BRPI0801203B1 - MONOCANAL TOOL FOR FRACTING CANNON ZONES AND THEIR OPERATING METHOD - Google Patents

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(54) Título: FERRAMENTA MONOCANAL PARA FRATURAR ZONAS DE CANHONEAMENTO E SEU(54) Title: MONOCHANAL TOOL TO FRACTURE CANNON ZONES AND ITS

MÉTODO DE OPERAÇÃO (51) lnt.CI.: E21B 43/267; E21B 17/18 (73) Titular(es): PETROLEO BRASILEIRO S.A. - PETROBRAS (72) Inventor(es): JOSÉ MARCOS NOGUEIRA SIQUEIRA; VITAL CARDOSO LIMA; MAX SAMUEL AMADO NUNES; AMARO BARCELLOS; JOSÉ TRAJANO DE CASTRO (85) Data do Início da Fase Nacional: 11/04/2008OPERATING METHOD (51) lnt.CI .: E21B 43/267; E21B 17/18 (73) Holder (s): PETROLEO BRASILEIRO S.A. - PETROBRAS (72) Inventor (s): JOSÉ MARCOS NOGUEIRA SIQUEIRA; VITAL CARDOSO LIMA; MAX SAMUEL AMADO NUNES; AMARO BARCELLOS; JOSÉ TRAJANO DE CASTRO (85) Date of the Start of the National Phase: 11/04/2008

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FERRAMENTA MONOCANAL PARA FRATURAR ZONAS DE / CANHONEAMENTO E SEU MÉTODO DE OPERAÇÃO *SINGLE-CHANNEL TOOL TO FRACTURE ZONING / CANONING AREAS AND ITS OPERATING METHOD *

CAMPO DA INVENÇÃOFIELD OF THE INVENTION

A presente invenção se refere a uma nova ferramenta e método para fraturamento hidráulico das camadas litológicas localizadas no final de um poço de petróleo vertical. Sob um conceito totalmente distinto, a nova ferramenta de fraturamento proposta baseia-se em uma configuração que não apresenta apêndice para circulação reversa, dispositivo normalmente utilizado no controle de abertura de janelas, como a maioria das ferramentas conhecidas da técnica. Sua aplicabilidade, porém, tornase vantajosa, pois assegura a manipulação da ferramenta sem risco de perda de pressão ou perda de todo o poço.The present invention relates to a new tool and method for hydraulic fracturing of the lithological layers located at the end of a vertical oil well. Under a totally different concept, the new fracturing tool proposed is based on a configuration that does not have an appendix for reverse circulation, a device normally used in window opening control, like most of the tools known in the art. Its applicability, however, becomes advantageous, as it ensures the manipulation of the tool without risk of loss of pressure or loss of the entire well.

DESCRIÇÃO DA TÉCNICA RELACIONADADESCRIPTION OF RELATED TECHNIQUE

As reservas de petróleo em solo brasileiro têm sido encontradas no subsolo marinho, mas seguidamente, muitos poços de petróleo de grande valor econômico têm sido prospectados e abertos em águas cada vez mais profundas. Uma das características de muitos desses poços é que após o aterramento, a zona de produção apresenta-se na horizontal. Vale ressaltar que esta configuração de poço só é possível quando a espessura da camada litológica, no nível do aterramento, é capaz de conter todo o trecho do poço perfurado na horizontal.Oil reserves on Brazilian soil have been found in the marine subsoil, but subsequently, many oil wells of great economic value have been explored and opened in ever deeper waters. One of the characteristics of many of these wells is that after the grounding, the production area is horizontal. It is worth mentioning that this well configuration is only possible when the thickness of the lithological layer, at the ground level, is capable of containing the entire well section drilled horizontally.

No entanto, existem formações geológicas em que o intervalo entre as sucessivas camadas litológicas não permite abrigar com segurança todo trecho horizontal de um poço. Nestas formações geológicas a zona de produção do poço geralmente é disposta no sentido vertical, e conseqüentemente atravessa diversas camadas litológicas.However, there are geological formations in which the interval between successive lithological layers does not allow to safely house the entire horizontal section of a well. In these geological formations, the production area of the well is usually arranged in a vertical direction, and consequently passes through several lithological layers.

Na completação de poços verticais como nos horizontais, visa-se dentre outros objetivos, equipar a zona de produção com um sistema de captação da produção protegido por um sistema de contenção de areia, este constituído pelo menos por uma camada de elemento filtrante.In completing vertical and horizontal wells, the aim is, among other objectives, to equip the production area with a production capture system protected by a sand containment system, which consists of at least one layer of filter element.

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Comumente utiliza-se para captar a produção e reter as impurezas, um tubo de malha metálica, disposto concentricamente e ao longo de toda a zona de produção.Commonly used to capture production and retain impurities, a metal mesh tube, arranged concentrically and throughout the entire production area.

A título de prevenção, acrescenta-se mais uma camada de elemento filtrante em torno do tubo de malha metálica. Para isso, aplica-se um método já conhecido da técnica, em que são assentadas camadas sucessivas de propante, as quais preenchem todo o espaço existente entre a superfície externa do tubo de malha metálica e a superfície interna da zona de produção.For the sake of prevention, a further layer of filter element is added around the wire mesh tube. For this, a method already known in the art is applied, in which successive layers of propant are laid, which fill the entire space between the outer surface of the wire mesh tube and the inner surface of the production area.

Nos poços horizontais, este processo é realizado utilizando-se uma corrente de fluidos com propante. A corrente circula em direção do fundo do poço carreando os elementos do propante pelo espaço existente entre a superfície externa do tubo de malha metálica e a superfície interna do poço. Esta mesma corrente de fluidos, depois que deixa os elementos do propante devidamente assentados, retorna por uma ferramenta provida no interior da coluna de malha metálica. Pode-se perceber, portanto, que o assentamento de propante em poços horizontais é realizado peta circulação de fluido.In horizontal wells, this process is carried out using a fluid flow with propant. The current circulates towards the bottom of the well, carrying the propellant elements through the space between the outer surface of the wire mesh tube and the inner surface of the well. This same stream of fluids, after leaving the propant elements properly seated, returns through a tool provided inside the wire mesh column. It can be seen, therefore, that the placement of propante in horizontal wells is carried out by fluid circulation.

A operação de completação em poços verticais e direcionais obedece a um método característico, diverso ao método de completação de poços horizontais. Algumas diferenças merecem ser ressaltadas em vista de uma melhor compreensão da invenção proposta.The completion operation in vertical and directional wells obeys a characteristic method, different from the horizontal well completion method. Some differences deserve to be highlighted in order to better understand the proposed invention.

Em poços horizontais, a parede do poço na zona de produção geralmente é desprovida de revestimento, e o propante pode ser assentado por circulação de fluido, como acima exposto. Para que ocorra a circulação acima descrita é necessário prover o interior da coluna de malha metálica com uma coluna de lavagem. A estimulação, por sua vez, é feita por jato de fluido ácido ao final do processo de assentamento do propante.In horizontal wells, the well wall in the production area is generally uncoated, and the propellant can be laid by fluid circulation, as explained above. In order for the circulation described above to occur, it is necessary to provide the interior of the wire mesh column with a washing column. The stimulation, in turn, is done by a jet of acidic fluid at the end of the settling process.

Em poços verticais, a parede interna do poço é revestida, inclusiveIn vertical wells, the inner wall of the well is coated, including

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na zona de produção, o que torna a zona de produção estanque. Assim a estimulação deve ser preparada antes da operação de assentamento de propante, por meio de um método específico que fratura a camada litológica. Deve-se ainda prover a fratura com um agente de sustentação, que evita o fechamento da fratura durante a vida produtiva do poço. Em seguida o propante é assentado por compactação.in the production area, which makes the production area watertight. Thus, the stimulation must be prepared before the proponant settlement operation, using a specific method that fractures the lithological layer. The fracture must also be provided with a support agent, which prevents the fracture from closing during the productive life of the well. Then the propellant is installed by compaction.

Como cada camada litológica apresenta características mineralógicas particulares, propriedades e tensões efetivas e inerentes a sua formação, a completação da zona de produção disposta em sentido vertical necessita respeitar, em cada zona de canhoneamento, parâmetros específicos durante a sua implementação.As each lithological layer has particular mineralogical characteristics, properties and tensions effective and inherent to its formation, the completion of the production area arranged in a vertical direction needs to respect, in each canonization zone, specific parameters during its implementation.

Isso significa que a zona de canhoneamento implementada dentro da faixa de abrangência de uma camada litológica, necessitará de uma pressão de fraturamento diversa da necessária em outra zona de canhoneamento disposta em outra camada contígua.This means that the cannoneering zone implemented within the range of a lithological layer will require a fracturing pressure different from that needed in another cannoneering zone arranged in another contiguous layer.

Uma das técnicas conhecidas para fraturar a rocha é o fraturamento hidráulico.One of the known techniques for fracturing rock is hydraulic fracturing.

A técnica consiste inicialmente em instalar no fundo da zona de produção um obturador inferior (conhecido no meio técnico como “packet”), a seguir fazer perfurações no revestimento do poço, gerando um conjunto de canhoneados, de modo a expor a formação rochosa atrás da parede do revestimento. Um módulo de captação da produção, que inclui uma coluna de malha metálica é acoplado no obturador inferior, e fechado na sua extremidade superior por outro obturador.The technique initially consists of installing a lower shutter at the bottom of the production area (known in the technical environment as a “packet”), then drilling in the well lining, generating a set of cannons, in order to expose the rock formation behind the cladding wall. A production capture module, which includes a metal mesh column, is attached to the lower plug, and closed at its upper end by another plug.

