BRPI0515194B1 - Method and system for returning drilling fluid without the use of conventional up pipe - Google Patents
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Abstract
método e sistema para retorno de fluido de perfuração, a qual relaciona-se a um sistema que possibilita a utilização de um fluido de perfuração no orifício de perfuração sem a utilização de um suporte de aspersor para trazer os detritos e o fluido de perfuração à superfície; isto pode ser realizado através da utilização de unidades de bomba no leito oceânico ou suspensão de um dispositivo de flutuação; as unidades de bomba também podem ser suspensas a partir de um dispositivo de flutuação; o dispositivo de flutuação pode ser uma bóia ou outro tipo de corpo flutuante; através do bombeamento do fluido de perfuração à base de perfuração dentro do poço, o retorno subirá por fora da base de perfuração, ao espaço vazio e quando alcançar o bop (fora da base de perfuração) e um dispositivo de vedação e regulador de pressão, por exemplo, um scm, o fluido de perfuração será bombeado de volta ao equipamento para tratamento e armazenamento.
Description
■*método e sistema para retorno DE FLUIDO DE PERFURAÇÃO SEM 0 USO DE TUBO ASCENDENTE CONVENCIONAL' [001] , A presente invenção refere-se a um método e sistema para uso e retorno de fluido/detritos de perfuração de um poço que é perfurado no fundo do oceano com relação à produção de petróleo e à produção de gás relacionada a pouca distância da praia conforme descrito no preâmbulo das reivindicações independentes de 1 e 12, Particularmente, a invenção será utilizada sem suporte de aspersor sendo montado entre o equipamento de perfuração ou o recipiente de perfuração e dispositivo antierupção.
[002] , As exigências atuais com relação aos descarregamentos ambientais estabelecem demandas rígidas aos operadores na indústria petrolífera. Por exemplo, é uma exigência que não haja descarregamento de fluido de perfuração durante a perfuração, Durante a perfuração de um novo poço de petróleo no leito oceânico, ou a perfuração em um poço já existente, as quantias maiores de fluído de perfuração que devem ser tratadas são produzidas. Isto pode ser um fluido de perfuração com base em petróleo ou fluido de perfuração com base em água, dependendo se a perfuração realizada ê a perfuração de orifício superior ou perfuração nas zonas petrolíferas, [003] , A partir da tecnologia de know-how, a US 4.149.603 é mencionada. Este sistema revela uma solução em que a utilização de um suporte de aspersor é eliminada nas operações de perfuração sob a água, O sistema inclui uma bomba que pode ser acoplada a uma parte superior de uma cabeça de perfuração submersa e possuí uma parte inferior com uma entrada e uma parede de extensão de modo ascendente que colabora com a parte inferior, e também meios para impedir a água de entrar em contato com somente a parte superior dos detritos, conforme os detritos passar por cima da entrada inferior. Os detritos são ainda transportados à superfície com o auxílio de uma bomba via uma mangueira.
[004] , Uma desvantagem com a US 4.149.603 mencionada é, entre outras coisas, que a pressão de saída do fluido de perfuração não pode ser regulado índependentemente da pressão de água adjacente.
[005] . Referência é também feíta em relação as patentes US 6 415 877 B1 e US 6 745 851 B1.
[006] , O objeto da presente invenção é o de fornecer uma solução para o retorno do fluido/detritos de perfuração sem que um suporte de aspersor esteja disposto entre o equipamento de perfuração ou o recipiente de perfuração e o poço.
[007] , Este objeto é atingido com um método conforme definido na reivindicação independente 1.
[008] , As configurações alternativas preferidas do método são caracterizadas pelas reivindicações dependentes 2-11.
[009] , A invenção também se relaciona a um sistema conforme definido na reivindicação independente 12.
[0010] , A invenção agora descreverá em mais detalhes com referência às figuras anexas, em que: As Figuras 1 - 6 mostram configurações diferentes de um sistema de acordo com a invenção;
As Figuras 7 e 8 mostram configurações alternativas de um dispositivo de vedação e regulador de pressão de acordo com a invenção.
[0011] , A invenção relacíona-se a um sistema que possibilita a utilização de um fluido de perfuração no orifício de perfuração sem a utilização de um suporte de aspersor para trazer os detritos e o fluido de perfuração à superfície. Isto pode ser realizado através da utilização de unidades de bomba no leito oceânico ou suspensão de um dispositivo de flutuação. As unidades de bomba também podem ser suspensas a partir de um dispositivo de flutuação. O dispositivo de flutuação pode ser uma bóia ou outro tipo de corpo flutuante.
