MX2008015714A - Metodo de expansion radial de un elemento tubular. - Google Patents

Metodo de expansion radial de un elemento tubular.

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Abstract

La invención se relaciona con un método de expansión radial de un elemento tubular que se extiende al interior de un pozo perforado formado en un yacimiento terrestre. El método comprende inducir la pared del elemento tubular a flexionarse radialmente hacia fuera y en una dirección axialmente inversa de tal manera que forme una sección tubular expandida extendiéndose alrededor de una sección tubular remanente del elemento tubular, en donde la flexión ocurre en una zona de flexión del elemento tubular. El método adicionalmente comprende aumentar la longitud de la sección tubular expandida induciendo la zona de flexión a moverse en dirección axial en relación con la sección tubular remanente. La pared incluye un material que se deforma de manera plástica en la zona de flexión durante el proceso de flexión de tal manera que la sección tubular expandida retiene una forma expandida como resultado de esa deformación plástica.

Description

METODO DE EXPANSION RADIAL DE UN ELEMENTO TUBULAR Descripción de la invención La presente invención se relaciona con un método de expansión radial de un elemento tubular. La expansión de elementos tubulares se aplica en varios campos de la tecnología tales como, por ejemplo la industria de producción de petróleo y gas a partir de un pozo perforado formado en un yacimiento terrestre. Los pozos perforados se proveen generalmente con uno o más entubados o revestimientos para proporcionar estabilidad a la pared del pozo perforado, y/o proporcionar un aislamiento por zonas entre diferentes capas de formación terrestre. Los términos "entubado" y "revestimiento" se refieren a elementos tubulares para ' soportar y estabilizar la pared del pozo perforado, con lo cual se entiende generalmente que un entubado se extiende desde la superficie hacia el interior del pozo perforado y que el revestimiento se extiende desde una ubicación dentro del pozo hasta más al interior del pozo perforado. Sin embargo, en el presente contexto, los términos "entubado" y "revestimiento" se usan de manera intercambiable e indistintamente . En la construcción convencional de pozos perforados, se colocan varios entubados a diferentes intervalos de profundidad, en una disposición alojada, en la cual cada Ref . : 198814 entubado subsiguiente es descendido a través del entubado anterior y por lo tanto debe tener un diámetro más pequeño que el entubado anterior. Como resultado, el tamaño disponible de la sección transversal del pozo perforado para la producción de petróleo y gas decrece con la profundidad. Para aliviar esta desventaja, se ha convertido en una práctica expandir radialmente elementos tubulares en el pozo perforado después de descenderlo a la profundidad requerida, por ejemplo para formar un entubado o sección de revestimiento expandido o un encamisado contra un entubado existente. También, se ha propuesto expandir radialmente cada entubado subsiguiente al mismo diámetro que el entubado anterior para formar un pozo perforado de agujero uniforme. Por lo tanto se logra que el diámetro disponible del pozo perforado se mantenga substancialmente constante a lo largo de (una porción de) su profundidad contrario a la disposición alojada convencional. EP 1438483 Bl describe un método de expansión radial de un elemento tubular en un pozo perforado con el cual el elemento tubular, en estado no expandido, se une inicialmente a una columna de perforación durante la perforación de una nueva sección de pozo perforado. Posteriormente el elemento tubular es expandido radialmente y liberado desde la columna de perforación. Para expandir el elemento tubular de pozo perforado, se utiliza generalmente un expansor cónico con un diámetro externo más grande substancialmente igual al diámetro tubular requerido después de la expansión. El expansor es bombeado, empujado o jalado a través del elemento tubular. El método puede dar lugar a fuerzas de fricción elevadas que necesitan superarse, entre el expansor y la superficie interna del elemento tubular. También, existe un riesgo de que el expansor se atore en el elemento tubular. EP 0044706 A2 describe un método de expansión radial de un tubo flexible de material tejido o tela por eversión del mismo en un pozo perforado, para separar fluido de perforación bombeado al interior del pozo perforado de los detritos de perforación que fluyen hacia la superficie. A pesar de que en algunas aplicaciones las técnicas de expansión conocidas han indicado resultados prometedores, existe una necesidad por un método mejorado de expansión radial de un elemento tubular. De conformidad con la invención se proporciona un método de expansión radial de un elemento tubular que se extiende al interior de un pozo perforado formado en un yacimiento terrestre, el método comprende inducir la pared del elemento tubular a flexionarse radialmente hacia fuera y en una dirección axialmente inversa de tal manera que forme una sección tubular expandida extendiéndose alrededor de una sección tubular remanente del elemento tubular, en donde la flexión ocurre en una zona de flexión del elemento tubular, y en donde el método adicionalmente comprende aumentar la longitud de la sección tubular expandida induciendo la