BRPI1014968B1

BRPI1014968B1 - dispositivo de furo descendente, e, método de operação de dispositivo de furo descendente

Info

Publication number: BRPI1014968B1
Application number: BRPI1014968A
Authority: BR
Inventors: Adam Mark
Original assignee: Andergauge Ltd; Nov Downhole Eurasia Ltd
Priority date: 2009-04-09
Filing date: 2010-04-09
Publication date: 2019-12-24
Also published as: AU2016219710A1; US8936110B2; GB0906211D0; AU2010233564B2; EP2532827B1; WO2010116152A3; EP2417322B1; EP2417322A2; US10024109B2; US20120055714A1; BRPI1014968A2; US20150075812A1; CA2757678A1; WO2010116152A2; EP2532827A1; CA2757678C; AU2010233564A1

Abstract

dispositivo de furo descendente, e, método de operação de dispositivo de furo descendente um subalargador compreende um corpo e cortadores extensíveis montados no corpo. o subalargador é configurado para ser ciclado entre uma primeira configuração, em que os cortadores são retraídos, e uma segunda configuração, em que os cortadores são móveis entre posições retraída e estendida. um mecanismo de controle é provido e é configurável para evitar que o subalargador cicle entre as primeira e segunda configurações e, assim, mantenha o subalargador em uma selecionada das primeira e segunda configurações.

Description

“DISPOSITIVO DE FURO DESCENDENTE, E, MÉTODO DE OPERAÇÃO DE DISPOSITIVO DE FURO DESCENDENTE” [001] Esta invenção refere-se a um subalargador e a um método de operar um subalargador, a ferramentas de furo descendente em geral e a métodos de operar ferramentas de furo descendente atuadas por fluido.

[002] Na indústria de exploração e produção de gás, furos são feitos da superfície para acessar formações contendo hidrocarbonetos de subsuperfície. Os furos realizados são alinhados com tubulação, conhecida como tubos de revestimento ou revestimento, e cimento é injetado dentro da coroa circular entre o tubo de revestimento e a parede de furo circundante. Tipicamente, o furo é feito em seções e, após perfurar uma seção, aquela seção é revestida com tubo de revestimento. Em seguida à cimentação do tubo de revestimento, a próxima seção do furo é perfurada. Entretanto, como a broca utilizada para perfurar a próxima seção deve passar através do tubo de revestimento existente, a broca, por necessidade, será de diâmetro menor do que a broca usada para perfurar o seção anterior. É com frequência considerado desejável alargar o diâmetro do furo abaixo de uma seção do tubo de revestimento além do diâmetro da broca e isto normalmente é conseguido por meio de um subalargador montado acima da broca.

[003] Particularmente em poços fora da costa e de águas profundas, a obtenção do mais largo tamanho de tubo de revestimento possível dentro do solo é crítica para assegurar que a profundidade alvo (TD) possa ser alcançada com mais largo tamanho de broca possível, assim maximizando a produção e facilitando o acesso. Subalargando-se o furo piloto perfurado pela broca de diâmetro fixo possibilita-se que os tubos de revestimento sejam maximizados provendo-se suficiente folga de furo aberto para permitir que a passagem máxima através do tamanho do tubo de revestimento seja selecionada. Uma vez que um furo de poço recentemente perfurado possa respectivamente tornar-se instável, por exemplo, devido à

Petição 870190049778, de 28/05/2019, pág. 7/47 / 16 formação de deformação/dilatação, é também importante colocar o tubo de revestimento tão cedo quanto possível. Os operadores são, portanto, focalizados em minimizar o retardo de tempo entre alcançar a profundidade alvo (TD) e colocar o tubo de revestimento.

[004] Quando uma seção de furo tiver sido perfurada e subalargado, é necessário circular o furo de poço limpo, isto é, circular a limpeza do poço, tal como lama de perfuração ou salmoura dentro do furo para remover aparas de perfuração e para assegurar que o tubo de revestimento não seja obstruído quando colocado no furo. Elevadas taxas de fluxo de circulação são com frequência utilizadas para acelerar o processo de limpeza. Também, à medida que a coluna de perfuração é puxada do furo, a unidade de fundo de furo (BHA) será girada para agitar os leitos de aparas para circulação das aparas para a superfície. Quando um subalargador hidraulicamente ativado está presente na BHA é com frequência o caso em que os cortadores subalargadores estender-se-ão para dentro da posição de abertura de furo, quando elevadas taxas de circulação forem usadas. Isto pode resultar em geração de mais aparas (à medida que a BHA é eficazmente retroalargada através do furo de poço) e tempo de limpeza de furo adicional.

