurar que plugue de cimentação de fundo seja liberado no fluido espaçador à frente da borda de ataque do cimento pastoso. A liberação aprazada e precisa de plugues de cimentação via um dispositivo de queda livre (por exemplo, esferas de plásticos pesadas) é difícil em poços profundos onde a capacidade de fluido da coluna de perfuração pode variar até cerca de diversas dezenas de barris. Uma tentativa de resolver este problema tem sido ouso de um sistema de plugue de cimentação no qual o plugue de fundo é liberado pelo uso de um dispositivo de deslocamento positivo, por exemplo, um dardo de tubulação de perfuração. Entretanto, este método tem sido problemático devido ao dardo ser cativado dentro do plugue de cimentação uma vez que o plugue tenha sido apoiado sobre a válvula flutuante mais elevada próximo ao fundo do furo do poço e o sistema de desvio ter sido ativado, o que pode aumentar o comprimento do plugue de fundo e pode restringir a velocidade de fluxo através do mecanismo de desvio.

Plugues de cimentação têm que ser perfurados do revestimento quando a operação de cimentação tiver sido completada. Por esta razão, os plugues são normalmente feitos de materiais que sejam facilmente perfuráveis. Estes materiais incluem alguns tipos de plástico, alumínio, ferro fundido e outros. Embora, de modo geral, materiais de plástico sejam mais facilmente perfurados do que materiais metálicos, eles geralmente ficam sujeitos a rápida erosão quando expostos a condições no poço. A equipe que conduz operações de cimentação freqüentemente encontra um outro problema na tentativa de determinar precisamente o volume da coluna de revestimento antes de preparar a composição de cimento ou empregar um plugue de cimentação final (“de topo”). Este problema é tipicamente causado pelo fato das tabelas de capacidade de revestimento serem baseadas nos diâmetros internos nominais de revestimento para um dado tamanho e peso de revestimento. Os diâmetros internos de revestimento atuais tendem muitas vezes a serem ligeiramente maiores do que os diâmetros internos nominais publicados. Conseqüentemente, sobre longas colunas de revestimento, o deslocamento de revestimento real pode ser significativamente maior do o volume teórico calculado, o que pode inibir operados de deslocar o plugue de cimentação final para seu ponto desejado de fechamento - por exemplo, de atingir e contatar os plugues de cimentação precedentes sobre o topo da válvula flutuante mais elevada próximo ao fundo do revestimento. Isto freqüentemente impede que o cliente conduza um teste de integridade de revestimento na completação de operações de cimentação, e pode resultar em maiores tempos de perfuração devido a volumes excessivos de cimento remanescentes no interior do revestimento.

Um problema adicional muitas vezes encontrado em operações de cimentação convencionais se refere à configuração convencional de válvulas flutuantes refere-se à configuração convencional das válvulas flutuantes tipicamente instaladas na borda de ataque do revestimento instalado em um furo do poço. Tipicamente, essas válvulas flutuantes têm uma abertura que é relativamente pequena em relação ao dispositivo do revestimento. Em certas circunstâncias nas quais o revestimento é disposto horizontalmente, tal como quando o revestimento é instalado em um poço horizontal, por exemplo, sedimento pode se acumular ao longo do fundo do revestimento horizontalmente disposto. Quando um plugue de cimentação de fundo e deslocado através do furo do poço, o plugue pode encontrar uma quantidade de sedimento que é suficiente para desacelerar a velocidade do plugue de cimentação e parar o plugue de cimentação pouco antes de se apoiar contra a válvula flutuante e vedar contra todo o diâmetro do revestimento. Isto é problemático devido à falha do plugue de cimentação em vedar impede que a equipe de operação conduza um teste de pressão sobre o revestimento. Além disso, o problema se toma crescentemente problemático quando o diâmetro de revestimento aumenta, devido à maior quantidade de sedimento poder se acumular devido a fatores como menores velocidades de fluido (o que pode permitir que detrito se deposite da suspensão) para uma dada taxa de circulação, e devido ao diâmetro interno relativamente pequeno de válvulas flutuantes convencionais em relação ao diâmetro de revestimento forçar o plugue de cimentação de fundo a se deslocar o sedimento para uma altura maior de modo a impulsionar o mesmo através do diâmetro interno da válvula flutuante, quando o revestimento estiver disposto horizontal mente. Sedimento pode se acumular em frente ao plugue de fundo até que o diferencial de pressão necessário para sustenta a movimentação do plugue exceder a pressão de “abertura” do plugue (por exemplo, a pressão à qual o mecanismo de desvio é ativado). Neste momento, o fluxo de cimento será estabelecido através do plugue e sobre o topo da camada horizontal de sedimento acumulado residente entre o plugue de fundo e a válvula flutuante superior. Quando o plugue de topo na cauda do cimento pastoso é deslocado para o plugue de fundo, ambos os plugues continuarão a se deslocar e empurrar o cimento e sedimento à frente dos plugues até o momento em que o sedimento compactado impede os plugues de atingir contato vedado com a válvula flutuante superior, A incapacidade dos plugues de cimentação cm estabelecer contato vedado com a válvula flutuante impedirá a obtenção de uma interrupção de pressão. Consequentemente, cimento e sedimento contaminados podem carregar o revestimento remanescente abaixo da flutuante superior e/ou passar ao redor da extremidade da coluna de revestimento, produzindo, desse modo, o que é freqüentemente chamado de “sapata molhada”. Operadores não terão indicação à superfície de que os plugues falharam em deslocar todo o detrito através da válvula flutuante, devido à pressão de pouso do plugue de topo ser, geralmente, muito maior do que a pressão de ativação do mecanismo de desvio de plugue de fundo. Conseqüentemente, a única indicação de que existe um problema pode ser a falha em pousar apropriadamente o plugue de topo, juntamente com a resultante de “perfuração macia” e/ ou a falha em obter um teste de sapata aceitável após a perfuração.

Sumário A presente invenção refere-se geralmente a construção de poço subterrâneo e, mais particularmente, a plugues, sistemas de plugues, e métodos para usar estes plugues e sistemas em poços subterrâneos.

Um exemplo de um método da presente invenção é um método de separar fluidos sucessivamente introduzidos em uma passagem compreendendo a etapa de introduzir um plugue em uma interface dos fluidos sucessivamente introduzidos, onde o plugue compreende um corpo externo e um mandril interno destacável acoplado ao corpo externo, Um outro exemplo de um método da presente invenção é um método de separar fluidos introduzidos sucessivamente em um furo do poço subterrâneo, compreendendo as etapas de: introduzir um primeiro fluido no furo do poço através de uma coluna de revestimento;introduzir um segundo fluido no furo do poço atrás do primeiro fluido de modo que uma interface entre os dois fluidos seja formada; suspender um conjunto compreendendo uma pluralidade de plugues dentro da coluna de revestimento, onde pelo menos um dos plugues compreende um corpo externo e um mandril interno destacável acoplado ao corpo externo; e, empregar o pelo menos um plugue dentro da coluna de revestimento na interface dos primeiro e segundo fluidos.

Um exemplo de um método da presente invenção é um método de cimentar uma coluna de revestimento em um furo do poço subterrâneo compreendendo as etapas de: colocar uma composição de cimento ma coluna de revestimento, e empregar o pelo menos um plugue dentro da coluna de revestimento na interface dos primeiro e segundo fluidos.

Um outro exemplo de um método da presente invenção é um método de cimentar uma coluna de revestimento em um furo do poço subterrâneo compreendendo as etapas de: colocar uma composição de cimento na coluna de revestimento, e empregar, dentro da coluna de revestimento, pelo menos um plugue de cimentação compreendendo um corpo externo e um mandril interno destacável acoplado ao corpo externo.

Um outro exemplo de um método da presente invenção é um método de ativar um dispositivo em um furo do poço subterrâneo, o dispositivo compreendendo um adaptador de defletor configurado para travar de modo vedado com um plugue de cimentação, o plugue compreendendo um corpo externo e um mandril interno destacável acoplado ao corpo externo, compreendendo as etapas de: deslocar um plugue para contato com o adaptador de desvio de modo que o corpo externo do plugue atinja contato vedado com o adaptador de defletor, e aplicar uma pressão diferencial através do plugue, ativando, desse modo, o dispositivo.

Um exemplo de um sistema da presente invenção é um sistema de plugue para separar fluidos sucessivamente introduzidos em uma passagem compreendendo: um conjunto compreendendo uma pluralidade de plugues, onde pelo menos um plugue compreende um corpo externo e um mandril interno acoplado de modo liberável ao corpo externo; e, onde a pluralidade de plugues é acoplada de modo liberável um ao outro.

Um exemplo de um aparelho da presente invenção é um plugue para separar fluidos sucessivamente introduzidos em uma passagem compreendendo: um corpo externo e um mandril interno destacável acoplado ao corpo externo.

Um outro exemplo de um aparelho da presente invenção é um adaptador de defletor, compreendendo um oco interno destinado a encaixar e vedai- contra o corpo externo de um plugue.

As características e vantagens da presente invenção serão prontamente aparentes a alguém experiente na técnica pela leitura da descrição dos modos de realização preferidos, a seguir.

