MX2012011096A - Construccion de pozo a presion controlada y sistemas de operacion y metodos utilizables para operaciones, almacenamiento y extraccion por disolucion de hidrocarburos. - Google Patents

Abstract

Aparatos y métodos para comunicar fluidamente entre cadenas de conductos y pozos a través de cruces que forman una cadena de colectores subterránea, utilizables para operaciones de hidrocarburos subterráneas, almacenamiento y extracción por disolución. Los conductos concéntricos permiten la comunicación de fluidos con una o más regiones subterráneas a través de un pasaje interior máximo utilizable para comunicar fluidos y dispositivos engranables con un receptáculo del conector. Una pared de la cadena de colectores y/o un dispositivo de control de fluido colocado selectivamente desvía las corrientes de flujo de mezcla de fluidos desde un pasaje a otro pasaje dispuesto radialmente hacia dentro o hacia fuera para controlar selectivamente la comunicación de fluidos presurizados, formando de ese modo una pluralidad de barrera de presión. Las barreras de presión se pueden usar para comunicar selectivamente mezclas de fluidos hacia y desde un yacimiento para operaciones de hidrocarburos, extracción por disolución y/o control de un espacio de cojín de almacenamiento durante dichas operaciones.

Description

CONSTRUCCIÓN DE POZO A PRESIÓN CONTROLADA Y SISTEMAS DE OPERACIÓN Y MÉTODOS UTILIZABLES PARA OPERACIONES, ALMACENAMIENTO Y EXTRACCIÓN POR DISOLUCIÓN DE HIDROCARBUROS Referencia Cruzada a Solicitudes de patentes relacionadas La presente invención reivindica prioridad de la Solicitud de Patente del Tratado de Cooperación en Materia de Patentes N° PCT/US2011/000372 , titulada "Cadena de colectores para controlar selectivamente corrientes de fluidos corrientes de velocidades variadas en pozos a partir de una perforación principal única, " presentada el 28 de febrero de 2011, la Solicitud de Patente del Reino Unido que tiene el Número de Solicitud de Patente GB1004961.7, titulada "Aparatos y Métodos para Operar uno o más Pozos de Almacenamiento Extraídos por Disolución a través de una perforación única," presentada el 25 de marzo de 2010, la solicitud de patente estadounidense que tiene el Número de Acta 12/803.283, titulada "Aparatos y Métodos para Formar y Usar Cavernas de Sal Subterráneas", presentada el 22 de junio de 2010, la solicitud de patente del Reino Unido que tiene el Número de Solicitud de Patente GB10100480.0 , titulada "Aparatos y Métodos para Formar Cavernas de Sal Subterráneas", presentada el 22 de junio de 2010, la Solicitud de Patente Estadounidense Acta Número 12/804.775, titulada "Sistema Giratorio de Cable de Tubería Pasante", presentada el 6 de julio de 2010, la solicitud de patente del Reino Unido que tiene el Número de Solicitud de Patente GB1011290.2, titulada "Aparatos y Métodos para Sellar un pozo Subterráneo y Realizar otras operaciones giratorias del fondo del pozo de cable", presentada el 5 de julio de 2010, la totalidad de las cuales se incorpora en la presente en su totalidad como referencia.

Campo de la invención La presente invención se relaciona, en general, con aparatos y métodos de miembros de cruce utilizables para proporcionar contención y control de presión cuando se construye y/o se opera una cadena de colectores y durante operaciones, almacenamiento y/o extracción por disolución de hidrocarburos, con por lo menos dos conductos y pasajes separados de fluido a través de los estratos subterráneos, para uno o más pozos sustancialmente de hidrocarburos y/o sustancialmente de agua, o cavernas de almacenamiento, que se originan en una perforación principal única y se pueden extender dentro de una o más regiones subterráneas .

Antecedentes de la invención Los métodos convencionales para construir y realizar operaciones sobre varios pozos, dentro de una región, necesitan numerosas perforaciones y conductos acoplados con árboles de válvulas asociados, bocas de pozo y otros equipos para inyección y/o producción desde cada pozo, ubicados dentro de la región. Los usos del equipo para la construcción, el control y la operación de estos varios pozos pueden ser muy costosos, lo cual, históricamente, ha impedido el desarrollo de reservas en la industria del petróleo y el gas. Además, la obtención de una producción óptima desde cada uno de varios pozos puede ser un problema porque cada formación subterránea, tiene sus propias características únicas, que incluyen presión, temperatura, viscosidad, permeabilidad, y otras características que generalmente necesitan presiones de estrangulamiento, velocidades de flujo, medios de estimulación, etc, específicas y diferentes para la producción total de los pozos de la región.

Una realización de la presente invención puede incluir proporcionar una cadena de colectores, con una pluralidad de conductos que forman una pluralidad de barreras de presión con por lo menos un pasaje intermedio o espacio anular, que puede ser utilizable para controlar cadenas de flujo, de mezcla de fluidos, subterráneas, presurizadas , que se pueden controlar con la cadena de colectores dentro de los pasajes a través de los estratos subterráneos para uno o más pozos subterráneos, que se pueden extender desde una perforación principal única. Los importantes usos de este aspectos incluyen, por ejemplo, la construcción y/o la operación de uno o más pozos subterráneos desde una ubicación de superficie única, que brindan la oportunidad para las actividades de pozos simultáneas y/o actividades de lotes comunes que se deben realizar sobre una pluralidad de pozos, sin la necesidad de retirar las barreras establecidas, de reposición de una torre, y/o de reestablecer las barreras necesarias para el control de los pozos.

Otra realización de la presente invención incluye uno o más aparatos de cruce de colectores, utilizables con una cadena de colectores para controlar selectivamente el pasaje interior máximo y por lo menos un pasaje concéntrico o anular intermedio. El pasaje interior máximo puede ser utilizable para comunicar dispositivos de control de flujo para el engranaje en uno o más receptáculos de una cadena de colectores para proporcionar, por ejemplo, la capacidad de cambiar selectivamente los mecanismos de control y/o caminos de flujo de los fluidos presurizados subterráneos .

Otra realización de la presente invención permite la separación de fluidos dentro de una pluralidad de pasajes radiales que se pueden comunicar a través de orificios dentro del pasaje interior máximo, con las paredes de desvío de los pasajes radiales ubicadas dentro de pasajes anulares o concéntricos, para dirigir el flujo de fluido al pasaje interior máximo. La colocación de los dispositivos de control de fluidos a través del pasaje más interior, para el engranaje dentro de la cadena de colectores, proporciona otras cadenas de flujo de mezcla de fluidos entre los pasajes del cruce de colectores y los pasajes dispuestos radialmente hacia el interior o radialmente hacia el exterior, que incluyen el pasaje que rodea a la cadena de colectores para, por ejemplo, permitir el cruce de flujo entre los pasajes interior máximo y concéntricos. Este cruce de flujo permite el control selectivo del flujo en el pasaje concéntrico usando válvulas, que se pueden engranar al pasaje interior máximo para proporcionar el control de presión selectivo de uno o más pasajes anulares o concéntricos, mientras que retiene la capacidad de acceder a los pozos a través del pasaje interior máximo.

En otra realización de la presente invención, los dispositivos de control de flujo convencionales se pueden transportar a través del pasaje interior máximo, para el engranaje dentro de un receptáculo o conductos de una cadena de colectores, para controlar selectivamente la comunicación de fluidos desviando por lo menos una parte de las cadenas de flujo de mezcla de fluidos. Un ejemplo de esta realización incluye la colocación de un motor de fluido y una bomba de fluido, utilizables con la expansión de gas desde una caverna de almacenamiento subterránea para impulsar a un impulsor a bombear e inyectar agua para la extracción por disolución, durante ¦ las operaciones combinadas. Otro ejemplo incluye la colocación de un pistón de orificio, que puede ser utilizable con la tubería arrollada para la perforación subequilibrada .

En una realización relacionada, los dispositivos de control de flujo que se pueden engranar dentro de una cadena de colectores, un receptáculo de cadena de colectores, o una pluralidad de válvulas subterráneas del pasaje interior máximo puede ser utilizable con uno o más cruces de colectores para controlar selectivamente el fluido presurizado, que se pueden comunicar a través del pasaje interior máximo y/o uno o más pasajes concéntricos. Los dispositivos de control de flujo se pueden usar, por ejemplo, para reemplazar las válvulas de seguridad del anillo tradicionalmente no confiables con más válvulas recuperables de tubería confiable o, por ejemplo, para reparar una válvula de seguridad recuperable de tubería fallada para controlar un pasaje concéntrico de un almacenamiento subterráneo, dentro de yacimientos agotados o cavernas de sal, con una válvula de seguridad de inserción colocada a través del pasaje interior máximo .

Otra realización de la presente invención permite la capacidad de desviar la totalidad o una parte de la corriente de flujo de mezcla de fluidos hacia otro pasaje, que se puede disponer radialmente hacia dentro o radialmente hacia fuera con los propósitos de operaciones simultáneas de construcción del pozo, de producción del pozo y/o de inyección del pozo. La construcción del pozo y/o las operaciones del pozo simultáneas permiten, por ejemplo, que uno o más desvíos de espina de pescado de tubería arrollada subequilibrada de un pozo se realicen más fácilmente, mientras que se hace que el pozo reduzca el daño superficial en un yacimiento de permeabilidad, o también puede permitir que operaciones de almacenamiento subterráneo y de extracción por disolución se realicen simultáneamente, retirando por lo tanto el equipo convencional para una pluralidad de operaciones de la torre y/u operaciones de repulsa de alto riesgo para raspar una cadena de desagüe de una caverna de almacenamiento de gas .

Otra realización de la presente invención proporciona el control selectivo para colocar mezclas de fluidos de construcción del pozo de gases, líquidos y/o sólidos dentro de una región del pasaje a través de estratos subterráneos, mientras que se retiran los fluidos subterráneos presurizados desde los estratos subterráneos sobreequilibrando o subequilibrando las presiones hidrostáticas, por ejemplo, durante las estimulaciones de fractura por apuntalantes, paquetes de grava y almacenamiento subterráneo y operaciones de extracción por disolución simultáneas .

En aún otra realización, la presente invención proporciona un aparato de pistón de orificio que se puede engranar a un cruce de colectores y a través del cual pueden pasar cables o conductos durante, por ejemplo, operaciones de perforación subequilibradas . El engranaje, la colocación y/o el retiro del pistón pueden estar asistidos por la presión diferencial aplicada a la superficie del pistón durante operaciones simultáneas de construcción del pozo, inyección y/o producción, que incluyen, por ejemplo, realizar un ensayo de integridad mecánica usando un cable pasado a través del pistón de orificio, para medir una interfaz de gas y líquido debajo de la zapata de tubería de revestimiento final de una caverna de almacenamiento subterránea.

Otra realización de la presente invención incluye la capacidad de mezclar las corrientes de flujo de mezcla de fluidos y/o separar corrientes de flujo de mezcla de fluidos seleccionadas con una conexión de cámara adaptada. El flujo de fluidos desde los conductos de perforación de salida se puede mezclar a través de la cámara o se puede dirigir hacia pasajes concéntricos intermedios dispuestos radialmente hacia dentro o hacia fuera de la cámara. La selección de la perforación puede ser utilizable para comunicar los dispositivos de fluidos y/o de control de fluido a través del pasaje interior máximo y la conexión de cámara para controlar selectivamente uno o más pozos debajo de una perforación principal única.

Otra realización de la presente invención proporciona conexiones de cámara adaptadas, utilizables dentro de un pasaje de pozo único con una pluralidad de corrientes de flujo, en donde el pasaje interior máximo de una perforación de salida de conexión de cámara se puede alinear axialmente con el pasaje interior máximo de la cámara y los conductos que están axialmente por encima. Por lo menos un conducto de perforación de salida adicional puede contener un pasaje radial que puede ser utilizable con un selector de perforación, desvío de fluidos, montura a horcajadas u otro dispositivo de control de flujo para la comunicación en forma fluida entre el pasaje interior máximo y el pasaje que lo rodea, u otro pasaje intermedio concéntrico.

Otra realización de la presente invención, incluye un cruce de colectores de longitud reducida con una pluralidad de pasajes radiales para la comunicación desde el pasaje interior máximo al pasaje que rodea a la cadena de colectores, o un pasaje concéntrico radialmente hacia fuera que usa conductos pequeños dispuestos radialmente, de manera tal que el flujo a través de uno o más pasajes concéntricos intermedios recorre eficazmente alrededor y más allá de las formas redondeadas de los conductos pequeños. En esta realización, el aparato de control de flujo convencional de longitud reducida puede ser utilizable para controlar selectivamente el flujo a través conexiones de orificios con el pasaje interior máximo para, por ejemplo, proporcionar ajustes axiales graduales de la colocación de agua dulce de extracción por disolución durante el proceso de disolución y/o almacenamiento de sal.

Las realizaciones de la presente invención incluyen métodos para controlar selectivamente presiones, volúmenes y temperaturas de fluidos que se pueden almacenar y recuperar desde un espacio de almacenamiento. Ejemplos de dichos métodos incluyen la presurizacion controlada de una caverna de almacenamiento, usando agua o salmuera, durante la extracción de gas para reducir o minimizar la reducción de la temperatura provocada recuperando el gas almacenado comprimido a través de la expansión, proporcionando de ese modo un período de retiro más prolongado antes de alcanzar una temperatura de operación mínima para el equipo de pozos asociados.

Otras realizaciones de la presente invención incluyen métodos para controlar selectivamente una interfaz sustancialmente de agua durante la extracción por disolución y/o durante rellenado de una caverna, para la extracción del fluido almacenado. Estos métodos de control selectivo afectan la forma de las paredes de las cavernas para, durante el uso, controlar los volúmenes de almacenamiento de trabajo de control y las velocidades de extracción por disolución para las renovaciones de volúmenes de almacenamiento variadas y las velocidades de arrastre de sales naturales, utilizables para operaciones de almacenamiento de hidrocarburos y extracción por disolución durante numerosos años y/o renovaciones de volúmenes de almacenamiento estacional.

Las realizaciones de la presente invención pueden incluir métodos para proporcionar un yacimiento de salmuera subterráneo con un cojín de producto almacenado para controlar selectivamente el volumen de trabajo y el desplazamiento de líquidos o gases comprimidos hacia y desde las cavernas de sal, asociados en forma fluida con yacimientos de salmuera que contienen salmuera calentada subterránea o que generan el desplazamiento de salmuera que puede estar comunicado en forma fluida en el conducto similar a la tubería en U, bombeo y/o disposiciones de compresión entre las cavernas.

En realizaciones relacionadas, la presente invención puede proporcionar métodos para eliminar los costos hundidos de construcción de cavernas de almacenamiento de gas de sal desplazando inventarios de soporte estructural de caverna de gas de cojín no recuperable convencionalmente para impedir el arrastre de sal con la salmuera desde los yacimientos de salmuera durante la alta demanda y el desplazamiento de salmuera durante períodos de disponibilidad de gas más alta para, por ejemplo, mejorar la viabilidad económica de la construcción de instalaciones de almacenamiento de gas de caverna de sal de gran escala, comparadas con el almacenamiento de yacimiento de arenisca permeable agotado convencional.

En otras realizaciones, la presente invención puede proporcionar métodos utilizables para acceder selectivamente y comunicar en forma fluida entre una pluralidad de fluidos separados de peso específico, que se puede disponer en cavernas y yacimientos de salmuera subterráneas conectados con el conducto similar a una tubería en U, el bombeo y/o las disposiciones por compresión engranadas con los cruces de colectores dispuestos con las cavernas .

Aún otras realizaciones de la presente invención pueden proporcionar métodos utilizables para separar cavernas de almacenamiento de sal y yacimientos de salmuera para el soporte de pilar de sal dentro de medios marítimos, con acceso de tubería o de embarque y una abundancia de agua y capacidad de absorción de salmuera utilizable, por ejemplo, para acceder a productos líquidos separados por el peso específico almacenados arriba de los buques y/o tuberías, mientras que se realiza la comunicación de fluidos de tubería en U con cavernas de almacenamiento de gas para, por ejemplo, realizar operaciones de almacenamiento durante períodos de demanda contraria entre líquidos y gases.

Finalmente, otras realizaciones de la presente invención proporcionan métodos para el uso de un tampón de fluido para tuberías de transporte y/o el acceso selectivo a fluidos de peso específico diferente para el uso o descarte, por ejemplo, tuberías de raspatubos de agua y otros fluidos en una caverna de almacenamiento, en donde se accede selectivamente a los fluidos a través de un cruce de colectores con una separación de caverna de peso específico de hidrocarburos almacenados desde agua/salmuera para la descarga marítima ambientalmente segura.

Las fallas catastróficas periódicas del pozo dentro de la industria de la construcción y las operaciones del pozo continúan para demostrar la necesidad de una pluralidad barreras de presión de conducto metálico de alta resistencia con pasajes concéntricos intermedios, que pueden ser utilizables para monitorear presiones de anillos que están asociadas a dichas barreras de presión, particularmente como los yacimientos geológicos siempre más profundos y adversos se dirigen y/o se necesita un mayor almacenamiento de gas para satisfacer la creciente demanda de hidrocarburos global .

La necesidad práctica de métodos y aparatos mejorados utilizables para contener en forma más eficaz presiones subterráneas durante las actividades de construcción y producción de pozo se incrementa mediante aquellas actividades que se realizan en las regiones subterráneas siempre más profundas y de presión más alta, se dirigen para sus velocidades altamente productivas. Además, la demanda siempre creciente para operaciones subequilibradas para reducir el daño superficial del yacimiento, o la necesidad aumentada para instalaciones de almacenamiento de gas subterráneas importantes colocadas debajo o alrededor de las superficies urbanas y ambientalmente sensibles, aumentan la necesidad de dichos métodos y aparatos.

En consecuencia, existe una necesidad práctica de aparatos y métodos utilizables para colocar un una pluralidad de válvulas subterráneas transportadas por la tuberías, para contener presiones del pozo, para una pluralidad asociada de pasajes a regiones subterráneas presurizadas . Además, se necesitan métodos y aparatos utilizables para reemplazar válvulas de seguridad anulares tradicionalmente no confiables, mientras que se frena el acceso a los pasajes interiores máximos de cadenas asociadas para medir, monitorear y mantener el extremo inferior de un pozo subterráneo, que incluye, por ejemplo, engranar válvulas de inserción de reemplazo y/u otros dispositivos de control de flujo utilizables para construir pasajes y controlar la comunicación de fluidos y/o presiones dentro de un pozo.

Con el acercamiento inminente de la producción pico de hidrocarburos líquidos en todo el mundo, existe una necesidad de reducir los riesgos y los costos asociados del desarrollo de los hidrocarburos restantes. En particular, los métodos y aparatos mejorados para el almacenamiento de gas hidrocarburo subterráneo, utilizables para reemplazar diferentes zonas de consumo de hidrocarburos líquidos y/o carbón y acortar el marco de tiempo para índices de rendimiento aumentados permitiendo, por ejemplo, la construcción y operación simultánea de pozos de almacenamiento subterráneos con una visita a la torre única más eficaz en costo y, por lo tanto, acortando el marco de tiempo para el rendimiento del capital invertido mientras se reducen los costos eliminando la necesidad convencional para las posteriores intervenciones del pozo mediante torres de capacidad de izamiento de gran tamaño y/o la necesidad convencional de operaciones de empaquetadura potencialmente peligrosas y costosas para eliminar las cadenas de desagüe desde las cavernas de almacenamiento llenas de gas hidrocarburo explosivo.

Con la reducción del tamaño y de la productividad de descubrimiento de hidrocarburos, existe una necesidad de métodos y aparatos utilizables para reducir el daño superficial en yacimientos de baja permeabilidad, donde los métodos convencionales producen la pérdida de productividad permanente.

Existe una necesidad de sistemas y métodos para reducir los costos por la construcción de cavernas subterráneas y de retener el acceso a la perforación interior máxima, utilizables para algunas medidas tomadas desde el interior y/o desde el exterior de una cadena de lixiviación para brindar información para ajustar mejor las operaciones simultáneas de almacenamiento subterráneo y extracción por disolución. Estos sistemas y métodos eficaces en costo deben ser operables durante la extracción por disolución y el almacenamiento combinados, especialmente cuando se enfrentan características de depósitos de sal geológicas inesperadas porque el producto almacenado puede impedir las intervenciones de torres de capacidad de izamiento importante durante la extracción por disolución convencionalmente necesaria para remover una terminación para tomar una medición de sonar y/o para ajustar la profundidad de la cadena de lixiviación exterior, que controla la profundidad a la cual se coloca una interfaz sustancialmente de agua dentro de una zona de disolución de sal.

Existe una necesidad de sistemas y métodos para proporcionar la construcción y operación eficaz en costo, mejorada de almacenamiento de gas subterráneo, particularmente dentro de un yacimiento ilustrado sellado por una roca de tapa subterránea dentro de las características de cierre de buzamiento y de trampa geológica, en donde el riesgo del daño superficial a la permeabilidad del yacimiento durante, o después de inyectar y almacenar gas deriva en la necesidad de la construcción y operación con bajo daño superficial, eficaz en costo, mejorada. Existe una necesidad de sistemas y métodos para proporcionar operaciones de construcción y/o terminación de pozo subequilibrada de retención de permeabilidad eficaz en costo y de más alta eficiencia en, por ejemplo, yacimientos de almacenamiento de gas agotados o terminaciones de conductos dobles con válvula en yacimientos de caverna de sal herméticos para, por ejemplo, aumentar el volumen de almacenamiento de trabajo asociado a las reducciones en los volúmenes de gas de cojín necesarios para mantener la estabilidad, que incluye la capacidad de vaciar en forma eficaz en costo una caverna de almacenamiento de gas APRA necesidades de demanda estacional.

En operaciones del pozo análogas, existe una necesidad de aparatos y métodos de conducto doble concéntrico con válvula utilizables a partir de una boca del pozo de perforación única y un árbol de válvula para la contención de la presión mientras que la inundación con agua estimula un yacimiento de hidrocarburos a través de una perforación única, mientras produce a través la misma perforación principal única para la extracción económica con costos de construcción reducidos en, por ejemplo, casos de presiones de velocidad de flujo de hidrocarburos económicas de naturaleza insuficiente.

Usando conductos dobles con válvula, existe una necesidad de almacenar productos en un cojín durante las operaciones extracción por disolución y de almacenamiento de yacimientos de salmuera y almacenamiento, utilizables para controlar selectivamente el volumen de trabajo y el desplazamiento de líquidos o gases comprimidos hacia y desde otros yacimientos de salmuera de caverna de sal y de almacenamiento, donde la salmuera se puede calentar y almacenar o generar en forma subterránea durante las operaciones de desplazamiento a través- de disposiciones de conductos de tubería en U entre dos o más yacimientos de salmuera y almacenamiento con bombeo y/o compresión de fluidos para, por ejemplo, eliminar la necesidad de gas de cojín de estabilidad de caverna.

Con la producción pico de hidrocarburos y los cambios asociados en las demandas del consumidor, existe una necesidad de almacenamiento contraestacional de hidrocarburos gaseoso y líquido en las mismas cavernas de yacimientos de salmuera y almacenamiento, con acceso selectivo a la pluralidad de fluidos separados por el peso específico que se pueden descartar dentro los yacimientos.

Existe una necesidad económica relacionada de reducir la construcción de costos hundidos de caverna de almacenamiento de sal desplazando inventarios de soporte estructural de caverna de gas de cojín irrecuperable convencionalmente, durante los períodos de alta demanda, con relleno de gas y desplazamiento de salmuera durante períodos de demanda más baja, mejorando la viabilidad económica de instalaciones de almacenamiento de mayor escala .

Existe una necesidad operacional relacionada de salmuera de caverna de instalación de almacenamiento de gran escala y soporte de pilar de sal de yacimiento de almacenamiento dentro de un medio de mar abierto con una comunicación de fluidos más flexible con tuberías, buques y una abundancia de capacidad de absorción de agua y salmuera.

Con la exploración, el transporte y el almacenamiento de hidrocarburos que ingresan en zonas ambientalmente sensibles y potencialmente hostiles siempre más desafiantes, tales como los mares y los climas árticos, existe una necesidad de métodos y aparatos de huellas más pequeñas para proporcionar una pluralidad de barreras de contención de presión, en donde los anillos y los pasajes entre las barreras de presión son controlables selectivamente durante la construcción del pozo y/o las operaciones del pozo, que incluyen por ejemplo, la producción durante la perforación subequilibrada dentro de yacimientos de baja permeabilidad, la producción durante los picos de grava subequilibrados dentro de yacimientos no consolidados y/o el almacenamiento de gas y la extracción por disolución simultáneas para el comercio diario, el almacenamiento de tapón de tubería de transporte y/o de raspatubos en un medio submarino.

Las realizaciones de la presente invención enfrentan estas necesidades .

Extracto de la invención La presente invención se relaciona, en general, con aparatos, sistemas y métodos de cruce de colectores, utilizables para proporcionar contención y control de presión cuando se construye y/o se opera una cadena de colectores y durante las operaciones de hidrocarburos, almacenamiento y/u operaciones de extracción por disolución, con por lo menos dos conductos y pasajes separados por fluidos a través de los estratos subterráneos, para uno o más pozos sustancialmente de hidrocarburos y/o sustancialmente de agua, o yacimientos de salmuera de caverna y de almacenamiento, que se originan en una perforación principal única y se pueden extender en una o más regiones subterráneas.

Las realizaciones de la presente invención pueden incluir aparatos (23C de las Figuras 6, 17-20 y 22-26; 23F de las Figuras 3, 6, 9-12, 21-26 y 30-31; 231 de las Figuras 31-34; 23T de las Figuras 6, 11-12, 31 y 54-58; 23Z de la Figura 38; 23S de las Figuras 10 y 42-44; y 23V de las Figuras 71-73) y métodos (CS1 a CS8 y COI a COI de las Figuras 3, 5-6, 9-14, 59-62, 66-71 y 81, 1S de las Figuras 9-10, 12-14, 75-76 y 80-83, IT de las Figuras 76-77 y 80-83, y 157 de las Figuras 82-83), que son utilizables con una cadena de colectores (70 de las Figuras 3, 9-11, 30-31, 38 y 80) o una pluralidad cadenas de colectores de pozos (76 de las Figuras 6, 11-12 y 54-58), con uno o más cruces de colectores de comunicación fluida (23) que forman una cadena de colectores subterránea. La cadena de colectores subterránea puede comprender una pluralidad de extremos superiores de conductos concéntricos (2, 2A, 2B de las Figuras 17, 21, 31-32, 38, 42 y 71-73, 2C de las Figuras 32 y 71-73, 2D de las Figuras 71, 39), que pueden ser engranables a un árbol de válvulas (10 y 10A de las Figuras 1, 3, 6-10, 13-14 y 80-81) y utilizables con válvulas de superficie controlables selectivamente (64 de las Figuras 1, 3, 6-10, 13-14 y 80-81) , y una pluralidad de extremos inferiores del conducto (2, 2A, 2B, 2C, 2D, 39), que se pueden disponer (CS1 a CS7 de las Figuras 3, 5-6 y 9-12), configurados (CS8 de las Figuras 59-62 y 66-71) y/o montados (146 de las Figuras 59 y 62, 1S, IT 157) para la comunicación de fluidos con una o más regiones subterráneas a través de un pasaje interior máximo (25) , que pueden ser utilizables para comunicar mezclas de fluidos y dispositivos de control de flujo (61 de las Figuras 9-12, 15, 22-31, 35-36;· 39-41, 43-44, 51-53, 55-58 y 63-65), engranables dentro de una perforación o con un receptáculo (45 de la Figura 18) dispuesto entre el pasaje radial (75 de las Figuras 18-19, 22-26, 33-34, 38, 43-44, 54-57 y 71-73) y/u orificios (59 de las Figuras 18-19, 22-26, 33-34, 43-44 y 55-58), que pueden comunicarse en forma fluida entre dicho pasaje interior máximo (25) y un pasaje dispuesto en forma concéntrica (24, 24A, 24B, 24X, 24Y, 24Z, 55) .