[0012] , Através do bombeamento do fluido de perfuração à base de perfuração dentro do poço, o retorno subirá por fora da base de perfuração, ao espaço vazio e quando alcançar o BOP (fora da base de perfuração) e um dispositivo de vedação e regulador de pressão, por exemplo, um SCM, o fluido de perfuração será bombeado de volta ao equipamento para tratamento e armazenamento.
[0013] , O fluído de perfuração não é conduzido de volta ao equipamento através do suporte de aspersor conforme de praxe. O fluido de perfuração pode ser conduzido de volta a um recipiente e de lã de volta para o recipiente de perfuração, conforme ilustrado no presente.
[0014] , Ou o fluido de perfuração é conduzido de volta ao recipiente de perfuração diretamente a partir das unidades de bomba, enquanto as unidades de bomba obtêm energia do recipiente. As unidades de bomba pode ser acionadas a partir do recipiente de perfuração. As unidades de bomba também podem ser acionadas a partir do recipiente. Ou elas são acionadas automaticamente do SCM com o auxílio de sensores, de modo que o nível no SCM é mantido aproximadamente constante.
[0015] , O fluído de perfuração é conduzido de volta ao recipiente de perfuração díretamente a partir da bomba ou bombas. As unidades de bomba também podem ser suspensas de um elemento de flutuação/bóia. O elemento de flutuação pode ser parcialmente submergido, e possui flutuabilidade positiva, e as unidades de bomba podem ser ancoradas no fundo, de modo que o sistema é mantido sob tensão.
[0016] . As unidades de bomba também podem ser suspensas a partir do recipiente de perfuração e ancoradas no leito oceânico, de modo que as unidades de bomba não entrem em conflito com o BOP, o SCM ou outro equipamento.
[0017] , As unidades de bomba também podem ser colocadas no leito oceânico e ancoradas no leito oceânico, de modo que as unidades de bomba não entrem em conflito com o BOP, o SCM ou outro equipamento. O posicionamento da(s) unidade(s) de bomba dependerá, em uma grande medida, se existe uma necessidade por mais bombas conectadas em série ou paralelo, profundidade oceânica e o sistema.
[0018] , Pode existir uma comunicação plena de dois modos, satélite de dados, entre o recipiente de perfuração e o equipamento de perfuração, de acordo com o que é necessário para o sistema. Também podem existir linhas de controle para unidades de bomba, dados, etc., que percorrem fisicamente de recipiente para recipiente. O fluido de perfuração também pode ser conduzido de volta ao recipiente de perfuração a partir do recipiente, ou vice-versa, dependente do que é mais adequado ao sistema.
[0019] , Como dispositivo de vedação e regulador de pressão, as soluções podem, por exemplo, ser utilizadas, as quais estão descritas nas próprias Patentes Norueguesas do requerente Ns 308.043 e Ns 312.915. Os referidos documentos são consequentemente incorporados como referências.
[0020] . Em um orifício de perfuração que é perfurado no leito oceânico, um dispositivo de vedação pode ser disposto, que normalmente é descrito como um módulo de sucção e centralização (SCM). Este dispositivo de vedação é normalmente disposto na cabeça de perfuração do orifício de perfuração para vedar entre a fundação na fonte e um poço esticado até o equipamento de perfuração, entre outras coisas, e para criar uma subpressão no orifício de perfuração de modo absorver o fluído de perfuração. A referida N- 308.043 revela um sistema para remoção do fluido de perfuração a partir da saída de um orifício de perfuração, compreendendo um módulo de sucção e centralização, que pode ser utilizado como um dispositivo de vedação e regulador de pressão na presente invenção, e é caracterizado pelo fato de que uma peça de extremidade que forma uma vedação, principalmente uma vedação firme de líquido entre o revestimento e a base de perfuração, é disposto entre a superfície interna do revestimento e a superfície externa da base de perfuração, e que pelo menos uma passagem de saída que é conectada diretamente a um sistema de tubos é disposta no revestimento, em conseqüência do que uma unidade de bomba pode, por exemplo, ser disposta.
[0021] , Um módulo de sucção conhecido do Pedido de Patente Norueguesa do requerente 2003 5172 também pode ser utilizado como um dispositivo de vedação e regulador de pressão, que compreende uma abertura na parte superior e corpo formado pelo tubo alongado, que é disposto em tubo que penetra o leito oceânico, através do qual uma base de perfuração é alimentada para perfuração do orifício superior, e onde um corpo formado pelo tubo compreende pelo menos uma passagem de saída na parede do tubo para exportação do fluído de perfuração de retorno a partir do orifício de perfuração a um módulo de bomba. Além disso, o corpo formado pelo tubo compreende um dispositivo de filtragem através das aberturas, onde as referidas aberturas são dispostas para deixar entrar, a pelo menos uma passagem de saída, o fluido de perfuração de retorno contendo os depósitos, tais como argila expandida e pedras, com um tamanho que é menor do que o diâmetro do tubo de entrada da bomba ou das aberturas da bomba.
