BRPI0512626B1 - sistemas de perfuração e métodos utilizando múltiplas colunas tubulares empregáveis independentemente - Google Patents

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Allen Sinor
Joel Wilmer
Larry Watkins
Roger Fincher
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Abstract

sistemas de perfuração e metodos utilizando multiplas colunas tubulares empregáveis independentemente um novo sistema de perfuração de furo de poço e um método utilizam múltiplas colunas tubulares empregáveis independentemente para a perfuração, o revestimento e a cimentação de múltiplas seções de furo, sem manobras intervenientes para a superfície. em uma modalidade, o sistema de perfuração inclui dois ou mais membros tubulares telescópicos independentes, que formam um conjunto tubular aninhado, e um ou mais sensores dispostos no conjunto tubular aninhado. a coluna tubular aninhada (10) é empregada no furo de poço em conjunto com um conjunto de fundo de poço (bha) (100). em algumas modalidades, um motor de perfuração (1020, 1120, 1220) para rotação de uma broca de perfuração também é posicionado no conjunto tubular. os sensores podem ser dispostos em um estator do motor de perfuração ou adjacente ao motor. também, em modalidades, os sensores (1130) podem ser posicionados em membros extensíveis (1140) que podem posicionar o sensor ou os sensores adjacentes à parede de furo de poço (1154).

Description

SISTEMAS DE PERFURAÇÃO E MÉTODOS UTILIZANDO MÚLTIPLAS COLUNAS TUBULARES EMPREGÁVEIS INDEPENDENTEMENTE Antecedentes da Invenção 1. Campo da Invenção A presente invenção se refere geralmente à perfuração de um furo de poço subterrâneo e, mais especificamente, a sensores usados em relação a conjuntos tubulares aninhados que podem perfurar e uma linha de seção de um furo de poço que tem uma manobra interveniente de uma coluna de perfuração e um BHA para a superfície. 2. Estado da Técnica Anterior Hidrocarbonetos, tais como óleo ou gãs de um campo de óleo, são produzidos a partir de furos de poço que se interceptam um ou mais reservatórios de produção de hidrocarboneto no campo de óleo. O tempo e o investimento de capital associados à perfuração desses poços sempre foram substanciais. Os fatores que influenciam o custo geral de um poço incluem o tempo requerido para a perfuração de um furo de poço, a acessibilidade geográfica do campo de óleo e a complexidade e/ou a profundidade do furo de poço. Na discussão abaixo, tornar-se-á evidente que, sob muitas circunstâncias, os custos preditos para a perfuração de um furo de poço em particular não podem ser suficientemente deslocados pela produção esperada de hidrocarbonetos a partir do reservatório que o furo de poço drena, desse modo tornando tais campos de óleo não econômicos de se desenvolver.
Conforme é bem conhecido, os furos de poço de campo de óleo são perfurados pela rotação de uma broca de perfuração transportada para o furo de poço por uma coluna de perfuração. A coluna de perfuração inclui um tubo de perfuração (tubulação) que tem em sua extremidade de fundo um conjunto de perfuração (também referido como o "conjunto de fundo de poço" ou "BHA") que porta a broca de perfuração para a perfuração do furo de poço. Após uma porção selecionada do furo de poço ter sido perfurada, esta seção de "furo aberto" usualmente é revestida ou encamisada com uma coluna ou uma seção de revestimento. Em alguns casos, é possível perfurar um furo de poço até a profundidade almejada e, depois disso, revestir o furo de poço. Mais freqüentemente, a trajetória planejada de um furo de poço e as propriedades de formação requererão que seções do furo de poço sejam revestidas, antes de seções sucessivas do furo de poço poderem ser perfuradas. Por exemplo, o furo de poço pode interceptar várias zonas, cada uma das quais podendo ter fluidos diferentes (por exemplo, água, gás, óleo) . Assim, um revestimento pode ser necessário para a provisão de um isolamento zonal; por exemplo, evitar que uma zona de água invada uma zona de óleo. Mais ainda, a atividade de perfuração pode requerer o uso de um fluido de perfuração tendo pressões que excedem a pressão de fratura das seções de "furo aberto". Assim, o revestimento pode ser necessário para se evitarem danos à formação exposta. Também, o revestimento pode ser necessário para manutenção da estabilidade do furo de poço; por exemplo, para se evitar que o furo de poço colapse. Portanto, a perfuração e o revestimento de acordo com o processo convencional tipicamente requerem a perfuração de uma seção de furo de poço, a manobra da coluna de perfuração e da broca de perfuração para fora do furo de poço, o transporte de um revestimento para o furo de poço, a cimentação do revestimento no lugar, a manobra da coluna de perfuração de volta para o furo de poço, a perfuração da próxima seção, e assim por diante.
Infelizmente, os métodos de perfuração e revestimento convencionais podem consumir tempo, porque os furos de poço rotineiramente atingem profundidades de centenas de metros. Assim, o tempo requerido para se manobrar simplesmente a coluna na descida e na subida pelo furo de poço pode requerer dezenas de horas. Durante uma manobra, nenhuma outra atividade significativa usualmente ocorre (por exemplo, uma perfuração ou um revestimento do furo de poço). O tempo inativo pode ser particularmente desvantajoso, dado que os custos de sonda se aproximam e excedem a uma centena de milhares de dólares por dia. Múltiplas manobras podem ser desvantajosas, porque elas podem atrasar o começo de uma produção lucrativa. Mais ainda, o controle do poço pode ser difícil durante o período de tempo em que o tubo de perfuração está sendo removido e o revestimento está sendo disposto no furo de poço. Também, conforme é conhecido, cada manobra de descida e de subida do furo de poço porta o risco de a coluna de perfuração se tornar aderida no furo de poço ou sofrer algum outro momento de falha, que requer uma operação de remedição dispendiosa (por exemplo, recuperação por pesca, desvio, etc.). A presente invenção se dirige a estes e outros inconvenientes da técnica anterior.
Sumário da Invenção A presente invenção provê, em um aspecto, sistemas, dispositivos e métodos que permitem que uma coluna de perfuração e um conjunto de fundo de poço anexado (BHA) perfurem e revistam seções sucessivas de furo de poço, sem a necessidade de manobras de intervenção de subida pelo furo de poço. Em uma modalidade, um conjunto tubular aninhado formado por duas ou mais colunas tubulares é transportado para um furo de poço por uma coluna de perfuração provida com um BHA. Os dispositivos usados em conjunto com o conjunto tubular aninhado podem incluir um dispositivo de alargamento de furo para se permitir o alargamento do diâmetro do furo de poço, um dispositivo de retração de BHA para a retração seletiva do BHA no conjunto tubular aninhado, uma extensão de coluna de perfuração que conecta o conjunto tubular aninhado ao BHA, uma broca de ponteira de camisa aninhada para escarear e/ou perfurar o furo de poço, e uma ferramenta de pendurai de revestimento aninhada para o intertravamento seletivo das colunas tubulares. Dispositivos tais como desviadores de escoamento de fluido superiores e inferiores e uma transposição podem ser usados para atuação dos componentes descritos acima e para controle dos percursos de fluxo de cimento e fluido de perfuração. As colunas tubulares do conjunto tubular podem ser qualquer estrutura que possa ser conectada ao furo de poço, de forma permanente ou temporária, para a provisão de isolamento, resistência, estabilidade e/ou proteção para uma seção de um furo de poço. Estas colunas tubulares podem ser dispostas telescopicamente, de uma forma "aninhada" ou de uma forma empilhada axialmente.
Em um modo de operação de exemplo, um conjunto tubular aninhado constituído por pelo menos uma coluna tubular interna e uma externa é temporariamente suspenso ou ancorado imediatamente acima da profundidade total de poço para a operação de perfuração. Conforme a próxima seção de poço for perfurada, o conjunto tubular aninhado será levado para a seção perfurada durante a operação de perfuração por seu acoplamento ao BHA de perfuração. Uma vez que uma profundidade selecionada seja atingida, a coluna tubular externa é conectada ao furo de poço. Conforme a próxima seção de furo de poço é perfurada, a coluna tubular interna remanescente é levada juntamente com o BHA, conforme esta seção for perfurada e conectada ao furo de poço após uma outra profundidade selecionada ter sido atingida. Estas etapas, ou variações destas etapas, são continuadas até que as colunas tubulares que constituem o conjunto tubular aninhado terem sido conectadas, de forma temporária ou permanente, às seções de furo de poço perfurado. Após isso, o BHA pode ser retirado do furo de poço ou deixado no lugar. Em qualquer caso, será apreciado que a redução de manobras de descida e subida do BHA e da coluna de perfuração do furo de poço proverá uma redução correspondente no tempo necessário para a perfuração e a completação de um furo de poço.
Em modalidades, a presente invenção provê um sistema para a perfuração de um furo de poço que inclui um ou mais sensores usados em conjunto com um conjunto tubular adaptado para ser conectado ao furo de poço. O conjunto tubular inclui pelo menos duas colunas tubulares empregadas de uma maneira previamente descrita. Vantajosamente, as ferramentas de avaliação de formação e outros sensores são posicionados pelo menos parcialmente na coluna tubular ao invés de posicionados no BHA. Assim, o comprimento do BHA se estendendo abaixo do conjunto tubular é correspondentemente reduzido. Pelo posicionamento de ferramentas de avaliação de formação, tais como ferramentas para a medição de raios gama, resistividade, etc. no exterior do conjunto tubular, o metal que constitui o conjunto tubular não interferirá com a operação dessas ferramentas. Ainda, sensores para a medição de parâmetros de interesse relativos a fluidos de furo de poço ou fluidos de perfuração também podem ser dispostos no conjunto tubular.