Se pueden usar una pared de un cruce de colectores y/o un dispositivo de control de fluidos colocado selectivamente para desviar las corrientes de flujo de mezcla de fluidos de gases, líquidos y/o sólidos. Las corrientes de flujo se pueden desviar de un pasaje a otro pasaje dispuesto radialmente hacia dentro o hacia fuera. El desvío de las corrientes de flujo sirve para, durante el uso controlar selectivamente la comunicación de fluido presurizado a través de una pluralidad de conductos y pasajes concéntricos a través de estratos subterráneos, que pueden extenderse axialmente hacia abajo desde uno o más pozos desde una perforación principal única (6) , con una pluralidad de barreras de presión (7, 10, 10A, 61, 64, 74, 148, 149) para realizar operaciones de construcción de pozo de fluido presurizado, inyección y/o producción (COI a C07 de las Figuras 3, 6 y 9-14), en forma individual o simultánea.

Las realizaciones de la presente invención también incluyen métodos que pueden ser utilizables con una cadena de colectores (70 de las Figuras 3, 9-11, 30-31 y 38) o una pluralidad de cadenas de colectores de pozos (76 de las Figuras 6, 11-12 y 54-58) y/o diseños de pozos convencionales (por ejemplo, las Figuras 1, 4, 7-8 y 13-14) para el almacenamiento de hidrocarburos, subterráneo, simultáneo de presión contenida y operaciones de extracción por disolución (1S de las Figuras 9-10, 12-14, 75-76 y 80-83) . Los pasos del método pueden incluir proporcionar dos o más cadenas de conductos (2, 2A, 2B de las Figuras 17, 21, 31-32, 38, 42 y 71-73; 2C de las Figuras 32 y 71-73; 2D de las Figuras 71, 39) que pueden ser engranables a una o más bocas del pozo (7) y árboles de válvulas (10 y 10A de las Figuras 1, 3, 6-10 y 13-14) para comunicar selectivamente mezclas de fluidos de gases, líquidos y/o sólidos y desde, por lo menos una región en el extremo inferior de un pasaje a través de los estratos subterráneos, dentro de un depósito de sal (5) , que puede ser utilizable para almacenar hidrocarburos y disolución de sales. Los pasos del método además pueden incluir proporcionar agua, fluidos de sales inertes y/o hidrocarburos dentro de la región para formar un cojín entre la zapata (16) de la tubería de revestimiento cementada final (3) y una interfaz sustancialmente de agua, utilizable para formar un espacio de cojín de almacenamiento y además utilizable con dichas dos cadenas de conductos para proporcionar una pluralidad de las barreras (7, 10, 10A, 61, 64, 74, 148, 149) para operaciones de hidrocarburos subterráneos de presión contenida (C01-C02) , almacenamiento (1S, IT) y/o hacia y desde un espacio de cojín de almacenamiento, durante otras operaciones de extracción por disolución (1S, IT y COI a C07) .

Las realizaciones de la presente invención pueden usar una cadena de colectores (70Q de la Figura 3, 70R de la Figura 9, 70T de la Figura 10, 70U de la Figura 30, 70 de la Figura 31, 70G de la Figura 38, 76M de la Figure 6, 76N de las Figuras 11-12, 76H de las Figuras 54-58) con uno o más cruces de colectores (23 de las Figuras 3, 6, 9-12, 17-26, 30-34, 38, 42-44, 54-58,71-73 y 80), que pueden ser utilizables con uno o más dispositivos de control de flujo (61 de las Figuras 9-12, 15, 22-31, 35-36, 39-41, 43-44, 51-53, 55-58 y 63-65) para controlar selectivamente las corrientes de flujo de mezclas de fluidos subterráneas presurizadas (52) , para uno o más pozos subterráneos que se extienden desde una perforación única (6) .

Diferentes realizaciones de métodos preferidos de almacenamiento subterráneo y extracción por disolución simultáneos (C06 de las Figuras 14 y 81 y C07 de las Figuras 13 y 81) de la presente invención pueden ser utilizables con pozos convencionales de dos o más construcciones de cadenas, que son capaces de contener un cojín de almacenamiento presurizado (1S) mientras se inyecta agua para desplazar el almacenamiento y/o la extracción por disolución de una pared de caverna (1A) .

Las realizaciones preferidas de la presente invención pueden usar un aparato de cruce de colectores (23) con una primera pluralidad de conductos en un extremo superior (2, 2A, 2B de las Figuras 17, 21, 31-32, 38, 42 y 71-73, 2C de las Figuras 32 y 71-73, 2D de las Figuras 71) y una segunda pluralidad de conductos en un extremo inferior, en donde la primera pluralidad de conductos puede formar por lo menos un pasaje concéntrico intermedio (24, 24A y 24B de las Figuras 71-73, 24X y 24Y de las Figuras 17-20, 22-23, 25-26 y 32-34 y 24Z de las Figuras 32-34), que se pueden disponer alrededor de un pasaje interior (25) , que son utilizables para comunicar fluidos y dispositivos que pueden ser engranables dentro del pasaje o con por lo menos un receptáculo (61, 128 de las Figuras 6, 27-28) pueden ser utilizables para controlar selectivamente la comunicación de fluidos.

La comunicación de fluidos entre pasajes puede ocurrir separando en forma fluida y por lo menos un segundo pasaje radial (75 de las Figuras 18-19, 22-26, 33-34, 38, 43-44, 54-57 y 71-73), que se pueden asociar al primero y por lo menos al segundo orificio de pasaje radial (59 de las Figuras 18-19, 22-26, 33-34, 43-44 y 55-58) que se conectan al pasaje interior máximo (25) . Por lo menos un pasaje puede estar por lo menos parcialmente bloqueado de la comunicación de fluidos por una pared a través del pasaje o por un dispositivo de control de fluido (61) entre la pluralidad de extremos superiores de cruce de colectores de los conductos concéntricos y la pluralidad de extremos inferiores de cruce de colectores de conductos concéntricos o no concéntricos (2, 2A, 2B, 2C, 2D, 39) , que comprenden una cadena concéntrica de extremo inferior o una conexión de cámara de extremo superior (43 de las Figuras 38, 45-46, 48-50, 54-59, 61, 66-67 y 71-73), respectivamente .

Las corrientes de flujo de mezcla de fluidos se pueden desviar desde un pasaje a otro pasaje dispuesto radialmente hacia dentro o hacia fuera del pasaje desviado del cruce de colectores, ubicados entre dicha pluralidad de extremos superiores de conductos concéntricos y dicha pluralidad de extremos inferiores de conductos para, durante el uso, controlar la comunicación de fluidos presurizada dentro del pasaje interior máximo (25) , un pasaje circundante (55) y/o un pasaje intermedio (24, 24A, 24B, 24C, 24X, 24Y, 24Z) (24, 24A, 24B, 24C, 24X, 24Y, 24Z) , que se pueden formar por una pluralidad de conductos concéntricos dentro del pasaje a través de los estratos subterráneos (52) , que se pueden extender axialmente hacia abajo desde uno o más pozos desde una perforación principal única (6) , durante la construcción del pozo y/o las operaciones del pozo.

Diferentes realizaciones de cruce de colectores (23C de las Figuras 6, 17-20 y 22-26, 23F de las Figuras 3, 6, 9-12, 21-26 y 30-31 y 231 de las Figuras 31-34) de la presente invención pueden segregar en forma fluida un pasaje concéntrico intermedio, en forma circunferencial, para formar pasajes axiales separados en forma fluida (24X, 24Y, 24Z) . los pasajes axiales separados en forma fluida pueden estar asociados a los pasajes radiales (75) , que están por lo menos parcialmente bloqueados de la comunicación de fluidos entre los extremos superior e inferior por una o más paredes para desviar el fluido a través de los orificios de pasajes radiales (59) , que comunican con el pasaje interior máximo (25) , en lados opuestos axialmente de un receptáculo (45) , utilizables para el engranaje de un dispositivo de control de flujo (61), en donde el bloqueo del pasaje interior máximo produce corrientes de flujo para el cruce entre el pasaje interior máximo y por lo menos un pasaje concéntrico (24, 24A, 24B, 24C, 24X, 24Y, 24Z, 55) .

Las realizaciones pueden incluir además diferentes realizaciones de cruces de colectores (23F de las Figuras 3, 6, 9-12, 21-26 y 30-31; 231 de las Figuras 31-34; y 23S, 23T, 23V y 23Z de la Figura 31) con válvulas subterráneas (74 de las Figuras 1, 3, 6, 8-10, 13-14, 22-26 y 30-31 y 74A, 74B y 74C de las Figuras 30 y 31) , que se pueden engranar a una cadena de conducto interior máximo (2) , en los extremos de la cadena (2) y entre los cruces de colectores para controlar selectivamente el fluido presurizado comunicado a través de los pasajes para formar un montaje de cruces de colectores controlados por válvulas.

Otras realizaciones preferidas de cruces de colectores (231 de las Figuras 31-34, 23S de las Figuras 10, 31 y 42-44 y 23Z de las Figuras 31 y 38) pueden usar por lo menos un pasaje radial (75) para la comunicación en forma fluida entre el pasaje interior máximo y por lo menos un pasaje concéntrico adicional (24A, 24B, 24C, 55) , que se puede formar con una cadena concéntrica (2A, 2B, 2C, 2D) y/o un pasaje a través de por lo menos un pasaje concéntrico intermedio (52) formado por la pluralidad de de conductos .

Otras diferentes realizaciones de cruces de colectores (23T de las Figuras 6, 11-12, 31 y 54-58, 23V de las Figuras 31 y 71-73, 23Z de las Figuras 31 y 38) pueden usar pasajes radiales separados en forma fluida (75) , que comprenden pasajes asociados de conductos de perforación de salida (39) de una conexión de cámara (43) , que comunican a través de los orificios de pasajes radiales (44, 59) con el pasaje interior máximo de la pluralidad de extremos superiores de conductos concéntricos (2, 2A, 2B, 2C, 2D) . Por lo menos un pasaje radial adicional puede comunicar en forma fluida entre el pasaje interior máximo de por lo menos un conducto de perforación de salida y por lo menos un pasaje axial (24, 24A, 24B, 24C, 24X, 24Y, 24X, 55), que se forma extendiendo la pluralidad de extremos superiores de conductos concéntricos para rodear y/o engranar el conducto de perforación de salida o el conducto de fluido de soporte (150 de las Figuras 68-73), con un selector de perforación (47 de las Figuras 3, 35-37, 47, 51-53, 59 y 63-65, 47A de las Figuras 35-36 y 39-41) utilizable para comunicar selectivamente fluidos y dispositivos de control de fluidos a través del pasaje interior máximo de las perforaciones de salida de conexión de cámara para el engranaje con un receptáculo para controlar selectivamente la comunicación de fluidos a través y/o entre los pasajes.

Diferentes realizaciones de métodos de construcción (CS1 a CS8 de las Figuras 3, 5-6, 9-12, 59-62 y 66-71) son utilizables para proporcionar una pluralidad de barreras de presión de conducto metálico convencionales con pasajes intermedios para el monitoreo de la presión con, por ejemplo, medidores de anillos (13 de la Figura 1) para medir presiones entre una barrera secundaria (148 de las Figuras 60-70) y una falla potencial de una barrera principal (149 de las Figuras 60-70) .

En otras realizaciones de cruce de colectores (23T de las Figuras 6, 11-12, 31 y 54-58, 23V de las Figuras 31 y 71-73), las conexiones de cámaras pueden ser utilizables con un método de construcción (CS8 de 59-62 y 66-71) para proporcionar una pluralidad de conductos dimensionados convencionales dentro de una perforación principal única, que se pueden ser utilizables también para asegurar conectores del conducto de comunicación de fluidos o construcción sólida, dispuesta en forma concéntrica o radial, dentro de un conducto que lleva una presión secundaria, en donde el engranaje de cadenas de conductos de barrera de presión completa primaria y secundaria y/o provisión de un yacimiento de alivio de presión, tales como los estratos que se pueden fracturar expuestos debajo de una zapata de tubería de revestimiento, se pueden usar para limitar la presión ejercida sobre el conducto que lleva presión secundaria, si fallara el conducto primario.

Las realizaciones de cruces de colectores (23Z de las Figuras 31 y 38) de la presente invención pueden usar un pasaje interior máximo (25) del conducto de perforación de salida (39) , que puede estar alineado axialmente con el eje de la cámara (41) con una pluralidad de extremos superiores de los conductos concéntricos extendidos, para rodear al conducto de perforación de salida alineado axialmente con por lo menos un conducto de perforación de salida adicional, que atraviesa por lo menos un pasaje concéntrico intermedio (24, 24A, 24B, 24C, 24X, 24Y, 24Z) para la comunicación en forma fluida con un pasaje concéntrico intermedio diferente (24, 24A, 24B, 24C, 24X, 24Y, 24Z) o el pasaje circundante (55). Un selector de perforación (47, 47A) o el dispositivo de control de flujo (61) pueden ser utilizables para controlar selectivamente la comunicación de fluidos a través de los pasajes radiales formados por las perforaciones de salida. Los pasajes radiales adicionales y los orificios asociados pueden ser utilizables con el cruce de colectores (23Z) del desvío de flujo (21 de las Figuras 9 y 38) para el cruce entre el pasaje interior máximo (25) y un pasaje concéntrico adyacente (24) .

Otras realizaciones de cruce de colectores (23S de las Figuras 10, 31 y 42-44) pueden usar pasajes radiales separados en forma fluida, con un primer pasaje radial que comprende una perforación a horcajadas (22 de las Figuras 35-36, 39-41 y 43-44) alineada en forma axial al pasaje interior máximo (25) para separar en forma fluida por lo menos una parte de por lo menos un segundo radial, que puede comprender un pasaje de conducto que atraviesa el pasaje concéntrico intermedio (24) , entre una pluralidad de conductos concéntricos (2, 2A, 2B, 2C, 2D) para comunicar en forma fluida entre el pasaje interior máximo (25) y un pasaje concéntrico intermedio diferente (24, 24A, 24B, 24C, 24X, 24Y, 24Z) o el pasaje circundante (55) . La horcajadas (22) puede ser transportable a través del pasaje interior máximo y engranable con un receptáculo para controlar selectivamente la comunicación de fluidos, estrangulando por lo menos una parte de por lo menos un segundo pasaje radial.

Diversos dispositivos de control de flujo (61) , que incluyen una realización de pistón de orificio (128 de las Figuras 6, 27-28) , pueden ser transportables a través del pasaje interior máximo (25) con por ejemplo una torre de cable (4A de la Figura 16) , para el engranaje a por lo menos un receptáculo (45) . La colocación y el retiro de los dispositivos de control de - flujo pueden estar asistidos por una mayor presión diferencial aplicada a una superficie de pistón axial hacia arriba o axial hacia abajo, en donde los cables o los conductos pueden atravesar por lo menos un orificio (59) de un pistón de orificio (128) , mientras que se usa la superficie del pistón para desviar por lo menos una parte de las corrientes de flujo de mezclas de fluidos a un pasaje diferente del pasaje interior máximo.

Las realizaciones de métodos de construcción (CS1 de la Figura 3, CS2 de la Figura 5, CS3 de la Figura 6, CS4 de la Figura 9, CS5 de la Figura 10, CS6 de la Figura 11, CS7 de la Figura 12 y CS8 de las Figuras 59-63 y 66-71) pueden ser combinables con realizaciones de métodos de operaciones de hidrocarburos (COI de la Figura 3, C02 de la Figura 6, C03 de la Figura 9, C04 de la Figura 10, C05 de la Figura 12) , para usar por lo menos un aparato de cruce de colectores (23C, 231, 23S, 23T, 23V, -23Z) para formar una cadena de colectores, o con dos o más pozos convencionales de presión controlable de la cadena de conductos (C06 de la Figura 14, C07 de la Figura 13) para controlar selectivamente corrientes de flujo de mezcla de fluidos subterráneas presurizadas dentro del pasaje a través de los estratos subterráneos (52) , para uno o más pozos subterráneos que se extienden desde una perforación principal única (6) .

Las realizaciones de los métodos de construcción y operación (CS1-CS8 y C01-C05) , respectivamente, pueden incluir por lo menos una cadena de colectores (70, 76) con una pluralidad de conductos concéntricos (2, 2A, 2B, 2C, 2D) para el engranaje con una pluralidad asociada de conductos de cruce de colectores, con por lo menos un pasaje concéntrico intermedio (24) dispuesto alrededor de un pasaje interior máximo (25) que puede ser utilizable para la comunicación de fluidos y dispositivos, con por lo menos un receptáculo (45) utilizable para el engranaje de dispositivos de control de fluidos (61) para controlar selectivamente la comunicación presurizada de fluidos.

Las realizaciones de métodos (CS1-CS8 y C01-C05) pueden ser utilizables para comunicar corrientes de flujo de mezcla de fluidos a través de los pasajes radiales separados en forma fluida (75) del cruce de colectores (23) y orificios asociados (59) a los pasajes interiores máximos (25) Las realizaciones de métodos (CS1-CS8 y C01-C05) pueden incluir además desviar por lo menos una parte de las corrientes de flujo de mezcla de fluidos comunicadas a un pasaje diferente que se pueden disponer radialmente hacia dentro o hacia fuera desde el pasaje desviado de un cruce de colectores (23) , entre el extremo superior de una cadena de colectores o la pluralidad de cruces de los conductos concéntricos y la cadena de colectores de extremo inferior o la pluralidad de cruces de conductos para, durante el uso, controlar la comunicación de fluidos presurizada dentro del pasaje interior máximo (25) , el pasaje concéntrico intermedio (24, 24A, 24B, 24C, 24X, 24Y( 24Z) , y/o el pasaje que lo rodea (55), que se puede formar entre la pluralidad de conductos (2, 2A, 2B, 2C, 2D, 39) y el pasaje a través de los estratos subterráneos (52) que es extienden axialmente hacia abajo desde uno o más pozos desde una perforación principal única (6) .

Las realizaciones de métodos (CS1-CS8 y C01-C07) también pueden incluir proporcionar árboles de válvulas submarinas o de superficie (10, 10A) con válvulas submarinas o de superficie (64) y/o válvulas subterráneas (74) , utilizables con líneas de control (79 de las Figuras 1 y 22-26) engranadas a cada uno de los extremos de los conductos interiores máximos (2, 39) de un cruce de colectores (23) para controlar selectivamente por lo menos una parte del fluido presurizado que se comunica entre los pasajes interiores máximos (25) y por lo menos un pasaje concéntrico (24, 24A, 24B, 24C, 24X, 24Y, 24Z, 55) .

Otras realizaciones de métodos (CS1-CS8 y C01-C07) incluyen proporcionar dispositivos de control de flujo (61) , que se pueden comunicar a través del pasaje interior máximo (25) y engranado dentro de una perforación (25) y/o receptáculo (45) de una cadena de conductos para controlar selectivamente la comunicación de fluidos, desviando por lo menos una parte de las corrientes de flujo de mezcla de fluidos comunicadas.

Otras realizaciones de métodos (CS1-CS8 y C01-C05) incluyen proporcionar un dispositivo de control de flujo (61) de pistón de orificio (128) , que se puede colocar y retirar de una perforación (25) o un receptáculo (45) de una cadena de colectores (70, 76) por la presión diferencial aplicada a una superficie de pistón axialmente hacia arriba o axialmente hacia abajo, en donde los cables (11 de la Figura 15) o conductos pueden ser colocables a través del pistón de orificio, mientras que desvía por lo menos una parte de las corrientes de flujo de mezcla de fluido comunicadas a un pasaje diferente del pasaje interior máximo.

Diferentes realizaciones de métodos (IT, CS1-CS8 y C01-C07) pueden ser utilizables para controlar selectivamente la comunicación de mezclas de fluidos de gases, líquidos y/o sólidos entre los extremos superiores de una perforación principal única (6) y una región próxima del pasaje a través de los estratos subterráneos (52) para presiones hidrostáticas sobreequilibradas, equilibradas o subequilibradas ejercidas sobre la región próxima durante la comunicación de fluidos.

Las realizaciones de métodos de operaciones combinadas (1S, IT, CS1-CS8 y C01-C07) incluyen proporcionar fluidos de sal inerte y/o hidrocarburos, dentro de una región subterránea, para formar un cojín entre la zapata de tubería de revestimiento cementada final y una interfaz sustancialmente de agua, utilizable para formar un espacio de cojín de almacenamiento y/o extracción por disolución usando un proceso de disolución.

Otras realizaciones de métodos de operaciones combinadas (CS1-CS8 y C01-C07) pueden ser utilizables con dos o más cadenas (2, 2A, 2B, 2C, 2D, 39) para controlar selectivamente la comunicación de fluidos presurizados entre un árbol de válvula (10, 10A) y una región del pasaje a través de los estratos subterráneos (52) para controlar selectivamente una interfaz sustancialmente de agua, con un árbol de válvula y fluidos inertes de sal o de hidrocarburos, para formar un espacio de cojín de almacenamiento para, durante el uso, proporcionar simultáneamente operaciones de almacenamiento de hidrocarburos subterráneos de presión contenida (1S dé las Figuras 9-10 y 12-14) hacia y desde el espacio de cojín de almacenamiento durante otras operaciones de extracción por disolución (1 de las Figuras 7, 9-10 y 12-14) .

Diversas realizaciones de métodos de operaciones combinadas (1S, IT, 157, CS1-CS8 y C01-C07) pueden reemplazar métodos convencionales (CM1 de la Figura 1, C 2 de la Figura 4, CM3 de la Figura 7 y CM4 de la Figura 8) , o complementar diseños de de pozos convencionales (C 5 de las Figuras 13-14 y 81) , con un aparato y/o métodos de la presente invención para controlar selectivamente la comunicación de mezclas de fluidos a uno o más pozos desde una perforación principal única (6) .

Otras diferentes realizaciones de métodos (1S, IT, CS1-CS8 y COICOS) pueden ser utilizables para controlar la comunicación de fluidos presurizados de fluidos de sales inertes o de hidrocarburos, que se almacenan y se recuperan desde un cojín con un cruce de colectores controlados por válvulas para controlar selectivamente la interfaz sustancialmente de agua para producir la disolución de sal, para afectar presiones de trabajo asociadas, volúmenes y temperaturas de fluidos almacenados y recuperados desde un espacio de almacenamiento y/o la velocidad de extracción por disolución durante las operaciones de extracción por disolución y almacenamiento.

Otras realizaciones de métodos (IT, CS1-CS8 y C01-C07) pueden ser utilizables para controlar la forma de las paredes de las cavernas con una interfaz sustancialmente de agua, controlada selectivamente, que puede derivar de la comunicación de fluidos presurizados para controlar los volúmenes de almacenamiento de trabajo y las velocidades de extracción por disolución para rotaciones de volúmenes de almacenamiento variadas y velocidades de arrastre de sal natural, durante operaciones de almacenamiento y extracción por disolución de hidrocarburos subterráneos (1S) .

Aún otras realizaciones de métodos (IT, 157) proporcionan agua a una interfaz de agua o fluido para generar y desplazar salmuera, en un extremo inferior de un primer yacimiento de salmuera y de almacenamiento a través de una disposición de conducto de tubería en U, a por lo menos un segundo yacimiento de salmuera y de almacenamiento para minimizar la disolución de la sal en por lo menos el segundo yacimiento de salmuera y de almacenamiento durante dichas operaciones.

Otras realizaciones de métodos relacionadas (IT, 157) proporcionan el control selectivo de la comunicación de fluidos presurizados de fluidos de sal inerte y almacenados, almacenados y recuperados de un cojín de caverna de sal, para afectar presiones de trabajo asociadas, volúmenes y temperaturas de fluidos almacenados y recuperados de un yacimiento de salmuera y de almacenamiento y/o volúmenes de almacenamiento de trabajo, velocidades de extracción por disolución, velocidades de arrastre de sal, o combinaciones de ellos, hasta que se alcance el diámetro eficaz máximo para la estabilidad de la caverna de sal después de lo cual se almacenan fluidos de sal inertes.

Aún otras realizaciones de métodos (157) que comprenden disponer y separar uno o más yacimientos para proporcionar un soporte de pilar de sal de acuerdo con presiones de fluidos almacenados dentro y diámetros eficaces de dichos yacimientos de salmuera y de almacenamiento.

Finalmente, otras diferentes realizaciones de métodos (1S, IT, CS1-CS8 y C01-C07) pueden ser utilizables para proporcionar un tampón de fluido subterráneo para tuberías de transporte, producción de pozo y/u operaciones de almacenamiento subterráneo, en donde un espacio de cojín de almacenamiento puede además ser utilizable para separar fluidos de peso específico diferente y para acceder selectivamente a los fluidos separados a través de un cruce de colectores.

Breve Descripción de los Dibujos Las realizaciones preferidas de la invención se describen a continuación a modo de ejemplo solamente, con referencia a los dibujos adjuntos, en donde: Las Figuras 1 y 2 ilustran un pozo subterráneo y el concepto de daño superficial de permeabilidad, respectivamente.

La Figura 3 ilustra una realización de la presente invención utilizable para reducir el impacto del daño superficial y/o la extracción por disolución de una caverna.

La Figura 4 muestra una construcción de varios pozos ramificados usando la tecnología de metal expandible convencional .

Las Figuras 5 y 6 ilustran una construcción intermedia y un paso de método completado para la pluralidad de realizaciones de pozos de la presente invención desde una perforación principal única, utilizable para pozos sustancialmente de hidrocarburos y/o sustancialmente de agua.

Las Figuras 7 y 8 muestran pasos en la construcción de un pozo de extracción por disolución y un espacio de almacenamiento subterráneo .

Las Figuras 9 a 14 ilustran realizaciones de métodos para construir pozos y espacios de almacenamiento subterráneo desde un pozo único y/o una pluralidad de pozos que se extienden desde una perforación principal única.

Las Figuras 15 a 16 muestran aparatos del arte previo utilizables con la presente invención.

Las Figuras 17 a 20 ilustran una realización de un cruce de colectores de la presente invención.

Las Figuras 21 a 26 ilustran una cadena de colectores que usan un cruce de colectores de la presente invención.

Las Figuras 27 a 28 muestran una realización de pistón de orificio de la presente invención para controlar selectivamente las corrientes de flujo de fluidos.

La Figura 29 ilustra un aparato de bomba de fluidos de la presente invención utilizable para controlar selectivamente corrientes de flujo de fluidos dentro de las realizaciones de la presente invención.

Las Figuras 30 y 31 son representaciones gráficas de las realizaciones de cruces de colectores de la presente invención.

Las Figuras 32 a 34 ilustran una realización de cruce de colectores de la presente invención con pasajes concéntricos intermedios adicionales.

Las Figuras 35 a 37 ilustran aparatos de la presente invención utilizables para controlar selectivamente las corrientes de flujo de fluidos dentro de realizaciones de la presente invención.

La Figura 38 ilustra una realización de un cruce de colectores de la presente invención adaptado desde las cadenas de desvío de flujo de la presente invención.

Las Figuras 39 a 41 muestran diferentes vistas de un aparato del arte previo adaptado utilizable como un selector de perforación con la presente invención.

Las Figuras 42 a 44 ilustran una realización de cruce de colectores de la presente invención utilizables para reducir la longitud del cruce de colectores.

Las Figuras 45 a 53 muestran diferentes aparatos de la presente invención utilizables con la presente invención.

