ES2604126T3 - Finalización de una perforación de un pozo de almacenamiento - Google Patents
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Abstract
FInalización de una perforación de un pozo de almacenamiento (1) de una caverna de aire comprimido (2) que comprende una sarta (4) de tubos de soporte, una sarta (5) de tubos de anclaje, una sarta (6) de tubos de revestimiento de un primer material y una sarta (3) de tubos de producción que se extiende en la caverna de aire comprimido (2), caracterizada por que la sarta (6) de tubos de producción como anillo cortante (10) del tubo de revestimiento, en su extremo que conduce al pozo de almacenamiento (1), comprende al menos una sección del tubo de revestimiento a base de un segundo material anticorrosivo, que es diferente del primer material, por que el anillo cortante (10) está conectado a la sarta (6) del tubo de revestimiento a través de un manguito de tubo a base de un tercer material y por que el tercer material es diferente del primer y segundo material.
Description
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DESCRIPCION
Finalizacion de una perforacion de un pozo de almacenamiento
La invencion se refiere a la finalizacion de una perforacion de un pozo de almacenamiento de una caverna de aire comprimido que comprende una sarta de tubos de soporte, una sarta de tubos de anclaje, una sarta de tubo des revestimiento de un primer material y una sarta de tubos de produccion que se extiende en la caverna de aire comprimido.
Finalizaciones de una perforacion de este tipo son conocidas en el estado de la tecnica especialmente para pozos de produccion de petroleo y gas en las mas diversas realizaciones, vease el documento US 3.796.044.
Del documento WO 01/71157 A1 es conocida una finalizacion de una perforacion de pozos submarinos de produccion de gas o petroleo. La ailt descrita finalizacion de una perforacion corresponde fundamentalmente a una finalizacion de una perforacion habitual de los asf llamados sondeos de produccion. Estos incluyen usualmente una sarta de tubos verticales, una sarta de tubos de anclaje y una sarta de tubos de produccion. Esta ultima incluye, dependiendo de la profundidad final del pozo, eventualmente varias sartas de tubos intermedios y una sarta de tubos de produccion que comprende una sarta de tubos de revestimiento (tubenas de revestimiento) y una sarta de tubos de produccion o una sarta de tubos ascendentes (entubacion).
El diametro habitual de los tubos de produccion en los sondeos de produccion esta entre 6 5/8 y 9 5/8 pulgadas.
Entubados de perforaciones y finalizaciones similares encuentran aplicacion en la excavacion de galenas de cavernas de sal o en perforaciones de cavernas con el fin de almacenar y extraer el gas de combustion.
Del documento EP 1 515 128 A1 son conocidos un procedimiento y una disposicion para la prueba de estanqueidad de perforaciones de cavernas.
En particular, las cavernas en yacimientos salfferos son tambien utilizadas como depositos de aire comprimido, en donde, en analogfa a las centrales de acumulacion por bombeo, en periodos de carga inferior de la red electrica, el aire se inyecta en las cavernas, y en periodos de carga maxima el aire comprimido se descomprime de forma rentable. Con cavernas almacenadoras de aire comprimido de este tipo se han de alcanzar rendimientos de alrededor del 70%.
La inyeccion y descarga del aire comprimido puede tener lugar, por ejemplo, a traves de orificios correspondientemente configurados como elemento de conexion entre instalaciones a cielo abierto y la caverna de sal.
A diferencia de la inyeccion y descarga de gas natural en las cavernas de sal, se requiere en el funcionamiento de las cavernas de almacenamiento de aire comprimido la realizacion de caudales mas altos. Aparte de esto, en el caso de la produccion de caudales mas altos, resultan perdidas de presion debidas a la friccion incrementadas y mas altas solicitaciones por cambios de presion del revestimiento.
Finalmente, las estructuras de perforaciones estan expuestas, bajo determinadas circunstancias, a una corrosion elevada, ya que el aire comprimido humedo, a diferencia del gas de combustion, es relativamente corrosivo.
