BRPI0708565A2

BRPI0708565A2 - sistema e método para perfurar em furo de poço, e, método associado à produção de hidrocarbonetos

Info

Publication number: BRPI0708565A2
Application number: BRPI0708565-6A
Authority: BR
Inventors: P Matthew Spiecker; Pavlin B Entchev; Remesh Gupta; Richard Polizzotti; Barbara Carstensen; Dennis G Peiffer; Norman Pokutylowicz
Original assignee: Exxonmobil Upstream Res Co
Priority date: 2006-03-06
Filing date: 2007-02-13
Publication date: 2011-06-07
Also published as: AU2007222041A1; US20100116553A1; US7980329B2; NZ571012A; CN101395336A; NO20084171L; MX2008010937A; WO2007102971A2; AU2007222041B2; US20090050374A1; EP1994254A2; CA2643690A1; EA014321B1; EA200870323A1; US7677332B2; WO2007102971A3

Abstract

SISTEMA E METODO PARA PERFURAR UM FURO DE POçO, E, METODO ASSOCIADO à PRODUçãO DE HIDROCARBONETOS. Um método e sistema para perfurar um poço são descritos. O sistema inclui um furo de poço com uma lama de perfuração de densidade variável, um conjunto de furo de fundo disposto no furo de poço e uma unidade de processamento de lama de perfuração em comunicação fluídica com o furo de poço. A lama de perfuração de densidade variável tem partículas compressíveis e fluido de perfuração. O conjunto de furo de fundo é acoplado à tubulação de perfuração, enquanto a unidade de processamento de lama de perfuração é configurada para separar as partículas compressíveis da lama de perfuração de densidade variável. As partículas compressiveis neste modo de realização podem incluir objetos ocos compressíveis carregados com gás pressurizado e configurados para manter o peso da lama entre o gradiente de pressão de fratura e o gradiente de pressão nos poros. Em adição, o sistema e o método também podem gerenciar o uso de partículas compressiveis tendo características diferentes, como tamanho, durante operações de perfuração.

Description

"SISTEMA E MÉTODO PARA PERFURAR UM FURO DE POÇO, E,MÉTODO ASSOCIADO À PRODUÇÃO DE HIDROCARBONETOS"REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS CORRELATOS

Este pedido reivindica o benefício do pedido provisório US60/779.679, depositado em 6 de março de 2006.

CAMPO TÉCNICO

Esta invenção refere-se, de modo geral, a um aparelho emétodo uso em furos de poços e em associação a operações de perfuraçãopara a produção de hidrocarbonetos. Mais particularmente, esta invençãorefere-se a um aparelho e método de furo de poço para gerenciar 'partículascompressíveis em uma lama de perfuração de densidade variável.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

Esta seção destina-se a introduzir vários aspectos da técnica,que podem estar associados a modos de realização exemplificativos dapresente invenção. Esta explicação serve para ajudar a prover um arcabouçopara facilitar uma melhor compreensão de aspectos particulares da presenteinvenção. Conseqüentemente, deve ser entendido que esta seção deverá serlida por este prisma, e não necessariamente como admissões da técnicaanterior.

A produção de hidrocarbonetos, como óleo e gás, tem sidoefetuada por muitos anos. Para produzir estes hidrocarbonetos, um furo depoço é, tipicamente, perfurado em intervalos com diferentes colunas derevestimento instaladas para atingir uma formação subterrânea. As colunas derevestimento são instaladas no furo de poço para impedir o colapso de suasparedes, para impedir o extravasamento de lama de perfuração indesejadopara a formação, e/ou para impedir o influxo de fluido de formação para ofuro de poço. Devido às colunas de revestimento para intervalos inferiorespassarem através de colunas de revestimento já instaladas, as colunas derevestimento são formadas em uma configuração aninhada que continua adecrescer em diâmetro em cada um dos intervalos subseqüentes do furo depoço. Ou seja, tipicamente, colunas de revestimento nos intervalos inferiorestêm diâmetros menores para o ajuste dentro das colunas de revestimentopreviamente instaladas. Alternativamente, colunas de revestimentoexpansíveis podem ser utilizadas no interior de um furo de poço. Entretanto,estas colunas expansíveis de revestimento expansíveis são, tipicamente, maisdispendiosas e aumentam o custo do poço.

O processo de instalar colunas de revestimento envolvemanobrar/baixar a coluna de revestimento e cimentar a mesma, o queconsome tempo e aumenta custo. Com a configuração aninhada, as colunas derevestimento iniciais têm que ser suficientemente grandes para prover umdiâmetro de furo de poço capaz de ser utilizado pelas ferramentas e outrosdispositivos. Com formações subterrâneas localizadas a maioresprofundidades, os diâmetros das colunas de revestimento iniciais sãorelativamente grandes para prover um diâmetro final de furo de poçoutilizável para a produção de hidrocarbonetos. Grandes furos de poçosaumentam o custo de operações de perfuração devido ao maior tamanhoresultar em maior corte, maior tamanho de colunas de revestimento e custos, emaior volume de cimento e lama de perfuração utilizados no furo de poço.

Conseqüentemente, vários processos são utilizados parareduzir o diâmetro de colunas de revestimento instaladas no furo de poço. Porexemplo, alguns processos descrevem a modificação da lama de perfuraçãopara a instalação de menos colunas de revestimento diferentes no interior dofuro de poço. Uma lama de perfuração é utilizada para remover detritos eprove pressão hidrostática à formação subterrânea para manter operações deperfuração em um poço. O peso ou densidade da lama de perfuração é,tipicamente, mantido entre o gradiente de pressão nos poros (PPG) e ogradiente de pressão de fratura (FG) para operações de perfuração. Entretanto,PPG e FG, freqüentemente variam juntamente com a profundidade realvertical (TVD) do poço, representando problemas para a manutenção do pesoou densidade da lama de perfuração. Caso a densidade da lama de perfuraçãoseja menor do que o PPG, o poço pode apresentar coices Um coice é uminfluxo de fluxo de fluido de formação para o furo do poço, que tem que secontrolado antes das operações de perfuração poderem ser retomadas. Alémdisso, caso a densidade da lama de perfuração seja superior ao FG, a lama deperfuração poderá vazar para a formação. O vazamento pode resultar emretornos perdidos ou perda de grandes volumes de lama de perfuração, quetem que ser substituídos para que sejam retomadas as operações deperfuração. Conseqüentemente, a densidade da lama de perfuração tem queser mantida dentro do PPG e FG para a continuidade das operações deperfuração que utilizam o mesmo tamanho de coluna de revestimento.

Conseqüentemente, operações de perfuração podem utilizar lama deperfuração de densidade variável para manter a densidade da lama deperfuração dentro do PPG e FG do furo de poço. Ver publicação de pedido depatente WO 2006/007.347. Para reduzir o número de colunas de revestimentointermediárias utilizadas em um poço, a lama de perfuração de densidadevariável pode incluir várias partículas compressíveis para prover uma lama deperfuração que opere dentro do PPG e FIG. Devido às operações deperfuração poderem ser contínuas, as partículas compressíveis podem ter quecircular dentro do furo de poço uma ou mais vezes. Desse modo, há anecessidade de um método e aparelho para gerenciar as partículascompressíveis utilizadas dentro da lama de perfuração de densidade variável.

Outras matérias correlatas podem ser encontradas pelo menosnas patentes US 3.174.581, US 4.099.583, US 4.192.392, US 5.881.826, US5.910.467, US 6.156.708, US 6.415.877; US 6.422.326; US 6.497.289; US6.530.437; US 6.588.501, US 6.739.408; US 6.953.097, publicações depedidos de patente US 2004/89.591; US 2005/23.038; US 2005/113.262; US2005/161.262 e publicação de pedido internacional W 2006/7.347.SUMÁRIO

Em um modo de realização, um sistema para perfurar um furode poço é descrito. O sistema inclui um furo de poço com uma lama deperfuração de densidade variável, tubulação de perfuração, um conjunto defuro de fundo disposto no furo de poço e uma unidade de processamento delama de perfuração em comunicação fluídica com o furo de poço. A lama deperfuração de densidade variável tem partículas compressíveis e fluido deperfuração. O conjunto de furo de fundo é acoplado à tubulação deperfuração, enquanto a unidade de processamento de lama de perfuração éconfigurada para separar as partículas compressíveis da lama de perfuração dedensidade variável. As partículas compressíveis neste modo de realizaçãopodem incluir objetos ocos compressíveis carregados com gás pressurizado econfiguradas para manter o peso da lama entre o gradiente de pressão defratura e o gradiente de pressão nos poros.

O sistema pode incluir também várias modificações para a unidade de processamento de lama de perfuração. Por exemplo, como umprimeiro modo de realização, a unidade de processamento de lama deperfuração pode incluir uma peneira vibratória do equipamento, configuradapara receber para receber a lama de perfuração de densidade variável edetritos do furo de poço e desviar material igual ou maior do que o tamanhodas partículas compressíveis do trajeto de fluxo da peneira vibratória para umtrajeto de fluxo de detritos; um hidrociclone acoplado à peneira vibratória dedetritos e configurado para receber material proveniente do trajeto de fluxo dedetritos, separar material do trajeto de fluxo de detritos com base nadensidade; e prover material tendo uma densidade similar à das partículascompressíveis para um trajeto de fluxo de hidrociclone; e uma peneiravibratória adicional acoplada ao hidrociclone e configurada para recebermaterial proveniente do trajeto de fluxo de hidrociclone e remover aspartículas compressíveis do trajeto de fluxo de hidrociclone.Alternativamente, material maior do que as partículas compressíveis pode serremovido na peneira vibratória do equipamento e aquele menor ou igual àspartículas compressíveis pode ser desviado para um trajeto de fluxo devibrador. Depois, a separação seguinte desvia material igual ou maior do queas partículas compressíveis para um trajeto de fluxo de detritos provido paraos hidrociclones.

Como um segundo hidrociclone, a unidade de processamentode lama de perfuração pode incluir uma peneira vibratória do equipamentoque recebe a lama de perfuração de densidade variável e detritos do furo depoço e remove os detritos maiores do que o tamanho das partículascompressíveis; e um tanque de sedimentação em comunicação fluídica com apeneira vibratória do equipamento e configurado para receber o materialrestante proveniente da peneira vibratória do equipamento e separar pordensidade partículas compressíveis do restante do material. Esta unidade deprocessamento de lama de perfuração pode incluir também uma peneiravibratória adicional acoplada ao tanque de sedimentação e configurada pararemover as partículas compressíveis do material remanescente. Como umterceiro modo de realização, a unidade de processamento de lama deperfuração pode incluir uma peneira vibratória do equipamento configuradapara receber a lama de perfuração de densidade variável e detritos do furo depoço e desviar material menor ou igual ao tamanho das partículascompressíveis para um trajeto de fluxo de vibrador; um hidrociclone acopladoà peneira vibratória do equipamento e configurado para receber o trajeto defluxo de vibrador e desviar material tendo uma densidade similar à daspartículas compressíveis para um trajeto de fluxo de hidrociclone; e umapeneira vibratória adicional acoplada ao hidrociclone e configurada parareceber o trajeto de fluxo de hidrociclone e remover as partículascompressíveis do trajeto de fluxo de hidrociclone. Como um quarto modo derealização, a unidade de processamento de lama de perfuração pode incluiruma peneira vibratória do equipamento configurada para receber a lama deperfuração de densidade variável e DTS do furo de poço e desviar materialigual ou menor do que o tamanho das partículas compressíveis para um trajetode fluxo de vibrador; uma centrífuga acoplada à peneira vibratória doequipamento e configurada para receber o compreender e desviar materialtendo uma densidade similar à das partículas compressíveis para um trajeto defluxo de centrífuga e remover as partículas compressíveis do trajeto de fluxode centrífuga.

Além disso, a unidade de processamento de lama deperfuração pode incluir diferentes modos de realização para inserir aspartículas compressíveis no fluido de perfuração para formar a lama deperfuração de densidade variável. Por exemplo, como um primeiro modo derealização, a unidade de processamento de lama de perfuração pode incluirum PCO de lama; pelo menos um misturador em comunicação fluídica com opoço de lama e configuração para misturar as partículas compressíveis com ofluido de perfuração para formar a lama de perfuração de densidade variável;pelo menos um monitor em comunicação fluídica com o poço de lama econfigurado para monitorar a densidade da lama de perfuração de densidadevariável; e uma bomba de lama em comunicação fluídica com pelo menos ummonitor e configurada para prover a lama de perfuração de densidade variávelao furo de poço. Como um terceiro modo de realização, a unidade deprocessamento de lama de perfuração pode incluir um vazo dearmazenamento configurado para receber fluido de perfuração e partículascompressíveis para formar a lama de perfuração de densidade variável; umabomba de compressão em comunicação fluídica com um vaso dearmazenamento e configurada para comprimir as partículas compressíveis nalama de perfuração de densidade variável para o estado comprimido; e umabomba de lama em comunicação fluídica com a bomba de compressão viatubulação e configurada para prover a lama de perfuração de densidadevariável ao furo de poço. Como um quarto modo de realização, a unidade deprocessamento de lama de perfuração pode incluir uma bomba de partículascompressíveis configurada para prover as partículas compressíveis a umtrajeto de fluxo primário no furo de poço; e uma bomba de fluido deperfuração configurada para prover o fluido de perfuração a um trajeto defluxo secundário no furo de poço, onde as partículas compressíveis e fluido deperfuração se misturam em uma seção de misturar do furo de poço. Como umquinto modo de realização, a unidade de processamento de lama deperfuração pode incluir uma bomba de partículas compressíveis configuradapara bombear as partículas compressíveis da superfície para uma seção demisturar dentro do furo de poço, através de uma coluna parasita; e uma bombade fluido de perfuração configurada para bombear o fluido de perfuração parauma broca de perfuração dentro do furo de poço através da tubulação deperfuração, onde as partículas compressíveis e o fluido de perfuração semisturam em uma seção de misturar do furo de poço.