Em algumas modalidades, o conjunto tubular inclui um motor de perfuração para a rotação de uma broca de perfuração provida no BHA. Nessas modalidades, os sensores podem ser posicionados no motor de perfuração ou em uma seção adjacente ao motor de perfuração. Adicionalmente, em modalidades, os sensores podem ser separados da parede de furo de poço durante uma operação. Isto pode ocorrer, por exemplo, quando o sensor ou os sensores forem posicionados poço acima de um dispositivo de alargamento de furo. Esta separação pode prejudicar a operação de algumas ferramentas de avaliação de poço. Portanto, em tais situações, o sensor ou os sensores podem ser posicionados em membros extensíveis que movem os sensores radialmente em direção à parede de furo de poço.
Os exemplos dos recursos mais importantes da invenção foram resumidos (embora de forma bastante ampla), de modo que a descrição detalhada dos mesmos, que se segue, possa ser mais bem compreendida, e de modo que as contribuições que eles representam para a técnica possam ser apreciadas.
Obviamente, há recursos adicionais da invenção que serão descritos a partir deste ponto, e os quais formarão o assunto das reivindicações em apenso a este.
Breve Descrição das Figuras Para uma compreensão detalhada da presente invenção, referências devem ser feitas à descrição detalhada a seguir da modalidade preferida, tomada em conjunto com os desenhos associados, nos quais elementos iguais receberam números iguais, e onde: a Fig. 1 ilustra esquematicamente uma vista em elevação de uma modalidade de um conjunto tubular aninhado feito de acordo com uma modalidade da presente invenção; a Fig. 2 ilustra esquematicamente um arranjo funcional de uma modalidade do conjunto tubular aninhado em conjunto com um conjunto de fundo de poço; a Fig. 3 ilustra um fluxograma de uma modalidade de um método de acordo com a presente invenção; a Fig. 4 mostra uma vista em seção transversal esquemática de uma modalidade de um conjunto de perfuração que inclui três brocas de perfuração dispostas em uma relação telescópica aninhada de acordo com a presente invenção; a Fig. 5 mostra uma vista em seção transversal esquemática do conjunto de perfuração mostrado na Fig. 4 em uma relação telescópica estendida; a Fig. 6 mostra uma vista em seção transversal esquemática de um conjunto de perfuração de acordo com uma modalidade da presente invenção incluindo três seções de revestimento e uma broca de perfuração rotativa; a Fig. 7 mostra uma vista em seção transversal esquemãtica de um conjunto de perfuração de acordo com uma modalidade da presente invenção incluindo uma broca de revestimento de acordo com uma modalidade da presente invenção e três seções de revestimento; e a Fig. 8 mostra uma vista em seção transversal esquemãtica de sensores posicionados em um motor de perfuração posicionado em um conjunto tubular; a Fig. 9 mostra uma vista em seção transversal esquemãtica de sensores posicionados em braços extensíveis em um conjunto tubular; e a Fig. 10 mostra uma vista em seção transversal esquemãtica de sensores posicionados em uma seção de um conjunto tubular adjacente a um motor de perfuração posicionado em um conjunto tubular.
Descrição Detalhada A presente invenção provê, em um aspecto, sistemas, dispositivos e métodos para a perfuração e o suporte estrutural de duas ou mais seções abertas em uma manobra única para o furo de poço. A presente invenção é susceptível a modalidades de formas diferentes. São mostradas nos desenhos e serão descritas aqui em detalhes modalidades específicas da presente invenção com a compreensão que a presente exposição é para ser considerada uma exemplificação dos princípios da invenção, e não se pretende limitar a invenção àquilo ilustrado e descrito aqui.
Com referêncra, agora, à Fig. 1, é mostrada esquematicamente uma modalidade de um conjunto de revestimento ou camisa 10 (ou "conjunto tubular 10") que é disposto de forma concêntrica ou de uma maneira "aninhada". Os termos "camisa" e "revestimento" serão usados de foram intercambiável completamente, para designarem geralmente uma estrutura tubular para a provisão de isolamento, resistência, estabilidade e proteção para uma seção de um furo de poço. Estes termos não são pretendidos para identificarem qualquer tipo ou classe em particular de elementos tubulares de furo de poço ou especificar quaisquer dimensões em particular, espessuras de parede, materiais ou outras características como estas. Mais ainda, embora elementos tubulares geralmente tenham uma seção transversal circular, outros formatos de seção transversal (por exemplo, ovóide) podem ser utilizados. Adicionalmente, embora camisas e revestimentos comumente sejam cimentados para a provisão de uma ou mais de suas funções declaradas, estes elementos tubulares para o furo de poço podem ser adequados para a presente invenção (por exemplo, obturadores externos para o revestimento podem prover isolamento zonal adequado). Mais ainda, embora arranjos "aninhados" sejam descritos aqui, deve ser compreendido que outros arranjos (por exemplo, alinhados serialmente) também podem ser adequados em certas aplicações. Por exemplo, dois elementos tubulares podem ser axialmente empilhados no furo de poço. Após o elemento tubular ser conectado ao furo de poço, o elemento tubular superior pode passar através do elemento tubular inferior durante uma perfuração da próxima seção do furo de poço. Em uma modalidade, o passe através disso pode ser facilitado ao se tornar o elemento tubular inferior de diâmetro maior do que o elemento tubular superior ou pela expansão do elemento tubular inferior.
Na modalidade da Fig. 1, o conjunto tubular aninhado 10 inclui uma pluralidade de colunas tubulares dispostas concentricamente 12, 14, 16 que podem ser transportadas para o furo de poço 18 por uma coluna de perfuração 20 provida com um conjunto de fundo de poço (BHA) 100. Estas colunas tubulares concêntricas ou aninhadas 12, 14, 16 podem se estender independentemente uma a partir da outra de uma forma telescópica para, desse modo, entrarem e revestirem seções de furo aberto, por exemplo, a seção 22, formada pelo BHA 100. Em uma modalidade, a coluna tubular aninhada inclui mecanismos de controle de escoamento de fluido que, quando atuados, seletivamente canalizam o cimento para um espaço anular entre a parede do furo de poço perfurado e a camisa de revestimento adjacente. Assim, duas ou mais seções de furo de poço perfuradas podem se revestidas e cimentadas com uma manobra da coluna de perfuração para o furo de poço. Em um emprego de exemplo, o conjunto de coluna tubular concêntrica múltipla empregável independentemente 10 é transportado para o furo de poço 18 após uma certa estrutura de superfície, tal como um tubo de superfície 24, uma cabeça de poço 26 e um conjunto de prevenção de erupção (BOP) 28, ter sido estabelecida.
Com referência, agora, à Fig. 2, é mostrado esquematicamente um arranjo funcional do conjunto tubular aninhado 10, conforme empregado com um BHA 100. A modalidade ilustrativa da Fig. 2 inclui um BHA 100, um dispositivo de aumento de furo 120, um dispositivo de retração de BHA 130, desviadores de escoamento de fluido superior e inferior 14 0, 180, uma extensão de coluna de perfuração 150, uma broca de ponteira de revestimento aninhada 160, ferramenta de pendurai de revestimento aninhada 170, interligação de camisa aninhada 190, e uma coluna de perfuração 20. Por brevidade, o BHA 100 não é mostrado de forma pictórica, considerando-se que os ensinamentos da presence invenção não estão limitados a qualquer projeto etn particular de BHA e podem se aplicar com efetividade igual a sistemas relativamente simples de acionamento pelo topo, bem como a sistemas direcionáveis rotativos tridimensionais sofisticados.
Vantajosamente, o BHA 100 pode ser de projeto convencional e incluir recursos tais como uma unidade de direção e sensores para a determinação da direção de perfuração, da performance do BHA e das propriedades da formação. Meramente a título de ilustração, um BHA 100 de exemplo pode incluir uma broca de perfuração 102, dispositivos de controle de direção 104, um motor de perfuração 106 para rotação da broca de perfuração 102, e um dispositivo 108 para controle do peso sobre a broca ou da força de empuxo sobre a broca 102. A direção é controlada pelo controle dos dispositivos de controle (direção) de direção 104, os quais podem incluir estabilizadores controlados independentemente, uma junta articulada atuada poço abaixo, um alojamento curvado, e um dispositivo de orientação de broca. O BHA 100 também inclui sensores para (i) determinação de condições de conjunto de perfuração durante uma perfuração (parâmetros de conjunto ou ferramenta de perfuração), (ii) determinação de parâmetros de controle de lama, (iii) determinação da posição, direção, inclinação e orientação do BHA, (iv) determinação da condição de furo de poço (parâmetros de furo de poço; por exemplo, temperatura de furo de poço e pressão), (v) determinação de parâmetros de perfuração, tais como o peso sobre a broca, velocidade de rotação, e (vi) determinação de desgaste de broca de perfuração, efetividade de broca de perfuração e vida remanescente esperada da broca de perfuração 102. Os sensores de avaliação de formação 112 determinam a natureza e a condição da formação através da qual o furo de poço está sendo perfurado. As ferramentas de FE de exemplo incluem NMR, ferramentas nucleares e ferramentas para a medição de raios gama, resistividade, permeabilidade, porosidade, etc. As unidades de direção adequadas, membros de aplicação de força, sensores e sistemas relacionados são discutidos nas Patentes U.S. N° 5.168.941 e 6.513.606, cujas exposições são incorporadas aqui como referência, e as quais são comumente cedidas à presente cessionária. Os BHAs adequados incluem aqueles acionados de forma rotativa e/ou acionados por motor.
Com referência, agora, às Fig. 1 e 2, em uma modalidade, o BHA 100 se estende poço abaixo a partir do conjunto tubular aninhado 10 a um comprimento suficiente para expor os sensores de avaliação de formação 112 (se presentes) à seção aberta 22 do furo de poço 18. Também, o tamanho de furo de poço perfurado pelo BHA 10 é otimizado para avaliação da formação, se tais ferramentas forem utilizadas. Outros parâmetros de configuração e considerações dependerão da aplicação em particular. Em algumas modalidades, o diâmetro externo do BHA 100 é selecionado para permitir que pelo menos parte do BHA 100 seja retraída para um orifício central 17 do revestimento mais interno 16 (Fig. 1) . Em um modo de operação, a broca de perfuração 102 e o conjunto de direção 104 são acionados por motor e as terramentas de avaliação de formação 112 são giradas lentamente pela rotação da coluna de perfuração completa 20 e do conjunto tubular aninhado 10.