La invencion se basa en la mision de proporcionar una finalizacion de una perforacion de un pozo de almacenamiento de una caverna de aire comprimido con la que sea especialmente posible transportar caudales de aire comprimido altos y que sea adecuada para una solicitacion incrementada por cambios de presion, asf como para el transporte de un medio corrosivo.
El problema en el que se basa la invencion se resuelve mediante una finalizacion de una perforacion de un pozo de almacenamiento de una caverna de aire comprimido que comprende una sarta de tubos de soporte, una sarta de tubos de anclaje, una sarta de tubos de revestimiento a base de un primer material y una sarta de tubos de produccion que se extiende en la caverna de aire comprimido, distinguiendose la finalizacion de la perforacion conforme a la invencion porque la sarta de tubos de produccion como anillo cortante del tubo de revestimiento, en su extremo que conduce al pozo de almacenamiento, comprende en cada caso un ramal del tubo de revestimiento o una seccion del tubo de revestimiento a base de un segundo material anticorrosivo, que es diferente del primer material, porque el anillo cortante del tubo de revestimiento esta conectado a la sarta de tubos de revestimiento a traves de un manguito de tubo aislante a base de un tercer material y porque el tercer material es diferente del primer y segundo material.
La expresion “sarta de tubos de revestimiento”, aqrn utilizada, corresponde a la expresion “tubena de revestimiento” utilizada frecuentemente en la jerga de los expertos. La expresion “sarta de tubos de produccion” en el sentido de la presente solicitud se denomina en la jerga de los expertos sarta de tubos ascendentes o entubacion. Cuando en el siguiente texto se menciona el termino “revestimiento”, este termino se refiere a los distintos tramos de tubenas o bien sartas de tubenas de revestimiento que componen el inventario del pozo cementado permanente.
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El denominado tubo de revestimiento, es decir, la tubena de revestimiento forma habitualmente la ultima sarta de tubos de produccion que esta cementada en el pozo.
En particular, la ultima sarta de tubos de revestimiento cementada tiene que cumplir requisitos espedficos con respecto a la resistencia al colapso y a la presion interna, asf como con respecto a la resistencia a la corrosion.
Conforme a la invencion esta previsto, por lo tanto, configurar la sarta de tubos de revestimiento con un anillo cortante del tubo de revestimiento de un material resistente a la corrosion, que es diferente del primer material de la sarta de tubos de revestimiento restante.
Como anillo cortante del tubo en el sentido de la presente solicitud se designa al menos un tramo del tubo o ramal del tubo o seccion del tubo que forma el extremo delantero de la sarta de tubos respectiva.
Particularmente conveniente y ventajoso es que el anillo cortante del tubo de revestimiento de la finalizacion de una perforacion conforme a la invencion este formado por un acero inoxidable resistente a la corrosion.
Como primer material puede estar previsto, por ejemplo, un acero no aleado.
Particularmente ventajoso es que la seccion del tubo de revestimiento del primer material este revestida con una resina sintetica, por ejemplo con un polfmero.
Convenientemente, el espacio anular entre la sarta de tubos de produccion y la sarta de tubos de revestimiento por encima del anillo cortante del tubo de revestimiento esta estanqueizado contra la caverna de aire comprimido, de tal manera que solo se expone el anillo cortante del tubo de revestimiento a la caverna de aire comprimido.
En una variante particularmente ventajosa de la finalizacion de perforacion de acuerdo con la invencion esta previsto que el manguito de tubo este configurado como doble manguito, que en cada caso aloja una seccion de rosca de una seccion del tubo.
Como ya se menciono anteriormente, el manguito de tubo esta formado por un tercer material que es diferente del primer y segundo material, de modo que de esta manera se evita de manera fiable una corrosion por contacto entre el anillo cortante del tubo de revestimiento y el resto de la sarta del tubo de revestimiento.
El manguito de tubo puede estar configurado, por ejemplo, como manguito doble, que en cada caso aloja una seccion de rosca de una seccion del tubo.