Em adição, o conjunto de furo de fundo pode ser configuradopara separar as partículas compressíveis da lama de perfuração de densidadevariável para desviar as partículas compressíveis para longe de uma broca deperfuração. Como um primeiro modo de realização, o conjunto de furo defundo pode incluir uma broca de perfuração; um separador acoplado entre abroca de perfuração e a tubulação de perfuração e um separador. O separadorpode ser configurado para: receber a lama de perfuração de densidadevariável; separar a lama de perfuração de densidade variável em um primeirotrajeto de fluxo e um segundo trajeto de fluxo, onde pelo menos uma porçãodas partículas compressíveis fica dentro do segundo trajeto de fluxo; prover oprimeiro trajeto de fluxo a um primeiro local do furo de poço próximo ouatravés da broca de perfuração; e desviar o segundo trajeto de fluxo para umsegundo local no furo de poço acima da broca de perfuração. O segundotrajeto de fluxo pode ser desviado por um tubo de desvio para o segundo localno furo de poço acima da broca de perfuração a partir do centro do separadorou desviado através de uma abertura de desvio para o segundo local no furode poço acima da broca de perfuração a partir de uma parede externa doseparador. O desvio das partículas compressíveis pode ser diferente paradensidades diferentes das partículas compressíveis em certas aplicações.Além disso, as partículas compressíveis podem se separadas em locaisdiferentes dentro do furo de poço e à superfície. Em um segundo modo derealização, um método associado à produção de hidrocarbonetos é descrito. Ométodo inclui circular uma lama de perfuração de densidade variável em umfuro de poço, onde a lama de perfuração de densidade variável mantém adensidade de uma lama de perfuração entre o gradiente de pressão nos poros(PPG) e o gradiente de pressão de fratura (FG) para operações de perfuração ecompreende partículas compressíveis com um fluido de perfuração; e desviarpelo menos uma porção de partículas compressíveis e fluido de perfuração ecombinar as partículas compressíveis e o fluido de perfuração para formaruma lama de perfuração de densidade variável. As partículas compressíveisneste modo de realização podem incluir objetos ocos compressíveiscarregados com gás pressurizado e configurado para manter o peso de lamaentre o gradiente de pressão de fratura e o gradiente de pressão nos poros. Ométodo pode incluir também separar as partículas compressíveis da lama deperfuração de densidade variável dentro do furo de poço em um conjunto defuro de fundo.

O método pode incluir também separar partículascompressíveis danificadas de partículas compressíveis não danificadas nalama de perfuração de densidade variável; e recircular partículascompressíveis não danificadas na lama de perfuração de densidade variável.A separação das partículas compressíveis danificadas das partículascompressíveis não danificadas pode ser efetuada à superfície do furo de poço.Além disso, a separação das partículas compressíveis danificadas daspartículas compressíveis não danificadas pode incluir etapas adicionais derecepção de pasta fluida do furo de poço, onde a pasta fluida compreendedetritos e a lama de perfuração de densidade variável; a separação da pastafluida em um primeiro fluxo de material maior do que o tamanho daspartículas compressíveis e um segundo fluxo de material menor ou igual aotamanho das partículas compressíveis via peneiras; prover o segundo fluxopara um hidrociclone; e separar partículas compressíveis não danificadas delama de perfuração de densidade variável, detritos e partículas compressíveisdanificadas no hidrociclone. Como uma segunda alternativa, a separação daspartículas compressíveis danificadas das partículas compressíveis nãodanificadas pode incluir prover paste de cimento do furo de poço para umtanque de sedimentação, onde a paste de cimento compreende detritos e alama de perfuração de densidade variável; e separar as partículascompressíveis não danificadas do tanque de sedimentação. Como uma terceiraalternativa, a separação das partículas compressíveis danificadas daspartículas compressíveis não danificadas pode incluir receber pasta fluida dofuro de poço, onde a pasta fluida compreende detritos e a lama de perfuraçãode densidade variável; separar a pasta fluida em um primeiro fluxo dematerial maior do que o tamanho das partículas compressíveis e um segundofluxo de material menor ou igual ao tamanho das partículas compressíveis viapeneiras; prover o segundo fluxo a uma centrífuga; e separar partículascompressíveis não danificadas da lama de perfuração de densidade variável,detritos e partículas compressíveis danificadas na centrífuga. Como umaquarta alternativa, a separação das partículas compressíveis danificadas daspartículas compressíveis não danificadas pode incluir a recepção de lama deperfuração de densidade variável e detritos provenientes do furo de poço;remover material maior ou igual ao tamanho das partículas compressíveis;prover o material removido a um tanque de sedimentação para separar pordensidade partículas compressíveis do material remanescente.Além disso, a combinação das partículas compressíveis e defluido de perfuração pode ser efetuada em vários modos de realização, queficam à superfície ou no interior do furo de poço. Por exemplo, a combinaçãodas partículas compressíveis e do fluido de perfuração pode incluir a misturadas partículas compressíveis com o fluido de perfuração para formar a lamade perfuração de densidade variável em um poço de lama; o monitoramentoda densidade da lama de perfuração de densidade variável; e bombeamento dalama de perfuração de densidade variável para o furo de poço. Como umsegundo modo de realização, a combinação das partículas compressíveis e dofluido de perfuração pode incluir a mistura das partículas compressíveis como fluido de perfuração em um monitor para formar a lama de perfuração dedensidade variável; e o bombeamento da lama de perfuração de densidadevariável para o furo de poço. Como um terceiro modo de realização, acombinação das partículas compressíveis e do fluido de perfuração podeincluir a mistura das partículas compressíveis com o fluido de perfuração paraformar a lama de perfuração de densidade variável em um vaso dearmazenamento; a compressão da lama de perfuração de densidade variávelnas bombas de compressão; e prover a lama de perfuração de densidadevariável às bombas do equipamento via tubulação; e bombear a lama deperfuração de densidade variável para o furo de poço. Como um quarto modode realização, a combinação das partículas compressíveis e do fluido deperfuração pode incluir o bombeamento das partículas compressíveis atravésde um trajeto de fluxo primário para o furo de poço; o bombeamento do fluidode perfuração através de um trajeto de fluxo secundário para o furo de poço; ea mistura das partículas compressíveis e do fluido de perfuração em umaseção de misturar do furo de poço. Neste modo de realização, o trajeto defluxo primário pode ser uma coluna parasita e o trajeto de fluxo secundáriopode ser a tubulação de perfuração ou o trajeto de fluxo primário e o trajetode fluxo secundário pode ser provido por uma coluna de perfuração de parededupla.Em um terceiro modo de realização, um método associado à produçãode hidrocarbonetos é descrito. O método inclui circular uma lama deperfuração de densidade variável em um furo de poço, onde a lama deperfuração de densidade variável mantém a densidade de uma lama deperfuração entre o gradiente de pressão nos poros (PPG) e o gradiente depressão de fratura (FG) para operações de perfuração e compreende partículascompressíveis com um fluido de perfuração; desviar pelo menos uma porçãodas partículas compressíveis da lama de perfuração de densidade variável paragerenciar o uso das partículas compressíveis; dispor dispositivos e uma colunade tubulação de produção dentro do furo de poço; e produzir hidrocarbonetosdos dispositivos via a coluna de tubulação de produção.

Além disso, em um ou mais dos modos de realização acima,um monitor de densidade pode ser usado para analisar ou rever partículascompressíveis na lama de perfuração de densidade variável. Por exemplo, emmodos de realização com um poço de lama, um ou mais monitores de pelomenos 1 atmosfera de densidade, que pode medir densidade até uma pressãotão elevada como as experimentadas no sistema, pode ser usado paradeterminar respostas de densidade de lama de perfuração de densidadevariável em vários níveis de pressão aplicada. Ou seja, os monitores podemrever ou analisar o comportamento da densidade em função de pressão etemperatura quando a lama de perfuração de densidade variável entrar nacoluna de perfuração e/ou sair do furo de poço para determinar taxas de atritoe prover estimativas em tempo real do perfil de densidade/pressão dentro dofuro de poço.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS

As vantagens expostas e outras mais da presente invençãopodem se tornar aparentes pelo exame da descrição detalhada a seguir edesenhos de exemplos não-limitativos de modos de realização, nos quais:

a fig. 1 é uma ilustração de um sistema de perfuraçãoexemplificativo de acordo com certos aspectos das técnicas presentes;

a fig. 2 é um fluxograma exemplificativo utilizado no sistemade perfuração da fig. 1 de acordo com certos aspectos das técnicas presentes;

as figs. 3A-3D são configurações exemplificativas para aremoção de partículas compressíveis de acordo com certos aspectos dastécnicas presentes;

as figs. 4A-4E são configurações exemplificativas parainserção de partículas compressíveis de acordo com certos aspectos dastécnicas presentes;

as figs. 5A-5B são modos de realização exemplificativos deum separador para remover partículas compressíveis no interior do furo deacordo com certos aspectos das técnicas presentes; e

a fig. 6 é uma ilustração de um sistema de perfuraçãoexemplificativo com separadores no interior do furo para gerenciar adensidade do segmento circular do furo de poço de acordo com certosaspectos das técnicas presentes.

DESCRIÇÃO DETALHADA

Na seção a seguir de descrição detalhada, modos de realizaçãoespecíficos da presente invenção são descritos em relação a modos derealização preferidos. Entretanto, pela extensão em que a descrição a seguir éespecífica para um modo de realização particular ou um uso particular dapresente invenção, esta tem a pretensão de servir a finalidadesexemplificativas apenas e prover simplesmente uma descrição dos modos derealização exemplificativos. Conseqüentemente, a invenção não está limitadaaos modos de realização específicos abaixo descritos, mas, ao contrário, incluitodas as alternativas, modificações e equivalentes abrangidos pelo espírito eescopo reais das reivindicações anexas.

A presente técnica refere-se a um método e aparelho paragerenciar partículas compressíveis utilizadas com um fluido de perfuraçãopara prover uma lama de perfuração de densidade variável para operações deperfuração em um poço. Devido às partículas compressíveis poderem incluiresferóides, elipsóides etc, um método e aparelho para gerenciar estaspartículas compressíveis durante operações de perfuração podem se benéficospara manter a densidade da lama de perfuração entre o gradiente de pressãonos poros (PPG) e o gradiente de pressão de fratura (FG). Conseqüentemente,as operações de perfuração podem incluir qualquer processo em que fluidosde superfície sejam usados para obter e manter uma desejada pressãohidrostática em um furo de poço e/ou os processos de circulação deste fluidopara, entre outros usos, remover detritos da formação do furo de poço. Devidoàs partículas compressíveis serem utilizadas na lama de perfuração dedensidade variável, as presentes técnicas se referem à remoção, circulação einserção das partículas compressíveis no fluido de perfuração. Além disso,deve ser notado que os métodos e procedimentos a seguir não estão limitadosàs operações de perfuração, mas também podem ser utilizados em operaçõesde completação, ou em qualquer processo que utilize fluidosarmazenados/preparados à superfície tendo partículas compressíveis.

Inicialmente, as presentes técnicas envolvem o uso departículas compressíveis e um fluido de perfuração, que podem ser referidoscomo uma lama de perfuração de densidade variável. Como referido napublicação de pedido de patente internacional WO 2006/7.347, aquiincorporada pela referência, as partículas compressíveis podem incluir objetosocos compressíveis ou colapsáveis de várias formas, como esferas, cubos,pirâmides, esferóides oblatas ou prolatas, cilindros, travesseiros e/ou outrasformas ou estruturas. Estes objetos ocos compressíveis podem se carregadoscom gás pressurizado, ou mesmo materiais ou objetos sólidos compressíveis.Além disso, as partículas compressíveis, que são selecionadas para atender auma compressão favorável em resposta à mudanças de pressão, podem incluirpolímero, compósitos de polímeros, metais, ligas metálicas e/ou laminados depolímero ou de compostos de polímero com metais ou ligas metálicas. Dessemodo, as presentes técnicas podem incluir fluido de perfuração combinadocom várias partículas compressíveis (ou seja, mistura de objetos ocos quecolapsam a pressões diferentes) configurado para manter o peso ou densidadeda lama entre o FG e PPG.

