UN SISTEMA DE CONTROL DE PERDIDA DE FLUIDO Y MÉTODO PARA CONTROLAR PÉRDIDA DE FLUIDO DESCRIPCIÓN DE ¡LA INVENCIÓN En la industria de exploración y recuperación de hidrocarburos, las zonas de completación inferior y las zonas de completación superior con frecuencia se instalan separadamente y por lo tanto requieren conexión en el ambiente del fondo del pozo. Paira facilitar tal conexión se encuentran numerosos tipos de dispositivos de conexión húmeda, procedimientos y configuraciones. En algunos casos, este tipo de conexión no presenta ninguna dificultad en absoluto, mientras en otras propiedades del sondeo o yacimiento mismo pueden volver a tales condiciones difíciles y potencialmente costosas. Una situación incluye yacimientos donde la pérdida de fluido es probable que sea excesiva durante la conexión. Además, en tales pozos existe la posibilidad adicional de que el gas escape del yacimiento en el pozo donde la pérdida de fluido es lo suficiente grande para que el pozo se vuelva hipocompensado (siempre que existe gas en el yacimiento para entrar al pozo) . La posibilidad de entrada de gas al sondeo particularmente es onerosa puesto que para meter la sarta de completación superior, el bloqueador de explosión en la superficie y otras barreras de control de pozos mecánicas d ben estar en una condición desacoplada. Esto puede significar que medidas adicionales se
requieran, agregándose a costos asociados con poner el pozo en línea. La pérdida de fluido por sí misma también representa un costo importante. Puesto que el costo siempre es un parámetro de producción que se reduce en forma deseable, la técnica puede recibir bien configuraciones y sistemas que eviten medidas adicionales y por consiguiente eviten costos. Se describe en la presente un sistema de control de pérdida de fluido para pozos que tienen una válvula de control de pérdidas y una pluralidad de zonas. El sistema incluye un ensamble de aislamiento dispuesto en un sondeo y una sarta que tiene un aguijón en un extremo en la parte más profunda del pozo del mismo. La sarta es de soporte de un sello removible en una posición seleccionada pozo arriba del aguijón, y la posición se calcula para (1) provocar acoplamiento en el sello con el ensamble de aislamiento antes de que el aguijón se pueda acollar con la válvula y (2) para colocar el sello móvil con respecto al ensamble de aislamiento para facilitar el flujo de fluido alrededor del sello cuando el aguijón se acople con un calibre de sello de una de la pluralidad de zonas. Además, se describe en la presente un método para controlar pérdida de fluido en un yacimiento en el fondo del pozo donde se instala una completación inferior y una válvula de control de pérdida de fluido! se dispone en un extremo pozo
arriba de la completación inferior. El método incluye aislar una primera columna pozo arriba de un sello de presión móvil separado del filtro, abrir la válvula de control de pérdida de fluido, insertar un aguijón en un calibre de sello del filtro, y colocar el sello móvil para facilitar el flujo de fluido alrededor del mismo desde la columna de fluido pozo arriba del sello móvil. BREVE DESCRIPCIÓN; DE LOS DIBUJOS Con referencia ahora a los dibujos donde elementos similares son numerados del mismo modo en las diversas Figuras : Las Figuras 1A-C son una vista extendida de un sistema de pozo que tiene una pluralidad de zonas y una válvula de control de pérdida dé fluido dispuesta entre áreas de alta presión y baja presión en un sondeo. Las Figuras 2A-C sori la vista extendida de las Figuras 1A-C agregando un filtre? y un calibre de sello. Las Figuras 3A-C son la vista extendida de las Figuras 1A-C agregando un sello y un aguijón. Las Figuras 4A-C son la vista extendida de las
Figuras 1A-C con el selló y el aguijón acoplados adicionalmente . Las Figuras 5A-C son la vista extendida de las Figuras 1A-C con el sello y el aguijón completamente acoplados.