[005] Tem havido numerosas propostas para subalargadores em que é possível prender o subalargador na configuração retraída (tamanho piloto), quando uma seção tiver sido perfurada e subalargada para minimizar o tempo requerido para puxar para fora do furo e subsequentemente utilizar tubo de revestimento. Um exemplo de tal arranjo é descrito no pedido de patente internacional do requerente, Publicação No. WO2007/017651A1.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO [006] De acordo com a presente invenção, é provido um subalargador compreendendo: um corpo; uma pluralidade de cortadores extensíveis fixados sobre o corpo, o subalargador configurado para ser ciclado entre uma primeira configuração em que os cortadores estão retraídos e uma

Petição 870190049778, de 28/05/2019, pág. 8/47 / 16 segunda configuração em que os cortadores são móveis entre posições retraída e estendida; e um mecanismo de controle, configurável para evitar ciclagem entre as primeira e segunda configurações e, assim, manter o subalargador em uma selecionada das primeira e segunda configurações.

[007] De acordo com outro aspecto da presente invenção, é provido um método de tratar um furo descendente compreendendo:

passar um subalargador compreendendo cortadores extensíveis para dentro de um furo;

ciclar o subalargador entre uma primeira configuração, em que os cortadores são retraídos e uma segunda configuração em que os cortadores são móveis entre posições retraída e estendidas;

manter o subalargador em uma selecionada das primeira e segunda configurações, evitando a ciclagem do subalargador entre as primeira e segunda configurações, e puxar o subalargador do furo.

[008] Assim, no uso, o subalargador pode ser mantido em uma configuração selecionada, incluindo a segunda configuração, e evitado de mudar a configuração. Isto contrasta com as propostas anteriores em que os subalargadores ou ferramentas similares ciclam entre configurações como, por exemplo, variações de fluxo de fluido através da ferramenta. Assim, ligando-se ou desligando-se as bombas de lama por razões não relacionadas com a operação do subalargador pode resultar em uma mudança na configuração do subalargador, requerendo que o subalargador seja reconfigurado antes de uma operação poder ser reiniciada ou começada. Certas propostas existentes permitem que o subalargador seja inicialmente preso em uma configuração com os cortadores retraídos, ou os cortadores serem presos em uma posição retraída em seguida a uma operação de subalargamento. Entretanto, não é possível prender os subalargadores na segunda configuração, com os cortadores móveis entre as posições retraída e

Petição 870190049778, de 28/05/2019, pág. 9/47 / 16 estendida, ou prender os cortadores na posição retraída em seguida a uma operação de subalargamento e, subsequentemente, retornar o subalargador para uma configuração em que os cortadores são extensíveis.

[009] O subalargador pode ser montado em uma coluna de perfuração acima de uma broca ou outro cortador piloto.

[0010] O subalargador pode ser colocado dentro do furo, enquanto sendo mantido na primeira configuração, com o mecanismo de controle ajustado para reter os cortadores na configuração retraída ou, aparelho de liberação de tampão, o subalargador pode ser colocado dentro com o mecanismo de controle ajustado para reter o subalargador na segunda configuração, de modo que os cortadores fiquem extensíveis.

[0011] O subalargador pode ser puxado do furo, enquanto sendo mantido na primeira configuração, e o fluido pode ser circulado através da coluna enquanto o subalargador está sendo puxado do furo.

[0012] O corpo pode definir uma passagem atravessante e o fluido pode ser bombeado através do corpo e para dentro de uma seção da coluna de perfuração abaixo do corpo.

[0013] O subalargador pode ser acionado por fluido e os cortadores podem ser configurados para serem acionados por pressão atuando através de um pistão.

[0014] O mecanismo de controle pode ser acionado por qualquer meio apropriado. O mecanismo pode ser acionado por pressão de fluido. Na primeira configuração a pressão de fluido atuando sobre o mecanismo pode fazer com que o mecanismo retenha os cortadores na configuração retraída. O mecanismo de controle pode compreender um pistão de controle.

[0015] Onde um pistão for utilizado para acionar um dos cortadores e o mecanismo de controle, um lado do pistão pode ser exposto a uma pressão de corpo interna e o outro lado do pistão pode ser exposta a uma pressão de corpo externa. Alternativamente ou em adição, onde fluido pode ser

Petição 870190049778, de 28/05/2019, pág. 10/47 / 16 bombeado através do corpo, um lado do pistão pode ser exposto a uma pressão a montante interna e o outro lado do pistão pode ser exposta a uma pressão a jusante interna. O pistão pode ser anular.