Para facilitar a progressão poço abaixo do conjunto tubular aninhado 10, uma modalidade do dispositivo de alargamento de furo 120 utiliza uma ação de corte rotativa para alargar o diâmetro do furo de poço 22. 0 dispositivo de alargamento de furo 12 0 pode trabalhar em conjunto com ou independentemente da broca de ponteira de revestimento 160 para desintegração da formação. 0 dispositivo de alargamento de furo 120 está localizado poço acima das ferramentas de avaliação de formação 112 e poço abaixo da broca de ponteira de revestimento aninhada 130. O dispositivo de alargamento de furo 120 pode utilizar cortadores dispostos em braços extensíveis ou nervuras que podem ser abertos para dois ou mais diâmetros selecionados e controlados. A estrutura de corte também pode ser formada em um colar, mandril ou em um outro dispositivo similar. Em outras modalidades, o dispositivo de alargamento de furo pode ser configurado para prover um diâmetro ou uma faixa controlada de diâmetros de corte. Em aplicações em que o dispositivo de alargamento de furo 120 pode precisar de mais velocidade de rotação do que aquela oferecida pela rotação da coluna de perfuração 20, um motor 122 pode ser usado para acionamento do dispositivo de alargamento de furo 120. O motor 122 pode ser, por exemplo, um conjunto de motor de perfuração modificado (não mostrado) que tem um alojamento de motor externo acionando o dispositivo de alargamento de furo 120 e um eixo interno conectado a e girando com a coluna de perfuração primária 20 e o conjunto tubular aninhado 10. Em outras modalidades, o motor de perfuração 106 pode acionar o dispositivo de alargamento de furo 12 0 através de um eixo de acionamento adequado ou conjunto de luva (não mostrado) . Em uma modalidade, o diâmetro provido pelo dispositivo de alargamento de furo 120 é em torno de vinte por cento maior do que o diâmetro da coluna tubular não fixada maior poço acima do dispositivo de alargamento de furo 120 e aproximadamente igual ao diâmetro da broca de ponteira de revestimento 160.
Em certas aplicações, pode ser vantajoso apoiar o conjunto tubular aninhado 10 no fundo do furo de poço 18 com pouco ou nenhum "buraco do rato" ou seção de furo aberto abaixo. Em modalidades em que o BHA 100 se estende apreciavelmente a partir do conjunto tubular aninhado 10, o dispositivo de retração de BHA 100 pode ser usado para se retrair parcial ou plenamente o BHA 100 para o conjunto tubular aninhado 10. Em uma modalidade, o dispositivo de retração de BHA 130 provê uma retração seletiva do BHA 100 para o furo mais interno do conjunto tubular aninhado 10 (por exemplo, o furo 17) e uma extensão seletiva do BHA 100 para fora do conjunto tubular aninhado 10. O dispositivo de retração de BHA 130 pode incluir engates de cooperação, estrias ou outros dispositivos mecânicos para acoplamento e desacoplamento do BHA 100 do conjunto tubular aninhado 10. Alternativamente, um conjunto ou ferramenta de ancoragem atuado de forma explosiva, pneumática, hidráulica ou eletromecânica pode ser utilizado. Durante o uso, o dispositivo de retração de BHA 130 é atuado para desencaixe do BHA 100 do conjunto tubular aninhado 10. Quando assim desencaixado, o BHA 100, o qual formou uma seção aberta do furo de poço (ou "furo piloto"), pode ser retraído para o conjunto tubular aninhado 10. Isto permite que o outro revestimento não fixado (por exemplo, o revestimento 14) do conjunto tubular aninhado 10 se mova de forma telescópica para e revista o furo piloto. Em alguns casos, a broca de ponteira de revestimento e o revestimento podem ter de ser escareados antes de o conjunto tubular aninhado 10 ser inserido no furo piloto. Após esta coluna tubular externa ter sido cimentada e testada, o BHA 100 é liberado e perfurado de volta para uma posição estendida. O BHA 100 pode ser retraído pela manipulação da coluna de perfuração 20 ou pelo uso de um dispositivo poço abaixo. Deve ser notado que o dispositivo de retração de BHA 13 0 pode não ser incluído em algumas configurações, por exemplo, onde um "buraco de rato" não é uma preocupação ou onde o BHA 10 0 não se estende apreciavelmente a partir do conjunto tubular aninhado 10.
Conforme citado anteriormente, as modalidades do conjunto tubular aninhado 10 podem ser usadas para a perfuração e o revestimento / a cimentação de uma seção de furo de poço sem uma manobra interveniente do BHA 100 e da coluna de perfuração 20 para a superfície. Para a acomodação de fluidos diferentes e percursos de escoamento de fluido diferentes associados a sucessivas etapas de perfuração e cimentação, uma modalidade do conjunto desviador de escoamento de fluido inferior 140 controla o percurso de fluxo dos vários fluidos (por exemplo, lama de perfuração limpa, lama de retorno, cimento, etc.) usados no processo de perfuração e de cimentação. O conjunto 140 inclui conjuntos de válvula e condutos de fluxo que controlam a comunicação de fluido com a broca de ponteira de revestimento aninhada 160. Em uma configuração, o conjunto de válvula controla o percurso de fluido de retorno, de modo que durante uma perfuração toda a lama de retorno e os cortes sejam direcionados para cima pelo furo anular mais interno (por exemplo, o furo anular 17) , um fluxo pequeno de fluido de perfuração limpo seja direcionado para cima por um espaço anular mais externo (por exemplo, o furo anular 19) e, durante uma cimentação, todos ou substancialmente todos os fluidos sejam direcionados para cima pelo espaço anular mais externo (por exemplo, o furo anular 19). Em outras modalidades, regimes de controle de fluxo diferentes podem ser utilizados (por exemplo, se uma circulação reversa for utilizada, então percursos de fluxo diferentes podem ser necessários).
Em certas modalidades, a extensão de coluna de perfuração 150 conecta o conjunto de pendurai de revestimento aninhado 10 ao BHA 100. Muito como a coluna de perfuração 20, a extensão de coluna de perfuração 150 pode atuar como um condutor de fluido estanque de pressão tubular e um elemento de suporte estrutural para o BHA 100. Em uma modalidade, a extensão de coluna de perfuração 150 pode co-atuar com o dispositivo de retração de BHA 130 e a ferramenta de pendurai de revestimento aninhada 170 para a retração do BHA 100, conforme necessário (por exemplo, durante operações de perfuração de revestimento e cimentação) . Devido ao fato de os carregamentos (por exemplo, de torção e de tração) aplicados à coluna de perfuração 20 e à extensão de coluna de perfuração 150 poderem ser diferentes, estes elementos podem ser formados a partir de materiais diferentes e ter dimensões e configurações diferentes. Em certas outras modalidades, a extensão de coluna de perfuração 150 pode ser estruturalmente similar à coluna de perfuração 20. Em algumas modalidades, a coluna de perfuração 20 pode se estender através do conjunto tubular aninhado 10 e ser conectada diretamente ao BHA 100, sem uma peça de extensão interveniente. 0 termo "coluna de perfuração" deve ser construído em seu sentido mais amplo possível como qualquer estrutura adaptada para suportar operações de furo de poço, incluindo membros tais como colunas de revestimento, colunas de revestimento auxiliar, tubulação de produção, etc.
Em uma modalidade, a broca de ponteira de revestimento aninhada 160 é configurada para escarear e/ou perfurar o furo de poço, para se permitir que o conjunto tubular aninhado 10 progrida prontamente através do furo de poço 18 com o BHA 100. A broca de ponteira de revestimento aninhada 160 pode ser configurada como uma ponteira concêntrica de parte múltipla tendo elementos de corte radiais e orientados longitudinalmente 162, 164 posicionados em um membro tipo de colar anular na extremidade poço abaixo de cada coluna tubular 12, 14, 16 do conjunto tubular aninhado 10. Assim, os elementos de corte 160, 162 se encaixam e cortam a parede de furo de poço, quando o conjunto de revestimento 10 for girado. Os elementos de corte orientados radialmente 162 podem ser configurados para alargarem o furo de poço de uma forma segundo escareador de saída, conforme a broca de perfuração 102 e o dispositivo de alargamento de furo 120 perfurarem à frente. Os elementos de perfuração orientados longitudinalmente 164 se encaixam em e cortam uma face anular da parede de furo de poço, conforme o BHA 100 perfurar o furo de poço 18 e também após o BHA 100 ser puxado de volta para o espaço anular no fim de cada seção. A broca de ponteira de revestimento 160 pode ser configurada para ter uma interface com o sub de controle de escoamento de fluido 140 para se permitir um posicionamento apropriado de cimento e para o controle do fluxo de fluidos de perfuração e cortes. Em algumas modalidades, a broca de ponteira de revestimento 160 é formada como uma pluralidade de anéis concêntricos 166, 167, 168 que são configurados para cisalharem ou de outra forma se destacarem uns dos outros, para se permitir que o conjunto tubular aninhado 10 perfure à frente, após a seção mais externa do revestimento aninhado ter sido cimentada ou de outra forma fixada no lugar. Em certas modalidades, a broca de ponteira 160 é adaptada para suportar e estabilizar a extremidade inferior do conjunto tubular aninhado 10.