Las Figuras 54 a 58 ilustran una realización de cruce de colectores de la presente invención formado a partir de una conexión de cámara adaptada de la presente invención.

Las Figuras 59 a 68 muestran diferentes aparatos de la presente invención utilizables con un método de construcción de la presente invención.

Las Figuras 68 a 70 ilustran ejemplos de configuraciones de conductos y perforaciones dimensionadas convencionalmente utilizables dentro de una perforación principal única y que pueden ser utilizables con un método de construcción de la presente invención.

Las Figuras 71 a 73 ilustran una realización de cruce de colectores de conexión de cámara adaptada de la presente invención con pasajes concéntricos intermedios adicionales de una perforación principal única extendida como un pasaje de fluido de soporte .

La Figura 74 representa gráficamente un almacenamiento de líquido subterráneo usando el desplazamiento de salmuera desde un yacimiento de salmuera.

La Figura 75 representa gráficamente un almacenamiento con una comunicación de fluidos similar a la tubería en U entre una caverna de almacenamiento subterráneo y un yacimiento de salmuera subterránea asociado.

La Figura 76 muestra gráficamente una realización con bombeo, turbina o comunicación de fluido comprimido a través del colector de conducto de superficie entre una caverna de almacenamiento subterráneo y un yacimiento de salmuera subterráneo asociado.

Las Figuras 77 y 78 ilustran gráficos para los conceptos convencionales de relaciones de volumen de trabajo para el recalentamiento subterráneo de una caverna de almacenamiento de gas, después de los ciclos de extracción por disolución y de uso de demanda.

La Figura 79 muestra gráficamente una cadena de desagüe de la caverna de almacenamiento de gas a través de una terminación, antes de su retiro.

La Figura 80 representa gráficamente una realización de método utilizable con una caverna de almacenamiento subterránea engranada con aparatos y métodos para operar cavernas de almacenamiento subterráneas con yacimientos de salmuera de la presente invención.

La Figura 81 representa gráficamente una realización de método usando disposiciones de almacenamiento subterráneo de pozo.

Las Figuras 82 y 83 representan gráficamente las realizaciones de métodos de vista en planta de disposiciones de la caverna, utilizables para operar cavernas de almacenamiento subterráneas y yacimientos de salmuera.

Las realizaciones de la presente invención se describen a continuación con referencia a las Figuras enumeradas.

Descripción Detallada de las Realizaciones Antes de explicar realizaciones seleccionadas de la presente invención en detalle, se debe entender que la presente invención no se limita a las realizaciones particulares descritas en la presente y que la presente invención se puede practicar o llevar a cabo en diferentes formas.

Con referencia a las Figuras 1 a 14, se muestran comparaciones de los métodos de construcción CS1, CS2, CS3 , CS4 , CS5 , CS6 y CS7 de las Figuras 3, 5, 6, 9, 10, 11 y 12, respectivamente y métodos de construcción y operaciones combinados COI, C02 , C03 , C03 , C04 , C05, C06 y C07 de las Figuras 3, 6, 9, 10, 12, 14 y 13, respectivamente, con métodos convencionales de hidrocarburos del arte previo CM1, CM2 y métodos convencionales de almacenamiento subterráneo CM3 y CM4 de las Figuras 1, 4, ' 7 y 8, respectivamente. Los métodos de construcción generalmente no son combinables con operaciones convencionales, por diferentes motivos, que incluyen una incapacidad para controlar selectivamente presiones de operación durante la construcción del pozo y/o colocar una pluralidad de barreras de conductos metálicos entre la producción de hidrocarburos potencialmente inflamables y el personal que realiza las actividades de construcción.

La Figura 1 ilustra una vista de corte transversal esquemática en elevación de un método de construcción de pozos subterráneos convencional (CM1) utilizable para diferentes pozos de hidrocarburos y de almacenamiento subterráneo. La figura ilustra una parte de revestimiento (19) cementado (20) perforado (129) inferior que se puede reemplazar con un espacio de almacenamiento subterráneo de una trampa geológica (1A) , de un yacimiento agotado, o un espacio que se extrajo por disolución desde la perforación de los estratos (17) a los pozos de cavernas de sal (1A) , en donde una puerta corrediza (123), generalmente no está presente .

El extremo superior de los pozos subterráneos de la presente invención se puede construir perforando un pasaje de los estratos (17) y colocando una tubería de revestimiento de conductor (14) , que se puede asegurar y sellar a la perforación con cemento y se denomina zapata de tubería de revestimiento (16) , después de lo cual la perforación, colocación y cementado de una o más tuberías de revestimiento (15) y el sellado de las zapatas de tubería de revestimiento (16) pueden ocurrir antes de colocar la tubería de revestimiento (3) cementada final (20) y la zapata de tubería de revestimiento (16) . Las conexiones de cámara y las cadenas de colectores de la presente invención pueden ser utilizables como, o pueden colocarse a través de las tuberías de reves imiento intermedias .

Generalmente, la perforación de un pasaje de estratos finales (17) a través de la tubería de revestimiento cementada final (3) a la región subterránea deseada puede estar seguida por una terminación de orificio abierto en, por ejemplo, los pozos extraídos por disolución o el revestimiento (19) cementado (20) y perforado (129) ilustrados dentro, por ejemplo, los pozos de producción de hidrocarburos y los posos de evacuación de desechos .

Si bien los revestimientos (19) generalmente, se engranan a la tubería de revestimiento (3) cementada intermedia (15) y/o final con un soporte y obturador (40) , tuberías que no son de revestimiento (3, 14, 15) se engranan generalmente a una boca de pozo (7) , en donde los pasajes concéntricos intermedios o anillos se monitorean con medidores (13) para cambios de presión, indicando una rotura de la barrera primaria (2) o la pérdida de integridad con las barreras secundarias (3, 15, 19), que contienen el fluido presurizado liberado.

Los conductos de producción (2) o la tubería que generalmente forma la barrera primaria, ubicada dentro del pasaje a través de los estratos subterráneos (52) y que comprende pasajes de tuberías de revestimiento (3, 14, 15), revestimientos (19) y perforaciones de estratos (17) . La tubería de producción o la tubería de revestimiento de producción se pueden asegurar a la tubería de revestimiento cementada final (3) o el revestimiento con un obturador de producción (40) en el extremo inferior y con el extremo superior asegurado a la boca del pozo (7) para formar la barrera primaria para fluidos presurizados subterráneos.

Un árbol de válvulas (10) con válvulas operables selectivamente (64) se puede engranar al extremo superior de la boca del pozo. Para los pozos con extracción por disolución convencionales, los conductos de producción y de inyección (2, 2A) pueden pender libremente desde el árbol de válvulas durante el proceso de disolución de sal, como se describe en la Figura 7, después de lo cual una terminación, similar a aquella que se muestra en la Figura 1, se puede instalar para operaciones de almacenamiento subterráneas .

El pasaje interior máximo (25) puede ser controlable por una válvula subterránea (74), que se puede operar con una línea de control (79) y se puede engranar entre los conductos de la producción (34) o la cadena de conductos de inyección (2) , que puede estar equipada con una puerta lateral corrediza (123) para permitir la comunicación limitada entre el pasaje concéntrico o circundante (55) y el pasaje interior máximo (25) . La puerta lateral corrediza puede ser utilizable para diferentes métodos de construcción, pero generalmente cerrada para la producción (34) de la mezcla de fluidos (38) , con el pasaje anular (55) usado principalmente para monitorear la barrera de control de presión primaria (2) y cadenas de conductos de barrera secundaria (3) .

En comparación, diferentes aparatos y métodos de la presente invención proporcionan un pasaje concéntrico intermedio adicional utilizable entre el pasaje interior máximo (25) y el pasaje circundante (55) y/o proporcionan una cadena exterior para reemplazar la tubería de revestimiento cementada final (3) para instalar una terminación con la cadena de tubería de revestimiento cementada final, a diferencia de los métodos convencionales (CM1) .

Los métodos convencionales para controlar presiones subterráneas con una terminación, por ejemplo 2, 40, 74 y 123, colocadas dentro del pozo con una salmuera viscosa o un lodo de perforación de mayor altura hidrostática para controlar las presiones subterráneas de una perforación de estratos expuesta (17) , sin un revestimiento (19, 20, 40) , generalmente se aseguran con un obturador de producción (40) que se engrana entre la tubería (2) y una tubería de revestimiento cementada final (3) , después de lo cual el árbol de válvulas (10) se instala con la puerta lateral corrediza (123) abierta para retirar la salmuera viscosa o el lodo de perforación de control de presión desde el espacio anular (24) , antes de cerrar la puerta lateral corrediza (123) y hacer fluir (34) las mezclas de fluidos (38) .

En comparación, diferentes métodos de la presente invención proporcionan un cruce de colectores que pueden ser utilizables para controlar selectivamente la comunicación de fluidos durante la construcción, reemplazando, por ejemplo, la puerta lateral corrediza (123) para su uso durante las operaciones de producción y/o inyección, para proporcionar un colector subterráneo controlable selectivamente para controlar uno o más pozos desde una perforación principal única (6) , a diferencia de los métodos convencionales (CM1) .

Otros métodos convencionales para el control de la presión incluyen, por ejemplo, colocar una terminación (2, 40, 74), sin una puerta lateral corrediza (123) , dentro de un fluido de terminación usando un revestimiento (19) , que está cementado (20) a través de la perforación de estratos (17) , sellado con un obturador superior de revestimiento (40) y asegurado con un soporte a la tubería de revestimiento cementada final (3) para controlar las presiones subterráneas, mientras que el árbol de válvulas (10) se coloca para controlar las presiones subterráneas. Después de esto, una torre (40 A de la Figura 16) puede ser utilizable para colocar pistolas de perforación a través de la válvula de seguridad (74) , inhabilitando temporalmente la válvula, pasando una guía de reingreso de cable (130) para perforar el pasaje a través de los estratos subterráneos (52) con un sobreequilibrio o subequilibrio limitado para impedir que se empujen y se enreden las pistolas de perforación y el cable con los cuales se colocaron, después de lo cual las pistolas de perforación y la torre se retiran en una operación de presión controlada.

En comparación, diferentes aparatos y métodos de la presente invención proporcionan un medio para limitar un subequilibrio importante mediante la circulación a través de un pasaje adicional para, por ejemplo, realizar la perforación subequilibrada o la perforación a través de una terminación, como se describe más adelante.

El mantenimiento del control de las presiones subterráneas durante la construcción y la posterior inyección, o producción hacia o desde los estratos subterráneos a través de los pasajes de pozos, es un axioma central de operaciones del pozo que afecta virtualmente todas las actividades desde la selección de tuberías de revestimiento, los revestimientos y el equipo asociado a los fluidos colocados dentro del pasaje a través de los estratos subterráneos (52) para retener hidrostáticamente las mezclas de fluidos (38) antes de producir la producción controlada (34) a través del árbol de válvulas (10) . En algunos casos, dichas actividades de peroración y construcción del pozo en yacimientos subterráneos de baja permeabilidad, se puede dañar la productividad de largo plazo por métodos de sobreequilibrio convencionales de controlar presiones subterráneas.

En los yacimientos de presión más baja o de permeabilidad más baja, el daño superficial (135 de la Figura 2) puede ocurrir durante, por ejemplo, la perforación del yacimiento, la colocación de la terminación en un pozo abierto y/o durante los métodos convencionales de perforación sobreequilibrados , cuando se subequilibran los riesgos de que el yacimiento haga que las pistolas de perforación se empujen hacia arriba y enreden cables y/o adhieran la cadena de perforación y hagan a la válvula de seguridad (34) y al árbol de válvulas (10) inoperantes, hasta que las pistolas y el aparato de transporte se retiren del camino de las válvulas de cierre.

Con referencia ahora a la Figura 2, la Figura ilustra una vista en planta arriba de un corte transversal en elevación con y a lo largo de la línea A-A, donde las líneas de guiones muestran superficies ocultas, que muestran el concepto convencional del daño de superficie de permeabilidad (135) , donde las partículas de yacimiento de mayor tamaño (133) , tales como los granos de arena en un yacimiento, se hacen macizas juntas por presiones subterráneas. El puente a través de las partículas forma espacios de poros intermedios (131) dentro de los cuales pueden estar contenidas las mezclas de fluidos de gases comprimidos, líquidos y partículas sólidas más pequeñas. Cuando los espacios de poros (131) están conectados suficientemente para hacer fluir mezclas de fluidos, los espacios de poros conectados son permeables (132) .

Las mezclas de fluidos conectados dentro de los espacios de poros (131) se someten a la presión de sobrecarga subterránea con una permeabilidad (132) que proporciona un pasaje a través del cual pueden migrar las mezclas de fluidos, en donde su conexión de fluidos a fuerzas de sobrecarga subterránea más profundas presuriza espacios de poros (131) permeables menos profundas (132) .

El control de mezclas de fluidos presurizados subterráneos en espacios de poros permeables, adyacentes a un pozo (17) o un túnel de perforación (129) , necesita una mezcla de fluidos de altura hidrostática o dinámica más alta dentro de la perforación (17) o perforación (129) que actúa contra la presión del poro (131) , que puede empujar en forma hidráulica las partículas más pequeñas (134) o líquidos, por ejemplo, las partículas o los líquidos en yacimientos de gas de baja permeabilidad, en la garganta de los espacios de poros adyacentes de baja permeabilidad (131) . Sin embargo, la presión insuficiente y/o la superficie pueden empujar las partículas o los líquidos fuera de los espacios de poros (131) durante la producción, produciendo por lo tanto un daño superficial (135) . Los yacimientos con baja permeabilidad o capacidad de flujo a través de estos espacios de poros similares a la superficie (131) pueden tener una presión insuficiente y/o superficie de flujo contra las partículas de estrangulamiento (134) , o fuerzas capilares del líquido, para empujar las mezclas de fluidos de intrusión de regreso fuera de las gargantas de poros, que pueden derivar en un daño superficial permanente (135) que afecta la productividad durante toda la vida útil restante.

La Figura 3 ilustra una vista esquemática en elevación a través de un corte transversal de los estratos subterráneos de una realización de la construcción (CS1) y métodos de operaciones de hidrocarburos (COI) , que incluyen una cadena de colectores (70Q) de la presente invención. La cadena de colectores (70Q) puede ser utilizable con realizaciones de los cruces de colectores (23F, 23Z) , como se muestra en la Figura 3. Además, la Figura muestra diferentes elementos de construcción de pozo convencionales, similares a aquellos que se muestran en la Figura 1, con un árbol de carrete doble (10A) capaz de fluir a través de la perforación interior máxima (25) y un pasaje concéntrico (24) engranado a la boca del pozo (7) y una cadena de terminación (2) que puede comprender un cruce de colector (23F) , con cadenas de conductos interiores (2) y exteriores (2A) engranadas a la tubería de revestimiento cementada final (3) y un obturador de producción (40) sellado (66) al revestimiento (19) en el extremo superior. Un conducto de producción (2) , con otro cruce de colector (23Z) dentro del pasaje circundante (55) a través de los estratos subterráneos (52), puede ser utilizable para realizar una serie de desvíos espina de pescado (136) , en donde los obturadores de producción (40) , engranados al revestimiento (19) , separan diferentes zonas de producción con la zona inferior máxima perforada (129) .

Los métodos de operaciones de construcción (CS1) e hidrocarburos (COI) ilustran un cruce de colectores (23F) que pueden ser utilizables para proporcionar la producción y/o la inyección a través de los pasajes interior máximo (25) o concéntricos (24) . Los cruces de colectores de desvío de flujo (23Z) de cadena de conductos inferior (2) se pueden engranar al revestimiento (17) con el obturador superior (40) ; después de esto, el montaje superior (2, 2A, 23F, 40, 66, 137) puede ser engranable al montaje colocado inferior (2, 2A, 23Z, 23Z, 40, 137) , con un conector convencional (137) , por ejemplo un pestillo sellado (66) al revestimiento (19) con, por ejemplo, un receptáculo de perforación pulido y mandril y asegurado a la tubería de revestimiento de producción final (3) con un obturador de producción (40) . Luego, se puede colocar el árbol de válvulas de carrete doble (10A) .

El método de construcción (CS1) puede ser utilizable para el almacenamiento subterráneo dentro de una trampa geológica (1A) de un yacimiento ilustrado, por ejemplo, a través de los desvíos de daño superficial inferior (136) o perforaciones (129) , o en comunicación con un método de operaciones (COI) que puede ser utilizable para el almacenamiento subterráneo y la extracción por disolución de paredes de cavernas (1A) cuando las trayectorias de los pozos están orientadas verticalmente, el obturador de extremo inferior (40) y a cementación (20) se omiten del revestimiento (19) perforado (129) para permitir el flujo de fluido para la disolución de sal. Para la creación de cavernas de yacimiento de salmuera y de almacenamiento, un fluido de cojín inerte de sal, con un peso específico más liviano que el del agua, se puede empujar dentro del pozo y dejar que se eleve alrededor del revestimiento (19) , donde se lo puede atrapar con el obturador superior de revestimiento (40) para formar una interfaz de agua que, combinada con la tecnología de medición de interfaz convencional, colocada a través del pasaje interior máximo (25) o montada permanentemente a diferentes conductos de la cadena de colectores (70Q) , puede ser utilizable para controlar selectivamente las operaciones de almacenamiento y extracción combinadas, con inyección alternada de un fluido de cojín almacenado inerte de sal, inyección de agua dulce y extracción de salmuera a través del cruce de colectores controlado por válvulas (23F) y los cruces de colectores de desvío de flujo (23Z) .

Una vez que se colocan las barreras de contención de presión (CS1) para aplicaciones sustancialmente de hidrocarburos, el método de operación (COI) para el desplazamiento hacia una columna hidrostática de peso específico más liviano haciendo circular un fluido de densidad más baja a través de los pasajes interior máximo (25) y concéntrico (24) , puede ser utilizable para subequilibrar la altura hidrostática del fluido dentro del pasaje a través de los estratos subterráneos (52) , debajo de la presión de poros contenida detrás del revestimiento (19) . Esto permite que los fluidos fluyan hacia fuera durante la perforación (129) , produciendo o evitando de ese modo el daño superficial (135 de la Figura 2) en los yacimientos que no son de sal, o colocando un cojín debajo de la zapata (16) de tubería de revestimiento (3) cementada final para yacimientos de salmuera y almacenamiento. Una torre de cable (4A de la Figura 16) puede ser engranable al árbol de válvula (10A) para la colocación de pistolas para perforar (129) el revestimiento en un estado de presión controlada y subequilibrado, sin el riesgo de empujar las pistolas axialmente hacia arriba con el fluido de espacio de poros liberado, haciéndolo circular por el pasaje interior máximo (25) usando un dispositivo de control de flujo de cable pasable (61) , por ejemplo un pistón de orificio (128 de las Figuras 27-28) , que se pueden engranar en el cruce de colectores superior (23F) y llevando los rendimientos a través del pasaje concéntrico (24) y a través del árbol de válvulas para el procesamiento de presión controlada. Una vez que la perforación se ha terminado en un yacimiento que no es de sal, el obturador de producción inferior se puede colocar para separar y contener la presión de la zona de producción (34) del fluido perforado inferior (38) .

La realización de métodos de hidrocarburos (COI) puede ser utilizable para realizar operaciones de perforación subequilibrada, mientras que permite que la producción (38) se extraiga (34) de un yacimiento que no es de sal, para reducir o evitar el daño superficial (135 de la Figura 2) con, por ejemplo, la tubería arrollada, en donde una serie de desvíos (136) tales como los desvíos de estilo de espina de pescado mostrados en la Figura 3, se realicen a través de las perforaciones de salida de los cruces de colectores (23Z de la Figura 38) usando un selector de perforación (47 de la Figura 37) . Si un selector de perforación con una puerta (47 de las Figuras 51-53) y el conducto de circulación de perforación atraviesan un pistón de orificio (128 de las Figuras 27-28) , que se muestra como un dispositivo de control de flujo (61) en la Figura 3, se puede hacer circular un fluido de peso específico más liviano, tal como gas o diesel, por el pasaje concéntrico (24) , a través de los orificios (59) dentro del conducto interior (2) del cruce de colectores superior (23Z) y a través del selector de perforación (47>) para la mezcla con los rendimientos de perforación de tubería arrollada para subequilibrar adicionalmente las operaciones de perforación y el daño superficial asociado (135 de la Figura 2) .

Las realizaciones de métodos de construcción (CS1) y de operaciones de hidrocarburos (COI) pueden ser utilizables para subequilibrar diferentes operaciones que se pueden realizar a través de una terminación. Por ejemplo, el macizado de grava de un yacimiento no consolidado o la construcción subequlibrada de almacenamiento subterráneo en un yacimiento de arenisca agotado donde el daño superficial afecta negativamente la eficiencia de almacenamiento. En estas realizaciones, los pasajes interior máximo (25) y concéntrico (24) se pueden diseñar para el flujo a través del árbol de válvulas (10A) para la colocación de paquetes de grava subequilibrados o la construcción de pozos. En comparación, las terminaciones convencionales (CM1 de la Figura 1) son generalmente no utilizables para las operaciones de construcción y producción simultáneas y el método convencional de colocación sobreequilibrada puede dañar permanentemente un yacimiento estrangulando las gargantas de poros, reduciendo de ese modo su permeabilidad.

Con referencia ahora a la Figura 4, se muestra una vista de corte transversal en elevación dentro de los estratos subterráneos de una cámara de ramificación (832) con ramas metálicas expandibles (836, 838) . La Figura ilustra barreras únicas debajo de la rama, que comprenden metales expandibles de menor resistencia que los materiales metálicos endurecidos tradicionales, en donde un pasaje de barrera secundaria y una barrera, necesarios para monitorear la integridad de las barreras de pozos subterráneos primarios debajo de la conexión, no está presente.

La cámara de ramificación (832) se coloca dentro de una perforación de pozo parental y las ramas metálicas flexibles (836, 838) se expanden para proporcionar una conexión de contención de presión, que puede estar limitada por calificaciones de impulso de metal expandible y de hundimiento más bajas comparadas con los productos metálicos templados y/o tratados térmicamente y endurecidos.

En comparación, diferentes aparatos y métodos de la presente invención generalmente se pueden construir con metales no expandibles convencionales de resistencia más alta, con una pluralidad barreras y pasajes anulares debajo de las conexiones para proporcionar un aumento de la capacidad de llevar presión y la redundancia .

La Figura 4 muestra pozos ramificados (801, 808) que se extienden desde la cámara de ramificación y se muestra una subgalería de ramificación (612) en un nodo de un pozo parental, que tiene una tubería de revestimiento parental (604) que corre a través de la tubería de revestimiento intermedia (602) y la tubería de revestimiento de la superficie (600) desde la boca de pozo (610) . La necesidad de engranar una subgalería de ramificación (612) para la tubería de producción (820) y el soporte de la cámara de ramificación de metal expandible de baja resistencia al hundimiento (832) necesita cementar la conexión en su lugar, impidiendo de ese modo la construcción de un espacio anular utilizable para monitorear las barreras de pozo principal de los pozos de ramificación (801, 808). El cementado de conductos dentro de los pozos (801, 808) representa una barrera única que puede, si fallara, desviarse del conector (806) , fugándose a través de los estratos y/o hundiendo las conexiones expandibles (836, 838) y fugándose entre la subgalería de ramificación (612) y la cámara de ramificación (832) dentro de un anillo, con una columna hidrostática insuficiente, cuando se coloca dentro de los estratos poco profundos para impedir la rotura de la barrera de tuberías de revestimiento parental (604) . Esta barrera de tubería de revestimiento parental (604) puede estar expuesta a presiones subterráneas más altas transmitidas a través de un espacio anular mal cementado, sin indicaciones previas de presión aumentada desde, por ejemplo un medidor anular (13 de la Figura 1) .

En comparación, diferentes aparatos y métodos de la presente invención pueden ser utilizables para colocar conexiones poco profundas de metal endurecido convencional con pasajes concéntricos o espacios anulares, que se extienden axialmente hacia abajo desde los pozos de una conexión de pozos, · para proporcionar presiones hidrostáticas suficientes y/o resistencia del metal suficiente para una barrera secundaria utilizable. Un yacimiento de presión de alivio, por ejemplo, una perforación de estratos que se puede fracturar expuesta debajo de una zapata de tubería de revestimiento en comunicación de fluidos con el espacio anular, puede ser utilizable para proporcionar una barrara secundaria, que puede proteger al medioambiente por encima de la tierra o de la línea de lodo en el caso de una falla de la barrera primaria.

Los métodos de terminar el pozo ramificado mostrados en la Figura 4 incluyen proporcionar un grupo de colectores (612) del fondo del pozo en la cámara de ramificación (832), arriba de la conexión de los engranajes (806) del revestimiento de perforación (805, 810) del pozo de ramificación (801, 808) . El colector del fondo del pozo puede estar orientado y enganchado a través de un aparato (610, 862) en la cámara de ramificación (832) orientando el colector (612) con una disposición de llave (812) y ranura (860) . La Figura muestra la tubería de producción (820) que se puede extender desde la superficie hacia el colector del fondo del pozo (612) para aislar el pozo parental de los pozos de ramificación (801, 808), que pueden cerrarse con tapones colocados en los engranajes de los pozos de ramificación (806) debajo del colector del fondo del pozo (612) .

Si la conexión se coloca dentro de los estratos más profundos, la ramificación de metal expandible puede proporcionar barreras suficientes cuando se combina con una altura de presión hidrostática mayor entre la tubería (820) y la tubería de revestimiento parental (604) , similar a una aplicación multilateral colocada profunda dentro de los estratos subterráneos o si se usa una disposición de obturador de producción arriba o en lugar del colector del fondo del pozo (612) . Sin embargo, la resistencia al hundimiento de una conexión metálica expandible puede ser insuficiente para resistir lo suficiente presiones de poros subterráneos muy profundas.

La aplicación de tecnologías de ramificación del arte previo generalmente están limitadas por la necesidad de usar la tecnología de metal expandible no convencional, que incluye la necesidad no convencional de expandir las ramificaciones (836, 838) de la cámara de ramificación no concéntrica (832) , cementarlas en su lugar y luego orientar (812, 860) y enganchar (500, 862) un colector del fondo del pozo no convencional (612), sin ningún pasaje anular disponible para monitorear la integridad del pozo debajo de la cámara (832) . Sin la provisión de dos barreras de conductos y un pasaje anular de altura hidrostática suficiente para proporcionar un soporte de barrera de presión suficiente y tiempo de monitoreo, la aplicación generalmente está limitada a aplicaciones de tipo multilateral y es necesario el acceso a la perforación interior máxima.

En comparación, diferentes aparatos y métodos de la presente invención pueden ser utilizables con conductos de diámetro mayor de espesores de la pared suficientes y calificación de presión asociada para aplicaciones de varios pozos poco profundas desde una perforación principal única. La prefabricación con la tecnología convencional, dentro de un medio controlado, seguida por el montaje en el sitio, la colocación y/o la construcción dentro de un medio subterráneo, usando tecnologías de existencia convencionales, pueden reducir el riesgo en aplicaciones de la presente invención.

Con referencia ahora a las Figuras 5 y 6, las figuras muestran realizaciones de métodos de operaciones de construcción (CS2, CS3) y de hidrocarburos (C02) , que ilustran una pluralidad de pozos, uno de los cuales se perfora (17) y uno de los cuales aún se debe perforar (17A) , que se ramifican desde una conexión de pozos (51A) dentro de los estratos poco profundos y que ilustran, por ejemplo, una pluralidad de pozos de hidrocarburos perforados (129) a yacimientos que no son de sal o una pluralidad de almacenamiento subterráneo y pozos de extracción por disolución a yacimientos de salmuera y de almacenamiento, utilizables para formar y usar el espacio dentro de las paredes (1A) de una o más cavernas de sal .