Descrição Resumida dos Desenhos Um entendimento perfeito da presente revelação e de suas vantagens pode ser adquirido pela referência à descrição a seguir, tomada cm conjunto com os desenhos anexos, nos quais: A Fig. 1 é uma vista em seção transversal lateral de um exemplo de modo de realização de uni sistema de plugue de eímentação de três plugues da presente invenção; A Fig. 2 é uma vista em seção transversal lateral de um exemplo de modo de realização de um sistema de plugue de cimentação de dois plugues da presente invenção; A Fig. 3 é uma vista em seção transversal lateral de um exemplo de modo de realização de um adaptador de defletor da presente invenção; A Fig. 4 é uma vista em seção transversal lateral de um exemplo de modo de realização de um adaptador de defletor e tubo extrator da presente invenção; A Fig. 5 é uma vista em seção transversal lateral de um exemplo de modo de realização de um colar com porta compreendendo um adaptador de defletor da presente invenção; A Fig, 6 é uma vista em seção transversal lateral de um exemplo de modo de realização de um defletor de desvio, que pode ser usado de acordo com a presente invenção.

Embora a presente invenção seja suscetível a diversas modificações e formas alternativas, seus exemplos de modos de realização tendo sido mostrados por meio de exemplo nos desenhos e aqui descritos em detalhe. .Deve ser entendido, entretanto, que a descrição aqui de modos de realização específicos não tem a pretensão de limitar a invenção às formas particulares reveladas, mas, ao contrário, a intenção é cobrir todas as modificações, equivalentes e alternativas abrangidas pelo espírito e escopo da invenção como definidos pelas reivindicações anexas.

Descrição A presente invenção refere-se geral mente a construção de poço subterrâneo e, mais particularmente, a plugues, sistemas de plugue e métodos para usar estes plugues e sistemas em poços subterrâneos. Os plugues de cimentaçâo da presente invenção podem ser colocados dentro de um furo do poço subterrâneo em um conjunto de plugue de cimentaçâo compreendendo múltiplos plugues de cimentaçâo.

Um plugue de cimentaçâo pode ser destacado de um conjunto de plugue de cimentaçâo e, subseqüentemente empregado dentro do furo do poço, pelo contato do plugue com um dispositivo de liberação; a interação entre o dispositivo de liberação e um plugue particular interrompe, fluxo de fluido através da coluna de trabalho e de revestimento, causando um aumento de pressão suficiente para causar o plugue se destacar do conjunto. Uma variedade de dispositivos de liberação pode ser usada em conjunto com sistemas de plugues de cimentaçâo da presente invenção, Certos exemplos de modos de realização dos plugues de cimentaçâo da presente invenção podem aceitar um dispositivo de queda livre (como uma esfera pesada, por exemplo) como um dispositivo de liberação. Certos outros modos de realização dos plugues de cimentaçâo da presente invenção podem aceitar um dispositivo de deslocamento positivo, por exemplo, um dardo como um dispositivo dc liberação.

Um exemplo de modo de realização de um conjunto de plugue de cimentaçâo 90 da presente invenção está mostrado na Fig. 1. Um primeiro plugue de fundo é denotado geralmente pelo número 10. O primeiro plugue de fundo 10 compreende corpo externo 11. Aletas de limpeza 12 estão mostradas dispostas ao longo do corpo externo 11. Em certos exemplos de modos de realização, as aletas de limpeza 12 podem ser do tipo flexível ou dobrável; estas aletas de limpeza 12 flexíveis ou dobráveis podem ser particularmente úteis em colunas de revestimento afuniladas, por exemplo. O primeiro plugue de fundo 10 compreende também porção de recepção 18; em certos exemplos de modos de realização, a porção de recepção 18 é afunilada (como ilustrado na metade superior da Fig. 1). O afundamento da porção de recepção 18 pode permitir que sistemas de plugues de cimentação da presente invenção suportem maiores pressões e maiores cargas durante testes de integridade de revestimento, entre outros benefícios. O primeiro plugue de cimentação de fundo 10 compreende adicionalmente a proa 16, ilustrada em uma extremidade de ataque do corpo externo 11. O mandril interno destacável 13 é vedado ao primeiro plugue de cimentação de fundo 10 pela vedação 58, e é mantido no lugar dentro do corpo externo 11 por dispositivos frágeis 14. Qualquer tipo de dispositivo frágil pode ser adequado para uso, incluindo pinos de cisalhamento, anéis de cisalhamento, juntas de cola de resistência controlada e similares. Na extremidade de ataque do mandril interno 13 está ilustrada uma proa 15, cuja proa 15 guia o primeiro plugue de cimentação de fundo 10 para o adaptador de defletor 40 (mostrado na Fig. 3). Em certos exemplos de modos de realização, a proa 15 pode ser afunilada de tal modo a guiar o primeiro plugue de cimentação de fundo 10 para o adaptador de defletor 40 de modo que a proa do corpo externo 11 fique vedada contra a porção de recepção 44 (mostrada na Fig. 3) do adaptador de defletor 40. Em certos exemplos de modos de realização, ambas a proa 16 do corpo externo 11 e a porção de recepção 44 do adaptador de defletor 40 podem ser afuniladas para vedação positiva uma contra a outra. Entre outros benefícios. A vedação positiva da proa 16 contra a porção de recepção 44 pode permitir que os sistemas de plugue de cimentação da presente invenção suportem maiores pressões durante operações, como de condução de testes opcionais de integridade de revestimento. Em certos exemplos de modos de realização, a proa 15 compreende entalhes longitudinais 17, que asseguram que o mandril interno 13 não obstrui fluxo em certos momentos durante o emprego dos plugues de cimentação da presente invenção. O mandril interno 13 compreende adicionalmente oco interno 19. Em certos exemplos de modos de realização, o oco interno 19 pode ter um diâmetro interno idêntico aos de outros mandris internos no conjunto de plugue de cimentação; nesses exemplos de modos de realização, o oco interno 19 pode ser configurado com um perfil de recepção exclusivo (como um perfil de recepção exclusivo de lobo único 160 ou perfil de recepção exclusivo de lobo duplo 165 na Fig. 2, por exemplo), projetado para permitir que um dispositivo de bberação particular (por exemplo, um dardo tendo uma peça de proa compreendendo um perfil de chaveta exclusivo casado) para locahzar e travar dentro da mesma. Em certos exemplos de modos de reahzação, o oco interno 19 pode ser afunilado (como ilustrado na Fig. 1) de modo a formar um “assento” para um dispositivo de bberação. Em certos exemplos de modos de reahzação, o oco interno 19 pode ser configurado com um perfil de recepção projetado de modo a aceitar um mecanismo de travamento sobre um dispositivo de bberação (como um dardo tendo uma peça de proa compreendendo um anel “C” auto-energizado); um exemplo deste perfil de recepção pode ser visto em 170.

Em certos exemplos de modos de reahzação, o primeiro plugue de cimentação de fundo 10 pode exigir modificações para permitir que um dispositivo de bberação particular seja usado; por exemplo, o comprimento do primeiro plugue de cimentação de fundo 10 pode precisar ser alterado, ou o oco interno 19 do mandril interno 13 pode precisar ser reconfigurado, por exemplo. Alguém experiente na técnica, com o benefício desta revelação, será capaz de reconhecer as modificações apropriadas a serem feitas para facihtar o uso de um pretendido dispositivo de bberação particular.

Um segundo plugue de cimentação de fundo é também mostrado na Fig. 1, e denotado geralmente pelo número 20. O segundo plugue de cimentação de fundo 20 é acoplado ao primeiro pingue de cimentação de fundo 10 por dispositivos frágeis 51. Qualquer tipo de dispositivo frágil pode ser adequado para uso, incluindo dispositivos como pinos cisalhantes, anéis cisalhantes, juntas de cola de resistência controlada e similares. O segundo plugue de cimentação de fundo 20 compreende o corpo externo 21, ao longo de cujo corpo externo 21 são dispostas aletas de limpeza 22. Em certos exemplos de modos de realização, as aletas de limpeza 22 podem ser do tipo flexível ou dobrável, O mandril interno destacável 23 c vedado ao segundo plugue de cimentação de fundo pela vedação 99, e é mantido no lugar dentro do corpo externo 21 por dispositivos frágeis 24. Como ressaltado acima, qualquer tipo de dispositivo frágil pode ser adequado para uso, incluindo pinos cisalhantes, anéis cisalhantes, juntas de cola de intensidade controlada e similares. Em uma extremidade do mandril interno 23 é mostrado uma proa 25. Quando usada em um sistema de plugues de cimentação, a proa 25 do mandril interno 23 guia o segundo plugue de cimentação de fundo 20 para o primeiro plugue de cimentação de fundo 10; em certos exemplos de modos de realização, a proa 25 pode ser afunilada de modo a guiar o segundo plugue de cimentação de fundo 20 para o primeiro plugue de cimentação de fundo 10 de modo que a proa 26 do corpo externo 21 vede contra a porção de recepção 18 em um primeiro plugue de cimentação de fundo 10. Em certos exemplos de modo de realização, ambas a proa 26 do corpo externo 21 e a porção de recepção 18 no primeiro plugue de cimentação de fundo 10 podem ser afuniladas para vedação positiva uma contra outra. Em certos exemplos de modos de realização, a proa 25 do mandril interno 23 tem entalhes longitudinais 27, que asseguram que o mandril interno 23 não obstrua o fluxo em certos momentos durante o emprego dos plugues de cimentação da presente invenção. O mandril interno 23 compreende adicional mente o oco interno 70. O oco interno 70 pode ser configurado para aceitar uma variedade de dispositivos de liberação pretendidos, incluindo, mas não de modo limitativo, um dispositivo de queda livre pesado (como uma esfera pesada) eixo de carne em S. um dispositivo de deslocamento positivo (como um dardo). Por exemplo, o oco interno 70 do mandril interno 23 pode ser afunilado de modo a formar um ‘'assento” para o dispositivo de liberação, e vedar contra o dispositivo de liberação. Em certos outros exemplos de modos de realização, o oco interno 70 pode ser configurado com um perfil de recepção exclusivo (como urn perfil de recepção exclusivo de lobo único 160 ou perfil de recepção exclusivo de lobo duplo 165 na Fig. 2, por exemplo) projetado para permitir um dispositivo de liberação particular (por exemplo, um daido tendo uma peça de proa compreende um perfil de chaveta exclusivo casado) para localizar e travar dentro do mesmo. Certos exemplos de modos de realização do oco interno 70 podem ser configurados com um perfil de recepção projetado para aceitar um mecanismo de travamento sobre um dispositivo de liberação (por exemplo, um dardo tendo uma peça de proa compreendendo um anel em “C” auto-energizado); um exemplo de tal perfil de recepção pode ser visto em 175. Alguém experiente na técnica, com o benefício desta revelação, será capaz de reconhecer as modificações apropriadas a serem feitas para facilitar o uso de um particular dispositivo de liberação pretendido.