Conforme descrito anteriormente, o conjunto tubular 10 provê dois ou mais membros tubulares que podem ser usados para o revestimento de um furo de poço perfurado. Os membros tubulares podem ser dispostos de uma forma concêntrica e telescópica, onde a extremidade inferior do conjunto tubular aninhado 10 é afixada à broca de ponteira de revestimento aninhada 160 e a extremidade superior é conectada ao conjunto de pendurai de revestimento aninhado 170. Em certas modalidades, os revestimentos individuais 12, 14, 16 são formados, cada um, a partir de uma pluralidade de elementos tubulares conjuntos que são constituídos na superfície. Os revestimentos individuais 12, 14, 16 podem ser dispostos para não terem substancialmente nenhum espaçamento anular entre os revestimentos 12, 14, 16 ou dimensionado para prover espaços anulares específicos que, por exemplo, podem atuar como passagens de fluido. Adicionalmente, um ou mais dos revestimentos 12, 14, 16 podem ser de natureza expansível para aumentarem o diâmetro disponível do furo de poço. Mais ainda, os revestimentos 12, 14, 16 não precisam ser idênticos em termos de comprimento, espessura de parede ou materiais. Tampouco os revestimentos 12, 14, 16 têm de ser dispostos de uma forma perfeitamente concêntrica e compacta. Ao invés disso, em certas modalidades, um ou mais revestimentos podem se projetar para fora de um revestimento adjacente. Ainda, em algumas modalidades, um ou mais dos revestimentos 12, 14, 16 são formados plena ou parcialmente a partir de um material, tal como um material não metálico, que não afeta adversamente a performance de ferramentas de avaliação de formação. Deve ser compreendido que, embora três revestimentos sejam mostrados, o conjunto de revestimento 10 pode incluir tantos revestimentos individuais quanto necessário ou praticável para uma dada aplicação.
Em uma modalidade, o sistema de pendurai de revestimento 170 permite um intertravamento seletivo das colunas tubulares 12, 14, 16 que constituem o conjunto de revestimento 10. O sistema de pendurai de revestimento 170 pode ser posicionado na extremidade poço acima de cada revestimento aninhado 12, 14, 16, e pode ser configurado para seletivamente ancorar e liberar os revestimentos individuais 12 14, 16. Em uma modalidade, o conjunto de pendurai de revestimento 170 pode ser configurado para suportar, pelo menos temporariamente, o peso das colunas tubulares 12, 14, 16 e seletivamente liberar a coluna tubular cimentada ou fixada de outra forma do conjunto de revestimento remanescente 10, de modo que o conjunto tubular aninhado remanescente 10 possa prosseguir mais poço abaixo. Na próxima profundidade alvo de seção, a ferramenta de pendurai de revestimento mais externa pode ser restaurada após seu revestimento ter sido cimentado. O pendurai de revestimento mais interno também pode ser tornado expansivel, de modo que duas ou mais seções do conjunto tubular aninhado se tornem da natureza de um monofuro.
Está associado ao sistema de pendurai de revestimento 170 o desviador de escoamento de fluido superior 180, que controla a regulagem seletiva e a liberação do conjunto de pendurai de revestimento, bem como realiza outras funções. Em uma modalidade, o desviador de escoamento de fluido superior inclui um conjunto de válvula adaptado para seqüencialmente liberar os revestimentos, começando com o revestimento externo 12. Da mesma forma, as modalidades da interligação de coluna tubular aninhada 190 provêem uma ponte mecânica e um desvio de fluido através da coluna tubular aninhada 10 que cooperam com o sistema de pendurai de revestimento 170, o desviador de escoamento de fluido superior 180 e outros sistemas descritos acima para atuação de componentes constituintes e controle de escoamento de fluido. Por exemplo, a interligação 190 pode incluir conjuntos de válvula que canalizam um fluido de perfuração limpo para o BHA 100. O tubo de perfuração 20 suporta e porta o conjunto de perfuração de revestimento aninhado 10. Em algumas aplicações, o peso e os carregamentos inerciais (axial e rotativo) do conjunto tubular aninhado 10 podem ser maiores do que em operações de perfuração ou passagem de revestimento convencionais. Assim, o tubo de perfuração 20 pode ser formado para ter mais robustez do que podería ser usado para operações de perfuração convencionais em profundidades iguais. Em outras modalidades, um cabo de suporte de linha auxiliar pode ser usado para o transporte do BHA, do conjunto tubular aninhado e de um outro equipamento poço abaixo.
Com referência, agora, à Fig. 3, é mostrado um fluxograma 200 que ilustra um emprego de exemplo do conjunto tubular aninhado 10, que tem as etapas de: (i) constituição do conjunto tubular e do BHA (etapa 210); (ii) configuração / regulagem do equipamento para perfuração (etapa 220), (iii) perfuração de uma seção de furo de poço (etapa 23 0) ; (iv) configuração / regulagem do equipamento para cimentação e cimentação (etapa 240), (v) configuração / regulagem do equipamento para perfuração após a cimentação (etapa 250) , e (vi) perfuração de uma outra seção do furo de poço (etapa 230). Deve ser apreciado que o BHA e a coluna de perfuração são manobrados para fora do furo na etapa 260, a qual ocorre apenas após a conclusão destas etapas descritas.
Na etapa de constituição 210, uma primeira coluna tubular e uma broca de ponteira de revestimento associada (ou "primeiro subconjunto tubular"), por exemplo, o revestimento radialmente mais externo e broca de ponteira de revestimento associada, são constituídos e passados no furo de poço até um comprimento selecionado para este primeiro subconjunto tubular ser obtido. Este primeiro subconjunto tubular (incluindo o pendurai de revestimento mais externo) é suspenso no furo de poço a partir do piso de sonda de perfuração com ferramentas de manipulação de revestimento convencional (aranhas adaptadoras de cunha, cunhas, etc.). Em seguida, uma segunda coluna tubular e a broca de ponteira de revestimento associada ("segundo subconjunto tubular") são constituídas e passadas no primeiro subconjunto tubular (ou prévio) usando-se ferramentas de passagem de piso de sonda até a segunda broca de ponteira de revestimento estar imediatamente acima da primeira broca de ponteira de revestimento. Um segundo conjunto de pendurai de revestimento é constituído e passado no furo do revestimento mais externo, até que as primeira e segunda brocas de ponteira de revestimento se engatem em conjunto, em cujo momento este pendurai de revestimento é temporariamente fixado. Após a segunda coluna tubular ser temporariamente fixada com um pendurai interno no topo do primeiro subconjunto tubular, a ferramenta de passagem de piso de sonda é desconectada da segunda coluna tubular para preparação para as constituições de subconjunto tubular subseqüentes, se necessário, para a formação do conjunto tubular aninhado 10 ou para se permitir a passagem do BHA de perfuração para o subconjunto de revestimento mais interno.
Com o conjunto tubular aninhado 10 constituído e se pendurando a partir do piso de sonda de perfuração, o BHA e um equipamento de suporte, tal como o dispositivo de retração de BHA, e o sub de desviador de escoamento de fluido inferior, são constituídos e passados com a ferramenta de passagem e posicionados no orifício central do conjunto tubular aninhado 10 (por exemplo, o BHA 100 está imediatamente poço acima dos conjuntos de broca de ponteira de revestimento). Um equipamento de suporte adicional, tal como o conjunto desviador de fluxo superior e a interligação de coluna tubular aninhada então são constituídos e a interligação engatada na coluna tubular mais interna. Após uma primeira junta de tubo de perfuração ser conectada acima da interligação, o tubo de perfuração é elevado para elevação do conjunto tubular aninhado e do BHA, de modo que as cunhas conectando o conjunto tubular aninhado ao piso de sonda sejam liberadas. Com o conjunto tubular aninhado agora livre, o conjunto é abaixado e suspenso pelas cunhas no tubo de perfuração 20. Neste ponto, o conjunto tubular aninhado pode ser elevado para fora das cunhas e passado no furo de poço com o tubo de perfuração de uma maneira convencional. O BHA 100 e o conjunto tubular aninhado 10 são passados no furo de poço até que a broca de ponteira de revestimento 160 e o BHA 100, o qual está retraído no conjunto tubular aninhado 10, estejam imediatamente acima do fundo do furo de poço, ou ainda dentro da última coluna tubular.
Na configuração para a etapa de perfuração 230, o BHA é liberado do dispositivo de retração de BHA e deixado se estender para fora do conjunto tubular aninhado até que o dispositivo de alargamento de furo esteja externo à broca de ponteira de revestimento. 0 dispositivo de alargamento de furo então é atuado, de modo que os elementos de corte que cortam um diâmetro para a acomodação do diâmetro da coluna tubular aninhada mais externa. Um fluido de perfuração então é circulado para energização do motor de perfuração e para iniciação de uma rotação lenta da broca de perfuração. 0 BHA progride para a formação e o BHA engata em uma posição plenamente estendida. Neste ponto, o BHA pode começar a perfurar.
Na etapa de perfuração 230, a perfuração começa com a circulação de fluido de perfuração mantida em vazões adequadas para o acionamento de motores de fundo de poço e a broca de ponteira de revestimento sendo girada pela coluna de perfuração. A perfuração continua até a profundidade alvo ser atingida. O comprimento da seção perfurada, em alguns casos, é determinado pelo comprimento da coluna tubular a ser fixada na seção perfurada. Em algumas configurações, as colunas tubulares aninhadas sobrepor-se-ão até um grau nas suas extremidades, de modo a se manter uma continuidade estrutural entre sucessivas colunas tubulares. Após a profundidade alvo ter sido atingida, uma circulação de fluido de perfuração pode ser continuada ou parada, enquanto o BHA é retraído para o orifício central do conjunto tubular aninhado. Antes de o BHA ser retraído, o dispositivo de alargamento de orifício é atuado para a retração dos braços de perfuração. Dependendo da configuração do dispositivo de alargamento de furo, a atuação pode ser hidráulica, mecânica, eletromecânica, elétrica, pneumática. Em seguida, o dispositivo de retração de BHA é atuado para retração do BHA, até o BHA atingir a posição retraída. Neste ponto, uma rotação de coluna de perfuração fará com que a broca de ponteira de revestimento gire e desintegre a formação. 0 conjunto tubular aninhado perfura à frente até atingir a profundidade alvo. Uma circulação de fluido de perfuração é continuada até o orifício perfurado ser limpo e estar em uma condição adequada para cimentação.