Passando aos desenhos e com referência inicialmente à flg. 1,um sistema de perfuração exemplificativo 100 de acordo com certos aspectosdas presentes técnicas é ilustrado. No sistema de perfuração exemplificativo100, uma torre de perfuração 102 é utilizada para perfurar um poço 104. Opoço 104 pode penetrar na superfície da Terra até alcançar a formaçãosubterrânea 108. Conforme pode ser notado, a formação subterrânea 108 podeincluir várias camadas de rocha (não mostradas) que podem ou não incluirhidrocarbonetos, como óleo e gás, e que podem ser referidas como zonas ouintervalos. Desse modo, o poço 104 pode prover trajetos de fluxo de fluidoentre a formação subterrânea 108 e instalações de produção (não mostradas)localizadas à superfície 106. As instalações de produção podem processar oshidrocarbonetos e transportar os mesmos até os consumidores. Entretanto,deve ser notado que o sistema de perfuração 100 é ilustrado para finalidadesexemplificativas e as presentes técnicas podem ser úteis em acessar e produzirfluidos de qualquer local subterrâneo, que pode ser localizado na terra ou mar.O poço 104 embora mostrado como vertical pode ser um poço desviado ouhorizontal.

Para acessar a formação subterrânea 108, o sistema deperfuração 100 pode incluir componentes de perfuração, como conjunto defuro de fundo (BHA) 110, tubulação de perfuração 112, colunas derevestimento 114 e 115, colunas parasitas 122, unidade de processamento delama de perfuração 116 para processar a lama de perfuração de densidadevariável 118 e outros sistemas para gerenciar operações de perfuração e deprodução. O BHA 110 pode incluir uma broca de perfuração, bocais de broca,separadores e outros componentes que são utilizados para escavar a formação,cimentar as colunas de revestimento, separar partículas compressíveis da lamade perfuração de densidade variável 118 ou efetuar outras operações deperfuração no interior do furo de poço. As colunas de revestimento 114 e 116podem prover suporte e estabilidade para acesso à formação subterrânea 108,que pode incluir um coluna de revestimento superficial 115 tendo uma sapatade revestimento 121 e uma ou mais colunas de revestimento intermediárias oude produção 114 tendo uma sapata de revestimento 119. A coluna derevestimento de produção 114 pode se estender até uma profundidadepróximo à formação subterrânea 108 com uma seção de furo aberto 120 seestendendo da sapata de revestimento 119 através da formação subterrânea108. As colunas parasitas 122 podem prover um trajeto de fluxo alternativoatravés de uma porção do poço 104 para prover partículas compressíveis dalama de perfuração de densidade variável 118a locais específicos. A colunaparasita 122, mostrada no segmento circular entre as colunas de revestimento114 e 116, também pode ser disposta no interior da coluna de revestimento114. A unidade de processamento de lama de perfuração 116 é utilizada paragerenciar a pasta fluida (ou seja, lama de perfuração de densidade variável118 e detritos) de um furo de poço e prover a lama de perfuração dedensidade variável formulada 118 ao furo de poço para operações deperfuração. A unidade de processamento de fluidos de perfuração 116 podeincluir bombas, hidrociclones, separadores, peneiras, poços de lama,agitadores de xisto, removedores de areia, removedores de grânulo,centrífugas etc.

Durante as operações de perfuração, o uso de uma lama deperfuração de densidade variável 118 como uma lama de perfuração permiteque o operador perfure mais profundamente abaixo da superfície 106 commaiores intervalos sem revestimento, manter pressão hidrostática suficiente,impedir influxo de fluido de formação (gás ou líquido), e permanecer abaixodo FG que a formação pode suportar. O BHA 110 e unidade deprocessamento de lama de perfuração 116 podem ser utilizados para gerenciaras partículas compressíveis na lama de perfuração de densidade variável 118.Ou seja, o BHA IlOea unidade de processamento de lama de perfuração 116podem remover, circular e re-inserir as partículas compressíveis.Conseqüentemente, um método de gerenciar a lama de perfuração dedensidade variável 118 é explicado mais abaixo na fig. 3.

A fig. 2 é um fluxograma exemplificativo de operação dosistema de perfuração 100 da fig. 1 de acordo com certos aspectos daspresentes técnicas. Este fluxograma, referido por 200, pode ser melhorcompreendido pelo exame simultâneo da fig. 1. Neste fluxograma 200, umprocesso pode ser utilizado para realçar as operações de perfuração pelautilização de partículas compressíveis como parte de uma lama de perfuraçãode densidade variável 116. Este processo pode realçar as operações deperfuração pelo gerenciamento das partículas compressíveis utilizadas paraformar a lama de perfuração de densidade variável. Conseqüentemente, asoperações de perfuração efetuadas na maneira descrita podem reduzir asineficiências ou reduzir colunas de revestimento adicionais das operações deperfuração.

O fluxograma começa no bloco 202. No bloco 204, o FG ePPG para um poço podem ser determinados. Por exemplo, o PPG pode serdeterminado da perfuração anterior, tomando um coice, evidência de gás emconexão, ferramenta de interior de furo, ou modelagem. O FG pode serdeterminado a partir de testes de vazamento, evidência de retornos perdidose/ou modelagem. Depois, um fluido de perfuração pode ser selecionado comcertas partículas compressíveis, conforme mostrado no bloco 206. a seleçãodo fluido de perfuração e partículas compressíveis pode ser baseada no pedidode patente internacional WO 2006/7.347. Por exemplo, a seleção de fluido deperfuração e partículas compressíveis pode incluir objetos compressíveis (oucolapsáveis) ocos ou, pelo menos parcialmente, carregados de espuma feitosde polímero, compósitos de polímeros, metais, ligas metálicas, e/oulaminados de polímero ou compósito de polímero com metias ou ligasmetálicas. O fluido de perfuração pode ser preparado sob-medida para tercertas propriedades baseadas na aplicação de poço específica.

Uma vez que a lama de perfuração de densidade variável (ouseja, fluido de perfuração e partículas compressíveis) é selecionada, asoperações de perfuração podem ser efetuadas nos blocos 208-212. No bloco208, o fluido de perfuração com as partículas compressíveis pode ser obtido.

O fluido de perfuração e materiais compressíveis podem ser despachados parao local de perfuração misturados ou separadamente. No bloco 210, o fluido deperfuração e as partículas compressíveis podem ser circulados no furo depoço. O fluido de perfuração e partículas compressíveis são configurados paramanter o peso do fluido de perfuração entre o FG e PPG, como explicadoacima. Depois, as partículas compressíveis podem ser separadas do fluido deperfuração no conjunto de furo de fundo 110, conforme mostrado no bloco212. Em particular, as partículas compressíveis podem ser removidas antes dealcançar os bocais de broca ou broca de perfuração para reduzir danopotencial às partículas compressíveis. A separação das partículascompressíveis pode ser efetuada em várias localizações acima da broca deperfuração, que faz parte do conjunto de furo de fundo 110. A separação podeocorrer diretamente acima da broca de perfuração u em qualquer localizaçãoao longo do BHA 110. Ou seja, as partículas compressíveis de diferentesdensidades podem se separadas da lama de perfuração em várias localizações.Para derivar as partículas compressíveis ao redor da broca de perfuração, umseparador, como um separador centrífugo em linha ou outro equipamento,pode ser utilizado, como explicado mais abaixo com referência às figs. 5A-5B.

Nos blocos 214-220, as partículas compressíveis podem serainda processadas para separar, examinar e re-inserir as partículascompressíveis no fluido de perfuração para outras operações de perfuração.No bloco 214, as partículas compressíveis podem ser separadas da lama deperfuração de densidade variável 118 e dos detritos, que pode ser referidocomo lama de cimento. O processo de remover as partículas compressíveis dalama de perfuração de densidade variável, que pode ser efetuado à superfície,pode incluir o uso de uma centrífuga ou outros métodos de separação ativae/ou um tanque de sedimentação ou outros métodos de separação passiva, quefazem parte da unidade de processamento de lama de perfuração 116. Estesvários métodos são explicados adicionalmente abaixo, na fig. 3A-3D. NObloco 216, as partículas compressíveis danificadas são removidas. A remoçãodas partículas compressíveis danificadas ou falhadas pode incluir peneirasvibratórias, tanques de sedimentação, hidrociclones, centrífugas etc. Depois,uma determinação é feita sobre se as operações de perfuração estãoterminadas no bloco 218. SE as operações de perfuração não tiveremterminado, as partículas compressíveis podem ser re-inseridas no fluido deperfuração no bloco 220. Os métodos de re-inserir partículas compressíveisno fluido de perfuração podem incluir re-mistura agressiva em poços de lamaapós a separação e limpeza; venturi na entrada da bomba de lama para induzirpartículas compressíveis para o fluido de perfuração; injeção direta usandobombas especialmente projetadas; uma coluna parasita para introduzirpartículas compressíveis furo a baixo e/ou uma coluna de perfuração deparede dupla para introduzir partículas compressíveis como uma pasta fluidalogo acima da BR. Cada um dos métodos está explicado mais abaixo, nas figs.4A-4E.

Entretanto, se as operações de perfuração forem terminadas, oshidrocarbonetos podem ser produzidos do poço 102 no bloco 222. A produçãode hidrocarbonetos pode incluir a completação do furo de poço, instalação dedispositivos dentro do furo de poço juntamente com uma coluna de tubulaçãode produção, obtenção de hidrocarbonetos provenientes do reservatóriosubterrâneo, processamento dos hidrocarbonetos em uma instalação desuperfície e/ou outras operações similares. De qualquer modo, o processotermina no bloco 224.

Métodos de separação à superfície de partículas compressíveis da lama deperfuração de densidade variável

Como explicado acima no bloco 214, diversos métodos podemse utilizados para separar partículas compressíveis, como objetos sólidos ouocos, da lama de perfuração de densidade variável 118 à superfície 106.Tipicamente, as unidades de processamento de lama de perfuração 116 podemincluir equipamento básico de limpeza de lama à superfície localizado nosequipamentos de perfuração, como goivas, peneiras vibratórias para removerdetritos da formação do trajeto de fluxo com base em seus tamanhos,removedores de areia, removedores de grânulo e centrífugas para separarpartículas da lama de perfuração por diferenças de peso/densidade. Com estetipo de equipamento pode ser utilizado para separar as partículascompressíveis e o fluido de perfuração com base nas propriedades daspartículas compressíveis específicas, que podem ser positiva ounegativamente flutuantes. Por exemplo, se as partículas compressíveisestiverem em um estado não-comprimido, as partículas compressíveis, quepodem incluir um gás e uma membrana impermeável a gás, podem ter umadensidade menor do que o fluido de perfuração e detritos na pasta fluida. Porconseguinte, as partículas compressíveis são positivamente flutuantes eflutuam naturalmente à superfície da pasta fluida. A força de flutuação secontrapõe às propriedades viscosas da pasta fluida e/ou a interação demúltiplas partículas compressíveis não-comprimidas.

Conseqüentemente, vários diferentes modos de realizaçãopodem ser utilizados como parte das unidades de processamento de lama deperfuração 116, mostradas nas figs. 3A-3D. Em um primeiro modo derealização, a unidade de recuperação de partículas compressíveis 300 pode serparte da unidade de processamento de lama de perfuração 116 e usada paraisolar as partículas compressíveis da pasta fluida, o que está mostrado na fig.3A. A unidade de recuperação de partículas compressíveis 300 pode incluiruma ou mais peneiras vibratórias 302, 304 e 308 e um ou mais hidrociclones306. Em particular, a unidade de recuperação de partículas compressíveis 300pode ser uma Derill Bead Recovery Unit, de Alpine Mud Products, comvárias modificações baseadas nas partículas compressíveis, que podem incluira otimização de tamanho de peneira e operação de hidrociclone. Nestaunidade de recuperação de partículas compressíveis 300, peneiras vibratórias,peneiras vibratórias do equipamento 302 são dimensionadas para capturarmaterial igual ou maior do que o tamanho das partículas compressíveis 310,que pode incluir também detritos de formação. A pasta fluida é dividida emum primeiro trajeto de fluxo de vibrador de material igual ou maior do que otamanho das partículas compressíveis 310 e um segundo trajeto de fluxo devibrador de outros detritos na pasta fluida. Os detritos e partículascompressíveis remanescentes 310 na pasta fluida do primeiro trajeto de fluxode vibrador passam sobre peneiras vibratórias de detritos 304 que deixa passaras partículas compressíveis 310, enquanto rejeita os detritos maiores.Novamente, através das peneiras vibratórias de detritos 303, a pasta fluida édividida em um primeiro trajeto de fluxo de detritos de partículascompressíveis 310 e outro material igual ou menor do que as partículascompressíveis 310 e o segundo trajeto de fluxo de detritos de material maiordo que o tamanho das partículas compressíveis 310. Depois, as partículascompressíveis 31 são concentradas em um ou mais hidrociclones 306, devidoa, no estado não-comprimido, as partículas compressíveis 310 poderem terbaixa densidade em comparação aos detritos remanescentes ou lama deperfuração líquida. Os hidrociclones 306 aceleram a pasta fluidaremanescente radialmente e estabelecem uma gradiente de densidade no qualo material mais leve (ou seja, partículas compressíveis 310, por exemplo)migram do topo do hidrociclone ao longo de um primeiro trajeto de fluxo dehidrociclone e o material mais pesado migra do fundo para um segundotrajeto de fluxo de hidrociclone. Conseqüentemente, dos hidrociclones 306, apasta fluida remanescente é dividida em um primeiro trajeto de fluxo dehidrociclone de material tendo uma densidade similar às partículascompressíveis 310 e um segundo trajeto de fluxo de hidrociclone de outromaterial tendo uma densidade diferente das partículas compressíveis 310. Porexemplo, as partículas compressíveis danificadas podem fazer parte dosegundo trajeto de fluxo. O outro material pode ser mais leve ou mais pesadodo que as partículas compressíveis, dependendo da aplicação específica.Finalmente, as partículas compressíveis 31 são recuperadas do fluido carreadoou primeiro trajeto de fluxo de hidrociclone via peneiras vibratórias adicionais308, que separam as partículas compressíveis do outro material na pasta fluidaremanescente.