[0016] Um pistão de controle pode ser configurado para gerar uma força de retenção atuando em uma direção e um pistão acionando cortador pode ser configurado para gerar uma força estendendo o cortador em uma direção oposta. O pistão de controle pode definir uma área eficaz maior do que o pistão acionando o cortador, de modo que o pistão de controle gera uma força maior para um dado diferencial de pressão.

[0017] O mecanismo de controle pode incluir um elemento configurável para restringir ou evitar o movimento de um elemento acionador de cortador. O elemento de controle pode ser móvel em relação ao corpo, por exemplo, o elemento pode ser axialmente móvel em relação ao corpo. O elemento pode ser localizável para manter o subalargador na primeira configuração e localizável em uma segunda posição para manter o subalargador na segunda configuração.

[0018] O elemento de controle pode cooperar com o corpo via uma forma de arranjo de came, por exemplo, um arranjo de fenda-J ou arranjo de chaveta. Assim, por exemplo, o movimento axial do elemento de controle em relação ao corpo pode fazer com que um seguidor de came sobre o elemento de controle avance ao longo de uma pista de came, diferentes partes da pista de came permitindo diferentes graus de movimento relativo entre o elemento de controle e o corpo.

[0019] O mecanismo de controle pode ser configurável para permitir uma mudança na configuração do subalargador. Onde o mecanismo de controle for acionado por pressão de fluido o mecanismo pode ser configurável para responder em uma maneira selecionada para aplicar pressão de fluido, por exemplo, em uma primeira maneira, para manter a configuração do subalargador e em uma segunda maneira para permitir uma mudança da

Petição 870190049778, de 28/05/2019, pág. 11/47 / 16 configuração do subalargador. Em uma forma de realização, o mecanismo de controle pode incluir um pistão diferencial anular, que é normalmente configurado para ser impulsionado em uma direção ascendente por um diferencial de pressão, para manter a configuração do subalargador. Entretanto, se uma restrição, tal como uma esfera ou tampão, for localizada dentro do pistão, uma pressão ascendente acima da esfera pode ser gerada para transladar o pistão de controle em uma direção descendente, para permitir uma mudança na configuração do subalargador. Em outras formas de realização, o pistão pode ser de outro modo configurável para criar uma restrição de fluxo sem requerer que uma restrição dentro ou sobre o pistão. O pistão de controle pode mover-se em uma direção descendente e ciclar o elemento de controle para dentro de uma posição alternativa. O pistão de controle pode continuar em um trajeto descendente até a restrição se ejetada. Uma vez a restrição seja ejetada, o pistão de controle pode reverter de volta para uma configuração normal, em que o pistão é impulsionado em uma direção ascendente, para manter a configuração do subalargador.

[0020] A sede em que a restrição aterrissa pode ser localizado dentro do pistão de controle e pode ser deslocado de um furo atravessante central. Uma fenda atravessante opondo-se à sede deslocada pode estender-se através do pistão de controle. A fenda atravessante pode ser dimensionada de modo que a restrição possa passar através ou ao longo da fenda. O diâmetro externo do pistão de controle pode ser associado a um correspondente furo de corpo. A restrição pode aterrissar e ser retida entre a sede deslocada do pistão de controle e o furo interno do corpo de união. Um segundo furo interno maior pode ser localizado axialmente a jusante da posição de aterrissagem da restrição, o furo interno maior sendo configurado de modo que a restrição deixará a sede quando o pistão de controle tiver se deslocado suficientemente para baixo. A restrição pode então mover-se mais para baixo e aterrissar em um mecanismo retentor. O pistão de controle pode agora mover-se para cima,

Petição 870190049778, de 28/05/2019, pág. 12/47 / 16 por exemplo, sob a influência de pressão diferencial.

[0021] O mecanismo de controle pode ser retido em um modo de manutenção de configuração por um membro retentor. O membro retentor pode ser configurado para reter o modo de manutenção de configuração quando uma pressão inversa, que é uma pressão diferencial atuando na direção inversa à direção de acionamento do pistão de controle, atua sobre o pistão de controle. O membro retentor pode ser configurado para retrair quando exposto à pressão de acionamento. O membro retentor pode compreender um pistão e um lado do pistão pode ser exposto a pressão corporal interna e o outro lado do pistão pode ser exposto a pressão corporal externa.