A partir desta etapa, para realizar o fraturamento da formação rochosa, é necessário prover uma ferramenta de fraturamento por dentro do módulo de captação da produção, previamente instalado. Geralmente, os modelos de ferramentas de fraturamento existentes no mercado apresentam um apêndice, de tamanho variável, o qual pode se estender até uma porção inferior da coluna de malha metálica.From this stage, to perform the fracturing of the rock formation, it is necessary to provide a fracturing tool inside the production capture module, previously installed. Generally, the models of fracturing tools on the market have an appendix, of variable size, which can extend to a lower portion of the wire mesh column.

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Por meio desta ferramenta de fraturamento é que se realiza um procedimento referente a um processo complexo, o processo de préfraturamento. Mas para que qualquer dos modelos de ferramenta existentes no mercado possa atuar, é necessário que uma coluna de vedação provida com janelas deslizantes seja provida no interior da coluna de malha metálica.It is through this fracturing tool that a procedure is performed for a complex process, the pre-fracturing process. However, in order for any of the existing tool models on the market to act, it is necessary that a sealing column provided with sliding windows is provided inside the wire mesh column.

A finalidade de realizar um pré-fraturamento, advém da necessidade de se gerar um modelo representativo, em que estejam registradas as propriedades e tensões efetivas do trecho de formação geológica no qual se realizará a completação. Por meio deste procedimento, dentre outros aspectos que também são calculados a partir dos dados que são levantados, determina-se o tipo de propante que será utilizado, e a tensão máxima que deve ser atingida para gerar uma fratura de dimensão ideai.The purpose of carrying out a pre-fracturing, comes from the need to generate a representative model, in which the properties and effective tensions of the stretch of geological formation in which the completion will take place are registered. Through this procedure, among other aspects that are also calculated from the data that are collected, it is determined the type of propante that will be used, and the maximum stress that must be reached to generate a fracture of ideal dimension.

Para realizar o pré-fraturamento, um fluido hidráulico é injetado no trecho canhoneado da zona de produção, utilizando-se algum modelo de ferramenta de fraturamento existente no mercado.To carry out pre-fracturing, a hydraulic fluid is injected into the cannoneed section of the production area, using some model of fracturing tool available on the market.

O fluido injetado fica retido entre um obturador inferior e outro superior que vedam a zona de produção onde se está realizando a completação. Assim, o único sentido de vazão possível ao fluido é através do canhoneado em direção à formação rochosa, que também é estanque.The injected fluid is trapped between a lower and an upper plug that seal the production area where completion is being carried out. Thus, the only possible flow direction to the fluid is through the cannonado towards the rock formation, which is also watertight.

A pressão é gradativamente elevada até que se atinja um valor suficiente para causar a ruptura da rocha por tração. Desta forma, iniciase uma fratura na rocha, que é preenchida com um gel polimérico.The pressure is gradually increased until a sufficient value is reached to cause the rock to rupture by traction. In this way, a fracture in the rock begins, which is filled with a polymeric gel.

Na etapa seguinte, o bombeio do fluido é interrompido e inicia-se o monitoramento da fluência na fratura.In the next step, the pumping of the fluid is interrupted and the monitoring of fluency in the fracture begins.

O monitoramento atualmente é obtido por meio de uma coluna de circulação reversa provida nas atuais ferramentas de fraturamento existentes no mercado. A dita coluna de circulação reversa é gêmea ao corpo da coluna principal da ferramenta, pela qual se efetua a pressurização da zona de produção.Monitoring is currently achieved through a reverse circulation column provided by current fracturing tools on the market. Said reverse circulation column is twin to the main column body of the tool, through which the pressurization of the production area is carried out.

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O monitoramento ocorre do seguinte modo: ao se interromper o bombeio de fluido para o interior da zona de produção, a pressão se estabiliza momentaneamente. No decorrer do tempo após a interrupção do bombeio, a pressão se altera no interior da zona de produção devido à fluência da formação rochosa, que tende a fechar a fratura preenchida de gel.The monitoring takes place as follows: when interrupting the pumping of fluid into the production area, the pressure stabilizes momentarily. Over time after the interruption of pumping, the pressure changes inside the production area due to the fluency of the rock formation, which tends to close the gel-filled fracture.

A curva de pressão é então medida por meio do canal de fluxo reverso. Este canal por sua vez, geralmente é provido com um apêndice.The pressure curve is then measured using the reverse flow channel. This channel in turn is usually provided with an appendix.

O apêndice e o canal de fluxo reverso atuam como um vaso comunicante, entre a zona de produção, que se encontra em alta pressão, e o anular do poço. Um sistema de monitoramento de pressão, focalizado na cabeça do poço, registrará o perfil característico das tensões atuantes na fratura.The appendix and the reverse flow channel act as a communicating vessel between the production zone, which is under high pressure, and the annular well. A pressure monitoring system, focused on the wellhead, will register the characteristic profile of the stresses acting on the fracture.

Com os dados colhidos nesta etapa, a zona de produção já pode ser definitivamente fraturada, e, logo em seguida, devidamente preenchida com um agente de sustentação e o propante.With the data collected in this stage, the production area can already be definitively fractured, and, soon after, duly filled with a support agent and propante.

O propante é assentado por compactação utiiizando-se também a ferramenta de fraturamento, que mesmo durante o assentamento permite captar a pressão interna da zona de produção. A leitura da pressão durante o assentamento de propante deve repetir os resultados gravados pelo monitoramento.The propellant is installed by compaction using also the fracturing tool, which even during the installation allows to capture the internal pressure of the production area. The pressure reading during the installation of the propellant must repeat the results recorded by the monitoring.

Após o assentamento de propante, toda a zona de produção deve ser vedada, para que um novo ciclo de completaçâo possa ser realizado em um trecho de formação rochosa subseqüente do poço.After the propellant is settled, the entire production area must be sealed, so that a new completion cycle can be carried out in a subsequent rock formation section of the well.

Para que se atinja a vedação da seção do poço cuja completaçâo já foi finalizada, é necessário que se vede a coluna anular desta seção. Para isso, a fluência permitida pela coluna de malha metálica tem que ser anulada. Esta vedação é alcançada, por meio da coluna de vedação provida previamente no interior da coluna de malha metálica.In order to achieve the sealing of the section of the well whose completion has already been completed, it is necessary to seal the annular column of this section. For this, the flow allowed by the wire mesh column has to be canceled. This sealing is achieved, by means of the sealing column previously provided inside the metallic mesh column.

Nas atuais ferramentas de fraturamento os apêndices ficamIn current fracturing tools, appendages are

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dispostos no interior da coluna de vedação, que por sua vez está provida com janelas deslizantes. Estas janelas devem ser fechadas pelo apêndice da ferramenta de fraturamento, enquanto ela é deslocada para a seção superior subseqüente, para iniciar um novo ciclo de completação.arranged inside the sealing column, which in turn is provided with sliding windows. These windows must be closed by the appendix of the fracturing tool, while it is moved to the subsequent upper section, to start a new completion cycle.

Nesta etapa, ocorrem alguns problemas freqüentes e comuns a diversos modelos de ferramentas existentes no mercado.At this stage, there are some frequent and common problems with several models of tools on the market.

Um dos problemas mais comuns é a falha no fechamento das janelas deslizantes durante a retirada da ferramenta de fraturamento. Quando isso ocorre, compromete-se a completação da seção subseqüente. Enquanto não se conseguir realizar algum tipo de vedação nas ditas janelas deslizantes que não a forma fechada, as atividades de completação ficam paralisadas.One of the most common problems is the failure to close the sliding windows during the removal of the fracturing tool. When this occurs, the subsequent section is committed to completion. As long as it is not possible to carry out any type of sealing in said sliding windows other than the closed form, the completion activities are paralyzed.

Outro problema é o risco de quebra do apêndice da ferramenta de fraturamento durante seu deslocamento para a seção seguinte.Another problem is the risk of breaking the fracturing tool's appendix when moving to the next section.

Quando um desses dois problemas ocorre, e não se consegue uma solução, há a possibilidade de perda total do poço, e de todo o equipamento já instalado.When one of these two problems occurs, and a solution is not found, there is the possibility of total loss of the well, and of all the equipment already installed.

Devido a estas particularidades, a operação em poços verticais necessita de ferramentas e acessórios cada vez mais específicos para a sua completação, de modo a garantir a finalização do processo de completação, e superar os problemas e limitações que vão surgindo com o aumento da profundidade dos poços.Due to these particularities, the operation in vertical wells requires increasingly specific tools and accessories for their completion, in order to guarantee the completion of the completion process, and to overcome the problems and limitations that arise with the increase in the depth of the wells.

Atualmente, no Brasil, os arenitos friáveis da Bacia de Campos têm se constituído no principal cenário de aplicação da técnica de fraturamento hidráulico em poços verticais, seja para aumento de produtividade, seja para controle de produção de areia. No entanto, o risco de perda de poço inerente à técnica, quando aplicado em grandes profundidades, fez com que as pesquisas fossem focadas para trazer soluções definitivas que pudessem eliminar este tipo de risco.Currently, in Brazil, the friable sandstones of the Campos Basin have been the main scenario for the application of the hydraulic fracturing technique in vertical wells, either to increase productivity or to control sand production. However, the risk of well loss inherent to the technique, when applied at great depths, meant that the research was focused on bringing definitive solutions that could eliminate this type of risk.

Seguindo esta nova tendência mundial, diversas soluções já foramFollowing this new global trend, several solutions have already been

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propostas, dentre as quais destacamos uma delas:proposals, among which we highlight one of them:

- Patente norte-americana US 7,290,610 de 06/11/2007, onde se propõe uma ferramenta de fraturamento sem o apêndice de circulação reversa. No entanto esta solução se apóia em uma válvula acionada por diferencial de fluxo que atua em substituição às janelas deslizantes. Na prática, contudo, não há garantia da atuação da dita válvula em resposta ao diferencial de fluxo aplicado.- US patent US 7,290,610 dated 11/06/2007, where a fracturing tool is proposed without the reverse circulation appendix. However, this solution is based on a valve driven by a flow differential that acts to replace the sliding windows. In practice, however, there is no guarantee of the performance of said valve in response to the applied flow differential.