Em um segundo modo de realização, a unidade de recuperaçãode partículas compressíveis 320, que faz parte das unidades de processamentode lama de perfuração 116, podem incluir duas ou mais peneiras vibratórias322 e 326 e tanques de sedimentação 324, conforme mostrado na fig. 3B.Neste modo de realização, a pasta fluida proveniente do furo de poço passaatravés das peneiras vibratórias primárias do equipamento 332 322 pararemover material maior do que o tamanho das partículas compressíveis 310.A pasta fluida é dividida em um primeiro trajeto de fluxo de vibrador dematerial maior do que o tamanho das partículas compressíveis 310 e umsegundo trajeto de fluxo de vibrador de material igual ou menor do que aspartículas compressíveis 310 na pasta fluida. A pasta fluida remanescentecontendo detritos e partículas compressíveis 310 no segundo trajeto de fluxode vibrador é, então, transferida para um ou mais tanques de sedimentação324 de volume suficiente para permitir separação por densidade.Sedimentação de partícula é uma função de tamanho de partícula, densidadede partícula, densidade de fluido de suspensão e viscosidade de fluido desuspensão. O tempo de sedimentação das partículas compressíveis 310 ésignificativamente menor do que o tempo de sedimentação de qualquer agentedensificador (por exemplo, barita ou hematita) suspenso na pasta fluida,primariamente devido a seu tamanho relativo. Por exemplo, partículasgrandes, de cerca de Imm de diâmetro, com uma densidade de 0.6g/cm3 emum fluido de perfuração de l,8g/cm com uma viscosidade de 10 centipoiseascendem a 0,03m/s. Partículas pequenas, de cerca de 50micra de diâmetro,com uma densidade de cerca de 4,2g/cm em um fluido de perfuração baseadoem óleo de 0,83g/cm com uma viscosidade de 10 centipoise submergem a5x10"4 m/s. O tempo de residência nos tanques de sedimentação 324 ésuficientemente longo para assegurar que as partículas compressíveis 310flutuem à superfície. Por exemplo, em um tanque de l,8m de profundidade,uma partícula compressível pode ascender para a superfície em cerca de 1minuto. Deve ser observado que este tempo de sedimentação pode variar paradiferentes partículas compressíveis e fluido de perfuração. Depois, se aspartículas compressíveis 310 forem mais leves do que os detritos e outromaterial, as partículas compressíveis podem ser escumadas do topo do tanquede sedimentação 324 ou passadas sobre peneiras vibratórias secundárias 326para removê-las da pasta fluida ao longo de um primeiro trajeto de fluxo desedimentação. O outro material na pasta fluida, que pode incluir partículascompressíveis danificadas, detritos, ou outro material tendo densidade maior,pode ser removido através de uma válvula de fundo ou outros métodos aolongo de um segundo trajeto de fluxo de sedimentação. Por exemplo, ostanques de sedimentação 324 podem ser desenhados com fundos tipo funilpara serem periodicamente drenados de qualquer detrito ou podem incluiruma configuração de trado helicoidal para mover continuamente material dealta densidade que tenha se depositado no interior dos tanques desedimentação 324.

Em uma modificação alternativa para o segundo modo derealização, a unidade de recuperação de partículas compressíveis 320 podeseparar as partículas compressíveis de detritos maiores nos tanques desedimentação. Neste modo de realização alternativo, a pasta fluida do furo depoço passa através de peneiras vibratórias do equipamento primárias 322 pararemover material maior ou igual ao tamanho das partículas compressíveis310. A pasta fluida é dividida em um primeiro trajeto de fluxo de vibrador dematerial maior ou igual ao tamanho das partículas compressíveis 310 e umsegundo trajeto de fluxo de vibrador do material menor do que as partículascompressíveis 310. Os detritos e partículas compressíveis 310 no primeirotrajeto de fluxo de vibrador são, então, transferidos para um ou mais tanquesde sedimentação 324 de volume suficiente para permitir separação pordensidade. Em particular, se as partículas compressíveis 310 forem mais levesdo que os detritos e outro material, as partículas compressíveis podem serescumadas do topo do tanque de sedimentação 324 ou passadas sobrepeneiras vibratórias secundárias 326 para remover as mesmas da AC ao longode um primeiro trajeto de fluxo de tanque de sedimentação. O outro matériana pasta fluida, que pode incluir partículas compressíveis danificadas, detritosou outro material tendo maior densidade, pode ser removido através de umaválvula de fundo ou outros métodos ao longo de um segundo trajeto de fluxode sedimentação.

Em um terceiro modo de realização, a unidade de recuperaçãode partículas compressíveis 330, que faz parte das unidades de processamentode lama de perfuração 116, pode incluir duas ou mais peneiras vibratórias 332e 336 e um ou mais hidrociclones 334, mostrado na flg. 3C. Neste modo derealização, a pasta fluida proveniente do furo de poço passa através daspeneiras vibratórias primárias do equipamento 332 para remover materialmaior do que o tamanho de partículas compressíveis 310. A pasta fluida édividida em um primeiro trajeto de fluxo de vibrador de material maior doque o tamanho das partículas compressíveis 310 e um segundo trajeto defluxo de vibrador de material na pasta fluida igual ou menor do que otamanho das partículas compressíveis 310. O material retido nas peneirasvibratórias primárias do equipamento 332 pode ser descartado como detritos.A pasta fluida restante com partículas compressíveis 310 no segundo trajetode fluxo de vibrador é transferida para os hidrociclones 334 que aceleram apasta fluida restante radialmente e estabelecem um gradiente de densidade noqual o material mais leve (ou seja, partículas compressíveis 310, por exemplo)migram do topo do hidrociclone ao longo de um primeiro trajeto de fluxo dehidrociclone e o material mais pesado migra do fundo para um segundotrajeto de fluxo de hidrociclone. Peneiras vibratórias adicionais 336 são,então, usadas para remover as partículas compressíveis 310 da pasta fluidaque sai do topo dos hidrociclones 334 ao longo do primeiro trajeto de fluxo dehidrociclone.

Em um quarto modo de realização, a unidade de recuperaçãode partículas compressíveis 340, que faz parte da unidade de processamentode lama de perfuração 116, pode incluir duas ou mais peneiras vibratórias 342e 346 e centrífugas 344, mostrado na fig. 3D. Neste modo de realização, apasta fluida proveniente do furo passa através das peneiras vibratóriasprimárias do equipamento 332 342 para remover material maior do que otamanho das partículas compressíveis 310. A pasta fluida é dividida em umprimeiro trajeto de fluxo de vibrador de material maior do que o tamanho departículas compressíveis 310 e um segundo trajeto de fluxo de vibrador dematerial na pasta fluida igual ou menor do que o tamanho das partículascompressíveis 310. A pasta fluida remanescente com partículas compressíveis310 no segundo trajeto de fluxo de vibrador é, então, transferida paracentrífugas 344. Nas centrífugas 344, as partículas compressíveis 310 sãoseparadas do outro material, que pode ter uma densidade maior ou menor. Porexemplo, se as partículas compressíveis 310 forem mais leves do que outrosdetritos, as partículas compressíveis 310 migram com outro matéria dedensidade leve ao longo de um primeiro trajeto de fluxo de centrífuga e omaterial mais pesado migra ao longo de um segundo trajeto de fluxo decentrífuga. Depois, peneiras vibratórias adicionais 346 são usadas pararemover as partículas compressíveis 310 do primeiro trajeto de fluxo decentrífuga.

Métodos para separar partículas compressíveis falhas ou danificadas da lamade perfuração de densidade variável:

Como explicado acima com respeito ao bloco 212, diversosmétodos podem ser utilizados para separar partículas compressíveisdanificadas ou falhadas da lama de perfuração de densidade variável.Considera-se que, com o tempo, alguma fração das partículas compressíveisna lama de perfuração de densidade variável podem se romper ou falhardevido a tensões impostas durante as operações de perfuração. O dano podeincluir os provenientes de interações entre a broca de perfuração e aformação, entre a tubulação de perfuração rotativa e a formação ou colunas derevestimento, forças cisalhantes caso as partículas compressíveis sejamenviadas através de bocais de broca de perfuração, compressão rápida e forçascisalhantes caso as partículas compressíveis sejam passadas através debombas de lama, ou carregamento cíclico de compressão/expansão quando aspartículas compressíveis circulam através do furo de poço. Além disso, se aspartículas compressíveis forem formuladas por vedação, um gás de baixadensidade no interior de uma concha impermeável, o gás vedado pode serliberado por falha mecânica para a lama de perfuração de densidade variável ea maior densidade da concha não será mais flutuante (ou seja, tende a afundarcaso o material da concha das partículas compressíveis seja negativamenteflutuante). Então, o gás previamente vedado pode ser liberado da lama deperfuração de densidade variável à superfície, enquanto a concha pode sedepositar por gravidade de acordo com a densidade do matéria.

De qualquer modo, as unidades de processamento de lama deperfuração 116 podem ser utilizadas para remover estes objetos compressíveisdanificados. Novamente, devido à densidade das partículas compressíveispoder ser menor do que o fluido de perfuração e detritos no estado não-comprimido, as partículas compressíveis não danificadas são positivamenteflutuantes e flutuam naturalmente para a superfície da pasta fluida emcondições atmosféricas, enquanto as partículas compressíveis danificadas têmuma densidade igual à do material da concha. Como resultado, os métodos emodos de realização acima descritos nas figs. 3A-3D podem se utilizados parasegregar as partículas compressíveis danificadas da pasta fluida. Destamaneira, ambas as partículas compressíveis, danificadas e não danificadas,são removidas pelo uso de peneiras vibratórias juntamente com outroequipamento. Ou seja, o material maior ou igual ao tamanho das partículascompressíveis é inicialmente separado da pasta fluida. Depois, as partículascompressíveis danificadas e menores detritos na pasta fluida são separadospor densidade das partículas compressíveis, com base nos vários métodosacima descritos. Por exemplo, no tanque de sedimentação, as partículascompressíveis não danificadas podem flutuar, enquanto as partículascompressíveis danificadas podem afundar. Neste exemplo, as partículascompressíveis danificadas podem ser dispostas apropriadamente com outrosdetritos ou podem ser recuperadas para reciclagem do material de concha.

Métodos para re-inserir objetos compressíveis na corrente de fluido deperfuração:

Como explicado acima, nos blocos 208 e 220, diversosmétodos podem ser utilizados para misturar as partículas compressíveis com ofluido de perfuração para cria a lama de perfuração de densidade variável 118.Tipicamente, o fluido de perfuração pode ser despachado para o local deperfuração totalmente formulado no loca a partir de materiais naturais. Adespeito do método para obter as partículas compressíveis e fluido deperfuração, as partículas compressíveis podem se misturadas ou combinadaspara criar a lama de perfuração de densidade variável 118 antes de alcançar osegmento circular próximo à broca de perfuração do conjunto de furo defundo 110. Ou seja, as partículas compressíveis podem se introduzidas pelaprimeira vez nas operações de perfuração ao se comutar de uma lamaconvencional para lama de perfuração de densidade variável 118 ou após asoperações de rotina de controle de sólidos à superfície. Adicionalmente, opeso à superfície ou densidade do fluido de perfuração com e sem partículascompressíveis pode ser monitorado e partículas compressíveis adicionadaspara se obter o desejado efeito de gradiente contínuo no interior do furo.