Geralmente, o diâmetro externo menor da proa 15 do mandril interno 13 do primeiro plugue de cimentaçâo de fundo 10, e a proa 25 do mandril interno 23 do segundo plugue de cimentaçâo de fundo 20, excedem o diâmetro da abertura na válvula flutuante. A proa 15 e a proa 25 podem ser configuradas de várias formas. Por exemplo, a proa 15 e a proa 25 podem ser afuniladas. Em certos outros exemplos de modos de realização, a proa 15 e a proa 25 podem, altemativamente, ter uma configuração arredondada ou em “ferradura”. Em cotos exemplos de modos de realização, o mandril interno 13 do primeiro plugue de cimentaçâo de fundo 10, e o mandril intemo 23 do segundo plugue de cimentaçâo de fundo 20 podem, cada um, ter uma extensão global que exceda o diâmetro intemo do revestimento para impedir que os mandris internos 13 e 23 (uma vez liberados de corpos externos 11 e 12, respectivamente) se invertam dentro do revestimento quando se deslocarem em direção à válvula flutuante. A prevenção de um mandril interno destacado de se inverter ao prosseguir em direção à válvula flutuante pode assegurar que a corrente de fluído fluindo em direção à válvula flutuante flua contra o topo do mandril interno e dispositivo de liberação restringido no mesmo; dentre outros benefícios, este pode impedir que a corrente de fluido cause a liberação prematura de tal mandril interno de um dispositivo de liberação que não compreende um mecanismo de travamento. A vedação 55 veda o primeiro plugue de cimentação de fundo 10 ao mandril interno 23 do segundo plugue de cimentação de fundo 20. A vedação 56 veda o segundo plugue de cimentação de fundo 20 ao plugue de cimentação de topo 30. Em certos exemplos de modos de realização, este arranjo é útil durante o estágio de operações de cimentação quando o primeiro plugue de cimentação de fundo 10 é liberado, uma vez que ele pode manter o mandril interno 23 do segundo plugue de cimentação de fundo 20 sob carregamento neutro ou compressivo durante a pressurização hidráulica sofrida antes da liberação do primeiro plugue de cimentação de fundo 10, minimizando, desse modo, a possibilidade de cisalhar prematuramente os dispositivos frágeis 24 e 52. A Fig. I ilustra adicional mente um plugue de cimentação de topo, mostrado geral mente por 30. O plugue de cimentação de topo 30 é acoplado ao segundo plugue de cimentação de fundo 20 por dispositivos frágeis 52. Qualquer tipo de dispositivo frágil pode ser apropriado paia uso, incluído dispositivos como pinos cisalhantes, anéis cisalhantes, juntas de cola de intensidade controlada e similares, O plugue de cimentação de topo compreende adicionalmente o corpo externo 31, ao longo do qual as alctas dc limpeza 32 são dispostas. Em certos exemplos de modos de realização, as aletas de limpeza 32 podem ser do tipo flexível ou dobrãvel. A luva intema 33 é vedada ao plugue de cimentação de topo 30 pela vedação 101. A luva intema 33 compreende adicionalmente o oco interno 39.

Em certos exemplos de modos de realização, o oco interno 39 da luva interna 33 é afunilado. Entre outros benefícios, o afundamento do oco interno 39 provê um “assento” para o dispositivo de liberação. Dentre outros benefícios, o afundamento do oco interno 39 facdita também a passagem através do oco interno 39 de certos dispositivos de liberação por evitar um ombro quadrado que podería agarrar ou danificar esses dispositivos de liberação quando de sua entrada no oco interno 39. Em certos outros exemplos de modos de realização, o oco interno 39 pode ser configurado com um perfil de recepção exclusivo (como um perfil de recepção exclusivo de lobo único 160 ou perfil de recepção exclusivo de lobo duplo 165 na Fig. 2, por exemplo) desenhado para permitir que um particular dispositivo de liberação (por exemplo, um dardo tendo uma peça de proa compreende um perfil de chaveta exclusivo casado) para localizar a travar dentro do mesmo. Certos exemplos de modos de realização do oco interno 70 podem ser configurados com um perfil de recepção projetado para aceitar um mecanismo de travamento sobre um dispositivo de liberação (por exemplo, um dardo tendo uma peça de proa compreendendo um anel em “C” auto-energizado); um exemplo de tal perfil de recepção pode ser visto em 180.

Em certos exemplos de modos de realização, o plugue de cimentação de topo 30 compreende adicionalmente mecanismo de travamento 37. O mecanismo de travamento 37 impede que a luva interna 33 se mova para trás em resposta a forças mecânicas ou hidráulicas que possam ser encontradas após a luva interna 33 ser ativada pelo contato com um dispositivo de liberação. Em certos exemplos de modos de realização, o mecanismo de travamento 37 compreende um anel que pode se expandir para o recalque interno 115 quando a luva interna 33 for deslocada descendentemente por um dispositivo de liberação; a área de ombro 105 interrompe o deslocamento descendente livre da luva interna 33, permitindo que o anel se expanda em um recalque interno 115 quando a luva interna 33 é deslocada descendentemente por um dispositivo de liberação; a área de ombro 105 interrompe o deslocamento descendente livre da luva interna 33, permitindo que o anel se expanda no recalque interno 115, impedindo, desse modo, que a luva interna 33 se mova para trás. Em certos exemplos de modos de realização da presente invenção, a incorporação de mecanismo de travamento 37 dentro dos plugues de cimentação da presente invenção pode, em combinação com um segundo mecanismo de travamento compreendido dentro do dispositivo de liberação (por exemplo, um dardo de liberação tendo uma peça de proa compreendendo uma característica de travamento) facilita a manutenção da integridade de pressão do sistema de plugue de cimentação. Por exemplo, durante eventos, como quando o plugue de cimentação de topo se libera da coluna de trabalho 80, bem como, eventos como a liberação de pressão que pode ficar aprisionada entre o plugue de cimentação de topo 30 e a válvula flutuante mais superior, ou eventos como falha da válvula flutuante mais superior, mecanismo de travamento 37, e o mecanismo de travamento dentro do dispositivo de liberação podem impedir que o dispositivo de liberação se desloque da luva interna 33. A luva interna 33 é mantida no lugar dentro do corpo externo 31 por dispositivos frágeis 34. Qualquer tipo de dispositivo frágil pode ser adequado para uso, incluindo, mas não de modo limitativo, pinos cisalhantes, anéis cisalhantes, juntas de cola de intensidade controlada e similares. Como ilustrado na Fig. 1, os plugues de cimentação de topo da presente invenção (como plugue de cimentação de topo 30, por exemplo), podem ser mantidos no lugar dentro do corpo externo 31 por uma variedade de mecanismos de liberação “secundários”. Estes mecanismos de liberação secundários podem ser ativados pela movimentação da luva interna 33 para uma posição “liberada” oriunda do contato da luva interna 33 com um dispositivo de liberação, como um dardo, um dispositivo de queda livre pesado, como uma esfera pesada, ou outros dispositivos de liberação conhecidos. Por exemplo, um mecanismo de liberação secundário tipo pinça, como o denotado geralmente por 35, pode ser empregado no acoplamento do plugue de cimentação de topo 30 à coluna de trabalho 80. Altemativamente, um mecanismo de liberação secundário tipo esfera 36 pode ser usado. Em certos outros modos de realização nos quais um mecanismo de liberação secundário não é usado, os mecanismos de liberação para cada plugue de cimentação podem ser dispositivos frágeis, como pinos cisalhantes, por exemplo. Dentre outros benefícios, o uso de mecanismos de liberação nos plugues de cimentação de topo da presente invenção pode aumentar a confiabilidade do sistema de plugue de cimentação, devido a permitir que o plugue de cimentação de topo 30 seja acoplado à coluna de trabalho 80 por múltiplos meios - por exemplo, tanto por dispositivo frágil 34 como mecanismo de liberação 35 ou 36.