Essas e outras soluções apresentadas até agora, sempre utilizam um vaso comunicante independente, para que a pressão no interior da zona de produção possa ser monitorada.These and other solutions presented so far, always use an independent communicating vessel, so that the pressure inside the production area can be monitored.

Adotando-se qualquer das soluções apresentadas até agora, em alguma etapa das operações de pré-fraturamento, fraturamento ou assentamento de propante, será necessário atuar sobre válvulas ou janelas, que comandarão a circulação de fluido na zona de produção. Este controle é necessário para a compietação da seção seguinte de poço, e finalização das operações antes de iniciar a operação do poço.Adopting any of the solutions presented so far, in some stage of the pre-fracturing, fracturing or propante settlement operations, it will be necessary to act on valves or windows, which will control the circulation of fluid in the production area. This control is necessary for the completion of the next well section, and completion of operations before starting the well operation.

Para eliminar os problemas salientados anteriormente, a técnica de se adotar vasos comunicantes nas ferramentas de fraturamento deverá ser descartada, e um novo equipamento com arranjos e configurações construtivas totalmente novas deverá ser adotado.In order to eliminate the problems highlighted above, the technique of adopting communicating vessels in the fracturing tools should be discarded, and new equipment with totally new arrangements and configurations should be adopted.

Um objetivo da presente invenção é, portanto, desenvolver uma nova tecnologia na concepção de ferramentas de fraturamento que permita realizar o pré-fraturamento, o fraturamento e posteriormente o assentamento de propante sem a necessidade de prover a ferramenta com um canal de fluxo reverso.An objective of the present invention is, therefore, to develop a new technology in the design of fracturing tools that allows to carry out the pre-fracturing, the fracturing and later the laying of the propant without the need to provide the tool with a reverse flow channel.

Como resultado de pesquisas neste sentido, foi inventada uma ferramenta de fraturamento mono-coluna que realiza as operações de préfraturamento, fraturamento definitivo e posteriormente o assentamento de propante, sem a necessidade que janelas deslizantes providas à coluna de vedação, tenham que ser abertas e fechadas diversas vezes ao longo deAs a result of research in this sense, a mono-column fracturing tool was invented that performs the pre-fracturing operations, definitive fracturing and subsequently the propellant settlement, without the need for sliding windows provided to the sealing column, to be opened and closed several times over

8/23 todo o processo.8/23 the whole process.

A preocupação no desenvolvimento desta nova ferramenta de fraturamento e respectivo método visa simplificar e baratear a operação de completação em poços verticais, oferecendo uma opção mais eficaz de fraturamento hidráulico de poços, tornando-a fácil de aplicação em poços verticais de qualquer extensão.The concern in the development of this new fracturing tool and its method aims to simplify and make the completion of vertical wells less expensive, offering a more effective option for hydraulic well fracturing, making it easy to apply to vertical wells of any length.

A invenção descrita a seguir decorre da contínua pesquisa no seguimento de completação de poços, cujo enfoque objetiva a simplificação, a redução de custos nas operações de fraturamento e a oferta de uma solução de alta eficiência, e que acima de tudo, não ofereça qualquer risco da perda do poço.The invention described below is the result of continuous research following the completion of wells, whose focus is on simplification, cost reduction in fracturing operations and the offer of a high efficiency solution, and above all, does not offer any risk the loss of the well.

Outros objetivos que a ferramenta de fraturamento mono-coluna e método de implementação, objetos da presente invenção se propõem a alcançar são a seguir elencados:Other objectives that the mono-column fracturing tool and method of implementation, objects of the present invention aim to achieve are listed below:

a. Baratear custos, tanto de material quanto de manuseio.The. Cheap costs, both material and handling.

b. Eliminar a possibilidade de falha em operações de fechamento e abertura das janelas deslizantes de colunas de vedação.B. Eliminate the possibility of failure in closing and opening operations of the sealing column sliding windows.

c. Eliminar a possibilidade de quebra de apêndice da ferramenta de fraturamento.ç. Eliminate the possibility of breaking the fracture tool's appendix.

d. Eliminar a possibilidade de perda de poço.d. Eliminate the possibility of well loss.

e. Reduzir drasticamente o tempo de sonda necessário para a completação de um poço.and. Dramatically reduce the drilling time required to complete a well.

f. Eliminar a necessidade de uma coluna de fluxo reverso para monitorar a pressão.f. Eliminate the need for a reverse flow column to monitor pressure.

g. Padronizar a qualidade dos fraturamentos hidráulicos em poços de qualquer tamanho.g. Standardize the quality of hydraulic fracturing in wells of any size.

h. Reduzir risco de acidentes pessoais, ambientais e materiais.H. Reduce the risk of personal, environmental and material accidents.

i. Reduzir o tempo de manipulação da ferramenta de fraturamento.i. Reduce the handling time of the fracturing tool.

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j. Mitigar a dependência a ferramentas de fraturamento com tecnologias e operabilidade cada vez mais complexas.j. Mitigate dependence on fracturing tools with increasingly complex technologies and operability.

SUMÁRIO DA INVENÇÃOSUMMARY OF THE INVENTION

Em um primeiro aspecto, a invenção compreende uma ferramenta mono-coluna de fraturamento hidráulico, constituída por dois componentes básicos distintos, a saber: uma câmara de injeção, e um anel interruptor.In a first aspect, the invention comprises a single-column hydraulic fracturing tool, consisting of two distinct basic components, namely: an injection chamber, and a switch ring.

O corpo principal da ferramenta mono-coluna de fraturamento é majoritariamente constituído pela câmara de injeção e apresenta um formato externo predominantemente cilíndrico, com uma configuração complementar à configuração interna da cabeça de um módulo de captação da produção.The main body of the single-column fracturing tool is mainly made up of the injection chamber and has a predominantly cylindrical external shape, with a configuration complementary to the internal configuration of the head of a production capture module.

A extremidade inferior da câmara de injeção conecta-se de modo estanque à base da cabeça, vedando a seção superior do dito módulo da sua seção inferior. A extremidade inferior da parede externa da câmara de injeção é provida ao longo de sua circunferência com pelo menos dois orifícios. Em uma seção intermediária, a parede externa da câmara de injeção sofre uma redução de diâmetro, de modo a formar uma canaleta.The lower end of the injection chamber connects tightly to the base of the head, sealing the upper section of said module from its lower section. The lower end of the outer wall of the injection chamber is provided along its circumference with at least two holes. In an intermediate section, the outer wall of the injection chamber is reduced in diameter to form a channel.

A dita canaleta é provida externamente com o anel interruptor que envolve toda a sua circunferência. A canaleta se configura por ser subdividida em três seções distintas e subseqüentes: no sentido ascendente, o primeiro terço da canaleta é liso e contínuo, servindo de guia para que o aneí interruptor possa deslizar. O segundo terço da canaleta é provido com um retardador a alterações bruscas de pressão, e o terceiro e último terço é provido com uma tela de comunicação.Said channel is provided externally with the switch ring that surrounds its entire circumference. The channel is configured to be subdivided into three distinct and subsequent sections: in the upward direction, the first third of the channel is smooth and continuous, serving as a guide for the switch ring to slide. The second third of the channel is provided with a retarder to sudden pressure changes, and the third and last third is provided with a communication screen.

Uma cinta recobre a canaleta desde a sua borda superior até a borda inferior, nivelando a parede externa da ferramenta mono-coluna de fraturamento no trecho da dita canaleta.A belt covers the channel from its upper edge to the lower edge, leveling the outer wall of the single-column fracturing tool in the section of said channel.

Tal qual a canaleta, a superfície interna da cinta também é subdividida em três seções subseqüentes: no sentido ascendente, o primeiro terço da cinta também é liso e contínuo, servindo de guia paraLike the groove, the internal surface of the belt is also subdivided into three subsequent sections: in the upward direction, the first third of the belt is also smooth and continuous, serving as a guide for

10/23 que o anel interruptor possa deslizar, porém é provida de pelo menos um orifício de ventilação. O segundo terço da superfície interna da cinta é provido por uma configuração complementar ao retardador de alterações bruscas de pressão, o qual é provido à dita canaleta, e o terceiro e último terço é liso, e necessariamente veda o contato entre a cinta e a borda superior da canaleta.10/23 that the switch ring can slide, but it is provided with at least one ventilation hole. The second third of the belt's internal surface is provided by a complementary configuration to the retarder of sudden pressure changes, which is provided to said channel, and the third and last third is smooth, and necessarily seals the contact between the belt and the edge top of the channel.

O anel interruptor tem suas paredes laterais em contato respectivamente com a superfície da canaleta e com a superfície interna da cinta, formando uma câmara de controle. A dita câmara de controle apresenta uma ligação fluídica com a câmara de injeção. O anel interruptor ainda é provido de uma superfície superior lisa e reta, e de uma superfície inferior com uma área bem maior do que a área da dita superfície superior.The switch ring has its side walls in contact with the channel surface and the internal surface of the belt respectively, forming a control chamber. Said control chamber has a fluid connection with the injection chamber. The switch ring is also provided with a smooth and straight upper surface and a lower surface with an area much larger than the area of said upper surface.

Em um segundo aspecto a invenção compreende um método de acidificação que resumidamente obedece às seguintes etapas:In a second aspect, the invention comprises an acidification method that briefly obeys the following steps:

- a ferramenta mono-cotuna de fraturamento é conectada no módulo de captação da produção.- the single-fracturing tool is connected to the production capture module.

- inicia-se a operação de bombeio de fluido com propósito de realizar o procedimento de pré-fraturamento.- starts the fluid pumping operation with the purpose of performing the pre-fracturing procedure.