La Figura 5 ilustra una vista esquemática de corte transversal subterránea en elevación de una realización de paso de construcción intermedio (CS2) que usa una conexión de cámara (43) y un selector de perforación (47) . La figura ilustra una tubería de revestimiento de conductor colocada (14) , que se muestra cementada (20) y sellada en la zapata de tubería de revestimiento (16) después de perforar el pozo de la superficie. La figura además ilustra una perforación (17) que se ha perforado a través del conductor (14) y los estratos con una conexión de cámara colocada (43) , por ejemplo aquella de las Figuras 45-46, 48-50 o 61 y 66—57 y cementada (20) para formar una zapata de tubería de revestimiento (16) de una tubería de revestimiento intermedia (15) para un pozo sustancialmente de hidrocarburos o un pozo de descarte sustancialmente de agua en yacimientos que no son de sal, o una tubería de revestimiento cementada final (3) para yacimientos de salmuera y de almacenamiento subterráneos sustancialmente de hidrocarburos y sustancialmente de agua en yacimientos de sal. Un selector de perforación (47), por ejemplo como se muestra en las Figuras 47, 51-53 o 63-64, se puede engranar dentro de la cámara (41) en el fondo de la cámara (42) para acceder selectivamente al conducto de perforación de salida (39) de la conexión de cámara de mano derecha (43) . La Figura muestra una perforación de estratos (17) que se ha perforado para formar un pasaje a través de los estratos subterráneos (52) . Un conducto de contención, alrededor de las perforaciones de salida (39) , se muestra agregado a la conexión de cámara para formar una barrera secundaria (2A, 148) , similares a aquellas que se muestran en las Figuras 48-50, 66-67 y 68-70, dispuestas alrededor de las barreras primarias (2, 39, 149 de las Figuras 68-70) para permitir que los pasajes concéntricos o espacios anulares debajo de la conexión de cámara (43) que se debe monitorear a través de diferentes conductos de comunicación de fluidos de soporte (150 de las Figuras 66-70) .

Para la concentración de los pozos de cavernas de yacimiento de salmuera y de almacenamiento subterráneas utilizables para formar paredes de caverna (1A) en un depósito de sal, las perforaciones de estratos (17) pueden desviarse para separar cavernas antes de ser orientadas para la extracción por disolución vertical como se muestra en la Figura 6, o avanzar axialmente hacia abajo en una disposición paralela o de intersección como se describe en la Figura 5 con una terminación similar a aquella que se muestra en la Figura 11. ¦ -- Con referencia ahora a la Figura 6, la Figura ilustra una vista esquemática en elevación a través de un corte transversal de los estratos subterráneos de una construcción (CS3) y una realización de método de construcción y operaciones combinadas (C02), que ilustran una cadena de colectores (76M) con una realización de cruce de colector (23F) . La Figura muestra el control selectivo de la comunicación de de fluidos entre dos pozos separados, a través de una perforación principal única, usando válvulas subterráneas (74) engranadas en ambos extremos de un cruce de colectores (23C) para formar un cruce de colectores controlado por válvulas (23F) engranado con un cruce de colectores de conexión de cámara (23T) , que puede ser utilizable con un tapón de control de flujo (25A) para dirigir el flujo desde los pozos izquierdo y derecho hacia el pasaje interior máximo (25) y concéntrico intermedio (24), respectivamente.

Después de la perforación (CS2 de la Figura 5) de los pasajes (17) a través de la conexión de cámara (43) y los estratos, los revestimientos (19) se pueden engranar al conducto de barrera primaria (149) con soportes y obturadores superiores de revestimiento (40) , que se extienden axialmente hacia abajo para una pluralidad de pozos desde una perforación principal única (6) . El método de hidrocarburos (C02) puede ser utilizable para perforar (129) revestimientos (19) cementados (20) en un pozo sustancialmente de hidrocarburos para la producción desde un yacimiento, o el almacenamiento en un pozo de yacimiento de arenisca agotado, o el descarte y/o la simulación en un pozo de agua en yacimientos que no son de sal, u operaciones de yacimientos de salmuera y de almacenamiento en depósitos de sal .

Para la perforación subequilibrada y/o cuando la tracción de la cadena es necesaria, el método (C02) puede ser utilizable para colocar un soporte de revestimiento, con una capacidad de flujo de desvío para colgar la tubería (2) ,m con el obturador de producción de extremo inferior no fijado (40) y conector de extremo superior (137) (por ejemplo, un pestillo) para cada uno de la pluralidad de pozos, utilizable para engranar el colector de conexión de cámara (23T) y el cruce de colector controlado por válvulas (23F) colocado como un montaje único antes del engranaje de un árbol de válvulas (10A) . Luego, se puede colocar un tapón dentro del obturador de producción inferior para fijar y colocar las cadenas de conducto de extremo inferior de la cadena de colectores (76M) en tracción.

En el ejemplo de perforación ilustrado, una torre de cable (4A de la Figura 16) se puede engranar al árbol de válvula (10A) para la colocación del cable (11 de la Figura 16) transportado por las pistolas de perforación que atraviesan un pistón de orificio (128) , que se muestran engrandas entre las válvulas del cruce de colectores superior (23F) con las pistolas de perforación comunicadas selectivamente a través del selector de perforación (47) y la zapata (130) para perforar (129) el revestimiento (19) . Un subequilibrio debajo de la presión de poros hidrostática se pueden lograr inyectando un fluido de bajo peso específico (31) a través del pasaje interior máximo inferior (25) para impedir el movimiento hacia arriba de las pistolas de perforación, después de disparar con el fluido que se devuelve de pasando por un obturador inferior no fijado (40) y a través de un pasaje concéntrico intermedio (24B) , que se puede desviar a través de un cruce de colectores de válvula controlable selectivamente, similar a aquel de la Figura 31, utilizable con tres corrientes de flujo.

Después de la perforación (129) , el selector de perforación (47) se puede eliminar y las horcajadas (22) , dentro del cruce de colectores de conexión de cámara (23T) y el pistón de orificio (128), dentro de la otra conexión de cámara (23F) , se . puede reemplazar con los tapones (25A de las Figuras 11-12) que pueden ser utilizables para controlar las corrientes de flujo producidas (34) de mezcla de fluidos (38) desde el pozo lateral izquierdo con producción independiente en el pozo lateral derecho, opuesto a las flechas de inyección mostradas.

El método de operaciones de hidrocarburos (C02) puede ser utilizable para operaciones combinadas de pozos sustartcialmente de hidrocarburos y sustancialmente de agua que son utilizables para la inyección (31) y producción (34) a través de una perforación principal única (6) , por ejemplo, para la inundación con agua de la parte inferior de un yacimiento mientras se produce desde la parte superior del yacimiento a través del árbol de válvulas submarinas. El agua se puede inyectar (31) en el pasaje concéntrico (24) para el cruce en el cruce de colectores (23F) y fluir a través del pasaje interior máximo (25) al revestimiento (19) del lado derecho perforado (129) , mientras que la producción desde el revestimiento (19) del lado izquierdo perforado (129) se puede producir a través del pasaje concéntrico del colector de conexión de cámara (23T) . Esta producción puede cruzar al pasaje interior máximo (25), en el cruce de colectores superior (23F) , en donde ambas corrientes de mezcla de fluidos de inyección y de perforación se pueden controlar selectivamente por una pluralidad de barreras (2, 2A, 2B, 3), válvulas subterráneas (74) y un árbol de válvulas (10A) .

El método de construcción (CS3) puede ser utilizable con árboles de válvulas de superficie o subterráneo (10A) , por ejemplo, un árbol submarino horizontal adaptado. Se puede agregar carrete adicional a un árbol de válvulas convencional (10 de la Figura 1) para permitir el flujo continuo a través de un pasaje concéntrico (24) con almacenamiento hacia y desde, por ejemplo, una pluralidad de pozos de almacenamiento de yacimiento agotado desde una perforación principal única (6) , con un revestimiento perforado (129) . El límite de almacenamiento (1A) puede ser una trampa geológica tal como un cierre de buzamiento o paredes de de caverna de extracción por disolución en un depósito de sal utilizable para contener el producto almacenado.

Los métodos de operaciones de construcción (CS3) y de operaciones de hidrocarburos (C02) son adaptables para dos pozos de cavernas de almacenamiento, de extracción por disolución, subterráneos, sustancialmente de agua, separados lateralmente, en donde el revestimiento (19) cementado (20) se reemplaza con un revestimiento que pende libremente (19) sin el obturador inferior (40) , la cadena de desvío de flujo (similar a 70T de la Figura 10 debajo del obturador de cemento 139) , que se puede engranar a cada conducto de perforación de salida (39) de barrera primaria (149) de la conexión de cámara (43) . Una cadena exterior (2A de la Figura 10) se puede engranar con el soporte de revestimiento y obturador (40) ilustrados, con el conector (137) en el extremo superior de la cadena interior (2 de la Figura 10) . La disposición puede ser engranable al cruce de colectores (23T) y utilizable para inyectar y atrapara un cojín de fluido inerte de sal entre la perforación (17) y el obturador superior de revestimiento (40) y la zapata de tubería de revestimiento (16) de la perforación de salida cementada final (20), durante las operaciones de extracción por disolución usando, por ejemplo, los cruces de colectores (23S de la Figura 10) para ajustar el nivel de interfaz de agua.

Se puede inyectar agua dulce (31) a través de los pasajes interiores máximos que se extienden desde el cruce de colectores de conexión de cámara (23T) , con horcajadas (22) en lugar y el selector de perforación (47) , para ambos pozos laterales izquierdo y derecho, respectivamente. La salmuera saturada con sal se puede retornar (34) desde el espacio de extracción por disolución dentro de las paredes de caverna (1A) desde ambos pozos laterales izquierdo y derecho a través de un orificio (59) de cruce de colectores inferior (23T) , que no está presente en las realizaciones descritas previamente y necesita el bloqueo del pasaje circundante por, por ejemplo, cemento y/o un obturador. En otras realizaciones que usan el pasaje radial cubierto por la horcajadas (22) , el orificio (59) puede estar provisto de una válvula de una vía, utilizable para inyectar y atrapar un cojín de fluido inerte de sal para controlar selectivamente la interfaz de agua durante la extracción por disolución.

El método (CS3) puede ser utilizable con pozos sustancialmente de hidrocarburos y/o sustancialmente de agua, usando una conexión de cámara interior (43), similar a aquella de las Figuras 45-46, colocada y engranada a su extremo inferior con los obturadores (40) a los conductos de perforación de salida (39) de la barrera primaria (149) de la conexión de cámara exterior (43) . Esta colocación de la conexión de cámara interior (43) proporciona un pasaje circundante (55) para el monitoreo de barrera primaria dentro del pozo de hidrocarburos con un obturador inferior (40) , o para rendimientos de salmuera en un pozo de agua de extracción por disolución de cadena de colectores de suspensión libre, con un pasaje concéntrico intermedio adicional (24B) para monitorear la barrera secundaria (148) .

Las Figuras 7 y 8 ilustran vistas esquemáticas de corte transversal subterránea en elevación de los pasos de construcción convencionales generalizados (CM3, CM4) para formar un espacio de almacenamiento subterráneo dentro de las paredes de cavernas de sal (1A) , usando un proceso de disolución de sal por extracción por disolución. Las Figuras ilustran la construcción convencional de un pozo de almacenamiento, con un conductor (14), un cojín intermedio (15) y una tubería de revestimiento cementado final (3) sellada con una zapata de tubería de revestimiento (15) , a través de la cual se perfora un pasaje de estratos (17) . La Figura muestra un pasaje a través de los estratos subterráneos (52) dentro de los cuales la extracción por disolución empieza en la Figura 7 colocando una cadena interior que pende libremente (2) dentro de la cadena que pende libremente exterior (2A) , que es puede ajustar usando una torre de capacidad de elevación importante durante los procesos para reposicionar el punto en el cual el agua dulce ingresa en la región de extracción por disolución de un depósito de sal (5) y/o proporcionar mediciones de sonar mejoradas respecto de las que son posibles a través de las tuberías de revestimiento (2, 2A) , después de lo cual las cadenas que penden libremente de retiran del pasaje a través de los estratos subterráneos (52) de la Figura 8 que muestra una terminación (2, 40, 74) instalada con una cadena de desagüe (138) que impide la operación de la válvula (74) hasta después de que la caverna se vacia para operaciones de gas y la cadena (138) se pliega o se raspar fuera del pozo.

Con referencia ahora a la Figura 7, la Figura ilustra el método (CM3) de extracción por disolución (1) convencional que comienza con la inyección de agua potable, agua de estanque, agua de zanja, agua de mar, u otras formas de agua, denominada generalmente agua dulce debido a su nivel de salinidad insaturada comparado con la salmuera saturada de sal extraída. La Figura muestra el agua inyectada a través del pasaje interior máximo (25) y retornada a través del pasaje concéntrico intermedio (24) , entre las cadenas de conductos que penden libremente interior (2) y exterior (2A) , usando la circulación directa con un cojín, que generalmente comprende diesel o nitrógeno. El agua inyectada se muestra empujada dentro del pasaje concéntrico intermedio adicional (24A) , entre la cadena de conductos exteriores (2A) y una tubería de revestimiento cementada final (3) , para controlar la interfaz de agua (117) , en donde se crea un espacio extraído por disolución inicial para que los estratos insolubles estén a través de una corriente de fluidos sustancialmente de agua al piso de la caverna (1E) Generalmente, una vez que se forma suficiente espacio con circulación directa, se puede realizar una circulación indirecta convencionalmente más eficiente inyectando (31) por el pasaje concéntrico intermedio (24) donde los fluidos devueltos (34) atraviesan el pasaje interior máximo (25) , con un fluido inerte de sal en comunicación de fluidos a través de una puerta en la boca del pozo (7) y atrapado en el pasaje concéntrico adicional (24A) para mantener una interfaz de agua (117) durante la circulación.

Generalmente, las cavernas se extraen por disolución desde el fondo hacia arriba extrayendo un espacio (IB) con una interfaz de agua (117) , elevando la interfaz de agua (117) reiteradamente para crear espacios volumétricos crecientes (1C y ID) con estratos insolubles en agua que caen a través de los fluidos y elevando (1E, 1F, 1G) el piso de la caverna mientras se inyecta continuamente (31) agua dulce y se extrae (34) salmuera de sal saturada o casi saturada, que puede depender de las condiciones de tiempo de residencia, presión, volumen y temperatura del proceso de disolución de sal .

En el proceso de extracción por disolución puede llevar años, que depende del tamaño de la caverna que se esté extrayendo, la velocidad a la cual se inyecta agua dulce (31) y el número de visitas de torre de capacidad de elevación importante necesarias para construir el pozo y ajustar la cadena de lixiviación (2A) durante la formación de una caverna de sal representa una inversión de valor presente de red importante.

Con referencia ahora a la Figura 8, la Figura ilustra el método de terminación convencional (CM4) después de la extracción por disolución (CM3 y 1 de la Figura 7) , en donde las cadenas de lixiviación que pende libremente (2, 2A) se ha retirado y una terminación, similar a CM1 de la Figura 1, que comprende una tubería de revestimiento de producción (2) y el obturador de producción (40) , engranada a la tubería de revestimiento cementada final (3) , se ha colocado y engranado a la boca del pozo (7) con un árbol de válvulas (10A) , que se puede engranar al extremo superior usando válvulas (64) para controlar selectivamente la inyección y la extracción de fluidos.

En los pozos de almacenamiento de líquido, donde los productos almacenados no plantean un riesgo de escape por evaporación o expansión importante, por ejemplo, petróleo crudo o diesel, generalmente no está presente ninguna válvula subterránea (74) .

Además, una cadena de desagüe (138) generalmente permanece en su lugar a través de la tubería de revestimiento de producción (2) y el producto se inyecta (31) indirectamente a través del pasaje, entre el desagüe (138) y la tubería de revestimiento de producción (2) , llevando los rendimientos de salmuera (34) a través de la cadena de desagüe (138) con el producto líquido almacenado que desplaza salmuera desde el espacio dentro de las paredes de la caverna (1A) . La recuperación del líquido almacenado generalmente se logra mediante la inyección directa de la salmuera, desde una instalación de estanque o de almacenamiento, a través de la cadena de desagüe (138) para hacer flotar el producto almacenado de peso específico inferior fuera de la caverna como se describe en la Figura 74.

En los casos de almacenamiento de gas o de líquido volátil, una válvula subterránea de cierre de seguridad (74) generalmente se coloca en la tubería de revestimiento de producción (2) , a través de la cual se puede colocar la cadena de desagüe. El gas o los líquidos volátiles se pueden almacenar usando la circulación indirecta para la inyección (31) a través del pasaje, entre el desagüe (38) y la tubería de revestimiento de producción (2) y llevando los rendimientos de salmuera (34) a través de la cadena de desagüe (138) , después de lo cual la cadena de desagüe (138) se debe raspar o plegar fuera del pozo e una operación relativamente de alto riesgo, donde el personal está en estrecha proximidad con las barreras presurizadas, para permitir que la válvula de seguridad segura (74) funcione.

Los métodos convencionales (C 3 CM4) de la construcción de cavernas de sal y la inicialización del almacenamiento de gas y líquido volátil tienen mano de obra intensa y son potencialmente peligrosos, que toman una cantidad de años para terminar antes de la realización de un rendimiento de la inversión.

Con referencia ahora a la Figura 9, se muestra una vista esquemática de corte transversal en elevación a través de un corte transversal de estratos subterráneos a lo largo del eje que ilustra realizaciones de métodos de construcción (CS4) y operaciones de hidrocarburos (C03). Las realizaciones ilustradas pueden ser utilizables con una cadena de colectores (70R) y el desvío de flujo (21) y un cruce de colectores (23F) de la presente invención. La Figura ilustra la construcción de pozos, similar a la Figura 3, arriba de la tubería de revestimiento cementada final (3) , que comprende la cadena exterior (2A) de la cadena de colectores (70R) cementada (2) para formar una zapata de tubería de revestimiento (16) . Un espacio de caverna inicial, dentro de las paredes de la caverna (1 A) del depósito de sal (5) , se puede usar para el almacenamiento durante la extracción por disolución (1S) . Los métodos de construcción y de operaciones combinadas (C03-C07) pueden ser utilizables para reducir tanto de las visitas de torre de capacidad de elevación importante como el marco de tiempo antes de realizar un rendimiento de inversión, comparados con los métodos convencionales (CM3 y CM4 de las Figuras 7 y 8) con almacenamiento y extracción por disolución simultáneas (1S) .

Después del cementado (20) de la cadena de colectores (70R) y todos los ensayos de integridad mecánica asociada de la zapata de tubería de revestimiento (16) y la colocación de un fluido de cojín inerte de sal, se puede inyectar agua en los espacios (IB, 1C, ID) de extracción por disolución (1) , usando un método indirecto. El método indirecto inyecta el agua a través del pasaje concéntrico intermedio (24) , llevando los rendimientos a través del pasaje interior máximo (25) y los orificios (59) en la cadena de conductos interior (2) , en su extremo inferior. Luego, se puede utilizar un método directo para inyectar agua a través del pasaje interior máximo (25) a cruces de desvío de flujo (21) , descrito en la Figura 38, que se puede controlar selectivamente con selectores de perforación de desvío de flujo (47A de las Figuras 35-36) , también utilizable para inyectar y atrapar un fluido de cojín inerte de sal entre la zapata (16) de tubería de revestimiento cementada final (3) y el nivel de agua (117) .

Después de que se forma un volumen suficiente a través de la lixiviación más rápida de un techo de caverna de diámetro menor, la interfaz de agua (117) se puede bajar con el cojín entre el techo de diámetro menor y la interfaz de agua utilizable como un espacio de almacenamiento (147) durante el almacenamiento y la extracción por disolución (1S) simultáneas, en donde debajo de la interfaz de agua, los selectores de perforación de desvío de flujo pueden ser utilizables para colocar selectivamente agua para la extracción por disolución (1) una caverna de diámetro mayor, durante lo cual los estratos insolubles pueden cader y acumularse (1E, 1F y 1G) en el fondo de la caverna. La salmuera saturada puede ingresar en los orificios (59) en el conducto interior (2) y puede cruzar al pasaje intermedio (24) , debajo del selector de perforación para la extracción a través del árbol de válvulas (10A) .

El método (C03) puede ser utilizable para formar un espacio inicial dentro de las paredes de la caverna (IB) utilizando la circulación directa de agua dulce a través del pasaje interior máximo (25) , con salmuera saturada con sal devuelta a través del pasaje concéntrico (24) usando la interfaz de agua más baja (117) arriba del extremo inferior de la cadena exterior (2A) . Alternativamente, el espacio inicial dentro de las paredes de la caverna se puede formar indirectamente desde la circulación de agua a través del pasaje concéntrico (24) al pasaje interior máximo, durante cuyo tiempo un cojín de fluido inerte de sal se puede inyectar periódicamente a través de cualquiera de los pasajes (24, 25) y atrapar por la zapata de tubería de revestimiento (16) .

Se pueden formar diferentes formas de volúmenes de cavernas iniciales (147) utilizables para almacenamiento y extracción por disolución simultáneas (1S) con el ajuste de circulación directa o indirecta del cojín de fluido inerte de sal que puede controlar la interfaz de agua, aumentada selectivamente con la inyección o la eliminación con un cruce de colectores (23) , después del volumen insoluble inicial . Si bien ambas cavernas tienen siempre la misma forma después de terminar la extracción por disolución, todas las formas de diseños convencionales son formables con la presente invenció, por ejemplo aquellas de las Figuras 10, 13 y 14, pueden ser utilizables para formar más rápidamente un volumen de almacenamiento de cojín (147 de las Figuras 13 y 14) y pueden ser utilizables además como un cojín de lixiviación para operaciones de extracción por disolución posteriores (1) .

La regla de oro convencional para la disolución de sal es aquella de que la parte superior de la caverna lixivia dos veces más rápido que los costados de la caverna y los costados de una caverna lixivian dos veces más rápido que el fondo de una caverna. Los métodos convencionales (CM4 de la Figura 8) de la formación de la caverna consisten en desarrollar el ancho de la caverna, en primer lugar, a su nivel más profundo y luego, trabajando hacia arriba para terminar la forma de caverna, en donde el presente método (C03) puede ser utilizable para formar un volumen más pequeño que aquel que puede ser utilizable para al almacenamiento y el cojín, después de lo cual la extracción por disolución las paredes laterales de la caverna (1A) puede combinar, convencionalmente o con realizaciones de métodos (IT de las Figuras 75-76 y 80-83) para yacimientos de salmuera y de almacenamiento .

El almacenamiento de líquido generalmente depende del volumen, con un valor unitario elevado por cada unidad de volumen y las cavernas de sal generalmente son preferidas con los métodos de almacenamiento de líquido (IT de las Figuras 75-76 y 80-83) de la presente invención utilizables con el almacenamiento de gas. El almacenamiento de gas dentro de las cavernas de sal herméticas es generalmente más rentable durante períodos de comercio más breves para aumentar el número de giros, denominados uso volumétrico de giro como se describe en la Figura 78, en donde solamente una parte de la caverna se usa con oscilaciones estacionales mayores que convencionalmente se dejan para yacimientos de arenisca agotados menos eficientes, presumiblemente debido al costo de inversión más elevado del espacio de almacenamiento de caverna de sal más eficiente dedicado exclusivamente al almacenamiento de gas. Diferente métodos (157, C01-C07, 1S y IT de las Figuras 75-76 y 80-83) son utilizables para combinar el almacenamiento tanto de líquidos como de gas.

El cruce de colectores (23F) del método de construcción (CS4) puede ser utilizable, por ejemplo, para realizar operaciones tanto de extracción por disolución como de almacenamiento de gas (1S) sin la intervención de torres. Un volumen de la caverna más pequeño (147) , formado en primer lugar mediante la extracción por disolución de una caverna de diámetro más pequeño axialmente hacia arriba a la velocidad de disolución más rápida del espacio de la caverna, puede ser utilizable para formar un volumen de cojín de comercio de gas (147). Luego, la interfaz de agua se puede bajar por el volumen de gas almacenado, durante, por ejemplo, el período de uso más bajo del fin de semana para desplazar salmuera, y liberado durante las demandas pico diarias mientras se inyecta agua dulce para extraer por disolución las paredes de las cavernas (1A) a un diámetro mayor desde el fondo hacia arriba. La extracción del producto de cojín almacenado y las presiones asociadas están asistidos por métodos de (IT de las Figuras 75-76 y 80-83) inyección de agua dulce, generación de salmuera y desplazamiento entre una disposición de conducto de tubería en U entre los yacimientos de salmuera y de almacenamiento .

Las Figuras 13 y 14 ilustran vistas esquemáticas en elevación de realizaciones de métodos de operaciones de hidrocarburos combinados (C06 y C07, respectivamente) que pueden ser utilizables con diseños de pozos convencionales (CM5) , que incluyen diseños convencionales que incorporan uno o más aparatos de la presente invención para extraer por disolución diferentes formas de diseños de cavernas mientras simultáneamente se almacena un gas hidrocarburo valuado producido, por ejemplo, dentro de las paredes (1A) de una caverna de depósito de sal. La figura muestra un espacio de almacenamiento de cojín de caverna más pequeño (147) que se puede extraer por disolución, en primer lugar, con el fin de operaciones de almacenamiento simultáneas (1S) durante las operaciones de extracción por disolución (1) con una presión de trabajo (WP) , utilizable para controlar selectivamente la interfaz sustancialmente de agua (117) durante la ampliación de las paredes de la caverna (1A) .

Con referencia ahora a las Figuras 9-10, 12-14, 76 y 80, las Figuras ilustran diferentes ejemplos de formas de diseños intermedios y finales que pueden ser utilizables con la presente invención. Se puede formar un volumen inicial (147) para un cojín de almacenamiento durante el almacenamiento y extracción por disolución simultáneos (1S) , después de lo cual se pueden formar las formas de cavernas posteriores (IB, 1C, ID) controlando selectivamente la interfaz sustancialmente de agua (117) con la colocación de un cojín inerte de sal y la colocación selectiva de cruces de colectores (23) y dispositivos de control de flujo, hasta llegar al volumen de diseño de la pared de caverna final (1 A de las Figuras 9-10, 12-14, 76 y 80) .

Los métodos convencionales (CS4-CS7) pueden ser utilizables con cualquier instalación de almacenamiento subterránea que necesita un pozo subterráneo para la comunicación de fluidos de productos almacenados, por ejemplo, yacimientos agotados similares a aquellos ilustrados en las Figuras 3 y 6. El límite de almacenamiento (1A de las Figuras 3 y 6) representa una característica geológica, tal como un yacimiento de cierre de buzamiento de cuatro vías o las paredes de una mina convencional o, como se describe, una caverna de sal de extracción por disolución, en donde las válvulas subterráneas pueden ser necesarias para productos almacenados, planteando un riesgo importante de escape a través de la expansión o la evaporación.

Los métodos de almacenamiento y extracción por disolución combinados (1S, IT, C03-C07, 157) pueden ser utilizables con cualquier instalación de almacenamiento de caverna de sal subterránea. La presente invención puede ser utilizable para combinar cavernas de almacenamiento de líquido y gas, donde los productos de valor unitario más alto, tales como el almacenamiento de hidrocarburos líquidos, convencionalmente desplazados con salmuera saturada en lugar de agua y que tienen un valor de almacenamiento e impulsados necesariamente por la carga pico de corto plazo, generalmente no se combinan con el almacenamiento de caverna de sal de gas hidrocarburo, en donde la economía está dominada por la nivelación de pico de corto plazo que necesita solamente una pequeña parte del volumen de diseño desde cavernas que generalmente no se rellenan después de el desagüe inicial .