La Figura 6 será sustituida por la Figura 2A para crear una ilustración con las Figuras 2B y C de una modalidad alternativa . La Figura 7 será sustituida por la Figura 5A para crear una ilustración con las Figuras 5B y C de una modalidad alternativa. La Figura 8 será sustituida por la Figura 5A para crear una ilustración con las Figuras 5B y C de una modalidad alternativa . La Figura 9 es la ilustración de la Figura 8 con la válvula de interconexión mostrada en una posición para permitir el flujo de fluido a través de la misma. Con referencia la Figura IB y C primero, una completación inferior tal como, por ejemplo, un filtro de grava de multizona o filtro de fractura (referida en la presente como tal pero no pretendido para ser de esta forma limitado) se ilustra en un sondeo 8. Se entenderá que la completación inferior se pretende para significar una estructura de completación que está más en el fondo del pozo que otra estructura de completación. Alguien de experiencia en la técnica reconocerá que tales características como filtro 10 de sumidero, tamices 12a-c, y filtros 14a y 14b. Una válvula 16 de control de pérdida de fluido reside en un extremo pozo arriba de las zonas de filtro de grava o de fractura. La válvula 16 de control de pérdida de fluido
contiene presión hidrostática de1 la columna 18 de fluido pozo arriba de la válvula 16 que separa por consiguiente esa área de presión de un área 20 de presión inferior pozo abajo de la válvula 16. Es esta presión1 diferencial que crea la dificultad en conectar una conpletación superior como se discute en la sección antecedente de esta solicitud. Más específicamente, debido a que el área 18 es de una presión significativamente m|ayor que el área 20, abrir la válvula 16 provocará que el fluido del área 18 escape al yacimiento (no mostrado) a travéjs de los tamices 12. En casos donde una cantidad suficiente de1 fluido del área 18 escapa al yacimiento (con el costo pretendido) la presión en la columna de fluido del área 18 se vuelvej menor (debido a una pérdida del cabezal de fluido) que una1 presión de los fluidos del depósito en el yacimiento, los fluidos del depósito entonces tenderán a salir del yacimiento en el sondeo y fluirán sin comprobarse a la superficie. Esto puede requerir equipo adicional y materiales para tratar con la formación de los fluidos de control de pozo desdje la superficie y el influjo de fluidos del depósito, cuyo equipo y materiales pueden no ser necesarios para que los tenga el operador del pozo. Como esto es indeseable, el sistema descrito en la presente se ha desarrollado para resolver el problema. Con referencia a la Fjigura 2A, un ensamble 21 de aislamiento, que comprende un fliltro 22 y un calibre 24 de
sello, se ilustra instalado én un área 26 de zona de completación superior del sondeó 8. La longitud del calibre de sello es importante como se entenderá adicionalmente en lo siguiente. En esta modalidad, es importante que el filtro 22 y el calibre 24 de sello se separen adecuadamente de la válvula 16 para asegurar que un extremo 28 pozo abajo del manguito 24 esté a una distancia operable desde la válvula 16. La ilustración de la Figura1 2A muestra el calibre 24 de sello que tiene el extremo 28 pozo abajo separado de un filtro 30 asociado con la válvula 16. La longitud de este espacio también es importante y se discutirá en mayor detalle subsecuentemente en este documento. Con referencia a las Figuras 3A y B, un aguijón 32 se ilustra pasando a través del calibre 24 de sello y en el filtro 30. Un extremo 34 pozo abajo del aguijón 32 incluye una herramienta 36 de cambio configurada para acoplar un accionador 38 de cambio de la válvula 16. En la Figura 3B, la herramienta 36 de cambio está apunto de acoplar el accionador 38. Antes de que la válvula 16 sea abierta, un sello 40 de presión móvil montado en relación separada con el aguijón 32 debe estar en un acoplamiento de sellado de presión deslizante con el calibre 24 de sello ya que éste es el sello además del filtro 22, el cuál debe contener la presión hidrostática desde el pozo arriba del mismo que evita por consiguiente que la columna de fluido pozo arriba de la misma