[0022] Embora a invenção seja descrita aqui principalmente com referência a subalargadores, aqueles de habilidade na arte reconhecerão que os aspectos da invenção são aplicáveis a outras ferramentas e dispositivos.

[0023] De acordo com um aspecto alternativo da presente invenção, é provido um dispositivo de furo descendente compreendendo: um corpo; um membro acionado com fluido montado sobre o corpo e sendo configurável para prover uma primeira configuração de dispositivo e uma segunda configuração de dispositivo, o dispositivo configurado para ser ciclado entre as primeira e segunda configurações; e um mecanismo de controle configurável para evitar ciclagem do dispositivo entre as primeira e segunda configurações e, assim, manter o dispositivo em uma selecionada das primeira e segunda configurações.

[0024] De acordo com outro aspecto da presente invenção, é provido um método operacional de dispositivo de furo descendente compreendendo: introduzir um dispositivo compreendendo um membro acionado por fluido dentro de um furo;

ciclar o membro acionado por fluido entre uma primeira configuração e uma segunda configuração;

Petição 870190049778, de 28/05/2019, pág. 13/47 / 16 manter o membro em uma selecionada das primeira e segunda configurações evitando a ciclagem entre as primeira e segunda configurações, e puxar o dispositivo do furo.

[0025] De acordo com mais um aspeto da presente invenção, é provida uma ferramenta de furo descendente compreendendo um corpo; um pistão de acionamento; um pistão retentor operativamente associado com o pistão acionador e tendo uma face configurada para ser exposta a pressão corporal externa e outra face configurada para ser exposta a pressão corporal interna, em que o pistão retentor é configurado para gerar uma força retentora de pistão acionador, quando a pressão corporal externa exceder a pressão corporal interna.

[0026] Muitas ferramentas e dispositivos de furo descendente caracterizam pistões acionadores de pressão diferencial, que são pistões que são acionados pela diferença entre a pressão de ferramenta interna e a pressão de ferramenta externa, às vezes referida como pressão de furo e pressão da coroa circular. Tipicamente, os pistões são configurados para serem acionados por elevada pressão de ferramenta interna. Entretanto, pode haver ocasiões quando a pressão externa excede a pressão interna, resultando no pistão sendo impulsionado em uma direção oposta da perpendicular. Isto pode danificar a ferramenta ou resultar em uma ação não pretendida, por exemplo, liberação de uma captura ou movimento de um seguidor de came ao longo de uma trajetória de came. Entretanto, com este aspecto da presente invenção, o pistão retentor pode servir para reter a posição ou configuração do pistão acionador, apesar da presença de uma pressão inversa.

[0027] O pistão acionador pode ter uma face configurada para ser exposta a uma pressão corporal interna e outra face configurada para ser exposta à pressão corporal externa, o pistão atuante sendo configurado de modo que, quando a pressão do corpo interna exceder a pressão de corpo externa o pistão é impulsionado para transladar em relação ao corpo.

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BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [0028] Estes e outros aspectos da presente invenção serão agora descritos, como exemplo, com referência aos desenhos anexos, em que:

a Figura 1 é uma vista seccional de um subalargador de acordo com uma forma de realização preferida da presente invenção, mostrada em uma configuração inicial;

as Figuras 2 a 10 são vistas em seção transversal do subalargador da Figura 1, mostrado em diferentes configurações; e as Figuras 11 e 12 são vistas seccionais ampliadas de partes de um mecanismo de controle do subalargador da Figura 1.

DESCRIÇÃO DETALHADA DOS DESENHOS [0029] Referência é primeiro feita à Figura 1 dos desenhos, que é uma vista seccional de um subalargador 10 de acordo com uma forma de realização preferida da presente invenção. O subalargador 10 é destinado para localização em uma coluna de perfuração ou unidade de fundo de furo (BHA) com uma broca (não mostrada) sendo provida na extremidade distal da coluna, embaixo do subalargador (à direita da Figura). Deste modo, o subalargador 10 compreende um corpo tubular 12, definindo um furo atravessante 14, de modo que o fluido pode ser bombeado da superfície, através da coluna incorporando o subalargador 10, até a broca, o fluido então passando de volta para a superfície através da coroa circular entre a coluna de perfuração e a parede de furo circundante.

[0030] O corpo 12 compreende numerosas seções corporais 12a,12b, 12c, 12d, que são acopladas entre si empregando-se acoplamentos roscados convencionais.