En una variante particularmente ventajosa se ha previsto que el manguito de tubo este formado por un polfmero reforzado con fibras de vidrio. El manguito de tubo puede estar configurado en este caso de tal manera que las secciones de tubos a conectar unas con otras se apliquen de modo que no esten expuestos a solicitaciones por cambios de presion dignas de mencion.
La sarta de tubos de produccion puede ser sellada con una empaquetadura en el interior de la sarta de tubos de revestimiento a la altura del manguito o por debajo del manguito. Por una empaquetadura en el sentido de la presente invencion se entiende un elemento de cierre anular susceptible de ser cerrado de forma hidraulica, neumatica o mecanica. Como empaquetadura puede estar prevista, por ejemplo, una empaquetadura de revestimiento permanente. Tales empaquetadores de revestimiento o tambien soportes de revestimiento son conocidos en el estado de la tecnica como las llamadas empaquetaduras permanentes o las llamadas empaquetaduras recuperables.
En el caso de una variante ventajosa de la finalizacion de una perforacion segun la invencion esta previsto que el tubo extremo de la sarta de tubos de produccion este introducida como tubo de inmersion en la caverna de aire comprimido.
La sarta de tubos de produccion puede estar enteramente compuesta, por ejemplo, de un acero inoxidable resistente a la corrosion.
En una variante preferida de la invencion el tubo extremo de la sarta de tubos de produccion se extiende en el cuello de la caverna de la caverna de aire comprimido. El diametro de la sarta de tubos de produccion puede ser, por ejemplo, de aproximadamente 16 pulgadas, lo cual, comparado con la sarta de tubos ascendentes de un sondeo de produccion de petroleo o un sondeo de produccion de gas natural, es relativamente grande.
Es particularmente ventajoso que el espacio anular entre la sarta de tubos de produccion y la sarta de tubos de revestimiento este relleno con un fluido protector por encima del sellado hacia la caverna de aire comprimido. Como fluido protector puede estar previsto un gas protector o un lfquido protector. Como gas protector entra en consideracion, por ejemplo, el nitrogeno.
La invencion se explica a continuacion con ayuda de un ejemplo de realizacion representado en los dibujos.
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Muestran:
La Figura 1, una vista en corte esquematica a traves de una finalizacion de una perforacion de acuerdo con la invencion,
la Figura 2, una vista ampliada de la finalizacion representada en la figura 1 en la zona de una empaquetadura que estanqueiza la sarta de tubos de produccion y
la Figura 3, una a vista ampliada detallada del detalle III en la Figura 2.
En la Figura 1 se muestra esquematicamente un pozo de almacenamiento 1 de una caverna de aire comprimido 2. La caverna de aire comprimido 2 esta configurada como una caverna en un yacimiento salffero, en donde sirve para la inyeccion y descarga de aire comprimido. La inyeccion y descarga del aire comprimido tiene lugar a lo largo de una sarta 3 de tubos de produccion, suspendido en la cabeza del pozo a traves de una denominada brida de soporte de la entubacion. La brida de soporte de la entubacion es una pieza de empalme de acero que esta embridada de manera conocida en la cabeza del pozo y en donde la sarta 3 de tubos de produccion esta depositada o bien suspendida.
La cabeza del pozo no se muestra en los dibujos por motivo de una representacion simplificada.
La finalizacion de la perforacion de acuerdo con la invencion comprende de manera conocida una sarta 4 de tubos verticales, una sarta 5 de tubos de anclaje, asf como una sarta 6 de tubos de revestimiento.
La sarta 4 de tubos verticales es una sarta de tubos apisonados que unicamente sirve para asegurar las capas de sedimentos superiores. La sarta 5 de tubos de anclaje absorbe de una manera conocida las cargas del revestimiento.
La sarta 6 de tubos de revestimiento esta cementada en el pozo de almacenamiento 1.
La sarta 6 de tubos de revestimiento esta suspendida en el llamado cabezal del revestimiento y, dependiendo de la profundidad final del pozo de almacenamiento 1, la sarta 6 de tubos de revestimiento puede estar antepuesta eventualmente tambien a las sartas de tubos intermedios.