Los productos líquidos de mayor valor unitario, necesitan un rendimiento de volumen económico más bajo que, por ejemplo, un producto comprimido como gas hidrocarburo, con dos ciclos de demanda distinguibles que comprenden un uso diario o semanal de una pequeña proporción del volumen almacenado para administrar la demanda pico y una demanda estacional que ocurre durante un horizonte de tiempo más prolongado, que comprende ciclar el volumen de almacenamiento de trabajo completo entre las presiones de trabajo máxima y mínima de la caverna. Normalmente, le costo de capital de construir instalaciones de almacenamiento de gas de caverna de sal subterráneas de gran tamaño, que comprenden muchas cavernas interconectadas, es menos económico para la demanda estacional que, por ejemplo, un yacimiento agotado, porque la inversión de capital tiene rendimientos más elevados de la inversión más prolongada. Como resultado, el almacenamiento de caverna de sal se usa convencionalmente para la nivelación de pico de la demanda diaria y semanal, en donde el rendimiento estacional de un producto de valor unitario más bajo no puede justificar económicamente la inversión en construcción, o la inversión de costos hundidos, para un volumen importante de gas de cojín que se debe dejar dentro de las cavernas para mantener la presión de trabajo mínima que sostiene el techo de la caverna de sal .

En consecuencia, el almacenamiento de yacimiento de arenisca agotado de capital menos intensivo y menos eficiente normalmente se usa para demandas estacionales, mientras que las cavernas de sal herméticas generalmente se usan para la demanda diaria o semanal de nivelación de pico, que generalmente impide la combinación de combinaciones de almacenamiento de demanda contraestacional de las instalaciones de almacenamiento de hidrocarburos líquidos y gaseosos.

Las realizaciones de los métodos de la presente invención son utilizables para reducir el costo de construcción y operación de instalaciones de almacenamiento de líquidos y gases. Por ejemplo, las realizaciones de la presente invención pueden reducir los costos construyendo un pozo en una visita de torre única, o proporcionando la contención presurizada para el segundo rellenado de una caverna de almacenamiento de gas con hidrocarburos líquidos, agua y/o salmuera sin nuevas visitas de la torre, que convencionalmente se necesitan para la colocación y el retiro de una cadena de desagüe a través de la válvula de seguridad subterránea. La reducción adicional de los costos incluye proveer económicamente agua y descartando la salmuera usando, por ejemplo, el mar para proporcionar instalaciones de mayor tamaño con una pluralidad de cavernas de almacenamiento herméticas más eficientes que pueden ser utilizables para proveer económicamente tanto la nivelación de pico como las demandas de gas estacionales.

Los diseños convencionales incluyen, por ejemplo, los pozos dobles a una caverna única ilustrada en las Figuras 13 y 14. Las Figuras muestran dos o más cadenas de conductos (2) y válvulas subterráneas controlables selectivamente (74) , engranados a bocas de pozos asociadas (7) y árboles (10) de válvulas subterráneas y de superficie (64) , que son utilizables para controlar selectivamente la inyección de fluidos inertes de sal y agua para formar un volumen de almacenamiento de cojín (147), después de lo cual una presión de trabajo (WP) de espacio de almacenamiento de cojín es utilizable para controlar selectivamente una interfaz sustancialmente de agua o fluido (117) para operaciones de almacenamiento subterráneas (1S) , durante la extracción por disolución (1) . Por ejemplo, el gas hidrocarburo se puede almacenar dentro del volumen de cojín superior (147) durante un fin de semana empujando salmuera saturada desde la caverna y, luego, liberado desde el almacenamiento durante demandas pico de días de semana mientras se inyecta agua dentro de la caverna para extraer por disolución el extremo inferior de la caverna y reducir las reducciones de la presión de trabajo (WP) provocadas por el retiro del producto.

Inicialmente, cualquier fluido inerte de sal seguido por el fluido inerte de sal valorado de almacenamiento, por ejemplo, diesel o gas hidrocarburo, se puede atrapar a través de la inyección y la flotación de peso específico más bajo entre la zapata de tubería de revestimiento cementada final (3, 16) y una interfaz sustancialmente de agua (117) , utilizable para controlar selectivamente la disolución de sal (1) . Por ejemplo, el gas nitrógeno se puede usar para formar el volumen de cojín de almacenamiento inicial, después de lo cual, hidrocarburos valuados para diferentes demandas de consumidores pueden ser utilizables como un fluido inerte de sal para operaciones de almacenamiento (1S) o aire compuesto, generado a partir de la energía eólica y valorado para la liberación a un motor neumático que impulsa un generador eléctrico, puede ser utilizable como un fluido inerte de sal para operaciones de almacenamiento (1S) durante la extracción por disolución (1) .

Las teorías convencionales, relacionadas con el sostén del techo de la caverna y las presiones de gas de trabajo dentro de una caverna, usan formas (ID) , similares a aquellas de las Figuras 10 y 14, para proporcionar un techo de depósito de sal de arco capaz de presiones de trabajo más bajas, que, por ejemplo, las formas (1A) similares a las Figuras 9, 10, 12 y 13. Los aparatos y métodos de la presente invención pueden ser utilizables con cualquier forma de caverna y presión de trabajo de caverna. Las presiones de trabajo más altas y más bajas ( P) , asociadas a diferentes formas de cavernas, pueden ser controlables por lo menos parcialmente con inyección de agua dulce, generación de salmuera y/o desplazamiento de salmuera durante operaciones combinadas (IT, C03-C07) para contribuir a mantener la presión de la caverna durante la liberación del producto almacenado, en donde el almacenamiento del producto impulsa la interfaz de agua (117) y la extracción y/o desagüe de salmuera asociada.

Diferentes métodos para inyección de agua y extracción de salmuera saturada pueden ser utilizables para controlar selectivamente la interfaz sustancialmente de agua (117) . Por ejemplo, una bomba (69A del a Figura 29) de operación de almacenamiento de gas (1S) , engranada dentro de un cruce de colectores (23F de las Figuras 6, 9, 10 y 12) entre válvulas de control (74 de las Figuras 6, 9, 10 y 12) , pueden ser operables con liberación de gas comprimido para bombear agua dentro de la caverna presurizada (WP) para operaciones de extracción por disolución (1) , cuando el gas comprimido en expansión se libera desde el almacenamiento. El gas comprimido se puede inyectar dentro de la caverna para empujar la salmuera saturada desde la caverna, con la presión de trabajo (WP) de la operación de desagüe asistida por la operación invertida de la bomba subterránea en línea (69A de la Figura 29) para contribuir a la extracción de salmuera.

Otras diferentes operaciones de extracción por disolución (1) y almacenamiento (1S) pueden ser utilizables que incluyen la extracción frecuente, intermitente o estacional y el vaciado de los fluidos almacenados dentro de la caverna llenando el volumen (147, IB, 1C, ID) con agua dulce que se deja saturar completamente, con disolución de la sal calculada, el espesor de las paredes dentro de la tolerancia del diámetro máximo del diseño de la caverna usando, por ejemplo, el mar para la provisión de agua y descarte de salmuera y/o el método de disposición de conductos de tubería en U (IT) para la comunicación de fluidos entre los yacimientos de salmuera y de almacenamiento .

La presión de trabajo y el volumen de trabajo, dentro de los pozos y cavernas de almacenamiento subterráneos, pueden estar vinculados invariablemente en operaciones de almacenamiento de fluidos comprimibles, donde un gran volumen inicial debe mantenerse dentro de las cavernas durante la vida útil de la instalación de almacenamiento de gas convencional para mantener la presión de trabajo mínima que es necesaria para impedir que el arrastre de sal afecte negativamente el espacio de almacenamiento y/o la estabilidad del techo de la caverna de sal.

Las realizaciones de los métodos (IT, C03-C07) pueden ser utilizables para afectar positivamente el volumen de trabajo, que comprende por ejemplo, la suma de un volumen de gas de trabajo y el volumen de gas de coj £n necesarios para mantener la estabilidad de la caverna y/o para prolongar el período de tolerancia asociado a la termodinámica limitante del equipo del pozo de disminución del gas en expansión, medido generalmente en la boca del pozo. El volumen de trabajo utilizable aumentado se puede lograr llenando el volumen de la caverna con agua o salmuera, desde por ejemplo el mar o salmuera y el yacimiento de almacenamiento, mientras se usa un cruce de colectores controlado por las válvulas (23F de las Figuras 6, 9, 10, 12 y 21-26) o un diseño de pozo convencional con dos cadenas de conductos, utilizables para controlar selectivamente la inyección de fluidos de agua, inerte de sal y/o de almacenamiento valorado mientras se extrae salmuera o fluidos de almacenamiento valorados . Las realizaciones de los métodos (IT, C03-C07) pueden ser utilizables para controlar por lo menos una parte de los resultados termodinámicos de presión, volumen y temperatura de la inyección y/o extracción de fluidos almacenados, mientras se vacía o se llena la caverna con agua o salmuera.

Con referencia ahora a la Figura 10, una vista esquemática de corte transversal subterránea en elevación de realizaciones de métodos de construcción (CS5) y operaciones de hidrocarburos combinadas (C04) , usando una cadena de colectores (70T) con cruces de colectores (23F, 23S) dentro de un pasaje de estratos perforados (IT) a través de un depósito de sal (5) . Las realizaciones, que se muestran en la Figura, incluyen usar un retén de cemento convencional o un obturador de cemento expandible (139) y un cruce de colectores (23S) , adaptados con un cuello de etapa de cemento convencional (123) para cumplir una función similar a una puerta lateral corrediza, en donde la puerta de cemento se puede cerrar después del cementado a través de conductos de pasajes radiales que se extienden desde la perforación interior máxima a la cadena de conductos exteriores (2A) , engranando la cadena de colectores (70T) al pasaje a través de los estratos subterráneos (52) con una zapata de tubería de revestimiento (16) . La zapata de tubería de revestimiento (16 puede comprender el obturador de cemento expandible (139) que se puede cementar (20') en su lugar a través de la tubería de revestimiento intermedia (15) colocada y cementada (20) dentro de una tubería de revestimiento de conductor (14) , con la boca de pozo (7) en su extremo superior.

Después de engranar el árbol de válvulas (10A de la Figura 12) al extremo superior de la boca del pozo (7) , el método de operaciones combinadas (1S, C04) puede comprender colocar un cojín de interfaz de agua inicial con la inyección atrapada y, luego, formar un volumen de cojín de almacenamiento (147) usando la velocidad de lixiviación de techo de caverna más rápida, una vez que un diámetro de la caverna inicial se establece mediante la circulación indirecta axialmente hacia abajo por el pasaje concéntrico intermedio (24) y a través de los orificios de extremo inferior (59) en la cadena de conducto interior (2) . El método (C04) puede continuar por las operaciones combinadas de extracción por disolución, inyección y almacenamiento de un fluido de almacenamiento inerte de sal (1S) , dentro del extremo superior del espacio (147) o cojín, para disminuir la interfaz de agua para la ampliación del diámetro de caverna inicial, con una mayor circulación indirecta y/o directa a través del pasaje interior máximo (25) a diferentes pasajes radiales (75) de los cruces de colectores (23S) , para agrandar la forma de la caverna inferior (ID) . La circulación indirecta de agua por el pasaje concéntrico (24) , con salmuera devuelta a través del pasaje interior máximo (25) , puede ser cambiable, después de la formación del volumen inicial (147) , para dirigir la circulación de agua por el pasaje interior máximo a una profundidad bloqueada seleccionada, usando, por ejemplo, un dispositivo de control de flujo tal como un tapón, para desviar el flujo a través del cruce de colectores (23S) para caer hacia abajo a través del cojín de almacenamiento a la interfaz de agua, donde los productos almacenados se recuperan desde el cojín a través del cruce de colectores (23S) mediante la circulación indirecta. Las operaciones combinadas posteriores (C04) pueden comprender, por ejemplo, alternando operaciones de cambio de demanda pico de almacenamiento de gas y extracción por disolución (1S) , en donde el techo de la caverna inclinado está diseñado para vaciar la caverna de agua y rellenándola, que explica las diferentes velocidades de disolución de la sal entre las paredes y el techo hasta llegar a la forma de pared final (1A) . Luego, las realizaciones del método de operaciones combinadas (C04 pueden incluir, por ejemplo, el cambio de nivelación de pico de gas para usar una parte más pequeña de la caverna, rellenar la caverna para el almacenamiento de gas estacional, y compensar el arrastre de sal natural, que deriva de las presiones de sobrecarga de estratos, con disolución de sal estacional posterior.

La inclusión de una pluralidad de cruces de colectores de pasaje radial de diámetro más pequeño (23S de las Figuras 42-44) , utilizables con una pluralidad de longitudes de dispositivos recontrol de flujo convencionales más cortas (61 de las Figuras 39-41) proporciona un medio para ajustes críticos de la profundidad, que pueden ser necesarios cuando las operaciones de extracción por disolución enfrentan características de depósito de sal subterráneas inesperadas, o en donde las velocidades de inyección elevadas de agua se deben esparcir sobre diferentes profundidades a través de varios cruces de colectores (23S) , en lugar de la inyección a través de una perforación de gran tamaño a una profundidad única .

Diferentes cruces de colectores de perforaciones de mayor tamaño, por ejemplo 23Z de la Figura 38, se pueden incluir para dispositivos de medición sonar para salir de una cadena de colectores que ingresa en la caverna, para tomar las mediciones sonares. Alternativamente, las mediciones se pueden tomar a través de los conductos de cadenas de colectores para ajustar operaciones de extracción por disolución y para administrar características inesperadas de almacenamiento enfrentadas durante la extracción por disolución.

Con referencia ahora a las Figuras 11 y 12, se muestran vistas esquemáticas de corte transversal subterráneas en elevación de realizaciones de métodos de operaciones de construcción (CS6) y de hidrocarburos combinados (C05) , que pueden ser utilizables con una cadena de colectores (76N) y cruces de colectores (23F, 23T) . Las Figuras muestran una tubería de revestimiento final (3) de conexión de cámara (43) que se puede cementar (20) dentro de una tubería de revestimiento de conductor (14) para formar una perforación principal única (6) boca de pozo (7) para el engranaje de un árbol de válvulas (10A) . Las Figuras muestran una pluralidad de perforaciones de estratos (17) que se han perforado a través de un depósito de sal (5) para la intersección en su extremo inferior. Las Figuras incluyen una pluralidad de revestimientos (19) de cadenas de conductos (2) con soportes y obturadores de producción (40) , que están engranados con los conductos de perforación de salida (39) de la conexión de cámara (43) , después de lo cual el montaje de cruces de colectores (23F, 23T) se puede conectar (137) con, por ejemplo, anclas de obturador asegurados a los obturadores de producción (40) con un árbol de válvulas (10A) que se pueden engranar al extremo superior de la boca del pozo, asegurando las partes superiores de las diferentes cadenas de conductos (2, 2A, 3 y 14) .

El método de almacenamiento subterráneo combinado y de extracción por disolución (C05) puede ser utilizable para inyectar (31)' agua dulce en el pozo lateral izquierdo, llevando los réditos (34) a través del pozo lateral derecho, en donde un tapón (25A) dentro de un cruce de colectores (23T) puede dirigir el flujo desde el pozo derecho dentro del pasaje concéntrico (24) para entrar en el pasaje interior máximo (25) arriba del dispositivo de control de flujo (61) dentro del cruce de colectores superior (23F) . El cruce de colectores superior (23f) puede comprender, por ejemplo, un tapón (25A de la Figura 15) o una bomba de fluido (69 A de la Figura 29) , que puede ser utilizable para desviar así como controlar selectivamente el flujo de fluidos a través del cruce de colectores superior controlado (23F) por la válvula subterránea (74) , en donde la comunicación de fluidos se controla selectivamente además por las válvulas (64) del árbol de válvulas (10A) .

El agua y un fluido inerte de sal son inyectables (31) y se pueden atrapar bajo los obturadores de producción y la zapata de tubería de revestimiento (16) o dentro de una o ambas chimeneas de cavernas formadas por los pozos que salen de la conexión de cámara (43) , si un cruce de colectores (23S de la Figura 10) se adapta con una herramienta de etapa ce cementado (123 de la Figura 10) y un obturador de cemento (139 de la Figura 10) se usa para sellar alguna o ambas chimeneas. Cuando la interfaz sustancialmente de agua (117) se mueve axialmente hacia arriba, el conducto lateral izquierdo se puede cortar por separado (140) para ajustar el nivel al cual se coloca agua dentro de las paredes de caverna intermedia y proporcionar mediciones sonares.

Uno o ambos pozos que salen de la conexión de cámara (43) pueden ser utilizables para lixiviar un volumen de fluido de cojín de almacenamiento inerte de sal (147 de las Figuras 10, 13, 14, 76 y 80) y pueden ser utilizables también para almacenar el fluido durante operaciones combinadas (C05) . La interfaz de líquido (117) puede ser movible selectivamente con la presión de trabajo, y la interfaz (117) se puede elevar hacia arriba cuando el volumen de la caverna (IB, 1C, ID) se forma a través de la disolución de sal . Los estratos insolubles en agua pueden caer y acumularse (1G) en el extremo inferior de la caverna con extracción (34) a través de los orificios (59) en el conducto de pozo lateral derecho (2) , durante el proceso de de extracción de las partículas finas y los sólidos pequeños y dejando las partículas de mayor tamaño (133) para la formación por permeabilidad (132 de la Figura 2) , dentro de los elementos insolubles acumulados (1G) en el piso de la caverna.

Con referencia ahora a las Figuras 3, 5-6, 9-14, 76 y 80-83 que ilustran diferentes realizaciones de métodos preferidas (1S, CS1-CS7, C01-C07, IT, 157), en donde diferentes métodos y aparatos descritos en la presente pueden ser utilizables y combinables con otros diferentes métodos y aparatos de la presente invención para formar otras realizaciones, que pueden ser utilizables para controlar selectivamente presiones durante la construcción y/u operaciones de hidrocarburos, almacenamiento o extracción por disolución para uno o más pozos sustancialmente de hidrocarburos o sustancialmente de agua desde una perforación principal única (6) .

Como se demuestra por los diferentes métodos de construcción (CS1-CS3) y operaciones combinadas descritas, la presente invención puede ser utilizable para lograr diferentes operaciones realizables a través de una terminación a uno o más pozos a través de una perforación principal única (6) y también es adaptable para realizar, por ejemplo, cualquier circulación de presión controlada de fluidos a través de una cadena de terminación para limpiezas de ácidos, estimulaciones de fracturas de ácido de la matriz o estimulaciones de fracturas de apuntalantes, paquetes de grava, operaciones de bombeo de chorros, operaciones de izamiento de gas, otras operaciones de fluidos a través de una cadena de terminación que normalmente necesita circulación, con por ejemplo, una tubería arrollada.

Con referencia ahora a las Figuras 15 y 16, se ilustran vistas de un tapón de cable convencional (25A) y torre de cable (4A) , respectivamente. Las Figuras muestran un dispositivo de control de flujo (61) que se puede colocar a través del engranaje con un cable (11) de una torre (4) de cable o tubería para hormigón (4A) , con un aparato de izamiento (12) para el transporte a través de un lubricante (8) y preventor de explosiones (9) engranado a la parte superior de un árbol de válvulas (10) , que está asegurado a la boca de pozo (7) en comunicación con el pasaje interior máximo de una cadena de colectores, para la colocación dentro del pasaje a través de los estratos subterráneos para controlar selectivamente el flujo de fluidos presurizados . Diferentes ejemplos de aparatos de control de flujo (61) se ilustran y comprenden un tapón (25A) con un conector engranable de cable (68) y mandriles (89) , horcajadas (22 de las Figuras 39-44) , un pistón de orificio (128 de las Figuras 27-28) , una bomba (69A de la Figura 29) y selectores de perforación (47 de las Figuras 37, 51-53 y 47A de las Figuras 35-36) , que pueden colocarse, ser utilizables y recuperables desde el pasaje interior máximo (25) de la presente invención para controlar selectivamente el flujo de fluidos presurizados, en donde otros dispositivos convencionales y dispositivos de control de flujo de la presente invención también son utilizables.

Con referencia ahora a las Figuras 17, 21, 32, 38, 42 y 71, las Figuras ilustran vistas en planta con líneas de guiones que representan conductos adicionales (2B, 2C, 2D) , utilizables para formar pasajes concéntricos adicionales (24A, 24B, 24C) que pueden ser engranables con otros cruces de colectores, por ejemplo, 23C de las Figuras 17 a 20, 23F de las Figuras 21 a 26, 231 de las Figuras 31 a 34, 23Z de la Figura 38, 23S de las Figuras 42-44 y 23V de las Figuras 71 a 73, para formar otras diferentes realizaciones de cruces de colectores (23) y/o cadenas de colectores. En una forma similar a la cadena de colectores (70W) de la Figura 31, cualquier número de conductos concéntricos y/o cadenas de conductos engranables con diferentes cruces de colectores se pueden configurar en diferentes disposiciones para controlar selectivamente el flujo de mezclas de fluidos presurizados a través de una pluralidad de pasajes concéntricos, usando una válvula dispuesta a través del pasaje interior máximo, por lo cual el acceso a través del pasaje interior máximo permanece utilizable para transportar dispositivos de control de flujo (61) .

Con respecto a las Figuras 17 a 20, se muestran diferentes vistas de una realización de un cruce de colectores (23C) , que ilustran conductos concéntricos (2, 2A) sobre los extremos superior e inferior de un conducto concéntrico de diámetro expandido (2A) , con paredes dispuestas en ángulo para velocidades de corriente de flujo relativamente altas y con un diámetro interno agrandado para formar superficies de flujo de corte transversal equivalentes o de mayor tamaño para, por ejemplo, reducir el riesgo de erosión o de corte del flujo de las paredes de los cruces de colectores (23C) , utilizables para formar realizaciones de cruces controlados por válvulas (por ejemplo, 23F de las Figuras 21 a 26) .

Con referencia ahora a la Figura 27, una vista en planta con la línea A-A asociada a la Figura 18, de una realización (23C) de cruce de colectores (23), que ilustra pasajes concéntricos intermedios separados en forma fluida (24X y 24Y) formados dentro del pasaje concéntrico intermedio (24) , alrededor del pasaje interior máximo (25) .

La Figura 18 ilustra una vista de corte transversal en elevación a lo largo de la línea A-A de la Figura 17, que ilustra un cruce de colectores (23C) . La Figura muestra el pasaje separado en forma fluida lateral izquierdo (24Y) que termina en una pared de extremo inferior para desviar la comunicación de fluidos a través de los pasajes radiales inferiores (75) , con el pasaje separado fluidamente derecho (24X) que termina en una pared de extremo superior para desviar la comunicación de fluidos a través de los pasajes radiales superiores (75) . El engranaje de un dispositivo de control de flujo, por ejemplo un tapón (25A de la Figura 15) , dentro del receptáculo (45) entre los orificios (59) de los pasajes radiales superior e inferior (75) puede desviar eficazmente la comunicación de fluidos desde el pasaje concéntrico (24) al pasaje interior máximo (25) y viceversa.

Con referencia ahora a la Figura 19, la Figura ilustra una vista proyectada de la Figura 18 a lo largo de la línea de corte A-A de la Figura 17, con la línea de detalle B asociada a la Figura 20 del cruce de colectores (23C) . La Figura muestra los extremos (90) del cruce de colectores engranable entre los conductos de las cadenas de conductos (2, 2A) de una cadena de colectores, en donde el pasaje interior máximo puede ser utilizable para transportar dispositivos de control de flujo a través de la cadena. El pasaje concéntrico intermedio (24) se muestra separado fluidamente en los pasajes de corrientes de flujo (24X y 24Y) para cruzar la comunicación de fluidos desde el pasaje interior máximo (25) al pasaje concéntrico (24) y viceversa, cuando un dispositivo de control de flujo está engranado con el receptáculo (45) entre los orificios (59) del pasaje radial (75) . El cruce de colectores (23C) puede ser utilizable con un cruce de colectores controlado por válvulas (23F de las Figuras 21-26) , en donde un pasaje de línea de control de válvulas (141) se puede colocar dentro de las paredes entre los pasajes separados fluidamente (24X, 24Y) para la continuación posterior dentro del pasaje concéntrico (24) o para el engranaje externo con la cadena, como se muestra en la Figura 17.

La Figura 20 ilustra una vista ampliada de la parte del cruce de colectores (23C) dentro de la línea de detalla B de la Figura 19, con líneas de guiones que muestran superficies ocultas, y también ilustra la disposición de los pasajes (24, 25, 24X, 24Y y 141) alrededor de los orificios de pasajes radiales (59) , que conectan los pasajes (24, 25 de la Figura 18) formados por los conductos interior (2) y exterior (2A) .

Las Figuras 21 a 26 ilustran diferentes vistas de una realización de cruce de colectores controlados por válvulas (23F) . Las Figuras incluyen válvulas convencionales (74) que pueden ser adecuadas para el uso subterráneo. Las válvulas se muestran, con fines de ej emplificación, como las válvulas de seguridad subterráneas de tipo de charnela de seguridad (127) , con líneas de control (79) que se pueden engranar a los extremos superior e inferior (90 de las Figuras 17-20) de un cruce de colectores (23F) , con los extremos superior e inferior engranables entre los conductos (2, 2A) de una cadena de colectores de mayor tamaño.

Con referencia ahora a las Figuras 21, 22 y 23, las Figuras ilustran vistas en planta, de corte transversal en elevación y de proyección isométrica, respectivamente con líneas de ruptura que muestran secciones removidas del corte transversal de la Figura 22, a lo largo de la línea C-C de la Figura 21, y proyectadas para formar la vista isométrica de la Figura 23, con las líneas de detalle D, E y F asociadas a las Figuras 24, 25 y 26, respectivamente, de un cruce de colectores controlado por válvulas (23F) . Las Figuras ilustran válvulas de tipo (74) de charnela (127) a través de las cuales se pueden transportar dispositivos de control de flujo, y a través de las cuales se puede instalar un dispositivo de control de flujo de tapón (25A) dentro del receptáculo (45) para desviar la comunicación de fluidos entre el pasaje interior máximo superior (25) , a través del pasaje radial superior (75) y el pasaje dispuesto concéntricamente de fluido separado (24X) , hacia el pasaje intermedio inferior (24) . Al mismo tiempo o simultáneamente, la comunicación de fluidos se puede desviar a través del pasaje concéntrico superior (24) , a través del pasaje concéntrico separado fluidamente (24Y) y del pasaje radial inferior (75) , hacia el pasaje interior máximo (25) . El flujo de fluido hacia ambas corrientes de flujo comunicadas fluidamente es controlable selectivamente por las válvulas superior e inferior (74) y las líneas de control (79) .

La Figura 24 ilustra una vista ampliada de la parte del cruce de colectores (23F) dentro de la línea de detalle D de la Figura 22. La Figura ilustra la válvula (74) de charnela convencional superior (127) con un tubo de flujo (142) que puede ser engranable con la charnela (127) empujada por un pistón (143) presionado a través de la línea de control (79) axialmente hacia abajo para mantener la válvula abierta. Una pérdida de presión hidráulica en la línea de control (79) puede liberar la fuerza del pistón (143) y se puede usar un resorte (144) para cerrar la válvula con la presión debajo de la charnela que ayuda al cierre. La válvula puede estar engranada a la cadena de conductos concéntricos interior (2) y contenida dentro de la cadena de conductos concéntricos exterior (2A) , con la línea de control de válvula inferior atravesando el pasaje concéntrico (24) o, alternativamente, sobre el exterior del montaje como se muestra.