Na etapa de cimentação 240, as válvulas desviadoras de escoamento de fluido inferior e possivelmente superior são primeiramente configuradas para a formação de um percurso de fluxo para cimentação direta no espaço anular entre a parede de furo de poço e o conjunto tubular aninhado. Por exemplo, as válvulas são atuadas para fechamento do percurso anular interno usado para direcionamento do fluido de retorno poço acima e abertura do percurso de fluido para cimentação direta do espaço anular. Os fluidos podem ser circulados e o tubo pode ser manipulado para limpeza deste espaço anular. Após a preparação do furo de poço ser concluída, as bombas de superfície são ativadas para bombeamento do volume desejado de cimento, o que é seguido por um procedimento de lavagem para desenvolvimento de bujões extrudáveis para garantia do posicionamento correto e limpeza do BHA. As medidas adequadas para a manutenção do cimento atrás da coluna tubular incluem manter uma pressão de cimento e/ou usar bujões de engate. Após o cimento ser fixado, as válvulas de desviador de escoamento de fluido são circuladas para se permitir uma atuação do dispositivo de fixação de revestimento e para regulagem do pendurai de revestimento mais externo. Após o pendurai de revestimento ser regulado. A coluna tubular é testada, conforme necessário, quanto à intensidade estrutural e hidráulica. Deve ser compreendido que o cimento é apenas um material de conexão adequado para conexão do elemento tubular ao furo de poço. Outros materiais de conexão incluem, mas não estão limitados a selantes, material de inchamento, epóxis, resinas, polímeros, um material poroso e um material não poroso. Também deve ser compreendido que a cimentação é apenas uma maneira de conexão da coluna tubular ao furo de poço. Outros métodos incluem dispositivos de conexão mecânica, tais como obturadores e dispositivos externos ao revestimento, sejam atuados mecânica, elétrica ou hidraulicamente, que provejam resistência, integridade estrutural e vedação, e também podem ser utilizados. De fato, em algumas modalidades, um tratamento de conexão mecânico, químico, térmico ou outro da coluna tubular pode ser utilizado para a conexão, de forma permanente ou temporária, da coluna tubular ao furo de poço.
Na preparação para a perfuração após a etapa de cimentação 250, as válvulas desviadoras de escoamento de fluido superior e inferior são circuladas ou reconfiguradas para o restabelecimento de percursos de escoamento de fluido de perfuração. Após os percursos de fluido poço abaixo e poço acima serem estabelecidos e confirmados, o BHA é liberado e energizado para perfurar à frente por uma distância específica (por exemplo, uns poucos metros). Após os testes de pressão indicarem que a ponteira recém cimentada é adequada, uma perfuração é continuada até o dispositivo de alargamento de furo poder ser aberto para o diâmetro selecionado. Uma perfuração lenta continua até o BHA engatar na posição estendida. Em seguida, antes de a perfuração poder prosseguir, a coluna tubular recém cimentada é liberada da coluna tubular interna adjacente pela ativação da ferramenta de pendurai de revestimento. Em seguida, o conjunto tubular aninhado remanescente e o BHA são puxados para fora do fundo do furo de poço e as brocas de ponteira de revestimento da coluna tubular recém cimentada e da coluna tubular adjacente são desengatadas. Com o conjunto tubular aninhado e o BHA agora livres, uma rotação lenta é estabelecida e o BHA é lentamente deixado retornar para o fundo de furo de poço. A perfuração agora prossegue muito da mesma maneira conforme na etapa 230, isto é, com uma circulação de fluido de perfuração mantida em vazões adequadas para acionamento de motores de perfuração poço abaixo e a broca de ponteira de revestimento sendo girada pela coluna de perfuração à qual ela está conectada. A perfuração continua até a profundidade alvo ter sido atingida.
As etapas acima são repetidas até que o conjunto tubular mais interno ter sido cimentado e o pendurai de revestimento fixado e testado. Então, são feitas preparações para se puxar o BHA e a coluna de perfuração para fora do furo de poço. Em primeiro lugar, a válvula desviadora de escoamento de fluido inferior é configurada ou circulada para a posição de perfuração e a válvula desviadora de escoamento de fluido superior é circulada para a coluna de perfuração. Em seguida, a ferramenta de passagem, a qual ancora ou conecta o BHA e a coluna de perfuração à coluna tubular cimentada, é atuada para liberação da coluna tubular cimentada, de modo que o BHA possa ser puxado para fora do revestimento mais inferior. Após o BHA ser manobrado para fora do furo de poço na etapa 260, o próximo conjunto tubular aninhado (se necessário) é constituído e transportado para o furo de poço.
Em uma outra modalidade, uma coluna de revestimento única pode ser passada em um furo de poço ao mesmo tempo em que o conjunto de perfuração estiver sendo passado. Por exemplo, em um poço em alto-mar, após o topo do revestimento ter passado abaixo do furo de poço, o revestimento pode ser temporariamente pendurado abaixo da cabeça de poço. Em seguida, a coluna de perfuração é liberada e passada até a profundidade total de perfuração da próxima seção de furo. Após a profundidade total para esta seção de perfuração ser atingida, a coluna de perfuração é puxada de volta para a vizinhança do revestimento pendurado e reengatada. Após o engate, o revestimento é passado para o fundo e cimentado. A coluna de perfuração então é puxada e o processo pode ser repetido. Assim, falando geralmente, uma coluna de revestimento é armazenada no furo de poço ao ser pendurada na cabeça de poço ou a partir de uma pilha submersa. Isto eliminaria a necessidade de o revestimento ser afixado à coluna de perfuração durante a operação de perfuração, mas permite que o conjunto de perfuração lave e escareie o revestimento brevemente após uma seção ter sido perfurada. A recitação acima de equipamento, dispositivos, sistemas e etapas não deve ser compreendida como uma combinação obrigatória para a prática de um ou mais ensinamentos da presente invenção. Ao invés disso, o equipamento, os dispositivos, os sistemas e as etapas são descritos meramente para ilustração das adaptações desejáveis dos ensinamentos da presente invenção a situações que podem ser encontradas em várias aplicações.
Por exemplo, em certas modalidades, um BHA pode ser acoplado a um elemento tubular, tal como uma coluna de revestimento, que tenha um diâmetro suficiente para permitir que o BHA se mova através dele. Em um arranjo como esse, o BHA pode ser adaptado para ser recuperado a partir do furo de poço através de uma linha auxiliar (ou de um outro umbilical adequado).
De uma maneira igual, ferramentas e dispositivos não descritos acima podem ser utilizados em certos casos para facilitação da perfuração e da atividade de completação. Por exemplo, em algumas aplicações, os gradientes de freqüência de fluido de furo de poço podem ser tais que a seção de furo de poço aberta formada pelo BHA pode ser susceptível a uma fratura ou a danos. Um dispositivo para gerenciamento de pressões de furo de poço e controle do impacto de densidade de circulação equivalente (ECD) é um dispositivo de pressão diferencial ativa (dispositivo de APD), tal como uma bomba de jato, uma turbina ou uma bomba centrífuga, em comunicação de fluido com o fluido de retorno. 0 dispositivo de ECD cria uma pressão diferencial através do dispositivo, a qual altera a pressão abaixo ou poço abaixo do dispositivo. O dispositivo de APD pode ser acionado por um motor de deslocamento positivo, uma turbina, um motor elétrico ou um motor hidráulico. O dispositivo de APD pode ser posicionado próximo da seção de furo aberta (por exemplo, poço acima ou adjacente ao conjunto tubular aninhado), para a redução da pressão na seção de furo aberta. Os métodos e dispositivos d gerenciamento de pressão de furo de poço adequados são descritos na Patente U.S. N° 6.648.081 e Patente U.S. N° 6.415.877 e descrito nos Pedidos U.S. intitulados "Active Controlled Bottomhole Pressure System & Method", N° de série 10/783.471 depositado em 20 de fevereiro de 2004 Pedido U.S. intitulado "Subsea Wellbore Drilling System for Reducing Bottom Hole Pressure", N° de série 10/716.106, depositado em 17 de novembro de 2003, os quais desse modo são incorporados como referência para todas as finalidades.
Em muitos casos, o tamanho do tubo de superfície, da cabeça de poço e do BOP determinará o diâmetro máximo do conjunto de revestimento de coluna tubular concêntrico. Mais ainda, o comprimento do tubo de superfície provavelmente determinará o comprimento máximo do primeiro conjunto concêntrico (ou aninhado) a ser passado. Conjuntos tubulares aninhados adicionais poderíam ser passados. O diâmetro e o comprimento destes conjuntos tubulares aninhados sucessivos seriam determinados pelos tamanhos prévios de revestimento / camisa e pela profundidade total do furo de poço no momento em que os conjuntos tubulares aninhados sucessivos forem passados. Deve ser compreendido que pelo menos o diâmetro desses conjuntos tubulares aninhados é o diâmetro enquanto se manobra ou passa no furo de poço e não necessariamente o diâmetro regulado (o qual pode ser, por exemplo, maior devido a uma expansão).
Deve ser compreendido que os termos camisa e revestimento devem ser construídos amplamente para incluírem quaisquer dispositivos ou mecanismos que provejam um ou mais dentre estabilidade de furo de poço, isolamento zonal e uma proteção contra danos / fratura de formação. Mais ainda, deve ser compreendido que o termo "manobra única" ou "manobra reduzida" deve ser construído como envolvendo qualquer procedimento em que não haja uma manobra completa (para dentro ou para fora do poço) correspondente a cada etapa de perfuração e cada etapa de cimentação. Por exemplo, a presente invenção envolve métodos e dispositivos que utilizam uma manobra para revestimento de duas seções de poço abertas e uma outra manobra para cimentação de ambas as seções de poço, o que ainda provê uma redução e uma economia correspondente de uma manobra completa. Ainda outras permutações similares também podem ser utilizadas em relação com a presente invenção, tal como uma manobra parcial para fora do poço.