[0022], Deste modo, a invenção relaciona-se a um método para utilização e retorno do fluido/detritos de perfuração a partir de um poço, que é perfurado no leito oceânico, em conexão com a produção de petróleo e produção de gás relacionada a pouca distância da prata, em que uma base de perfuração (12) atravessa a partir de um equipamento de perfuração ou recipiente de perfuração (10) ao orifício de perfuração e em que um dispositivo de antierupção (BOP) é disposto no referido poço. De acordo com a invenção, as seguintes etapas são realizadas sem que um suporte de aspersor seja disposto entre o equipamento ou recipiente e o referido dispositivo antierupção; para bombear o fluido de perfuração à base de perfuração (12) no poço, em que o fluido de perfuração é retomado para fora da base de perfuração em um espaço anular no orifício de perfuração e até o referido dispositivo antierupção (14); de modo a conduzir o fluido de perfuração a partir do dispositivo antierupção (14) para e através de um dispositivo de vedação e regulador de pressão (16) disposto no referido dispositivo antierupção e, ainda, a um módulo de bomba (18) disposto adjacente ao poço; para regular o nível do fluído de perfuração e, deste modo, a pressão de saída do fluído de perfuração; no referido dispositivo de vedação e regulador de pressão (16); e para bombear o referido fluído de perfuração até a superfície oceânica com o auxílio do módulo de bomba (18); via uma línha externa de retorno (20), [0023] . O fluido de perfuração pode ser conduzido através de uma passagem de saída no referido dispositivo de vedação e regulador de pressão (16) ao módulo de bomba (18), e a pressão de saída na referida passagem de saída pode ser regulada com base na gravidade específica do fluido de perfuração e o efeito de pressão da água do mar adjacente no nível do fluido de perfuração no referido dispositivo de vedação e regulador de pressão. O nível do fluido de perfuração no referido dispositivo de vedação e regulador de pressão pode ser regulado através do funcionamento do módulo de bomba, [0024] . O módulo de bomba pode ser suspenso a partir de um recipiente de superfície externa com o auxílio de um sistema de suspensão (22) e colocado em uma distância adequada adjacente ao referido dispositivo de vedação e regulador de pressão.
[0025] , Ou o módulo de bomba pode ser suspenso a partir de um elemento de flutuação (28) na água e colocado em uma distância adequada adjacente ao referido dispositivo de vedação e regulador de pressão. O elemento de flutuação pode ser parcialmente submergido na água, com flutuabílidade positiva e o módulo de bomba pode ser ancorado ao fundo com o auxilio de um ancoradouro (24).
[0026] , Ou o módulo de bomba pode ser colocado no leito oceânico em uma distância adequada do referido dispositivo de vedação e regulador de pressão.
[0027] , O fluido de perfuração é preferivelmente bombeado ao recipiente externo (26) com o auxílio do referido módulo de bomba antes de ainda ser transportado ao equipamento de perfuração ou recipiente de perfuração, em que o módulo de bomba (18) é abastecido com energia a partir do referido recipiente externo.
[0028] , Ou o fluido de perfuração pode ser bombeado diretamente ao equipamento de perfuração ou recipiente de perfuração (10) com o auxílio do módulo de bomba, ao mesmo tempo em que o módulo de bomba (18} obtém energia do recipiente externo (26).
[0029] , O módulo de bomba (18) também pode ser suspenso a partir do equipamento de perfuração ou recipiente de perfuração (10), [0030] , O módulo de bomba (18) pode ser acionado e controlado a partir do recipiente de superfície externa (26), ou o módulo de bomba pode ser acionado e controlado a partir do equipamento de perfuração ou recipiente de perfuração (10), O módulo de bomba também pode ser acionado automaticamente com o auxílio de sensores (não mostrados) no referido dispositivo de vedação e regulador de pressão (16), de modo que o nível do fluido de perfuração no referido dispositivo de vedação e regulador de pressão é mantido aproximadamente constante.