[0031] O subalargador 10 caracteriza três cortadores extensíveis 16 (somente um mostradonos desenhos). Como será descrito, quando o subalargador 10 está em uma primeira configuração, os cortadores 16 podem ser seletivamente mantidos ou presos em uma primeira posição retraída, como

Petição 870190049778, de 28/05/2019, pág. 15/47 / 16 ilustrado na figura 1, ou o subalargador 10 pode ser mantido em uma segunda configuração em que os cortadores 16 podem mover-se entre a posição retraída e uma posição de corte estendida (por exemplo, vide Figura 4).

[0032] Os cortadores 14 são formados sobre blocos cortadores 18, localizados nas janelas 20 de formato correspondente da janela do corpo 12. Cada bloco cortador 18 caracteriza uma face de came inclinada 22, que coopera com uma superfície de um pistão de came 24. O pistão de came 24 é normalmente impulsionado para assumir a posição como ilustrada na Figura 1, com os cortadores 16 retraídos por uma mola 26. Entretanto, quando a pressão de fluido interna dentro do subalargador 10 exceder a pressão da coroa circular em um grau suficiente e o subalargador estiver na segunda configuração, o pistão de came 24 pode transladar axialmente para baixo através do corpo 12, para estender os cortadores 16.

[0033] A face inferior das janelas de cortador 20 são formadas por uma unidade de retração de cortador secundária 28, que é normalmente fixada em posição. Entretanto, se suficiente força descendente for aplicada à unidade 28, via os cortadores 16, a unidade 28 pode mover-se para baixo independentemente do pistão de came 24, permitindo que os cortadores 16 retraiam-se mesmo quando o pistão de came 24 emperra na posição de extensão de corte. Outros detalhes da unidade de retração 28 são descritos na Publicação de Pedido de Patente dos Estados Unidos No. US2007/0089912 A1, cuja descrição é como incorporada aqui em sua totalidade.

[0034] O pistão de came 24 inclui um elemento tubular 30, que se estende através da unidade de retração de cortador secundária 28 e, na configuração como ilustrada na Figura 1, uma face inferior do elemento 30 encaixa com uma face superior de um elemento tubular 32, que faz parte de um mecanismo de controle 34. O elemento tubular 32 inclui uma válvula de aterrissagem de esfera 36 e um agarrador de esfera 38 é provido para receber as bolas que aterrissaram sobre a válvula 36. Como será descrito, o

Petição 870190049778, de 28/05/2019, pág. 16/47 / 16 mecanismo de controle 34 pode ser ciclado entre diferentes configurações pela aterrissagem de uma esfera na válvula 36 e então utilizando-se a pressão de fluido gerada através da esfera para mover os elementos do mecanismo de controle 34 axialmente para baixo. Quando o mecanismo de controle 34 alcança a extensão descendente de seu movimento, a esfera é movida para dentro do agarrador de esfera 38.

[0035] A extremidade inferior do mecanismo de controle 34 inclui um pistão de controle 40. Uma face inferior 42 do pistão 40 é exposta à pressão corporal interna, enquanto uma face superior de pistão 44 é exposta a pressão da coroa circular; a cavidade de corpo 45 acima do pistão 44 entre o elemento tubular 32 e a parede corporal fica em comunicação fluida com a coroa circular via um orifício de coroa circular 46.

[0036] O movimento axial do mecanismo de controle 34 em relação ao corpo 12 é controlado por um indexador 48. O indexador 48 é um mecanismo tipo fenda-J de três posições com um reajuste de “curso longo” e uma sequência de “curso curto”. Um acionamento de came faz que uma chaveta seja encaixada ou alinhada durante o curso longo e então desencaixada ou desalinhada durante o curso curto. A Figura 1 ilustra o indexador 48 na configuração de curso longo.

[0037] Embaixo do mecanismo de controle 34, o corpo 12 acomoda um pistão de carga de retenção ou inverso 50, que opera para reter o mecanismo de controle 34 em um modo existente. O pistão 50 inclui um elemento tubular 52, que se estende para cima e, na configuração ilustrada na Figura 1, a extremidade superior do elemento tubular 52 encaixa com uma superfície inferior do pistão de controle 40. Uma mola 54 solicita o pistão de carga inverso 50 para cima, em direção ao mecanismo de controle 34. Uma face interna do pistão 50 é exposta à pressão corporal interna, enquanto uma face inferior do pistão 50 é exposta a pressão da coroa circular, via um orifício de coroa circular 58.