En una forma similar al cruce de colectores (23C) , el diámetro de una cadena de conductos (2, 2A) puede ser ajustable dentro de cualquier espacio de confinamiento para alojar una pérdida de superficie de corte transversal. Por ejemplo, el diámetro del conducto 2A de las Figuras 21-26, se puede aumentar para proporcionar propiedades de flujo mejoradas pasando los cuerpos (74) de válvula que se extienden dentro y bloquean parcialmente el pasaje concéntrico ilustrado (24) .

Con referencia ahora a la Figura 25, se muestra una vista ampliada de la parte de los cruces de colectores (23C y 23F) dentro de la línea de detalle F de la Figura 23. La Figura ilustra el conector engranable de cable (68) del tapón (25A) , que está desplegado a través y engranado dentro del pasaje interior máximo (25) para desviar la comunicación de fluidos desde el pasaje interior máximo hacia los orificios (59) del pasaje radial superior (75) .

La Figura muestra las líneas de control y/o de medición (79) que pueden ser utilizables para, por ejemplo, operar la válvula inferior (74) y para operar dispositivos de medición para la interfaz sustancialmente de agua en una operación de cojín de extracción por disolución y/o de almacenamiento subterráneo, con un pasaje de señal hidráulica o eléctrica a través de la pared entre los pasajes separados fluidamente (24X, 24Y) y el pasaje concéntrico intermedio (24) o, alternativamente, por el engranaje al diámetro exterior de la cadena exterior (2A) . El cable o línea de control (79) puede atravesar el pasaje concéntrico, entre los conductos concéntricos (2 y 2A) o ingresar el pasaje circundante alrededor del cruce de colectores (23) .

Las realizaciones similares pueden ser utilizables para líneas de conductos o de cables de control de paso y/o de medición (79) desde el pasaje circundante (55 de las Figuras 3, 6 y 9-12) dentro de un pasaje concéntrico (24 de las Figuras 3, 6 y 9-12) para desviarse, por ejemplo, de un obturador (40 de las Figuras 3, 6 y 9-12). Luego, los cables pueden reingresar en el pasaje circundante y ser atrapados al montaje como se colocara dentro del pasaje a través de los estratos subterráneos (52 de las Figuras 3, 6 y 9-12) .

La Figura 26 ilustra una vista ampliada de la parte del cruce de colectores (23C y 23F) dentro de la línea de detalle E de la Figura 22. La Figura ilustra el tapón que desvía la comunicación de fluido desde el pasaje interior máximo inferior (25) hacia los orificios (59) del pasaje radial (75) , con las líneas de control (79) que salen de la parte inferior de la pared entre los pasajes separados fluidamente (24X, 24Y) , tanto internos como externos al conducto exterior (2A) Con referencia ahora a las Figuras 27 y 28, las Figuras ilustran una vista en planta con la línea G-G y el corte transversal en elevación a lo largo de la línea G-G, respectivamente, de una realización de pistón de orificio (128) . Las Figuras muestran un gabinete (114) con sellos de diámetro exterior (66) , orificios superior e inferior (59) en los extremos del pasaje asociado que pueden ser utilizables para el paso de un conducto o cable (11 de la Figura 15) . El pasaje de orificio (59) puede estar sellando o proporcionar una comunicación de fluido parcial para ayudar a la colocación, el retiro y el uso dentro de un método. Los métodos de uso incluyen, por ejemplo, la colocación dentro los receptáculos del cruce de colectores (23C, 23F, 231, 23T, 23Z) entre los orificios de los pasajes interiores máximos, en donde los conectores, mostrados por ejemplo como los mandriles (89) , son engranables con receptáculos para desviar total o parcialmente la comunicación de fluidos desde el pasaje interior máximo desde las corrientes de flujo de fluidos de los pasajes radiales de cruce arriba y debajo del pistón de orificio entre los pasajes intermedio e interior máximo, similares a un estrangulamiento o tapón (25A de las Figuras 21-23 y 25-26) , cuando el cable o los conductos se pasan a través del pistón de orificio (128) del dispositivo de control de flujo (61) y el pasaje interior máximo. Las presione diferenciales contra las superficies de pistón superior e inferior pueden ser utilizables para colocar y/o mantener el pistón de orificio (128) en su lugar o ayudar en su retiro durante, por ejemplo, las operaciones de perforación de cable subequilibrado de las Figuras 3 y 6, las operaciones de perforación de tubería arrollada subequilibrada de la Figura 3, o la limpieza de tubería arrollada de insolubles que bloquean una cadena de colectores en los métodos de extracción por disolución y operaciones combinadas de las Figuras 9-14.

La Figura 29 ilustra una vista isométrica de un dispositivo de control de flujo (61) de un motor de fluidos y una bomba de fluidos (69A) con una conexión de cable (68) para la colocación y retiro a través del pasaje interior máximo. La bomba puede ser utilizable dentro de los receptáculos en diferentes cruces de colectores (por ejemplo, 23C, 23F, 231, 23T, 23Z) , con turbinas de fluidos superior e inferior (112) que se pueden colocar entre los pasajes de comunicación de fluidos de cruce. La energía desde una corriente de flujo de mezcla de fluidos se puede transferir parcialmente a la otra a través de un eje (113) que conecta las dos disposiciones de turbina o de impulsor (112) , por ejemplo, la expansión de gas desde una caverna de almacenamiento subterránea que impulsa un impulsor también impulsa al otro impulsor, que puede ser utilizable para bombear agua dentro de la caverna de almacenamiento para las operaciones de extracción por disolución y, a la inversa, con el fluido bombeado dentro de la caverna durante la extracción por disolución asiste la extracción de fluido o de salmuera de almacenamiento desde la caverna. Por ejemplo, la temperatura de la expansión de gas se puede reducir disminuyendo la descompresión del gas almacenado, aumentando de ese modo los períodos de retiro que se puede lograr durante la temporada arrastrada de una caverna, antes del cierre sobre temperaturas de operación del equipo mínimo. Si se necesitan diferentes velocidades rotacionales entre los impulsores, por ejemplo, cuando el gas en expansión a través de una turbina está impulsando al otro impulsor de bombeo de líquido con una necesidad de esfuerzo de torsión más alto, disposiciones de engranaje, tales como el engranaje planetario son utilizables dentro del gabinete (114) .

Con referencia a las Figuras 30 y 31, las Figuras muestran vistas esquemáticas del cruce de colectores (23F) de las Figuras 21-26 que forma una cadena de colectores (23F de las Figuras 21-26) combinables con cruces de colectores (231 de las Figuras 32-34; 23T de las Figuras 6, 11-12 y 54-58; 23Z de la Figura 38; 23S de las Figuras 10 y 42-44; y 23V de las Figuras 71-73) y configurables en diferentes disposiciones para replicar la realización de la cadena de colectores controlada por válvulas (70W) de la Figura 31. Las Figuras incluyen diferentes caminos de flujo utilizables y variaciones de corrientes de flujo de fluidos con una pluralidad de configuraciones de válvulas (74) , en donde otras realizaciones son posibles con otros conductos, pasajes y válvulas .

La cadena de colectores (70U) de la Figura 30 ilustra una corriente de flujo Fl que fluye axialmente hacia arriba dentro del pasaje concéntrico de extremo inferior (24) y que cruza por arriba del dispositivo de control de flujo (61) , debajo de la válvula superior (74A) , al pasaje interior máximo de extremo superior (25) . Además, la Figura muestra una corriente de flujo (F2 que fluye axialmente hacia abajo dentro del pasaje concéntrico de extremo superior (24) y que cruza por debajo del dispositivo de control de flujo (61) , por arriba de la válvula inferior (74B) para continuar a través del pasaje interior máximo de extremo inferior (25) .

La cadena de colectores (70W) de la Figura 31 ilustra una corriente de flujo Fl que fluye axialmente hacia abajo dentro del pasaje interior máximo de extremo superior y cruza por arriba del dispositivo de control de flujo superior (61) , debajo de la válvula superior (74A) , al pasaje concéntrico de extremo inferior (24) . Además, la Figura muestra una corriente de flujo F2 que fluye axialmente hacia arriba dentro del pasaje concéntrico adicional de extremo inferior (24A) y cruza por arriba del dispositivo de control de flujo inferior (61) , arriba de la válvula inferior (74C) , hacia el pasaje interior máximo (25) y cruza nuevamente, debajo del dispositivo de control de flujo superior (61) hacia el pasaje concéntrico de extremo superior (24) . Además, la Figura incluye una corriente de flujo F3 que fluye axialmente hacia arriba a través del pasaje interior de extremo inferior (25) y cruza debajo del dispositivo de control de flujo (61) , para continuar a través del pasaje concéntrico adicional de extremo superior (24A) . Todas las corrientes (Fl, F2, F3) pueden ser controladas por válvulas controlables selectivamente (74A, 74B, 74C) del pasaje interior máximo (25) .

Con referencia ahora a las Figuras 32, 33 y 34, las Figuras muestran vistas en planta, de corte transversal en elevación y de proyección isométrica, respectivamente, con las líneas de guiones que muestran superficies ocultas y líneas de ruptura que muestran secciones retiradas de corte transversal de la Figura 33, a lo largo de la línea H-H de la Figura 32, proyectada para formar la vista isométrica de la Figura 34, de una realización de cruce de colectores (231) , con pasajes concéntricos intermedios adicionales (24A, 24B de la Figura 32) . Las Figuras ilustran un conducto interior (2) , un conducto intermedio (2A) y un conducto exterior (2B) que forman un pasaje interior máximo (25) , un pasaje concéntrico intermedio (24) y pasajes concéntricos intermedios adicionales que pueden ser utilizables para la comunicación de fluidos.

Según el número de pasajes intermedios entre el pasaje interior máximo (25) y el pasaje concéntrico (24A) , que pueden estar conectados fluidamente por el pasaje radial (75) , uno (24X) o más (24Y) pasajes separados fluidamente pueden pasar a través del cruce de colectores (231) sin desviarse a la comunicación fluida entre uno (24) o más pasajes intermedios superior e inferior. El tercer pasaje separado fluidamente (24Z) puede comunicar fluidamente desde un pasaje concéntrico (24A) , a través de los orificios (59) del pasaje radial (75) , con el pasaje interior máximo (25) sobre los lados opuestos de un receptáculo (45) para el engranaje de un dispositivo de control de flujo. El engranaje de un dispositivo de control de flujo dentro del receptáculo (45) , entre los orificios de pasajes radiales (59) , puede ser utilizable para desviar o cruzar total o parcialmente las corrientes de flujo de mezclas de fluidos que se están comunicando a través del pasaje interior máximo (25) y el pasaje concéntrico (24A) engranado fluidamente (59, 75) .

Las Figuras 35 y 36 ilustran vistas en planta con la línea I-I y corte transversal en elevación a lo largo de la línea I-I, respectivamente, con líneas de ruptura que muestran partes retiradas, de una realización de un selector de perforación (47A) del dispositivo de control de flujo (61) . La realización ilustrada puede ser utilizable para desviar selectivamente el flujo de fluido y/o también los dispositivos de control de flujo a través de una pluralidad de orificios. Las Figuras muestran una pared de horcajadas superior (22) que se ramifica hacia una pluralidad de orificios (59) , con superficies de guía (87) que pueden ser utilizables con orificios adicionales de la conexión de cámara (43 de la Figura 38) para comunicar dispositivos y/o fluidos. El selector de perforación (47) puede ser engranable en un receptáculo (45B) para la colocación, con los mandriles (60) engranables a un receptáculo asociado (45 de la Figura 38) . Las paredes de horcajadas superior e inferior (22) pueden ser utilizables para controlar el flujo de orificios de conducto circundante (23, 59 de la Figura 38), con el paso de fluidos a través, por ejemplo, de una válvula de una vía interna (84) u otro dispositivo de control de flujo interno (61) para contribuir a la colocación, retiro y/o uso del selector de perforación.

Con referencia ahora a la Figura 37, se muestra una vista en planta con la línea J-J arriba de un corte transversal a lo largo de la línea J-J, con una línea de ruptura que muestra una parte retirada, de un selector de perforación (47) y el dispositivo de control de flujo (61) . La Figura muestra una superficie de guía (87) para fluidos o dispositivos a través del orificio de selector de perforación (59) , que se puede alinear con una conexión de cámara asociada (por ejemplo, 43 de la Figura 38) , en donde la pared de superficie de guía (87) puede bloquear el acceso a un orificio adicional y salir de la perforación alineada axialmente con el pasaje interior máximo, y/u otros orificios adicionales dispuestos radialmente . Una prolongación de la pared exterior del selector de perforación (47) también puede formar una horcajadas (22) que puede ser utilizable para bloquear los orificios de cruce de colectores adyacente (23, 59 de la Figura 38) .

Con referencia ahora a las Figuras 32-34, 38 y 42-44, las Figuras ilustran cruces de colectores (23) que pueden ser utilizables para desviar el flujo entre el pasaje interior máximo (25) , a través de un pasaje concéntrico intermedio (24) , hacia un pasaje ilustrado radialmente hacia abajo, tal como un pasaje concéntrico adicional (24A) o un pasaje que rodea al conducto exterior (2A) . El pasaje radial (75) comprende pasajes separados fluidamente (24X, 24Y) o la perforación de un conducto (39) .

La Figura 38 ilustra una vista en planta con la línea K-K arriba de un corte transversal en elevación a lo largo de la línea K-K de la realización de cruce de colectores (23Z) , dentro de una cadena de colectores (70G) , con líneas de ruptura que muestran partes retiradas. La Figura ilustra una conexión de cámara (43) con tres conductos de perforación de salida dispuestos radialmente (39) truncados (46) en un conducto concéntrico que los encierra (2A) , que forman los pasajes radiales (75) engranados a través de los orificios de pasajes radiales (59) a la cámara (41) para formar una perforación interior máxima (25) con un cuarto conducto de perforación de salida (39) alineado axialmente con el pasaje interno superior (25) , que se muestra engranado al conducto interno de extremo inferior (2) y dispuesto concéntricamente dentro del conducto concéntrico (2A) . La Figura muestra el cruce de colectores (23Z) con un desvío de flujo (21) y los extremos (90) del cruce de colectores (23Z) pueden ser engranables entre los conductos de una cadena de colectores (70G) .

El ejemplo de cadena de colectores (70) tiene una pluralidad de cruces (23) de orificios de pasajes adyacentes (59) , axialmente debajo de la conexión de cámara (43) , con receptáculos asociados (45) para engranar dispositivos de control de flujo, tales como selectores de perforaciones (47A de las Figuras 35-36 o 47 de la Figura 37) u horcajadas (22 de las Figuras 39-41) . Los dispositivos pueden desviar el fluido desde el pasaje interior máximo (25) hacia el pasaje concéntrico (24) a través de los cruces (23) de orificios de pasaje adyacente (59) bloqueando una parte del pasaje interior máximo (25) , o los dispositivos pueden presentar la comunicación entre los pasajes a horcajadas de los orificios (59) .

Ejemplos de disposiciones de corrientes de flujo de mezclas de fluidos incluyen inyectar (31) el fluido a través de la perforación interior máxima de extremo superior (25) y desviarlo, con un selector de perforación (47A de las Figuras 36-36) , a través de los tres pasajes radiales (75) al conducto exterior que rodea al pasaje (2A) . El flujo de fluido (34) a través del pasaje interior máximo inferior (25) puede cruzar (23) en los orificios de pasajes adyacentes (59) , debajo del selector de perforación y continúa axialmente hacia arriba (34) en el pasaje concéntrico (24) .

Con referencia ahora a las Figuras 39, 40 y 41, las Figuras ilustran vistas en planta, de corte y de detalle ampliada, respectivamente, con la parte dentro de la línea de detalle M del corte transversal de la Figura 40, a lo largo de la línea L-L de la Figura 39, ampliado en la Figura 41 para ilustrar un dispositivo de control de flujo del arte previo adaptado (61) , que puede ser utilizable como un selector de perforación (47A) . La Figura muestra horcajadas (22) con una conexión de dispositivo de control de flujo (96) que se ilustra, por ejemplo, como el mandril de cierre a presión (60) con un resorte (144) que traba la disposición para impedir el que se disloque durante la comunicación de fluidos. Un receptáculo de colocación (45B) puede ser utilizable para engranar y transportar el aparato a través del pasaje interior máximo para el engranaje con un receptáculo asociado .

La perforación interna (25) de la parte a horcajadas (22) puede ser utilizable como un pasaje radial cuando bloquea orificios de un cruce de colectores (por ejemplo 23S de las Figuras 42-44), o la perforación interna puede abrirse, o bloquearse total o parcialmente, para desviar selectivamente el fluido a los orificios (59) dentro de la pared de horcajadas (22) , utilizable como estrangulamientos fijos y/o protección contra las superficies de sellado de corte de flujo dentro las cuales se engrana el selector de horcajadas o perforación. Los sellos (66) , por ejemplo, sellos de tipo de cheurón (97) , pueden ser utilizables para bloquear el flujo pasando la pared de horcajadas (22) o el desvío a través de los orificios protectores y/o de estrangulamiento fijo (59) . Todos los medios adecuados para uso subterráneo, por ejemplo, llaves y ranuras o superficies helicoidales, pueden ser utilizables para alinear los orificios de estrangulamiento fijo y/o protectores (59) del selector de perforación (47A) con los pasajes radiales de los conductos de perforación de salida (39) .

Las Figuras 42, 43 y 44 ilustran vistas en planta, de corte transversal en elevación y de proyección isométrica, respectivamente, con el corte transversal de la Figura 43, a lo largo de la línea N-N de la figura 42, proyectada para formar la vista isométrica de la Figura 44 de la realización de cruce de colectores 23S) . Las Figuras ilustran un conducto concéntrico (2B) , que se muestra como una línea de guiones, que puede ser utilizable para formar un pasaje concéntrico adicional (24A de la Figura 42) alrededor del conducto concéntrico (2) , que se muestra engranado con una conexión de cámara adaptada (43) para formar un pasaje concéntrico (24) a través del cual los conductos de perforación de salida (39), con los pasajes radiales internos (75) , pueden comunicarse fluidamente entre el pasaje interior máximo (25) y el pasaje adicional (24A de la Figura 42) o el pasaje circundante, formado cuando el montaje se coloca dentro del pasaje a través de los estratos subterráneos. El montaje puede ser engranable entre los conductos de cadenas de colectores en los extremos superior e inferior (90) . Un conducto de perforación de salida alineado axialmente (39 del diámetro de la perforación interior máxima (25) se puede disponer inmediatamente debajo de los conductos de perforación de salida que se extienden radialmente (39) , en donde un selector de perforación ( 7A de las Figuras 39-41) puede ser engranable con el receptáculo (45) para controlar selectivamente el flujo de fluido a través de los pasajes radiales (75) y se puede colocar a través del conducto de perforación de salida alineado axialmente, para el engranaje con otros cruces de colectores.

Los dispositivos de control de flujo (61) pueden ser utilizables como un selector de perforación (47A) . Por ejemplo, la horcajadas (22) de las Figuras 39 a 41, se puede colocar y engranar con un receptáculo interno (45B) para el engranaje al receptáculo de cruce de colectores (45) . El dispositivo de control de flujo puede ser utilizable para formar un pasaje radial alineado axialmente (75A) que se puede separar fluidamente de los pasajes de extensión radial (75) con diferentes sellos (66) , que incluyen por ejemplo, sellos de tipo de enclavamiento (97) , que pueden ser utilizables APRA la contención de presión alrededor de los orificios (59) APRA la protección del corte de flujo y/o la abrasión de mezclas de fluidos. Las Figuras 43 y 44 muestran un engranaje de dispositivo de control de flujo (96) , que puede ser utilizable para orientar el orificio de selector de perforación (59) a pasajes de perforación.

Las comparaciones de las Figuras 3, 6, 9-14, 16-38, 42-44, que ilustran cruces de colectores (23) , que tienen una pluralidad de conductos concéntricos de extremo superior y de extremo inferior (2, 2A, 2B, 2C, 2D, 39, 148, 149), con las Figuras 45 a 73, que ilustran cruces de colectores (23) que tienen una pluralidad de extremo superior de conductos concéntricos y una pluralidad de extremo inferior de los conductos concéntricos y/o no concéntricos (2, 39, 148, 149, 150), muestran un número de realizaciones con diferentes realizaciones de conductos axialmente paralelos y/o concéntricos, dentro de una perforación principal única, que pueden ser utilizables con los cruces de colectores de la presente invención. Los conductos dentro de una perforación de estratos desde, por ejemplo, una boca del pozo de perforación doble convencional y un árbol de válvulas o boca de pozo de conductos concéntricos tradicional y árbol de válvula, pueden ser engranables con conductos concéntricos y/o no concéntricos para formar una perforación principal única que puede ser engranable también a un cruce de colectores y/o una conexión de cámara con una pluralidad de conductos de extremo inferior para formar una cadena de colectores.

Con referencia ahora a las Figuras 45 y 46, las Figuras muestran vistas isométricas e isométricas ampliadas, respectivamente, donde las líneas de guiones se muestran superficies ocultas con y dentro de la línea de detalle P, que ilustra una realización de una conexión de cámara (43) . La conexión de cámara ilustrada (43) comprende una cámara (41) y conductos de perforación de salida (39) engranados (44) , con pasajes interiores máximos (25) que se extienden hacia abajo desde un fondo de cámara (42) , que pueden ser utilizables para métodos de construcción (por ejemplo, CS2 de la Figura 5) . El engranaje de un selector de perforación (por ejemplo, 47 de la Figura 47) es utilizable para perforar y/o la comunicación de fluidos. El extremo superior (90) de la conexión de cámara puede ser engranable a un conducto de la pluralidad de conductos concéntricos de una cadena de colectores, con extremos inferiores engranables a una pluralidad de las cadenas de conductos .

La Figura 47 ilustra una vista isométrica del dispositivo de control de flujo (61) del selector de perforación (47) que puede ser utilizable con la conexión de cámara de las Figuras 45-46 y 48-50 con líneas de guiones que muestran superficies ocultas. La Figura ilustra una superficie de guía (87) para dispositivos y/o fluidos, que está en comunicación con un orificio (88) engranable con la perforación de un conducto de perforación de salida a través de la colocación con, por ejemplo, un engranaje de receptáculo (45B) que se puede alinear con el receptáculo de ranura (65) y la llave asociada, que se puede fijar a la cámara de una conexión de cámara, en donde el extremo inferior engrana el fondo de la conexión de cámara.

Con referencia ahora a las Figuras 48, 49 y 50, las Figuras ilustran una vista isométrica con las líneas de detalle Q y R, una vista ampliada dentro de la línea Q de la Figura 48 y una vista ampliada dentro de la línea R de la Figura 48, respectivamente, donde las líneas de guiones muestran superficies ocultas de una realización de una conexión de cámara (43) . La conexión de cámara ilustrada (43) incluye un extremo superior (90) que puede ser engranable a conductos de una perforación principal única y que se puede colocar dentro o es utilizable para perforar un pasaje de estratos, y una broca de tubería de revestimiento de extremo inferior o zapata de escariado (125) . Después de la colocación, los conductos de perforación de salida (39) pueden ser utilizables como barreras primarias (149) para el engranaje de, por ejemplo, soportes u obturadores de revestimiento con una barrera secundaria (148) que se extiende hacia abajo desde la cámara (41) . Los orificios (59) de los conductos de comunicación de fluidos (150, como se muestran en la Figura 67) pueden ser utilizables para la alineación de selectores de perforaciones o engranaje de conexiones de cámara posteriores y comunicación de fluidos a través de orificios de extremos inferiores (59) asociados con la broca o zapata de escariado (125) durante la perforación o la colocación. Después de la colocación, una superficie de guía de selector de perforación puede ser utilizable para colocar montajes de perforación, a través de los conductos de perforación de salida (39) , a guiasondas (124) en el extremo inferior, que también pueden ser utilizables para separar lateral y fluidamente las perforaciones de pozo separadas debajo de un pozo principal único .

Las Figuras 51, 52 y 53 ilustran una vista isométrica, una vista en elevación lateral hacia arriba, y una vista en elevación frontal, respectivamente, con líneas de guiones que muestran superficies ocultas de un selector de perforación (47) de dispositivo de control de flujo (61) . El selector de perforación (47) del dispositivo de control de flujo ilustrado (61) puede ser utilizable con conexiones de cámaras, similares a las Figuras 54-58, con una superficie de guía (87) para dispositivos y/o fluidos, en donde un engranaje de dispositivo de control de flujo (96) , mostrado como un mandril helicoidal que se puede alinear, puede ser utilizable para orientar el orificio de selector de perforación (59) hacia un pasaje de perforación de salida. La Figura incluye un receptáculo alineado de perforación interior máximo (45B) en la superficie de guía que puede ser utilizable para la colocación y la recuperación del selector de perforación.

Con referencia ahora a las Figuras 54 a 58, las Figuras ilustran una realización de cruce de colectores (23T) utilizable como una cadena de colectores (76H) que puede ser utilizable para minimizar la resistencia al rozamiento para fluir en medios de alta velocidad o de alta erosión.

Con referencia ahora a la Figura 54, la Figura ilustra una vista isométrica de un cruce de colectores de conexión de cámara adaptado (23T) , asociado a las Figuras 55 a 58. La Figura 54 ilustra una cadena concéntrica interior (2), una cadena concéntrica exterior (2A) o un segundo conducto de perforación principal con los extremos (90) engranables a cadenas de conductos de una perforación principal única. La conexión de cámara (43) se puede adaptar para formar un colector (43A) con el agregado de receptáculos y una ampolla de pasaje radial (75) , ubicado entre los conductos de perforación de salida (39) y el fondo de conexión de cámara (42) alrededor del cual la cadena concéntrica exterior superior (2A) se extiende y se engrana fluidamente con la ampolla.

Las Figuras 55 y 57 ilustran vistas en planta arriba de las vistas de corte transversal en elevación con y a lo largo de las líneas S-S y T-T, respectivamente, con líneas de ruptura que remueven partes del montaje asociado a los cortes transversales de las vistas isométricas de las Figuras 56 y 58, que muestran el cruce de colectores (23T) de la Figura 54. Las Figuras ilustran la colocación de un miembro de control de flujo, mostrado por ejemplo, como un cable (11 de la figura 16) que se puede colocar y tapón de bloqueo recuperable (25A) , que pueden ser transportables a través del pasaje interior máximo (25) de la cadena concéntrica interior (2) con una superficie de guía del selector de perforación (47 de las Figuras 51-53) que puede ser utilizable para terminar la superficie de guía de pasaje interior máximo de conexión de cámara (87) , excluyendo otras perforaciones de salida. El miembro de control de flujo de desvío se puede engranar con el receptáculo de perfil de niple (45) para bloquear la comunicación de fluidos a través del pasaje interior máximo (25) del conducto de perforación de salida (39) La corriente de flujo de pasaje concéntrico (24) comunica fluidamente (Fl) a través del blister del pasaje radial (75) al extremo inferior de un pasaje de conducto de perforación de salida (39) , con el conducto de perforación de salida opuesto (39) que comunica fluidamente (F2) con la cámara de (41) y el pasaje de interior máximo (25) de la cámara (41) .

El flujo mezclado, dentro del colector de conexión (43A) de la cámara (41) , desde ambas perforaciones de salida (39) puede ser operable colocando horcajadas (22 de las Figuras 39-40 sin orificios de estrangulamiento) a través del orificio (59) del pasaje radial (75) .

Con referencia ahora a las Figuras 56 y 58, las Figuras ilustran vistas isométricas proyectadas con cortes transversales asociados a las Figuras 55 y 57 y líneas de ruptura del cruce de colectores (23T) de la Figura 54. Las Figuras muestran vistas isométricas desde diferentes perspectivas de orientación del blister de pasaje radial (75) alrededor del dispositivo de control de flujo (61) , mostrado como un tapón de bloqueo (25A) .