Deve ser notado que o presente ensinamento pode ser aplicado a ambos os poços em alto-mar e baseados em terra. Mais ainda, as diferenças de equipamento para uma aplicação em terra e em alto-mar podem prover casos em que modificações nas modalidades descritas podem ser aplicadas vantajosamente. Por exemplo, conforme é conhecido, um condutor submarino freqüentemente é usado em uma aplicação em alto-mar para conexão, de uma forma umbilical, de uma cabeça de poço submarina a uma instalação de superfície (por exemplo, uma plataforma flutuante). Em certas modalidades, um conjunto tubular aninhado pode ser formado no condutor submarino e, depois disso, transportado para o furo de poço.
Adicionalmente, conforme citado anteriormente, a cimentação é apenas um de vários métodos e dispositivos para a conexão de um elemento tubular ao furo de poço. Outros dispositivos, tais como obturadores infláveis ou géis podem ser usados em algumas aplicações para a conexão de um elemento tubular ao furo de poço. Mais ainda, a conexão do elemento tubular ao furo de poço não precisa ser permanente (por exemplo, pela vida do poço) . Uma conexão pode ser adequada se, por exemplo, ela fixar o elemento tubular por um tempo longo o bastante para um elemento tubular sucessivo ser conectado ao furo de poço. Assim, um furo de poço pode ter algumas seções, onde obturadores infláveis são usados para a conexão do elemento tubular ao furo de poço e outras seções em que cimento é usado para a conexão do elemento tubular ao furo de poço. Uma vantagem de um arranjo como esse é que uma coluna de cimento não precisa ser formada por todo o furo de poço.
Ainda em um outro aspecto da presente invenção, pelo menos duas brocas de revestimento de diâmetro diferente e tendo seções de revestimento associadas podem ser montadas para a formação de um conjunto de perfuração para a perfuração em formações subterrâneas, onde seções de revestimento radialmente adjacentes são seletivamente afixadas de forma liberável umas às outras, e onde pelo menos duas brocas de revestimento e seções de revestimento são dispostas em uma relação telescópica. Uma configuração como essa pode reduzir o tempo necessário para a disposição das seções de revestimento que são afixadas a cada broca de revestimento maior e menor no furo de poço.
Por exemplo, conforme mostrado nas Fig. 4 e 5, o conjunto de perfuração 911 pode incluir uma primeira broca de revestimento 916 e uma segunda broca de revestimento 914. A primeira broca de revestimento 916 pode ser afixada à seção de revestimento 908 e a segunda broca de revestimento 914 pode ser afixada â seção de revestimento 906. Assim, as seções de revestimento 906 e 908 podem ser configuradas em uma relação telescópica, isto é, capazes de serem estendidas uma a partir da ou de dentro da outra. Conforme mostrado na Fig. 4, a seção de revestimento 908 é afixada à seção de revestimento 906 por meio de elementos frangíveis 918. O elemento frangível 918 pode ser configurado para transmitir torque, força axial ou peso sobre broca (WOB), ou ambos entre as seções de revestimento 906 e 908. Obviamente, outras estruturas para a transmissão de forças entre as seções de revestimento 906 e 908 podem ser utilizados.
Portanto, durante uma operação, o torque e o WOB podem ser aplicados à broca de revestimento 914 através da seção de revestimento 906. Alternativamente, o torque e o WOB podem ser aplicados â broca de revestimento 914 por meio da seção de revestimento 908 e através dos elementos frangíveis 918. Conforme pode ser apreciado, quando as brocas de revestimento 914 e 916 são estruturalmente acopladas uma â outra, o torque, o WOB ou ambos podem ser transmitidos entre elas. Além disso, as janelas de fluido ou aberturas entre cada uma das brocas de revestimento 914 e 916 podem ser acopladas de modo que um fluido de perfuração possa ser enviado através do interior da broca de revestimento 916 para a broca de revestimento 914. Alternativamente, um fluido de perfuração pode ser enviado através do espaço anular 924, enquanto as janelas ou aberturas da broca de revestimento 916 podem ser tamponadas ou bloqueadas. Assim, muitas alternativas são possíveis para o envio de um fluido de perfuração ou de outros fluidos (por exemplo, cimento), para qualquer uma das brocas de revestimento 914 e 916.
Conforme mostrado na Fig. 5, uma seção de revestimento 904 pode ser disposta em uma primeira profundidade. Então, a broca de revestimento 914 pode ser feita perfurar diante da broca de revestimento 912 e continuar a perfurar até uma segunda profundidade. Ao atingir uma segunda profundidade, torque, WOB ou ambos podem ser aplicados para se fazer com que os elementos frangiveis 918 falhem ou fraturem. Alternativamente, um elemento frangível pode ser feito falhar por meio de uma detonação seletiva de um agente pirotécnico, um agente explosivo ou ambos. Também, o elemento frangível pode ser formulado para ser seletivamente solúvel, quando exposto a um agente químico (por exemplo, ácido clorídrico ou ácido fluorídrico). Por exemplo, um primeiro elemento frangível pode falhar quando exposto a um primeiro agente químico e um segundo elemento frangível, o qual é relativamente imune ao primeiro agente químico, pode falhar quando exposto a um segundo agente químico. Assim, a broca de revestimento 916 pode ser empregada para uma perfuração através da broca de revestimento 914 e até uma terceira profundidade. Dito de uma outra forma, a Fig. 5 mostra um conjunto de perfuração 911 em uma relação telescópica estendida. Obviamente, a presente invenção não está limitada a qualquer número em particular de brocas de revestimento configuradas em uma relação telescópica. Ao invés disso, um conjunto de perfuração da presente invenção pode incluir uma ou mais brocas de revestimento dispostas pelo menos parcialmente em uma ou mais outras brocas de revestimento em uma relação telescópica.
Deve ser compreendido, também, que a presente invenção não está limitada a uma broca de revestimento menor ou a uma seção de revestimento sendo posicionada pelo menos parcialmente em uma outra broca de revestimento a ser configurada em uma relação telescópica. Ao invés disso, mais especificamente, uma broca de revestimento ou uma seção de revestimento pode ser disposta em uma outra seção de revestimento, a qual pode ser afixada a uma outra broca de revestimento maior, para ser configurada em uma relação telescópica.
Alternativamente, um conjunto de duas ou mais seções de revestimento configuradas em uma relação telescópica pode ser perfurado em uma formação subterrânea por uma ferramenta de perfuração disposta na extremidade de entrada do mesmo. Especificamente, conforme mostrado na Fig. 6, que ilustra um conjunto de perfuração 933, as seções de revestimento 904, 906 e 908 podem ser acopladas em conjunto, por exemplo, por meio do engate das seções de revestimento 904, 906 e 908 em conjunto, para a formação de um conjunto que pode ser perfurado em uma formação por uma ferramenta de perfuração convencional 934 disposta na extremidade de entrada, na direção de perfuração, do conjunto de perfuração 933, a ferramenta de perfuração 934 tendo um diâmetro que excede ao diâmetro da maior seção de revestimento 904. A ferramenta de perfuração 934 pode compreender uma broca de perfuração rotativa, um escareador, um conjunto de escareamento, ou uma broca de revestimento, sem limitação. A ferramenta de perfuração 934 pode preceder na formação por rotação e translação das seções de revestimento 904, 906 e 908. Contudo, preferencialmente, a ferramenta de perfuração 934 pode ser acoplada estruturalmente â seção de revestimento mais interna 908, de modo que a ferramenta de perfuração 934 possa continuar a perfurar na formação, não obstante a seção de revestimento 904 ou 906 se tornar disposta no furo de poço. Opcionalmente, um motor de poço abaixo pode ser posicionado entre a seção de revestimento mais interna 908 e a ferramenta de perfuração 934.
Conforme o conjunto de perfuração prossegue para a formação, seções de revestimento radialmente adjacentes menores podem ser desengatadas das seções de revestimento maiores radialmente adjacentes e estendidas a partir dali. Obviamente, elementos frangíveis (não mostrados) conforme descrito aqui acima (Fig. 4) podem conectar estruturalmente as seções de revestimento 904, 906 e 908 umas às outras. Forças podem ser aplicadas para falharem tais elementos frangíveis, ou componentes incendiários ou explosivos podem ser empregados para uma falha de elementos frangíveis. Também, o elemento frangível pode ser formulado para ser seletivamente solúvel, quando exposto a um ou mais agentes químicos selecionados. Contudo, a relação telescópica entre as seções de revestimento 904, 906 e 908 pode prover vantagem na redução das operações de manobra para disposição das seções de revestimento 904, 906 e 908 no furo de poço.
Adicionalmente, um conjunto de duas ou mais seções de revestimento configuradas em uma relação telescópica pode ser perfurada em uma formação subterrânea por uma broca de revestimento disposta na extremidade de entrada do mesmo. Conforme mostrado na Fig. 7, um conjunto de perfuração 944 incluindo seções de revestimento 904, 906 e 908 pode ser perfurado em uma formação por uma broca de revestimento 946 da presente invenção. Contudo, a broca de revestimento 946 pode ser primariamente acoplada â seção de revestimento mais interna 908, conforme ilustrado pelo flange que se estende radialmente 948 e a superfície de afixação 947, de modo que a broca de revestimento 946 possa continuar a perfurar na formação não obstante a seção de revestimento 904 ou 906 se torne disposta no furo de poço, bem como sendo separada da seção de revestimento 908.