A despeito do método utilizado para obter o fluido deperfuração com as partículas compressíveis, as unidades de processamento delama de perfuração 116 podem ser utilizadas para circular as partículascompressíveis com o fluido de perfuração para criar a lama de perfuração dedensidade variável 118. As unidades de processamento de lama de perfuração116 podem incluir bombas/misturadores e outro equipamento para inserir ere-inserir as partículas compressíveis no furo de poço ou no fluido deperfuração, que estão mostrados nas fígs. 4A-4E. Por exemplo, em umprimeiro modo de realização mostrado na fig. 4A, uma unidade de inserção departícula compressível 400 pode misturar as partículas compressíveis 410com o fluido de perfuração 412. A unidade de inserção de partículacompressível 400 pode incluir um ou mais poços de lama 402, misturadores404, monitores de entrada 406 e bombas de lama 408. As partículascompressíveis 410 e fluido de perfuração 412 são adicionados aos poços delama 402 (ou seja, poço de sucção ou mais cedo) e completamente misturadoscom os misturadores 404, como misturadores de palhetas e misturadores porjato. A densidade ou peso de lama do material, que inclui as partículascompressíveis 410 e o fluido de perfuração 412, no poço de lama 402 émonitorado por monitores de entrada 406. O material misturado forma a lamade perfuração de densidade variável 118 da fig. 1, configurada para prover ocomportamento de gradiente contínuo no interior do furo de poço. A lama deperfuração de densidade variável é provida às bombas de lama 408, que podeser provida a cerca de 1 ou 2 ou mais vezes a vazão volumétrica que asbombas de lama 408 despacham para o furo de poço via o trajeto de fluxo409. Tipicamente, a pressão à qual as partículas compressíveis sãocomprimidas para um estado contraído pode ser excedida pelas bombas delama 408. Dependendo da compressibilidade total da lama, as bombas delama 408 despacham a lama de perfuração de densidade variável a uma vazãovolumétrico menor ou igual à vazão volumétrica de tomada para as bombasde lama.

Em um segundo modo de realização, as partículascompressíveis 410 podem ser misturadas com o fluido de perfuração nosmonitores, conforme mostrado na fig. 4B. Neste modo de realização, aunidade de inserção de partícula compressível 420 pode incluir um ou maispoços de lama 422, monitores 424 e bombas de lama 426. O fluido deperfuração 412 é adicionado aos poços de lama 402 (por exemplo, poço desucção ou mais cedo). Depois, as partículas compressíveis 410 podem sermedidas por monitores 424 que gerenciam a quantidade de partículascompressíveis 410 provida ao trajeto de fluxo 428 antes de entrar nas bombasde lama 426. Com este método, as partículas compressíveis 410 podem serintroduzidas de uma maneira seca ou como pasta fluida concentrada via umVenturi. Novamente, as bombas de lama 408 despacham a lama de perfuraçãode densidade variável a uma vazão volumétrica menor ou igual à vazãovolumétrica de tomada das bombas de lama. As partículas compressíveis 410e o fluido de perfuração 412 são combinados para despacho para o furo depoço via o trajeto de fluxo 428.

Em um terceiro modo de realização, uma bomba ou conjuntode bombas dedicado pode ser usado para aplicar pressão à partículacompressível -pasta fluida de lama concentrada, de modo que as partículasestejam aproximadamente totalmente comprimidas, conforme mostrado nafig. 4C. A bomba dedicada pode ser benéfica quando a pressão de circulaçãosuperficial é suficiente para colocar as partículas compressíveis em um estadocomprimido antes da injeção no furo de poço. Neste modo de realização, aunidade de inserção de partícula compressível 430 pode incluir um ou maisvasos de armazenamento 432, bombas de compressão 434, tubulação 436 ebombas de equipamento 438. As partículas compressíveis 410 e fluido deperfuração 412 são combinados no vaso de armazenamento 432, que pode serum poço de lama ou vaso específico. Depois, as bombas de compressão 434comprimem a lama de perfuração de densidade variável do vaso dearmazenamento 434. A lama de perfuração de densidade variávelcomprimida, que inclui o fluido de perfuração 412 e partículas compressíveis410, é introduzida a montante ou a jusante das bombas principais deequipamento 438 através da tubulação 436, que inclui uma série de válvulasde controle e coletores para impedir retrofluxo. Esta configuração reduz aquantidade de trabalho provida pelas bombas principais de equipamento 438para comprimir a lama de perfuração de densidade variável.

Em um quarto modo de realização, o fluido de perfuração epartículas compressíveis 410 são isolados até alcançarem o segmento circulardo furo de poço próximo à BP, conforme mostrado na fig. 4D. Devido aocomportamento de gradiente contínuo ou de densidade variável ser utilizadono segmento circular do furo de poço, as partículas compressíveis podem sermisturadas com o fluido de perfuração dentro do segmento circular do furo depoço. Neste modo de realização, a unidade de inserção de partículacompressível 450 pode incluir uma ou mais bombas de fluido de perfuração452, bombas de partículas compressíveis 454, broca de perfuração 456, ecoluna de tubulação de perfuração de parede dupla tendo um tubo interno eum tubo externo que criam um trajeto de fluxo primário 458 e um secundário460. Com a coluna de tubulação de perfuração de parede dupla, um primeirofluido, como o fluido de perfuração 412, é bombeado através do trajeto defluxo primário 458, que fica dentro do tubo interno, pelas bombas de fluido deperfuração 452. O segundo fluido, como as partículas compressíveis 410 comalguma porção de fluido de perfuração, é bombeado através do segundotrajeto de fluxo 460, que é o segmento circular entre o tubo interno e tuboexterno, pelas bombas de partículas compressíveis 454. O fluido deperfuração 412 passa através da broca de perfuração 456 e é circulado parauma seção de mistura 464 localizada acima da broca de perfuração 456,enquanto as partículas compressíveis 410 saem diretamente para a seção demistura 464. A vazão volumétrica dos fluidos individuais é, de preferência,controlada para prover a desejada concentração de partículas compressíveis410 em uma seção de mistura 464, que pode ser o segmento circular acima dabroca de perfuração 456.

Em um quinto modo de realização, o fluido de perfuração e aspartículas compressíveis 410 são isolados até alcançarem uma porta deinjeção sobre uma tubulação parasita, conforme mostrado na fig. 4E. Devidoao comportamento de gradiente contínuo ou de densidade variável serutilizado no segmento circular do furo de poço, as partículas compressíveissão misturadas com o fluido de perfuração 414 em uma porta de injeção.Neste modo de realização, a unidade de inserção de partícula compressível470 pode incluir uma ou mais bombas de fluido de perfuração 472, bombas departículas compressíveis 474, broca de perfuração 476, tubulação deperfuração 478, como a tubulação de perfuração 112, e uma coluna parasita480, como a coluna parasita 122. Com esta configuração, um primeiro fluido,como o fluido de perfuração 412, é bombeado através da tubulação deperfuração 478 pelas bombas de fluido de perfuração 472, enquanto osegundo fluido, como as partículas compressíveis 410, é bombeado através dacoluna parasita 480 pelas bombas de partículas compressíveis 474. O fluidode perfuração 412 passa através da broca de perfuração 476 e é circulado parauma seção de mistura 482 localizada acima da broca de perfuração 476,enquanto as partículas compressíveis 410 saem diretamente para a seção demistura 482 a partir da saída para prover a desejada concentração departículas compressíveis 410 em uma seção de mistura 482, que pode ser osegmento circular do poço próximo à coluna de revestimento 114 ou a colunade perfuração 476.

Como um exemplo específico, um sistema de perfuração podeutilizar uma lama de perfuração de densidade variável que é uma mistura defluido de perfuração com uma densidade de l,8g/cm3 e partículascompressíveis tendo uma densidade de estado não comprimido de 0,57g/cm3com as partículas compressíveis configuradas para serem comprimidas acimade 10,3MPa. Com referência à fig. 1, estas partículas podem ser injetadas nofuro de poço via a coluna parasita 122 com as partículas compressíveis sendo40% do volume da lama de perfuração de densidade variável 118 quando noestado não-comprimido. Abaixo da porta de injeção, nenhuma partículacompressível está presente, e a lama pode ter uma densidade de l,8g/cm3.Acima da porta de injeção, a densidade da lama de perfuração de densidadevariável pode se ajustar com base na expansão das partículas compressíveis.Acima da profundidade na qual a pressão anular é menor do que 10,3MPa, alama de perfuração de densidade variável tem densidade constante devido àspartículas compressíveis terem se expandido para o estado não-comprimido.Conseqüentemente, a densidade da lama de perfuração de densidade variávelpode ser feita sob medida pelo ajuste da pressão de colapso das partículascompressíveis, o número de partículas compressíveis e a densidade de fluidode perfuração.

Beneficamente, as presentes técnicas reduzem ou impedemdano às partículas compressíveis. Em adição, a presente técnica pode serutilizada para gerenciar problemas de controle de poço, como coices e fluxosubterrâneo. Por exemplo, um evento de controle de poço pode ocorrer em umpoço. Para gerenciar este evento, o fluxo de partículas compressíveisproveniente da coluna parasita 122 pode ser instantaneamente interrompido apartir da superfície. Desse modo, apenas partículas compressíveis dentro dofuro de poço acima do ponto de injeção estão presentes no interior do poço,enquanto a coluna de perfuração contém lama regular, ou seja, sem partículascompressíveis. As partículas compressíveis contidas no furo de poço acima doponto de injeção podem se circuladas de volta para a superfície pela injeçãode lama com maior ou menor densidade através da coluna parasita, enquantoa coluna de perfuração é fechada. Esta técnica permite que problemas decontrole de poço sejam resolvidos de uma maneira que é mais fácil deimplementar do que pela circulação de lama de perfuração através da colunade perfuração.

Método para separação das partículas compressíveis no interior do furo:

Como explicado acima no bloco 212, as partículascompressíveis podem se separada dentro do furo de poço para reduzir impactopotencialmente negativo ou elevada força cortante sobre as partículascompressíveis. Por exemplo, as partículas compressíveis podem ser isoladasdo trajeto de fluxo no interior da coluna de perfuração 112 e direcionadas parao segmento circular acima do conjunto de furo de fundo 110. A remoção daspartículas compressíveis do trajeto de fluxo no interior da coluna deperfuração 112 pode evitar regiões de elevadas forças de cisalhamento no, e,ao redor dos bocais de broca e impedir que as partículas compressíveis soframdeformação e desgaste mecânico adicional. Além disso, ela pode tambémmanter as partículas compressíveis longe de motores ou turbinas de lama deinterior de furo potencialmente destrutivos e que são acionados por fluxo defluido.

A remoção de partículas compressíveis pode ser ajustada combase na densidade de partículas compressíveis em relação ao fluido deperfuração. Por exemplo, conforme mostrado na fig. 5A, caso o fluido deperfuração seja mais pesado do que as partículas compressíveis, estas podemse separadas em um separador de interior de furo 500. O separador de interiorde furo 500, que faz parte do conjunto de furo de fundo (BHA) 110, pode serutilizado dentro do furo de poço para desviar ou separar as partículascompressíveis da lama de perfuração de densidade variável 118. O separadorde interior de furo 500 pode ser um separador centrífugo ou hidrociclonelocalizado acima da broca de perfuração 502, uma câmara principal 505 e umtubo de desvio 506.

Similar aos hidrociclones usados para separar partículascompressíveis à superfície, um separador de interior de furo 500 pode sercolocado acima de outros componentes de BHA para acelera a lama deperfuração de densidade variável 118 da coluna de perfuração 112 de umamaneira circular ou em espira, para induzir aceleração centrífuga, conformemostrado pela linha cheia 508. à medida que a lama de perfuração dedensidade variável 118 é acelerada, conforme mostrado pela linha cheia 508.Quando a lama de perfuração de densidade variável 118 é acelerada, oscomponentes de lama mais pesados migram para a parede externa da câmaraprincipal 505 e saem através de um bocal de broca 503, como mostrado pelalinha pontilhada 512. Os componentes de lama de perfuração mais levesmigram para o meio ou centro da câmara principal 505 e entram no tubo dedesvio 506, conforme mostrado pela linha tracejada 510. Mesmo em umestado comprimido, a densidade das partículas compressíveis pode ser menordo que a do fluido de perfuração. Desse modo, a porção média do trajeto defluxo contendo a maior concentração de partículas compressíveis é desviadapara o segmento circular do furo de poço através de uma abertura noseparador no interior do furo, que é o tubo de desvio 506, enquanto outrofluxo de fluido remanescente é desviado em direção à broca de perfuração502. O fluido desses trajetos de fluxo é, então, misturado com o fluido anularacima da broca de perfuração 502 para obter a lama de perfuração dedensidade variável 118.