Petição 870190049778, de 28/05/2019, pág. 17/47 / 16 [0038] Em operação, o subalargador 10 é instalado como mostrado na Figura 1 para disparo dentro do furo. Como descrito acima, o subalargador 10 será incorporado em uma BHA acima da broca. Quando a coluna de perfuração é construída acima do subalargador 10 e a coluna é disparada dentro do furo, haverá períodos quando a pressão hidrostática dentro da coroa circular circundando o subalargador 10 é mais elevada do que a pressão de fluido interna. Nesta situação, a pressão da coroa circular mais elevada impulsionará o pistão de carga inversa 50 para cima para encaixar com a face inferior do pistão de controle 40. Esta força, junto com a força provida pela mola de carga inversa 54 evita que o pistão de controle 40 mova-se para baixo sob a influência da pressão da coroa circular mais elevada. Tal movimento potencialmente reajustaria o indexador 48 e, assim, destravaria a ferramenta.

[0039] Uma vez que a coluna de perfuração tenha sido preparada até a apropriada profundidade, o fluido de perfuração será circulado através da coluna de perfuração. Isto resulta na pressão interna elevando-se acima da pressão da coroa circular externa. A pressão interna mais elevada faz com que o pistão de carga inverso 50 mova-se para longe do pistão de controle 40, como ilustrado na Figura 2 dos desenhos.

[0040] A pressão interna elevada também faz com que o pistão de controle 40 seja impulsionado para cima e o elemento tubular do mecanismo de controle 32 aplica uma força ascendente ao elemento tubular de pistão de came 30. A área de pistão de controle é maior do que a área de pistão de came, de modo que o pistão de controle 40 gera uma força maior. Também a mola de retorno 26 atua para retrair o pistão de came 24 de modo que os cortadores 16 sejam mantidos na posição retraída.

[0041] Assim, com o subalargador 10 nesta configuração, é possível para um operador perfurar através de um trajeto de sapata utilizando a broca, em segurança com o conhecimento de que os cortadores 16 não se estenderão enquanto o subalargador 10 é localizado dentro do tubo de revestimento.

Petição 870190049778, de 28/05/2019, pág. 18/47 / 16 [0042] Após o trajeto de sapata ter sido perfurado e desejar-se acionar os cortadores 16, uma esfera 60 é jogada dentro da coluna e aterrissada na válvula de controle 36, como ilustrado na Figura 3.

[0043] A presença da esfera 60 na válvula 36 restringe o fluxo de fluido através do subalargador 10 para a seção inferior da coluna é faz com que a força de pressão de fluido dominante seja comutada de debaixo do pistão de controle 40 para acima do pistão 40, de modo que o pistão de controle 40 é acionado para baixo. Isto é auxiliado pela pressão diferencial atuando sobre o pistão de came 24, que experimenta a mais elevada pressão de fluido atuando acima da espera 60. A válvula de aterrissagem de esfera 36 pode tomar a forma de uma sede deslocada 65, como ilustrado na figura 11. Uma fenda atravessante 66 é cortada através do corpo de válvula opondo-se à sede 65. O diâmetro externo do corpo de válvula é unido com um correspondente furo interno de corpo 67. A esfera 60 aterrissa no e é retida entre a sede deslocada 65 e o furo interno 67.

[0044] O pistão de controle 40 pode assim ser acionado para uma posição em que o indexador 48 é reajustado. A fenda atravessante 66 é dimensionada de modo que a bola 60 possa mover-se para baixo da fenda 66 e então ser ejetada através de um furo de seção maior 68, assim, desviando-se da sede deslocada 65 e passando para dentro do agarrador de esfera 38, como ilustrado nas Figuras 4 e 12.

[0045] Quando o fluxo através do subalargador 10 é reestabelecido em seguida ao movimento da bola 60 para o agarrador de bola 38, o pistão de pressão inversa 50 é acionado para baixo para longe do pistão de controle 40, como ilustrado na Figura 5 dos desenhos. Também o pistão de controle 40 é movido para cima para dentro da posição de curto curso, em que o pistão de controle 40 experimenta um curso limitado devido às chavetas do indexador 48 sendo desalinhadas. A configuração do indexador 48 assim para o pistão de controle 40 e o elemento tubular 32 perto de contato com o elemento

Petição 870190049778, de 28/05/2019, pág. 19/47 / 16 tubular de pistão de came 30, permitindo que a unidade de came mova-se entre a posição ativada ou estendida do cortador, como ilustrado na Figura 5, e a posição retraída ou desativada do cortador, dependendo de se o fluxo através da coluna está ativado ou desativado.

[0046] Será observado pela figura 5 que, na posição ativada, um orifício 62 do elemento tubular da unidade de came 30 está agora em comunicação fluida com um bico de jateamento 64, provido na unidade de retração de cortador secundária 28. Isto provê uma queda de pressão que indica para o operador que os cortadores 16 foram estendidos.