[0031] , A invenção também se relaciona a um sistema para retorno de fluido/detritos de perfuração a partir de um poço, o qua! é perfurado no leito oceânico em conexão com a produção de petróleo e produção de gás relacionada a pouca distância da praia, em que uma base de perfuração (12) atravessa a partir de um equipamento de perfuração ou recipiente de perfuração (10) ao orifício de perfuração e em que um dispositivo antierupção (BOP) é disposto no referido poço, sem que um suporte de aspersor seja disposto entre o equipamento ou o recipiente e o referido dispositivo antierupção, Um dispositivo de vedação e regulador de pressão {16} é disposto no dispositivo antierupção (14), configurado para regular o nível do fluido de perfuração e, deste modo, a pressão de saída do fluido de perfuração no referido dispositivo de vedação e regulador de pressão (16), e um módulo de bomba (18) é disposto em uma distância adequada adjacente ao referido dispositivo de vedação e regulador de pressão, em que o módulo de bomba é disposto para bombear o referido fluido de perfuração à superfície do mar, via um tubo de retorno externo.
[0032] , Também deve ser indicado que em uma configuração alternativa, o módulo de bomba e o referido dispositivo de vedação e regulador de pressão podem ser formados como uma unidade, p,ex, o módulo de bomba e, por exemplo, o referido SCM pode ser uma unidade, ou o módulo de bomba e o referido módulo de sucção podem ser uma unidade, [0033] , A Figura 6 mostra um exemplo da comunicação entre o equipamento de perfuração ou recipiente de perfuração (10) e o recipiente de superfície externa (26).
[0034] , As Figuras 7 e 8 mostram uma configuração de um dispositivo de vedação e regulador de pressão (16). Conforme pode ser visto nas figuras, o dispositivo pode estar aberto ou fechado na parte superior e podem compreender pelo menos uma passagem de saída (30) para o fluido/detritos de perfuração. REIVINDICAÇÕES:
Claims (12)
1. método PARA retorno DE FLUIDO DE PERFURAÇÃO SEM O USO DE TUBO ASCENDENTE CONVENCIONAL", para utilização e retorno do fluido/detritos de perfuração a partir de um poço, o qual é perfurado no leito oceânico em conexão com a produção de petróleo e produção de gás relacionada a pouca distância da praia, em que uma base de perfuração (12) atravessa a partir de um equipamento de perfuração ou recipiente de perfuração (10) ao orifício de perfuração e em que um dispositivo antierupção (80P) (14) é disposto no referido poço, compreendendo as seguintes etapas, sem que um suporte de aspersor seja disposto entre o equipamento ou recipiente e o referido dispositivo antierupção (14): para bombear o fluido de perfuração à base de perfuração (12) no poço, em que o fluido de perfuração é retornado por fora da base de perfuração em um espaço anular no orifício de perfuração e até o referido dispositivo antierupção (14), e para conduzir o fluido de perfuração a partir do dispositivo antierupção (14) para e através de um dispositivo de vedação e regulador de pressão (16) disposto no referido dispositivo antierupção e, ainda, para um módulo de bomba (18) disposto adjacente ao poço, caracterizado pelo fato de que ao regular o nível do fluido de perfuração, e, deste modo, a pressão de saída do fluido de perfuração, no referido dispositivo de vedação e regulador de pressão (18), de que o fluido de perfuração é conduzido através de uma passagem de saída no referido dispositivo de vedação e regulador de pressão (16) ao módulo de bomba (18), e de que a pressão de saída na referida passagem de saída é regulada com base na gravidade específica do fluido de perfuração e efeitos de pressão a partir da água do mar adjacente no nível do fluido de perfuração, e para bombear o referido fluido de perfuração até a superfície do mar com o auxílio do módulo de bomba via um tubo de retorno externo (20), e em que o nível do fluído de perfuração no referido dispositivo de vedação e regulador de pressão (16) é regulado ao acionar o módulo de bomba (18).
2. MÉT0D0 pARA RET0RNQ DE FLUIDO DE PERFURAÇÃO SEM O USO DE TUBO ASCENDENTE CONVENCIONAL’, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o módulo de bomba (18) é suspenso de um recipiente de superfície externa (26) e é colocado em uma distância adequada adjacente ao referido dispositivo de vedação e regulador de pressão (16),
3. MÉTODO PARA RETORNO DE FLUIDO DE PERFURAÇÃO SEM O USO DE TUBO ASCENDENTE CONVENCIONAL", de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o módulo de bomba (18) é suspenso de um elemento de flutuação (28) na água e é colocado em uma distância adequada adjacente ao referido dispositivo de vedação e regulador de pressão (16).
4. MÉTODO PARA RETORNO DE FLUIDO DE PERFURAÇÃO SEM O USO DE TUBO ASCENDENTE CONVENCIONAL”, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o elemento de flutuação (28) é parcialmente submerso na água, com flutuabilidade positiva, e de que o módulo de bomba (18) é ancorado ao fundo.