- a incrementos de pressão determinados, o bombeio pode ser momentaneamente interrompido, para que seja feito um monitoramento do valor da pressão do fluido no interior zona de produção.- at specified pressure increments, the pumping can be momentarily interrupted, so that the value of the fluid pressure inside the production area can be monitored.

- ao se atingir a pressão de pré-fraturamento, injeta-se o gel de sustentação e interrompe-se o bombeamento.- when the pre-fracturing pressure is reached, the support gel is injected and the pumping is stopped.

- monitora-se a variação de pressão por meio de instrumentos instalados na cabeça de poço e concomitantemente gera-se o perfil de forças atuantes na formação rochosa que foi fraturada.- the pressure variation is monitored by means of instruments installed in the wellhead and concomitantly generating the profile of forces acting on the rock formation that was fractured.

- reinicia-se a operação de bombeio de fluido com propósito de realizar o procedimento de fraturamento definitivo.- the fluid pumping operation is restarted in order to carry out the definitive fracturing procedure.

- ao se atingir a pressão pré-determinada para o fraturamento definitivo, interrompe-se o bombeio.- when the pre-determined pressure for definitive fracturing is reached, the pumping is stopped.

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- inicia-se o procedimento de empacotamento do propante.- the propant packaging procedure begins.

- assim que o anel interruptor atuar estará confirmado a finalização do procedimento de assentamento de propante.- as soon as the switch ring is activated, the completion of the proponant placement procedure is confirmed.

- interrompe-se o bombeio de fluido.- the fluid pumping is stopped.

- retira-se a ferramenta mono-coluna de fraturamento da cabeça do módulo de captação da produção.- the single-column fracturing tool is removed from the head of the production capture module.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOSBRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

A invenção será descrita a seguir mais detalhadamente, em conjunto com os desenhos abaixo relacionados, os quais, meramente a título de ilustração, acompanham o presente relatório, do qual é parte integrante, e nos quais:The invention will be described in more detail below, together with the drawings listed below, which, purely by way of illustration, accompany this report, of which it is an integral part, and in which:

A Figura 1A retrata, em desenho esquemático, um poço vertical e a ferramenta de fraturamento do ESTADO DA TÉCNICA.Figure 1A depicts, in schematic drawing, a vertical well and the fracturing tool of the STATE OF TECHNIQUE.

A Figura 1B apresenta um poço horizontal e a mesma ferramenta de fraturamento do ESTADO DA TÉCNICA após a etapa de assentamento do propante.Figure 1B shows a horizontal well and the same fracturing tool as the STATE OF TECHNIQUE after the stage of laying the propellant.

A Figura 2 apresenta em vista esquemática em corte da ferramenta mono-coluna de fraturamento hidráulico acoplada no módulo de captação da produção.Figure 2 shows a schematic sectional view of the mono-column hydraulic fracturing tool attached to the production capture module.

A Figura 3 apresenta em vista esquemática em corte da ferramenta mono-coluna ampliada e um detalhamento em escala maior de um de seus componentes.Figure 3 shows a schematic sectional view of the enlarged mono-column tool and a larger-scale detail of one of its components.

A Figura 4 apresenta em vista esquemática em corte da ferramenta mono-coluna de fraturamento hidráulico acoplada no módulo de captação da produção, durante a etapa de empacotamento do propante. DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃOFigure 4 shows a schematic sectional view of the mono-column hydraulic fracturing tool attached to the production capture module, during the packaging stage of the propant. DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

A presente invenção se refere a uma nova ferramenta e método para fraturamento hidráulico e posterior assentamento de propante em poços de petróleo verticais e direcionais. Esta proposta visa reduzir o tempo de sonda dedicado ao processo de fraturamento, e eliminar o riscoThe present invention refers to a new tool and method for hydraulic fracturing and subsequent settlement of propante in vertical and directional oil wells. This proposal aims to reduce the probe time dedicated to the fracturing process, and eliminate the risk

12/23 de perda do poço. Para um melhor entendimento das vantagens que a ferramenta mono-coluna de fraturamento oferece, torna-se necessário esclarecer alguns detalhes da técnica anterior.12/23 loss of the well. For a better understanding of the advantages that the single-column fracturing tool offers, it is necessary to clarify some details of the previous technique.

Por meio das Figuras 1A e 1B é possível verificar a configuração dos elementos básicos que compõem os modelos das ferramentas convencionais de fraturamento hidráulico (100) utilizadas com freqüência nas operações de compietação de poços de petróleo, e melhor entender a dispendiosa e arriscada metodologia da técnica anterior, para fraturar hidraulicamente uma zona produtiva, considerada típica para os poços verticais e direcionais que se encontram em território brasileiro.Using Figures 1A and 1B, it is possible to check the configuration of the basic elements that make up the models of conventional hydraulic fracturing tools (100) frequently used in oil well drilling operations, and to better understand the expensive and risky methodology of the technique above, to hydraulically fracture a productive zone, considered typical for vertical and directional wells that are found in Brazilian territory.

A Figura 1A mostra, em uma representação esquemática, o trecho produtivo de um poço vertical, caracterizado por ser um poço revestido (200), ou seja, um poço com revestimento padrão, que isola o anular do poço da formação rochosa.Figure 1A shows, in a schematic representation, the productive section of a vertical well, characterized by being a coated well (200), that is, a well with a standard coating, which isolates the annular well from the rock formation.

A finalidade de uma ferramenta de fraturamento hidráulico é realizar três procedimentos essenciais da compietação, a saber: pré-fraturamento, fraturamento definitivo, assentamento de propante.The purpose of a hydraulic fracturing tool is to carry out three essential compaction procedures, namely: pre-fracturing, definitive fracturing, settling of propante.

A Figura 1A serve como base para ilustrar tanto a etapa de préfraturamento como a de fraturamento definitivo.Figure 1A serves as a basis to illustrate both the pre-fracturing and the definitive fracturing stage.

A figura visa representar os componentes típicos apresentados nas ferramentas atuais, onde se observa a existência de uma estrutura com funções padrões, que apesar das diferenças construtivas apresentadas por cada modelo de ferramenta existente atualmente no mercado, sempre poderá ser encontrada em diversas ferramentas.The figure aims to represent the typical components presented in the current tools, where it is observed the existence of a structure with standard functions, which despite the constructive differences presented by each tool model currently on the market, can always be found in several tools.

Nas ferramentas de fraturamento hidráulico (100) convencionais, sempre haverá uma corpo principal (101) bipartido, que se conecta a cabeça (307) do módulo de captação da produção (300).In conventional hydraulic fracturing tools (100), there will always be a split body (101), which connects to the head (307) of the production capture module (300).

A extremidade inferior do corpo principal (101) bipartido veda a seção superior do módulo de captação da produção (300) da sua seção inferior.The lower end of the split main body (101) seals the upper section of the production capture module (300) from its lower section.

13/2313/23

A seção superior do módulo de captação da produção (300) consiste na sua própria cabeça (307). Já a seção inferior do dito módulo, constituise basicamente pela coluna de malha metálica (301).The upper section of the production capture module (300) consists of its own head (307). The lower section of the said module, basically, consists of the metallic mesh column (301).

A coluna de malha metálica (301) tem sua câmara interior subdividida com uma coluna de vedação (302), originando duas subcâmaras concêntricas estanques (303) e (304).The metallic mesh column (301) has its inner chamber subdivided with a sealing column (302), giving rise to two watertight concentric sub-chambers (303) and (304).

A coluna de vedação (302), em sua extremidade inferior é vedada junto ao obturador inferior (201) da zona de produção (400), e na sua extremidade superior, junto à extremidade inferior da cabeça (307), por um obturador superior (202).The sealing column (302) at its lower end is sealed next to the lower plug (201) of the production area (400), and at its upper end, near the lower end of the head (307), by an upper plug ( 202).

A coluna de vedação (302) é provida de janelas de comunicação deslizantes (305) que têm o comando de abertura e fechamento operado por meio das ferramentas de fraturamento (100).The sealing column (302) is provided with sliding communication windows (305) that have the opening and closing command operated by means of the fracturing tools (100).

A garantia de realização do comando de abertura ou fechamento destas janelas é de primordial importância nos métodos de operação das atuais ferramentas de fraturamento.The guarantee of carrying out the command to open or close these windows is of paramount importance in the operating methods of current fracturing tools.

A falha no fechamento destas janelas antes de iniciar um novo ciclo de fraturamento na seção subseqüente do poço pode invalidar todos os procedimentos seguintes, tais como;Failure to close these windows before starting a new fracturing cycle in the subsequent section of the well can invalidate all of the following procedures, such as;

- gerar perda de tempo de sonda até a obtenção de uma solução para lacrar as janelas;- generate loss of probe time until obtaining a solution to seal the windows;

- hidratar inconvenientemente uma seção já completada incorrendo na produção indesejada de água já no início de produção do poço;- inconveniently hydrate a section that has already been completed, incurring unwanted water production early in the well's production;

- perder o poço.- lose the well.

Por outro lado, a falha na abertura das janelas deslizantes (305) ao término da completação do poço, pode impedir ou prejudicar que a produção de hidrocarbonetos flua normalmente para a coluna de produção.On the other hand, the failure to open the sliding windows (305) at the end of the well completion, can prevent or hinder the production of hydrocarbons to flow normally to the production column.

Assim, a necessidade de prover o módulo de captação da produção (300) na sua seção inferior com um meio de vedação, tal qual a coluna deThus, the need to provide the production capture module (300) in its lower section with a sealing means, such as the

Figure BRPI0801203B1_D0009

14/2314/23

Figure BRPI0801203B1_D0010

vedação (302), equipado com janelas que devem ser abertas e fechadas ao longo de todo o processo, é um dos grandes problemas do método atual, mas até o momento imprescindível para que os modelos atualmente existentes de ferramentas de fraturamento (100) hidráulico possam operar.fence (302), equipped with windows that must be opened and closed throughout the process, is one of the major problems of the current method, but until the moment essential for the currently existing models of hydraulic fracturing tools (100) operate.