La sarta 6 de tubos de revestimiento cementado sirve en primer termino para estabilizar el pozo y la separacion hidraulica de los horizontes atravesados por el pozo de almacenamiento 1. En el interior de la sarta 6 de tubos de revestimiento la sarta 3 de tubos de produccion esta sellada por medio de una empaquetadura 7.
La empaquetadura 7 esta configurada en el presente caso como empaquetadura permanente con juntas flexibles. El espacio anular 8 por encima de la empaquetadura 7 esta relleno de un medio protector del espacio anular, por ejemplo de un lfquido protector del espacio anular. Este sirve para mantener una distribucion de la presion constante en el espacio anular 8 para la proteccion del revestimiento y del espacio anular cementado 9. Ademas de ello, el lfquido protector del espacio anular sirve para evitar la corrosion del interior de la sarta 6 de tubos de revestimiento y el exterior de la sarta 3 de tubos de produccion. Finalmente, el lfquido protector del espacio anular actua de forma aislante, en el sentido de que permite minimizar las oscilaciones de temperatura durante el funcionamiento de almacenamiento de la caverna de aire comprimido 2.
En lugar de un lfquido protector del espacio anular puede estar previsto tambien un gas protector, por ejemplo nitrogeno.
En el ejemplo de realizacion descrito la sarta 6 de tubos de revestimiento posee un diametro de 20 pulgadas a lo largo de aproximadamente del 95% de la longitud total de la instalacion. Esta se compone, con la excepcion de un anillo cortante 10 del revestimiento, de un acero no aleado, que presenta un espesor de pared de 16,13 mm y esta provisto en el interior de un revestimiento de material sintetico para evitar la corrosion.
Como se deduce especialmente de la Figura 3, la sarta 6 de tubos de revestimiento comprende un anillo cortante 10 del tubo de revestimiento que puede comprender una o mas secciones del tubo que se componen de un acero inoxidable aleado. El anillo cortante del tubo de revestimiento posee asimismo un diametro exterior de 20 pulgadas y esta conectado a la sarta 6 de tubos de revestimiento con un manguito aislante 11. El manguito aislante 11 esta formado como manguito doble por dos extremos de manguito y se compone de un material sintetico reforzado con fibras de vidrio. Esto provoca una separacion galvanica entre la sarta 6 de tubos de revestimiento de acero inoxidable no aleado y el anillo cortante 10 del tubo de revestimiento de acero inoxidable.
La sarta 3 de tubos de produccion posee un diametro exterior de 16 pulgadas a lo largo de aproximadamente el 90% de su longitud de instalacion y esta realizado completamente de acero inoxidable aleado.
Como ya se ha mencionado anteriormente, la sarta 3 de tubos de produccion esta sellada por medio de la empaquetadura permanente 7 frente a la sarta 6 de tubos de revestimiento, estando incorporada la empaquetadura 7 aproximadamente a la altura del manguito aislante 11 o por debajo del manguito aislante 11, de tal manera que
solo el anillo cortante del tubo 6 de revestimiento queda expuesto a la atmosfera corrosiva de la caverna de aire comprimido 2.
La sarta 3 de tubos de produccion esta introducida, como se puede deducir, en particular, de las Figuras 1 y 2, relativamente profunda en el cuello 12 de la caverna de tal manera que la sarta 3 de tubos de produccion se pueda 5 cerrar temporalmente allf, por ejemplo con un denominado obturador del puente recuperable 13. Por un obturador del puente se entiende generalmente un cierre del pozo a modo de tapon, que se puede depositar y liberar a modo de una empaquetadura.