[0047] Se as bombas de superfície forem desligadas, o subalargador 10 desativar-se-á, como ilustrado na Figura 6 dos desenhos. Em particular, a mola de retorno de unidade de came 26 elevará o pistão de came 24, fazendo com que os cortadores 16 retraiam-se para dentro do corpo 12. Também o pistão de carga inverso 50 estender-se-á para cima, sob a influência da mola 54, para reencaixar no pistão de controle 40 e manter o pistão 40 na posição de curso curto. Se as bombas fossem ligadas novamente, a ferramenta ativarse-ia e assumiria a configuração como ilustrado na Figura 5. Este caso permanece até outra bola 60 cair dentro do subalargador 10.

[0048] Assim, o subalargador 10 pode ser mantido na segunda configuração, em que os cortadores 16 são móveis entre as posições retraída e estendida.

[0049] Quando o subalargador não é mais requerido, outra bola é jogada dentro da ferramenta, como ilustrado na Figura 7 dos desenhos. Esta Figura mostra uma segunda bola 60b que aterrissou na válvula 36. Como descrito acima, isto faz com que a força de pressão do fluido dominante seja comutada de debaixo do pistão de controle 40 para cima do pistão 40 e o pistão de controle 40 será assim acionado para baixo, auxiliado pela força de pressão do fluido atuando sobre o pistão de came 24. O pistão de controle 40 pode assim ser acionado para dentro da posição de reajuste e a bola 60b

Petição 870190049778, de 28/05/2019, pág. 20/47 / 16 ejetada para dentro do agarrador de bola 38, como ilustrado na Figura 8 dos desenhos.

[0050] Quando o fluxo através do subalargador 10 é reestabelecido, como ilustrado na Figura 9 dos desenhos, o pistão de pressão inverso 50 é acionado para baixo para longe do pistão de controle 40 e o pistão de controle 40 move-se para cima para dentro da posição de longo curso. Nesta posição, o pistão de controle 40 encaixa com a unidade de came e aciona o pistão de came 24 para a posição desativada, em que os cortadores 16 são retraídos.

[0051] Observamos pela Figura 9 que os orifícios 62 estão agora isolados dos bicos de jateamento 64, assim provendo um aumento na pressão do tubo vertical, que é prontamente identificável pelo operador, indicando que a ferramenta foi travada fechada com sucesso.

[0052] Se as bombas forem desligadas, o subalargador 10 permanece desativado, como ilustrado na Figura 10 dos desenhos. Entretanto, observamos que o pistão de carga inverso 50 reencaixa com o pistão de controle 40, assegurando que o pistão 40 é mantido na posição de curso longa. Se as bombas forem ligadas novamente, o subalargador 10 permanece desativado, assumindo a posição como ilustrada na Figura 9. O subalargador 10 pode assim ser mentido na primeira configuração, com os cortadores 16 retraídos, até outra bola ser jogada.

[0053] Assim, o subalargador 10 pode ser seletivamente mantida nas primeira e segunda configurações. O subalargador 10 pode ser travado na primeira configuração, com os cortadores 16 retraídos, para correr dentro, perfurando através do trajeto de sapata, e também quando a seção tiver sido completada para minimizar o tempo requerido para puxar para fora do furo enquanto circulando fluido através do subalargador 10.

[0054] Além disso, o subalargador também permite que o operador seletivamente mova o subalargador entre as primeira e segunda configurações. Por exemplo, se um operador desejar assegurar que uma zona

Petição 870190049778, de 28/05/2019, pág. 21/47 / 16 instável de seção intermediária curta, digamos, de 200 metros, seja aberta usando-se o subalargador, o subalargador 10 pode ser configurado para permitir que os cortadores 16 estendam-se somente quando o subalargador 10 for localizado dentro da zona instável. Em muitas operações atuais, a inteira seção teria que ser subalargada, resultando em milhares de metros da seção sendo desnecessariamente subalargada, com os associados risco e custo adicionados.

[0055] A provisão de um subalargador 10 “sob demanda” também provê uma vantagem útil em situações de contingência, onde problemas de perfuração imprevistos podem ser resolvidos por subalargamento.