Em um modo de realização alternativo, conforme mostrado nafig. 5B, caso as partículas compressíveis no estado comprimido sejam maispesadas do que o fluido de perfuração, os trajetos de fluxo podem se alteradospara formar um separador diferente 520. Neste separador 520, que podenovamente ser localizado acima da broca de perfuração 502, o defletor defluxo 522 e a câmara principal 524 podem funcionar similarmente àexplicação acima. Entretanto, o tubo defletor 526 pode desviar materialpesado, como as partículas compressíveis, na lama de perfuração dedensidade variável 118 para o segmento circular de uma parede externa dacâmara principal 524. Novamente, o separador no interior do furo 520 podeser colocado acima de outros componentes de BHS para acelerar a lama deperfuração de densidade variável 118 da tubulação de perfuração 112 em ummodo circular ou espira para induzir aceleração centrífuga, conformemostrado pela linha cheia 528. Quando a lama de perfuração de densidadevariável 118 é acelerada, os componentes mais pesados, como as partículascompressíveis no estado comprimido, migram para a parede externa dacâmara principal 524, como mostrado pela linha tracejada 530. Os materiaismais leves, que podem ser o fluido de perfuração, migram para o meio dacâmara principal 524 e escoam para fora da câmara principal 524 através dobocal de broca 503, como mostrado pela linha pontilhada 532. Próximo aofundo do separador de interior de furo 520, a porção externa do fluxo defluido próximo à parede da câmara principal 524 contém a maiorconcentração de partículas compressíveis e é desviado para o segmentocircular do furo de poço através de uma abertura no separador de interior defuro, que é o tubo de desvio 526. O fluido destes fluxos é, então, misturadocom o fluido anular acima da broca de perfuração 502 para obter a lama deperfuração de densidade variável 118.

Além disso, deve ser notado que equipamento à superfície dasoperações de perfuração pode ser dimensionado para maiores fluxosvolumétricos do que o equipamento associado às porções de interior de furodo poço. Por exemplo, a vazão de entrada para o BHA 110, devido àspartículas comprimidas no estado comprimido ocuparem menor volume. Ouseja, a vazão de equipamento dentro do furo de poço pode sersubstancialmente menor do que a vazão de bombas à superfície, devido àspartículas compressíveis estarem no estado comprimido. Embora esta reduçãode vazão possa reduzir funções de limpeza de furo da lama de perfuração dedensidade variável 118, o tamanho do equipamento de interior de furo podeser reduzido para reduzir ainda mais os custos.

Em adição, deve ser observado que estas diversas aplicaçõesexemplificativas podem ser modificadas para tratar de configuraçõesespecíficas das partículas compressíveis com base na densidade das partículascompressíveis. Por exemplo, como observado acima, o outro material na lamade perfuração de densidade variável 118 pode ser mais leve ou mais pesadodo que as partículas compressíveis, dependendo da aplicação específica. Asuperfície, as partículas compressíveis podem tender a serem expandidas oupara estado não-comprimido. Como resultado, as partículas compressíveispodem ser mais leves do que outro material na lama de perfuração dedensidade variável 118, e podem ser removidas conforme observado acima.Entretanto, a unidade de processamento de lama de perfuração 118 tambémpode ser modificada para remover as partículas compressíveis de qualquerfaixa de densidade. Similarmente, nas ecoes de interior de furo, as partículascompressíveis estão, tipicamente, no estado comprimido. Nesses intervalos deinterior de furo, as partículas compressíveis podem ser mais leves ou maispesadas do que o outro material na lama de perfuração de densidade variável118. Desse modo, o separador de interior de furo pode ser configurado emuma variedade de modos de realização para separar as partículascompressíveis com base na densidade das partículas compressíveis.

Além disso, deve ser também observado que as partículascompressíveis podem incluir um, dois, três ou mais tipos de partículascompressíveis que têm características diferentes, como formas, densidade etamanho. Novamente, a configuração específica da unidade de processamentode lama de perfuração 116 e separadores de interior de furo 500 e 520 podeser modificada para gerenciar estas diferenças. Por exemplo, com relação àunidade de processamento de lama de perfuração 116, os modos de realizaçãoacima descritos podem gerenciar a separação das partículas compressíveistendo características diferentes. Entretanto, a unidade de processamento delama de perfuração 116 pode ser modificada para ter uma série de duas oumais peneiras vibratórias 302, 304, 308, 322, 326, 332, 336, 342 e 346utilizadas com uma série de um ou mais hidrociclones 306 e 334 oucentrífugas 344 que são configurados para separar as diferentes partículascompressíveis dos trajetos de fluxo. Estes ajustes podem prover trajetos defluxo adicionais para os diferentes tamanhos ou densidades das partículascompressíveis.

Como um exemplo específico de separação à superfície, aunidade de recuperação de partículas compressíveis 330 pode incluir aspeneiras vibratórias 332 tendo uma peneira vibratória primária e hidrociclonessecundários. Neste modo de realização, as primeiras partículas compressíveissão maiores em tamanho do que as segundas partículas compressíveis. Apasta fluida proveniente do furo de poço passa através da primeira peneiravibratória do equipamento para remover material maior do que o tamanho deuma primeira partícula compressível 310. A pasta fluida é dividida em umprimeiro trajeto de fluxo de vibrador de material maior do que o tamanho dasprimeiras partículas compressíveis 310 e um segundo trajeto de fluxo devibrador de material na pasta fluida igual ou menor do que o tamanho dasprimeiras partículas compressíveis. O material retido nas peneiras vibratóriasdo equipamento pode ser descartado como detritos. A pasta fluida restantecom partículas compressíveis no trajeto de fluxo de vibrador primário passaatravés da segunda peneira vibratória primária do equipamento para removermaterial maior do que o tamanho das segundas partículas compressíveis. Apasta fluida é dividida em um terceiro trajeto de fluxo de vibrador primária dematerial maior do que o tamanho das segundas partículas compressíveis e umquarto trajeto de fluxo de vibrador primária de material na pasta fluida igualou menor do que o tamanho das segundas partículas compressíveis. Omaterial no terceiro trajeto de fluxo de vibrador primária é transferido paraum hidrociclone primário que separa as primeiras partículas compressíveis dooutro material para migrar para fora do topo do hidrociclone primário aolongo de um primeiro trajeto de fluxo de hidrociclone primário e o materialmais pesado migra do fundo para um segundo trajeto de fluxo de hidrocicloneprimário. O material no quarto trajeto de fluxo de vibrador primária étransferido para o hidrociclone secundário que separa as segundas partículascompressíveis do outro material para migrar do topo do hidrociclonesecundário ao longo de um primeiro trajeto de fluxo de hidrociclonesecundário e o material mais pesado migra do fundo para um segundo trajetode fluxo de hidrociclone secundário. Peneiras vibratórias adicionais podem,então, ser usadas para remover as partículas compressíveis da pasta fluida quesai do topo dos hidrociclones, que podem se dimensionadas para as primeira esegunda partículas compressíveis.

Como um exemplo específico de separação dentro do furo depoço, o separador de interior de furo 500 e 520 pode ser utilizado para separaras partículas compressíveis tendo diferentes características em um únicoseparador de interior de furo. Entretanto, outros modos de realização podemincluir uma série de separadores de interior de furo utilizados para separar aspartículas compressíveis individuais. Por exemplo, dois ou mais separadorespodem ser utilizados para remover as partículas compressíveis em umprocesso de dois estágios, dependendo da densidade de partículascompressíveis. Por exemplo, se as primeiras partículas compressíveis noestado comprimido forem mais pesadas do que o fluido de perfuração e assegundas partículas compressíveis forem mais leves no estado comprimido doque o fluido de perfuração, o separador de interior de furo 500 pode seracoplado ao separador de interior de furo 520, em série, para remover aspartículas compressíveis em diferentes estágios. Outros modos de realizaçãotambém podem ser considerados dentro do escopo desta descrição dos modosde realização.

Em adição, os separadores de interior de furo 500 e 520 podemser utilizados em vários locais dentro do furo de poço para gerenciaradicionalmente o perfil de densidade dentro do segmento circular do furo depoço. Por exemplo, conforme mostrado na fig. 6, o sistema de perfuração 600pode incluir componentes de perfuração, como conjunto de furo de fundo(BHA) 110, tubulação de perfuração 112, colunas de revestimento 114 e 115,colunas parasitas 122, unidade de processamento de lama de perfuração 116para processar a lama de perfuração de densidade variável 118, separadoresde interior de furo 602a-602n, e outros sistemas para gerenciar operações deperfuração e de produção. Devido a alguns dos componentes no sistema deperfuração 600 serem similares aos componentes do sistema de perfuração100, os mesmos números de referência são utilizados. Neste sistema deperfuração 600, os separadores de interior de furo 602a-602n, que podem sermodos de realização dos separadores de interior de furo 50 e 520, podem seracoplados às seções da coluna de perfuração 112 para gerenciar a densidadedentro do segmento circular do furo de poço. Além disso, deve ser observadoque os separadores de interior de furo 602a-602n podem incluir qualquernúmero de separadores de interior de furo, como um, dois, três ou mais, combase no desejado perfil de densidade para o furo de poço.No sistema de perfuração 600, o poço 104 pode penetrar asuperfície da Terra para alcançar a formação subterrânea 108. Os separadoresde interior de furo 602a-602n podem ser colocados dentro do poço 104 emvários lugares para controlar o perfil de densidade pela remoção de umaporção das partículas compressíveis da lama de perfuração de densidadevariável 118. Os separadores de interior de furo 602a-602n podem incluirqualquer número de separadores de interior de furo, como um, dois, três oumais, com base no desejado perfil de densidade no furo de poço. Uma misturade partículas compressíveis com densidades diferentes pode ser usada noprocesso de perfuração. Cada separador é desenhado para separar umasignificativa fração de partículas compressíveis, que pode ser ajustada combase na densidade projetada para o furo de poço, com certa densidade dofluxo no interior da tubulação de perfuração e direcionada para fora datubulação de perfuração e para o segmento circular do furo de poço. Porexemplo, o fluido de perfuração pode conter três tipos de partículascompressíveis, cada uma tendo um perfil de densidade diferente versuspressão. As partículas compressíveis com menor pressão interna podem seseparadas no primeiro separador e direcionadas para o segmento circular dofuro de poço, devido a terem um estado de densidade maior. As partículascompressíveis de maior pressão interna podem se separadas em locais maisprofundos na coluna de perfuração e direcionadas pata o segmento circular dofuro de poço em outros separadores de interior de furo. As partículascompressíveis de maior pressão interna podem se separadas em um separadorde interior de furo que faz parte do BHA e direcionadas para o segmentocircular do furo de poço próximo à broca de perfuração. Desse modo, osseparadores de interior de furo 602a-602n provêem flexibilidade adicional nogerenciamento das partículas compressíveis e perfis de densidade do furo depoço.

Além disso, deve ser observado que diferentes métodos eprocessos para remover as partículas compressíveis podem não remover todasestas partículas, mas pode remover uma porção específica de uma quantidadesubstancial de partículas compressíveis. Por exemplo, com os separadores deinterior de furo, estes podem remover uma quantidade substancial, como70%, das partículas compressíveis da lama de perfuração de densidadevariável. A eficácia das separações pode ser baseada nos ambiente de interiorde furo, geometria de interior de furo e outros fatores, que podem serespecíficos à aplicação. Desse modo, os vários dispositivos descritos acimapodem remover pelo menos uma porção ou todas as partículas compressíveis,o que pode variar com diferentes configurações.

Além disso, em outros modos de realização alternativos,monitores podem ser usados para realçar ainda mais o processo. Por exemplo,à medida que o poço é perfurado, as partículas compressíveis são submetidasa forças que podem fazer com que as partículas compressíveis se rompam ouapresentem falhas resultando em uma perda substancial de compressibilidade.Além disso, com o tempo, a pressão interna das partículas compressíveis podediminuir devido à permeabilidade da parede da concha. Ou seja, enquantoalgumas partículas compressíveis podem manter uma pressão interna, outraspodem perder a pressão interna devido à permeabilidade através da parede daspartículas compressíveis. Estas partículas compressíveis ligeiramentedanificadas podem ser recirculadas devido a apresentarem densidadessimilares a outras partículas compressíveis que mantêm sua pressão interna.Desse modo, torna-se crescentemente difícil determinar o perfil de densidadede furo de poço na ausência de pressão no interior do furo enquanto usandoferramentas de perfuração (PWD).

Para realçar a operação do sistema, monitores, como monitoresde densidade e pressão de lama, podem ser usados para predizer o perfil dedensidade no interior do furo. O cálculo e predição do perfil de densidade (oupressão) de lama de perfuração de densidade variável no interior do furo depoço pode ser benéfico para impedir exceder o FG ou ficar abaixo do PPG,enquanto perfurando até uma formação subterrânea. Métodos precisos parapredizer o perfil de densidade da lama de perfuração de densidade variávelsão baseados na compreensão do comportamento da compressibilidade doscomponentes no sistema de fluido de perfuração. Por exemplo, o perfil dedensidade nos estágios iniciais de operações ou para partículas compressíveisnão utilizadas pode ser predito a partir de dados e testes de modelagem ouexperimentais, devido à resposta das partículas compressíveis ser baseada napressão interna e compressão da parede da concha das partículascompressíveis. Desse modo, dados de modelagem ou experimentais podemser usados para prover os perfis de densidade para lamas de perfuração dedensidade variável diferentes.

