BRPI0709898A2

BRPI0709898A2 - sistema associado com produção de hidrocarbonetos, e, método e aparelho para produzir hidrocarbonetos

Info

Publication number: BRPI0709898A2
Application number: BRPI0709898-7A
Authority: BR
Inventors: David C Haeberle; Charles Yeh; Tim G Benish; Michael D Barry; Michael T Hecker; Jon Blacklock
Original assignee: Exxonmobil Upstream Res Compony
Priority date: 2006-04-03
Filing date: 2007-02-23
Publication date: 2011-08-02
Also published as: MX345785B; CA2648024A1; AU2007243920A1; US8127831B2; EP2007968A2; WO2007126496A3; US20110162840A1; BRPI0709898B1; US20090008092A1; CN101421486B; CA2787840A1; CA2648024C; MX2008011191A; AU2007243920B2; EA200870408A1; NO345120B1; EP2007968A4; CA2787840C; NO20084571L; CN101421486A

Abstract

<B>SISTEMA ASSOCIADO COM PRODUçãO DE HIDROCARBONETOS,E, MéTODO E APARELHO PARA PRODUZIR HIDROCARBONETOS<D>Um método, sistema e aparelho associados com a produção de hidrocarbonetos são descritos. O sistema inclui um furo de poço que avalia um reservatório de sub-superficie; uma coluna de tubulação de produção disposta dentro do furo de poço; e um ou mais dispositivos para controle de areia acoplados à coluna de tubulação de produção e dispostos dentro do furo de poço. Pelo menos um dos dispositivos de controle de areia inclui um primeiro elemento tubular que tem uma seção permeável e uma seção não permeável; um segundo elemento tubular disposto dentro do primeiro elemento tubular. O segundo elemento tubular tem uma pluralidade de aberturas e um dispositivo de controle de escoamento de entrada cada um dos quais fornece um trajeto de escoamento para o interior do segundo elemento tubular. Também o pelo menos um dos dispositivos de controle de areia inclui um mecanismo de vedação disposto entre o primeiro elemento tubular e o segundo elemento tubular. O mecanismo de vedação é configurado para fornecer uma perda de pressão durante operações de recheio com cascalho que é menor do que a perda de pressão durante, pelo menos, algumas das operações de produção.

Description

"SISTEMA ASSOCIADO COM PRODUÇÃO DE HIDROCARBONETOS,E, MÉTODO E APARELHO PARA PRODUZIR HIDROCARBONETOS"REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS

Este Pedido reivindica o benefício do Pedido Provisório U.S.Número 60/788.795, depositado em 3 de abril de 2006.

CAMPO DA INVENÇÃO

Esta invenção é relativa, genericamente, a um aparelho emétodo para utilização em furos de poço e associados com a produção dehidrocarbonetos. Mais particularmente, esta invenção é relativa a um aparelhoe método para furo de poço, para fornecer controle de escoamento, que podeser utilizado para aprimorar, pelo menos, recheios com cascalho e operaçõesde produção para um poço.

FUNDAMENTOS

Esta seção tem a intenção de introduzir diversos aspectos datécnica que podem estar associados com configurações tomadas comoexemplo da presente invenção. Acredita-se que esta discussão auxilia afornecer uma estrutura para facilitar um melhor entendimento de aspectosparticulares da presente invenção. Conseqüentemente, deveria ser entendidoque esta seção deveria ser lida nesta luz, e não necessariamente comoadmissões da técnica precedente.

A produção de hidrocarbonetos tais como petróleo e gás temsido realizada por inúmeros anos. Contudo, ao produzir hidrocarbonetos apartir da sub-superfície ou formações de sub-superfície, torna-se maisdesafiador devido à localização de certas formações de sub-superfície. Porexemplo, algumas formações de sub-superfície são localizadas em águasultra- profundas, em profundidades que estendem o alcance de operações deperfuração, em reservatórios de pressão/temperatura elevadas, em longosintervalos, com uma taxa de produção elevada, e em localizações remotas.Como tal, a localização da formação de sub-superficie pode apresentarproblemas que aumentam de maneira dramática o custo individual do poço.Isto é, o custo de avaliar a formação de sub-superfície pode resultar empoucos poços serem completados devido à economicidade do campo.Conseqüentemente, confiabilidade e longevidade do poço se tornamconsiderações de projeto para evitar perda indesejada de produção eintervenções caras de retrabalhos para estes poços.

Para aprimorar a produção de hidrocarbonetos, um sistema deprodução pode utilizar diversos dispositivos tais como dispositivos decontrole de areia e outras ferramentas para tarefas específicas dentro de umpoço. Tipicamente, estes dispositivos são dispostos em um furo de poçocompletado, ou em completação em um furo revestido ou em um furo aberto.Em uma completação de furo revestido, uma coluna de revestimento édisposta no furo de poço e perfurações são feitas através da coluna derevestimento para o interior das formações de sub-superficie para fornecer umtrajeto de escoamento para fluidos da formação, tais como hidrocarbonetospara o interior do furo de poço. Alternativamente, em uma completação defuro aberto, uma coluna de produção é posicionada dentro do furo de poçosem uma coluna de revestimento. Os fluidos da formação escoam através doanel entre a formação de sub-superficie e a coluna de produção, para penetrarna coluna de produção.

A despeito do tipo de completação, dispositivos de controle deareia são tipicamente utilizados dentro de um poço para gerenciar a produçãode material sólido, tal como areia. A produção de material sólido pode resultarem produção de areia na superfície, dano a equipamentos furo abaixo,produtividade reduzida do poço, e/ou perda do poço. O dispositivo decontrole de areia, que pode ter aberturas ranhuradas ou pode ser envolvido poruma peneira, pode também ser utilizado com um recheio com cascalho emcertos ambientes. Engaxetar um poço com cascalho envolve dispor cascalhoou um outro material particulado ao redor de um dispositivo de controle deareia. Em uma completação de furo aberto, um recheio com cascalho étipicamente posicionado entre a parede do furo de poço e uma peneira deareia que circunda um tubo base perfurado. Alternativamente, em umacompletação de furo revestido, um recheio com cascalho é posicionado entreuma coluna de revestimento que tem perfurações e uma peneira de areia quecircunda um tubo base perfurado. A despeito disto, os fluidos de formaçãoescoam desde a formação de sub-superfície para o interior da coluna detubulação de produção através do recheio com cascalho e dispositivo decontrole de areia, enquanto sólidos acima de um certo tamanho sãobloqueados.

Como um aprimoramento ao processo de recheio comcascalho, tecnologias alternativas também podem ser utilizadas para formarrecheios com cascalho substancialmente completos dentro do furo de poço.Por exemplo, os trajetos de escoamento alternativos, tais como tubos dedesvio internos ou externos, podem ser utilizados para contornar pontes deareia e distribuir o cascalho igualmente através dos intervalos. Para maisdetalhes, trajetos de escoamento alternativos estão mais descritos nas PatentesU.S. 4995991; 5082052; 5113935; 5333688; e Pedido de PatenteInternacional No. PCT/US04/01599; que são aqui com isto incorporados parareferência.

Em adição a impedir a produção de sólidos, o escoamento dosfluidos de formação também podem ser controlados dentro de um poço. Porexemplo, dispositivos de controle de areia podem incluir tecnologia pararegular o escoamento furo abaixo, tal como a tecnologia de controle deescoamento de entrada, ou dispositivos de controle de escoamento de entrada(ICDs). Ver, por exemplo, RESFLOW™ de Reslink, EQUALIZER™ deBaker, ou FLOREG™ de Weatherford. Estes dispositivos são tipicamenteutilizados em completações horizontais longas de furo aberto, para equilibrarescoamento de entrada para o interior da completação através de intervalos ouzonas de produção. O escoamento de entrada equilibrado aprimora ogerenciamento do reservatório e reduz o risco de ruptura prematura de águaou gás a partir de uma tira de alta permeabilidade do reservatório ou do"calcanhar" de um poço. Adicionalmente, mais hidrocarbonetos podem sercapturados a partir do "dedão" do poço através da aplicação da tecnologia decontrole de escoamento de entrada.

Uma vez que operações de recheio com cascalhogenericamente envolvem passar grandes quantidades de fluido, tais comofluido carreador através da peneira de areia e do ICD, recheio com cascalhocom ICDs típicos não é factível, uma vez que o recheio com cascalho e asoperações de produção utilizam os mesmos trajetos de escoamento. Emparticular, escoamento da entrada localizado e reduzido do fluido carreadordevido aos ICDs, pode provocar formação prematura de pontes, recheiossoltos, vazios e/ou requisitos de pressão aumentada durante bombeamento emrecheios com cascalho. Conseqüentemente, existe a necessidade por método eaparelho que forneça controle de escoamento de entrada sem limitar aformação de um recheio com cascalho. Outro material relacionado pode serencontrado pelo menos na Patente U.S. 5293935; Patente U.S. 5435393;Patente U.S. 5642781; Patente U.S. 5803179; Patente U.S. 5896928; PatenteU.S. 6112815; Patente U.S. 6112817; Patente U.S. 6237683; Patente U.S.6302216; Patente U.S. 6308783; Patente U.S. 6405800; Patente U.S.6464261; Patente U.S. 6533038; Patente U.S. 6622794; Patente U.S.6644412; Patente U.S. 6715558; Patente U.S. 6745843; Patente U.S.6749024; Patente U.S. 6786285; Patente U.S. 6817416; Patente U.S.6851560; Patente U.S. 6857475; Patente U.S. 6875476; Patente U.S.6860330; Patente U.S. 6868919; Patente U.S. 6883613; Patente U.S.6886634; Patente U.S. 6892816; Patente U.S. 6899176; Patente U.S.6978840; Publicação de Pedido de Patente U.S. 2003/0173075; Publicação dePedido de Patente U.S. 2004/0251020; Publicação de Pedido de Patente U.S.2004/0262011; Publicação de Pedido de Patente U.S. 2005/0263287;Publicação de Pedido de Patente U.S. 2006/0042795; Pedido de Patente U.S.60/765023 e Pedido de Patente U.S. 60/775434.

SUMÁRIO

Em uma configuração, um sistema associado com produção dehidrocarbonetos é descrito. O sistema inclui um furo de poço utilizado paraproduzir hidrocarbonetos a partir de um reservatório de sub-superfície; umacoluna de tubulação de produção disposta dentro do furo de poço; e pelomenos um dispositivo de controle de areia acoplado à coluna de tubulação deprodução e disposto no fiiro de poço. Pelo menos um do pelo menos umdispositivo de controle de areia inclui um primeiro elemento tubular que temuma seção permeável e uma seção não permeável; um segundo elementotubular disposto dentro do primeiro elemento tubular no qual o segundoelemento tubular tem uma pluralidade de aberturas e pelo menos umdispositivo de controle de escoamento de entrada que cada um fornece umtrajeto de escoamento para o interior do segundo elemento tubular; e ummecanismo de vedação disposto entre o primeiro elemento tubular e osegundo elemento tubular, no qual o mecanismo de vedação é configuradopara fornecer perda de pressão durante operações de recheio com cascalhoque é menor do que a perda de pressão durante, pelo menos, uma porção dasoperações de produção.

Em uma segunda configuração um método para produzirhidrocarbonetos a partir de um poço é descrito. O método inclui dispor pelomenos um dispositivo de controle de areia dentro de um furo de poçoadjacente a uma formação de sub-superfície, no qual o pelo menos um do pelomenos um dispositivo de controle de areia compreende um primeiro elementotubular que tem uma seção permeável e uma seção não permeável; umsegundo elemento tubular disposto dentro do primeiro elemento tubular, noqual o segundo elemento tubular tem uma pluralidade de aberturas e pelomenos um dispositivo de controle de escoamento de entrada em que cada umfornece um trajeto de escoamento para o interior do segundo elementotubular; e um mecanismo de vedação disposto entre o primeiro elementotubular e o segundo elemento tubular, no qual o mecanismo de vedação éconfigurado para fornecer perda de pressão durante operações de recheio comcascalho, que é menor do que a perda de pressão durante, pelo menos, umaporção de operações de produção; rechear com cascalho o pelo menos umdispositivo de controle de areia dentro do furo de poço e produzirhidrocarbonetos a partir do pelo menos um dispositivo de controle de areiapassando hidrocarbonetos através do pelo menos um dispositivo de controlede areia.

Em uma terceira configuração, um outro sistema associadocom produção de hidrocarbonetos é descrito. Este sistema inclui uma colunade tubulação de produção disposta dentro de um furo de poço utilizado paraavaliar uma formação de sub-superfície; pelo menos um dispositivo decontrole de areia acoplado à coluna de tubulação de produção e dispostodentro do furo de poço. Pelo menos um do pelo menos um dispositivo decontrole de areia inclui um primeiro elemento tubular que tem uma seçãopermeável e uma seção não permeável; um segundo elemento tubular dispostodentro do primeiro elemento tubular no qual o segundo elemento tubular temuma pluralidade de aberturas e pelo menos um dispositivo de controle deescoamento de entrada; e um mecanismo de vedação disposto entre oprimeiro elemento tubular e o segundo elemento tubular. O mecanismo devedação configurado para fornecer um primeiro trajeto de escoamento para ointerior do segundo elemento tubular durante operações de recheio comcascalho através de somente uma da pluralidade de aberturas e da pluralidadede aberturas juntamente com o pelo menos um dispositivo de controle deescoamento de entrada e fornecer um segundo trajeto de escoamento para ointerior do segundo elemento tubular durante uma porção de operações deprodução através de somente do pelo menos um dispositivo de controle deescoamento de entrada.

Em uma quarta configuração, um outro método associado comprodução de hidrocarbonetos é descrito. O método inclui fornecer umdispositivo de controle de areia que tem um primeiro elemento tubular comuma seção permeável e uma seção não permeável; um segundo elementotubular disposto dentro do primeiro elemento tubular, no qual o segundoelemento tubular tem uma pluralidade de aberturas e pelo menos umdispositivo de controle de escoamento de entrada; e um mecanismo devedação disposto entre o primeiro elemento tubular e o segundo elementotubular, no qual o mecanismo de vedação é configurado para fornecer umprimeiro trajeto de escoamento para o interior do segundo elemento tubulardurante operações de recheio com cascalho através de uma somente dapluralidade de aberturas e a pluralidade de aberturas juntamente com o pelomenos um dispositivo de controle de escoamento de entrada; e fornecer umsegundo trajeto de escoamento para o interior do segundo elemento tubulardurante, pelo menos, uma porção de operações de produção através somentedo pelo menos um dispositivo de controle de escoamento de entrada; dispor odispositivo de controle de areia dentro de um furo de poço; e engatar odispositivo de controle de areia a uma ferramenta cruzeta para formar umrecheio com cascalho pelo menos parcialmente ao redor do dispositivo decontrole de areia; desengatar a ferramenta cruzeta do dispositivo de controlede areia e acoplar o dispositivo de controle de areia a uma coluna detubulação de produção para produzir hidrocarbonetos através do pelo menosum dispositivos de controle de escoamento de entrada.