Lista de simbolos de referencia
- 1 Pozo de almacenamiento
- 10
- 2 Caverna de aire comprimido
- 3 Sarta de tubos de produccion
- 4 Sarta de tubos verticales
- 5 Sarta de tubos de anclaje
- 6 Sarta de tubos de revestimiento
- 15
- 7 Empaquetadura
- 8 Espacio anular
- 9 Espacio anular de cemento
- 10 Anillo cortante del tubo de revestimiento
- 11 Manguito aislante
- 20
- 12 Cuello de la caverna
- 13 Obturador del puente
Claims (12)
- 510152025303540REIVINDICACIONES1. FInalizacion de una perforacion de un pozo de almacenamiento (1) de una caverna de aire comprimido (2) que comprende una sarta (4) de tubos de soporte, una sarta (5) de tubos de anclaje, una sarta (6) de tubos de revestimiento de un primer material y una sarta (3) de tubos de produccion que se extiende en la caverna de aire comprimido (2), caracterizada por que la sarta (6) de tubos de produccion como anillo cortante (10) del tubo de revestimiento, en su extremo que conduce al pozo de almacenamiento (1), comprende al menos una seccion del tubo de revestimiento a base de un segundo material anticorrosivo, que es diferente del primer material, por que el anillo cortante (10) esta conectado a la sarta (6) del tubo de revestimiento a traves de un manguito de tubo a base de un tercer material y por que el tercer material es diferente del primer y segundo material.
- 2. FInalizacion de una perforacion de un pozo de almacenamiento segun la reivindicacion 1, caracterizada por que el anillo cortante (10) del tubo de revestimiento esta compuesto por un acero inoxidable anticorrosivo y/o por que el primer material es un acero no aleado.
- 3. FInalizacion de una perforacion de un pozo de almacenamiento segun una de las reivindicaciones 1 o 2, caracterizada por que las secciones del tubo de revestimiento a base del primer material estan revestidas con una resina sintetica, por ejemplo con un polfmero.
- 4. FInalizacion de una perforacion de un pozo de almacenamiento segun una de las reivindicaciones 1 a 3, caracterizada por que el espacio anular (8) entre la sarta (3) del tubo de produccion y la sarta (6) de tubos de revestimiento por encima del anillo cortante (10) del tubo de revestimiento esta impermeabilizado contra la caverna de aire comprimido (2).
- 5. FInalizacion de una perforacion de un pozo de almacenamiento segun una de las reivindicaciones 1 a 4, caracterizada por que el manguito de tubo esta configurado como manguito doble que en cada caso aloja una seccion de rosca de una seccion del tubo.
- 6. FInalizacion de una perforacion de un pozo de almacenamiento segun una de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizada por que el manguito de tubo se compone de un polfmero reforzado con fibras de vidrio.
- 7. FInalizacion de una perforacion de un pozo de almacenamiento segun una de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizada por que la sarta (3) de tubos de produccion, dentro de la sarta (6) de tubos de revestimiento a la altura del manguito o por debajo del manguito, esta estanqueizada con una empaquetadura (7), preferiblemente por que como empaquetadura (7) esta prevista una empaquetadura permanente.
- 8. FInalizacion de una perforacion de un pozo de almacenamiento segun una de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizada por que el tubo extremo de la sarta (6) del tubo de produccion esta introducida como tubo de inmersion dentro de la caverna de aire comprimido (2).
- 9. FInalizacion de una perforacion de un pozo de almacenamiento segun una de las reivindicaciones 1 al 8, caracterizada por que la sarta (3) de tubos de produccion esta compuesta totalmente por acero inoxidable anticorrosivo.
- 10. FInalizacion de una perforacion de un pozo de almacenamiento segun una de las reivindicaciones 1 al 9, caracterizada por que el espacio anular (8) entre la sarta (3) de tubos de produccion y la sarta (6) de tubos de revestimiento esta relleno de un fluido protector.
- 11. FInalizacion de una perforacion de un pozo de almacenamiento segun la reivindicacion 10, caracterizada por que como fluido protector esta previsto un gas protector o un lfquido protector.
- 12. FInalizacion de una perforacion de un pozo de almacenamiento segun una de las reivindicaciones 1 al 11, caracterizada por que la sarta de tubos de produccion puede ser cerrada en su extremo delantero.
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