Os mandris internos dos plugues de cimentação da presente invenção podem ser ombreados um com outro de uma maneira que possibilita os conjuntos de plugue de cimentação da presente invenção aceitarem carregamento compressivo sem separação prematura. O mandril interno 13 do primeiro plugue de cimentação de fundo 10, o mandril interno 23 do segundo plugue de cimentação de fundo 20, a luva interna 33 do plugue de cimentação de topo 30 e a coluna de trabalho 80 ficam ombreados um contra o outro nas áreas de ombro 53, 54 e 57, respectivamente. Este arranjo dirige qualquer carga compressiva, à qual o conjunto de plugue de cimentação 90 deverá estar sujeita, através dos mandris internos 13 e 23 e luva interna 33, em vez de dirigi-la para os dispositivos frágeis 14, 24, 34, 51 ou 52. Opcionalmente, em certos exemplos de modos de realização, as áreas de ombro 53, 54 e 57 podem ser entalhadas para impedir a vedação hidráulica do mandril interno 13 e proa 26 do segundo plugue de cimentação de fundo 20 um com outro, ou para impedir a vedação hidráulica do mandril interno 23 no segundo plugue de cimentação de fundo 20 à luva interna 33 no plugue de cimentação de topo 30.

Os plugues de cimentação da presente invenção podem empregar uma variedade de arranjos de vedação. Por exemplo, um arranjo de vedação de face convencional está mostrado em 29. Opcionalmente, certos exemplos de modos de realização de sistemas de plugues de cimentação da presente invenção podem utilizar um arranjo de vedação de proa, como o mostrado em 28, que pode ser partícularmente adequada para aplicações de alta pressão, alta temperatura.

Os conjuntos de plugues de címentaçào da presente invenção também podem ser usados como conjuntos de dois plugues. Passando à Fig. 2, um exemplo de modo de realização de um conjunto de plugue de cimentação de dois plugues da presente invenção está ilustrado, e denotado geralmente como 120. O plugue de cimentação de fundo 60 é acoplado ao mandril interno 23 por dispositivos frágeis 50, e é vedado ao mandril interno 23 pela vedação 59, O plugue de cimentação de topo 30 c acoplado ao mandril interno 23 por dispositivos frágeis 52, e é vedado ao mandril interno 23 pela vedação 63. O mandril intemo 23 compreende o oco intemo 188. O mandril interno 33, luva interna 33 do plugue de cimentação de topo 30, e a coluna de trabalho 80 ficam ombreados um contra o outro nas áreas de ombro 54 e 83, direcionando, desse modo, qualquer carga compressiva à qual o conjunto de plugue de cimentação de dois plugues 120 devera estar sujeito através do mandril intemo 23 e a luva interna 33, cm vez de direcioná-la paia os dispositivos frágeis 50, 52 e 62. Opcionalmente, as áreas de ombro 54 e 83 podem ser configuradas para obter um perfil de modo que o mandril intemo 23 seja impedido de formar um contato face com face coma luva interna 333 ao redor de toda sua circunferência, impedindo, desse modo, vedação hidráulica do mandril intemo 23 à luva interna 33. Em certos exemplos de modos de realização, este contato face com face é impedido pela adição de entalhes longitudinais 71 à área de ombro 54 ou 83. Em certos exemplos de modos de realização, os entalhes longitudinais 71 são dimensionados não além do necessário para permitir que um fluido de furo de poço passe entre o mandril intemo 23 e a luva interna 33. Em certos exemplos de modos de realização da presente invenção, a luva intema 33 tem um perfil de recepção exclusivo, como um perfil de recepção exclusivo de lobo duplo 165, por exemplo, que pode permitir que um dispositivo de liberação particular se localize e trave com, o mesmo. A metade inferior da Fig. 2 ilustra também, um exemplo de modo de realização no qual a luva intema 233 é mantida no lugar dentro de um plugue de cimentação de topo (por exemplo, plugue de cimentação de topo 30) unicamente por dispositivos frágeis (por exemplo, dispositivos frágeis 62) sem empregar um mecanismo de liberação secundário. A Fig. 2 mostra também que os arranjos de vedação de proa empregados pelos plugues de cimentação da presente invenção podem ser prontamente modificados para incluírem uma característica de travamento, quando desejado. Por exemplo, em certos exemplos de modos de realização, um arranjo de vedação de proa pode compreender a trava 145; nesses exemplos de modos de realização, uma configuração de recepção dentro, por exemplo, de um plugue de cimentação precedente (por exemplo, configuração de recepção 155 no plugue de cimentação de fundo 60) ou dentro de um adaptador de defletor (por exemplo, adaptador de defletor 40), por exemplo, será configurada com um perfil de modo a aceitar uma característica de travamento como a trava 145. Geral mente, a trava 145 pode compreender qualquer dispositivo auio-energizado desenhado de modo a encaixar c travar com uma configuração dc recepção de travamento, de modo a estai- presente, por exemplo, em um plugue de cimentação, ou em um adaptador de defletor, por exemplo. Em certos exemplos de modos de realização, a trava 145 pode compreender um perfil de anel “€*’ auto-energizado que pode ser acoplado a um plugue de cimentação da presente invenção pela expansão do perfil de anel “C” sobre o maior diâmetro externo de uma proa de um corpo externo de um plugue de cimentação, de modo a alojar a ranhura 146 sobre este diâmetro externo. Alguém experiente na técnica, com o benefício desta revelação, será capaz de reconhecer um dispositivo de travamento apropriado para uma aplicação particular, A Fig. 2 ilustra adicional mente que os arranjos de vedação dc proa empregados pelos conjuntos de plugue de cimentação da presente invenção também podem, em certos exemplos de modos de realização, serem equipados com um ou mais anéis de vedação 147 (que podem residir dentro da ranhura 148) para realçai’ a vedação. Em certos exemplos de modos de realização da presente invenção, os anéis de vedação 147 compreendem O-rings elastoméricos; em certos exemplos desses modos de realização da presente invenção, os anéis de vedação 147 podem ser feitos de um material como fluoro-elastômero, borracha de nitrila, VITON ™, AFLAS™, TEFLON™ ou similar. Em certos exemplos de modos de realização da presente invenção, os anéis de vedação 147 compreendem anéis em “V”. Alguém experiente na técnica, com o benefício desta revelação, será capaz de reconhecer o tipo e material apropriados para anéis de vedação 147 para uma aplicação particular. A configuração de cada um dos três plugues de cimentação, e o adaptador de defletor 40 (mostrado na Fig. 3), com uma característica de travamento vedado permitirá, entre outros benefícios, que os plugues de cimentação empregados atuem como uma válvula de retenção, permitindo que a coluna de revestimento seja instalada no furo do poço sem uma válvula flutuante. Dentre outros benefícios, e sta instalação “sem flutuante” pode ser particularmente útil em aplicações nas quais o revestimento é instalado em perfis de poço apertados onde forças de aríete podem ser encontradas durante instalação de revestimento. Um exemplo de um perfil de poço apertado é um furo do poço tendo um diâmetro interno que é apenas ligeiramente maior do que o diâmetro externo do revestimento a ser instalado nele, ou apenas ligeiramente maior do que o diâmetro externo de acoplamento de revestimento quando revestimento rosqueado e acoplado é usado. Forças de aríete, por exemplo, força de atrito hidráulico criadas pelo deslocamento ascendente de fluido do poço através do ânulo durante a instalação do revestimento no furo do poço, geralmente variam proporcionalmente com o espaçamento entre o diâmetro interno do furo do poço e o diâmetro externo do revestimento ou do acoplamento de revestimento; conseqüentemente, quanto menos o espaçamento (como em um perfil de poço apertado), tanto maior a força de aríete para uma dada taxa de instalação de revestimento. A execução de uma instalação “sem flutuante” reduz o volume dos fluidos de poço, que têm que ser deslocados ascendentemente através do ânulo, reduzindo, assim, desejavelmente, as forças de aríete encontradas durante a instalação de revestimento.

Passando agora às Figs. 3 e 4, a Fig. 3 ilustra um exemplo de modo de realização de um adaptador de defletor, denotado geralmente pelo número 40. O adaptador de defletor 40 pode ser usado conjunto de plugue de cimentação de três plugues 90, bem como, com conjunto de plugue de cimentação de dois plugues 120. O adaptador de defletor 40 compreende adicionalmente um inserto, o qual, em modos de realização preferidos, é vedado contra o corpo do adaptador de defletor 40 por cimento 45 e vedação 41. Dois modos de realização alternativos do inserto estão ilustrados na Fig. 3. A metade superior da seção do adaptador de defletor 40 ilustra inserto de comprimento convencional 47. A metade inferior da seção de adaptador de defletor 40 ilustra inserto de comprimento alongado 43. Em certos exemplos de modos de realização, o inserto de comprimento alongado 43 é usado, e se estende e se acopla ao diâmetro interno do tubo agarrador perfurado opcional 42, como ilustrado na Fig. 4. Em certos exemplos de modos de realização, o acoplamento do inserto de comprimento alongado 43 ao tubo agarrador perfurado opcional 42 é por uma conexão rosqueada. Em certos exemplos de modos de realização, o adaptador de defletor 40 pode também ser configurado para aceitar um mecanismo de travamento sobre um plugue de cimentação de fundo (como uma trava 145 ilustrada sobre o plugue de cimentação de fundo 60 na Fig. 2, por exemplo); nesses modos de realização, o adaptador de defletor 40 pode compreender um perfil de recepção de travamento (como o ilustrado na Fig. 3 por 48, por exemplo) no qual um mecanismo de travamento pode ficar travado. Em certos outros exemplos de modos de realização, o adaptador de defletor 40 pode compreender um perfil de recepção exclusivo, como um perfil de recepção exclusivo de lobo único 49 na Fig. 3, por exemplo. Em certos exemplos de modos de realização, nos quais um plugue de cimentação de fundo tendo um arranjo de proa afunilada é usado, a porção de recepção 44 pode ser afunilada (como ilustrado) de modo a promover vedação coma proa afunilada do plugue de cimentação f. Dentre outros benefícios, a vedação positiva da porção de recepção 44 contra o adaptador de defletor 40 pode permitir que os sistemas de plugue de cimentação da presente invenção suportem maiores pressões durante operações, como a condução opcional de testes de integridade de revestimento opcionais. O adaptador de defletor 40 tem um diâmetro interno que é relativamente grande em comparação ao diâmetro interno da coluna de revestimento com a qual ele pode ser usado. Em certos exemplos de modos de realização, o adaptador de defletor 40 tem um diâmetro interno na faixa entre cerca de 70% e 90% do diâmetro interno da coluna de revestimento. Dentre outros benefícios, isto aumenta a capacidade dos conjuntos de plugue de cimentação da presente invenção, compreendendo o adaptador de defletor 40, em tolerar o acúmulo de sedimentos dentro do revestimento antes do deslocamento inicial do plugue de cimentação de fundo 10. Além disso, quando os conjuntos de plugue de cimentação da presente invenção são usados com colunas de revestimento crescentemente maiores, o diâmetro interno do adaptador de defletor 40 aumenta proporcionalmente ao aumento no diâmetro interno da coluna de revestimento.