Esta necessidade advém da configuração/método utilizado pelas atuais ferramentas de fraturamento (100) para monitorar a pressão na zona de produção durante os procedimentos de pré-fraturamento e de fraturamento definitivo.This need arises from the configuration / method used by the current fracturing tools (100) to monitor the pressure in the production area during the pre-fracturing and definitive fracturing procedures.

Nos dois procedimentos, o fluido (A) é bombeado por uma via de admissão (102) do corpo principal (101) bipartido. Por uma janela de comunicação (103) ocorre a pressurização da cabeça (307); daí o fluido é direcionado por orifícios de injeção (306) para a zona de produção (400), delimitada e vedada pelos obturadores inferior (201) e superior (202).In both procedures, the fluid (A) is pumped through an inlet (102) of the main body (101) split. The head (307) pressurizes through a communication window (103); hence the fluid is directed through injection holes (306) to the production zone (400), bounded and sealed by the lower (201) and upper (202) shutters.

Ao aumentar a pressão no interior da zona de produção (400), são geradas as fraturas (203) na formação rochosa.By increasing the pressure inside the production zone (400), fractures (203) in the rock formation are generated.

Tanto no pré-fraturamento como no fraturamento definitivo o monitoramento da pressão é obtido pelo contra fluxo (B), que penetra a coluna de malha metálica (301), transpassa as janelas deslizantes (305) e atingem a via ascensional (104) do corpo principal (101) bipartido. Por meio desta via (104), fluido e pressão são comunicados ao anular do poço, o qual é formado entre o obturador superior (202) e a cabeça de poço (não representado). Assim é possível monitorar a pressão, utilizando instrumentos de leitura conectados à cabeça do poço.In both pre-fracturing and definitive fracturing, pressure monitoring is obtained by counterflow (B), which penetrates the metal mesh column (301), passes through the sliding windows (305) and reaches the body's ascending path (104) main (101) bipartite. Through this route (104), fluid and pressure are communicated to the annular of the well, which is formed between the upper plug (202) and the wellhead (not shown). Thus, it is possible to monitor the pressure using reading instruments connected to the wellhead.

Alguns modelos de ferramenta fazem uso de uma espécie de coluna de lavagem, ou apêndice de acionamento (105), o qual comandará a abertura ou fechamento das janelas deslizantes (305).Some tool models use a kind of washing column, or drive attachment (105), which will command the opening or closing of the sliding windows (305).

Outros modelos são desprovidos de tais apêndices, no entanto todos os modelos de ferramentas separam em pelo menos duas vias independentes, o canal de bombeio de fluido e o canal para monitoramento de pressão.Other models are devoid of such appendices, however all tool models separate at least two independent channels, the fluid pumping channel and the pressure monitoring channel.

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Figure BRPI0801203B1_D0011

Apesar dos grandes riscos que o manuseio dessas janelas deslizantes (305) representam, este paradigma de atuação não foi ainda alterado, pois ao final do pré-fraturamento e do fraturamento definitivo, deve-se realizar o assentamento de propante em torno da coluna de malha metálica (301). Como este processo é realizado por meio de socagem do propante, a alta pressão que se atinge durante a operação pode danificar o poço em caso da não atuação das janelas deslizantes (305).Despite the great risks that the handling of these sliding windows (305) represent, this performance paradigm has not yet been changed, since at the end of the pre-fracturing and the definitive fracturing, the propant must be placed around the mesh column. metal (301). As this process is carried out by means of tamping the propellant, the high pressure that is reached during the operation can damage the well in case the sliding windows fail to act (305).

A Figura 1B representa a finalização do processo de assentamento de propante pela TÉCNICA ANTERIOR.Figure 1B represents the completion of the proponant settlement process by the PREVIOUS TECHNIQUE.

O fluido (A), agora carreando elementos do propante, começa a depositá-los, por socagem, a partir da seção inferior da zona de produção (400) para cima.The fluid (A), now carrying elements of the propant, begins to deposit them, by tamping, from the bottom section of the production zone (400) upwards.

Enquanto o propante encontra-se depositado na zona permeável da coluna de malha metálica (301), o fluido (B) terá a via de ascensão (104) como uma câmara de expansão. Esta comunicação também permite o monitoramento da pressão durante a operação de assentamento do propante.While the propellant is deposited in the permeable zone of the wire mesh column (301), the fluid (B) will have the ascension pathway (104) as an expansion chamber. This communication also allows monitoring of the pressure during the laying operation of the propellant.

Quando o nível de propante atinge uma seção cega do módulo de captação da produção (300) em que não há mais a permeabilidade oferecida pela coluna de malha metálica (301), é formada uma zona (Z) de propante extremamente compactado, que veda a fluidez do bombeamento, fazendo que a pressão chegue a valores muito altos. Assim, o pico de pressão de bombeio fica restrito ao interior da via de admissão (102) e a câmara compreendida entre o obturador superior (202) e a zona (Z) de propante extremamente compactado.When the propane level reaches a blind section of the production capture module (300) in which there is no longer the permeability offered by the metallic mesh column (301), an extremely compacted propane zone (Z) is formed, which seals the pumping fluidity, causing the pressure to reach very high values. Thus, the peak pumping pressure is restricted to the interior of the intake port (102) and the chamber between the upper plug (202) and the zone (Z) of extremely compacted propant.

Neste mesmo momento a via de ascensão (104) perde a capacidade de monitoramento, sinalizando o preenchimento da zona de produção com propante. A partir daí o bombeio pode ser interrompido a qualquer momento, conforme parâmetros do projeto, dando o processo deAt this very moment, the ascension route (104) loses the monitoring capacity, signaling the filling of the production area with propant. From there, the pumping can be stopped at any time, according to the project parameters, giving the process of

16/23 assentamento de propante como finalizado.16/23 propante settlement as completed.

A seguir a ferramenta é recolhida, e enquanto é retirada, comanda a abertura ou fechamento das janelas (305) da coluna de vedação (302), havendo também o risco de quebra do apêndice de acionamento (105) dentro da dita coluna.Then the tool is retracted, and while it is removed, it commands the opening or closing of the windows (305) of the sealing column (302), with the risk of breaking the drive appendix (105) within the said column.

A Figura 2 apresenta uma vista geral e esquemática em corte da ferramenta mono-coluna de fraturamento, objeto da invenção, acoplada a um módulo de captação da produção (300) padrão.Figure 2 presents a general and schematic sectional view of the single-column fracturing tool, object of the invention, coupled to a standard production capture module (300).

Como pode ser facilmente visualizado, a ferramenta mono-coluna de fraturamento (500) também opera conectada à cabeça (307) de um módulo de captação da produção (300), e é constituída por dois componentes básicos distintos. O primeiro componente é uma câmara de injeção (500’), e o segundo é um sistema interruptor (500”).As can be easily seen, the single-column fracturing tool (500) also operates connected to the head (307) of a production capture module (300), and consists of two distinct basic components. The first component is an injection chamber (500 ’), and the second is a switch system (500”).

A vantagem primordial da atual invenção já se destaca em sua configuração simplificada: o corpo principal da ferramenta mono-coluna de fraturamento (500) é majoritariamente constituído pela câmara de injeção (500’), cujo formato externo predominantemente cilíndrico, tem uma configuração complementar à configuração interna da cabeça (307) do módulo de captação da produção (300), compatibilizando um perfeito acoplamento entre as mesmas.The primordial advantage of the current invention already stands out in its simplified configuration: the main body of the single-column fracturing tool (500) is mainly made up of the injection chamber (500 '), whose external shape is predominantly cylindrical, has a complementary configuration to internal configuration of the head (307) of the production capture module (300), making perfect coupling between them compatible.

A extremidade inferior da câmara de injeção (500’) conecta-se de modo estanque à base da cabeça (307), vedando-a em relação à seção inferior do módulo de captação da produção (300).The lower end of the injection chamber (500 ') connects tightly to the base of the head (307), sealing it in relation to the lower section of the production capture module (300).

No entanto, a parede externa da câmara de injeção (500’) é ligada fluidicamente à câmara anular do poço (204), que é estanque. A câmara anular do poço (204) é limitada pelo espaço compreendido entre o obturador superior (202) e a cabeça de poço (não representado), por meio de um dispositivo conhecido no meio técnico por BOP (“Blow Out Preventor”).However, the outer wall of the injection chamber (500 ') is fluidly connected to the annular chamber of the well (204), which is watertight. The annular well chamber (204) is limited by the space between the upper plug (202) and the wellhead (not shown), by means of a device known in the technical field as BOP (“Blow Out Preventor”).

Por meio de instrumentos de leitura conectados à cabeça do poço, aBy means of reading instruments connected to the wellhead, the

17/2317/23

Figure BRPI0801203B1_D0012

atual ferramenta permitirá monitorar a pressão durante os procedimentos de pré-fraturamento e fraturamento definitivo.current tool will allow monitoring of pressure during pre-fracturing and definitive fracturing procedures.

A extremidade inferior da parede da câmara de injeção (500’) é provida ao longo de sua circunferência com pelo menos um orifício (504), que tem a função de injetar no interior da cabeça (307), o fluido bombeado através da coluna de trabalho (não representada).The lower end of the injection chamber wall (500 ') is provided along its circumference with at least one orifice (504), which has the function of injecting into the head (307), the fluid pumped through the column of work (not represented).

Em uma seção intermediária, a ferramenta mono-coluna de fraturamento (500) é provida com um sistema interruptor (500”).In an intermediate section, the single-column fracturing tool (500) is provided with a switch system (500 ”).