Conforme discutido previamente, as ferramentas de avaliação de formação (FE) tipicamente não podem ser posicionadas dentro de um revestimento porque o metal do revestimento pode prejudicar significativamente a capacidade de as ferramentas de FE pesquisarem a formação perfurada. Assim sendo, em modalidades descritas previamente, as ferramentas de avaliação de formação estão em posição em um sub na BHA, o qual está abaixo da coluna de revestimento, de modo a se exporem as ferramentas de FE à formação. As modalidades previamente descritas também utilizavam seções de revestimento não metálicas que permitem que as ferramentas de FE pesquisem a formação adjacente através das paredes destas seções de revestimento não metálicas.
Ainda em outras modalidades, as ferramentas de avaliação de formação são portadas no exterior da coluna de revestimento. As ferramentas de FE externas ao revestimento podem medir vários parâmetros de interesse relativos à formação, sem uma interferência do metal da coluna de revestimento. Deve ser apreciado que o comprimento de BHA se estendendo para fora da coluna de revestimento é reduzido pelo transporte das ferramentas de FE no conjunto de revestimento, ao invés de no BHA. Mais ainda, em algumas modalidades, o motor de perfuração e/ou o dispositivo de alargamento de furo também estão posicionados no conjunto de revestimento para se reduzir ainda mais o comprimento do BHA se estendendo abaixo do conjunto de revestimento. As modalidades de exemplo são discutidas abaixo.
Com referência, agora, à Fig. 8, é mostrada uma ponteira de revestimento 1000 de uma coluna de revestimento 1010 que é conectada de forma destacável por um conjunto de engate 1012 a uma coluna tubular interna 1014 que é disposta de forma telescópica na coluna de revestimento 1010. A coluna tubular interna 1014 é provida com um motor de perfuração 1020, ferramentas de avaliação de formação (FE) 1030 montadas no motor de perfuração 1020, e um dispositivo de alargamento de furo 1050 posicionado poço acima das ferramentas de FE 1030. É conectado a um rotor 1022 do motor de perfuração 1020 um conjunto de eixo 1024 que gira uma broca de perfuração 1026. Para a rotação do dispositivo de alargamento de furo 1050, a coluna de revestimento 1010 pode ser girada ou um motor opcional (não mostrado) pode ser usado. Pelo posicionamento das ferramentas de FE 1030 no motor de perfuração 1020, o comprimento do BHA se estendendo abaixo da ponteira de revestimento 1000, a qual geralmente é representada pelo conjunto de eixo 1024 e pela broca de perfuração 1026, é encurtado. Adicionalmente, como deve ser apreciado, economias adicionais de comprimento são ganhas pela montagem ou integração das ferramentas de FE 103 0 em um alojamento 1028 do motor de perfuração 1020, ao invés de se usar um sub separado para as ferramentas de FE 1030.
Com referência, agora, à Fig. 9, é mostrada uma ponteira de revestimento 1100 de uma coluna de revestimento 1110 que é conectada de forma destacável por um conjunto de engate 1112 a uma coluna tubular interna 1114 que é disposta de forma telescópica na coluna de revestimento 1110. A coluna tubular interna 1114 é provida com um motor de perfuração 1120, ferramentas de FE 1130 montadas em membros extensíveis 1140, e um dispositivo de alargamento de furo 1150 posicionado poço abaixo das ferramentas de FE 1130. A coluna de revestimento 1110 pode ser girada ou um motor opcional (não mostrado) pode ser usado para a rotação do dispositivo de alargamento de furo 1150. É conectado a um rotor 1122 do motor de perfuração 1120 um conjunto de eixo 1124 que gira uma broca de perfuração 1126. Devido ao fato de as ferramentas de FE 1130 serem montadas poço acima do dispositivo de alargamento de furo 1150, um espaço anular 1152 pode separar a coluna de revestimento 1110 da parede de furo de poço 1154 . Devido ao fato de muitos sensores de avaliação de formação operarem de forma ótima quando posicionados próximos da parede de furo de poço 1154, os membros extensíveis 1140 são usados para se moverem as ferramentas de FE 113 0 radialmente para fora para a parede de furo de poço 1150. Os membros 1140 podem ser calços ou braços podem ser movidos usando-se membros de orientação, tais como molas, potência hidráulica ou dispositivos eletromecânicos, tal como um motor elétrico.
Com referência agora à Fig. 10, é mostrada uma ponteira de revestimento 1200 de uma coluna de revestimento 1210 que é conectada de forma destacável por um conjunto de engate 1212 a uma coluna tubular interna 1214 que é disposta de forma telescópica na coluna de revestimento 1210. A coluna tubular interna 1214 é provida com um motor de perfuração 1220, ferramentas de FE 1230 montadas poço acima do motor de perfuração 1220, e um dispositivo de alargamento de furo 1240 posicionado poço acima das ferramentas de FE 1230. A coluna de revestimento 1210 pode ser girada ou um motor opcional (não mostrado) pode ser usado para a rotação do dispositivo de alargamento de furo 124 0. Diferentemente da modalidade da Fig. 8, as ferramentas de FE 1230 são posicionadas em um sub 1250 separado do motor de perfuração 1220.
Embora as ferramentas de FE, tais como as ferramentas de FE 1230, sejam mostradas posicionadas em uma coluna interna do conjunto tubular telescópico, deve ser apreciado que cada elemento tubular que constitui um conjunto tubular telescópico pode incluir um conjunto de ferramentas de FE. Por exemplo, na Fig. 10, uma segunda ferramenta de FE 1300 pode ser posicionada na coluna de revestimento 1210, além das ferramentas de FE 1230 na coluna interna 1214.
Deve ser apreciado, contudo, que os ensinamentos da presente invenção não estão limitados a sensores e ferramentas de avaliação de formação. As ferramentas de FE são meramente exemplos das ferramentas, dispositivos e equipamento que são convencionalmente posicionados em um BHA e podem contribuir, em certos casos, para o comprimento geral de um BHA. Em outras modalidades, um dispositivo posicionado no revestimento inclui ferramentas e sensores que são utilizados para um controle adaptativo poço abaixo e para a formação de um sistema de perfuração de laço fechado. Um controle adaptativo podería incluir um mecanismo de liberação para o revestimento mais externo, um isolamento de fluxo, um amortecimento de vibração, etc. Além de sensores, dispositivos tais como atuadores podem ser posicionados sobre ou em um corpo de revestimento. Estes atuadores, em conjunto com os sensores, podem ser usados para a ativação de dispositivos tais como um escareador expansível construído no revestimento mais externo, uma vez que o revestimento esteja no fundo.
Deve ser compreendido que as ferramentas de FE 103 0, 1130, 1230 são descritas como "em", "externas" ou "fora" da coluna de revestimento apenas no sentido funcional. Isto é, as ferramentas de FE não precisam estar fisicamente fora da coluna de revestimento. Ao invés disso, as ferramentas de FE podem estar embutidas parcial ou plenamente em uma seção não metálica de uma coluna de revestimento (por exemplo, uma seção feita de fibra de carbono) ou de uma maneira que permita que as ferramentas de FE "pareçam externas" à coluna de perfuração. Mais ainda, deve ser compreendido que outros sensores além das ferramentas de FE podem ser utilizados de acordo com os presentes ensinamentos. Por exemplo, sensores montados em revestimento podem ser apontados para dentro para a medição de parâmetros de interesse relativos a fluidos de furo de poço, fluidos de perfuração, fluidos produzidos na formação ou outros objetos de interesse. Outros sensores adequados podem incluir transdutores de pressão, sensores sísmicos, sensores de temperatura e outros dispositivos conhecidos, que medem parâmetros de interesse durante uma perfuração ou após uma perfuração, por exemplo, durante uma atividade de completação, tal como cimentação, e durante a produção.
Uma transferência de potência e de dados entre os sensores externos de revestimento e os processadores de poço abaixo e/ou superfície e suprimentos de potência pode ser estabelecida usando-se barramentos de potência e de dados adequados (não mostrados). Dispositivos tais como acoplamentos indutivos e anéis corrediços elétricos podem ser usados para a transferência de potência / dados através de interfaces rotativas. Adicionalmente, arranjos de telemetria utilizando fios rígidos através de elementos tubulares, cabos de fibra ótica, cabos elétricos, telemetria de pulso de lama, acústica, salto curto, telemetria por rádio, eletromagnetismo, etc., podem ser usados para a transmissão de dados ao longo do BHA e de uma coluna de revestimento e para e a partir da superfície.
Embora a exposição precedente seja dirigida às modalidades preferidas da invenção, várias modificações serão evidentes para aqueles versados na técnica. Pretende-se que todas as variações no escopo das reivindicações em apenso sejam envolvidas pela exposição precedente.

Claims (29)

1. Método de perfuração de um furo de poço (18) em uma formação subterrânea, caracterizado pelo fato de compreender: a) a afixação de uma broca de ponteira de revestimento (160) a uma dentre a primeira coluna tubular (16) e a segunda coluna tubular (14); b) o transporte de uma primeira e de uma segunda colunas tubulares (16, 14) para o furo de poço (18); c) a passagem de um conjunto de perfuração (911) a uma dentre a primeira coluna tubular (16) e a segunda coluna tubular (14); d) a perfuração de um primeiro furo piloto com o conjunto de perfuração (911); e) o alargamento do primeiro furo piloto pela rotação da broca de ponteira de revestimento (160) afixada, enquanto se passa a primeira coluna tubular (16) para o primeiro furo piloto alargado; f) a conexão da primeira coluna tubular (16) ao furo de poço (18), sem manobrar o conjunto de perfuração (911) para fora do furo de poço (18); g) a perfuração de um segundo furo piloto com o conjunto de perfuração (911); e h) o alargamento do segundo furo piloto pela rotação da broca de ponteira de revestimento afixada, enquanto se passa a segunda coluna tubular (14) para o segundo furo piloto alargado.
2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ainda compreender a manobra do conjunto de perfuração para fora do furo de poço após a etapa de conexão.
3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de uma dentre a primeira coluna tubular e a segunda coluna tubular ser conectada ao furo de poço usando-se um dentre (i) um material de conexão, (ii) um dispositivo de conexão mecânica, e (iii) um tratamento de conexão.