A medida que a perfuração progride, o atrito de fração de altovolume de partículas compressíveis discretas contidas na lama de perfuraçãode densidade variável deve ser considerado. Ou seja, a taxa de atrito deve serusada no cálculo de pressão de furo de fundo com lama de perfuraçãocompressível, devido a ela envolver a integração da densidade de lamavariável com a profundidade, da superfície até o fundo do poço. Comoresultado, um conhecimento preciso das características de pressão-volume-temperatura (PVT) da lama de perfuração de densidade variável pode ser útilpra compreender as taxas de atrito da partícula compressível.Conseqüentemente, um método ou mecanismo é necessário para medir a taxade atrito físico juntamente com qualquer perda de pressão de partícula internacom o tempo experimentada pela distribuição de partículas compressíveis nalama de perfuração de densidade variável.

Para prover esta funcionalidade, modos de realização podemmonitorar continuamente as características de PVT da lama de perfuração dedensidade variável no furo de poço. Isto pode ser efetuado pelainstrumentação de bombas de lama alternantes para medir e registrarcontinuamente o deslocamento do pistão, a pressão no cilindro interno emfunção do deslocamento do pistão e a temperatura da lama no cilindro durantecompressão. Desse modo, as características de PVT da lama de perfuração dedensidade variável sendo injetada no furo de poço são continuamentedisponíveis para o cálculo de perfil de densidade ou pressão no interior dofuro (particularmente na ausência de ferramentas PWD no BHA).Adicionalmente estes dados podem ser usados para monitorar ascaracterísticas da lama de perfuração de densidade variável para a finalidadede manter e/ou mudar as propriedades de lama de perfuração de densidadevariável pela adição ou substituição de componentes de lama, como partículascompressíveis ou fluido de perfuração, por exemplo. O monitoramento destasbombas de lama, que pode incluir bombas de lama 408 e 426, por exemplo,pode prover dados adicionais sobre a densidade para prover a densidadeapropriada dentro do furo de poço.

Conseqüentemente, o uso do monitor pode realçar asoperações de perfuração. Por exemplo, os monitores podem determinar ascaracterísticas de pressão-temperatura e volume (PVT) da lama de perfuraçãode densidade variável. As características de PVT podem ser usadas paramodificar o volume das partículas compressíveis na lama de perfuração dedensidade variável para prover uma desejada densidade e/ou modificar ovolume ou densidade do fluido de perfuração na lama de perfuração dedensidade variável para prover uma desejada densidade. Além disso, ascaracterísticas de PVT da lama de perfuração de densidade variável podem serusadas para modificar o volume de um primeiro grupo de partículas compressíveistendo uma primeira pressão interna e um segundo grupo de partículascompressíveis tendo uma segunda pressão interna para prover uma densidadedesejada. Ou seja, em outros modos de realização, as características de PVTpodem ser usadas para alocar volumes diferentes a partículas compressíveis tendopressões internas diferentes para prover um perfil de densidade específico.Uma técnica alternativa pode ser ter um dispositivo decompressão, que possa operar continuamente para medir as características dePVT separadamente das bombas de lama. Este dispositivo de compressãopode colher amostras diretamente das áreas de armazenamento, como poçosde lama 402 e 422 e/ou vaso de armazenamento 432. Adicionalmente podehaver múltiplos dispositivos medindo o comportamento ou características dePVT para a lama de perfuração de densidade variável entrando na coluna deperfuração e a lama saindo pelo segmento circular do furo de poço.

Além disso, o monitoramento da lama de perfuração dedensidade variável também pode ser benéfico na prevenção e superação decoices, no caso de pressão de coluna de fluido de perfuração de densidadevariável cair abaixo da pressão de poro da formação, e perda de fluido, nocaso da pressão de coluna de fluido de perfuração de densidade variávelexceder a pressão de fratura da formação. Por exemplo, um coice é muitasvezes detectado à superfície pelo ganho de volume no poço de lama enquantoperfurando e circulando a lama de perfuração de densidade variável ou fluxoanular após as bombas de lama terem sido desligadas. Quando a pressão deatrito circulante é removida da lama de perfuração de densidade variável e asbombas de lama são desligadas, as partículas compressíveis na lama deperfuração de densidade variável são esperadas expandir, e a lama deperfuração de densidade variável no segmento circular do furo de poço podeescoar para fora do segmento circular. Para uma típica lama de perfuraçãoincompressível, isto pode ser percebido como evidência de receber um coice.Conseqüentemente, a compreensão do perfil de densidade da lama deperfuração de densidade variável através de medições superficiais decomportamento de PVT pode ser benéfico na determinação da diferença entreexpansão das partículas compressíveis após as bombas de lama terem sidodesligadas e o recebimento de um coice.

Caso seja determinado que um coice foi recebido, métodoscomuns para superar o coice incluem o método do sondador (por exemplo,dois processos de circulação que removem coice com a mesma lama deperfuração de densidade variável e depois aumenta a densidade da lama deperfuração de densidade variável que é circulada para o furo de poço) e ométodo de pesar e esperar (por exemplo, processo de circulação única queaumenta a densidade da lama de perfuração de densidade variável enquantomantém a pressão de furo de fundo e circula o coice para fora do furo de poço).Em ambos os métodos,a pressão de furo de fundo é mantida em um nívelsubstancialmente constante, enquanto circula o coice proveniente do furo de poço.Novamente, na ausência de uma ferramenta PWD na coluna de perfuração, podeser benéfico ter medições em tempo real ou próximo ao tempo real do perfil dedensidade da lama de perfuração de densidade variável em função de pressão.Desse modo, a pressão de furo de fiindo pode ser determinada, conhecido o perfilde densidade de lama e as pressões superficiais aplicadas à coluna de perfuraçãoou segmento circular durante os procedimentos de circulação de coice.

Embora a presente invenção possa ser suscetível a váriasmodificações e formas alternativas, os modos de realização exemplificativosacima explicados foram apresentados apenas como exemplo. Os modos derealização descritos acima não se destinam a incluir todas as configuraçõespossíveis dos vários equipamento e técnicas de separação (por exemplo,vibradores, hidrociclones, tanque de sedimentação, centrífugas etc). Éprevisto que qualquer das técnicas de separação acima descritas pode sercombinada de modo a obter a desejada separação de partículas compressíveisda lama de perfuração de densidade variável ou de outras partículascompressíveis, por tamanho ou densidade. Novamente, deve ser entendidoque a invenção não tem a intenção de ser limitada aos modos de realizaçãoparticulares aqui descritos. Sem dúvida, a presente invenção inclui todas asalternativas, modificações e equivalentes abrangidos pelo espírito e escopoverdadeiros da invenção, conforme definido pelas reivindicações anexas.

Claims

1. Sistema para perfurar um furo de poço, caracterizado pelofato de compreender:um furo de poço;uma lama de perfuração de densidade variável disposta no furode poço, onde a lama de perfuração de densidade variável compreendepartículas compressíveis e fluido de perfuração;tubulação de perfuração disposta no interior do furo de poço;um conjunto de furo de fundo acoplado à tubulação deperfuração e disposto no interior do furo de poço; euma unidade de processamento de lama de perfuração emcomunicação fluídica com o furo de poço, onde a unidade de processamentode lama de perfuração é configurada para separar as partículas compressíveisda lama de perfuração de densidade variável.

2. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato da unidade de processamento de lama de perfuração compreender:uma peneira vibratória do equipamento configurada parareceber a lama de perfuração de densidade variável e detritos provenientes dofuro de poço e desviar material igual ou maior do que o tamanho daspartículas compressíveis para um trajeto de fluxo de vibrador;peneira vibratória de detritos acoplada à peneira vibratória doequipamento e configurada para receber o material do trajeto de fluxo devibrador e desviar material igual ou menor do que partículas compressíveis dotrajeto de fluxo de vibrador para um trajeto de fluxo de detritos;um hidrociclone acoplado à peneira vibratória de detritos econfigurado para receber material proveniente do trajeto de fluxo de detritos,separar material no trajeto de fluxo de detritos com base na densidade, eprover material tendo uma densidade similar à das partículas compressíveis aum trajeto de fluxo de hidrociclone; euma peneira vibratória adicional acoplada ao hidrociclone econfigurada para receber material proveniente do trajeto de fluxo dehidrociclone e remover as partículas compressíveis do trajeto de fluxo dehidrociclone.

3. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato da unidade de processamento de lama de perfuração compreender:uma peneira vibratória do equipamento configurada parareceber a lama de perfuração de densidade variável e detritos do furo de poçoe desviar material menor ou igual ao tamanho das partículas compressíveispara um trajeto de fluxo de vibrador;uma peneira vibratória de detritos acoplada à peneiravibratória do equipamento e configurada para receber o material do trajeto defluxo de vibrador e desviar material igual ou maior do que as partículascompressíveis do trajeto de fluxo de vibrador para um trajeto de fluxo dedetritos;um hidrociclone acoplado à peneira vibratória de detritos econfigurada para receber material do trajeto de fluxo de detritos, separarmaterial no trajeto de fluxo de detritos com base na densidade, e provermaterial tendo uma densidade similar à das partículas compressíveis a umtrajeto de fluxo de hidrociclone; euma peneira vibratória adicional acoplada ao hidrociclone econfigurada para receber material do trajeto de fluxo de hidrociclone eremover as partículas compressíveis do trajeto de fluxo do hidrociclone.

4. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato da unidade de processamento de lama de perfuração compreender:uma peneira vibratória do equipamento configurada parareceber a lama de perfuração de densidade variável e detritos do furo de poçoe remover material maior do que o tamanho das partículas compressíveis; eum tanque de sedimentação em comunicação fluídica com apeneira vibratória do equipamento e configurada para receber o materialrestante da peneira vibratória do equipamento e separar as partículascompressíveis do material restante pela densidade.

5. Sistema de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelofato da unidade de processamento de lama de perfuração compreender umapeneira vibratória adicional acoplada ao tanque de sedimentação econfigurada para remover as partículas compressíveis do materialremanescente.

6. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato da unidade de processamento de lama de perfuração compreender:uma peneira vibratória do equipamento configurada parareceber a lama de perfuração de densidade variável e detritos do furo de poçoe remover material maior ou igual ao tamanho das partículas compressíveis; eum tanque de sedimentação em comunicação fluídica com apeneira vibratória do equipamento e configurada para receber o materialremovido da peneira vibratória do equipamento e separar as partículascompressíveis do material restante pela densidade.

7. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato da unidade de processamento de lama de perfuração compreender:uma peneira vibratória do equipamento configurada parareceber a lama de perfuração de densidade variável e detritos do furo de poçoe desviar o material menor ou igual ao tamanho das partículas compressíveispara um trajeto de fluxo de vibrador;um hidrociclone acoplado à peneira vibratória do equipamentoe configurada para receber o trajeto de fluxo de vibrador e desviar materialtendo uma densidade similar à densidade das partículas compressíveis paraum trajeto de fluxo de hidrociclone; euma peneira vibratória adicional acoplada ao hidrociclone econfigurada para receber o trajeto de fluxo de hidrociclone e remover aspartículas compressíveis do trajeto de fluxo de hidrociclone.

8. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato da unidade de processamento de lama de perfuração compreender:uma peneira vibratória do equipamento configurada parareceber a lama de perfuração de densidade variável e detritos do furo de poçoe desviar o material menor ou igual ao tamanho das partículas compressíveispara um trajeto de fluxo de vibrador;uma centrífuga acoplada à peneira vibratória do equipamento econfigurada para receber o trajeto de fluxo de vibrador e desviar materialtendo uma densidade similar à das partículas compressíveis para um trajeto defluxo de centrífuga; euma peneira vibratória adicional acoplada à centrífuga econfigurada para receber o trajeto de fluxo da centrífuga e remover aspartículas compressíveis do trajeto de fluxo da centrífuga.

9. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato da unidade de processamento de lama de perfuração ser configurada pararemover as partículas compressíveis danificadas da lama de perfuração dedensidade variável.

10. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de que as partículas compressíveis compreendem objetos ocoscompressíveis carregados com gás pressurizado configurado para manter opeso da lama entre o gradiente de pressão de fratura e gradiente de pressão deporo.

11. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato da unidade de processamento de lama de perfuração ser aindaconfigurada para inserir as partículas compressíveis no fluido de perfuraçãopara formar a lama de perfuração de densidade variável.

12. Sistema de acordo com a reivindicação 11, caracterizadopelo fato da unidade de processamento de lama de perfuração compreender:um poço de lama;pelo menos um misturador em comunicação fluídica com opoço de lama e configurado para misturar as partículas compressíveis com ofluido de perfuração para formar a lama de perfuração de densidade variável;pelo menos um monitor em comunicação fluídica com o poçode lama e configurado para monitorar a densidade da lama de perfuração dedensidade variável; euma bomba de lama em comunicação fluídica com o monitor econfigurada para prover a lama de perfuração de densidade variável ao furode poço.