O sistema interruptor (500”) consiste basicamente de um anel interruptor (502) em conjunto com alguns elementos básicos de mecânica, que atuará de modo a controlar automaticamente o nível de pressão a que câmara anular (204) do poço estará sujeita.The switch system (500 ”) basically consists of a switch ring (502) together with some basic elements of mechanics, which will act in order to automatically control the pressure level to which the annular chamber (204) of the well will be subjected.

A parede externa da câmara de injeção (500’) sofre uma redução de diâmetro, de modo a formar uma canaleta (503). A canaleta (503) é provida externamente com o dito anel interruptor (502), que envolve toda a sua circunferência.The outer wall of the injection chamber (500 ') is reduced in diameter to form a channel (503). The channel (503) is provided externally with said switch ring (502), which surrounds its entire circumference.

O mecanismo de atuação do anel interruptor (502) pode ser mais bem compreendido por meio da visualização da imagem ampliada apresentada pela Figura 3.The actuation mechanism of the switch ring (502) can be better understood by viewing the enlarged image shown in Figure 3.

Nesta representação esquemática pode-se perceber mais detalhadamente que a canaleta (503) é subdividida em três seções distintas e subseqüentes. No sentido ascendente, o primeiro terço da canaleta (503) é liso e contínuo, servindo de guia para que o anel interruptor (502) possa deslizar. No segundo terço, a superfície da canaleta (503) apresenta preferencialmente uma configuração denteada (506), que em conjunto com um elemento provido a uma cinta (508), atuará como um retardador às alterações bruscas de pressão. O terceiro e último terço do mecanismo é provido com uma tela de comunicação (507).In this schematic representation, it can be seen in more detail that the channel (503) is subdivided into three distinct and subsequent sections. In the upward direction, the first third of the channel (503) is smooth and continuous, serving as a guide for the switch ring (502) to slide. In the second third, the channel surface (503) preferably has a toothed configuration (506), which together with an element provided with a band (508), will act as a retarder to sudden pressure changes. The third and last third of the mechanism is provided with a communication screen (507).

A cinta (508), por sua vez, recobre a canaleta (503) desde a sua borda superior até a borda inferior, nivelando a parede externa daThe belt (508), in turn, covers the channel (503) from its upper edge to the lower edge, leveling the outer wall of the

18/23 ferramenta mono-coluna de fraturamento (500) no trecho da dita canaleta (503).18/23 single-column fracturing tool (500) in the section of said channel (503).

Tal qual a canaleta (503), a superfície interna da cinta (508) também é subdividida em três seções distintas e subseqüentes:Like the groove (503), the internal surface of the strap (508) is also subdivided into three distinct and subsequent sections:

No sentido ascendente, o primeiro terço da cinta (508) é liso e contínuo, complementando o apoio para que o anel interruptor (502) possa deslizar, porém é provida de pelo menos um orifício (509) de ventilação.In the upward direction, the first third of the strap (508) is smooth and continuous, complementing the support so that the switch ring (502) can slide, but it is provided with at least one ventilation hole (509).

No segundo terço, a superfície interna da cinta (508) pode apresentar uma configuração denteada (510) coincidente com os dentes (506) da dita canaleta (503), ou qualquer outra configuração que em conjunto com os dentes (506) da dita canaleta (503), atue tal qual um labirinto atenuando picos de sobre-pressão.In the second third, the internal surface of the brace (508) may have a toothed configuration (510) coinciding with the teeth (506) of said channel (503), or any other configuration that together with the teeth (506) of said channel (503), act like a labyrinth to attenuate peaks of overpressure.

O terceiro e último terço da superfície interna da cinta é liso, e necessariamente veda o contato entre a cinta (508) e a borda superior da canaleta (503).The third and last third of the belt's internal surface is smooth, and necessarily seals the contact between the belt (508) and the upper edge of the channel (503).

O fluido (A) que está sendo bombeado por meio da câmara de injeção (500') para a zona de produção (400), também atinge a câmara anular (204) do poço. A pressão é comunicada de uma câmara à outra devido à existência da dita tela (507) de comunicação fluídica, provida na canaleta (503). O fluido (C) transpassa a teia de comunicação (507), a seguir o retardador de alterações bruscas de pressão, no caso constituído pelo conjunto de dentes (506 e 510), sendo finalmente descarregado através dos orifícios (509) de ventilação no espaço compreendido entre a parede interna da cabeça (307) e a parede externa da própria ferramenta.The fluid (A) that is being pumped through the injection chamber (500 ') to the production zone (400), also reaches the annular chamber (204) of the well. The pressure is communicated from one chamber to the other due to the existence of said fluidic communication screen (507), provided in the channel (503). The fluid (C) passes through the communication web (507), then the retarder of sudden pressure changes, in the case consisting of the set of teeth (506 and 510), being finally discharged through the ventilation holes (509) in the space between the inner wall of the head (307) and the outer wall of the tool itself.

O anel interruptor (502) tem suas paredes laterais em contato respectivamente com a superfície da canaleta (503) e com a superfície interna da cinta (508), formando com elas uma câmara (511) de controle.The switch ring (502) has its side walls in contact with the channel surface (503) and with the inner surface of the band (508) respectively, forming a control chamber (511) with them.

Esta câmara (511) apresenta uma ligação fluídica com a câmara de injeção (500’). Para uma melhor atuação do anel interruptor (502), o mesmo deverá ser provido com um meio de vedação em suasThis chamber (511) has a fluid connection with the injection chamber (500 '). For a better performance of the switch ring (502), it must be provided with a sealing means in its

19/23 extremidades.19/23 ends.

A Figura 3 apresenta ainda uma ampliação detalhada do anel interruptor (502). Nesta imagem ampliada é possível perceber que o anel interruptor (502) apresenta a superfície superior com uma área menor do que a superfície inferior. A superfície superior (502A) é preferencialmente lisa e reta, e a superfície inferior (502B) com uma área bem maior do que a área da dita superfície superior. Esta diferença de área entre as superfícies, superior e inferior, fará com que a pressão atue diferentemente sobre cada uma delas. Este diferencial fará com que o anel interruptor (502) se desloque ao longo da canaleta (503) no sentido ascendente, rompendo um pino de cisalhamento (512) e se posicionando sobre os orifícios (509) de ventilação, vedando-os.Figure 3 also shows a detailed enlargement of the switch ring (502). In this enlarged image, it is possible to notice that the switch ring (502) presents the upper surface with a smaller area than the lower surface. The upper surface (502A) is preferably smooth and straight, and the lower surface (502B) with an area much larger than the area of said upper surface. This difference in area between the upper and lower surfaces will cause the pressure to act differently on each of them. This differential will cause the switch ring (502) to move along the channel (503) in an upward direction, breaking a shear pin (512) and positioning itself over the ventilation holes (509), sealing them.

As vantagens dessa nova concepção de ferramenta mono-coluna de fraturamento (500) podem ser mais bem depreendidas a partir da apresentação do método de fraturamento de poços verticais ou direcionais fazendo uso da ferramenta mono-coluna de fraturamento (500) proposta.The advantages of this new conception of single-column fracturing tool (500) can be better understood from the presentation of the vertical or directional well fracturing method using the proposed single-column fracturing tool (500).

O método pré-fraturamento, fraturamento e assentamento de propante de poços verticais revestidos utilizando a invenção agora proposta, pode ser visualizado acompanhando-se as Figuras 2 e 4. Consiste das seguintes etapas:The method of pre-fracturing, fracturing and settling of vertical wells coated using the invention now proposed, can be visualized by following Figures 2 and 4. It consists of the following steps:

- A ferramenta mono-coluna de fraturamento (500) é conectada no módulo de captação da produção (300), sendo assegurado que a extremidade inferior da câmara de injeção (500’) conecta-se de modo estanque à base da cabeça (307), vedando a seção inferior do módulo de captação da produção (300).- The single-column fracturing tool (500) is connected to the production capture module (300), ensuring that the lower end of the injection chamber (500 ') connects tightly to the base of the head (307) , sealing the lower section of the production capture module (300).

- Inicia-se a operação de bombeio de fluido com o propósito de realizar o procedimento de pré-fraturamento.- The fluid pumping operation begins in order to carry out the pre-fracturing procedure.

Nesta etapa, o fluido (A) bombeado pela coluna de trabalho atinge a câmara de injeção (500’), sendo a seguir injetado através dos orifícios (504) no interior da cabeça (307). Daí o fluido é direcionado pelos orifíciosIn this step, the fluid (A) pumped by the working column reaches the injection chamber (500 ’), being then injected through the holes (504) inside the head (307). Hence the fluid is directed through the holes

Figure BRPI0801203B1_D0013

20/23 de injeção (306) para a zona de produção (400), delimitada e vedada peios obturadores inferior (201) e superior (202).20/23 injection (306) to the production area (400), bounded and sealed by the lower (201) and upper (202) shutters.

Ao se prover a zona de produção (400) com o módulo de captação da produção (300), este é montado com uma coluna de vedação (302) em seu interior, com suas janelas deslizantes (305) garantidamente fechadas.When providing the production area (400) with the production capture module (300), it is mounted with a sealing column (302) inside, with its sliding windows (305) guaranteed to be closed.

Não tendo por onde escoar, o fluido (B) é pressurizado no interior da zona de produção (400) até que se atinja um valor de pressão suficiente para gerar o pré-fraturamento na zona canhoneada (203) do poço.Since there is nowhere to flow, the fluid (B) is pressurized inside the production zone (400) until a pressure value sufficient to generate the pre-fracturing in the cannoned zone (203) of the well is reached.

- Os incrementos de pressão podem ser monitorados durante o bombeio, pois a pressão do fluido no interior da zona de produção (400) é a mesma apresentada na câmara anular (204) do poço, em razão da tela (507) de comunicação fluídica provida na canaleta (503).- Pressure increments can be monitored during pumping, as the fluid pressure inside the production area (400) is the same as that shown in the annular chamber (204) of the well, due to the fluid communication screen (507) provided in the channel (503).