zona de flexión a moverse en dirección axial en relación con la sección tubular remanente, y en donde la pared incluye un material que se deforma de manera plástica en la zona de flexión durante el proceso de flexión de tal forma que la sección tubular expandida retiene una forma expandida como resultado de la deformación plástica. Por lo tanto, el elemento tubular se voltea desde dentro hacia fuera efectivamente durante el proceso de flexión. La zona de flexión define la ubicación en la que tiene lugar el proceso de flexión. Al inducir la zona de flexión a moverse en dirección axial a lo largo del elemento tubular se logra que el elemento tubular se expanda progresivamente sin necesidad de un expansor que tiene que empujarse, jalarse o bombearse a través del elemento tubular. Además la sección tubular expandida retiene su forma debido a la deformación plástica, que es una deformación permanente, de la pared. De esta manera se logra que la sección tubular expandida mantenga automáticamente su forma expandida, es decir, no necesita ejercerse ninguna fuerza externa a la sección tubular expandida para que mantenga su forma expandida. Si, por ejemplo, la sección tubular expandida se ha expandido contra la pared del pozo perforado como resultado de la flexión de la pared, no necesita ejercerse ninguna fuerza o presión radial externa a la sección tubular expandida para mantenerla contra la pared del pozo perforado. Convenientemente la pared del elemento tubular se elabora de un metal tal como acero o cualquier otro metal dúctil capaz de deformarse de manera plástica por eversión del elemento tubular. La sección tubular expandida posee entonces una adecuada resistencia contra el colapso, por ejemplo del orden de 100-150 barias. Si el elemento tubular se extiende verticalmente en el pozo perforado, el peso de la sección tubular remanente puede utilizarse para contribuir a la fuerza necesaria para inducir el movimiento hacia abajo de la zona de flexión. Convenientemente la zona de flexión es inducida a moverse en dirección axial en relación con la sección tubular remanente induciendo la sección tubular remanente a moverse en dirección axial en relación el la sección tubular expandida. Por ejemplo, la sección tubular expandida mantiene estacionaria mientras la sección tubular remanente se mueve en dirección axial a través de la sección tubular expandida para inducir la flexión de la pared. Con el fin de inducir el movimiento de la sección tubular remanente, preferentemente la sección tubular remanente se somete a una fuerza de compresión axial que actúa para inducir el movimiento. La fuerza de compresión axial preferentemente por lo menos parcialmente es resultado del peso de la sección tubular remanente. Si fuese necesario el peso puede complementarse mediante una fuerza externa descendente aplicada a la sección tubular remanente para inducir el movimiento. Como la longitud, y por lo tanto el peso, de la sección tubular remanente aumenta, puede necesitarse aplicar una fuerza ascendente a la sección tubular remanente para evitar la flexión descontrolada o torcimiento en la zona de flexión. Si la zona de flexión se localiza en un extremo inferior del elemento tubular, con lo cual la sección tubular remanente se acorta axialmente en un extremo inferior de la misma debido al movimiento de la zona de flexión, se prefiere que la sección tubular remanente se extienda axialmente en un extremo superior de la misma en correspondencia con el acortamiento axial en el extremo inferior de la misma. La sección tubular remanente se acorta gradualmente en su extremo inferior debido a la flexión inversa continua de la pared. Por lo tanto, al extender la sección tubular remanente en su extremo superior para compensar el acortamiento en su sección inferior, el proceso de flexión inversa de la pared puede continuarse hasta que se alcanza una longitud deseada de la sección tubular expandida. La sección tubular remanente puede extenderse en su extremo superior, por ejemplo, conectando una porción tubular al extremo superior en cualquier forma adecuada tal como por soldeo. Alternativamente, la sección tubular remanente puede proveerse en forma de una tubería enrollada la cual es desenrollada de un carrete e insertada gradualmente dentro del pozo perforado. Por lo tanto, la tubería enrollada se extiende en su extremo superior desenrollándola del carrete.
Como resultado de la formación de una sección tubular expandida alrededor de la sección tubular remanente, se forma un espacio anular entre las secciones tubulares no expandida y expandida. Para aumentar la resistencia al colapso de la sección tubular expandida, puede insertarse un fluido presurizado dentro del espacio anular. La presión del fluido puede ser resultado solamente del peso de la columna de fluido en el espacio anular, o adicionalmente también de una presión externa aplicada a la columna de fluido. El proceso de expansión se inicia adecuadamente flexionando la pared del elemento tubular en una porción terminal inferior del mismo. Venta osamente el pozo perforado es perforado con una columna de perforación que se extiende a través de la sección tubular no expandida. En tal aplicación la sección tubular no expandida y la columna de perforación son descendidas preferentemente de manera simultánea a través del pozo perforado durante la perforación con la columna de perforación.