se pierda en el yacimiento a través de la válvula 16 y los tamices 12 una vez que se abre la válvula 16. Por esta razón, el aguijón y el sello 40 deben separarse adecuadamente con el separador 42 para asegurar qué el aguijón 32 entre a sus componentes objetivo y el selló 40 entre a sus componentes objetivo en los momentos apropiados. Más específicamente, el sello 40 debe estar en el calibre 24 de sello y en contacto de sellado por presión con el mismo antes de que el aguijón cambie la válvula 16 a la posición abierta para evitar que la columna de fluido en el área 18 se precipite hacia el área 20. Un lector astuto observará que en ese momento el sello 40 está en acoplamiento dé sellado con el calibre 24 de sello. El ensamble de aguijón se bloqueará hidráulicamente. Por esta razón, se necesita Una trayectoria de purga de presión. Esta liberación de presión puede ser creada siempre que es conveniente para la aplicación particular. En la presente solicitud, se asume qüe la trayectoria de purga de presión es ocasionada por una válvula que se abre y se cierra selectivamente pozo arriba del ensamble 21 de aislamiento. Asumiendo, como se observa, que existe una trayectoria de purgado, el selló 40 se hace avanzar junto con el aguijón 32. Una herramienta 36 de cambio acopla el accionador 38 de cambio y abre la válvula 16, el fluido de más alta presión pozo abajo del filtro 22 y el sello 40 se
perderá en el yacimiento a través de las válvulas 16. Mientras éste es el mismo tipo de pérdida de fluido, la invención se diseña para evitar, el volumen de fluido pozo abajo del filtro 22 y el sello 40 es muy pequeño y en contraste para todo el fluido en el área 18, sin importancia. El equilibrio del fluido 18 pozo arriba del sello 40 y el filtro 22 se retiene por el sello 40 y el filtro 22. Este fluido entonces se puede controlar por la completación superior . Para realizar la funcionalidad ilustrada en las
Figuras 5A-C de los dibujos de dos flujos separados, es decir, uno a través del tamiz 12 más pozo arriba y un segundo flujo a través de los dos tamices adicionales pozo abajo, el aguijón 32, subsecuente a la apertura de la válvula 16, es para sellar dentro de un calibre 42 de sello en el filtro 14b. El sello con el calibre 42 es para hacer logrado antes de que el sello 40 salga del extremo 28 pozo abajo del calibre 24 de sello. Una vez que el aguijón se sella completamente en el calibre 42 de sello, el sello 40 puede ser colocado para permitir el flujo de fluido alrededor del mismo para suministrar la zona superior. Con referencia a la Figura 5, el sello 40 se ilustra teniendo afuera el calibre 24 de sello y las líneas de flujo se ilustran. En el dibujo, líneas discontinuas se utilizan para diferenciar un flujo 50 del otro flujo 52
(utilizando líneas gruesas) . Gomo puede observarse en la Figura 5, el sello 40 está en una posición final donde se movió pozo abajo del extremo 28 pozo abajo del calibre 24 de sello y se coloca pozo arriba del filtro 30 y la válvula 16. Como tal, la corriente 52 de flujo se enruta alrededor del sello 40, a través de la válvula' 16 y fuera del tamiz 12C más pozo arriba. Esta corriente 52 se mantiene en forma separada de la corriente 50 de flujo por el aguijón 32 y el separador 42. La corriente 50 de flujo por otro lado se enruta a través de una ID de aguijón 