Em uma quinta configuração, um aparelho para produzirhidrocarbonetos é descrito. O aparelho inclui um primeiro elemento tubularque tem uma seção permeável e uma seção não permeável; um segundoelemento tubular disposto dentro do primeiro elemento tubular, no qual osegundo elemento tubular tem uma pluralidade de aberturas e pelo menos umdispositivo de controle de escoamento de entrada; e um elemento de vedaçãodisposto entre o primeiro elemento tubular e o segundo elemento tubular edisposto entre a pluralidade de aberturas, e pelo menos um dispositivo decontrole de escoamento de entrada. O elemento de vedação é configuradopara fornecer um primeiro trajeto de escoamento para o interior do segundoelemento tubular a partir da seção permeável do primeiro elemento tubularatravés da pluralidade de aberturas e um segundo trajeto de escoamento para ointerior do segundo elemento tubular a partir da seção permeável do primeiroelemento tubular através do pelo menos um dispositivo de controle deescoamento de entrada durante uma primeira operação; e bloquear oescoamento de fluido através do primeiro trajeto de escoamento durante umasegunda operação.

Em uma sexta configuração, um segundo aparelho paraproduzir hidrocarbonetos é descrito. O aparelho inclui um primeiro elementotubular que tem uma seção permeável e uma seção não permeável; umsegundo elemento tubular disposto dentro do primeiro elemento tubular, noqual o segundo elemento tubular tem uma pluralidade de aberturas quefornecem um trajeto de escoamento de fluido para o interior do segundoelemento tubular; e um elemento de barreira disposto entre o primeiroelemento tubular e o segundo elemento tubular. O elemento de barreira sendoconfigurado para isolar uma primeira câmara de uma segunda câmaraformada entre o primeiro elemento tubular e o segundo elemento tubular, noqual a primeira câmara inclui a seção permeável do primeiro elemento tubulare a segunda câmara inclui a pluralidade de aberturas no segundo elementotubular; e pelo menos um conduto disposto entre o primeiro elemento tubulare o segundo elemento tubular no qual o pelo menos um conduto fornece pelomenos um trajeto de escoamento de fluido entre a primeira câmara e asegunda câmara através do elemento de barreira.

Em uma sétima configuração, um terceiro aparelho paraproduzir hidrocarbonetos é descrito. O aparelho inclui um primeiro elementotubular que tem uma seção permeável e uma seção não permeável; umsegundo elemento tubular disposto dentro do primeiro elemento tubular, noqual o segundo elemento tubular tem uma pluralidade de aberturas e pelomenos um dispositivo de controle de escoamento de entrada; e uma luvadisposta adjacente a um segundo elemento tubular e configurada para moverentre uma pluralidade de posições. A pluralidade de posições inclui umaprimeira posição que fornece um primeiro trajeto de escoamento para ointerior do segundo elemento tubular a partir da seção permeável do primeiroelemento tubular através de pelo menos a pluralidade de aberturas; e umasegunda posição que fornece um segundo trajeto de escoamento para ointerior do segundo elemento tubular a partir da seção permeável do primeiroelemento tubular através de pelo menos um dispositivo de controle deescoamento de entrada, no qual escoamento de fluido é impedido através dapluralidade de aberturas.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

O que precede e outras vantagens da presente invenção podemse tornar evidentes quando da revisão da descrição detalhada a seguir edesenhos de exemplos não limitativos de configurações, nos quais:

A figura 1 é um sistema de produção tomado como exemplode acordo com certos aspectos da presente invenção;

A figura 2 é um fluxograma tomado como exemplo deoperações de poço que envolvem um dispositivo de controle de areia com ummecanismo de controle de escoamento de entrada na figura 1, de acordo comaspectos da presente invenção;

As figuras 3A-3G são vistas ilustrativas de uma configuraçãode um dispositivo de controle de areia utilizado no sistema de produção dafigura 1, com um mecanismo de controle de escoamento de entrada que temum elemento de vedação de acordo com aspectos da presente invenção;

As figuras 4A-4G são vistas ilustrativas de uma primeiraconfiguração alternativa do dispositivo de controle de areia das figuras 3A-3Gde acordo com aspectos da presente invenção;

As figuras 5A-5F são vistas ilustrativas de uma segundaconfiguração alternativa do dispositivo de controle de areia das figuras 3A-3Gde acordo com aspectos da presente invenção;

As figuras 6A-6G são vistas ilustrativas de uma terceiraconfiguração alternativa do dispositivo de controle de areia das figuras 3A-3Gde acordo com aspectos da presente invenção;

As figuras 7a-7B são vistas ilustrativas de uma outraconfiguração alternativa de um dispositivo de controle de areia utilizado nosistema de produção da figura 1, com um mecanismo de controle deescoamento de entrada que tem um elemento de vedação de acordo comaspectos da presente invenção;

As figuras 8A-8C são vistas ilustrativas de uma configuraçãode um dispositivo de controle de areia utilizado no sistema de produção dafigura 1, com um mecanismo de controle de escoamento de entrada que temum conduto de acordo com aspectos da presente invenção;

As figuras 9A-9E são vistas ilustrativas de uma primeiraconfiguração alternativa de dispositivo de controle de areia das figuras 8A-8Cde acordo com aspectos da presente invenção;

As figuras IOA-IOC são vistas ilustrativas de uma segundaconfiguração alternativa de dispositivo de controle de areia das figuras 8A-8Cde acordo com aspectos da presente invenção;

As figuras 1IA-IIF são vistas ilustrativas de ainda uma outraconfiguração alternativa de um dispositivo de controle de areia utilizado nosistema de produção da figura 1, com um mecanismo de controle deescoamento de entrada que tem uma luva de acordo com aspectos da presenteinvenção;

A figura 12 é um sistema de produção tomado como exemploalternativo de acordo com aspectos da presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA

Na seção de descrição detalhada a seguir, as configuraçõesespecíficas da presente invenção estão descritas em conexão comconfigurações preferenciais. Contudo, na extensão em que a descrição aseguir é específica para uma configuração particular, ou uma utilizaçãoparticular, da presente invenção, esta tem a intenção de ser para finalidadessomente de exemplo e simplesmente fornece uma descrição das configuraçõestomadas como exemplo. Conseqüentemente, a invenção não está limitada àsconfigurações específicas descritas abaixo mas, ao invés disto, ela inclui todasas alternativas modificações e equivalentes que caem dentro do verdadeiroespírito e escopo das reivindicações anexas.

A presente invenção inclui uma ou mais configurações dedispositivos de controle de areia que podem ser utilizados em um sistema decompletação, produção ou injeção, para aprimorar operações de poço, asquais podem incluir operações de recheio com cascalho e operações deprodução que são descritas abaixo. Sob a presente invenção um aparelho,sistema e método é descrito para descer e rechear com cascalho umdispositivo de controle de areia que tem um mecanismo de controle deescoamento de entrada em uma completação de poço, tal como umacompletação de furo aberto ou de furo revestido. Então, o dispositivo decontrole de areia é utilizado para produzir fluidos de formação, tais comohidrocarbonetos a partir da completação do poço. As configurações dodispositivo de controle de areia podem incluir um dispositivo de controle deareia com um mecanismo de vedação tal como um material intumescível,elemento de vedação ou uma luva ajustável. Conseqüentemente, asconfigurações específicas do dispositivo de controle de areia podem incluirum dispositivo de controle de areia com um elemento de vedação, pelo menosum conduto e/ou pelo menos uma luva para fornecer flexibilidade nasoperações de poço. Nesta configuração, o mecanismo de vedação éconfigurado para fornecer perda de pressão durante certas operações, taiscomo operações de recheio com cascalho que são menores do que a perda depressão durante outras operações, tais como operações de produção. A perdade pressão é mudança na pressão do fluido quando o fluido escoa para fora dodispositivo de controle de areia para o interior do tubo base ou elementotubular primário. A perda de pressão pode incluir perda de pressão por atrito,e perda de forma. As perdas de pressão mais elevadas resultam em controle deescoamento de entrada aumentado, o que fornece flexibilidade nofornecimento do controle de escoamento de fluido desejado para as diferentesoperações. Como tal, a presente invenção pode ser utilizada em completaçõesde poço para aprimorar colocação de cascalho, produção de hidrocarbonetose/ou estimulação de uma formação de sub-superfície. Observar que em umacompletação de poço os dispositivos de controle de areia da presente invençãopodem ser utilizados em combinação com outros dispositivos de controle deareia.

Voltando agora para os desenhos e fazendo referênciaessencialmente à figura 1, um sistema de produção tomado como exemplo100 de acordo com certos aspectos da presente invenção está ilustrado. Nosistema de produção tomado como exemplo 100 em uma instalação deprodução flutuante 102 é acoplada a uma árvore submarina 104 localizada nofundo do mar 106. Através desta árvore submarina 104 a instalação deprodução flutuante 102 avalia uma ou mais formações de sub-superfície talcomo a formação de sub-superfície 107, que pode incluir diversos intervalosou zonas de produção 108a-108n, onde o número "n" é qualquer númerointeiro. Os intervalos de produção 108a-108n podem ter hidrocarbonetos taiscomo petróleo e gás. De maneira benéfica, dispositivos tais como dispositivosde controle de areia 138a-138n que tem mecanismos de controle deescoamento de entrada, podem ser utilizados para aprimorar a produção dehidrocarbonetos a partir dos intervalos de produção 108a-108n. Contudo,deveria ser observado que o sistema de produção 100 é ilustrado parafinalidades tomadas como exemplo, e a presente invenção pode ser útil naprodução ou injeção de fluidos a partir de qualquer plataforma submarina oulocalização de terra.

A instalação de produção flutuante 102 pode ser configuradapara monitorar e produzir hidrocarbonetos a partir de intervalos de produção108a-108n da formação de sub-superfície 107. A instalação de produçãoflutuante 102 pode ser um navio flutuante capaz de gerenciar a produção defluidos tais como hidrocarbonetos a partir de poços submarinos. Estes fluidospodem ser armazenados na instalação de produção flutuante 102 e/oufornecidos para navios-tanque (não mostrado). Para avaliar os intervalos deprodução 108a-108n, a instalação de produção flutuante 102 é acoplada a umaárvore submarina 104 e válvula de controle 110 através de um umbilical decontrole 112. O umbilical de controle 112 pode incluir tubulação de produçãopara fornecer hidrocarbonetos a partir da árvore submarina 104 para ainstalação de produção flutuante 102, a tubulação de controle paradispositivos hidráulicos ou elétricos e um cabo de controle para comunicarcom outros dispositivos dentro do furo de poço 114.

Para avaliar os intervalos de produção 108a-108n, o furo depoço 114 penetra em um fundo do mar 106 até uma profundidade queinterfaceia com os intervalos de produção 108a-108n em diferentesprofundidades dentro do furo de poço 114. Como pode ser apreciado, osintervalos de produção 108a-108n, que podem ser referidos como osintervalos de produção 108, podem incluir diversas camadas ou intervalos derocha que pode ou não incluir hidrocarbonetos, e podem ser referidas comozonas. A árvore submarina 104 que é posicionada sobre o furo de poço 114 nofundo do mar 106 fornece uma interface entre dispositivos dentro do furo depoço 114 e a instalação de produção flutuante 102. Conseqüentemente, aárvore submarina 104 pode ser acoplada a uma coluna de tubulação deprodução 128 para fornecer trajetos de escoamento de fluido e um cabo decontrole (não mostrado) para fornecer trajetos de comunicação que podeminterfacear com o umbilical de controle 112 na árvore submarina 104.

Dentro do furo de poço 114 o sistema de produção 100 podetambém incluir diferentes equipamentos para fornecer avalio aos intervalos deprodução 108a-108n. Por exemplo, uma coluna de revestimento de superfície128 pode ser instalada a partir do fundo do mar 106 até uma localização emuma profundidade especifica abaixo do fundo do mar 106. Dentro destacoluna de revestimento de superfície 124 uma coluna de revestimentointermediária ou de produção 126 que pode se estender para baixo até umaprofundidade próxima ao intervalo de produção 108a pode ser utilizada parafornecer suporte para paredes do furo de poço 114. As colunas derevestimento de superfície e de produção 124 e 126 podem ser cimentadas emuma posição fixa dentro do furo de poço 114 para estabilizar ainda mais ofuro de poço 114. Dentro das colunas de revestimento de superfície e deprodução 124 e 126, uma coluna de tubulação de produção 128 pode serutilizada para fornecer um trajeto de escoamento através do furo de poço 114para hidrocarbonetos e outros fluidos. Uma válvula de segurança de sub-superfície 132 pode ser utilizada para bloquear o escoamento de fluidos apartir de porções da coluna de tubulação de produção 128 no caso de rupturaou quebra acima da válvula de segurança de sub-superfície 132. Além disto,recheios 134 e 136 podem ser utilizados para isolar zonas específicas dentrodo anel do furo de poço uma da outra. Os recheios 134 e 136 podem serconfigurados para fornecer trajetos de comunicação direta entre dispositivosde controle de superfície e os dispositivos de controle de areia 138a-138n, aomesmo tempo em que impedem escoamento de fluido em uma ou mais outrasáreas, tal como um anel do furo de poço.

Em adição ao equipamento acima, um outro equipamento, talcomo dispositivos de controle de areia 138a-138n e recheios com cascalho140a-140n, podem ser utilizados para gerenciar o escoamento de fluidos apartir de dentro do furo de poço. Em particular, os dispositivos de controle deareia 138a-138n podem ser utilizados para gerenciar o escoamento de fluidose/ou de partículas para o interior da coluna de tubulação de produção 128,com recheios com cascalho 140a-140n. Os dispositivos de controle de areia138a-138n podem incluir revestimentos ranhurados, peneiras isoladas (SAS);peneiras pré-recheadas; peneiras enroladas em arame, peneiras de membrana,peneiras expansíveis e/ou peneiras em malha de arame, enquanto os recheioscom cascalho 140a-140n podem incluir cascalho ou outro material sólidoadequado. Os dispositivos de controle de areia 138a-138n podem tambémincluir mecanismos de controle de escoamento de entrada tais comodispositivos de controle de escoamento de entrada, isto é, válvulas, condutos,bocais ou quaisquer outros mecanismos adequados, que podem aumentarperda de pressão ao longo do trajeto de escoamento do fluido. Os recheioscom cascalho 140a-140n podem ser recheios completos com cascalho, quecobrem todo os respectivos dispositivos de controle de areia 138a-138n oupodem ser dispostos parcialmente ao redor dos dispositivos de controle deareia 138a-138n. Independentemente, os dispositivos de controle de areia138a-138n podem incluir diferentes componentes que fornecem controle deescoamento para os intervalos 108a-108n do poço. O processo de instalar e utilizar estes dispositivos de controle de areia está mostrado abaixo na figura2.

A figura 2 é um fluxograma tomado como exemplo dainstalação e utilização dos dispositivos de controle de areia da figura 1 deacordo com aspectos da presente invenção. Este fluxograma, que é referidopelo numerai de referencia 200, pode ser mais bem entendido vendo aomesmo tempo a figura 1. Neste fluxograma 200, um processo para aprimorara produção de hidrocarbonetos de um furo de poço 114 fornecendo o controlede escoamento em um dispositivo de controle de areia juntamente comrecheios de cascalho, é descrito. Isto é, a presente técnica fornece ummecanismo para formar de maneira eficiente um recheio com cascalho aoredor de um dispositivo de controle de areia e fornecendo controle deescoamento para fluidos produzidos a partir dos intervalos uma vez que orecheio com cascalho seja formado. Conseqüentemente, o dispositivo decontrole de areia pode aprimorar operações de produção de hidrocarbonetos apartir de intervalos 108 da formação de sub-superfície 107.