Opcionalmente la zona de flexión puede calentarse para promover la flexión de la pared tubular. Para reducir cualquier tendencia al torcimiento de la sección tubular no expandida durante el proceso de expansión, la sección tubular remanente se centra venta osamente en la sección expandida por cualquier medio de centralización adecuado . La flexión de la pared tubular puede promoverse proporcionando ranuras longitudinales en la superficie externa del elemento tubular antes de la expansión. La invención se describirá de aquí en adelante más detalladamente y a manera de ejemplo, con referencia a las figuras anexas en las cuales: La figura 1 muestra esquemáticamente una primera modalidad de un sistema para uso con el método de la invención; La figura 2 muestra esquemáticamente una segunda modalidad de un sistema para uso con el método de la invención; La figura 3 muestra esquemáticamente una porción inferior de una tercera modalidad de un sistema para uso con el método de la invención; La figura 4 muestra esquemáticamente una porción superior de la tercera modalidad; y La figura 5 muestra esquemáticamente un sistema de tubería para uso con el método de la invención. En las figuras y en la descripción los números de referencia similares se relacionan con componentes similares. Con referencia a la figura 1 se muestra un sistema que comprende un pozo perforado 1 formado en un yacimiento terrestre 2, y un elemento tubular radialmente expansible en forma del revestimiento de acero expansible 4 que se extiende desde la superficie 6 hacia abajo dentro del pozo perforado 1. El revestimiento 4 tiene una sección tubular radialmente expandida 10 y una sección tubular remanente en forma de sección no expandida 8 que se extiende en la sección expandida 10. La pared de la sección no expandida 8 se flexiona, en su extremo inferior, radialmente hacia fuera y en dirección axialmente inversa (es decir, ascendente) para formar una sección inferior en forma de U 11 que interconecta la sección no expandida 8 y la sección expandida 10. La sección inferior en forma de U 11 define una zona de flexión 9 del elemento tubular 4. La sección de revestimiento expandida 10 está axialmente fijada a la pared del pozo perforado 12 en virtud de las fuerzas de fricción entre la sección de revestimiento 10 y la pared del pozo perforado 12 como resultado del proceso de expansión. Alternativamente, o adicionalmente, la sección de revestimiento expandida 10 puede anclarse a la pared del pozo perforado 12 por cualquier medio de anclaje conocido (no se muestra) .
El sistema de la figura 2 comprende, además del revestimiento 4, un miembro de guia tubular 14 y un anillo de guia auxiliar 15. El miembro guia 14 tiene una parte superior 16 que se extiende dentro de la sección de revestimiento no expandida 8 y una parte inferior 18 que se extiende por debajo de la sección inferior en forma de U 11 del revestimiento 4. La parte inferior 18 posee una superficie de guia cóncava externa 20 que se extiende radialmente hacia fuera y que se dispone para guiar, y soportar la sección inferior en forma de U 11. El miembro guia 14 puede suspenderse desde la superficie por medio de una cadena o cable adecuado (no se muestra) que se extiende a través de la sección de revestimiento no expandida 8. Alternativamente, el miembro guia 14 está soportada simplemente por fuerzas de fricción entre el miembro guia y la sección de revestimiento no expandida 8, o por fuerzas de fricción entre el miembro guia y la pared del pozo perforado 12. En el último caso el miembro guia 14 se provee adecuadamente con, por ejemplo, elementos semejantes a cepillos que raspan a lo largo de la pared del pozo perforado 12. El anillo de guia auxiliar 15 se localiza entre la sección de revestimiento expandida 10 y la sección de revestimiento no expandida 8 y se apoya sobre la sección inferior en forma de U 11. El sistema de la figura 3 comprende, además del revestimiento 4, el miembro guia tubular 14 y el anillo guia auxiliar 15, una columna de perforación 22 que se extiende desde la superficie a través de la sección de revestimiento no expandida 8 hasta el fondo del pozo perforado 24. La columna de perforación 22 está provista con un anillo de soporte 32 para soportar el miembro guia 14. El anillo de soporte 32 es radialmente retractable de tal manera que le permita pasar en un modo retraído a través del miembro guía 14 y la sección de revestimiento no expandida 8. La columna de perforación 22 tiene un montaje de agujero de fondo que incluye un motor dentro del agujero 15 y una broca 26 impulsada por el motor dentro del agujero 25. La broca 26 comprende una broca piloto 28 con un calibre ligeramente menor que el diámetro interno del miembro guía 14, y una sección de barrena de ensanchar 30 con un calibre adaptado para perforar el pozo perforado 24 hasta su diámetro