4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ainda compreender a conexão da segunda coluna tubular ao furo de poço.
5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ainda compreender a montagem das primeira e segunda colunas tubulares no furo de poço para a formação de um conjunto tubular telescópico.
6. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de uma broca de ponteira de revestimento ser afixada à primeira coluna tubular e segunda coluna tubular.
7. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de ainda compreender: a rotação da primeira coluna tubular e segunda coluna tubular para a rotação da broca de ponteira de revestimento afixada.
8. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ainda compreender a retração do conjunto de perfuração para uma dentre a primeira coluna tubular e a segunda coluna tubular.
9. Método de perfuração de um furo de poço (18) em uma formação subterrânea, caracterizado pelo fato de compreender: a) o transporte de uma primeira e de uma segunda colunas tubulares (16, 14) para o furo de poço (18); b) a perfuração de uma primeira seção de furo aberta com um conjunto de perfuração (911), enquanto se passa a primeira coluna tubular (16) para a primeira seção de furo aberta; c) a perfuração de uma segunda seção de furo aberta com o conjunto de perfuração, enquanto se passa a segunda coluna tubular (14) para a segunda seção de furo aberta; e d) a conexão de pelo menos uma dentre a primeira coluna tubular (16) e a segunda coluna (14) tubular ao furo de poço (18), sem manobrar o conjunto de perfuração (911) para fora do furo de poço (18); e) a afixação de forma liberável da primeira coluna tubular (16) à segunda coluna tubular (14) com um conjunto de pendurai de revestimento (170); e f) o acionamento do conjunto de pendurai de revestimento (170) para a liberação da segunda estrutura tubular, a partir da primeira coluna tubular (16) após a primeira estrutura tubular ser conectada ao furo de poço (18) .
10. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ainda compreender o posicionamento de pelo menos uma ferramenta pelo menos parcialmente em uma dentre a primeira coluna tubular e a segunda coluna tubular para determinar pelo menos um parâmetro de interesse.
11. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de pelo menos uma ferramenta ser montada em um membro extensível.
12. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de um dispositivo de alargamento de furo ser posicionado poço abaixo de pelo menos uma ferramenta.
13. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de um dispositivo de alargamento de furo ser posicionado no membro tubular e poço acima em relação a pelo menos uma ferramenta.
14. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de pelo menos uma ferramenta medir um parâmetro relativo a um dentre (i) uma formação, e (ii) um fluido de furo de poço.
15. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de pelo menos uma ferramenta incluir uma primeira ferramenta apontada substancialmente para fora para a medição de um parâmetro de interesse relativo à formação e uma segunda ferramenta apontada substancialmente para dentro para a medição de um parâmetro de interesse relativo a um fluido de furo de poço.
16. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de uma dentre a primeira coluna tubular e a segunda coluna tubular incluir uma seção não metálica; e ainda compreender a medição de um parâmetro de interesse através da seção não metálica.
17. Aparelho para perfuração de um furo de poço (18)em uma formação subterrânea, caracterizado pelo fato de compreender: a) um conjunto de perfuração (911) para a perfuração de seções sucessivas do furo de poço (18); e b) um conjunto tubular (10) que tem pelo menos uma primeira e uma segunda colunas tubulares(16, 14), cada uma sendo adaptada para ser passada de forma sucessiva para uma seção de furo de poço (18) perfurada e adaptado para ser conectado ao furo de poço (18) antes de o conjunto de perfuração (911) ser manobrado para fora do furo de poço (18); e c) um conjunto de pendurai de revestimento (170) associado com um conjunto tubular (10) para afixar de forma liberável a primeira coluna tubular (16) à segunda coluna tubular (14).
18. Aparelho, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de pelo menos uma primeira e uma segunda colunas tubulares serem conectadas ao furo de poço usando-se um dentre (i) um material de conexão, (ii) um dispositivo de conexão mecânica, e (iii) um tratamento de conexão.
19. Aparelho, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de pelo menos uma primeira e uma segunda colunas tubulares serem dispostas telescopicamente.
20. Aparelho, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de o conjunto tubular incluir uma broca de ponteira de revestimento adaptada para desintegrar uma formação de terreno.
21. Aparelho, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de ainda compreender um dispositivo de retração para uma retração seletiva do conjunto de perfuração para um furo do conjunto tubular.
22. Aparelho, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato do conjunto de pendurai de revestimento ser posicionado em uma extremidade poço acima em relação à primeira coluna tubular.
23. Aparelho, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de ainda compreender pelo menos uma ferramenta para a determinação de um parâmetro de interesse posicionada pelo menos parcialmente no conjunto tubular.
24. Aparelho, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de pelo menos uma ferramenta ser montada em um membro extensível.
25. Aparelho, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de um dispositivo de alargamento de furo ser posicionado poço abaixo em relação a pelo menos uma ferramenta.
26. Aparelho, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de um dispositivo de alargamento de furo ser posicionado no membro tubular e poço acima em relação a pelo menos uma ferramenta.
27. Aparelho, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de pelo menos uma ferramenta medir um parâmetro relativo a um dentre (i) uma formação, e (ii) um fluido de perfuração.
28. Aparelho, de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de pelo menos uma ferramenta compreender uma primeira ferramenta apontada substancialmente para fora para a medição de um parâmetro de interesse relativo à formação e uma segunda ferramenta apontada substancialmente para dentro para a medição de um parâmetro de interesse relativo a um fluido de perfuração.
29. Aparelho, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de uma dentre uma primeira coluna tubular e uma segunda coluna tubular incluir uma seção não metálica; e ainda compreender uma ferramenta adaptada para a medição de um parâmetro de interesse através da seção não metálica.
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Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8276689B2 (en) * 2006-05-22 2012-10-02 Weatherford/Lamb, Inc. Methods and apparatus for drilling with casing
US8727036B2 (en) 2007-08-15 2014-05-20 Schlumberger Technology Corporation System and method for drilling
US20100038141A1 (en) 2007-08-15 2010-02-18 Schlumberger Technology Corporation Compliantly coupled gauge pad system with movable gauge pads
US8066085B2 (en) 2007-08-15 2011-11-29 Schlumberger Technology Corporation Stochastic bit noise control
US8763726B2 (en) 2007-08-15 2014-07-01 Schlumberger Technology Corporation Drill bit gauge pad control
US8534380B2 (en) 2007-08-15 2013-09-17 Schlumberger Technology Corporation System and method for directional drilling a borehole with a rotary drilling system
US8757294B2 (en) 2007-08-15 2014-06-24 Schlumberger Technology Corporation System and method for controlling a drilling system for drilling a borehole in an earth formation
US20090188666A1 (en) * 2009-04-06 2009-07-30 Rana Khalid Habib Method And System For Completing A Well
US8281878B2 (en) * 2009-09-04 2012-10-09 Tesco Corporation Method of drilling and running casing in large diameter wellbore
US8186457B2 (en) * 2009-09-17 2012-05-29 Tesco Corporation Offshore casing drilling method
MY174341A (en) 2011-10-25 2020-04-09 Shell Int Research Combined casing system and method
NO338510B1 (no) * 2014-10-23 2016-08-29 Wellpartner As Dreneringsanordning for teleskopseksjon i landingsstreng
BR112017007491A2 (pt) * 2014-11-04 2018-02-14 Halliburton Energy Services Inc sistema de revestimento durante perfuração, método de revestimento durante perfuração, método de cimentação e poço preparado para cimentação
DE102015105908B4 (de) * 2015-04-17 2024-08-01 Bauer Maschinen Gmbh Bohrgerät zum Erstellen einer verrohrten Bohrung und Verfahren zum Betreiben eines Bohrgerätes
CN105221072B (zh) * 2015-10-30 2017-06-13 中海油能源发展股份有限公司 一种应用于石油天然气工程的施工作业管柱
CN109357910A (zh) * 2018-12-10 2019-02-19 中国地质大学(武汉) 一种便携式多功能原状土取样仪
CN109868814B (zh) * 2019-03-26 2024-02-02 中国石油大学(北京) 一种可降解式自升式钻井平台桩靴和钻井平台
CN109881670B (zh) * 2019-03-26 2024-02-02 中国石油大学(北京) 一种海底自弃可回收的自升式钻井平台桩靴和钻井平台

Family Cites Families (12)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US1981525A (en) * 1933-12-05 1934-11-20 Bailey E Price Method of and apparatus for drilling oil wells
US4759413A (en) * 1987-04-13 1988-07-26 Drilex Systems, Inc. Method and apparatus for setting an underwater drilling system
DE4432710C1 (de) * 1994-09-14 1996-04-11 Klemm Bohrtech Zielbohreinrichtung zum horizontalen Richtbohren
US6196336B1 (en) * 1995-10-09 2001-03-06 Baker Hughes Incorporated Method and apparatus for drilling boreholes in earth formations (drilling liner systems)
US5957225A (en) * 1997-07-31 1999-09-28 Bp Amoco Corporation Drilling assembly and method of drilling for unstable and depleted formations
US6857487B2 (en) * 2002-12-30 2005-02-22 Weatherford/Lamb, Inc. Drilling with concentric strings of casing
CA2311158A1 (en) * 2000-06-09 2001-12-09 Tesco Corporation A method for drilling with casing
ATE406501T1 (de) * 2000-12-09 2008-09-15 Wave Craft Ltd Bohrvorrichtung
US6702040B1 (en) * 2001-04-26 2004-03-09 Floyd R. Sensenig Telescopic drilling method
US7234546B2 (en) * 2002-04-08 2007-06-26 Baker Hughes Incorporated Drilling and cementing casing system
FR2841293B1 (fr) * 2002-06-19 2006-03-03 Bouygues Offshore Conduite de guidage telescopique de forage en mer
US7546886B2 (en) * 2003-04-25 2009-06-16 Shell Oil Company Method of creating a borehole in an earth formation

Also Published As

Publication number Publication date
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