O pré-fraturamento e o fraturamento definitivo da formação rochosa são obtidos realizando o bombeio de fluido em uma faixa de pressão perfeitamente suportada pelas estruturas de revestimento do poço.Pre-fracturing and definitive fracturing of the rock formation are achieved by pumping fluid in a pressure range perfectly supported by the well lining structures.

O fluido (A) que está sendo bombeado por meio da câmara de injeção (500’) também atinge a câmara anular estanque (204), equiparando a pressão nas duas câmaras. Assim a pressão atuante na zona de produção (400) pode ser monitorada por equipamentos apropriados localizados na cabeça do poço.The fluid (A) that is being pumped through the injection chamber (500 ’) also reaches the sealed annular chamber (204), matching the pressure in the two chambers. Thus, the pressure acting in the production zone (400) can be monitored by appropriate equipment located at the wellhead.

É fácil perceber que a diferença característica da atual invenção para os equipamentos existentes reside na comunicação fluídica direta entre a zona de produção (400), a câmara de injeção (500’) e a câmara anular (204) do poço, eliminando a existência de um canal de fluxo reverso especifico no corpo da ferramenta para a detecção da pressão.It is easy to see that the characteristic difference of the current invention for the existing equipment resides in the direct fluid communication between the production area (400), the injection chamber (500 ') and the annular chamber (204) of the well, eliminating the existence of a specific reverse flow channel in the tool body for the detection of pressure.

- Ao se atingir a pressão de pré-fraturamento, injeta-se o gel de sustentação e interrompe-se o bombeamento.- When the pre-fracturing pressure is reached, the sustaining gel is injected and the pumping is stopped.

- Monitora-se a variação de pressão por meio de instrumentos instalados na cabeça de poço e concomitantemente gera-se o perfil de forças atuantes na formação rochosa que foi fraturada.- The pressure variation is monitored by means of instruments installed in the wellhead and concomitantly generating the profile of forces acting on the rock formation that was fractured.

21/2321/23

Figure BRPI0801203B1_D0014

- Reinicia-se a operação de bombeio de fluido com o propósito de realizar o procedimento de fraturamento definitivo.- The fluid pumping operation is restarted in order to carry out the definitive fracturing procedure.

- Ao se atingir a pressão pré-determinada para o fraturamento definitivo, interrompe-se o bombeio.- When the pre-determined pressure for definitive fracturing is reached, the pumping is stopped.

- Inicia-se o procedimento de empacotamento ou assentamento do propante.- The procedure for packaging or laying the proponent begins.

Nesta etapa o propante é bombeado pelo mesmo circuito de circulação do fluido (A).In this stage, the propellant is pumped by the same fluid circulation circuit (A).

Como já foi dito anteriormente, o assentamento do propante em poços canhoneados caracteriza-se pelo empacotamento ser obtido através do socamento hidráulico dos elementos do propante na zona de produção (400), conforme assinalado na Figura 4.As already mentioned, the settlement of the proponant in canonized wells is characterized by the packaging being obtained through the hydraulic pounding of the elements of the propant in the production area (400), as shown in Figure 4.

Nesta etapa, tai como ocorre com as etapas correspondentes quando do uso das ferramentas existentes no mercado, à medida que o propante é assentado a pressão da zona de produção (400) e da câmara anular (204) do poço, aumentam.In this step, as with the corresponding steps when using the tools available on the market, as the proponant is placed the pressure of the production area (400) and the annular chamber (204) of the well increase.

Quando o propante atinge um “nível cego” em torno da coluna de malha metálica (301), há a possibilidade de a pressão subir abruptamente.When the proponent reaches a “blind level” around the wire mesh column (301), there is a possibility that the pressure will rise abruptly.

Do mesmo modo, na ferramenta agora proposta, a formação de uma zona de alta compactação e baixa permeabilidade na superfície do propante assentado, não impede a propagação da pressão entre da zona de produção (400) e da câmara anular (204) do poço; a ferramenta adota o sistema interruptor (500”), como um mecanismo de segurança, evitando a exposição do revestimento do poço ao longo do seu anular a variações bruscas de pressão.Likewise, in the tool now proposed, the formation of a zone of high compaction and low permeability on the surface of the settled propellant, does not prevent the spread of pressure between the production zone (400) and the annular chamber (204) of the well; the tool adopts the switch system (500 ”), as a safety mechanism, avoiding the exposure of the well casing along its annulus to sudden pressure variations.

- Assim que o anel interruptor (502) atuar, estará confirmado o preenchimento da zona de produção (400) com propante, e a finalização do procedimento de assentamento de propante pode ser interrompida a partir deste limite, conforme parâmetros pré-determinados de pressão de socamento.- As soon as the switch ring (502) acts, it will be confirmed the filling of the production zone (400) with propant, and the completion of the propant settlement procedure can be interrupted from this limit, according to predetermined pressure parameters. punch.

22/2322/23

- Interrompe-se o bombeio de fluido.- The fluid pumping stops.

- Retira-se a ferramenta mono-coluna de fraturamento (500) da cabeça (307) do módulo de captação da produção (300).- The single-column fracturing tool (500) is removed from the head (307) of the production capture module (300).

Deve-se salientar que esta etapa não oferece risco algum quanto à possibilidade de quebra de alguma parte da ferramenta dentro da cabeça (307). Como também não há qualquer risco quanto ao fechamento das janelas de circulação no interior da coluna de malha metálica (301), pois as mesmas já foram previamente fechadas e testadas em superfície.It should be noted that this step does not offer any risk as to the possibility of breaking some part of the tool inside the head (307). Nor is there any risk of closing the circulation windows inside the wire mesh column (301), as they have previously been closed and tested on the surface.

Um dos principais fatores que viabiliza a proposta agora apresentada é a eliminação de alguns dos problemas operacionais, já citados anteriormente, durante o processo de fraturamento tradicional.One of the main factors that makes the proposed proposal feasible is the elimination of some of the operational problems, already mentioned above, during the traditional fracturing process.

Um desses problemas é em relação ao tempo de trabalho de sonda em situações de falha do controle de fechamento das janelas deslizantes.One of these problems is related to the working time of the probe in situations of failure of the closing control of the sliding windows.

Outro problema é quando o poço apresenta mais de uma zona de produção, e o método de fraturamento deve ser repetido seqüencialmente nas zonas superiores. Nestes casos, como módulo de captação da produção (300) já é previamente montado com uma coluna de vedação (302) em seu interior, com suas janelas deslizantes (305) garantidamente fechadas, o método pode ser automaticamente replicado sucessivamente em quantas zonas subseqüentes houver, pois não haverá risco de vazamento, bastando ao final do último ciclo, por meio de ferramenta comum à técnica, abrir todas as janelas uma única vez, para dar passagem à produção.Another problem is when the well has more than one production zone, and the fracturing method must be repeated sequentially in the upper zones. In these cases, as a production capture module (300) is already pre-assembled with a sealing column (302) inside, with its sliding windows (305) guaranteed to be closed, the method can be automatically replicated successively in as many subsequent zones as there are , as there will be no risk of leakage, just at the end of the last cycle, using a tool common to the technique, open all windows only once, to make way for production.

Uma das vantagens inquestionáveis da invenção proposta é, portanto, a eliminação de qualquer risco de perda de poço por motivo de falha no acionamento das janelas deslizantes (305), ou quebra de algum apêndice da ferramenta de fraturamento no interior da coluna de vedação (302).One of the unquestionable advantages of the proposed invention is, therefore, the elimination of any risk of loss of well due to failure in the activation of the sliding windows (305), or the breaking of some appendix of the fracturing tool inside the sealing column (302). ).

A invenção foi aqui descrita tendo-se como referência suas concretizações preferidas. Deve, entretanto, ficar claro, que a invençãoThe invention has been described here with reference to its preferred embodiments. It must, however, be clear that the invention

23/23 não está limitada a essas concretizações, e aqueles com habilidades na técnica irão imediatamente perceber que alterações e substituições podem ser adotadas sem fugir ao conceito inventivo aqui descrito.23/23 is not limited to these embodiments, and those with technical skills will immediately realize that changes and substitutions can be adopted without evading the inventive concept described here.

1/41/4

Claims (2)