O fluxograma começa no bloco 202. No bloco 204 um poçopode ser perfurado. O poço pode ser perfurado até uma localização deprofundidade específica através de diversos intervalos de produção 108 daformação de sub-superfície 107. A perfuração do poço pode envolveroperações de perfuração e técnicas típicas utilizadas para os camposespecíficos. Então, operações de recheio com cascalho podem ser realizadasnos blocos 206 a 208. As operações de recheio com cascalho incluem instalarum ou mais dispositivos de controle de areia que tem um mecanismo decontrole de escoamento de entrada para o interior do poço, como mostrado nobloco 206. Os dispositivos de controle de areia podem incluir diversasconfigurações, tais como o dispositivo de controle de areia que tem ummecanismo de controle de escoamento de entrada com um elemento devedação (mostrado nas figuras 3A-3G, 4A-4G, 5A-5F, 6A-6G e 7A-7B),dispositivo de controle de areia que tem um mecanismo de controle deescoamento de entrada que são condutos (mostrados nas figuras 8A-8C, 9A-9E, e 1OA-10C), e dispositivo de controle de areia que tem um mecanismo decontrole de escoamento de entrada com uma luva (mostrado nas figuras 11A-11F). Cada uma destas configurações pode ser instalada utilizando diversastécnicas, como por meio de uma coluna de perfuração, linha de fio, etubulação em bobina, e outras técnicas similares conhecidas daquelesversados na técnica. No bloco 208 um recheio com cascalho pode serinstalado dentro do furo de poço ao redor do dispositivo de controle de areia.

A instalação do recheio com cascalho pode incluir acoplar uma ferramentacruzeta ao dispositivo de controle de areia e bombear fluido carreador comcascalho através da ferramenta cruzeta. Através do engatamento entre odispositivo de controle de areia e a ferramenta cruzeta, um recheio comcascalho pode ser formado, pelo menos parcialmente, ao redor do dispositivode controle de areia. Um processo específico para formar o recheio comcascalho está discutido ainda mais no Pedido Provisório U.S. No. 60/778434.Contudo, deveria ser observado que operações de recheio com cascalhopodem incluir também outros trajeto alternativo de recheio com cascalho outécnicas e procedimentos de recheio com cascalho alfa beta.

Uma vez que as operações com recheio com cascalho estejamcompletas, operações de produção podem ser realizadas nos blocos 210-220.Com o dispositivo de controle de areia e recheio com cascalho instalados, odispositivo de controle de areia pode ser ajustado em uma configuração deprodução como mostrado no bloco 210. Este ajustamento pode incluirremover um tubo de lavagem, enviar um sinal através de cabo elétrico ouhidráulico para ativar uma luva, ativação química, ou outras técnicasadequadas para ajustar o dispositivo de controle de areia para operações deprodução. Em particular, deveria ser observado que o ajustamento nodispositivo de controle de areia pode ser ativado automaticamente pelapresença de um estímulo, o que é discutido ainda mais abaixo. No bloco 212,hidrocarbonetos tais como petróleo e gás podem ser produzidos a partir dopoço. A produção de hidrocarbonetos pode incluir desengatar a ferramentacruzeta do dispositivo de controle de areia e acoplar o dispositivo de controlede areia a uma coluna de tubulação de produção para produzirhidrocarbonetos através de pelo menos um dos dispositivos de controle deescoamento de entrada. Durante produção, o desempenho do poço pode sermonitorado como mostrado no bloco 214. O monitoramento do poço podeincluir supervisão genérica, tal como monitorar a taxa de produção de hidrocarbonetos, corte de água, relação de gás para petróleo, perfil deprodução a partir do registro de produção, produção de areia, e/ou outrastécnicas similares. Também o monitoramento pode incluir detectores esensores que determinam os níveis de produção de areia, pressão furo abaixo,perfis de temperatura furo abaixo, e similares. No bloco 216 é feita uma determinação quanto a fechar escoamento de fluido para o interior dodispositivo de controle de areia. Esta determinação pode incluir comparar aprodução a partir de um certo intervalo para um limiar predeterminado, ouindicação a partir de um monitor dentro do furo de poço, que produção deágua excessiva é a partir de um certo intervalo, tal como um intervalo "dedo".Se o intervalo não precisa ser fechado, o monitoramento do poço podecontinuar no bloco 214.

Contudo, se o intervalo é fechado, uma determinação é feitaquanto a se as operações de produção devem continuar como mostrado nobloco 218. Se as operações de produção devem continuar, uma operação demanutenção pode ser realizada no bloco 220. A operação de manutenção podeincluir ativar um mecanismo dentro do dispositivo de controle de escoamentode entrada, tal como uma luva ou válvula, para impedir o escoamento defluido para o interior do dispositivo de controle de areia; instalar uma pontemontada através do intervalo específico; tratar o intervalo com um fluido detratamento e/ou instalar um tampão dentro ou a montante do dispositivo decontrole de areia. Então, o monitoramento do poço continua no bloco 214.Independentemente, se a produção do poço está completa então o processopode terminar no bloco 222.

De maneira benéfica, a utilização do dispositivo de controle deareia fornece um mecanismo para aprimorar operações de recheio comcascalho e flexibilidade nas operações de produção, tais como operações demanutenção. O dispositivo de controle de areia fornece um mecanismo pararechear com cascalho um poço com diversas perfurações que podem ou nãoserem utilizadas na produção de hidrocarbonetos. Também o dispositivo decontrole de areia pode ser fechado para impedir que fluidos de formaçãopenetrem no furo de poço a partir de um intervalo específico, para gerenciarporções específicas do furo de poço. Isto é, os dispositivos de controle deareia fornecem flexibilidade isolando e gerenciando o escoamento a partir dediversos intervalos quanto à produção de gás ou água não desejada. Estesdispositivos de controle de areia também fornecem flexibilidade parainstalações regularem o escoamento entre formações de pressão,produtividade e permeabilidade variáveis. Por exemplo, o mesmo tipo dedispositivo de controle de areia pode ser utilizado dentro de um poço com umintervalo que é recheado com cascalho e outros que não são recheados comcascalho. Isto é, o dispositivo de controle de areia pode ser utilizado paraintervalos específicos para rechear com cascalho intervalos específicosenquanto outros intervalos não são recheados com cascalho, como parte domesmo processo. Além disto, fornecendo escoamento de entrada equilibrado,os dispositivos de controle de areia podem limitar o escoamento anelar paraimpedir pontos quentes na completação em uma localização de escoamento deentrada elevado, que é tipicamente no "calcanhar" da completação ou em umrecheio de isolamento externo. Pontos quentes são localizações deescoamento de alta velocidade onde erosão é provável se partículas de areiaou finos estão na corrente em escoamento.

Para finalidades tomadas como exemplo, diversos dispositivosde controle de areia 138a-138n estão aqui descritos abaixo em diversasconfigurações. Nestas configurações, o mecanismo de vedação pode incluirum elemento de vedação, um elemento de barreira e/ou luva nas respectivasconfigurações. Também o mecanismo de controle de escoamento de entradapode incluir um conduto ou dispositivos de controle de escoamento de entrada(isto é, pequeno orifício ou estrangulamento) nas respectivas configurações.Conseqüentemente, os aspectos específicos da cada uma das configuraçõesestá discutido nas figuras 3A-3G, 4A-4G, 5A-5F, 6A-6G, 7A-7B, 8A-8C, 9A-9F, 1OA-10F, 1IA-I IFe 12.

Dispositivo de controle de areia com elemento de vedação.

As figuras 3A-3G são vistas ilustrativas de uma configuraçãode um dispositivo de controle de areia utilizado no sistema de produção dafigura 1, que tem um mecanismo de controle de escoamento de entrada deacordo com aspectos da presente invenção. Cada um dos dispositivos decontrole de areia 300a e 300b inclui um elemento tubular ou tubo base 302,circundado por uma peneira de areia 304 que tem nervuras 305. A peneira deareia 304 pode incluir uma seção permeável tal como uma peneira envolvidaem um arame ou meio de filtro, e uma seção não permeável, tal como ou umaseção de tubo liso. As nervuras 305 que não estão mostradas nas figuras 3A e3F para simplicidade, são utilizadas para manter a peneira de areia 304 a umadistância específica do tubo base 302. O espaço entre o tubo base 302 e apeneira de areia 304 forma uma câmara que é avaliável a partir dos fluidosexternos ao dispositivo de controle de areia 300a e 300b através da seçãopermeável. Nas figuras 3A-3G, os dispositivos de controle de areia 300a-300bque podem coletivamente ser referidos como dispositivo de controle de areia300, são a mesma configuração de um dispositivo de controle de areia emdiferentes estágios de operação, tal como durante operações de recheio comcascalho e de produção. De maneira benéfica, no dispositivo de controle deareia 300, um elemento de vedação 312 é configurado para fornecer um oumais trajetos de escoamento para as aberturas 310 e/ou dispositivo de controlede escoamento de entrada 308, durante operações de recheio com cascalho, epara bloquear o trajeto de escoamento para as aberturas 310 antes ou duranteoperações de produção. Como tal, o dispositivo de controle de areia 300 podeser utilizado para aprimorar operações dentro do poço.

Nas figuras 3A-3G, os dispositivos de controle de areia 300a e300b que podem, de maneira coletiva, ser referidos como dispositivo decontrole de areia 300, podem incluir diversos componentes utilizados paragerenciar o escoamento de fluidos e sólidos para o interior de um poço. Porexemplo, o dispositivo de controle de areia 300 inclui uma seção corpoprincipal 320, uma seção de escoamento de entrada 322, uma primeira seçãode conexão 324, uma seção perfurada 326 e uma segunda seção de conexão328, que podem ser feitas de aço, ligas metálicas, ou outros materiaisadequados. A seção corpo principal 320 pode ser uma porção do tubo base302 circundada por uma porção de peneira de areia 304. A seção corpoprincipal 320 pode ser configurada para ser um comprimento específico talcomo entre 10 e 50 pés (3,05 e 15,2 m) com certas seções sendo de 6 pés, 8pés, 14 pés, 38 pés ou 40 pés (1,8; 2,4; 4,3; 11,6 e 12,2 m) que têm diâmetrosinterno é externo específicos. A seção de escoamento de entrada 322 e a seçãoperfurada 326 podem ser outras porções do tubo base 302 circundadas poroutras porções da peneira de areia 304, tais seções não permeáveis que podemincluir componentes que fornecem trajetos de escoamento através do tubobase 302. A seção de escoamento de entrada 322 e a seção perfurada 326podem ser configuradas para estarem entre 0,5 pés e 4 pés (0,02 e 1,2 m) emcomprimento. As primeira e segunda seções de conexão 324 e 328 podem serutilizadas para acoplar o dispositivo de controle de areia 300 a outrosdispositivos de controle de areia ou tubulação, e podem ser a localização dacâmara formada pelos extremos do tubo base 302 e peneira de areia 304. Aprimeira e a segunda seções de conexão 324 e 328 podem ser configuradaspara serem um comprimento específico, tal como 2 polegadas até 4 pés (5 cmaté 1,2 m) ou outra distância adequada, que têm diâmetros interno e externoespecíficos.Em algumas configurações da presente invenção, dentro dasprimeira e segunda seções de conexão 324 e 328, mecanismos deacoplamento podem ser utilizados para formar as conexões seguras e vedadas.Por exemplo, uma primeira conexão 330 pode ser posicionada dentro daprimeira seção de conexão 324 e uma segunda conexão 332 pode serposicionada dentro da segunda seção de conexão 328. Estas conexões 330 e332 podem incluir diversos métodos para formar conexões com outrosdispositivos. Por exemplo, a primeira conexão 330 pode ter roscas internas e asegunda conexão 332 pode ter roscas externas que formam uma vedação comos dispositivos de controle de areia ou um ou um outro segmento de tubo.Também deveria ser observado que em outras configurações o mecanismo deacoplamento para o dispositivo de controle de areia 300 pode incluirmecanismos de conexão como descritos na Patente U.S. 6464261, PatenteU.S. 60/775434; Pedido de Patente Internacional No. W02004/046504;Pedido de Patente Internacional No. W02004/094769; Pedido de PatenteInternacional No. W02005/031105; Publicação de Pedido de Patente U.S.2004/0140089; Publicação de Pedido de Patente U.S. 2005/0028977;Publicação de Pedido de Patente U.S. 2005/0061501; Publicação de Pedido dePatente U.S. 2005/0082060; Publicação de Pedido de Patente U.S. 60/765023;e Publicação de Pedido de Patente U.S. 60/775434, por exemplo.

Em algumas configurações da presente invenção dentro daseção de escoamento de entrada 322 e seção perfurada 326, mecanismos decontrole de escoamento podem ser utilizados para regular trajetos deescoamento ou perda de pressão dentro do dispositivo de controle de areia.Como um exemplo específico, o dispositivo de controle de areia 300 podeincluir um ou mais dispositivos de controle de escoamento de entrada 308,uma ou mais perfurações ou aberturas 310 e um elemento de vedação 312. Osdispositivos de controle de escoamento de entrada 308 podem serposicionados em uma extremidade do dispositivo de controle de areia 300 eaberturas 310 juntamente com o elemento de vedação 312 na outraextremidade do dispositivo de controle de areia 300. Dispositivos de controlede escoamento de entrada 308 podem ser utilizados para controlar oescoamento de fluidos da formação a partir da câmara para o interior do tubobase 302 durante operações de recheio com cascalho e/ou de produção. Osdispositivos de controle de escoamento de entrada 308 podem incluir bocais,válvulas, trajetos tortuosos, objetos conformados ou outros mecanismosadequados conhecidos na técnica, para criar uma queda de pressão ou perdade pressão. Em particular, os dispositivos de controle de escoamento deentrada 308 podem estrangular o escoamento através de perda de pressão porforma (por exemplo, um objeto conformado, bocal) ou perda de pressão ematrito (por exemplo, geometria helicoidal/tubos).

Perda de pressão por forma, que é baseada na forma dealinhamento de um objeto em relação ao escoamento de fluido, é provocadapela separação de fluido que está escoando sobre um objeto, o que resulta embolsões turbulentos em pressão diferente atrás do objeto. As aberturas 310podem ser utilizadas para fornecer trajetos de escoamento adicionais para osfluidos, tal como fluidos carreadores durante operações de recheio comcascalho, uma vez que os dispositivos de controle de escoamento de entrada308 podem restringir a colocação de cascalho impedindo o escoamento defluido carreador para o interior do tubo base 302 durante operações de recheiocom cascalho. O número de aberturas no tubo base 302 pode ser selecionadopara fornecer escoamento de entrada adequado durante as operações derecheio com cascalho, para alcançar recheio com cascalho parcial ousubstancialmente completo. Isto é, o número e dimensão das aberturas notubo base 302 pode ser selecionado para fornecer escoamento de fluidosuficiente a partir do furo de poço através da peneira de areia 304 que éutilizada para depositar cascalho no fiiro de poço e formar um recheios comcascalho. Como conhecido na técnica, técnicas de recheio com cascalho comtrajetos alternativos com vazamento de fluido adequado através da peneira deareia 304 foram demonstradas no campo conseguir um recheio completo comcascalho.