Otros miembros de control de flujo, dicha válvula de una vía de presión activada, puede ser utilizable para cargar una corriente de fluido de peso específico sustancialmente más liviano, desde el pasaje concéntrico (24) , dentro de una corriente de flujo de peso específico más alto, desde un conducto de perforación de salida, para reducir la presión hidrostática sobre el segundo pozo y, por lo tanto, aumentando la velocidad de flujo y/o creando un subequilibrio .

Para las operaciones de extracción por disolución, el cruce de colectores (23T) puede ser utilizable para separar fluidamente corrientes de inyección de agua y de extracción de salmuera, manteniendo el acceso al pasaje interior máximo para la corrida de otros dispositivos, tales como dispositivos de ruptura o dispositivos de medición para medir la forma de una caverna de sal o realizar un ensayo de integridad mecánica de la zapata de tubería de revestimiento cementada final.

El cruce de colectores (23T) de las Figuras 54 a 58 pueden ser adaptables con otros conductos que comprenden, por ejemplo, un cruce de orificio de pasaje adyacente (23 de la Figura 38) a través del orificio (59) del pasaje radial (75) del conducto de perforación de salida (39) , o a los conductos concéntricos y de soporte de las Figuras 71-73, para formar un cruce de colectores (23V de las Figuras 71-73) . No es necesario el acceso a los pasajes de los conductos de flujo de soporte (150, como se muestran en la Figura 67) , ubicados debajo de la cámara (41) . Alternativamente, los conductos de perforación de salida adicionales (39) se pueden aumentar de dos a cuatro, adaptando la conexión de cámara adicional con orificios adicionales alineados con los conductos de flujo de soporte (150, como se muestra en la Figura 67), para proporcionar acceso a su pasaje interior máximo.

Con referencia ahora a las Figuras 59 a 71, las Figuras ilustran diferentes configuraciones y/o aparatos para una realización de método de construcción (CS8) . Las realizaciones del método (CS8) pueden ser utilizables con una pluralidad de disposiciones de perforación de salida (39) que pueden ser accesibles selectivamente a través de una conexión de cámara (43) con uno o más selectores de perforación (47) engranables con una pluralidad asociada de orificios adicionales. Los conductos adicionales (150) , que soportan la comunicación de fluidos hacia o desde la perforación principal única, se puede colocar alrededor de los conductos de perforación de salida de una disposición de conexión de cámara para, por ejemplo, para la comunicación en forma fluida con pasajes concéntricos, que no necesitan el acceso de perforación interior máxima, o para alinear selectores de perforación o engranar disposiciones de conductos con superficies de corte transversal de gran tamaño y fuerzas asociadas, en el caso de una rotura de una barrera primaria (149) , en donde una barrera secundaria utilizable (148) está disponible.

Las conexiones de metales expandibles del arte previo, descritas en la Figura 4, y las tecnologías multilaterales convencionales son, generalmente, incapaces de proporcionar ramificaciones de pozos con las barreras de conductos tanto primarias (2, 39, 149) como secundarias (2A, 148) con pasajes concéntricos o anulares utilizables asociados APRA monitorear la presión entre estas barreras, a través de la comunicación de fluidos. Los pasajes concéntricos, entre las barreras de los conductos, pueden ser utilizables para diferentes operaciones de pozos asociadas, por ejemplo, haciendo circular fluidamente un fluido de muerte de peso específico más alto para reemplazar una barrera de conducto de barrera primaria fallada (2, 39, 149) .

Las cadenas de colectores (70, 79) y/o los cruces de colectores (23) pueden ser utilizables con el método de construcción (C8) para proporcionar control selectivo de la comunicación de fluidos presurizados dentro y alrededor de estas barreras, para uno o más pozos debajo de una perforación principal única, a través de una boca de pozo única y árbol de válvulas para, por ejemplo, proporcionar un árbol submarino único, que puede ser utilizable con la elevación de gas y/o inyección de agua para la producción desde varios pozos. Alternativamente, los usos pueden incluir el control selectivo de una pluralidad de pozos a una o más cavernas de almacenamiento subterráneas, durante la extracción por disolución y/u operaciones de almacenamiento subterráneas.

La Figura 59 ilustra una vista isométrica de una disposición (146) de un selector de perforación (47), un montaje de conexión de cámara superior (145A) , y un montaje de conexión de cámara inferior (145B) , que ilustra un método de construcción (CS8) . El conducto arriba de la conexión superior (137) se retira para mostrar el selector de perforación (47) de las Figuras 61-64, que se puede colocar a través de una perforación principal única y engranable a la conexión de cámara superior (43) de las Figuras 61 y 66-67, engranada a un conector (137) a la conexión de cámara inferior (43) mostrada en la vista en planta de la Figura 60, en donde el montaje completo (146) se muestra en la vista en planta de la Figura 62.

Con referencia ahora a las Figuras 60, 61 y 62, las Figuras muestran vistas en planta del montaje de conexión de cámara inferior (145B) , el montaje de de conexión de cámara superior (145A) y la disposición completamente montada (146) de la Figura 59, respectivamente. Las Figuras muestran un método de construcción preferido (CS8) con la conexión de cámara (43) de la Figura 60 con una construcción similar a las conexiones de cámara de las Figuras 45-46 y 48, y sin ninguna superposición de los diámetros internos de perforación de salida para proporcionar orificios de guía de perforaciones de salida separadas fluidamente (87) y pasajes interiores máximos (25) con conductos de comunicación de fluidos (150, como se muestra en la Figura 67) . Los conductos de comunicación de fluidos pueden ser utilizables para la comunicación de fluidos con, por ejemplo, pasajes separados fluidamente (24X, 24Y y 24Z) desde un pasaje concéntrico segmentado circunferencialmente, o utilizables como receptáculos (45A) para un selector de perforación, similar a aquel de la Figura 47. Además, los conductos de comunicación de fluidos pueden ser utilizables para engranar y/o comunicar fluidamente con la conexión de cámara superior (43) , como se muestra en la Figura 61. Los diámetros interiores de las perforaciones de salida se superponen en una forma de hoja de trébol que puede ser utilizable con el selector de perforación, de las Figuras 63-64, para seleccionar el pasaje de perforación de salida más a la derecha, como se muestra en la vista en planta de la Figura 62. Las superficies de guía (87) de la prolongación del selector de perforación (48) se pueden engranar dentro de la forma de hoja de trébol para completar la circunferencia de perforación de más a la derecha.

Las Figuras 63, 64 y 65 ilustran vistas en planta, de corte transversal en elevación y de proyección isométrica del corte transversal, respectivamente del dispositivo de control de flujo (61) del selector de perforación (47) de las Figuras 59 y 62, con líneas de ruptura que muestran partes removidas en el corte transversal de la Figura 64, a lo largo de la línea V-V de la Figura 63, proyectadas para formar la vista isométrica de la Figura 65. Las Figuras ilustran la superficie de guía (87) que se extiende a una extensión (48) , que puede ser utilizable para completar, por ejemplo, la circunferencia de las perforaciones de salida de la conexión de cámara de la Figura 61 para el transporte de los dispositivos y/o para la comunicación de fluidos a una perforación seleccionada, mientras que excluye otras perforaciones. El selector de perforación (47) se puede rotar a diferentes perforaciones y se puede engranar con los conectores (96) a los receptáculos (45A de la Figura 61) .

Con referencia ahora a las Figuras 61, 66 y 67, las Figuras ilustran vistas en planta, de corte transversal y de proyección isométrica, respectivamente, de una conexión de cámara (43) y el método de construcción (CS8) , con las líneas de ruptura que muestran partes removidas en el corte transversal de la Figura 66, a lo largo de la línea U-U de la Figura 61, proyectada para formar la vista isométrica de la Figura 67, del montaje de conexión de cámara superior (43) de las Figuras 59 y 62. Las Figuras ilustran un conector de extremo superior (137) que puede ser engranable con un conducto de perforación principal única y un conector de extremo inferior (137) que puede ser engranable con, por ejemplo, el extremo superior de la conexión de cámara de las Figuras 59-60 u otro montaje dentro de la perforación principal única. La cámara (41) y las perforaciones de salida (39) pueden formar conductos de barrera primaria (149) con pilas de sellos de extremo inferior (66) engranadas con las perforaciones de extremos superiores de la Figura 60, dentro de una barrera de conducto secundario (148) . El fluido desde, por ejemplo, los espacios anulares del extremo inferior con la perforación del pozo que se extiende desde la conexión de cámara (43 de la Figura 60) , puede ser comunicable a través de los conductos de comunicación de fluidos de soporte (150) para la medición (13 de la figura 1) en la boca del pozo de extremo superior de la perforación principal única.

Las Figuras 68, 69 y 70 ilustran vistas en planta de diferentes ejemplos de combinaciones de configuraciones de conductos dimensionados convencionales, que incluyen cuatro configuraciones de barrera primaria de 34 cm de diámetro, tres de 34 cm de diámetro y dos de 34 cm de diámetro, respectivamente, del método de construcción (CS8) que puede ser utilizable para adaptar conexiones de cámara de las Figuras 45-46, 48-50, 54-58, 59-62 y 66-67. La Figura 68 ilustra cuatro conductos de barrea primaria de 34 cm de diámetro exterior (149) dentro de un conducto de barrera secundaria de 91 cm de diámetro exterior (148) , con cinco conductos de comunicación de fluidos presurizados de soporte de 12,7 cm de diámetro exterior (150). La Figura 69 ilustra tres conductos de barrera de 34 cm de diámetro exterior (149) dentro de un conducto de barrera secundaria de 81,28 cm de diámetro exterior (148) , con tres conductos de comunicación de fluidos de soporte de 15,24 cm de diámetro exterior (150). La Figura 70 muestra dos conductos de barrera primaria de 34 cm de diámetro exterior (149) dentro de un conducto de barrera secundaria de 76,2 cm de diámetro exterior (149), con cuatro conductos de 12,7 cm de diámetro exterior y dos conductos de comunicación de fluidos presurizados de soporte de 21,5 cm de diámetro exterior (150) . Los ejemplos de diámetros exterior e interior ilustrados son reconfigurables para proporcionar diferentes calificaciones de comunicación de fluidos presurizados, con espacios anulares entre los diámetros exteriores de los conductos (149, 150) y dentro del diámetro interior del conducto de barrera secundaria (148), también utilizable para la comunicación de fluidos.

Las prácticas de construcción y operación de pozos convencionales, generalmente, indican el uso de conductos dimensionados convencionales para facilitar el uso de herramientas y aparatos convencionales. Este uso incluye dispositivos de control de flujo convencionales que se pueden colocar a través del pasaje interior máximo de la presente invención, en donde los conductos de 34 cm de diámetro exterior se pueden usar comúnmente para la tubería de revestimiento intermedia y pueden representar un punto conceptual debajo del cual existe una gran selección de aparatos convencionales para las combinaciones de presiones subterráneas, diámetros de aparatos, y superficies de corte transversal del aparato. Sin embargo, usando conductos de diámetro exterior superior a 34 era, las presiones de los conductos aplicadas a superficies de corte transversal mayores derivan en fuerzas importantes que limitan la existencia de aparatos convencionales.

La realización del método de construcción (CS8) de la presente invención proporciona una barrera secundaria (148) , que puede sostener conductos y disposiciones de espacios utilizables para controlar selectivamente las corrientes de flujo de mezcla de fluidos subterráneos presurizados, si fallan los conductos de barrera primaria (149) . Por ejemplo, dentro de las disposiciones de soporte y de obturador de las Figuras 3, 6 o 12 o las conexiones de cámara de las Figuras 59-62, 66-67 y 71, en. donde las presiones aplicadas a través de superficies de corte transversal importantes son controlables con los conductos (150) utilizables como conectores de tipo sólido o de conducto para asegurar montajes de de conductos, con superficies de corte transversal importante, para actuar como pasajes de ecualización de presión para impedir la aplicación de presión a través de las superficies de corte transversal importante. Además, estas superficies de corte transversal pueden actuar como pasajes de alivio de presión, en el caso de una rotura de barrera primaria (149) , para limitar las presiones colocadas sobre la barrera secundaria, por ejemplo, conectando los conductos a una formación subterránea con un gradiente de fractura, que es menor que la barrera secundaria, para formar un mecanismo de alivio de presión de estratos subterráneos .

Los diámetros más pequeños y las calificaciones de presión más altas asociadas de los conductos de alivio de presión (150) del método de construcción (CS8) pueden ser utilizables con placas, que separan fluidamente el paso entre conductos (149, 150) y el diámetro interior de la barrera secundaria (148) . Las placas integrales pueden ser utilizables para reforzar y mejorar la integridad de presión de la barrera secundaria de diámetro importante (148) , con los conductos de alivio de presión (150) que comunican la presión de fluido a los dispositivos de control de flujo de alivio de presión, en el caso de una rotura de barrera primaria a un yacimiento de absorción de presión o un mecanismo de ecualización de presión para, durante el uso, impedir la rotura de la barrera secundaria antes de reparar la barrera primaria.

Con referencia ahora a las Figuras 71, 72, 73 y 74, las Figuras incluyen una realización de cruce de colectores (23V) ilustrada en vistas en planta, de corte transversal en elevación, de proyección isométrica y de detalle ampliado, respectivamente, con líneas de ruptura que muestran partes removidas en el corte transversal de la Figura 72, a lo largo de la línea -W de la Figura 71, proyectado para formar la vista isométrica de la Figura 73, con la parte dentro de la línea de detalle X ampliada en la Figura 74. La realización del cruce de colectores ilustrado (23V) está adaptada desde el colector de conexión de cámara (23T) de las Figuras 54-58. Las Figuras ilustran un método de construcción (CS8) con un conducto concéntrico adicional (2D de la Figura 71) mostrado como una línea de guiones, utilizable como una barrera secundaria para formar un pasaje concéntrico (24C) alrededor de las barreras primarias. Como se muestran las barreras primarias comprenden el conducto (2C) que forma un pasaje concéntrico (24B) alrededor del conducto concéntrico (2B) , que forma un pasaje concéntrico intermedio (24A) alrededor del conducto concéntrico (2A) , que rodea al pasaje concéntrico intermedio (24) dispuesto alrededor del conducto interior máximo (2) y el pasaje interior máximo (25) . Los extremos superiores (90) de los conductos se muestran engranables con los conductos concéntricos de una perforación principal única mientras que los extremos inferiores (90) se muestran engranables con, por ejemplo, conductos de una conexión de pozos u otros conductos de una perforación principal única, tal como aquella ilustrada en la Figura 68.

Los conductos concéntricos de extremo superior interior máximo (2, 2A) pueden engranarse a la conexión (43) de la cámara (41) que forma los conductos de perforación de salida del extremo inferior (39) que puede comunicarse en forma fluida a través de un pasaje radial (75) con el pasaje concéntrico intermedio (24) dispuesto alrededor del conducto interior máximo (2) . Los conductos concéntricos exteriores máximos (2B, 2C) , que separan fluidamente los pasajes concéntricos (24A, 24B) , pueden hacer una transición hacia los conductos de comunicación de fluidos presurizados dispuestos en forma radial separados en forma fluida de extremo inferior (150) .

Como se demuestra en las Figuras 3, 6, 9-14 y 17-73, las realizaciones de la presente invención proporcionan de ese modo métodos y realizaciones de cadenas de colectores (70, 76) de cruces de colectores (23) , válvulas (74) , dispositivos de control de flujo (61) y líneas recontrol y/o de medición (79) que pueden ser utilizables en cualquier disposición configurable y colocable dentro de una perforación principal única y/u orientada paira controlar selectivamente las corrientes de flujo de mezcla de fluido presurizado de uno o más pozos sustancialmente de hidrocarburos y/o sustancialmente de agua desde una perforación principal única, durante la construcción y/u operaciones de pozo.

Con referencia ahora a la Figura 74, la Figura ilustra un corte transversal de vista en elevación a través de los estratos subterráneos de un almacenamiento de caverna subterránea y una disposición de estanque de salmuera de superficie. La Figura muestra conductos concéntricos (2, 2A) que pasan a través de un pasaje a través de los estratos subterráneos (52) , compuestos por tuberías de revestimiento y una perforación de estratos que forma una chimenea arriba de la caverna con las paredes (1A) que se forman en un depósito de sal (5) . Las cadenas de conducto son utilizables para transferir salmuera hacia y desde un estanque para el almacenamiento y desplazamiento de los fluidos hacia y desde la caverna; en donde, después del desagüe inicial de una caverna, la práctica convencional es desplazar solamente líquidos almacenados con salmuera .

Los componentes de la superficie y subterráneos, que comprenden el pasaje a través de los estratos subterráneos (52) que se extienden a un depósito de sal (5) , se describen más adelante para un diseño de extracción por disolución convencional (CMK3 de la figura 80) y un diseño de terminación convencional de almacenamiento de gas (C 4 de la Figura 79) .

Los fluidos de almacenamiento se pueden inyectar (31) en el espacio superior dentro de las paredes de la caverna (1 A) para desplazar (34) salmuera desde el espacio de extremo inferior, debajo de una interfaz sustancialmente de agua (117) a un estanque de salmuera (152) u otra instalación de almacenamiento de salmuera, tal como otra caverna de almacenamiento subterránea.

En comparación, la práctica convencional puede consistir en el almacenamiento de salmuera saturada dentro de una caverna subterránea después del desplazamiento de almacenamiento de líquido. Sin embargo, la generación de salmuera para el desplazamiento (IT) durante la extracción por disolución y las operaciones de almacenamiento (1S de las Figuras 76, 80 y 81) con, por ejemplo, el almacenamiento de líquidos en un cojín de yacimiento de salmuera y de almacenamiento y con salmuera almacenada que funciona como una interfaz en comunicación de fluidos de tubería en U, con salmuera en el extremo inferior de un cojín de almacenamiento de gas de un yacimiento de salmuera y de almacenamiento, no son prácticas comunes.

Las disposiciones de bombas y de motor de superficie (116) , con colectores de superficie (155) que comprenden conductos y válvulas, pueden ser utilizables para operar la inyección o extracción desde los espacios dentro de las paredes de la caverna (1A) , un estanque de salmuera (152) , u otra instalación de almacenamiento. La Figura ilustra el uso de un conducto de transferencia (153), en comparación con las bombas y motores (116) para extraer el fluido desde el estanque de salmuera (152) . Además, la Figura 74 muestra las disposiciones de bombas y motores de superficie (116) en comunicación don un conducto de operaciones de almacenamiento (154) utilizable para desplazar fluidos almacenados.

Los fluidos de almacenamiento se pueden desplazar (34) desde el espacio de extremo superior, dentro de las paredes de la caverna (1A) , inyectando (31) salmuera dentro del espacio de extremo inferior debajo de la interfaz sustancialmente de agua (117) , luego un estanque de salmuera (152) u otro espacio de almacenamiento de salmuera, a través de los colectores de superficie (155) bombas y motores (116) .

Con referencia ahora a las Figuras 75, 76 y 80-83, las Figuras describen realizaciones (IT, 157) de la presente invención, en donde las cavernas de almacenamiento (158) están engranadas en forma fluida con yacimientos de salmuera (159) , a través de la disposición de conducto similar a una tubería en U, en donde ambos comprenden yacimientos de salmuera y de almacenamiento (158, 159). Los yacimientos de salmuera (159) pueden ser utilizables para la generación de salmuera durante la operación de un desplazamiento de producto de la caverna de almacenamiento (158) y una operación de almacenamiento de salmuera, hasta que el yacimiento de salmuera (159) y/o la caverna de almacenamiento (158) , cuando se produce salmuera subsaturada, alcanza su diámetro estable eficaz máximo; después de lo cual, las cavernas (158, 159) pueden ser utilizables para el almacenamiento de salmuera y/o producto completamente saturado a profundidades asociadas al diámetro eficaz máximo.

Los yacimientos de salmuera (159) pueden ser utilizables " para mejorar la economía de valor presente neta de desarrollos de almacenamiento de caverna de sal de gran tamaño proporcionando el fluido de desplazamiento de salmuera continuo durante las operaciones de extracción por disolución (1, 1S) del yacimiento de salmuera (159) , para la operación de desplazamiento del producto de una caverna de almacenamiento subterránea (158) , o el desplazamiento del producto de salmuera subsaturada de una caverna de almacenamiento (158) a un yacimiento de salmuera (159) . Luego, los yacimientos de salmuera y de almacenamiento (158, 159) se pueden utilizar en forma intercambiable como las cavernas de almacenamiento (158) o las cavernas de generación de salmuera (159) utilizables con salmuera subsaturada o fluidos de salmuera totalmente saturada, para separar el almacenamiento de fluidos de salmuera sustancialmente de agua con fluidos sustancialmente de hidrocarburos de diferentes ciclos de demanda. por ejemplo, petróleo crudo, diesel y/o gasolina desde un ciclo de demanda opuesto desde, por ejemplo, gas natural.

Las realizaciones de la presente invención (IT) pueden ser utilizables con otros aparatos (por ejemplo, 21, 23, 23F y 70R de la Figura 80) y métodos (por ejemplo, C03 , CS4, C06 y C07 de las Figuras 80 y 81) para acceder selectivamente a fluidos entre una pluralidad de interfaces de fluidos (117 y/o 117A) para proporcionar accesibilidad selectiva a diferentes productos de peso específico diferente, que se pueden almacenar dentro de una sola o de una pluralidad de cavernas de sal de yacimientos subterráneos de salmuera y de almacenamiento.

La Figura 75 ilustra una vista de corte transversal en elevación esquemática de un corte transversal a través de los estratos subterráneos que ilustran una realización de un método (IT) para operar una caverna de almacenamiento (158) con salmuera desde un yacimiento de salmuera subterráneo (159) . La Figura ilustra una disposición de conductos similares a una tubería en U entre pozos, con salmuera más viscosa en el extremo inferior de ambas cavernas y ubicada debajo de una interfaz sustancialmente de agua (117) transferida desde una caverna a la otra con la presión de trabajo (WP1 o WP2) . Las líneas de guiones dentro de las cavernas representan la disposición similar a una tubería en U nocional, con salmuera u otros fluidos de almacenamiento más viscosos separados por el peso debajo de fluidos más livianos, con interfaces sustancialmente de agua (117) y/o de fluido (117 A) que se pueden almacenar en la parte del cojín superior de cada caverna de sal de yacimiento de salmuera y de almacenamiento (158, 159) .

Un yacimiento de salmuera (159) se extrae por disolución (1) y/o es utilizable para el almacenamiento mientras se extrae por disolución (1S) para producir salmuera, que se puede expulsar (34) a través de un conducto de descarte (153A) hasta que, por ejemplo, la caverna alcanza un tamaño deseado para operar una caverna de almacenamiento subterráneo (159) . La salmuera se produce desde el yacimiento de salmuera (159) a través de un conducto de transferencia (153) y una disposición de tubería en U, donde el nivel de saturación de sal, de provisión de salmuera continua, depende de la temperatura, la presión, el volumen y el tiempo de residencia del agua inyectada (31) a través del conducto de carga (156) y dentro del yacimiento de salmuera (159) y en este caso, cae a la interfaz sustancialmente de agua (117) .

Durante la extracción por disolución (1) , el agua se puede proveer a través del conducto de alimentación (156) con cualquier fluido, por ejemplo, aire comprimido, nitrógeno, diesel, sal inerte y/u otros productos que se pueden almacenar. El agua se puede inyectar (31) a través del conducto de alimentación (156) en el cojín arriba de una interfaz sustancialmente de agua (117) o interfaz de fluido (117A) del yacimiento de salmuera '(159) , durante las operaciones de extracción y almacenamiento combinadas (1S) , para ejercer presión de trabajo (WP1) sobre la interfaz (117 o 117A) , que, a través de la disposición de tubería en U, expulsa (34) la salmuera a través del conducto de descarte (153A) o inyecta (31) la salmuera a través del conducto de transferencia (153), al extremo inferior de la caverna de almacenamiento subterráneo (159) , que ejerce presión de trabajo (WP2) sobre interfaz de fluido (117 o 117A) para desplazar (34) el fluido almacenado desde la caverna de almacenamiento subterráneo (158) a un conducto de operaciones de almacenamiento (154) o tubería.

Las presiones de trabajo (WP1, WP2) pueden depender de la alturas de presión hidrostática y dinámica para la columna de fluido estacionario y móvil dentro de las cavernas, con diferentes saturaciones posibles de salmuera y líquidos o gases que se pueden almacenar dentro del cojín, arriba y debajo dé las interfaces sustancialmente de agua o de fluido (117 o 117A) .

Si se usan fluidos comprimibles, por ejemplo, aire, nitrógeno o gas natural, para aplicar presión de trabajo (WP1) , luego la liberación posterior del fluido comprimido puede ser utilizable para impulsar, por ejemplo, turbinas o motores neumáticos, que además pueden ser utilizables para contribuir a operaciones de almacenamiento. La transferencia de calor (160) desde la compresión de los fluidos puede ser utilizable también para calentar la caverna y desviar parcialmente las reducciones de temperatura asociadas a la extracción por disolución y/o a la expansión de fluidos comprimidos.

Si uno o más fluidos de peso específico más liviano y/o productos almacenados se colocan dentro de una caverna, los fluidos se separan por peso, se les da un tiempo de residencia suficiente desde la salmuera más viscosa, se los coloca en una tubería en U entre los extremos inferiores de ambas cavernas (158, 159) y desde una o más superficies de fluidos de peso específico más liviano (117 o 117A) desde, por ejemplo, fluidos separados de una operación de raspatubos de tubería.

Dos terminaciones de cadenas convencionales (CM5 de la Figura 81) pueden ser utilizables para operar disposiciones de intérfaz sustancialmente de agua única (117) dentro de cada caverna. Alternativamente, ambas terminaciones de cadenas pueden ser utilizables para operar cadenas de colectores (70 de la Figura 80) con cadenas de colectores concéntricos (2, 2A de la Figura 80) , como se muestran, para acceder selectivamente a una pluralidad de fluidos separados por el peso entre una pluralidad de interfaces de fluidos (117 y 117A) , con cruces de colectores (21 y 23 de la Figura 80) que forman parte de una cadena de colectores dentro de cualquier caverna (158, 159).

Se puede inyectar (31) agua en el conducto de operaciones de extracción y/o de almacenamiento (156) del yacimiento de salmuera (159) con un fluido inerte de sal, tal como nitrógeno, gas hidrocarburo o diesel, que se puede colocar y hacer flotar por encima del agua inyectada para proteger la zapata de tubería de revestimiento cementada final. El agua se puede usar para producir salmuera a través de la disolución de sal, con métodos similares a aquellos descritos en las Figuras 76, 80 y 81, para el desplazamiento del cojín de extremo superior de la caverna de almacenamiento (158) durante las operaciones de recuperación de almacenamiento .

Las cavernas de almacenamiento de gas, por ejemplo, pueden recuperar (34) gas almacenado desde una caverna (158) con una caída de temperatura significativamente menor mediante desplazamiento para ajustar el volumen, de manera tal de mantener la presión de gas comprimido con salmuera producida desde un yacimiento de salmuera (159) a través de la tubería en U del conducto de conexión (153) , mientras se llena (131) el yacimiento de salmuera con agua para producir la salmuera adicional .

Para el almacenamiento de líquido o de gas, el desplazamiento de salmuera puede ser utilizable durante los ciclos de demanda, mientras que el yacimiento de salmuera se extrae por disolución. La salmuera de la caverna de almacenamiento (158) se puede descartar, por ejemplo, al mar con un posterior rellenado de la caverna con el producto almacenado, mientras continúa la disolución de sal o la extracción por disolución dentro del yacimiento de salmuera (159) . Alternativamente, la salmuera se puede desplazar de regreso al yacimiento de salmuera, desplazando el cojín de almacenamiento (1S) y/o salmuera subsaturada en el yacimiento de salmuera.