nominal. La sección de barrena de ensanchar 30 es radialmente retractable hasta un diámetro externo ligeramente menor que el diámetro interno del miembro guía 14 de tal manera que la broca 26 es capaz de pasar a través del miembro guía 14 y la sección de revestimiento no expandida 8 cuando la sección de barrena de ensanchar 30 está en el modo colapsado. Con referencia adicional a la figura 4 se muestra una porción superior del sistema de la figura 3. La sección de revestimiento tubular 8 está formada de una lámina metálica plana 36 enrollada sobre un carrete. Durante el uso la lámina metálica plana 36 es desenrollada del carrete 34, alimentada a la columna de perforación 22 y flexionada alrededor de la columna de perforación por medio de un dispositivo de flexión adecuado (no se muestra) . Los bordes de unión de la lámina metálica flexionada 36 se sueldan entonces entre si para formar la sección de revestimiento tubular 8. Un sello anular 40 se conecta de manera fija al extremo superior de la sección de revestimiento expandida 10 con el fin de sellar la sección de revestimiento no expandida 8 en relación con la sección de revestimiento expandida 10, con lo cual se permite que la sección de revestimiento no expandida 8 se deslice en dirección1 axial con relación al sello 40. La sección de revestimiento expandida 10 está en su extremo superior provista con un conducto 42 conectado a una bomba (no se muestra) para bombear fluido dentro del espacio anular 44 formado entre la sección de revestimiento no expandida 8 y la sección de revestimiento expandida 10. Con referencia a la figura 5 se muestra una tubería 50 que se extiende dentro de un cuerpo de agua 52, por ejemplo un mar o río, desde una ubicación en tierra 54. La tubería 50 comprende una sección de tubo no expandida 56 y una sección de tubo expandida 58 que se extiende alrededor de la sección de tubo no expandida 56. La pared de la sección de tubo no expandida 56 se flexiona, en su extremo alejado, radialmente hacia fuera y en dirección axial inversa con el fin de formar una sección terminal 60 que tiene una pared en forma de U, la sección terminal 60 interconecta la sección no expandida 56 y la sección expandida 58. La sección terminal 60 define una zona de flexión 62 de la tubería 50. La sección de tubo expandida 58 es anclada a la tierra, en la ubicación en tierra 54, por medio de un dispositivo de anclaje adecuado 64. Además, la sección de tubo no expandida 56 tiene una parte terminal 66 que sobresale desde la sección de tubo expandida 58 en la ubicación en tierra 54. Un dispositivo de tracción 68 se dispone cerca del dispositivo de anclaje 64, para empujar la sección no expandida 56 más al interior de la sección expandida 58. Durante la operación normal de la primera modalidad (figura 1), la porción, terminal inferior de la pared del revestimiento aún sin expandir 4 se flexiona hacia fuera y en dirección axialmente inversa por cualquier medio adecuado con el fin de iniciar la formación de la sección inferior en forma de U 11. La pierna radialmente más externa 10 de la pared en forma de U se conecta entonces fijamente a la pared del pozo perforado 12, lo cual puede ocurrir automáticamente debido a las fuerzas de fricción entre la pierna 10 y la pared del pozo perforado 12, o por cualquier otro medio adecuado . Una fuerza descendente F de magnitud suficientemente grande se aplica entonces a la sección de revestimiento no expandida 8 para mover la sección de revestimiento no expandida 8 gradualmente hacia abajo. La pared de la sección de revestimiento no expandida 8 es de esta manera flexionada gradualmente dentro de la sección de revestimiento expandida 10. Como resultado del procedimiento, la zona de flexión 9 se mueve en dirección descendente aproximadamente a la mitad de la velocidad de la sección no expandida 8. En un sentido relativo, la zona de flexión 9 se mueve ascendentemente en relación con la sección no expandida 8. Si se desea, el diámetro y/o espesor de pared del revestimiento 4 puede seleccionarse de tal manera que la- sección de revestimiento expandida 10 se comprima firmemente contra la pared del pozo perforado 12 como resultado del proceso de expansión para crear un sello entre la sección de revestimiento expandida 10 y la pared del pozo perforado 12 y/o estabilizar la pared del pozo perforado. Dado que la longitud, y por tanto el peso, de la sección no expandida 8 aumenta gradualmente, la fuerza descendente F puede disminuirse gradualmente en correspondencia con el mayor peso. Opcionalmente un fluido pesado o presurizado puede bombearse dentro de un espacio anular entre las secciones de revestimiento no expandido y expandido 8, 10 durante o después del proceso de expansión para reducir la carga de colapso sobre la sección expandida 10 ó para reducir la carga de estallido sobre la sección no expandida 8.