Em algumas configurações da presente invenção o elementode vedação ou de expansão 312 pode circundar o tubo base 302 e pode ser umelemento inflável atuado hidraulicamente, isto é, um material elastômero outermoplástico, ou um material intumescível (isto é, um elemento borracha queintumesce, ou polímero que incha. O material intumescível pode expandir napresença de um estímulo tal como água, fluido de perfuração condicionado,um fluido de completação, um fluido de produção (isto é, hidrocarbonetos)outro produto químico, ou qualquer combinação dos mesmos. Como umexemplo, um material intumescível pode ser disposto no dispositivo decontrole de areia 300, o qual expande na presença de hidrocarbonetos paraformar uma vedação entre as paredes do tubo base 302 e a seção nãopermeável da peneira de areia 304 (ver por exemplo CONSTRICTOR™ deEasy Well Solutions ou E-ZIP™ ou P-ZIP™ de SwellFix). Além disto, oelemento de vedação 312 pode ser ativado quimicamente, mecanicamentepela remoção de um tubo de lavagem e/ou através de um sinal elétrico ouhidráulico para isolar as aberturas 310 do escoamento de fluido durante dealgo das ou de todas as operações de produção. Para vistas alternativas dedispositivos de controle de areia 300a e 300b, vistas em seção transversal doscomponentes estão mostradas ao longo da linha AA na figura 3B, ao longo dalinha BB na figura 3C, ao longo da linha CC na figura 3 D, ao longo da linhaDD na figura 3E e ao longo da linha EE na figura 3G.

Algumas configurações da operação do dispositivo de controlede areia 300 estão ainda descritas com referência às figuras 3A e 3F. Nafigura 3A o dispositivo de controle de areia 300a é baixado para umalocalização específica dentro do furo de poço. O dispositivo de controle deareia 300a, que pode ser acoplado a uma ferramenta cruzeta, fornece um oumais trajetos de escoamento 314 para fluido carreador através da peneira deareia 304 e aberturas 310 para o interior do tubo base 302 durante asoperações de recheio com cascalho. O fluido carreador ou recheio comcascalho pode incluir gel XC (xanthomonas campestris ou goma xantana),fluidos - visco-elásticos que têm propriedades de reologia não newtonianas,um fluido viscosificado com polímero de hidroxi-etil-celulose (HEC), umfluido viscosificado com polímero xantana refinado (por exemplo, XANVIS®de Kelco), um fluido viscosificado com um tensoativo visco-elástico, e/ou umfluido que tem uma reologia favorável e capacidade de carregar areia pararechear com cascalho a formação de sub-superfície do furo de poçoutilizando o pelo menos um dispositivo de controle de areia com tecnologiade trajeto alternativo. Durante as operações de recheio com cascalho oelemento de vedação 312 não bloqueia o trajeto de escoamento 314 e forneceum trajeto de escoamento alternativo para o fluido carreador em adição aosdispositivos de controle de escoamento de entrada 308. Uma vez que orecheio com cascalho estejam formado, operações de produção podemcomeçar, como mostrado na figura 3F. Na figura 3F o elemento de vedação312 atua para bloquear escoamento de fluido através das aberturas 310. Comoresultado, o dispositivo de controle de areia 300b, que pode ser acoplado auma coluna de tubulação de produção 128, ou a outra tubulação, podefornecer um ou mais trajetos de escoamento 316 para fluidos de formaçãoatravés da peneira de areia 304 e dispositivos de controle de escoamento deentrada 308 para o interior do tubo base 302. Assim, na configuração, asaberturas 310 são isoladas para limitar escoamento de fluido para somente osdispositivos de controle de escoamento de entrada 308 que são projetadospara gerenciar o escoamento de fluidos a partir do intervalo 108.

Como um exemplo específico, o dispositivo de controle deareia 300 pode ser abaixado em uma lama baseada em água com um materialhidrocarboneto que intumesce utilizado para o elemento de vedação 312.Durante a descida da peneira e operações de recheio com cascalho, a câmaraentre o tubo base 302 e a peneira de areia 304 é aberta para escoamento defluido através dos dispositivos de controle de escoamento de entrada 308 e/ouaberturas 310. Contudo, durante operações de produção tais como operaçõesde teste pós-poço, o elemento de vedação 312, que compreende um materialhidrocarboneto que intumesce, expande para fechar a câmara dentro da seçãoperfurada 326. Como resultado, o escoamento de fluido é limitado aodispositivo de controle de escoamento de entrada 308, uma vez que oelemento de vedação 312 que compreende um material hidrocarboneto queintumesce isola as aberturas 310.

Alternativamente, como um outro exemplo, se o dispositivo decontrole de areia 300 é descido em uma lama baseada em petróleo, tal comofluido não aquoso (NAF), um material hidrocarboneto que intumesce podenovamente ser utilizado para o elemento de vedação 312. Neste exemplo, oprocesso de expandir o elemento de vedação 312 é avaliado para determinar otempo associado com isolar as aberturas para impedir o escoamento de fluidono poço. O material que compreende o elemento de vedação 312 pode serformulado de modo que um elemento de vedação 312 intumesce em umavelocidade conhecida no NAF. Alternativamente, um revestimento oucobertura de um material semi-permeável, que pode impedir intumescimentoantecipado do elemento de vedação 312, pode ser aplicado ao elemento devedação 312. Em qualquer caso, o processo de expansão pode ser projetadopara prosseguir a uma velocidade especificada para possibilitar que certasoperações sejam realizadas dentro do furo de poço. Depois que o elemento devedação 312 intumesce, o fluido de formação é capaz de penetrar no interiordo tubo base 302 somente através dos dispositivos de controle de escoamentode entrada 308.

De maneira benéfica, o dispositivo de controle de areia 300com um material intumescível, pode ser um sistema passivo que pode ajustarautomaticamente para gerenciar o escoamento de fluidos para o interior dacoluna de tubulação de produção 128. Além disto, esta configuração não écomplexa, o que reduz custos de fabricação. Em adição, os dispositivos decontrole de areia 300 também fornecem diversos aprimoramentosoperacionais. Por exemplo, baseado na expansão do material intumescível,testes de poço completos podem ser realizados nos intervalos dentro daformação de sub-superfície antes que escoamento seja desviado para somenteos dispositivos de controle de escoamento de entrada 308. Em adição,operações de produção, tais como operações de reparação ou detratamento,podem ser realizadas utilizando produtos químicos tais comoácidos para dissolver ou encolher o material intumescível, para aumentarescoamento a partir de um intervalo individual dentro do poço.

Alternativamente, um sinal elétrico ou hidráulico tambémpode ser utilizado para encolher o material. Uma outra configuraçãoalternativa do dispositivo de controle de areia 300 está ainda mais descrita nasfiguras 4A-4G.

As figuras 4A-4G são vistas ilustrativas de uma primeiraconfiguração alternativa do dispositivo de controle de areia das figuras 3A-3Gde acordo com aspectos da presente invenção. Nas figuras 4A-4G osdispositivos de controle de areia 400a e 400b, que podem de maneira coletivaser referidos como dispositivo de controle de areia 400, são vistas alternadasde um dispositivo de controle de areia 400 em diferentes estágios de operaçãotal como recheio com cascalho e produção. Conseqüentemente, o dispositivode controle de areia 400 utiliza os numerais de referência para componentessimilares àqueles descritos acima na figura 3. Em particular, o dispositivo decontrole de areia 400 pode incluir uma seção corpo principal 410, uma seçãode escoamento de entrada 412, uma primeira seção de conexão 414, umaseção perfurada 416 e uma segunda seção de conexão 418, que são feitas deaço ou ligas metálicas. Cada uma destas seções 410-418 pode incluir aspectossimilares, operar em uma maneira similar, e incluir materiais similares àsrespectivas seções 320-328 discutidas acima.

Contudo, nesta configuração alternativa, os tubos de desvio402 foram incluídos com o dispositivo de controle de areia 400. Os tubos dedesvio 402 podem incluir tubos de recheio e/ou tubos de transporte, e podemtambém ser utilizados com as peneiras de areia 304 para recheio com cascalhoe outras operações dentro do furo de poço. Os tubos de recheio podem teruma ou mais válvulas ou bocais (não mostrado) que fornecem um trajeto deescoamento para a lama de recheio com cascalho que inclui um fluidocarreador e cascalho para o anel formado entre a peneira de areia 304 e asparedes do furo de poço. As válvulas podem impedir que fluidos de umintervalo isolado escoem através do pelo menos um dos tubos de desvio paraum outro intervalo. Estes tubos de desvio são conhecidos na técnica comoainda descritos nas Patentes U.S. 5515915; 5890533; 6220345 e 6227303.

Conseqüentemente, nesta configuração o dispositivo decontrole de areia 400 inclui dispositivos de controle de escoamento de entrada308, aberturas 310, um elemento de vedação 312 e tubos de desvio 402. Nestaconfiguração o elemento de vedação 312 pode incluir diversas seções ouporções individuais, tais como uma pluralidade de elementos de vedação,seções de elementos de vedação 312, posicionadas entre tubos de desvioadjacentes 402 ou um único elemento de vedação 312 com aberturas para ostubos de desvio 402. A pluralidade de seções de elemento de vedação 312 quepodem incluir elementos infláveis atuados hidraulicamente, ou materiais queintumescem, pode bloquear o escoamento de fluido para as aberturas 310dentro do dispositivo de controle de areia 400. Para uma perspectivaalternativa dos dispositivos de controle de areia 400a e 400b, vistas em seçãotransversal de alguns dos diversos componentes estão mostradas ao longo dalinha FF na figura 4B, ao longo da linha GG na figura 4C, ao longo da linhaHH na figura 4D, ao longo da linha II na figura 4E, e ao longo da linha JJ nafigura 4G.

Algumas configurações da operação do dispositivo de controlede areia 400 estão ainda descritas com referência às figuras 4A e 4F. Nafigura 4A o dispositivo de controle de areia 400a é descido para umalocalização específica dentro do furo de poço. O dispositivo de controle deareia 400a, que pode ser acoplado a uma ferramenta crazeta, fornece um oumais trajetos de escoamento 404 para fluido carreador através da peneira deareia 304 e aberturas 310 para o interior do tubo base 302. Durante asoperações de recheio com cascalho o elemento de vedação 312 não bloqueia otrajeto de escoamento 404 e fornece um trajeto de escoamento alternativopara fluido carreador em adição aos dispositivos de controle de escoamentode entrada 308. Uma vez que o recheio com cascalho esteja formado,operações de produção podem começar, como mostrado na figura 4F. Nafigura 4F as seções individuais dos elemento de vedação 312 intumescempara bloquear o escoamento de fluido através das aberturas 310. Comoresultado, o dispositivo de controle de areia 400b pode ser acoplado a umacoluna de tubulação de produção 128 ou outra tubulação, pode fornecer umou mais trajetos de escoamento 408 para fluidos de formação através dapeneira de areia 304 e dispositivos de controle de escoamento de entrada 308para o interior do tubo base 302. Assim, as aberturas 310 são isoladas paralimitar o escoamento através dos dispositivos de controle de escoamento deentrada 308, o que gerencia o escoamento de fluidos a partir do intervalo 108.De maneira benéfica, utilizando os tubos de desvio 402, porções mais longasde intervalos podem ser recheadas sem vazamento para o interior daformação. O vazamento para o interior da formação tipicamente é uma dascausas de um recheio com cascalho incompleto. Conseqüentemente, os tubosde desvio 402 fornecem um mecanismo para formar um recheio com cascalhosubstancialmente completo ao longo da peneira de areia que contorna pontesde areia e/ou cascalho.As figuras 5A-5F são vistas ilustrativas de ainda uma outraconfiguração alternativa do dispositivo de controle de areia das figuras 3A-3Gde acordo com aspectos da presente invenção. Nas figuras 5A-5F osdispositivos de controle de areia 500a e 500B que podem, coletivamente, serreferidos como o dispositivo de controle de areia 500, são vistas alternadas deum dispositivo de controle de areia 500 em diferentes estágios de operaçãotais como o recheio com cascalho e produção. O dispositivo de controle deareia 500 opera em uma maneira similar ao dispositivo de controle deescoamento 400 e utiliza componentes similares àqueles descritos acima nasfiguras 3A-3G e 4A-4G. Contudo, nesta configuração, o elemento de vedação312 e tubos de desvio 402 são configurados para engatar com elementos desuporte 502 que funcionam de maneira similar às nervuras 305 para separar otubo base 302 da peneira de areia 304. Os elementos de suporte 502 podemvedar com os tubos de desvio 402 e suportar os tubo de desvio 402 em umaconfiguração. Alternativamente, os elementos de suporte 502 podem seracoplados aos tubos de desvio 402 através de soldas ou conexões rosqueadas,para fornecer um trajeto de escoamento isolado para fluidos a partir de cadaum dos tubos de desvio 402, através desta porção do dispositivo de controlede areia 500. Os elementos de suporte 502 podem ser feitos de aço ou ligametálica, ou outro material adequado. Cada um dos elementos de suporte 502é posicionado ao redor ou acoplado a um dos tubos de desvio 402 e entre otubo base 302 e a peneira de areia 304. O elemento de vedação 312 éposicionado entre elementos de suporte adjacentes 502, que formam umespaço definido para as seções do elemento de vedação 312 expandirem eformarem uma vedação entre os elementos de suporte 502, tubo base 302 epeneira de areia 304. Para uma perspectiva alternativa dos dispositivos decontrole de areia 500a e 500b, vistas em seção transversal de alguns dosdiversos componentes estão mostradas ao longo da linha KK na figura 5B, aolongo da linha LL na figura 5C, ao longo da linha MM na figura 5E, e aolongo da linha NN na figura 5F.

As figuras 6A-6G são vistas ilustrativas de ainda uma outraconfiguração alternativa do dispositivo de controle de areia das figuras 3A-3Gde acordo com aspectos da presente invenção. Nas figuras 6A-6G, osdispositivos de controle de areia 600a e 600B, que podem ser referidos demaneira coletiva como o dispositivo de controle de areia 600, são vistasalternadas de um dispositivo de controle de areia em diferentes estágios deoperação, tais como o recheio com cascalho e produção. Conseqüentemente, odispositivo de controle de areia 600 utiliza os numerais de referência paracomponentes similares àqueles descritos acima nas figuras 3A-3G, 4A-4G.Em particular, o dispositivo de controle de areia 600 pode incluir uma seçãocorpo principal 610, uma seção de escoamento de entrada 612, uma primeiraseção de conexão 614, uma seção perfurada 616 e uma segunda seção deconexão 618, que podem ser feitas de aço ou ligas metálicas. Cada uma destasseções 610-618 pode incluir aspectos similares, operar em uma maneirasimilar, e incluir materiais similares para as respectivas seções 320-328discutidas acima.

Contudo, nesta configuração, os tubos de desvio 602 sãoexternos à peneira de areia 304. Similar aos tubos de desvio 402 observadosacima, os tubos de desvio 602 podem incluir tubos de recheio, tubos detransporte, válvulas e outros componentes utilizados para rechear comcascalho um intervalo dentro do furo de poço. Estes tubos de desvio, quepodem incluir qualquer número de geometrias, são conhecidos na técnica eainda descritos nas Patentes U.S. 4945991 e 5113935.