32 a los tamices 12A y 12B. Se apreciará que aunque las corrientes 50 y 52 de flujo se ilustran para fluir hacia las zonas particulares mostradas, es fácilmente posible de configurar los flujos para intercambiar posiciones utilizando un sistema de flujo transversal tal como aquel disponible bajo el número de parte H70044 de Baker Oil Tools, Houston Texas . Esta herramienta podría colocarse ventajosamente en varias posiciones dentro del pozo. Una razón que puede ser deseable es invertir las trayectorias de flujo que las condiciones del yacimiento en la zona superior contra la o las zonas inferiores podrían dictar mayores o menores presiones de fluido, proporciones de flujo o volúmenes de flujo. Dependiendo de la configuración de la sarta de completación superior, la desviación de presión puede ser hacia la dimensión interior de la sarta o hacia la zona anular de la sarta, garantizando la consideración de qué
flujo es más deseable para ir a qué zona. El sistema descrito mantiene el control de pozo completo y reduce la pérdida de fluido en un volumen sin importancia o efectos sin importancia. En una modalidad alternativa del sistema anterior, con referencia a las Figuras 6 y 7, el control de separación puede ser simplificado al poner a tierra un conector 60 que tiene un manguito 62 con lumbreras que se extiende desde el mismo (en una dirección pozo arriba) , cuyo manguito termina en un filtro 64. El filtro además incluye un soporte 66 inadecuado. El manguito 62 con lumbreras incluye una pluralidad de lumbreras 68 configuradas para facilitar el flujo de fluido alrededor de una obstrucción dispuesta entre la pluralidad de lumbreras. Se observa que las Figuras 6 y 7 deben utilizarse para reemplazar las Figuras 2A y 5A respectivamente y se utilizarán con las Figuras 2B, C y 5B, C ya que las porciones de agujero inferiores de esta modalidad son idénticas a aquella mostradci en la primera modalidad. En la modalidad ilujstrada en la Figura 6, las lumbreras 68A pozo arriba se disponen en forma anular, con las lumbreras 68B pozo abajo siendo una imagen espejo de las mismas. No es necesario que las lumbreras se coloquen de esta manera ni que un número particular de lumbreras se utilice sino más bien lo que es importante es que sólo un volumen de flujo suficiente pueda circunvenir una obstrucción entre la
pluralidad de lumbreras (es decir, sello 40) . Será aparente para el lector que esta modalidad es similar de muchas formas a la modalidad anterior excepto que debido al uso del conector 60 y las lumbreras en el manguito 62, no es importante medir cuidadosamente dónde establecer el filtro 64. En lugar del filtro 22 similar, en esta modalidad uno necesita sólo meter en el hoyo e insertar el conector 60 en el filtro 30. El espacio para el manguito 62 y por lo tanto para el sello 40 y el aguijón 32 con respecto al manguito y al calibre de sello en el filtro 24B sucederá automáticamente. Con referencia a la Figura 7, un collar 70 inadecuado de paso de flujo es visible en el soporte 66 y el sello 40 se coloca entre las lumbreras 68A y 68B. En la mayoría de los respectos, la Figura 7 es la misma que la Figura 5 excepto que el flujo 52 sale a través de las lumbreras 68A pozo arriba del sello 40 y de regreso en la dimensión interior del separador 42 a través de las lumbreras 68B pozo abajo del sello 40. El collar 70 inadecuado, cuando se asienta contra el soporte 66 asegura que el sello 40 se coloque directamente entre las l'umbreras 68A y 68B y el sello 40 no presenta obstrucción para el flujo a través de las lumbreras. Las características de flujo de la Figura 7 de otra forma son las mismas que ; la Figura 5A, incluyendo la posibilidad de invertir los flujos 50 y 52 con un sistema de flujo transversal.