Opcionalmente, os sistemas de plugue de cimentação da presente invenção podem compreender um conjunto de plugue de cimentação de plugue único. Em certos exemplos de modos de realização desses conjuntos de plugue único, o adaptador de defletor 40 pode ser configurado para aceitar um mecanismo de travamento sobre o plugue de cimentação (como a trava 145, por exemplo, mostrada na Fig. 2). Em certos exemplos de modos de realização, um tal conjunto de plugue único é usado para uma instalação de raio de curvatura “sem flutuante”, onde o diâmetro interno mínimo de uma coluna de trabalho, como aquele exemplificado pela coluna de trabalho 80 na Fig. 1 ou Fig. 2, é apenas ligeiramente maior do que o diâmetro interno da luva de liberação do plugue de cimentação, como a luva de liberação exemplificada ela coluna de trabalho 80 na Fig. 1 ou Fig. 2 é apenas ligeiramente maior do que o diâmetro interno da luva de liberação do plugue de cimentação, como a luva de liberação exemplificada pela luva interna 33 nas Figs. 1 e 2. Em certos exemplos de modos de realização, a luva interna 33 pode compreender um perfil de recepção exclusivo, como um perfil de recepção exclusivo de lobo único 160 na Fig. 2, por exemplo. Dentre outros benefícios, um tal conjunto pode minimizar a queda de pressão através do conjunto de plugue de cimentação de plugue único durante a instalação, minimizando, desse modo, forças de aríete.

Em certos exemplos de modos de realização, um adaptador de defletor 40 pode ser instalado em uma coluna de revestimento uma ou mais juntas de revestimento acima de uma válvula flutuante - acima de um defletor de desvio opcional (como um defletor de desvio 500, ilustrado na Fig. 6, por exemplo) -após o que a coluna de revestimento pode ser baixada no furo do poço usando uma coluna de trabalho. Em certos exemplos de modos de realização, da presente invenção, nos quais o defletor de desvio 500 é colocado dentro de uma coluna de revestimento, a linha central do defletor 500 será coincidente com a linha central da coluna de revestimento. Geralmente, o defletor de desvio 500 pode ser colocado dentro de uma coluna de revestimento em uma localização desejada de modo a prover uma quantidade desejada de espaço entre o topo de uma válvula flutuante e a extremidade de ataque de um mandril interno que pode ser pousado no topo do defletor de desvio 500. Em certos exemplos de modos de realização, o defletor de desvio pode ficar localizado dentro de um acoplamento de revestimento acima da válvula flutuante, ou pode ser localizado de modo que o fundo sólido 505 se apóie no topo da superfície da válvula flutuante superior. Dentre outros benefícios, a inclusão de um defletor de desvio dentro de uma coluna de revestimento pode reduzir turbulência potencial na região de fluido acima da válvula flutuante, reduzindo, desse modo, qualquer potencial de erosão da válvula flutuante que possa existir. Quando um mandril interno destacável de um plugue de cimentação da presente invenção (por exemplo, mandril interno destacável 13) é deslocado furo abaixo de acordo com os métodos da presente invenção, o mandril interno destacável pode pousar no topo do defletor de desvio 500 - por exemplo, entre segmentos de rede sólidos 510. O fluido fluindo através da coluna de revestimento em direção à válvula flutuante pode fluir ao redor de ambos o mandril interno destacável pousado e os segmentos de rede sólidos 510 por fluir através dos entalhes 515 entre os segmentos de rede sólidos 510. Uma vez que o diâmetro externo do defletor de desvio 500 pode ser relativamente próximo ao diâmetro interno da coluna de revestimento, os entalhes 515 podem facilitar o fluido se desviando através da seção de topo do adaptador de desvio 500, de modo a entrar no diâmetro interno do defletor de desvio 500 através de entalhes 520. O fluido pode entrar também no diâmetro interno do defletor de desvio 500 por fluir através dos entalhes no mandril interno destacável pousado (por exemplo, entalhes 17 no mandril interno destacável 13). O fluido fluindo através do diâmetro interno do defletor de desvio 500 sai, então, através da saída 550.

Geralmente, uma válvula flutuante estará sempre presente no interior da coluna de revestimento. Entretanto, em certos exemplos de modos de realização, a válvula flutuante pode ser desnecessária, por exemplo, quando todos os plugues de cimentação tiverem uma proa de travamento vedada (um exemplo da qual pode ser visto na Fig. 2, por exemplo, compreendendo a trava 145 e a vedação 147), desse modo, facilitando uma instalação de revestimento '‘sem flutuante”. O exemplo a seguir descreve um exemplo de modo de realização no qual a presente invenção pode ser empregada. Na interface entre a coluna de trabalho e o revestimento dentro do furo do poço, um conjunto de plugue de cimentação de três plugues pode ser suspendo. Durante atividades de circulação no poço antes da introdução de uma composição de cimento no revestimento, o pessoal de operação introduz um dispositivo de liberação, como um dispositivo de esfera de queda livre pesada (por exemplo, uma esfera pesada) ou um dardo de deslocamento positivo, na coluna de trabalho e permitir que este dispositivo de liberação interaja com o conjunto de plugue de cimentação de três plugues. Em certos exemplos de modos de realização, onde um dardo é usado como o dispositivo de liberação, o oco interno 19 do mandril interno 13 é configurado de modo que o dardo se tome encapsulado dentro do mandril interno 13 após o contato, e não fique desalojado quando o mandril interno 13 se separar do plugue de cimentação de fundo 10. Em certos exemplos de modos de realização, onde uma esfera pesada é usada como o fila de liberação, o oco interno 19 do mandril interno 13 é afunilado, de modo que após o mandril interno 13 se separar do plugue de cimentação de fundo 10, a esfera pesada não possa se tomai- desalojada do mandril interno 13 sob circunstância normal Nesta interação, em um modo de realização, o dispositivo de liberação passa através da luva interna 33 do plugue de cimentação de topo 30, através do mandril interno 23 do segundo plugue de cimentação de fundo 20, se aloja no oco interno 19 do mandril interno 13 do primeiro plugue de cimentação de fundo 10, Em certos exemplos de modos de realização, o oco interno 19 é afunilado. A interação do dispositivo de liberação no oco interno 19 do mandril interno 13 interrompe o fluxo de fluido através da coluna de trabalho e revestimento, causando um aumento de pressão que pode, em certas circunstâncias, ser detectãvel pelo pessoal de operação, dependendo de fatores como se o furo do poço está hidrostaticamente equilibrado no momento. Quando a pressão interna no revestimento atinge uma primeira pressão diferencial selecionada, os dispositivos frágeis são compartilhados, liberando o primeiro plugue de cimentação de fundo 10 do segundo plugue de cimentação de fundo 20. Em certos exemplos de modos de realização, dos plugues de cimentação da presente invenção, a vedação 55 tem um, diâmetro igual ou maior do que a segunda vedação 56. Em certos exemplos de modos de realização, as vedações 100 c 101 têm o mesmo diâmetro de vedação, equilibrando, desse modo, a pressão sobre a luva interna 33, e impedindo que os dispositivos frágeis 34 serem sujeitos a carregamento. Dentre outros benefícios, este arranjo mantém o mandril interno 23 do segundo plugue de cimentação de fundo 20 sob carregamento neutro ou compressivo durante o aumente de pressão antes da liberação do primeiro plugue de cimentação de fundo 10, minimizando, desse modo, a possibilidade de cisalhar prematuramente os dispositivos frágeis 24 e 52, que empregariam prematuramente o segundo plugue de cimentação de fundo 20 e o mandril interno 23 do segundo plugue de cimentação de fundo 20.