Claims

1. Dispositivo de furo descendente (10) compreendendo: um corpo (12); e, um membro acionado por fluido (16), montado sobre o corpo (12) e sendo configurável para prover uma primeira configuração de dispositivo e uma segunda configuração de dispositivo, sendo o dispositivo de furo descendente (10) configurado para ser ciclado entre as primeira e segunda configurações, caracterizado pelo fato de compreender ainda um mecanismo de controle (40, 48) configurável para evitar a ciclagem do dispositivo de furo descendente (10) entre as primeira e segunda configurações e, assim, manter o dispositivo de furo descendente (10) em uma configuração selecionada das primeira e segunda configurações, em que o corpo (12) define uma passagem atravessante (14), por meio da qual fluido pode ser bombeado através do corpo (12) e para dentro de uma seção da coluna de perfuração embaixo do corpo (12) em ambas as primeira e segunda configurações.

2. Dispositivo de furo descendente (10) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que é um subalargador (10) e o membro acionado por fluido é constituído por cortadores extensíveis (16), em que, na primeira configuração, os cortadores (16) são retraídos e, na segunda configuração, os cortadores (16) são móveis entre as posições retraída e estendida.

3. Dispositivo de furo descendente (10) de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o mecanismo de controle (40, 48) é acionado por pressão de fluido.

4. Dispositivo de furo descendente (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que: um pistão é utilizado para acionar pelo menos um dos cortadores (16) e o mecanismo de controle (40, 48); e, um lado do pistão é configurado para ser exposto a uma pressão de corpo interna e o outro lado do pistão é configurado

Petição 870190107877, de 24/10/2019, pág. 5/8

2 / 4 para ser exposto a uma pressão de corpo externa.

5. Dispositivo de furo descendente (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 4, caracterizado pelo fato de: que o mecanismo de controle (40, 48) inclui um pistão de controle configurado para gerar uma força de retenção atuando em uma direção; e, um pistão acionador de cortador é configurado para gerar uma força estendendo o cortador, atuando em uma direção oposta.

6. Dispositivo de furo descendente (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 5, caracterizado pelo fato de que o mecanismo de controle (40, 48) inclui um elemento de controle configurável para pelo menos limitar o movimento de um elemento acionador de cortador.

7. Dispositivo de furo descendente (10) de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o elemento de controle é móvel em relação ao corpo (12).

8. Dispositivo de furo descendente (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 7, caracterizado pelo fato de que o mecanismo de controle (40, 48) é configurável pra permitir uma mudança na configuração do subalargador.

9. Dispositivo de furo descendente (10) de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 8, caracterizado pelo fato de que o mecanismo de controle (40, 48) é acionado por pressão de fluido e é configurável para responder, em uma maneira selecionada, à pressão de fluido aplicada.

10. Dispositivo de furo descendente (10), de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 9, caracterizado pelo fato de que o mecanismo de controle (40, 48) é configurado para ser retido em um modo de manutenção de configuração por um membro retentor.

11. Método de operação de dispositivo de furo descendente (10), compreendendo as etapas de:

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3 / 4 passar um dispositivo de furo descendente (10) compreendendo um membro acionado por fluido (16) dentro de um furo; e, ciclar o membro acionado por fluido (16) entre uma primeira configuração e uma segunda configuração;

caracterizado pelo fato de compreender ainda as etapas de:

bombear fluido através de uma passagem (14) no corpo (12) do dispositivo de furo descendente (10) em uma seção de uma coluna de perfuração abaixo do corpo (12) enquanto o membro acionado por fluido (16) está em ambas as primeira segunda configurações;

manter o membro acionado por fluido (16) em uma selecionada das primeira e segunda configurações ao evitar ciclagem entre as primeira e segunda configurações; e, puxar o dispositivo de furo descendente (10) do furo.

12. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o dispositivo é um subalargador (10) e o membro acionado por fluido é constituído de cortadores extensíveis (16), em que, na primeira configuração, os cortadores (16) são retraídos e, na segunda configuração, os cortadores são móveis entre as posições retraída e estendida.

13. Método de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de compreender ainda montar o subalargador (10) em uma coluna de perfuração acima de um cortador piloto.

14. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 ou 13, caracterizado pelo fato que compreende ainda passar o subalargador (10) dentro do furo na primeira configuração.

15. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações

12 ou 13, caracterizado pelo fato que compreende ainda passar o subalargador (10) dentro do furo na segunda configuração.

16. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações

13 a 15, caracterizado pelo fato de que compreende ainda puxar o subalargador

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4 / 4 (10) do furo na primeira configuração.

17. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 16, caracterizado pelo fato de que compreende montar o subalargador (10) em uma coluna e circular fluido através da coluna enquanto o subalargador (10) está sendo puxado do furo.