La operación normal de la segunda modalidad (figura 2) es substancialmente similar a la operación normal de la primera modalidad (figura 1), sin embargo con la característica adicional de que la pared de la sección inferior en forma de U 11 está soporta y es guiada por la superficie de guía 20 del miembro guía 14 con el fin de promover la flexión de la pared del elemento tubular 4 en la zona de flexión 9. Adicionalmente, el anillo guía 15 proporciona una guía adicional a la pared en la zona de flexión 9 durante el proceso de deformación. Durante la operación normal de la tercera modalidad (figuras 3 y 4) el motor dentro del pozo 25 es operado para girar la broca 26 con el fin de hacer más profundo el pozo perforado 24 por medio de más perforación. La columna de perforación 22 se mueve gradualmente más profundamente dentro del pozo perforado 24 al avanzar la perforación. La sección de revestimiento no expandida 8 se forma en la superficie a partir de la lámina metálica plana 36 que es desenrollada del carrete 34 y flexionada alrededor de la columna de perforación usando cualquier dispositivo de flexión adecuado, con lo cual después los bordes de unión de la lámina metálica expandida 36 se sueldan entre sí. Alternativamente, la sección de revestimiento no expandida 8 puede ensamblarse a partir de secciones de tubo en la superficie, como es práctica normal para columnas tubulares tales como las columnas de perforación, entubados o revestimientos. La sección inferior en forma de U 11 del revestimiento 8 se apoya sobre la superficie de guía 20 del miembro guía 14 y se mueve más dentro del pozo perforado 24 simultáneamente con la columna de perforación 22. Por lo tanto, la sección inferior en forma de U 11 del revestimiento 4 está en contacto continuamente con la superficie de guía 20 del miembro guía 14. Inicialmente la fuerza descendente F necesita aplicarse a la sección de revestimiento no expandida 8 para inducir el descenso de la misma simultáneamente con la columna de perforación 22. Sin embargo la longitud de la sección de revestimiento no expandida 8, y por lo tanto también su peso, aumenta gradualmente de tal manera que la fuerza descendente F pueda disminuir gradualmente y finalmente necesite reemplazarse por una fuerza ascendente para controlar la velocidad de descenso de la sección de revestimiento no expandida 8. El peso de la sección de revestimiento no expandida 8, en combinación con la fuerza F (si la hubiere) , también puede usarse para proporcionar la fuerza de empuje necesaria a la broca 26 durante la perforación adicional del pozo perforado 24. En la modalidad de la figura 3 la fuerza de empuje es transmitida a la broca 26 a través del miembro guía 14 y el anillo de soporte 32. En una aplicación alternativa, el miembro guía 14 provee con, y la fuerza de empuje es transmitida directamente desde la sección de revestimiento no expandida 8 hasta la columna de perforación 22 ó la broca, por ejemplo vía medios de cojinetes adecuados (no se muestran). Por lo tanto, al descender gradualmente la sección de revestimiento no expandida 8 dentro del pozo perforado, el extremo inferior de la pared de la sección de revestimiento no expandida 8 se flexiona progresivamente en dirección axialmente inversa, formado asi progresivamente la sección de revestimiento expandida 10. Durante el proceso de expansión, la sección inferior en forma de U 11 es soportada y guiada por la superficie de guia 20 del miembro guia 14 de tal manera que promueve la flexión del extremo inferior de la pared de la sección no expandida 8. El anillo guia 15 proporciona una guia adicional a la pared durante el proceso de expansión. Cuando se requiere sacar la columna de perforación 22 a la superficie, por ejemplo cuando la broca va a reemplazarse o cuando la perforación del pozo perforado 24 se termina, el resalto de soporte 32 se retrae radialmente y la barrena de ensanchar 30 se pone en el modo colapsado. Posteriormente la columna de perforación 22 es sacada a través de la sección de revestimiento no expandida 8 hacia la superficie.' El miembro guia 14 puede permanecer dentro del agujero. Alternativamente, el miembro guia 14 puede ser colapsable con el fin de permitir sacarlo a la superficie en modo colapsado a través de la sección de revestimiento no expandida 8. Después de que el pozo perforado 24 se ha perforado hasta la profundidad deseada y la columna de perforación 22 ha sido retirada del pozo perforado, la longitud de la sección de revestimiento no expandida 8 aún presente en el pozo perforado 24 puede dejarse en el pozo perforado 24, o puede cortarse desde la sección expandida 10 y sacarse a la superficie . En caso de que la longitud de la sección de revestimiento no expandida 8 se deje en el pozo perforado 24, existen varias opciones para terminar el pozo perforado, tales como: a) un fluido, por ejemplo, salmuera, es bombeado dentro del espacio anular 44 vía el conducto 42 con el fin de presurizar el espacio anular 44 y con ello aumentar la resistencia al colapso de la sección de revestimiento expandida 10. Opcionalmente, puede proveerse un agujero en la pared del revestimiento cerca de su extremo inferior para la circulación del fluido bombeado; b) un fluido pesado es bombeado dentro del espacio anular 44 vía el conducto 42 con el fin de soportar^ la sección de revestimiento expandida 10 y aumentar su resistencia al colapso; c) se bombea cemento dentro del espacio anular 44 para crear, después del endurecimiento del cemento, un cuerpo sólido entre la sección de revestimiento no expandida 8 y la sección de revestimiento expandida 10. Convenientemente, el cemento se expande al endurecerse; d) la sección de revestimiento no expandida 8 se expande radialmente contra la sección de revestimiento expandida 10, por ejemplo mediante bombeo, empujando o jalando un expansor (no se muestra) a través de la sección de revestimiento no expandida 8. En el ejemplo anterior, la expansión del revestimiento comienza en el pozo perforado. Sin embargo, .en caso de que el pozo perforado se localice por debajo del lecho marino por lo cual una plataforma marina se sitúa por arriba del pozo perforado, puede ser ventajoso comenzar el proceso de expansión en la plataforma marina. En tal proceso la zona de flexión se mueve desde la plataforma marina hasta el lecho marino y desde ahi al interior del pozo perforado. Por lo tanto, el elemento tubular expandido resultante no solo forma un revestimiento en el pozo perforado, sino también forma un elevador desde el lecho marino hasta la plataforma marina. Por lo tanto, se obvia necesidad por un elevador desde el lecho marino. Adicionalmente, pueden colocarse alambres eléctricos o fibras ópticas en el espacio anular entre las secciones expandidas y no expandidas para comunicación