13. Sistema de acordo com a reivindicação 12, caracterizadopelo fato de que o pelo menos um monitor é configurado para determinarcaracterísticas de pressão, volume e temperatura da lama de perfuração dedensidade variável.

14. Sistema de acordo com a reivindicação 13, caracterizadopelo fato de que o perfil de densidade de furo abaixo com o furo de poço édeterminado com base nas características de pressão, volume e temperatura dalama de perfuração de densidade variável.

15. Sistema de acordo com a reivindicação 12, caracterizadopelo fato de que o pelo menos um monitor é configurado para determinar umataxa de atrito das partículas compressíveis.

16. Sistema de acordo com a reivindicação 11, caracterizadopelo fato de que a unidade de processamento de lama de perfuraçãocompreende:um poço de lama;pelo menos um monitor em comunicação fluídica com o poçode lama e configurado para misturar as partículas compressíveis com o fluidode perfuração para formar a lama de perfuração de densidade variável; euma bomba de lama em comunicação fluídica com o pelomenos um monitor e configurado para fornecer a lama de perfuração dedensidade variável ao furo de poço.

17. Sistema de acordo com a reivindicação 16, caracterizadopelo fato do pelo menos um monitor ser configurado para determinarcaracterísticas de pressão, volume e temperatura da lama de perfuração dedensidade variável.

18. Sistema de acordo com a reivindicação 17, caracterizadopelo fato de um perfil de densidade furo abaixo dentro do furo de poço serdeterminado com base nas características de pressão, volume e temperatura dalama de perfuração de densidade variável.

19. Sistema de acordo com a reivindicação 11, caracterizadopelo fato da unidade de processamento de lama de perfuração compreender:um vaso de armazenamento configurado para receber fluido deperfuração e partículas compressíveis;uma bomba de compressão em comunicação fluídica com ovaso de armazenamento e configurado para comprimir as partículascompressíveis na lama de perfuração de densidade variável para um estadocomprimido; euma bomba de lama em comunicação fluídica com a bomba decompressão via tubulação e configurada para prover a lama de perfuração dedensidade variável tendo as partículas compressíveis no estado comprimidoao furo de poço.

20. Sistema de acordo com a reivindicação 11, caracterizadopelo fato da unidade de processamento de lama de perfuração compreender:uma bomba de partículas compressíveis configurada paraprover as partículas compressíveis a um trajeto de fluxo primário no furo depoço; euma bomba de fluido de perfuração configurada para prover ofluido de perfuração a um trajeto de fluxo secundário no furo de poço, onde aspartículas compressíveis e o fluido de perfuração são misturados em umaseção de mistura do furo de poço.

21. Sistema de acordo com a reivindicação 11, caracterizadopelo fato da unidade de processamento de lama de perfuração compreender:uma bomba de partículas compressíveis configurada parabombear partículas compressíveis da superfície para uma seção de misturadentro do furo de poço através de uma coluna parasita; euma bomba de fluido de perfuração configurada para bombearfluido de perfuração para uma broca de perfuração dentro do furo de poçoatravés da coluna de perfuração, onde as partículas compressíveis e o fluidode perfuração são misturados em uma seção de mistura do furo de poço.

22. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato do conjunto de furo de fundo ser configurado para separar aspartículas compressíveis da lama de perfuração de densidade variável paradesviar as partículas compressíveis para fora de uma broca de perfuração.

23. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato do conjunto de furo de fundo compreender:uma broca de perfuração;um separador acoplado entre a broca de perfuração e a colunade perfuração, o separador configurado para:receber a lama de perfuração de densidade variável;separar a lama de perfuração de densidade variável em umprimeiro trajeto de fluxo e um segundo trajeto de fluxo, onde pelo menos umaporção das partículas compressíveis fica dentro do segundo trajeto de fluxo;prover este primeiro trajeto de fluxo a uma primeiralocalização do furo de poço próximo à broca de perfuração;desviar o segundo trajeto de fluxo para uma segundalocalização no furo de poço acima da broca de perfuração.

24. Sistema de acordo com a reivindicação 23, caracterizadopelo fato do segundo trajeto de fluxo ser desviado por um tubo de desvio paraa segunda localização no furo de poço acima da broca de perfuração a partirdo centro do separador.

25. Sistema de acordo com a reivindicação 23, caracterizadopelo fato do segundo trajeto de fluxo ser desviado através de uma abertura dedesvio em uma parede externa do separador para a segunda localização nofuro de poço acima da broca de perfuração.

26. Sistema de acordo com a reivindicação 23, caracterizadopelo fato do primeiro trajeto de fluxo ser direcionado para interagir com umabroca de perfuração que faz parte do conjunto de furo de fundo.

27. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de compreender um separador acoplado entre uma primeira seção euma segunda seção da coluna de perfuração, o separador configurado para:receber a lama de perfuração de densidade variável;separar a lama de perfuração de densidade variável da primeiraseção de coluna de perfuração para um primeiro trajeto de fluxo e umsegundo trajeto de fluxo, onde pelo menos uma porção das partículascompressíveis fica dentro do segundo trajeto de fluxo provido ao segmentocircular do furo de poço; e as partículas compressíveis restantes juntamentecom a lama de perfuração de densidade variável no primeiro trajeto de fluxoserem direcionadas para o conjunto de furo de fundo via a segunda seção dacoluna de perfuração.

28. Método para perfurar um furo de poço, caracterizado pelofato de compreender:circular uma lama de perfuração de densidade variável em umfuro de poço, onde a lama de perfuração de densidade variável mantém adensidade de uma lama de perfuração entre o gradiente de pressão nos poros(PPG) e o gradiente de pressão de fratura (FG) para operações de perfuração ecompreender partículas compressíveis com um fluido de perfuração; edesviar pelo menos uma porção de partículas compressíveis dalama de perfuração de densidade variável para gerenciar o uso das partículascompressíveis.

29. Método de acordo com a reivindicação 28, caracterizadopelo fato de adicionalmente compreender:separar partículas compressíveis danificadas de partículascompressíveis não-danificadas na lama de perfuração de densidade variável; ere-inserir partículas compressíveis não-danificadas na lama deperfuração de densidade variável.

30. Método de acordo com a reivindicação 29, caracterizadopelo fato da separação de partículas compressíveis danificadas das partículascompressíveis não-danificadas ser efetuada na superfície do furo de poço.

31. Método de acordo com a reivindicação 30, caracterizadopelo fato da separação das partículas compressíveis danificadas das partículascompressíveis não-danificadas compreender:receber pasta fluida do furo de poço, onde a pasta fluidacompreende detritos e a lama de perfuração de densidade variável;separar a pasta fluida em um primeiro trajeto de fluxo dematerial maior do que o tamanho das partículas compressíveis e um segundotrajeto de fluxo de material menor ou igual ao tamanho das partículascompressíveis via peneiras;prover o segundo trajeto de fluxo a um hidrociclone; eseparar partículas compressíveis não-danificadas do materialno segundo trajeto de fluxo no hidrociclone.

32. Método de acordo com a reivindicação 30, caracterizadopelo fato da separação de partículas compressíveis danificadas das partículascompressíveis não-danificadas compreender:prover pasta fluida do furo de poço para um tanque desedimentação, onde a pasta fluida compreende detritos e a lama de perfuraçãode densidade variável; eseparar as partículas compressíveis não-danificadas do tanquede sedimentação.

33. Método de acordo com a reivindicação 30, caracterizadopelo fato da separação de partículas compressíveis danificadas das partículascompressíveis não-danificadas compreender:receber pasta fluida do furo de poço, onde a pasta fluidacompreende detritos e a lama de perfuração de densidade variável;separar a pasta fluida em um primeiro trajeto de fluxo dematerial maior do que o tamanho das partículas compressíveis e um segundotrajeto de fluxo de material menor ou igual ao tamanho das partículascompressíveis via peneiras;prover o segundo trajeto de fluxo a uma centrífuga; eseparar partículas compressíveis não-danificadas do materialno segundo trajeto de fluxo na centrífuga.

34. Método de acordo com a reivindicação 28, caracterizadopelo fato de adicionalmente compreender combinar as partículascompressíveis e o fluido de perfuração à superfície para formar a lama deperfuração de densidade variável.

35. Método de acordo com a reivindicação 34, caracterizadopelo fato da combinação das partículas compressíveis e o fluido de perfuraçãocompreender:misturar as partículas compressíveis com o fluido deperfuração para formar a lama de perfuração de densidade variável em umpoço de lama;monitorar a densidade da lama de perfuração de densidadevariável; ebombear a lama de perfuração de densidade variável para ofuro de poço.

36. Método de acordo com a reivindicação 35, caracterizadopelo fato do monitoramento compreender predizer um perfil de densidadefuro abaixo no interior do furo de poço.

37. Método de acordo com a reivindicação 35, caracterizadopelo fato do monitoramento compreender determinar as características depressão, volume e temperatura da lama de perfuração de densidade variávelpara modificar o volume das partículas compressíveis na lama de perfuraçãode densidade variável para prover uma desejada densidade.

38. Método de acordo com a reivindicação 35, caracterizadopelo fato do monitoramento compreender determinar as características depressão, volume e temperatura da lama de perfuração de densidade variávelpara modificar o volume ou densidade do fluido de perfuração na lama deperfuração de densidade variável para prover uma desejada densidade.

39. Método de acordo com a reivindicação 35, caracterizadopelo fato do monitoramento compreender determinar as características depressão, volume e temperatura da lama de perfuração de densidade variávelpara modificar o volume de uma primeira pluralidade de partículascompressíveis tendo uma primeira pressão interna e uma segunda pluralidadede partículas compressíveis tendo uma segunda pressão interna para proveruma desejada densidade.

40. Método de acordo com a reivindicação 35, caracterizadopelo fato do monitoramento compreender determinar uma taxa de atrito daspartículas compressíveis na lama de perfuração de densidade variável.

41. Método de acordo com a reivindicação 34, caracterizadopelo fato da combinação de partículas compressíveis e o fluido de perfuraçãocompreender:misturar as partículas compressíveis com o fluido deperfuração em um monitor para formar a lama de perfuração de densidadevariável; ebombear a lama de perfuração de densidade variável para ofuro de poço.

42. Método de acordo com a reivindicação 34, caracterizadopelo fato da combinação de partículas compressíveis e o fluido de perfuraçãocompreender:misturar as partículas compressíveis com o fluido deperfuração para formar a lama de perfuração de densidade variável em umvaso de armazenamento;comprimir a lama de perfuração de densidade variável nasbombas de compressão; eprover a lama de perfuração de densidade variável comprimidaàs bombas de equipamento via tubulação; ebombear a lama de perfuração de densidade variávelcomprimida para o furo de poço.

43. Método de acordo com a reivindicação 28, caracterizadopelo fato de adicionalmente compreender combinar as partículascompressíveis e o fluido de perfuração dentro do furo de poço para formar alama de perfuração de densidade variável.

44. Método de acordo com a reivindicação 43, caracterizadopelo fato da combinação das partículas compressíveis e fluido de perfuraçãocompreender:bombear as partículas compressíveis através de um trajeto defluxo primário para o furo de poço;bombear o fluido de perfuração através de um trajeto de fluxosecundário para o furo de poço; emisturar as partículas compressíveis e fluido de perfuração emuma seção de mistura do furo de poço.

45. Método de acordo com a reivindicação 44, caracterizadopelo fato do trajeto de fluxo primário ser uma coluna parasita e o trajeto defluxo secundário ser a tubulação de perfuração.

46. Método de acordo com a reivindicação 44, caracterizadopelo fato do trajeto de fluxo primário e trajeto de fluxo secundário seremseções de uma coluna de perfuração de parede dupla.

47. Método de acordo com a reivindicação 28, caracterizadopelo fato de adicionalmente compreender separar as partículas compressíveisda lama de perfuração de densidade variável dentro do furo de poço, em umconjunto de furo de fundo.

48. Método de acordo com a reivindicação 28, caracterizadopelo fato de adicionalmente compreender:completar o furo de poço pela instalação de dispositivos dentrodo furo de poço com uma coluna de tubulação de produção;obter hidrocarbonetos dos dispositivos dentro do furo de poço.

49. Método associado à produção de hidrocarbonetos,caracterizado pelo fato de compreender:circular uma lama de perfuração de densidade variável em umfuro de poço, onde a lama de perfuração de densidade variável mantém adensidade de uma lama de perfuração entre o gradiente de pressão nos poros(OOG) e gradiente de pressão de fratura (FG) para operações de perfuração ecompreender partículas compressíveis com um fluido de perfuração; edesviar pelo menos uma porção de partículas compressíveis dalama de perfuração de densidade variável para gerenciar o uso das partículascompressíveis;dispor dispositivos e uma coluna de tubulação de produçãodentro do furo de poço;produzir hidrocarbonetos dos dispositivos, via a coluna detubulação de produção.