Em algumas configurações da presente invenção o dispositivode controle de areia 600 inclui dispositivos de controle de escoamento deentrada 308, aberturas 310, um elemento de vedação 312 e tubos de desvio602 que operam de maneira similar à discussão acima. Em particular, oelemento de vedação 312, que pode ser um único elemento ou umapluralidade de seções de vedação, pode operar em uma maneira similar àdiscussão das figuras 4A-4G. Isto é, o dispositivo de controle de areia 600a dafigura 6A, que pode ser acoplado a uma ferramenta cruzeta, fornece um oumais trajetos de escoamento 604 para fluido carreador através da peneira deareia 304 e aberturas 310 para o interior do tubo base 302 durante asoperações de recheio com cascalho. Uma vez que o recheio com cascalhoesteja formado, o dispositivo de controle de areia 600b, que pode seracoplado a uma coluna de tubulação de produção 128 ou outra tubulação,pode fornecer um ou mais trajetos de escoamento 608 para fluidos deformação através da peneira de areia 304 e dispositivos de controle deescoamento de entrada 308 para o interior do tubo base 302, como mostradona figura 4F. Para uma perspectiva alternativa dos dispositivos de controle deareia 600a e 600b, vistas em seção transversal de alguns dos componentesestão mostradas ao longo da linha OO na figura 6B, ao longo da linha PP nafigura 6C, ao longo da linha QQ na figura 6D, ao longo da linha RR na figura6E, e ao longo da linha SS na figura 6G.

Como um outro exemplo, as figura 7A-7B são vistasilustrativas de uma outra configuração alternativa de um dispositivo decontrole de areia utilizado no sistema de produção da figura 1, que tem ummecanismo de controle de escoamento de entrada que tem um elemento devedação de acordo com aspectos da presente invenção. Similar à discussãodas figuras 3A-3G, os dispositivos de controle de areia 700a e 700b, quepodem ser referidos de maneira coletiva como o dispositivo de controle deareia 700, são vistas alternadas de um dispositivo de controle de areia emdiferentes estágios de operação, tais como recheio com cascalho e produção.O dispositivo de controle de areia 700 tem dispositivos de controle deescoamento de entrada 308, aberturas 310 e elemento de vedação 312, queopera similar à discussão acima. Contudo, com esta configuração dodispositivo de controle de areia 700, os dispositivos de controle deescoamento de entrada 308, as aberturas 310 e o elemento de vedação 312 sãoposicionados na mesma extremidade do dispositivo de controle de areia 700.

Em algumas configurações da presente invenção o dispositivode controle de areia 700 inclui diversas seções, tais como uma seção corpoprincipal 702, uma seção de escoamento de entrada 704, uma seção perfurada706, uma primeira seção de conexão 708 e uma segunda seção de conexão710 que são feitas de aço ou ligas metálicas, como observado acima. A seçãocorpo principal 702 e seções de conexão 708 e 710 podem ser configuradassimilares às seções 320, 324 e 328 que são discutidas acima. Contudo, nestaconfiguração, embora a seção de escoamento de entrada 704 e a seçãoperfurada 706 possam ser configuradas para ter comprimentos similares a 322e 326 como discutido das figuras 3A-3G, a seção de escoamento de entrada704 e a seção perfurada 707 são posicionadas na mesma extremidade dodispositivo de controle de areia 700.

Em algumas configurações da presente invenção o dispositivode controle de areia 700 é abaixado para uma localização específica dentro dofuro de poço. Na figura 7 o dispositivo de controle de areia 700, que pode seracoplado a uma ferramenta cruzeta, fornece um ou mais trajetos deescoamento 712 para fluido carreador através da peneira de areia 304 eaberturas 310 para o interior do tubo base 302. Novamente, durante operaçõesde recheio com cascalho o elemento de vedação 312 não bloqueia o trajeto deescoamento 712 para fornecer um trajeto de escoamento alternativo parafluido carreador. Uma vez que o recheio com cascalho seja formado,operações de produção podem começar, como mostrado na figura 7B. Nafigura 7B o elemento de vedação 312 intumesce para bloquear o escoamentode fluido através das aberturas 310. Como resultado, o dispositivo de controlede areia 700b, que pode ser acoplado a uma coluna de tubulação de produção128 ou a outra tubulação, pode fornecer um ou mais trajetos de escoamento714 para fluidos da formação através da peneira de areia 304 e dispositivos decontrole de escoamento de entrada 308 para o interior do tubo base 302.Assim, as aberturas 310 são isoladas para limitar o escoamento através dosdispositivos de controle de escoamento de entrada 308, o que gerencia oescoamento de fluidos a partir do intervalo 108.Dispositivo de controle de areia com conduto

As figuras 8A-8C são vistas ilustrativas de uma configuraçãode um dispositivo de controle de areia utilizado no sistema de produção dafigura 1, com um mecanismo de controle de escoamento de entrada que temum conduto de acordo com aspectos da presente invenção. Nas figuras 8A-8C, o dispositivo de controle de areia 800 utiliza os numerais de referênciapara componentes similares àqueles descritos acima nas figuras 3A-3G.Contudo, nesta configuração um ou mais condutos que estão mostrados comoum único conduto 802 por simplicidade, e um elemento de barreira 804, sãoutilizados para fornecer a perda de pressão de atrito para o dispositivo decontrole de areia ao invés dos dispositivos de controle de escoamento deentrada 308. Conseqüentemente, o conduto 802 e o elemento de barreira 804podem aprimorar operações de recheio com cascalho e de produção dentro dofuro de poço, como aqui descrito.

Em uma configuração tomada como exemplo 800, odispositivo de controle de areia 800 inclui uma seção corpo principal 810,uma seção de perfuração 812, uma primeira seção de conexão 814 e umasegunda seção de conexão 816, que podem ser feitas de aço ou ligasmetálicas. Similar às seções 320, 324 e 326 das figuras 3A-3G, as seções 810,814 e a seção 816, podem ser feitas de material similar, incluir componentessimilares e serem configuradas em uma maneira similar, como observadoacima. A seção perfurada 812 pode ser feita de aço e/ou ligas metálicas, econfigurada para estar entre cerca de 4 polegadas e cerca de 4 pés (10 cm e122 cm) tendo diâmetros específicos interno e externo.

Em uma configuração tomada como exemplo, o dispositivo decontrole de areia 800 inclui um conduto 802 e elemento de barreira 804 quesão utilizados para gerenciar o escoamento de fluidos durante as operações derecheio com cascalho e de produção. O conduto 802 pode incluir um ou maistubos (similar a um tubo de desvio 402 da figura 4), um ou mais canais, ououtras passagens de fluido similares. O conduto 802 se estende entre ascâmaras isoladas formadas entre o tubo base 302, peneira de areia 304 eelemento de barreira 804 dentro da seção corpo principal 302 e a seçãoperfurada 812. O conduto 802 tem um diâmetro e comprimento predefmidospara fornecer vazamento adequado durante o processo de recheio comcascalho, para conseguir um recheio completo ou substancialmente completo.Por exemplo, em diferentes configurações o conduto 802 pode ter diâmetrodesde 1/4 quarto de polegada até 1 polegada (6mm ate 25,4 mm) e podeincluir desde 1 até 36 condutos, e ter um comprimento d de cerca de 10 pésaté cerca de 50 pés (3m até 15,2 pés). Em adição, o diâmetro e comprimentodo tubo pode ser selecionado para fornecer estrangulamento suficiente atravésde perdas de pressão de atrito durante operações de produção para operar demaneira similar aos dispositivos de controle de escoamento de entrada. Odiâmetro e comprimento do conduto 802 podem ser determinados deexperiência, propriedades do fluido, modelagem e/ou cálculos (isto é, cálculoscomputacionais de dinâmica de fluidos ou equações que envolvem aspropriedades do fluido carreador e fluidos da formação para as diferentesoperações. O elemento de barreira 804 pode ser formado de aço ou ligasmetálicas, material intumescível (isto é, o elemento de vedação 312) e/ououtro material adequado que forma para isolar as câmaras na seção corpoprincipal 810 e a seção perfurada 812 uma da outra. Para uma perspectivaalternativa do dispositivo de controle de areia 800, uma vista em seçãotransversal dos componentes está mostrada ao longo da linha TT na figura 8Be ao longo da linha UU na figura 8C.

Em alguns métodos de operação da presente invenção odispositivo de controle de areia 800 é abaixado até uma localização específicadentro do furo de poço. Durante operações de recheio com cascalho e deprodução fluido escoa ao longo do trajeto de escoamento 806, o qual penetraatravés da peneira de areia 304 para o interior da primeira câmara e escoaatravés do conduto 802 até a segunda câmara e penetra no tubo base 302através das perfurações 310. Para operações de recheio com cascalho, o fluidocarreador escoa através do conduto 802 em uma maneira que permite aorecheio com cascalho ser formado ao redor do dispositivo de controle de areia800. Conseqüentemente, o fluido carreador utilizado para as operações derecheio com cascalho pode ser projetado para ter propriedades de perda deatrito reduzidas em relação à água ou hidrocarbonetos. Por exemplo, fluidocarreador pode incluir fluidos utilizados para operações de recheio comcascalho de trajeto alternativo, como observado acima. Selecionando fluidoscarreadores com propriedades de perda por atrito baixa, o fluido carreador e ocascalho podem ser escoados através do poço para formar o recheio comcascalho que é substancialmente completo. Contudo, as produções dehidrocarboneto e água que de maneira inerente tem queda de pressão de atritomais elevada, são mais restritas, resultando em um efeito de controle deescoamento de entrada.

Como um exemplo específico, a perda de pressão paracondutos pode ser calculada e utilizada para selecionar os tubos, o queaprimora operações sobre dispositivos de controle de escoamento de entrada,tais como bocais. Especificamente, se as perdas de pressão durante operaçõesde produção são calculadas para utilizar dois bocais de 4 mm, então doiscondutos tendo um comprimento de 30 pés (9,1 m) e um diâmetro de 10 mmpodem ser utilizados durante operações de produção. A perda de pressão ouestrangulamento, para ambos os bocais e condutos é cerca de 150 psi (10,5kg/cm ) a 550 barris de petróleo por dia (bpd)/junta de peneira. Contudo, osbocais e condutos podem funcionar de maneira diferente durante operações derecheio com cascalho. Por exemplo, fluido carreador pode ser um gel XC queescoa a 0,5 barris por minuto para cada dispositivo de controle de areia. Aperda de pressão resultante dos bocais, que pode ser cerca de 500 libras porpolegada quadrada (psi) (35,1 kg/cm ) é cerca de 5 vezes a perda de pressãode dois condutos, que pode ser cerca de 100 psi (7,0 kg/cm ).

De maneira benéfica, o conduto 802 e a câmara formada peloelemento de barreira 804 são utilizadas para estrangular o escoamento dehidrocarbonetos e água com perdas de pressão de atrito em oposição a perdasde pressão de dispositivos de controle de escoamento de entrada ou bocais.Embora ambas as técnicas operem em uma maneira similar para operações deprodução, o conduto 802 fornece um mecanismo para operações de recheiocom cascalho a ser realizado de maneira eficiente, enquanto os dispositivos decontrole de escoamento de entrada somente tendem a estrangular de volta ofluido carreador e prejudicar a formação do recheio com cascalho.

Uma outra configuração alternativa do dispositivo de controlede areia 800 está mais descrita nas figuras 9A-9E. As figuras 9A-9E são vistasilustrativas de uma primeira configuração alternativa dos dispositivos decontrole de areia das figuras 8A-8C de acordo com aspectos da presenteinvenção. As figuras 9A-9E mostram vistas alternativas do dispositivo decontrole de areia 800 em diferentes estágios de operação, tais como recheiocom cascalho e produção, com a adição de tubos de desvio internos 402.Conseqüentemente, o dispositivo de controle de areia 900 utiliza os numeraisde referência para componentes similares àqueles descritos acima nas figuras3A-3G, 4A-4G e 8A-8C. Nesta configuração, os tubos de desvio 402 foramincluídos com o dispositivo de controle de areia 900 para fornecer ummecanismo para rechear com cascalho outras porções do furo de poço atravésdo dispositivo de controle de areia 900 como está descrito abaixo. Novamentecomo observado acima, os tubos de desvio 402 podem incluir tubos derecheio e/ou tubos de transporte, e podem também ser utilizados com aspeneiras de areia 304 para recheio com cascalho dentro do furo de poço.

Nas figuras 9A-9G, o dispositivo de controle de areia 900inclui aberturas 310, tubos de desvio 402, conduto 802 e elemento de barreira804. O elemento de barreira 804 é posicionado entre o tubo base 302 e apeneira de areia 304 para isolar as câmaras na seção corpo principal 810 e aseção perfurada 812 uma da outra. Conseqüentemente, nesta configuração oelemento de barreira 804 pode incluir diversas seções individuais, tais comouma pluralidade de seções barreira posicionadas entre tubos de desvioadjacentes 402 e/ou conduto 802, ou pode ser um único elemento comaberturas para os tubos de desvio 402 e/o conduto 802. Fluido a partir dointervalo pode escoar ao longo do trajeto 902 para operações de recheio comcascalho e de produção. Para uma perspectiva alternativa do dispositivo decontrole de areia 900, vistas de seção transversal de alguns dos componentesestão mostradas ao longo da linha W na figura 9B, ao longo da linha WW nafigura 9C, ao longo da linha XX na figura 9D e ao longo da linha YY nafigura 9E.

Como um outro exemplo, as figuras 10A-10C são vistasilustrativas de uma segunda configuração alternativa do dispositivo decontrole de areia das figuras 8A-8C de acordo com aspectos da presenteinvenção. As figuras 10A-10C mostram vistas alternativas de um dispositivode controle de areia 1000 em diferentes estágios de operação, tais comorecheio com cascalho e produção com a adição de tubos de desvio externo602. Conseqüentemente, o dispositivo de controle de areia 1000 utiliza osnumerais de referência para componentes similares àqueles descritos acimanas figuras 3A-3G, 6A-6G e 8A-8C. Nesta configuração os tubos de desvio602 foram incluídos com o dispositivo de controle de areia 1000 para fornecerum mecanismo para rechear com cascalho outras porções do furo de poçoatravés do dispositivo de controle de areia 1000 como descrito abaixo.Novamente, os tubos de desvio 602 podem incluir tubos de recheio e/ou tubosde transporte para rechear com cascalho o dispositivo de controle de areia1000 dentro do furo de poço.