con el equipo dentro del agujero. Los alambres o fibras pueden unirse a la superficie externa del elemento tubular antes de su expansión. También, las secciones expandidas y no expandidas pueden usarse como conductores eléctricos para transferir datos y/o energía dentro del agujero. Dado que la longitud de la sección de revestimiento no expandida que se deja en el pozo perforado no necesita expandirse, pueden aplicarse a la misma requerimientos menos exigentes con respecto a las propiedades del material, etc. Por ejemplo, la longitud puede tener una resistencia a la deformación menor o mayor, o un espesor de pared menor o mayor que la sección expandida. En lugar de dejar una longitud de la sección de revestimiento no expandida en el pozo perforado después del proceso de expansión, todo el revestimiento puede expandirse con el método de la invención con el fin de que la sección de revestimiento no expandida permanezca en el pozo perforado. En tal caso, puede usarse un miembro alargado, por ejemplo una columna de tubos, para ejercer la fuerza descendente necesaria F a la sección de revestimiento no expandida durante última fase del proceso de expansión. Durante la operación normal del sistema de la figura 5, una porción terminal de la pared de la tubería aún no expandida 50 se flexiona radialmente hacia fuera y en dirección axialmente inversa con el fin de iniciar la sección terminal en forma de U 60. La pierna radialmente más externa de la pared en forma de U es anclada entonces al suelo por medio del dispositivo de anclaje 64. En seguida, el dispositivo de tracción 68 opera para mover la sección de tubo no expandida ¦ 56 gradualmente más al interior de la sección de tubo expandida 58 que se forma por el proceso de flexión. Con ello, pared de- la sección de tubo no expandida 56 se flexiona progresivamente y se forma la sección de tubo expandida 58. Como resultado, la zona de flexión 62 se mueve más dentro del cuerpo de agua 52 en aproximadamente la mitad de la velocidad a la cual la sección no expandida 56 se mueve dentro de la sección expandida 58. El procedimiento continúa hasta que la tubería 50 se ha movido suficientemente muy dentro del cuerpo de agua 52. Con el fin de reducir las fuerzas de fricción entre las secciones tubulares no expandidas y expandidas durante el proceso de expansión descrito en cualquiera de los ejemplos mencionados anteriormente, se aplica apropiadamente una capa reductora de la fricción, tal como una capa de Teflón, entre las secciones tubulares expandida y no expandida. Por ejemplo, puede aplicarse un revestimiento reductor de la fricción a la superficie externa del elemento tubular antes de la expansión. La capa de material reductor de fricción reduce adicionalmente el claro anular entre las secciones no expandida y expandida, resultando así en una tendencia menos voluminosa de la sección no expandida. En lugar de, o además de, esa capa reductora de la fricción, pueden aplicarse placas y/o rodillos para centrar entre las secciones no expandida y expandida para reducir las fuerzas de fricción y el claro anular entre ellas. Con el método descrito anteriormente se logra, durante el proceso de perforación, que haya solamente una sección de agujero abierto relativamente corta en el pozo perforado dado que la sección de revestimiento expandida se extiende cerca del extremo inferior de la columna de perforación en cualquier momento. Por lo tanto el método tiene muchas ventajas. Por ejemplo, pueden perforarse intervalos más largos sin colocar nuevas secciones de entubado, dando lugar con ello a menos secciones de ' entubado de diámetros diferentes. También, si el pozo perforado es perforado a través de una capa de esquisto, la sección corta de agujero abierto elimina cualquier problema debido a una tendencia al movimiento deslizante del esquisto. Con el método de la invención, la sección de tubo expandida puede extenderse desde la superficie al interior del pozo perforado, o puede extenderse desde una ubicación dentro del agujero más profunda dentro del pozo perforado. En el caso de que el pozo perforado sea un pozo perforado marino con lo cual se coloca una plataforma de perforación sobre el pozo perforado en la superficie del mar, la sección tubular remanente (es decir, no expandida) puede extenderse desde la plataforma de perforación a través del agua marina dentro del pozo perforado. Por lo tanto, la sección tubular remanente forma entonces un elevador marino, y no se necesita un elevador separado para la operación de perforación. En lugar de expandir la sección de revestimiento expandida contra la pared del pozo perforado (como se describe lineas arriba) , la sección de revestimiento expandida puede expandirse contra la superficie interna de otro elemento tubular ya presente en el pozo perforado. Adicionalmente, en lugar de mover la sección de revestimiento no expandida descendentemente a través del pozo perforado, la sección de revestimiento no expandida puede moverse ascendentemente a través del pozo perforado durante el proceso de expansión. Aunque los ejemplos descritos arriba se refieren a aplicaciones de la invención en un pozo perforado, se entiende que el método de la invención también puede aplicarse en la superficie terrestre. Por ejemplo, la sección de revestimiento expandida puede expandirse contra la superficie interna de un tubo tal como una linea de flujo existente para la transportación de petróleo o gas localizada en la superficie terrestre o a cierta profundidad por debajo de la superficie. En esta forma la linea de flujo existente se provee con un nuevo revestimiento obviando con ello la necesidad de reemplazar toda la línea de flujo en caso de que se haya deteriorado a través del tiempo. Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (20)

  1. REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones : 1. Un método de expansión radial de un elemento tubular que se extiende al interior de un pozo perforado formado en un yacimiento terrestre, caracterizado porque comprende inducir la pared del elemento tubular a flexionarse radialmente hacia fuera y en una dirección axialmente inversa de tal manera que forme una sección tubular expandida extendiéndose alrededor de una sección tubular remanente del elemento tubular, en donde la flexión ocurre en una zona de flexión del elemento tubular, el método adicionalmente comprende aumentar la longitud de la sección tubular expandida induciendo la zona de flexión a moverse en dirección axial en relación con la sección tubular remanente, y en donde la pared incluye un material que se deforma de manera plástica en la zona de flexión durante el proceso de flexión de tal manera que la sección tubular expandida retiene una forma expandida como resultado de esa deformación plástica .