Tendo sido liberado do segundo plugue de cimentação de fundo 20, o primeiro plugue de cimentação de fundo 10 se desloca descendentemente através do revestimento até encontrar o adaptador de defletor 40, interrompendo o fluxo de fluido mais uma vez e causando um outro aumento de pressão. Este aumento de pressão sinaliza ao pessoal de operação que o primeiro plugue de cimentação de fundo 10 atravessou a extensão do revestimento. A diferença de tempo entre aumentos de pressão, em conjunto com a conhecida taxa de bombeamento, pode ser usada pelo pessoal de operação para medir um volume de fluido no sistema. Por exemplo, quando um dispositivo de queda livre, como uma esfera pesada, é usado como um dispositivo de liberação, a diferença de tempo entre aumentos de pressão pode ser usada para medir o volume na coluna de revestimento. Quando um dispositivo de deslocamento positivo, como um dardo, é usado como o dispositivo de liberação, a diferença de tempo entre a liberação do dispositivo de deslocamento positivo e os aumentos de pressão em conjunto coma conhecida taxa de bombeamento pode ser usada para medir o volume total de fluido no sistema, por exemplo, o volume na tubulação de perfuração mais o volume na coluna de revestimento. Dentre outros benefícios, o emprego do primeiro plugue de cimentação de fundo 10 durante atividades de circulação possibilita que o pessoal de operação determinar mais precisamente a quantidade de fluido de deslocamento que será necessária para apropriadamente deslocar o cimento pastoso antecipado pela comparação como volume de revestimento calculado baseado nos diâmetros internos nominais da coluna de tubulação com o volume medido para ter sido realmente deslocado furo abaixo entre os dois aumentos de pressão. O pessoal de operação pode, então, aumentar a pressão diferencial entre os dois aumentos de pressão. O pessoal de operação pode, então, aumentar a pressão diferencial através da vedação 58 para uma segunda pressão diferencial selecionada suficiente para cisalhar os dispositivos frágeis 14, liberar o mandril interno 13, e restaurar o fluxo de fluido através do diâmetro interno relativamente grande do corpo externo 11 do primeiro plugue de cimentação de fundo 10. O mandril interno 13 cairá através do adaptador de defletor 40 sobre um adaptador de defletor (por exemplo, adaptador de defletor 500, ilustrado na Fig. 6) instalado acima da válvula flutuante ou, altemativamente, no tubo agarrador perfurado 42. Em qualquer caso, os entalhes longitudinais 17 na proa 15 do mandril interno 13 asseguram que o mandril interno 13 não interfere indesejavelmente, substancialmente, com o fluxo de fluido. A inclusão de um adaptador de defletor acima da válvula flutuante protege a válvula flutuante e minimiza turbulência de fluido potencialmente elevada na interface entre a proa 15 do mandril interno 13 e o topo do conjunto de válvula flutuante.

Quando o pessoal de operação introduz, subseqüentemente uma composição de cimento na coluna de trabalho, eles também introduzem um dispositivo de liberação. Em certos exemplos de modos de realização, o dispositivo de liberação é um dispositivo de liberação de deslocamento positivo, como um dardo, embora outros dispositivos de liberação, como uma esfera pesada, possam ser usados. Geralmente, o dispositivo de liberação é bombeado descendentemente através da coluna de trabalho na borda de ataque da composição de cimento. Ele, então, atravessa o plugue de cimentação de topo 30, e se aloja no interior do oco interno 70 do mandril interno 23 do sistema de plugue de cimentação de fundo 20, interrompendo, desse modo, o fluxo de fluido. Em seguida, a pressão diferencial pode ser aumentada através da vedação 56 para uma terceira pressão de diferencial selecionada, cisalhando os dispositivos frágeis 52, e liberando o segundo plugue de cimentação de fundo 20 do plugue de cimentação de topo 30. Em certos exemplos de modos de realização, a pressão diferencial pode ser aumentada através da vedação 56 naturalmente em virtude do desequilíbrio hidrostático através do dispositivo de liberação; em certos exemplos de modos de realização, a pressão diferencial pode ser aumentada por ações tomadas pelo pessoal de operação. O cimento pastoso é bombeado descendentemente através do revestimento com o segundo plugue de cimentação de fundo 20 em sua extremidade de ataque até o segundo plugue de cimentação de fundo 20 contatar, e vedar, contra o primeiro plugue de cimentação de fundo lOque previamente contatou e vedou contra o adaptador de defletor 40. O fluxo de fluido é novamente interrompido. A pressão diferencial através da vedação 99 pode então ser aumentada para uma quarta pressão diferencial selecionada, cisalhando, desse modo, os dispositivos frágeis 24 e liberando o mandril interno 23 do corpo externo 21 do segundo plugue de cimentação de fundo 20. Isto restabelece o fluxo de fluido através de seções transversais relativamente grandes do corpo externo 21 do segundo plugue de cimentação de fundo 20 e corpo externo 11 do primeiro plugue de cimentação de fundo 10. O mandril interno 23 atravessa o corpo externo 21 do segundo plugue de cimentação de fundo 20, o corpo externo 11 do primeiro plugue de cimentação de fundo 10, e adaptador de defletor 40, caindo sobre um defletor de desvio instalado acima da válvula flutuante ou, altemativamente, no tubo agarrador perfurado 42. Em qualquer caso, os entalhes longitudinais opcionais 27 na proa 25 do mandril interno 23 podem assegurar que o mandril interno 23 não interfira indesejavelmente, substancialmente com o fluxo de fluido.

Quando um volume desejado de cimento pastoso tiver sido colocado na coluna de trabalho, o pessoal de operação libera um dispositivo de liberação na borda posterior dispositivo cimento pastoso. Em certos exemplos de modos de realização, o dispositivo de liberação pode ser um dispositivo de deslocamento positivo, como um dardo do tipo de travamento. Em certos outros exemplos de modos de realização, outros tipos de dispositivos de liberação podem ser usados, incluindo, mas não de modo limitativo, uma esfera pesada. O dispositivo de liberação pode ser bombeado descendentemente através da coluna de trabalho na borda posterior do cimento pastoso. O dispositivo interagirá com o oco interno 39 da luva interna 33 do plugue de cimentação de topo 30, cujo oco interno 39 pode, em certos exemplos de modos de realização, ser afunilado, de modo a prover um tipo de assento para o dispositivo de liberação. O fluxo de fluido é interrompido, e o aumento de pressão sinaliza ao pessoal de operação que a borda posterior do cimento pastoso chegou ao revestimento. O aumento da pressão diferencial através da vedação 100 para uma quinta pressão diferencial selecionada cisalhar os dispositivos frágeis 34, liberando a luva interna 33 no plugue de cimentação de topo 30. A luva interna 33 se desloca descendentemente de uma primeira posição para uma segunda posição “liberada” dentro do corpo externo 31 do plugue de cimentação de topo 30, ficando ombreada no ponto de ombro 105.

Opcionalmente, uma variedade de mecanismos de liberação “secundários” pode ser empregada dentro do plugue de cimentação de topo 30, para assegurar que o plugue de cimentação de topo 30 não se destaque prematuramente da coluna de trabalho 80 (por exemplo, por cisalhamento acidental prematuro dos dispositivos frágeis 34). Esses mecanismos de liberação secundários incluem, mas não de modo hmitativo, um mecanismo de liberação tipo pinça 35 ou um mecanismo de liberação tipo esfera 36. Por exemplo, nos modos de realização em que mecanismos de liberação tipo pinça 35são usados,a luva interna 33 pode se deslocar descendente,mente para sua posição “liberada” de modo que a extremidade superior dos dedos de pinça 96 não fiquem mais apoiados pela luva interna 33, permitindo, desse modo, que os dedos de pinça 96 flexionem para dentro e se tomem desencaixados de um retentor de pinça, cujo retentor de pinça pode compreender o anel partido 111 (que retém os lobos 95) e a caixa externa 94. O retentor de pinça fica, inicialmente, em ajuste por interferência com os lobos 95 na extremidade superior dos dedos de pinça 96. Geralmente, a luva interna 33 permanece em contato vedado com o oco interno do mecanismo de liberação e, em certos exemplos de modos de realização, a luva interna 37 é travada na segunda posição “liberada” pelo encaixe de um mecanismo de travamento 37 no recalque interno 115. Em certos exemplos de modos de realização, não mostrados na Fig. 1, a extremidade inferior da luva interna 33 pode ser configurada como dedos de pinças tendo um ombro quadrado nas costas de um lobo de recalque externo, onde esses dedos de pinça podem ser inicialmente comprimidos dentro do oco menor de um corpo de pinça e, depois, ao serem contatados com o dispositivo de liberação, saltarem para fora e travarem no recalque interno 115.

Ao ser liberado pelo cisalhamento dos dispositivos frágeis 34 (e pela liberação de um mecanismo de liberação secundário opcional quando o mesmo é usado), a luva interna 33 se move da primeira posição para uma segunda posição “liberada”, o que permite a liberação do plugue de cimentação de topo 30 da coluna de trabalho 80. Em certos exemplos de modos de realização, ambos o dispositivo de liberação (por exemplo, um dardo de deslocamento positivo, por exemplo) e a luva interna 33 compreendem dispositivos do tipo de travamento. Por exemplo, a luva interna 33 pode compreender um perfil de recepção desenhado de modo a aceitar um mecanismo de travamento sobre um dispositivo de liberação, como pode ser visto do exemplo de modo de realização ilustrado por 180 na Fig. 1. Nesses exemplos de modos de realização, o plugue de cimentação de topo 30 permanece como uma barreira de pressão, que pode ser útil caso problemas sejam experimentados com uma válvula flutuante, por exemplo. A composição de cimento se desloca descendentemente através do rev com o plugue de cimentação de topo 30 em sua borda posterior até que o plugue de cimentação de topo 30 atinja o segundo plugue de cimentação de fundo 20, que, neste exemplo, já atingiu o primeiro plugue de cimentação de fundo 10, que já tinha, neste exemplo, atingido previamente o adaptador de defletor 40. O fluxo de fluido é novamente interrompido, sinalizando ao pessoal de operação que a borda posterior da composição de cimento já chegou ao adaptador de defletor 40.