Nas figuras IOA-IOC o dispositivo de controle de areia 1000inclui aberturas 310, tubos de desvio 602, conduto 802 e elemento de barreira804. O elemento de barreira 804 é posicionado entre o tubo base 302 e apeneira de areia 304 para isolar as câmaras na seção corpo principal 810 e aseção perfurada 812 uma da outra. Conseqüentemente, nesta configuração oelemento de barreira 804 pode ser um único elemento com aberturas para oconduto 802. Fluido a partir do intervalo pode escoar ao longo do trajeto 1002para operações de recheio com cascalho e de produção. Para uma perspectivaalternativa do dispositivo de controle de areia 1000 vistas de seção transversalde alguns dos diversos componentes estão mostradas ao longo da linha ZZ nafigura 10B e ao longo da linha A'A' na figura 10C.Dispositivo de controle de areia com luva deslizante

As figuras 1IA-IIF são vistas ilustrativas de ainda uma outraconfiguração alternativa de um dispositivo de controle de areia utilizado nosistema de produção da figura 1 com um mecanismo de controle deescoamento da entrada que tem uma luva de acordo com aspectos da presenteinvenção. As figuras 1IA-IIF mostram vistas alternativas de dispositivos decontrole de areia 1 IOOa-I IOOf em diferentes estágios de operação utilizandoos numerais de referência para componentes similares àqueles descritos acimanas figuras 3A-3G. Contudo, nesta configuração uma luva 1102 que pode serajustada em uma pluralidade de posições tais como posição de abaixamento,posição de recheio com cascalho e posição de produção, é utilizada paracontrolar trajetos de escoamento através dos dispositivos de controle de areia1 IOOa-I IOOf, que podem de maneira coletiva ser referidos como o dispositivode controle de areia 1100. Por exemplo, a 1102 nas figuras 1IA-IIC éconfigurada para girar ao redor da circunferência do tubo base 302 nasdireções indicadas pelas setas 1104 e 1106, enquanto a luva 1102 nas figuras11D-11F é configurada para deslizar ao longo do eixo longitudinal do tubobase 302 nas direções indicadas pelas setas 1107 e 1108. Independentementeda configuração específica da luva, a luva 1102 é ajustável para controlar aperda de pressão para as diferentes operações de poço e pode ser dispostaexternamente ou internamente adjacente ao tubo base 302.

Em uma configuração tomada como exemplo, o dispositivo decontrole de areia 1100 inclui uma seção corpo principal 1110, uma seção deperfuração 1112, uma primeira seção de conexão 1114 e uma segunda seçãode conexão 1116 que são feitas de aço ou ligas metálicas. Similar às seções320, 324 e 326 das figuras 3A-3G, as seções 1110, 1114 e a seção 1116podem ser feitas de material similar, incluir componentes similares e seremconfiguradas em uma maneira similar, como observado acima. A seçãoperfurada 1112 pode ser feita de aço e/ou ligas metálicas e configurada paraestar entre cerca de 4 polegadas e cerca de 4 pés (10 cm e 122 cm) tendodiâmetros específicos interno e externo.

Em algumas configurações o dispositivo de controle de areia1100 pode ainda incluir um dispositivo de controle de escoamento de entrada308, aberturas 310 e uma luva 1102 que são utilizadas para gerenciar oescoamento de fluidos durante abaixamento, recheio com cascalho eoperações de produção. A luva 1102 pode incluir um corpo de aço ou ligametálica que tem um elemento de vedação preso ao corpo. Embora a luva1102 seja mostrada posicionada externamente ao redor do tubo base 302, aluva 1102 também pode ser disposta interna ao tubo base 302 em outrasconfigurações.

Em algumas configurações da operação da presente invenção aluva 1102 é configurada para mover entre diferentes posições, tais comoposição de abaixamento como mostrado nas figuras 11A e 11D, uma posiçãode recheio com cascalho como mostrado nas figuras 11B e 11E, e umaposição de produção como mostrado nas figuras 11C e 11F. Por exemplo,como mostrado nas figuras IlAe 11 D, a luva 1102 pode ser deslocada para ointerior da posição de abaixamento por meio de um elemento dedeslocamento (não mostrado). Na posição de abaixamento a luva 1102 podebloquear o escoamento de fluido para o interior do dispositivo de controle deescoamento de entrada 308 e as aberturas 310, formando uma vedação quecobre estes componentes. Então, uma luva 1102 pode ser movida para aposição de recheio com cascalho movendo um tubo de lavagem através dodispositivo de controle de areia 1100a. O movimento no tubo de lavagempode quebrar ou desengatar o elemento de deslocamento. Na posição derecheio com cascalho a luva 1102 pode bloquear o escoamento de fluido parao interior do dispositivo de controle de escoamento de entrada 308, porémfornece um trajeto de fluido através das aberturas 310 como mostrado nasfiguras IlBe 11E. Desta maneira, o fluido carreador pode retornar do furo depoço através da peneira de areia 304 para o interior das aberturas 310. Umavez que o recheio com cascalho esteja formado, o tubo de lavagem pode serremovido do dispositivo de controle de areia 1100b. A remoção do tubo delavagem pode mover luva 1102 para a posição de produção como mostradonas figura as IlCe 11F. Na posição de produção a luva 1102 pode bloquear oescoamento de fluido para as aberturas 310, porém fornece um trajeto defluido através do dispositivo de controle de escoamento de entrada 308. Destamaneira, o fluido de formação, tal como foi hidrocarbonetos pode escoar dofuro de poço através da peneira de areia 304 e dispositivo de controle deescoamento de entrada 310 para o tubo base 302. Deveria ser observado que aluva 1102, que pode ser controlada também eletricamente ou hidraulicamente,pode ser movida para a posição de abaixamento para bloquear o escoamento apartir do intervalo se produção de água for detectada.

De maneira benéfica, a luva 1102 que tem diversas posiçõespode ser utilizada para gerenciar o escoamento de fluidos a partir do furo depoço em uma maneira eficiente. A luva 1102 fornece flexibilidade adicionalpara operações de produção e pode reduzir retrabalhos potenciais isolando ointervalo ou porção do intervalo adjacente ao dispositivo de controle de areia1100. Contudo, observar que a rotação da luva também pode incluirmovimento helicoidal ou outro movimento radial ou rotação em outrasconfigurações.

Como observado, os problemas com a produção de água/gáspode incluir perda de produtividade, dano ao equipamento, e/ou custosaumentados de tratamento, manipulação e descarte. Estes problemas são aindamais compostos para poços que têm um número de diferentes intervalos decompletação, tais como intervalos 108a-108n, e onde a resistência daformação pode variar de intervalo para intervalo. Como tal, a ruptura de águaou gás em qualquer um dos intervalos pode ameaçar as reservasremanescentes dentro do poço. Conseqüentemente, para fornecer o isolamentode zona ou gerenciar o escoamento de fluidos dentro do furo de poço 114,recheios podem ser utilizados com os dispositivos de controle de areia 138a-138n, o que pode incluir uma ou mais das configurações 300, 400, 500, 600,700 e 1100, como discutido abaixo na figura 12.

A figura 12 é um sistema de produção alternativo tomadocomo exemplo 1200, de acordo com certos aspectos da presente invenção. Osistema de produção tomado como exemplo 1200 utiliza os numerais dereferência para componentes similares àqueles descritos acima na figura 1.Contudo, recheios 1202a-1202n nos quais o número η é um número inteiro,são utilizados nesta configuração para isolar diversos intervalos 108a-108n dofuro de poço 114 um do outro. Os recheios 1202a-1202n podem incluirquaisquer recheios adequados, tais como recheios descritos no PedidoProvisório U.S. 60/765023. Conseqüentemente, nesta configuração asdiversas configurações de dispositivos de controle de areia 138, juntamentecom os recheios 1202a-1202n podem ser utilizadas para gerenciar oescoamento de hidrocarbonetos ou fornecer isolamento de zona dentro dopoço.

Como um exemplo, para gerenciar o escoamento dehidrocarbonetos, os dispositivos de controle de areia 138a- 138n podemincluir uma ou mais das configurações 300, 400, 500, 600, 700 e 1100. Se odispositivo de controle de areia 138 inclui um material intumescível com águacomo o elemento de vedação 312 ou tem uma luva 1102, as aberturas 310podem ser utilizadas para recheio com cascalho e operações de produção, paramaximizar o escoamento da produção até que água seja produzida a partir dointervalo. Uma vez que água é produzida, o elemento de vedação 312 podeexpandir, ou a luva pode ser ajustada para a posição de produção, para vedaras aberturas 310 do fluido de formação. Como resultado, os dispositivos decontrole de escoamento de entrada 308 são o único trajeto a partir do intervalopara o interior do tubo base 302. De maneira benéfica, esta configuração podelimitar o impacto de produção de água a partir de um dos intervalos daformação.

Para fornecer isolamento da zona dentro do furo de poço 114,os recheios 1202a-1202n podem ser utilizados. Os dispositivos de controle deareia 138a-138n que podem incluir pelo menos a configuração 1100. Nesteexemplo o dispositivo de controle de areia 138 pode incluir uma luva 1102configurada para fornecer ou bloquear avalio ao dispositivo de controle deescoamento de entrada 308 e aberturas 310. As aberturas 310 podem serutilizadas para recheio com cascalho enquanto o dispositivo de controle deescoamento de entrada 308 pode ser utilizado para operações de produção.Uma vez que água seja produzida, a luva 1102 pode ser movida para aposição de abaixamento para vedar da água as aberturas 310 e dispositivos decontrole de escoamento de entrada 308. Como resultado, o pelo menos umdispositivo de controle de areia 138 e dois recheios adjacentes 1202a-1202npodem ser utilizados para vedar um intervalo dentro do furo de poço 114.Alternativamente, um recheio que intumesce com água pode ser utilizado paraa mesma função quando combinado com qualquer das configurações.

Como configurações alternativas, diferentes desenhosgeométricos ou quaisquer números de tubos tais como tubos de desvio 402 e602, e conduto 802, podem ser utilizados para diferentes aplicações. Estestubos podem ser configurados para fornecer trajetos de escoamento deredundância ou chicanas (escalonamento) dentro dos dispositivos de controlede areia 138. Por exemplo, enquanto o dispositivo de controle de areia 400 émostrado com 9 tubos de desvio internos 402, dispositivos de controle deareia podem incluir qualquer número de tubos de desvio tais como um, dois,três, quatro, cinco, seis, sete, oito ou mais, dependendo da aplicaçãoespecífica. Também, embora o dispositivo de controle de areia 600 estejamostrado com 4 tubos de desvio externo 602, dispositivos de controle de areiapodem incluir qualquer número de tubos de desvio tais como um, dois, três,quatro ou mais, dependendo novamente da aplicação específica. Além disto,embora o dispositivo de controle de areia 800 esteja mostrado com umconduto 802, dispositivos de controle de areia podem incluir qualquer númerode condutos tais como um, dois, três, quatro ou mais, dependendo novamenteda aplicação específica. Em adição, deveria ser observado novamente que ostubos podem incluir uma variedade de formas e podem ser selecionados combase em limitações de espaço, perda de pressão e capacidade deruptura/colapso. Por exemplo, os tubos podem ser circulares, retangulares,trapezoidais, poligonais, ou outras formas para diferentes aplicações.

De maneira similar, os elementos tubulares tais como o tubobase 302 e peneira de areia 304, podem incluir diferentes desenhosgeométricos como discutido com os tubos, para diferentes aplicações. Porexemplo, o elemento tubular pode incluir formas tais como circular,retangular trapezoidal, poligonal, ou outras formas para diferentes aplicações.Também embora estes elementos tubulares estejam mostrados em umaconfiguração concêntrica, configurações excêntricas também podem serutilizadas dependendo das aplicações específicas.

Além disto, estas configurações podem ser utilizadas comprocedimentos de colocação de cascalho, isto é, operações de recheio comcascalho que são discutidas no Pedido de Patente U.S.60/765.023. Porexemplo, um furo de poço pode ser perfurado com um fluido de perfuraçãopara avaliar uma formação de sub-superfície. O fluido de perfuração pode sercondicionado por agitadores e outros equipamentos para remover materialacima de unia certa dimensão. Então, um ou mais dispositivos de controle deareia pode ser posicionado dentro ou abaixado para o interior de um furo depoço adjacente a uma formação de sub-superfície na lama de perfuraçãocondicionada. Os dispositivos de controle de areia podem ser quaisquer dasconfigurações da presente invenção divulgados aqui e/ou outras configuraçõesjá conhecidas ou desconhecidas, ou alguma combinação delas. O dispositivode controle de areia pode incluir o mecanismo de controle de escoamento deentrada para fornecer perda de pressão durante operações de recheio comcascalho que é menor do que a perda de pressão durante algumas dasoperações de produção. Uma ferramenta cruzeta pode ser acoplada ao, ouengatada com o dispositivo de controle de areia, e um recheio pode serajustado acima do dispositivo de controle de areia para isolar o furo de poçoacima do dispositivo de controle de areia. Uma vez ajustado, o fluido deperfuração condicionado adjacente ao dispositivo de controle de areia podeser deslocado com um fluido carreador. Então, fluido carreador com cascalhopode ser circulado através da ferramenta cruzeta para formar um recheio comcascalho ao redor do dispositivo de controle de areia dentro do furo de poço.Então, a ferramenta cruzeta pode ser desengatada do dispositivo de controlede areia e uma coluna de tubulação de produção pode ser acoplada aodispositivo de controle de areia. Então, um ajustamento pode ser feito aodispositivo de controle de areia para limitar o escoamento de fluido duranteoperações de produção, nas diferentes abordagens discutidas acima. Então,hidrocarbonetos podem ser produzidos através do recheio com cascalho edispositivo de controle de areia.

Deveria ser observado que o termo "acima" quando utilizadopara descrever a posição de um dispositivo em um poço deveria serconstruído da maneira ampla e não limitado a significar "mais perto dasuperfície". Como é conhecido, alguns poços podem ser horizontais, oumesmo terem um ligeiro ângulo para cima, de tal modo que um dispositivoque está mais perto da superfície pode estar mais afastado para baixo dacoluna de produção se for tomado o trajeto do poço. Aqui, "acima" e"abaixo", quando utilizados no contexto de um arranjo de coluna deprodução, se referem ao trajeto da coluna de produção, não à distância emlinha reta para a superfície da terra.

Embora a presente invenção possa ser suscetível de diversasmodificações e formas alternativas, as configurações tomadas como exemplodiscutidas acima foram mostradas apenas à guisa de exemplo. Contudo,deveria ser novamente entendido que a invenção não tem a intenção de serlimitada às configurações particulares aqui divulgadas. Aliás, a presenteinvenção inclui todas as alternativas modificações e equivalentes que caiamdentro do verdadeiro espírito e escopo das reivindicações anexas.

Claims

1. Sistema associado com produção de hidrocarbonetos,caracterizado pelo fato de compreender:um furo de poço utilizado para produzir hidrocarbonetos apartir de um reservatório de sub-superfície;uma coluna de tubulação de produção disposta dentro do furode poço;pelo menos um dispositivo de controle de areia acoplado àcoluna de tubulação de produção e disposto dentro do furo de poço, no qual opelo menos um do pelo menos um dispositivo de controle de areiacompreende:um primeiro elemento tubular que tem uma seção permeávele uma seção não permeável;um segundo elemento tubular disposto dentro do primeiroelemento tubular, no qual o segundo elemento tubular tem uma pluralidade deaberturas e pelo menos um dispositivo de controle de escoamento de entradaque cada um fornece um trajeto de escoamento para o interior do segundoelemento tubular; eum mecanismo de vedação disposto entre o primeiroelemento tubular e o segundo elemento tubular, no qual o mecanismo devedação é configurado para fornecer perda de pressão durante operações derecheio com cascalho que é menor do que a perda de pressão durante pelomenos uma porção de operações de produção.

2. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de a perda de pressão ser mudança em pressão do fluido quando o fluidoescoa fora do pelo menos um dispositivo de controle de areia para o interiordo segundo elemento tubular.

3. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de o pelo menos um dispositivo de controle de areia ser disposto dentrode uma seção de furo aberto do furo de poço.

4. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelofato de ainda compreender pelo menos um tubo de desvio preso ao pelomenos um do primeiro elemento tubular e do segundo elemento tubular.

5. Sistema de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelofato de o pelo menos um tubo de desvio ser disposto entre o primeiroelemento tubular e o segundo elemento tubular.

6. Sistema de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelofato de o pelo menos um tubo de desvio ser disposta externo ao primeiroelemento tubular e ao segundo elemento tubular.

7. Sistema de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelofato de o pelo menos um tubo de desvio compreender uma pluralidade detubos de desvio e o mecanismo de vedação compreender uma pluralidade deseções dispostas entre dois da pluralidade de tubos de desvio.

8. Sistema de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelofato de ainda compreender pelo menos um elemento de suporte disposto aoredor de pelo menos um da pluralidade de tubos de desvio e preso a pelomenos um do primeiro elemento tubular e segundo elemento tubular.

9. Aparelho de acordo com a reivindicação 4, caracterizadopelo fato de ainda compreender pelo menos uma nervura disposta entre oprimeiro elemento tubular e o segundo elemento tubular para suportar a seçãopermeável do primeiro elemento tubular.

10. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de o mecanismo de vedação ser um material intumescível queresponde de maneira automática à presença de um estímulo.

11. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de o mecanismo de vedação ser um de hidraulicamente atuado,eletricamente atuado e quimicamente atuado.

12. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de o mecanismo de vedação ser disposto entre a pluralidade deaberturas e o pelo menos um dispositivo de controle de escoamento de entradano qual o mecanismo de vedação é configurado para:fornecer um primeiro trajeto de escoamento para o interior dosegundo elemento tubular a partir da seção permeável do primeiro elementotubular através da pluralidade de aberturas e do pelo menos um dispositivo decontrole de escoamento de entrada, e um segundo trajeto de escoamento parao interior do segundo elemento tubular a partir da seção permeável doprimeiro elemento tubular através do pelo menos um dispositivo de controlede escoamento de entrada durante as operações de recheio com cascalho; ebloquear escoamento de fluido através do primeiro trajeto deescoamento durante pelo menos uma porção das operações de produção.

13. Sistema de acordo com a reivindicação 12, caracterizadopelo fato de a pluralidade de aberturas e o pelo menos um dispositivo decontrole de escoamento de entrada serem posicionados na mesmaextremidade de cada um do pelo menos um dispositivo de controle de areia.

14. Sistema de acordo com a reivindicação 12, caracterizadopelo fato de a pluralidade de aberturas e o pelo menos um dispositivo decontrole de escoamento de entrada serem posicionados em extremidadesopostas de cada um do pelo menos um dispositivo de controle de areia.

15. Sistema de acordo com a reivindicação 12, caracterizadopelo fato de o pelo menos um dispositivo de controle de escoamento deentrada compreender um de um bocal, trajeto tortuoso, tubo e qualquercombinação dos mesmos.

16. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de:o mecanismo de vedação ser configurado para isolar umaprimeira câmara de uma segunda câmara formada entre o primeiro elementotubular e o segundo elemento tubular, no qual a primeira câmara inclui aseção permeável do primeiro elemento tubular e a segunda câmara inclui apluralidade de aberturas no segundo elemento tubular; eo pelo menos um dispositivo de controle de escoamento deentrada ser o pelo menos um conduto, no qual o pelo menos um condutofornece pelo menos um trajeto de escoamento entre a primeira câmara e asegunda câmara através do mecanismo de vedação.

17. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de o mecanismo de vedação compreender uma luva dispostaadjacente ao segundo elemento tubular e configurada para mover entre umapluralidade de posições, no qual a pluralidade de posições compreende:uma primeira posição que fornece um primeiro trajeto deescoamento para o interior do segundo elemento tubular a partir da seçãopermeável do primeiro elemento tubular através de pelo menos a pluralidadede aberturas; euma segunda posição que fornece um segundo trajeto deescoamento para o interior do segundo elemento tubular a partir da seçãopermeável do primeiro elemento tubular através de somente o pelo menos umdispositivo de controle de escoamento de entrada.

18. Sistema de acordo com a reivindicação 17, caracterizadopelo fato de a luva ser configurada para girar parcialmente ao redor dosegundo elemento tubular.

19. Sistema de acordo com a reivindicação 17, caracterizadopelo fato de a luva ser configurada para deslizar ao longo do segundoelemento tubular

20. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de ainda compreender um recheio com cascalho formado ao redordo pelo menos um dispositivo de controle de areia.

21. Sistema de codificação a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de ainda compreender uma árvore acoplada à coluna de tubulação deprodução e disposta acima do furo de poço.

22. Sistema de acordo com a reivindicação 21, caracterizadopelo fato de ainda compreender uma instalação de produção flutuanteacoplada à árvore e utilizada para produzir hidrocarbonetos a partir doreservatório de sub-superfície.

23. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de as operações de recheio com cascalho compreenderem atividadesrealizadas para formar um recheio com cascalho pelo menos parcialmente aoredor do pelo menos um dispositivo de controle de areia.

24. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de operações de produção compreenderem atividades realizadas paraproduzir hidrocarbonetos a partir do reservatório de sub-superfície depois queum recheio de cascalho pelo menos parcial é formado ao redor de pelo menosum dispositivo de controle de areia.

25. Método para produzir hidrocarbonetos a partir de um poço,caracterizado pelo fato de compreender:dispor pelo menos um dispositivo de controle de areia dentrode um furo de poço adjacente a uma formação de sub-superfície, no qual opelo menos um do pelo menos um dispositivo de controle de areiacompreende:um primeiro elemento tubular que tem uma seção permeávele uma seção não permeável;um segundo elemento tubular disposto dentro do primeiroelemento tubular, no qual o segundo elemento tubular tem uma pluralidade deaberturas e pelo menos um dispositivo de controle de escoamento de entradaque cada um fornece um trajeto de escoamento para o interior do segundoelemento tubular; eum mecanismo de vedação disposto entre o primeiroelemento tubular e o segundo elemento tubular, no qual o mecanismo devedação é configurado para fornecer perda de pressão durante operações derecheio com cascalho que é menor do que a perda de pressão durante pelomenos uma porção de operações de produção;rechear com cascalho o pelo menos um dispositivo de controlede areia dentro do furo de poço; eproduzir hidrocarbonetos a partir do pelo menos umdispositivo de controle de areia passando hidrocarbonetos através do pelomenos um dispositivo de controle de areia.

26. Método de acordo com a reivindicação 25, caracterizadopelo fato de ainda compreender ajustar o pelo menos um do pelo menos umdispositivo de controle de areia para limitar escoamento de fluido através dopelo menos um dispositivo de controle de escoamento de entrada.

27. Método de acordo com a reivindicação 26, caracterizadopelo fato de ajustar o pelo menos um do pelo menos um dispositivo decontrole de areia compreender uma resposta automática de um elemento devedação no pelo menos um dispositivo de controle de areia a um estímulo.

28. Método de acordo com a reivindicação 26, caracterizadopelo fato de ajustar o pelo menos um do pelo menos um dispositivo decontrole de areia compreender ajustar uma luva no pelo menos um dispositivode controle de areia.

29. Método de acordo com a reivindicação 25, caracterizadopelo fato de ainda compreender monitorar as operações do poço.

30. Método de acordo com a reivindicação 25, caracterizadopelo fato de ainda compreender ajustar o pelo menos um do pelo menos umdispositivo de controle de areia para bloquear pelo menos um trajeto deescoamento de fluido para o interior do pelo menos um dispositivo decontrole de areia.

31. Método de acordo com a reivindicação 25, caracterizadopelo fato de compreender:condicionar um fluido de perfuração utilizado para avaliar aformação de sub-superfície através do furo de poço, no qual o pelo menos umdo pelo menos um dispositivo de controle de areia ser disposto no furo depoço no fluido de perfuração condicionado;deslocar o fluido de perfuração condicionado adjacente ao pelomenos um pelo menos um dispositivo de controle de areia com um fluidocarreador depois de ajustar um obturador acima do pelo menos um do pelomenos um dispositivo de controle de areia; erechear com cascalho o pelo menos um do pelo menos umdispositivo de controle de areia dentro do fluido carreador que tem cascalho.

32. Método de acordo com a reivindicação 31, caracterizadopelo fato de o fluido carreador compreender um fluido viscosificado compolímero hidroxi-etil-celulose (HEC).

33. Método de acordo com a reivindicação 31, caracterizadopelo fato de o fluido carreador compreender um fluido viscosificado com umde polímero xantana e tensoativo visco-elástico.

34. Método de acordo com a reivindicação 31, caracterizadopelo fato de o fluido carreador ter reologia favorável e capacidade de carregarareia para recheio com cascalho do pelo menos um do pelo menos umdispositivo de controle de areia no furo de poço com tecnologia de trajetoalternativo no pelo menos um do pelo menos um dispositivo de controle deareia.

35. Método de acordo com a reivindicação 31, caracterizadopelo fato de ainda compreender ajustar uma pluralidade de obturadores parafornecer isolamento da zona no poço.

36. Método de acordo com a reivindicação 25, caracterizadopelo fato de perda de pressão ser mudança em pressão de fluido quando ofluido escoa fora do pelo menos um do pelo menos um dispositivo de controlede areia para o interior de um elemento tubular dentro do pelo menos um dopelo menos um dispositivo de controle de areia.

37. Sistema associado com produção de hidrocarbonetos,caracterizado pelo fato de compreender:uma coluna de tubulação de produção disposta dentro de umfuro de poço utilizado para avaliar uma formação de sub-superfície;pelo menos um dispositivo de controle de areia acoplado àcoluna de tubulação de produção e disposto dentro do furo da poço, no qualpelo menos um do pelo menos um dispositivo de controle de areiacompreende:um primeiro elemento tubular que tem uma seção permeávele uma seção não permeável; eum segundo elemento tubular disposto dentro do primeiroelemento tubular no qual o segundo elemento tubular tem uma pluralidade deaberturas e pelo menos um dispositivo de controle de escoamento de entrada;eum mecanismo de vedação disposto entre o primeiroelemento tubular e o segundo elemento tubular, no qual o mecanismo devedação é configurado para:fornecer um primeiro trajeto de escoamento para o interiordo segundo elemento tubular durante uma operação de recheio com cascalhoatravés de um de somente da pluralidade de aberturas e a pluralidade deaberturas e o pelo menos um dispositivo de controle de escoamento deentrada;fornecer um segundo trajeto de escoamento para o interiordo segundo elemento tubular durante pelo menos uma operação de produçãoatravés de somente o pelo menos um dispositivo de controle de escoamentode entrada.

38. Sistema de acordo com a reivindicação 37, caracterizadopelo fato de o pelo menos um do pelo menos um dispositivo de controle deareia ser disposto dentro de uma seção de furo aberto do furo de poço.

39. Sistema de acordo com a reivindicação 37, caracterizadopelo fato de perda de pressão ser mudança em pressão de fluido quando ofluido escoa fora do pelo menos um do pelo menos um dispositivo de controlepara o interior do segundo elemento tubular.

40. Sistema de acordo com a reivindicação 37, caracterizadopelo fato de ainda compreender pelo menos um tubo de desvio preso ao pelomenos um do primeiro elemento tubular e do segundo elemento tubular.

41. Sistema de acordo com a reivindicação 40, caracterizadopelo fato de o pelo menos um tubo de desvio ser disposto entre o primeiroelemento tubular e o segundo elemento tubular.

42. Sistema de acordo com a reivindicação 40, caracterizadopelo fato de o pelo menos um tubo de desvio ser disposto externo ao primeiroelemento tubular e o segundo elemento tubular.

43. Sistema de acordo com a reivindicação 37, caracterizadopelo fato de o mecanismo de vedação ser um material intumescível que seexpande automaticamente para bloquear escoamento de fluido para apluralidade de aberturas em resposta à presença de um estímulo.

44. Sistema de acordo com a reivindicação 37, caracterizadopelo fato de o mecanismo de vedação ser um de hidraulicamente atuado,eletricamente atuado e quimicamente atuado.

45. Sistema de acordo com a reivindicação 37, caracterizadopelo fato de o mecanismo de vedação ser disposto entre a pluralidade deaberturas e o pelo menos um dispositivo de controle de escoamento deentrada, no qual o mecanismo de vedação é configurado para bloquearescoamento de fluido através da pluralidade de aberturas durante pelo menosuma operação de produção.

46. Sistema de acordo com a reivindicação 37, caracterizadopelo fato de a pluralidade de aberturas e o pelo menos um dispositivo decontrole de escoamento de entrada serem posicionados na mesmaextremidade de cada um do pelo menos um do pelo menos um dispositivo decontrole de areia.

47. Sistema de acordo com a reivindicação 37, caracterizadopelo fato de a pluralidade de aberturas e o pelo menos um dispositivo decontrole de escoamento de entrada serem posicionados em extremidadesopostas de cada um do pelo menos um do pelo menos um dispositivo decontrole de areia.

48. Sistema de acordo com a reivindicação 37, caracterizadopelo fato de o mecanismo de vedação ser uma luva disposta adjacente aosegundo elemento tubular e configurada para mover entre uma pluralidade deposições, no qual a pluralidade de posições compreende:uma primeira posição que fornece o primeiro trajeto deescoamento para o interior do segundo elemento tubular a partir da seçãopermeável do primeiro elemento tubular; euma segunda posição que fornece um segundo trajeto deescoamento para o interior do segundo elemento tubular a partir da seçãopermeável do primeiro elemento tubular.

49. Sistema de acordo com a reivindicação 48, caracterizadopelo fato de a luva ser configurada para girar parcialmente ao redor dosegundo elemento tubular.

50. Sistema de acordo com a reivindicação 48, caracterizadopelo fato de a luva ser configurada para deslizar ao longo do segundoelemento tubular.

51. Sistema de acordo com a reivindicação 37, caracterizadopelo fato de ainda compreender um recheio com cascalho formado ao redordo pelo menos um do pelo menos um dispositivo de controle de areia.

52. Sistema de acordo com a reivindicação 37, caracterizadopelo fato de ainda compreender uma árvore acoplada à coluna de tubulação deprodução e disposta acima do fiiro de poço.

53. Sistema de acordo com a reivindicação 52, caracterizadopelo fato de ainda compreender uma instalação de produção flutuanteacoplada à árvore e utilizada para produzir hidrocarbonetos a partir doreservatório de sub-superfície.

54. Sistema de acordo com a reivindicação 37, caracterizadopelo fato de operações de recheio com cascalho compreenderem atividadesrealizadas para formar um recheio com cascalho pelo menos parcialmente aoredor do pelo menos um do pelo menos um dispositivo de controle de areia.

55. Sistema de acordo com a reivindicação 37, caracterizadopelo fato de pelo menos uma operação de produção compreender umaatividade realizada para produzir hidrocarbonetos a partir do reservatório desub-superfície depois que um recheio com cascalho parcial é formado aoredor do pelo menos um do pelo menos um dispositivo de controle de areia.