  2. 2. El método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la zona de flexión es inducida a moverse en dirección axial en relación con la sección tubular remanente induciendo a la sección tubular remanente a moverse en dirección axial en relación con la sección tubular expandida .
  3. 3. El método de conformidad con la reivindicación 2, caracterizado porque la sección tubular remanente se somete a una fuerza de compresión axial que actúa para inducir el movimiento de la sección tubular remanente.
  4. 4. El método de conformidad con la reivindicación 3, caracterizado porque la fuerza de compresión axial se debe por lo menos parcialmente al peso de la sección tubular remanente.
  5. 5. El método de conformidad con la reivindicación 3 ó 4, caracterizado porque la fuerza de compresión axial se debe por lo menos parcialmente a una fuerza externa aplicada a la sección tubular remanente.
  6. 6. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque la sección tubular remanente se acorta axialmente en un extremo inferior de la misma debido al movimiento de la zona de flexión, y en donde el método adicionalmente comprende extender axialmente la sección tubular remanente en un extremo superior de la misma en correspondencia con el acortamiento axial en el extremo inferior de la misma.
  7. 7. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque se forma un espacio anular entre la sección tubular remanente y la sección tubular expandida, el método adicionalmente comprende insertar un fluido presurizado dentro del espacio anular.
  8. 8. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 7, caracterizado porque una columna de perforación se extiende a través de la sección tubular remanente para perforar adicionalmente el pozo perforado.
  9. 9. El método de conformidad la reivindicación 8, caracterizado porque la sección tubular remanente y la columna de perforación son descendidas simultáneamente a través del pozo perforado durante la perforación con la columna de perforación.
  10. 10. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 8 ó 9, caracterizado porque la sección tubular remanente está formada de una lámina metálica, y en donde el método comprende flexionar la lámina metálica alrededor de la columna de perforación en una ubicación superficial con el fin de formar la sección tubular remanente .
  11. 11. El método de conformidad la reivindicación 10, caracterizado porque los extremos que se juntan de la lámina metálica flexionada se interconectan por soldeo.
  12. 12. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 11, caracterizado porque la sección tubular expandida es comprimida contra uno de los siguientes: la pared del pozo perforado y otro elemento tubular que rodea a la sección tubular expandida, como resultado de esa flexión de la pared.
  13. 13. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 12, caracterizado porque la pared del elemento tubular es guiado durante la flexión en la zona de flexión por un miembro guia que tiene una superficie de guia que se extiende radialmente localizada en o cerca de la zona de flexión.
  14. 14. El método de conformidad la reivindicación 13, caracterizado porque por lo menos una porción del miembro guia se extiende dentro de la sección tubular.
  15. 15. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 14, caracterizado porque un miembro guia auxiliar se dispone entre la sección tubular expandida y la sección tubular remanente.
  16. 16. El método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 15, caracterizado porque una capa de material reductor de fricción se extiende entre la sección tubular expandida y la sección tubular remanente.
  17. 17. El método de conformidad la reivindicación 16, caracterizado porque la capa de material reductor de fricción comprende un recubrimiento aplicado a la superficie externa de la sección tubular remanente.
  18. 18. Un elemento tubular radialmente expandido obtenido con el método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 17.
  19. 19. El método, caracterizado porque es como se describió substancialmente en la presente anteriormente con referencia a las figuras.
  20. 20. El elemento tubular radialmente expandido, caracterizado porque es substancialmente como se describió en la presente anteriormente con referencia a las figuras.