REIVINDICAÇÕES 1/51/5 1) replicar o método desde sua etapa inicial, em cada zona de produção superior subseqüente;1) replicate the method from its initial stage, in each subsequent upper production zone; 10 2) abrir todas as janelas deslizantes (305), de todos os módulos de captação da produção (300), de uma única vez, ao final do último ciclo.10 2) open all sliding windows (305), of all production capture modules (300), at once, at the end of the last cycle. Petição 870180047709, de 05/06/2018, pág. 12/19Petition 870180047709, of 06/05/2018, p. 12/19 1.- FERRAMENTA MONOCANAL PARA FRATURAR ZONAS DE CANHONEAMENTO, caracterizado por ser constituída por dois componentes básicos distintos, a saber: uma câmara de injeção (500’), e1.- MONOCHANAL TOOL TO FRACTURE CANNON ZONES, characterized by being constituted by two distinct basic components, namely: an injection chamber (500 ’), and 5 um sistema interruptor (500”), sendo o corpo principal da ferramenta mono-coluna de fraturamento (500) majoritariamente constituído pela câmara de injeção (500’); a dita câmara tem um formato externo predominantemente cilíndrico, com uma configuração complementar à configuração interna da cabeça (307) do módulo de captação da produção5 a switch system (500 ”), the main body of the mono-column fracturing tool (500) being mainly constituted by the injection chamber (500’); said chamber has a predominantly cylindrical external shape, with a configuration complementary to the internal configuration of the head (307) of the production capture module 10 (300); a extremidade inferior da câmara de injeção (500’) conecta-se de modo estanque à base da cabeça (307), vedando a seção superior do dito módulo da sua seção inferior; a extremidade inferior da parede da câmara de injeção (500’) é provida ao longo de sua circunferência com pelo menos um orifício (504); em uma seção intermediária, a parede externa da10 (300); the lower end of the injection chamber (500 ') connects tightly to the base of the head (307), sealing the upper section of said module from its lower section; the lower end of the injection chamber wall (500 ') is provided along its circumference with at least one orifice (504); in an intermediate section, the outer wall of the 15 câmara de injeção (500’) é provida com um sistema interruptor (500”),15 injection chamber (500 ') is provided with a switch system (500 ”), 2.- FERRAMENTA MONOCANAL PARA FRATURAR ZONAS DE CANHONEAMENTO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por o sistema interruptor (500”) consistir de uma redução de diâmetro provida à parede da câmara de injeção (500’) de modo a formar uma2.- MONOCHANAL TOOL FOR FRACTURING CANNON ZONES, according to claim 1, characterized in that the switch system (500 ”) consists of a diameter reduction provided to the injection chamber wall (500 ') in order to form a 20 canaleta (503); a dita canaleta (503) ser provida externamente com um anel interruptor (502) que envolve toda a sua circunferência; a canaleta (503) ser subdividida em três seções distintas e subseqüentes, sendo no sentido ascendente, o primeiro terço da canaleta (503) liso e contínuo, servindo de guia para que o anel interruptor (502) possa deslizar, no20 channel (503); said channel (503) being provided externally with a switch ring (502) which surrounds its entire circumference; the channel (503) is subdivided into three distinct and subsequent sections, in the upward direction, the first third of the channel (503) smooth and continuous, serving as a guide so that the switch ring (502) can slide, in the 25 segundo terço a superfície da canaleta (503) apresentar um retardador a alterações bruscas de pressão, no terceiro e último terço ser provido com uma tela de comunicação (507); adicionalmente uma cinta (508) recobre a canaleta (503) desde a sua borda superior até a borda inferior, nivelando a parede externa da ferramenta mono-coluna de fraturamento (500) no25 second third the channel surface (503) has a retarder to sudden pressure changes, in the third and last third it is provided with a communication screen (507); additionally, a band (508) covers the channel (503) from its upper edge to the lower edge, leveling the outer wall of the single-column fracturing tool (500) in the 30 trecho da dita canaleta (503); tal como a canaleta (503), a superfície30 section of said channel (503); such as the channel (503), the surface Petição 870180047709, de 05/06/2018, pág. 9/19Petition 870180047709, of 06/05/2018, p. 9/19 2/4 interna da cinta (508) também é subdividida em três seções subseqüentes: sendo no sentido ascendente, o primeiro terço da cinta (508) liso e contínuo, servindo de guia para que o anel interruptor (502) possa deslizar, porém sendo provida de pelo menos um orifício (509) de2/4 inner strap (508) is also subdivided into three subsequent sections: in the upward direction, the first third of the strap (508) is smooth and continuous, serving as a guide for the switch ring (502) to slide, but being provided with at least one orifice (509) of 5 ventilação; no segundo terço a superfície interna da cinta (508) ser provida por uma configuração complementar ao retardador de alterações bruscas de pressão provido a dita canaleta (503); no terceiro e último terço ser lisa, e necessariamente vedar o contato entre a cinta (508) e a borda superior da canaleta (503); o referido anel interruptor (502) tem suas paredes5 ventilation; in the second third, the internal surface of the belt (508) is provided by a complementary configuration to the retarder of sudden pressure changes provided to said channel (503); in the third and last third, be smooth, and necessarily seal the contact between the brace (508) and the upper edge of the channel (503); said switch ring (502) has its walls 10 laterais em contato respectivamente com a superfície da canaleta (503) e com a superfície interna da cinta (508), formando uma câmara (511) de controle; a dita câmara (511) de controle apresenta uma ligação fluídica com a câmara de injeção (500’); o referido anel interruptor (502) é ainda provido de uma superfície superior (502A) e de uma superfície inferior10 sides in contact respectively with the channel surface (503) and with the internal surface of the band (508), forming a control chamber (511); said control chamber (511) has a fluid connection with the injection chamber (500 '); said switch ring (502) is further provided with an upper surface (502A) and a lower surface 15 (502B) com uma área bem maior do que a área da dita superfície superior e também com um meio de vedação em suas extremidades,15 (502B) with an area much larger than the area of said upper surface and also with a sealing means at its ends, 3. - FERRAMENTA MONOCANAL PARA FRATURAR ZONAS DE CANHONEAMENTO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por apresentar um retardador de alterações bruscas de pressão provido à3. - MONOCHANAL TOOL TO FRACTURE CANNON ZONE AREAS, according to claim 1, characterized by presenting a retarder of sudden pressure changes provided to the 20 dita canaleta (503), o qual é composto preferencialmente por um conjunto de dentes respectivamente providos às superfícies da canaleta (503) e da cinta (508) de modo a se encaixarem formando um labirinto ao fluxo de fluido durante picos de sobre-pressão,20 said channel (503), which is preferably composed of a set of teeth respectively provided to the surfaces of the channel (503) and the strap (508) in order to fit together forming a labyrinth to the fluid flow during peaks of overpressure , 4. - FERRAMENTA MONOCANAL PARA FRATURAR ZONAS DE4. - MONOCHANAL TOOL TO FRACTURE AREAS OF 25 CANHONEAMENTO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por haver uma diferença de área entre as superfícies superior e inferior do anel interruptor (502), fazendo com que a pressão atue diferentemente sobre cada uma delas, e que este diferencial faça com que o anel interruptor (502) se desloque ao longo da canaleta (503) no sentidoCANHONING, according to claim 1, characterized in that there is a difference in area between the upper and lower surfaces of the switch ring (502), causing the pressure to act differently on each one of them, and that this differential causes the switch ring (502) moves along the channel (503) in the direction 30 ascendente se posicionando sobre os orifícios (509) de ventilação,30 ascending positioning over the ventilation holes (509), Petição 870180047709, de 05/06/2018, pág. 10/19Petition 870180047709, of 06/05/2018, p. 10/19 3/43/4 5.- MÉTODO DE OPERAÇÃO DA FERRAMENTA MONOCANAL PARA FRATURAR ZONAS DE CANHONEAMENTO descrita na reivindicação 1, caracterizado por compreender as seguintes etapas:5.- METHOD OF OPERATING THE SINGLE-CHANNEL TOOL TO FRACTURE CANNON ZONE AREAS described in claim 1, characterized by comprising the following steps: a) conecta-se a ferramenta mono-coluna de fraturamento (500)a) connect the single-column fracturing tool (500) 5 no módulo de captação da produção (300), sendo assegurado que a extremidade inferior da câmara de injeção (500’) conecta-se de modo estanque a base da cabeça (307), vedando-a da seção inferior do módulo de captação da produção (300);5 in the production capture module (300), ensuring that the lower end of the injection chamber (500 ') connects tightly to the base of the head (307), sealing it from the lower section of the capture module of the production (300); 10 b) inicia-se a operação de bombeio de fluido com propósito de realizar o procedimento de pré-fraturamento;B) start the fluid pumping operation with the purpose of performing the pre-fracturing procedure; c) monitoram-se os incrementos de pressão durante o bombeio, por meio da pressão apresentada na câmara anular (204) do poço;c) pressure increases are monitored during pumping, using the pressure displayed in the annular chamber (204) of the well; 15 d) injeta-se o gel de sustentação, e ao se atingir a pressão de pré-fraturamento, interrompe-se o bombeamento;D) the support gel is injected, and when the pre-fracturing pressure is reached, the pumping is stopped; e) monitora-se a variação de pressão por meio de instrumentos instalados na cabeça de poço e concomitantemente gera-se o perfil de forças atuantes na formação rochosa que foie) pressure variation is monitored by means of instruments installed in the wellhead and concomitantly generating the profile of forces acting on the rock formation that was 20 fraturada;20 fractured; f) reinicia-se a operação de bombeio de fluido com propósito de realizar o procedimento de fraturamento definitivo;f) the fluid pumping operation is restarted in order to carry out the definitive fracturing procedure; g) uma vez alcançada a pressão pré-determinada para o fraturamento definitivo, inicia-se o procedimento deg) once the pre-determined pressure for definitive fracturing has been reached, the 25 empacotamento ou assentamento do propante; cujo preenchimento da zona de produção (400) estará confirmado assim que o anel interruptor (502) atuar;25 packaging or laying of the propellant; whose filling of the production zone (400) will be confirmed as soon as the switch ring (502) acts; h) finaliza-se o procedimento de assentamento de propante a partir deste limite, conforme parâmetros pré-determinados deh) the procedure for the settlement of propante is concluded from this limit, according to predetermined parameters of 30 pressão de socamento;Punching pressure; Petição 870180047709, de 05/06/2018, pág. 11/19Petition 870180047709, of 06/05/2018, p. 11/19 4/44/4 i) interrompe-se o bombeio de fluido;i) the fluid pumping is stopped; j) retira-se a ferramenta mono-coluna de fraturamento (500) da cabeça (307) do módulo de captação da produção (300),j) the single-column fracturing tool (500) is removed from the head (307) of the production capture module (300), 6.- MÉTODO DE OPERAÇÃO DA FERRAMENTA MONOCANAL PARA6.- OPERATING METHOD OF THE SINGLE-CHANNEL TOOL FOR 5 FRATURAR ZONAS DE CANHONEAMENTO de acordo com a reivindicação 5, caracterizado por quando houver mais de uma zona de produção, compreender, adicionalmente, as seguintes etapas:5 FRACTURE CANNON ZONES according to claim 5, characterized in that when there is more than one production zone, additionally comprise the following steps: 2/52/5

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