Además se describe eri. la presente un método para controlar pérdida de fluido. Él método incluye aislar la columna de fluido pozo arriba dé una completacion pozo abajo de modo que cuando la válvula 16 de la completacion pozo abajo se abre, el fluido de la columna arriba no se pierde en el yacimiento. El método incluye colocar un sello en un ensamble de aislamiento pozo arriba de la válvula 16 que es capaz cuando recibe un sello 40 de contener la presión hidrostática de la columna de fluido mientras la completacion superior se acopla completamente con la completacion inferior. Después de esto, la completacion superior controla el pozo. El método incluye meter el sello 40 y un aguijón 32 en el pozo para colocar el selló 40 en el calibre 24 de sello y después cambiar la válvula 16 a la posición abierta. Con el sello 40 colocado en forma deslizable en el calibre 24 de sello y manteniendo la presión de la columna, el aguijón se mueve hacia la posición en el segundo filtro 12B, donde después, la columna de fluido' se puede controlar por la completacion superior. El sello 40 entonces se mueve hacia una posición que permite el flujo anular alrededor del sello 40 para completar la operación. Con referencia ahora a las Figuras 8 y 9, otra modalidad se ilustra. Con respecto a las modalidades anteriores, se ha establecido que una pérdida sin importancia de fluido de la columna superior se experimenta una vez que
el aguijón abre la válvula 16. Eso es verdadero para casos en los cuales el filtro de la sarta de completacion superior (no mostrado) se establece rápidamente después de que se abre la válvula 16. En casos donde existirá un retardo para fraguar este filtro, sin embargo, el fluido de la columna superior puede escapar de la columna superior en el yacimiento al fluir pasando el filtro no fraguado y a través de la válvula 16 hacia la completacion inferior y fuera de los tamices 12. Además se observa que en tales situaciones, el filtro de completacion superior puede ser dañado por un flujo de alta velocidad del fluido de la columna superior que se precipita desde ahí mientras el fluido forma su camino hacia el yacimiento. En casos donde el daño al filtro es severo, las configuraciones descritas en lo anterior pueden ser para nada debido a que una vez que el filtro no es funcional, todo el fluido de la columna superior se perderá en el yacimiento con todas las preocupaciones acompañadas identificadas previamente en esta descripción. Para sistemas de pozo donde puede presentarse un retardo, la modalidad alterna de las Figuras 8 y 9 será particularmente útil. Se entenderá que la modalidad de las Figuras 8 y 9 no se limitan a circunstancias donde un retardo en el fraguado del filtro de completacion superior se anticipa pero que la modalidad puede utilizarse de hecho para todos los sistemas con costo ligeramente incrementado para los componentes adicionales necesarios.
Con referencia directamente a la Figura 8, se reconocerá que es muy similar á aquella de la Figura 7, lo cual se reemplaza para ilustración de esta modalidad. Enfocándose sobre las distinciones solamente de la Figura 7, se dirige la atención al collar 70 inadecuado de paso de flujo de la Figura 7, el cual se ha reemplazado con un collar 80 inadecuado sin paso de flujo que tiene una válvula 82 de interconexión en un alojamiento 84. El collar 80, en esta modalidad, se requiere para ser sellado en el anclaje 22 puesto que se pretende para evitar el flujo de fluido a través del mismo hasta que se abre la válvula 82. Como se ilustra, la válvula 82 también se conecta a la línea 86 de control para una activación remota pero se apreciará que mientras es deseable tener la capacidad de activación remota para esta modalidad, tal activación remota puede ser lograda por un sistema de presión con un mecanismo de liberación, por ejemplo, el cual abrirá permanentemente la válvula 82 en el momento seleccionado, o puede s,er cualquiera de un número de otro sistema de activación remota reconocidos en la técnica (hidráulica, eléctrica, óptica, etc.) como se desee. La válvula puede ser configura como una válvula de apertura de un tiempo, o puede ser configurada como una válvula que se puede abrir y se puede cerrar. La válvula 82 puede configurarse incluso como una válvula de colocación variable, si se desea, sin apartarse del alcance de la descripción de
la misma. Debido a que el collar 80 es un collar sin paso de flujo, contendrá la presión de la columna de fluido superior cuando la válvula 82 se cierre. Esto evita que el flujo de alta velocidad del fluido de la columna de fluido superior migre hacia el yacimiento a través de la completación inferior. Debido a que la válvula 82 se puede accionar a voluntad, el retardo de cualquier duración se puede acomodar por la modalidad de las Figuras 8 y 9. Esto proporciona el tiempo necesario para desplegar el filtro de completación superior discutido en lo anterior, el cual subsecuente al despliegue hará el trabajo de contener la columna de fluido de completación superior. Con referencia a la Figura 9, la trayectoria de flujo del fluido cuando la válvula 82 se abra se ilustra. Será aparente para aquellos que han leído y entendido lo anterior que el flujo es sustancialmente idéntico a aquel de las modalidades descritas previamente una vez que la válvula 82 deja pasar fluido. Mientras modalidades preferidas se han mostrado y descrito, varias modificaciones y sustituciones pueden hacerse a la misma sin apartarse del espíritu y alcance de la invención. Por consiguiente, se entenderá que la presente invención se ha descrito por medio de ilustración y no de limitación.