Um sistema de plugue de cimentação de dois plugues da presente invenção pode ser usado para uma variedade de finalidades, incluindo, mas não de modo limitativo, casos nos quais uma calibração da quantidade de fluido de deslocamento necessário não é necessária, ou casos nos quais a separação de mais de duas fases de fluido dentro do furo do poço não é necessária, por exemplo. Geralmente, o sistema de plugue de cimentação de dois plugues pode ser empregado através do uso de procedimentos similares àqueles descritos acima para sistema de plugue de cimentação de três plugues, exceto pelo fato da etapa de suar um primeiro plugue de cimentação de fundo para calibra o volume interno do revestimento ser omitida.

Dentre outros usos aos quais os sistemas de plugue de cimentação da presente invenção podem ser empregados, certos exemplos de modos de realização dos sistemas de plugue de cimentação podem ser usados para ativar outros dispositivos usados em furos dos poços subterrâneos. Por exemplo, um adaptador de defletor, como um adaptador de defletor 40, pode ser incluído dentro do colar portado 200 no lugar de um assento de plugue convencional, conforme mostrado na Fig. 5. O colar portado 200 fica localizado, tipicamente, na coluna de revestimento, uma ou mais junções de revestimento acima da válvula flutuante mais elevada, e compreende portas expostas 210 através da parede lateral 220, cujas portas 210 podem permitir o fluxo de fluido quando abertas, de modo a permitir que o revestimento seja carregado rapidamente para reduzir efeitos de aríete durante a instalação de revestimento em condições de furos justos. Em certos exemplos de modos de realização, este colar portado 200 compreenderá adicionalmente luva interna deslizante 230 localizada dentro de colar portado 200 acima de portas 210, que pode permitir o fluxo através do colar portado 200 até um momento desejado. Em certos exemplos de modos de realização, o fluxo é permitido através das portas 210 até um momento em que um plugue de fundo é pousado para “fechar” o colar e dirigir todo o fluxo adicional descendentemente através do revestimento e para fora, ao redor da sapata. Em certos exemplos de modos de realização, a luva interna deslizante 230 compreendería, geralmente, o oco interno 240. Em certos exemplos de modos de realização, o oco interno 240 pode ser configurado de modo a prover um “assento” para um plugue de cimentação de fundo. O oco interno 240 pode, opcionalmente, ser configurado, em certos exemplos de modos de realização, de modo a compreender um perfil de recepção exclusivo (como um perfil de recepção exclusivo de lobo único 260, por exemplo, que está ilustrado na metade superior da Fig. 5), desenhado para permitir que um dispositivo de liberação particular (por exemplo, um dardo tendo uma peça de proa compreendendo um perfil de chaveta exclusivo casado) para localiza e travar no mesmo. Em certos outros exemplos de modos de realização, o oco interno 240 pode, opcionalmente, ser configurado com um perfil de recepção desenhado de modo a aceitar um mecanismo de travamento sobre um dispositivo de liberação (como um dardo tendo uma peça de proa compreendendo um anel “C” auto-energizado, por exemplo); um exemplo de um tal perfil de recepção pode ser visto na metade inferior da Fig. 5, em 255. A luva interna deslizante 230 pode ser acoplada ao colar portado 200, por exemplo, por dispositivos frágeis 250. Um plugue de cimentação da presente invenção (compreendendo um mandril interno destacável acoplado ao corpo externo do plugue por um dispositivo frágil ou similar) pode ser pousado sobre o adaptador de defletor 40 dentro do colar portado 200 de modo a vedar dento do assento provido pelo oco interno 240. Quando a pressão no interior do revestimento aumenta para uma primeira pressão diferencial, o dispositivo frágil 250 dentro do colar portado 200 é cisalhado, deslocando, desse modo, a luva interna deslizante 230 dentro do colar portado 200 de modo a vedar as portas 210 na parede lateral. Quando a pressão no interior do revestimento aumenta para uma segunda pressão diferencial, o dispositivo frágil acoplando o mandril interno ao plugue de cimentação é cisalhado, deslocando o mandril interno e permitindo que o fluxo de fluido seja retomado através do plugue de cimentação.

Embora o uso dos plugues de cimentação da presente invenção em aplicações de liberação subterrânea tenha sido descrito, outros modos de realização da presente invenção podem, vantajosamente, empregar estes pingues de cimentação como plugues de liberação superficial convencionais. Por exemplo, um plugue de cimentação de fundo lançado da superfície, compreendendo um mandril interno destacável em conjunto com um adaptador de deíletor e defletor de desvio da presente invenção, pode se mostrai' particularmente útil em aplicações de poços horizontais, para mitigai' problemas potenciais com o acúmulo de uma camada de sólidos na seção horizontal do poço. Dentre outros benefícios, os plugues de cimentação de fundo lançados da superfície, com mandris internos destacáveis, podem ser úteis a um operador em aplicações nas quais seja desejável emprega um plugue de cimentação de fundo que pode ser modificado na superfície para efetuar uma função particular, conforme necessário; essas modificações podem compreender a substituição de um dispositivo frágil instalado neste plugue de cimentação de fundo a uma pressão particular com um dispositivo frágil que é cisalhado a uma pressão diferente, mais adequado para a taref a particular a ser executada.

Por conseguinte, a presente invenção é bem adequada para executar os objetivos e atingir as finalidades e vantagens mencionadas, bem como, aquelas que lhe são inerentes. Embora invenção tenha sido ilustrada, descrita e definida pela referência a exemplos de modos de realização da invenção, uma tal referência não implica em uma limitação da invenção, e nenhuma limitação deverá ser inferida. A invenção é capaz de modificação considerável, alteração e equivalentes em forma e função, como ocorrerá a alguém experiente na técnica e tendo o benefício desta invenção. Os modos de realização ilustrados e descritos da invenção são apenas exemplos, e não são exaustivos dói escopo da invenção. Consequentemente, a invenção tem a pretensão de só scr limitada pelo espírito e escopo das reivindicações anexas, dando total reconhecimento a equivalentes em todos os aspectos.

Claims

1. Método de separai- fluidos sucessivamente introduzidos em um furo do poço subterrâneo, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: introduzir um primeiro fluido no furo do poço através da coluna de revestimento; introduzir um segundo fluido no furo do poço atrás do primeiro fluido de modo que uma interface entre os dois fluidos seja formada; suspender um conjunto (90, 120) compreendendo uma pluralidade de tampões (10, 20, 30, 60) dentro da coluna de revestimento, onde pelo menos um dos tampões (10,20, 60) compreende um corpo externo (11,21) e um mandril interno destacável (13, 23) acoplado ao corpo externo (11,21); instalai- um adaptador de defletor (40) na coluna de revestimento, em que o adaptador de defletor (40) tem um furo interno desenhado para encaixar e vedar contra pelo menos um dos tampões (10,20 60); e, empregar o pelo menos um tampão (10, 20, 60) dentro da coluna de revestimento na interface dos primeiro e segundo fluídos.

2. Método de acordo com a reivindicação 1 caracterizado pelo fato de que a etapa de introduzir um segundo fluído no furo do poço ocorre depois da etapa de suspender um conjunto (90, 120) compreendendo uma pluralidade de tampões (10, 20,30, 60) dentro da coluna de revestimento.

3. Método de acordo com a reivindicação I, caracterizado pelo fato de que a coluna de revestimento tem um diâmetro interno e o mandril interno destacável (13, 23) tem um comprimento maior do que o diâmetro interno da coluna de revestimento.

4. Método de acordo com a reivindicação I, caracterizado pelo fato de que a etapa de empregar pelo menos um dos tampões (10, 20, 60) compreende as etapas de: colocar um dispositivo de liberação no furo do poço; contatar pelo menos um dos tampões (10, 20, 60) com o dispositivo de liberação; e, fazer com que pelo menos um dos tampões (10, 20, 60) se separe do conjunto (90, 120).

5. Método de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de liberação compreende um dispositivo de queda livre ou um dispositivo de deslocamento positivo,

6. Método de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de deslocamento positivo compreende um dardo.

7. Método de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de deslocamento positivo tem urna peça de proa, e a peça de proa compreende um perfil de chaveta exclusivo.

8. Método de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o mandril interno destacável (13, 23) tein um furo interno, e em que o furo interno compreende um perfil de recepção exclusivo (160, 165), como um dispositivo de liberação, compreendendo um perfil de chaveta exclusivo casado para travar dentro da mesma.

9. Método de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de deslocamento positivo tem uma peça de proa e a peça de proa compreende um mecanismo de travamento (37).

10. Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o mecanismo de travamento (37) é um anel "C" auto-energizado.

11. Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o mandril interno destacável (13,23) tem um furo intemo, onde o furo interno é configurado para aceitar um mecanismo de travamento (37) sobre um dispositivo de liberação.

12. Método de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato dc que os tampões são acoplados um ao outro por pelo menos um dispositivo frágil (14, 24).

13. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o pelo menos uni dispositivo frágil (14, 24, 51, 52) compreende um pino cisalhável, um anel cisalhável, uma junta de cola de resistência controlada, ou uma combinação dos mesmos.

14. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a etapa de fazer com que pelo menos um dos tampões (10, 20, 60) se separe do conjunto (90, 120) compreende cisalhar o pelo menos um dispositivo frágil (14,24).

15. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos um tampão (10, 20, 60) compreende um perfil de chaveta exclusivo.

16. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos um tampão (10, 20, 60) compreende um mecanismo de travamento (37).

17. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma porção do furo interno compreende um perfil de recepção exclusivo (49) de modo que um tampão (10, 20, 60) compreendendo um perfil de chaveta exclusivo poder travar dentro do mesmo.

18. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma porção do furo interno é configurada para aceitar um mecanismo de travamento (37) sobre um tampão (10,20,60).

19. Método de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que cada um da pluralidade de tampões (10, 20, 30, 60) compreende um mecanismo de travamento (37), e em que uma válvula flutuante não está presente dentro da coluna de revestimento.

20. Método de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que pelo menos um da pluralidade de tampões (10,20, 30, 60) compreende uma porção receptora configurada para aceitar um mecanismo de travamento (37) de uma extremidade de ataque de um tampão sucessivo.

21. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma porção do furo interno é afunilada.

22. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o adaptador de defletor (40) compreende um tubo agarrador perfurado (42).

23. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda a etapa de aplicar uma pressão diferencial através do mandril interno (13,23) do pelo menos um tampão, após a etapa de empregar o pelo menos um tampão, fazendo com que, desse modo, o mandril interno (13, 23) se destaque do corpo externo (11,21) do pelo menos um tampão.

24. Método de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que compreende ainda a etapa de pousar o pelo menos um tampão no topo ou contra um adaptador de defletor, e onde a etapa de pousar o pelo menos um tampão é efetuada antes da etapa de aplicar uma pressão diferencial.

25. Método de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que compreende ainda a etapa de agarrar o mandril interno (13, 23) destacado em um tubo agarrador perfurado (42) acoplado a um adaptador de defletor (40) instalado na coluna de revestimento.

26. Método de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que compreende ainda a etapa de permitir que o mandril interno (13, 23) destacado caia sobre a válvula flutuante instalada na coluna de revestimento.

27. Método de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que compreende ainda a etapa de permitir que o mandril interno (13, 23) destacado caia sobre um defletor de desvio (500) instalado na coluna de revestimento.

28. Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o furo interno tem um diâmetro interno, e o diâmetro interno fica na faixa entre cerca de 70% e cerca de 90% do diâmetro interno da coluna de revestimento.

29. Sistema de tampão para separar fluidos sucessivamente introduzidos em uma passagem, caracterizado pelo fato de que compreende: um conjunto (90, 120) compreendendo uma pluralidade de tampões (10,20,30,60); e, um adaptador de defletor (40), onde pelo menos um tampão (10, 20, 60) compreende um corpo externo (11, 21) e um mandril interno destacável (13, 23) acoplado ao corpo externo (11, 21), em que o adaptador de defletor (40) tem uma superfície interna adaptada para encaixar em pelo menos um da pluralidade de tampões (10, 20, 30, 60); e em que a pluralidade de tampões (10, 20, 30, 60) são destacáveis acoplados um ao outro.

30. Sistema de tampão de acordo com a reivindicação 29, caracterizado pelo fato de que a passagem tem um diâmetro e o mandril interno (13,23) tem um comprimento maior do que o diâmetro da passagem.

31. Sistema de tampão de acordo com a reivindicação 29, caracterizado pelo fato de que o mandril interno (13, 23) é acoplado ao corpo externo (11,21) por pelo menos um dispositivo frágil (14,24).

32. Sistema de tampão de acordo com a reivindicação 31, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um dispositivo frágil (14, 24, 51, 52) compreende um pino cisalhável, um anel cisalhável, uma junta de cola de resistência controlada, ou uma combinação dos mesmos.

33. Sistema de tampão de acordo com a reivindicação 29, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um da pluralidade de tampões (10, 20, 30, 60) é acoplado a um outro da pluralidade de tampões (10, 20, 30, 60) por pelo menos um dispositivo frágil (14,24).

34. Sistema de tampão de acordo com a reivindicação 33, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um dispositivo frágil (14, 24, 51, 52) compreende um pino cisalhável, um anel cisalhável, uma junta de cola de resistência controlada, ou uma combinação dos mesmos.

35. Sistema de tampão de acordo com a reivindicação 29, caracterizado pelo fato de que dois tampões adjacentes terem mandris internos (13, 23) e de que os mandris internos (13, 23) de tampões adjacentes ficarem ombreados um com outro.

36. Sistema de tampão de acordo com a reivindicação 35, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um da pluralidade de tampões (10, 20, 30, 60) é acoplado a um outro da pluralidade de tampões (10, 20, 30, 60) por pelo menos um dispositivo frágil (14, 24, 51, 52), e o ombreamento impede cisalhamento prematuro do pelo menos um dispositivo frágil (14, 24) pelo direcionamento de carregamento compressivo através dos mandris internos (13, 23).

37. Sistema de tampão de acordo com a reivindicação 36, caracterizado pelo fato de que o ombreamento ocorre em áreas de ombreamento entalhadas.

38. Sistema de tampão de acordo com a reivindicação 37, caracterizado pelo fato de que essas áreas de ombreamento entalhadas impedem a vedação hidráulica dos mandris internos (13, 23) um contra o outro.

39. Sistema de tampão de acordo com a reivindicação 29, caracterizado pelo fato de que o conjunto (90, 120) de tampões compreende um tampão de cimentação de topo e pelo menos um tampão de cimentação de fundo tendo um mandril interno.

40. Sistema de tampão de acordo com a reivindicação 39, caracterizado pelo fato de que o tampão de cimentação de topo compreende uma luva interna que fica ombreada conta o mandril interno (13,23) do pelo menos um tampão de cimentação de fundo.

41. Sistema de tampão de acordo com a reivindicação 39, caracterizado pelo fato de que o tampão de cimentação de topo compreende um mecanismo de liberação de pinça (35) para desencaixar o tampão de cimentação de topo de uma coluna de trabalho.

42. Sistema de tampão de acordo com a reivindicação 29, caracterizado pelo fato de que o conjunto (90, 120) de tampões compreende um tampão de cimentação de topo em uma extremidade do conjunto (90, 120), um primeiro tampão de cimentação de fundo na outra extremidade do conjunto (90, 120), e pelo menos um segundo tampão de cimentação de fundo disposto entre o tampão de cimentação de topo e o primeiro tampão de cimentação de fundo, o pelo menos um segundo tampão de cimentação de fundo compreende um mandril interno destacável (13, 23), onde cada um dos tampões no conjunto (90, 120) tem meios para acoplar de modo vedado cada tampão a um tampão adjacente, e onde os meios de vedação são configurados de modo que, pela aplicação de uma pressão diferencial através do conjunto (90, 120) de tampão, o mandril interno (13, 23) do pelo menos um segundo tampão de cimentação de fundo seja mantido em compressão.

43. Sistema de tampão de acordo com a reivindicação 42, caracterizado pelo fato de que os meios de vedação compreendem uma primeira vedação entre o tampão de cimentação de topo e o conjunto (90, 120), e uma segunda vedação entre o pelo menos um segundo tampão de cimentação de fundo e o conjunto (90,120), onde cada vedação tem um diâmetro e onde o diâmetro da segunda vedação excede o diâmetro da primeira vedação.

44. Sistema de tampão de acordo com a reivindicação 29, caracterizado pelo fato de que uma porção da superfície interna é afunilada.

45. Sistema de tampão de acordo com a reivindicação 44, caracterizado pelo fato de que a superfície interna tem um diâmetro interno, e o diâmetro interno da superfície interna fica na faixa entre cerca de 70% e cerca de 85% do diâmetro interno da coluna de revestimento.

46. Sistema de tampão de acordo com a reivindicação 29, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um tubo agarrador perfurado (42) acoplado ao adaptador de defletor.

47. Sistema de tampão de acordo com a reivindicação 29, caracterizado pelo fato de que uma extremidade de pelo menos um tampão compreende um arranjo de vedação de face (29).

48. Sistema de tampão de acordo com a reivindicação 29, caracterizado pelo fato de que uma extremidade de pelo menos um tampão compreende um arranjo proa-vedação,

49. Sistema de tampão de acordo com a reivindicação 48, caracterizado pelo fato de que o arranjo proa-vedação compreende um perfil de chaveta exclusivo*

50. Sistema de tampão de acordo com a reivindicação 48, caracterizado pelo fato de que o arranjo proa-vedaçâo compreende ainda um mecanismo de travamento (37).

51. Sistema de tampão de acordo com a reivindicação 50, caracterizado pelo fato de que o mecanismo de travamento (37) é um anel “CT auto-energizado.

52. Sistema de tampão de acordo com a reivindicação 29, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um defletor de desvio (500) sobre o qual pousa um mandril interno (13, 23) do pelo menos um da pluralidade de tampões (10, 20,30, 60).

53. Sistema de tampão de acordo com a reivindicação 29, caracterizado pelo fato de que uma porção da superfície interna compreende um perfil de chaveta exclusivo de modo que um tampão tendo um perfil de chaveta exclusivo casado possa trava dentro do mesmo.

54. Sistema de tampão de acordo com a reivindicação 29, caracterizado pelo fato de que uma porção da superfície interna é configurada para aceitar um mecanismo de travamento (37) sobre um tampão.

55. Sistema de tampão de acordo com a reivindicação 29, caracterizado pelo fato de que o mandril interno destacável (13, 23) tem um furo interno, e o furo interno é configurado para aceitar um mecanismo de travamento (37) sobre um dispositivo de liberação.

56. Sistema de tampão de acordo com a reivindicação 29, caracterizado pelo fato de que o mandril interno destacável (13, 23) tem um furo interno, e o furo interno compreende um perfil de chaveta exclusivo de modo que um dispositivo de liberação tendo um perfil de chaveta exclusivo possa travar dentro do mesmo.