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Families Citing this family (25)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
BRPI0718832A2 (pt) * 2006-11-21 2014-02-04 Shell Int Research Método de expandir radialmente um elemento tubular
GB2455285B (en) * 2007-11-22 2012-05-09 Schlumberger Holdings Formation of flow conduits under pressure
US8267184B2 (en) * 2007-11-22 2012-09-18 Shell Oil Company Method of radially expanding a tubular element
CA2704662A1 (en) * 2007-12-10 2009-06-18 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. System for drilling a wellbore
WO2009074573A1 (en) * 2007-12-11 2009-06-18 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. System for drilling a wellbore
CA2704890A1 (en) * 2007-12-13 2009-06-18 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Method of expanding a tubular element in a wellbore
BRPI0820829A2 (pt) * 2007-12-13 2015-06-16 Shell Int Research Método para expandir radialmente um elemento tubular em um furo de poço.
US8316932B2 (en) * 2007-12-13 2012-11-27 Shell Oil Company Wellbore system
GB2468230B (en) * 2007-12-13 2012-04-25 Shell Int Research Method of expanding a tubular element in a wellbore
AU2008346353B2 (en) * 2008-01-04 2012-05-17 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Method of drilling a wellbore
EP2199541A1 (en) * 2008-12-19 2010-06-23 Services Pétroliers Schlumberger Method and apparatus for forming a tubular conduit
AU2011101766A4 (en) 2010-11-04 2016-01-07 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. System and method for radially expanding a tubular element comprising an emergency blow-out preventer
EP2460972A1 (en) * 2010-12-03 2012-06-06 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Method and system for radially expanding a tubular element
CN103415673B (zh) * 2011-01-14 2016-05-18 国际壳牌研究有限公司 用于径向扩张管件并进行定向钻井的方法和系统
US9422795B2 (en) * 2011-07-07 2016-08-23 Shell Oil Company Method and system for radially expanding a tubular element in a wellbore
WO2013060660A1 (en) 2011-10-25 2013-05-02 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Combined casing system and method
WO2013167521A1 (en) 2012-05-08 2013-11-14 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. Method and system for sealing an annulus enclosing a tubular element
US9482070B2 (en) * 2012-05-08 2016-11-01 Shell Oil Company Method and system for sealing an annulus enclosing a tubular element
WO2014067889A1 (en) 2012-10-29 2014-05-08 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. System and method for lining a borehole
EP2725278A1 (en) 2012-10-29 2014-04-30 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. System for expanding a tubular element in a borehole
US9488005B2 (en) 2012-11-09 2016-11-08 Shell Oil Company Method and system for transporting a hydrocarbon fluid
EP3034778A1 (en) 2014-12-18 2016-06-22 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. System and method for expanding a tubular element
EP3034777A1 (en) 2014-12-18 2016-06-22 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. System and method for expanding a tubular element with swellable coating
EP3034189A1 (en) 2014-12-18 2016-06-22 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. System and method for expanding a tubular element
US20180155988A1 (en) * 2016-12-05 2018-06-07 Shell Oil Company Method of drilling a borehole in an earth formation

Family Cites Families (14)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
DE1189492B (de) * 1964-02-13 1965-03-25 Eckart Cronjaeger Verfahren zum kontinuierlichen Einbringen einer Verrohrung in Bohrloecher
US4431069A (en) * 1980-07-17 1984-02-14 Dickinson Iii Ben W O Method and apparatus for forming and using a bore hole
US5169264A (en) * 1990-04-05 1992-12-08 Kidoh Technical Ins. Co., Ltd. Propulsion process of buried pipe
US5309994A (en) * 1993-06-17 1994-05-10 U.S. Army Corps Of Engineers As Represented By The Secretary Of The Army Method and apparatus for installing a well
GB9511834D0 (en) * 1995-06-10 1995-08-09 Sound Pipe Ltd Improvements relating to the lining of pipelines and passageways
GB2302153B (en) * 1995-06-12 1999-10-20 Wrc Plc Pipeline renovation
US5816345A (en) * 1997-04-17 1998-10-06 Keller; Carl E. Horizontal drilling apparatus
US6446670B1 (en) * 1998-03-18 2002-09-10 Thames Water Utilities Limited Liner and method for lining a pipeline
CA2628887C (en) * 2000-04-05 2013-06-11 Sord Technologies Limited Apparatus for assembling a liner
GC0000398A (en) * 2001-07-18 2007-03-31 Shell Int Research Method of activating a downhole system
WO2003036025A1 (en) 2001-10-23 2003-05-01 Shell Internationale Research Maatschappij B.V. System for lining a section of a wellbore
US6932116B2 (en) * 2002-03-14 2005-08-23 Insituform (Netherlands) B.V. Fiber reinforced composite liner for lining an existing conduit and method of manufacture
US7281422B2 (en) * 2003-09-04 2007-10-16 Keller Carl E Method for borehole conductivity profiling
GB0320979D0 (en) * 2003-09-08 2003-10-08 Bp Exploration Operating Method

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Publication number Publication date
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MY150012A (en) 2013-11-15
BRPI0714508A2 (pt) 2013-03-19

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