56. Método associado com produção de hidrocarbonetos,caracterizado pelo fato de compreender:fornecer um dispositivo de controle de areia que tem umprimeiro elemento tubular com uma seção permeável e uma seção nãopermeável; um segundo elemento tubular disposto dentro do primeiroelemento tubular, no qual o segundo elemento tubular tem uma pluralidade deaberturas e pelo menos um dispositivo de controle de escoamento de entrada;e um mecanismo de vedação disposto entre o primeiro elemento tubular e osegundo elemento tubular, no qual o mecanismo de vedação é configuradopara fornecer um primeiro trajeto de escoamento para o interior do segundoelemento tubular durante operações de recheio com cascalho através de um desomente a pluralidade de aberturas e a pluralidade de aberturas juntamentecom o pelo menos um dispositivo de controle de escoamento da entrada; efornecer um segundo trajeto de escoamento para o interior do segundoelemento tubular durante pelo menos uma porção de operações de produçãoatravés apenas do pelo menos um dispositivo de controle de escoamento deentrada;dispor o dispositivo de controle de areia dentro de um furo depoço;engatar o dispositivo de controle de areia a uma ferramentacruzeta para formar um recheio com cascalho pelo menos parcialmente aoredor do dispositivo de controle de areia;desengatar a ferramenta cruzeta do dispositivo de controle deareia; eacoplar o dispositivo de controle de areia a uma coluna detubulação de produção para produzir hidrocarbonetos através do pelo menosum dispositivo de controle de escoamento de entrada.

57. Método de acordo com a reivindicação 56, caracterizadopelo fato de ainda compreender ajustar o dispositivo de controle de areia paralimitar o escoamento de fluido através do pelo menos um dispositivo decontrole de escoamento de entrada antes das operações de produção.

58. Método de acordo com a reivindicação 57, caracterizadopelo fato de ajustar o dispositivo de controle de areia ser baseado em umaresposta automática do mecanismo de vedação no dispositivo de controle deareia.

59. Método de acordo com a reivindicação 57, caracterizadopelo fato de o mecanismo de vedação compreender uma luva, e no qualajustar o dispositivo de controle de areia compreende ajustar a luva nodispositivo de controle de areia.

60. Método de acordo com a reivindicação 56, caracterizadopelo fato de ainda compreender ajustar o dispositivo de controle de areia parabloquear o primeiro trajeto de escoamento para o interior do segundoelemento tubular.

61. Método de acordo com a reivindicação 56, caracterizadopelo fato de compreender:condicionar um fluido de perfuração utilizado para avaliar aformação de sub-superfície através do furo de poço, no qual o dispositivo decontrole de areia é disposto no furo de poço no fluido de perfuraçãocondicionado;ajustar um obturador acima do dispositivo de controle de areia;deslocar o fluido de perfuração condicionado adjacente aodispositivo de controle de areia com um fluido carreador; erechear com cascalho o dispositivo de controle de areia com ofluido carreador que tem cascalho.

62. Método de acordo com a reivindicação 61, caracterizadopelo fato de o fluido carreador compreender um fluido viscosificado com umde polímero de hidroxi-etil-celulose (HEC), polímero xantana e tensoativovisco-elástico.

63. Método de acordo com a reivindicação 61, caracterizadopelo fato de o fluido carreador ter reologia favorável e capacidade de carregarareia para rechear com cascalho a formação de sub-superfície do furo de poçoutilizando o pelo menos um dispositivo de controle de areia com tecnologiade trajeto alternativo.

64. Método de acordo com a reivindicação 56, caracterizadopelo fato de compreender injetar um fluido de tratamento para o interior dodispositivo de controle de areia para remover o mecanismo de vedação epossibilitar o escoamento do fluido através do primeiro trajeto de escoamentopara o interior do segundo elemento tubular.

65. Aparelho para produzir hidrocarbonetos, caracterizadopelo fato de compreende:um primeiro elemento tubular que tem uma seção permeável euma seção não permeável;um segundo elemento tubular disposto dentro do primeiroelemento tubular, no qual o segundo elemento tubular tem uma pluralidade deaberturas e pelo menos um dispositivo de controle de escoamento de entrada;eum elemento de vedação disposto entre o primeiro elementotubular e o segundo elemento tubular e disposto entre a pluralidade deaberturas e pelo menos um dispositivo de controle de escoamento de entradano qual o elemento de vedação é configurado parafornecer um primeiro trajeto de escoamento para o interior dosegundo elemento tubular a partir da seção permeável do primeiro elementotubular através da pluralidade de aberturas e um segundo trajeto deescoamento para o interior do segundo elemento tubular a partir da seçãopermeável do primeiro elemento tubular através do pelo menos umdispositivo de controle de escoamento de entrada durante uma primeiraoperação; ebloquear o escoamento de fluido através do primeiro trajeto deescoamento durante uma segunda operação.

66. Aparelho de acordo com a reivindicação 65, caracterizadopelo fato de o primeiro elemento tubular compreender uma peneira de areia ea seção permeável compreender um meio de filtro.

67. Aparelho de acordo com a reivindicação 65, caracterizadopelo fato de o meio de filtro ser um de peneira de malha, envoltória de arame,um meio para impedir que uma dimensão de partícula predeterminada, equalquer combinação dos mesmos.

68. Aparelho de acordo com a reivindicação 65, caracterizadopelo fato de o segundo elemento tubular compreender um tubo base.

69. Aparelho de acordo com a reivindicação 65, caracterizadopelo fato de ainda compreender o pelo menos um tubo de desvio preso ao pelomenos um do primeiro elemento tubular e do segundo ao elemento tubular.

70. Aparelho de acordo com a reivindicação 69, caracterizadopelo fato de o pelo menos um tubo de desvio ser disposto entre o primeiroelemento tubular e o segundo elemento tubular.

71. Aparelho de acordo com a reivindicação 70, caracterizadopelo fato de o pelo menos um tubo de desvio compreender uma pluralidade detubos de desvio e o elemento de vedação compreender uma pluralidade deseções dispostas entre dois da pluralidade de tubos de desvio.

72. Aparelho de acordo com a reivindicação 70, caracterizadopelo fato de ainda compreender um elemento de suporte disposto ao redor dopelo menos um tubo de desvio e preso ao pelo menos um do primeiroelemento tubular e do segundo elemento tubular.

73. Aparelho de acordo com a reivindicação 69, caracterizadopelo fato de o pelo menos um tubo de desvio ser disposto externo ao primeiroelemento tubular e ao segundo elemento tubular.

74. Aparelho de acordo com a reivindicação 65, caracterizadopelo fato de ainda compreender pelo menos uma nervura disposta entre oprimeiro elemento tubular e o segundo elemento tubular para suportar a seçãopermeável do primeiro elemento tubular.

75. Aparelho de acordo com a reivindicação 65, caracterizadopelo fato de a pluralidade de aberturas e pelo menos um dispositivo decontrole de escoamento de entrada serem posicionados na mesmaextremidade do aparelho.

76. Aparelho de acordo com a reivindicação 65, caracterizadopelo fato de a pluralidade de aberturas e pelo menos um dispositivo decontrole de escoamento de entrada serem posicionados em extremidadesopostas do aparelho.

77. Aparelho de acordo com a reivindicação 65, caracterizadopelo fato de o pelo menos um dispositivo de controle de escoamento deentrada compreender um de um bocal, trajeto tortuoso, tubo e qualquercombinação dos mesmos.

78. Aparelho de acordo com a reivindicação 65, caracterizadopelo fato de a pluralidade de aberturas compreender perfurações no segundoelemento tubular.

79. Aparelho de acordo com a reivindicação 65, caracterizadopelo fato de o elemento de vedação ser um material intumescível, queexpande automaticamente na presença de um estímulo.

80. Aparelho de acordo com a reivindicação 79, caracterizadopelo fato de o estímulo ser um de água, fluido de perfuração condicionado,um fluido de completação, um fluido de produção ou qualquer combinaçãodos mesmos.

81. Aparelho de acordo com a reivindicação 65, caracterizadopelo fato de o elemento de vedação ser um de hidraulicamente, eletricamentee quimicamente atuado para expandir, para bloquear o escoamento de fluidoatravés do primeiro trajeto de escoamento durante a segunda operação.

82. Aparelho de acordo com a reivindicação 65, caracterizadopelo fato de a primeira operação ser uma operação de recheio com cascalho.

83. Aparelho de acordo com a reivindicação 65, caracterizadopelo fato de a segunda operação ser uma operação de produção.

84. Aparelho para produzir hidrocarbonetos, caracterizadopelo fato de compreender:um primeiro elemento tubular que tem uma seção permeável euma seção não permeável;um segundo elemento tubular disposto dentro do primeiroelemento tubular, no qual o segundo elemento tubular tem uma pluralidade deaberturas que fornecem um trajeto de escoamento de fluido para o interior dosegundo elemento tubular; eum elemento de barreira disposto entre o primeiro elementotubular e o segundo elemento tubular, o elemento de barreira sendoconfigurado para isolar uma primeira câmara de uma segunda câmaraformada entre o primeiro elemento tubular e o segundo elemento tubular, noqual a primeira câmara inclui a seção permeável do primeiro elemento tubulare a segunda câmara inclui a pluralidade de aberturas no segundo elementotubular; epelo menos um conduto disposto entre o primeiro elementotubular e o segundo elemento tubular, no qual o pelo menos um condutofornece pelo menos um trajeto de escoamento de fluido entre a primeiracâmara e a segunda câmara através do elemento de barreira.

85. Aparelho de acordo com a reivindicação 84, caracterizadopelo fato de o primeiro elemento tubular compreender uma peneira de areia euma seção permeável compreender um meio de filtro.

86. Aparelho de acordo com a reivindicação 84, caracterizadopelo fato de o meio de filtro ser um de peneira de malha, envolvimento dearame, um meio para impedir uma dimensão de partícula predeterminada equalquer combinação dos mesmos.

87. Aparelho de acordo com a reivindicação 84, caracterizadopelo fato de o segundo elemento tubular compreender um tubo base.

88. Aparelho de acordo com a reivindicação 84, caracterizadopelo fato de ainda compreender pelo menos um tubo de desvio preso ao pelomenos um do primeiro elemento tubular e do segundo elemento tubular econfigurado para passar através do elemento de barreira.

89. Aparelho de acordo com a reivindicação 88, caracterizadopelo fato de o pelo menos um tubo de desvio ser disposto entre o primeiroelemento tubular e o segundo elemento tubular.

90. Aparelho de acordo com a reivindicação 89, caracterizadopelo fato de o pelo menos um tubo de desvio compreender uma pluralidade detubos de desvio e o elemento de barreira compreender uma pluralidade deseções dispostas entre dois da pluralidade de tubos de desvio ou entre um dapluralidade de tubos de desvio e um do pelo menos um conduto.

91. Aparelho de acordo com a reivindicação 88, caracterizadopelo fato de o pelo menos um tubo de desvio ser disposto externo ao primeiroelemento tubular e ao segundo elemento tubular.

92. Aparelho de acordo com a reivindicação 84, caracterizadopelo fato de ainda compreender pelo menos uma nervura disposta entre oprimeiro elemento tubular e o segundo elemento tubular para suportar a seçãopermeável do primeiro elemento tubular.

93. Aparelho de acordo com a reivindicação 84, caracterizadopelo fato de o pelo menos um conduto compreender um de um tubo, canal, equalquer combinação dos mesmos.

94. Aparelho para produzir hidrocarbonetos, caracterizadopelo fato de compreender:um primeiro elemento tubular que tem uma seção permeável euma seção não permeável;um segundo elemento tubular disposto dentro do primeiroelemento tubular, no qual o segundo elemento tubular tem uma pluralidadede aberturas e pelo menos um dispositivo de controle de escoamento deentrada; euma luva disposta adjacente ao segundo elemento tubular econfigurada para mover entre uma pluralidade de posições, no qual apluralidade de posições compreende:uma primeira posição que fornece um primeiro trajeto deescoamento para o interior do segundo elemento tubular a partir da seçãopermeável do primeiro elemento tubular através de pelo menos a pluralidadede aberturas; euma segunda posição que fornece um segundo trajeto deescoamento para o interior do segundo elemento tubular a partir da seçãopermeável do primeiro elemento tubular através de pelo menos um dispositivode controle de escoamento de entrada, no qual o escoamento de fluido éimpedido através da pluralidade de aberturas.

95. Aparelho de acordo com a reivindicação 94, caracterizadopelo fato de a pluralidade de posições ainda compreender uma terceiraposição que impede escoamento de fluido para o interior do segundoelemento tubular.

96. Aparelho de acordo com a reivindicação 94, caracterizadopelo fato de o primeiro elemento tubular compreender uma peneira de areia ea seção permeável compreender um meio de filtro.

97. Aparelho de acordo com a reivindicação 94, caracterizadopelo fato de o meio de filtro ser um de peneira de malha, envolvimento comarame, um meio para impedir uma dimensão de partícula predeterminada, equalquer combinação dos mesmos.

98. Aparelho de acordo com a reivindicação 94, caracterizadopelo fato de o segundo elemento tubular compreender um tubo base.

99. Aparelho de acordo com a reivindicação 984, caracterizadopelo fato de ainda compreender o pelo menos um tubo de desvio preso a pelomenos um do primeiro elemento tubular e do segundo elemento tubular.

100. Aparelho de acordo com a reivindicação 99, caracterizadopelo fato de o pelo menos um tubo de desvio ser disposto entre o primeiroelemento tubular e o segundo elemento tubular.

101. Aparelho de acordo com a reivindicação 100,caracterizado pelo fato de ainda compreender um elemento de suportedisposto ao redor do pelo menos um tubo de desvio e preso ao pelo menos umdo primeiro elemento tubular e do segundo elemento tubular.

102. Aparelho de acordo com a reivindicação 99, caracterizadopelo fato de o pelo menos um tubo de desvio ser disposto externo ao primeiroelemento tubular e ao segundo elemento tubular.

103. Aparelho de acordo com a reivindicação 94, caracterizadopelo fato de ainda compreender pelo menos uma nervura disposta entre oprimeiro elemento tubular e o segundo elemento tubular para suportar a seçãopermeável do primeiro elemento tubular.

104. Aparelho de acordo com a reivindicação 94, caracterizadopelo fato de a pluralidade de aberturas e pelo menos um dispositivo decontrole de escoamento de entrada serem posicionadas na mesma extremidadedo aparelho.

105. Aparelho de acordo com a reivindicação 94, caracterizadopelo fato de a pluralidade de aberturas e pelo menos um dispositivo decontrole de escoamento de entrada serem posicionadas em extremidadesopostas do aparelho.

106. Aparelho de acordo com a reivindicação 94, caracterizadopelo fato de o pelo menos um dispositivo de controle de escoamento deentrada compreender um de bocal, trajeto tortuoso, tubo, e qualquercombinação dos mesmos.

107. Aparelho de acordo com a reivindicação 94, caracterizadopelo fato de a pluralidade de aberturas compreender perfurações no segundoelemento tubular.

108. Aparelho de acordo com a reivindicação 94, caracterizadopelo fato de a luva ser configurada para girar pelo menos parcialmente aoredor do segundo elemento tubular.

109. Aparelho de acordo com a reivindicação 94, caracterizadopelo fato de a luva ser configurada para deslizar pelo menos parcialmente aolongo do segundo elemento tubular.

110. Aparelho de acordo com a reivindicação 94, caracterizadopelo fato de a luva ser externa ao segundo elemento tubular.

111. Aparelho de acordo com a reivindicação 94, caracterizadopelo fato de a luva ser interna ao segundo elemento tubular.