5. "MÉTODO PARA RETORNO DE FLUIDO DE PERFURAÇÃO SEM O USO DE TUBO ASCENDENTE CONVENCIONAL , de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o módulo de bomba (18) é colocado no leito oceânico e em uma distância adequada do referido dispositivo de vedação e regulador de pressão (16).
6. 'MÉTODO PARA RETORNO DE FLUIDO DE PERFURAÇÃO SEM O USO DE TUBO ASCENDENTE CONVENCIONAL , de acordo com uma ou mais das reivindicações 2,3, ou 5, caracterizado pelo fato de que o fluido de perfuração é bombeado ao recipiente externo (26) com o auxílio do referido módulo de bomba (18) antes de ser ainda transportado ao equipamento de perfuração ou recipiente de perfuração (10) e de que o módulo de bomba (18) abastece energia a partir do referido recipiente externo (26).
7. MÉTODO PARA RETORNO DE FLUIDO DE PERFURAÇÃO SEM O USO DE TUBO ASCENDENTE CONVENCIONAL", de acordo com uma ou mais das reivindicações 2,3, ou 5, caracterizado pelo fato de que o fluido de perfuração é bombeado dí retamente ao equipamento de perfuração ou recipiente de perfuração (10) com o auxílio do módulo de bomba (18), com o módulo de bomba recebendo energia do recipiente externo (26) ao mesmo tempo.
8. "MÉTODO PARA RETORNO DE FLUIDO DE PERFURAÇÃO SEM O USO DE TUBO ASCENDENTE CONVENCIONAL", de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o módulo de bomba (18) é suspenso a partir do equipamento de perfuração ou recipiente de perfuração (10).
9. MÉTODO PARA RETORNO DE FLUIDO DE PERFURAÇÃO SEM O USO DE TUBO ASCENDENTE CONVENCIONAL , de acordo com uma ou mais das reivindicações precedentes, caracterizado pelo de que o módulo de bomba (18) é acionado e controlado a partir do recipiente de superfície externa (26).
10 MÉTODO PARA RETORNO DE FLUIDO DE PERFURAÇÃO SEM O USO DE TUBO ASCENDENTE CONVENCIONAL ", de acordo com uma ou mais das reivindicações precedentes, caracterizado pelo fato de que o módulo de bomba (18) é acionado e controlado a partir do equipamento de perfuração ou recipiente de perfuração (10).
11 " MÉTODO PARA RETORNO DE FLUIDO DE PERFURAÇÃO SEM O USO DE TUBO ASCENDENTE CONVENCIONAL", de acordo com as reivindicações 9 ou 10, caracterizado pelo fato de que o módulo de bomba (18} é acionado automaticamente com o auxílio de sensores no referido dispositivo de vedação e regulador de pressão (16), de modo que o nível do fluido de perfuração no referido dispositivo de vedação e regulador de pressão (16) é mantido aproximadamente constante.
12. "SISTEMA PARA RETORNO DE FLUIDO DE PERFURAÇÃO SEM O USO DE TUBO ASCENDENTE CONVENCIONAL", para utilização e retorno do fluido/detritos de perfuração a partir de um poço que é perfurado no leito oceânico em conexão com a produção de petróleo e produção de gás relacionada a pouca distância da praia, em que uma base de perfuração (12) atravessa a partir de um equipamento de perfuração ou recipiente de perfuração (10) ao orifício do poço e em que um dispositivo antierupção (14) (BOP) é disposto no referido poço, sem que um suporte de aspersor seja disposto entre o equipamento ou o recipiente (10) e o referido dispositivo antierupção (14), em que um dispositivo de vedação e regulador de pressão ¢16} é disposto no dispositivo antierupção (14) e que um módulo de bomba {18} é disposto em uma distância adequada adjacente ao referido dispositivo de vedação e regulador de pressão {16}, caracterizado pelo fato de que o nível do fluído de perfuração é ajustado para ser regulado no referido dispositivo de vedação e regulador de pressão (16) e, deste modo, a pressão de saída do fluido de perfuração, de que o referido dispositivo de vedação e regulador de pressão {16} compreende uma passagem de saída através da qual o fluido de perfuração é conduzido ao módulo de bomba (18), e de que a pressão de saída na referida passagem de saída é regulada com base na gravidade específica do fluido de perfuração e influência de pressão da água do mar adjacente no nível do fluido de perfuração e o módulo de bomba (18) é disposto para regular o nível do fluido de perfuração no referido dispositivo de vedação e regulador de pressão (16) ao acionar o módulo de bomba (18) e para bombear o referido fluido de perfuração à superfície do mar via um tubo de retorno externo (20).
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