Si se usó aire comprimido o nitrógeno para colocar salmuera en un tubo en U desde un yacimiento de salmuera (159) dentro de los fluidos de expulsión (34) , tal como gas desde una caverna de almacenamiento (158) , luego el aire comprimido o nitrógeno del yacimiento de salmuera (159) puede ser utilizable para impulsar una turbina o un motor neumático para contribuir a operaciones de almacenamiento y se puede liberar a la atmósfera.

Un yacimiento de salmuera puede ser utilizable para formar salmuera continuamente durante las operaciones de desplazamiento, si el fluido de desplazamiento es agua, donde los niveles de concentración de sal están en función del tiempo de residencia, la presiones volúmenes y temperaturas. La salmuera parcialmente saturada puede ser utilizable para minimizar la disolución de sal en una caverna de almacenamiento (158) durante la extracción por disolución combinada, y las operaciones de almacenamiento (1S) , siempre que haya un diámetro eficaz suficiente disponible para dichos desplazamientos subsaturados antes de alcanzar un diámetro de estabilidad de caverna crítico.

El almacenamiento (31) , por ejemplo, petróleo crudo, gasolina o diesel en el cojín de extremo superior de caverna de salmuera lateral derecha (159) para colocar salmuera en una tubería en U, que está total y/o parcialmente saturada, a la caverna de almacenamiento (158) para desplazar gas durante la alta demanda estacional de invierno y la demanda estacional más baja de petróleo crudo, gasolina y/o diesel, puede estar seguida por el desagüe de la caverna de almacenamiento posterior (158) , con gas natural comprimido, durante la demanda de gas estacionalmente baja de la primavera o el verano, colocando en una tubería en U la salmuera saturada o parcialmente saturada de regreso al yacimiento de salmuera (159) para desplazar petróleo crudo, gasolina y/o diesel durante el ciclo de demanda estacionalmente alta de la primavera o el verano.

El desplazamiento de salmuera parcialmente saturada entre las cavernas de sal puede ser utilizable hasta que alcance un diámetro eficaz máximo para la estabilidad de la caverna de sal a profundidades subterráneas relevantes dentro del yacimiento de salmuera (159) utilizables para almacenar salmuera y/o producto y la caverna de almacenamiento (158) utilizable para almacenar salmuera y/o productos. Una o más interfaces de fluidos (117A) pueden estar presentes entre productos de diferentes pesos específicos, que flotan eficazmente uno sobre otro. Los fluidos, entre interfaces de fluidos diferentes, pueden ser accesibles con cadenas de colectores (70 de la Figura 80) .

Con referencia ahora a la Figura 76, la Figura ilustra un corte transversal de la vista en elevación esquemática a través de los estratos subterráneos de una realización de método (IT) para operar una caverna de almacenamiento con un yacimiento de salmuera subterráneo. La Figura muestra una disposición de tubería en U, similar a la Figura 75, que puede ser utilizable para operar la caverna de almacenamiento (158) con salmuera producida mediante extracción por disolución (1) y operaciones combinadas (1S) dentro del yacimiento de salmuera (159) con uno de dos conductos (2) en dicha caverna (158, 159) . Se muestran bombas (116) , turbinas, motores y colectores con válvulas (155) y pueden ser utilizables para inyectar fluidos dentro y empujar fluidos desde una caverna de sal .

Diferentes métodos de extracción por disolución (1) , que comprenden inyectar agua para controlar una interfaz sustancialmente de agua (117) , utilizable para extender el techo de la caverna desde un diámetro fijo hacia arriba (IB a 1C a 1A) , aumentar el diámetro de la caverna después de la extracción por disolución por un diámetro menor hacia arriba (IB a 1C a 1Á) , o combinaciones de ellos, pueden ser utilizables APRA formar formas de cavernas intermedias (147) utilizables para operaciones combinadas (1S) de extracción por disolución combinada (1) y almacenamiento, antes de llegar a las paredes de la caverna de diseño final (1A) al diámetro eficaz máximo para la estabilidad de la caverna de sal .

Las operaciones de almacenamiento y extracción por disolución combinadas (1S) pueden ocurrir a partir del aumento del diámetro de la caverna después de la extracción por disolución de un diámetro menor hacia arriba (IB a 1C a 1A) , por ejemplo, que comprende inyectar (31) agua desde un conducto de suministro (156) en el extremo superior de la caverna debajo de la interfaz sustancialmente de agua ilustrada superior (117) o, por ejemplo, desde un diámetro hacia arriba (IB a 1C a 1A) con agua inyectada (31) que cae a la interfaz sustancialmente de agua ilustrada inferior (117) . Las operaciones combinadas (1S) pueden ser utilizables para producir salmuera a través de la disolución de sal, que ocurre entre las paredes de la caverna intermedia (147) y las paredes de la caverna final (1A) , para operar la caverna de almacenamiento (158) con el desplazamiento de fluido, produciendo (34) salmuera a través del conducto interior del extremo inferior (2) del yacimiento de salmuera (159) , los conductos de transferencia (153) y el colector de superficie (155) usando las bombas de superficie (116) , utilizables para inyectar la salmuera en el extremo inferior de la caverna de almacenamiento (158) , a través del conducto interior (2) , haciendo flotar el producto almacenado desde la caverna arriba de la interfaz sustancialmente de agua (117) o de fluido (117A) . Las presiones de trabajo (WP2) y el bombeo (8116) pueden ser utilizables para mover la interfaz sustancialmente de agua (117) o de fluido (117A) de la caverna de almacenamiento (158) hacia arriba, controlando selectivamente la presión de trabajo (WP1) con el árbol de válvulas, para producir (34) fluidos almacenados desde el extremo superior de la caverna de almacenamiento (158) .

El método descrito puede ser reversible disponiendo el flujo desde la caverna de almacenamiento (158) al yacimiento de salmuera (159) , en donde el producto se puede mover con conductos de transferencia (153) o de producción (154) desde el extremo superior o inferior de una caverna cualquiera a otra. El pr.oducto almacenado desde el extremo superior de la caverna de almacenamiento (158) generalmente es utilizable como un cojín de extracción por disolución inerte de sal en el extremo superior de un yacimiento de salmuera (159) , o salmuera en un extremo inferior de la caverna de almacenamiento (158) y se puede devolver al extremo inferior del yacimiento de salmuera (159) .

Si se usa, por ejemplo, aire comprimido desde una turbina eólica u otros fluidos comprimibles, tales como nitrógeno desde un generador de nitrógeno, para desplazar la salmuera de un yacimiento (159) en la operación de desplazamiento de una caverna de almacenamiento (159) , durante la reinyección del producto (31) de la caverna de almacenamiento (158) , los fluidos del yacimiento de salmuera del extremo superior comprimidos (159) se pueden liberar a la atmósfera y/o se pueden utilizar para impulsar, por ejemplo, un motor neumático de superficie (116) o para procesar turbinas a través de un colector de superficie (155) para contribuir a operaciones de almacenamiento.

Cuando corresponda, diferentes métodos de operaciones, entre el yacimiento de salmuera (159) y la caverna de almacenamiento (158) , pueden usar la transferencia de calor subterránea (160) en las operaciones de almacenamiento, por ejemplo, para mantener temperaturas en una caverna de almacenamiento de gas (158) , que se desplazó con salmuera calentada térmicamente por los estratos subterráneos durante un período de residencia en un yacimiento de salmuera (159) .

La Figura 77 ilustra un ejemplo de una representación gráfica del concepto convencional de aumentar el volumen de gas de trabajo utilizable desde el extremo inferior del eje vertical hacia arriba, durante un período de aumento de años sobre el eje horizontal de izquierda a derecha, que deriva de la transferencia de calor subterránea (160) a una caverna de almacenamiento de gas subterránea. La Figura muestra que debido a las temperaturas más bajas del agua usada en la extracción por disolución durante un período de años, y al proceso químico de la disolución de sal, los estratos que rodean a una caverna se enfría por debajo de su estado natural, y para este ejemplo particular, necesita una cantidad de años para retornar a su temperatura original.

Si bien la práctica convencional para recuperar el almacenamiento de líquido subterráneo puede usar el desplazamiento de salmuera, como se describió en la Figura 74, no es una práctica convencional utilizar el desplazamiento de salmuera para recuperar el gas almacenado subterráneo en una caverna de sal . Por lo tanto, el gráfico de la Figura 77 es utilizable para explicar cómo la temperatura de la caverna puede afectar los volúmenes de trabajo de gas de la caverna de sal subterránea, y por qué el desplazamiento de salmuera puede ser utilizable para aumentar el volumen de trabajo durante los primeros años con temperaturas más bajas de la caverna, cuando, por ejemplo, las válvulas de seguridad subterráneas son utilizables para contener gas comprimido (CS4 de la Figura 80, CM5 de la Figura 81) .

Los métodos convencionales para usar el volumen de gas de trabajo necesitan aumentar el volumen, expandiendo el gas comprimido, para extraerlo de una caverna con la ecuación de gas ideal [P1*V1) /Tl= (P2*V2) /T2] , que dice que cuando el volumen aumenta a una presión relativamente constante, se realiza una caída de presión proporcional. Cuado las prácticas de almacenamiento de gas convencionales expanden gases comprimidos durante la recuperación, la temperatura inicial impartida sobre el gas comprimido desde una caverna fría acorta el período de retiro, porque la caída de la temperatura del gas comprimido empieza desde una temperatura más baja. Cuando la caverna se calienta durante un número de años, transfiere calor (160) al gas comprimido dentro haciendo que los períodos de retiro se prolonguen empezando desde una temperatura más elevada del gas comprimido, aumentando por lo tanto el volumen de gas de trabajo utilizable como se muestra en el gráfico de la Figura 77. Como el gas empieza la descompresión desde una temperatura más elevada en años posteriores, un volumen mayor de la caverna puede ser utilizable antes de alcanzar la temperatura limitante del equipo asociado y la zapata de tubería de revestimiento cementada final asociada a la descompresión del gas.

Las realizaciones de almacenamiento de gas (IT de las Figuras 75, 76 y 80-83) de la presente invención aumentan el período de retiro y el volumen de gas de trabajo utilizable dentro de una caverna fría desplazando el gas comprimido con salmuera en una forma similar al método convencional para la recuperación del líquido almacenado subterráneo. Esto se explica por relación de la ecuación de gas ideal [ (P1*V1) /Tl= (P2*V2) /T2] , que dice que la recuperación a una presión y volumen relativamente constante produce una temperatura de retiro relativamente constante. Por lo tanto los límites de temperatura del equipo asociado y la zapata de tubería de revestimiento no se alcanzan tan rápidamente, según la velocidad de llenado de salmuera y la velocidad de extracción de gas y el volumen de gas de trabajo utilizable aumenta en los primeros años cuando las cavernas están frías.

En casos en los cuales los volúmenes no se pueden mantener a través de la inyección de salmuera durante la extracción de gas desde el almacenamiento y los efectos del enfriamiento de la expansión de gas están presentes, los períodos de retiro por lo menos se incrementan aumentando de ese modo el volumen de gas utilizable .

La Figura 78 ilustra un ejemplo de representación gráfica del concepto convencional del uso del volumen de trabajo durante los ciclos de demanda cortos (161) y más prolongados (162) , donde el eje vertical ilustra los porcentajes crecientes del uso hacia arriba, y el eje horizontal ilustra un número creciente de semanas durante un período anual, desde la izquierda hacia la derecha. La Figura muestra que en las operaciones de almacenamiento convencionales de este ejemplo, una nivelación de la demanda semanal más corta necesita aproximadamente un 10% del volumen de trabajo de la caverna de gas, mientras que las oscilaciones estacionales representan el uso del volumen de trabajo completo.

Durante los primeros años del almacenamiento de gas en casos en que los depósitos de sal sean relativamente poco profundos con temperaturas bajas asociadas, especialmente después de años de extracción por disolución y disolución de sal, la nivelación de la demanda de gas de corto plazo necesita solamente una parte del volumen de trabajo y se ve menos afectada por las bajas temperaturas de la caverna. Sin embargo, la oferta estacional de más largo plazo se ve muy afectada por las temperaturas más bajas de la caverna porque se necesita la totalidad del volumen de trabajo, y hay menos volumen de trabajo disponible, como se muestra en la Figura 77. Como las cavernas de sal poco profundas normalmente están a temperaturas más bajas que los yacimientos de arenisca de almacenamiento de gas agotados más profundos, la oferta y demanda de gas convencional normalmente se basan en las cavernas de sal para la nivelación de la demanda de gas pico de corto plazo y los yacimientos de gas de arenisca agotados, menos afectados por las limitaciones de la temperatura, para las oscilaciones de la demanda estacional.

Los métodos (IT de las Figuras 75, 76 y 80-81) de la presente invención pueden ser utilizables para prolongar los períodos de retiro de gas, aumentando por lo tanto los volúmenes de gas de trabajo para la demanda estacional a través del desplazamiento de salmuera, que pueden eliminar la necesidad de un gas de cojín de gas de costos hundidos para resistir al arrastre de sal y mantener el techo de la caverna de sal y la integridad de la pared. Los niveles de gas de trabajo aumentados por lo tanto proporcionan un medio para instalaciones de almacenamiento de caverna de sal hermética de gran tamaño para satisfacer las demandas estacionales, convencionalmente restringidas a una menor cantidad de las instalaciones de almacenamiento de yacimiento de arenisca agotado hermético, en donde la integridad hermética de la tapa de roca y los puntos de derrame no se pueden ensayar.

Con referencia ahora a la caverna lateral izquierda y el pozo convencional de la Figura 80 y la Figura 79, las Figuras ilustran el método de terminación convencional (CM4) de la Figura 79 utilizable después, por ejemplo, del método (CM3) de extracción por disolución convencional (1) de la Figura 80.

Alternativamente, la configuración convencional (CM3 de la Figura 80) es utilizable tanto para la extracción por disolución como para la operación de almacenamiento de líquido convencional, con prácticas de desplazamiento de salmuera similares a aquellas de la Figura 74.

En los pozos de almacenamiento de líquido convencionales, similares a aquellos de las Figuras 74 y 80, donde los productos almacenados no plantean un riesgo de escape por evaporación o expansión importante (por ejemplo, petróleo crudo o diesel) , generalmente una válvula subterránea (74 de la Figura 79) no está presente y una cadena de desagüe (2 de la figura 74 o de la Figura 80 del pozo lateral izquierdo) permanece ubicada a través de la tubería de revestimiento de producción (2A de la Figura 74, de la Figura 80 del pozo lateral izquierdo) , con el producto inyectado o extraído indirectamente a través del pasaje entre la cadena de desagüe y la tubería de revestimiento de producción y la salmuera extraída o inyectada a través de la cadena de desagüe. Los productos líquidos almacenados generalmente desplazan salmuera desde el espacio dentro de los pozos de la caverna (1A) durante el almacenamiento o se pueden recuperar desde el almacenamiento mediante inyección directa de salmuera desde una instalación de estanque o almacenamiento, a través de la cadena de desagüe, para hacer flotar el producto de peso específico más bajo fuera de la caverna, como se muestra en la Figura 74.

La Figura 79 ilustra una vista en elevación de corte transversal esquemática a través de los estratos subterráneos del método de finalización convencional (CM4) para operar una caverna de sal de almacenamiento de gas. La Figura muestra una cadena de desagüe (2) como una línea de guiones colocada a través de una válvula de seguridad subterránea (74) .

Las cadenas de lixiviación que penden libremente (2, 2A de la Figura 80 del pozo lateral izquierdo) se han eliminado y una terminación, que comprende la tubería de revestimiento de producción (2) , por lo tanto se puede engranar con un obturador de producción (40) , también se puede engranar a la tubería de revestimiento cementada final (3), se asegura en el extremo superior a la boca del pozo (7) y el árbol de válvulas (10A) con las válvulas de superficie (64) , para controlar la inyección y extracción de fluidos, que se han instalado.

En casos de almacenamiento de fluido expandible o volátil, por ejemplo, el almacenamiento e gas comprimido, una válvula subterránea de cierre de seguridad (74) se puede colocar generalmente en la tubería de revestimiento de producción (2) , a través de la cual se coloca una cadena de desagüe (138 mostrada como una línea de guiones) . Los fluidos expandibles o volátiles luego se pueden usar para desplazar salmuera desde la caverna con inyección indirecta (31) a través del pasaje, entre la tubería de revestimiento de desagüe (138) y de producción (2), llevando salmuera, expulsada (34) desde la caverna, a través de la cadena de desagüe (138) ; después de lo cual la cadena de desagüe (138) se debe raspar o plegar fuera del pozo en una operación de riesgo relativamente alto, donde el personal está en estrecha proximidad a las barreras presurizadas, para permitir que funcione la válvula de seguridad (74) .

Si la caverna stá fría desde por ejemplo, después de la extracción por lisolución, los volúmenes de gas de trabajo aumentan cuando a transferencia térmica subterránea calienta la caverna, como se describe en la Figura 77. La práctica convencional normalmente no coloca salmuera nuevamente en la caverna, dejándola seca para evitar las operaciones de raspado y plegado de alto riesgo, necesarias para la remoción de una cadena de desagüe desde a través de la válvula de seguridad subterránea. Las terminaciones de conductos dobles convencionales, tales como aquellas que se muestran en la Figura 81 pueden ser, sin embargo, utilizables para proporcionar una cadena de desagüe con una válvula de seguridad subterránea.

Los métodos convencionales (CM3 de la Figura 80 y CM4) para construir cavernas de sal e inicializar el almacenamiento de gas subterráneo de gas o líquido volátil tienen mano de obra intensa y son potencialmente peligrosos, que llevan muchos años para terminar antes de realizar un rendimiento de la inversión. Además, la práctica convencional requiere un volumen importante de gas de cojín comprimido, que representa un costo hundido, que se debe dejar en la caverna para resistir el arrastre de sal y la degradación de los pozos y el techo de la caverna.

La Figura 80 ilustra una vista en elevación de corte transversal esquemática a través de los estratos subterráneos de una realización del método (IT) para operar una caverna de almacenamiento con un yacimiento de salmuera subterránea. La Figura muestra un pozo lateral izquierdo construido convencionalmente (CM3) que puede ser utilizable para la extracción por disolución y/o el almacenamiento de líquido que se puede engranar a un pozo lateral derecho (CS4) con aparatos (21, 23, 23F, 70, 70R) y métodos (C03) de la presente invención que pueden ser utilizables para el desagüe y el acceso selectivo al almacenamiento de líquido y/o de gas, para reemplazar la disposición de almacenamiento de gas convencional de la Figura 79 por ejemplo, durante la extracción por disolución combinada (1) y las operaciones de almacenamiento (1S) . Los pozos se pueden formar con conductores (14) , tuberías de revestimiento intermedias (15) y tuberías de revestimiento cementadas finales (3) selladas con una chimenea de caverna, con una zapata de tubería de revestimiento (16) debajo de la cual se perfora un pasaje de estratos (17) (17) y se colocan las cadenas (2, 2A) para operaciones de extracción por disolución.

En el método de extracción por disolución convencional (1) del pozo lateral izquierdo (CM3) , se coloca una cadena interior que pende libremente (2) dentro de una cadena que pende libremente exterior (2A) , que se puede ajustar con el uso de una torre con capacidad de izamiento importante durante el proceso para reposicionar el punto en el cual el agua dulce ingresa en la región de extracción por disolución de un depósito de sal (5) y/o para proporcionar mediciones de sonar mejoradas comparadas con las que son posibles a través de las tuberías de revestimiento (2, 2A) . Un cojín inerte de sal de nitrógeno o diesel generalmente se desplaza entre la tubería de revestimiento cementada final (3) y la cadena de lixiviación exterior (2A) para controlar la interfaz sustancialmente de agua (117) y para proteger la zapata (16) de la tubería de revestimiento cementada final (3) .

Ejemplos de aparatos (21, 23, 23F, 70, 70R) y métodos (C03) de la presente invención en el pozo lateral derecho (CS4) proporcionan el acceso a través de los cruces (21, 23) en el extremo inferior de las cadenas interior (2) y exterior (2A) para acceder a diferentes regiones, dentro del volumen de caverna intermedio (147) utilizable para la extracción por disolución combinada (1) y el almacenamiento (1S) y para las paredes de la caverna final (1A) .

Los pozos lateral derecho (CS4) o lateral izquierda (CM3) pueden ser utilizables como un yacimiento de salmuera (159) o una caverna de almacenamiento subterránea (158) , dentro del método (IT) para yacimientos de salmuera y de almacenamiento (158, 159) .

La extracción por disolución y la generación de salmuera (1) pueden ser utilizables con agua potable, agua de estanque, agua de zanja, agua de mar, u otras formas de agua inyectada, denominada generalmente agua dulce debido a su nivel de salinidad insaturada comparado con la salmuera saturada de sal producida. El agua se puede inyectar a través del pasaje interior máximo (25) o el pasaje concéntrico intermedio (24) , entre las cadenas de conductos que penden libremente interior (2) y exterior (2?) , o viceversa, usando la circulación directa o indirecta con un cojín. El cojín generalmente comprende diesel o nitrógeno. Luego, el agua se puede empujar dentro de un pasaje concéntrico intermedio adicional (24A) , entre la cadena de conducto exterior (2A) y la tubería de revestimiento cementada final (3) , para el pozo lateral izquierdo (CM3) , o el agua se puede empujar a través de un pasaje (24, 25) del pozo lateral derecho (CS4) y dejar que flote hacia arriba a la zapata de tubería de revestimiento cementada final, para controlar la interfaz de agua (117), en donde se puede formar un espacio extraído por disolución inicial para que los estratos insolubles caigan a través de un flujo sustancialmente de agua hacia el piso de la caverna (1E) .

Generalmente, las cavernas se extraen por disolución (1) desde el fondo hacia arriba extrayendo un espacio (IB) con una interfaz de agua (117) . Por lo tanto, la interfaz de agua (117) se puede elevar, reiteradamente, para crear espacios volumétricos crecientes (1C y ID) con estratos insolubles en agua que caen a través de fluidos y levantando (1E, 1F, 1G) el piso de la caverna, mientras se inyecta continuamente (31) agua dulce y extrayendo (34) salmuera de sal saturada o casi saturada después de las condiciones de tiempo de residencia, presión, volumen y temperatura del proceso de disolución de sal .

El método (C03) puede ser utilizable para realizar simultáneamente el almacenamiento y operaciones de extracción por disolución simultáneamente (1S) en primer lugar formando un espacio inicial dentro de las paredes de la caverna (IB, 1C, 147) con circulación directa de agua dulce a través del pasaje interior máximo (25) y con salmuera saturada de sal devuelta a través del pasaje concéntrico (24), usando la interfaz de agua más baja (117) por encima del extremo inferior de la cadena exterior (2A) . Alternativamente e indirectamente, la salmuera se puede devolver desde el pasaje concéntrico (24) al pasaje interior máximo (25) , usando el desvío de flujo (21) de cruce de colectores (23) , a profundidades seleccionadas, que corresponden a diferentes interfaces de fluido (117) , durante cuyo tiempo un cojín de fluido inerte de sal se puede inyectar periódicamente a través de uno de los pasajes (24, 24A, 25) y atrapar debajo de la zapata de tubería de revestimiento (16) . Se pueden formar diferentes formas de volumen de la caverna inicial con circulación y ajuste directo o indirecto del cojín de fluido inerte de sal que controla la interfaz de agua cambiada selectivamente usando un cruce de colectores (23) y el desvío de flujo (21) , para el pozo del lado derecho (CS4) , o el pasaje concéntrico adicional (24A) para el pozo del lado izquierdo (CM3) , para formar un volumen (147) con menor diámetro y volumen eficaz que la pared de la caverna final (1A) , para operaciones de almacenamiento y extracción por disolución simultáneas (1S) .

Diferentes formas de cavernas iniciales (147) se pueden formar controlando el tiempo de residencia de agua contra el techo, los costados y el fondo de una caverna a las diferentes velocidades de disolución de sal para producir simultáneamente la salmuera desde una caverna de yacimiento de salmuera (159) , mientras se desplaza y opera en forma fluida una caverna de almacenamiento subterránea (158) con salmuera menos que completamente saturada, si el diámetro máximo de la caverna eficaz de las paredes (1A) no se ha extraído por disolución o saturado completamente la salmuera después de alcanzar el diámetro eficaz de la pared de caverna final (1 A) .

El método (IT) puede ser utilizable, por ejemplo, con almacenamiento de gas dentro de cavernas herméticas para aumentar el número de devoluciones de volumen de trabajo y para la rentabilidad del comercio de corto plazo, usando un volumen de caverna intermedia (147) , y alcanzando un volumen de la caverna suficiente para las oscilaciones de volumen de trabajo de capacidad casi completa estacional .

El pozo lateral izquierdo (CMK3) es utilizable, por ejemplo, como un yacimiento de salmuera (159) , que se puede engranar, a través de una disposición similar a una tubería en U, a la caverna de almacenamiento (158 del pozo lateral derecho de extremo inferior (CS4) para el almacenamiento combinado (1S) y las operaciones de extracción por disolución (1) , con un volumen de comercio de corto plazo de gas dentro de un cojín de extremo superior, que se puede controlar por un cruce de colectores de válvula (23F) arriba de la interfaz de fluido (117) . Durante las operaciones de almacenamiento y extracción por disolución combinadas (1S) , el agua puede ser utilizable para desplazar volúmenes de comercio de gas de corto plazo con el desplazamiento de producto gas posterior, que puede empujar salmuera desde la caverna antes de reanudar la extracción por disolución o durante las fases posteriores. Cuando el diámetro eficaz de las paredes (147) se está acercando a su máximo (1A) , la salmuera, desde el yacimiento de salmuera (159) , se puede desviar a través de la disposición similar a la tubería en U al extremo inferior de la caverna de almacenamiento subterránea (158) para la presión que ayuda a la extracción de los volúmenes de gas de comercio estacional de corto plazo y de más largo plazo.

El método de construcción de pozos (CS4) , con el cruce de colectores (23F) y los desvíos de flujo (21) , pueden ser utilizables, por ejemplo, para realizar tanto la extracción por disolución como operaciones de almacenamiento (1S) sin intervención de la torre, que es generalmente necesaria para ajustar la cadena de lixiviación exterior (2A) de los pozos convencionales (CM3) o proporcionar una disposición de cadena de desagüe de válvula de pozo doble (CM5 de la Figura 81) . Un volumen de caverna más pequeño, formado por la primera extracción por disolución de una caverna de diámetro más pequeño axialmente hacia arriba a la velocidad de disolución más rápida del techo de la caverna, puede ser utilizable par formar un volumen de cojín de almacenamiento (147) . Luego, la interfaz de agua se puede bajar con un volumen de producto almacenado durante, por ejemplo, el período de uso de gas menor del fin de semana que desplaza la salmuera. Luego, el producto almacenado se puede liberar durante las demandas pico diarias, cuando se inyecta agua dulce para extraer por disolución las paredes de la caverna a un diámetro mayor, desde el fondo hacia arriba y en donde la extracción del producto de cojín almacenado y las presiones asociadas están ayudadas por la inyección de agua dulce.

La Figura 81 ilustra una vista en elevación de corte transversal esquemática a través de los estratos subterráneos de una realización de método (IT) , con disposiciones de cadena de válvula de pozo doble convencionales (CM5) utilizables para operar una caverna de almacenamiento (158) con salmuera desde un yacimiento de salmuera subterráneo (159) . La Figura ilustra espacios de almacenamiento de caverna más pequeños (147) , que corresponden a diámetros crecientes que tienen un diámetro menor que el diámetro eficaz máximo APRA la estabilidad de la caverna, extraídos por disolución (1) en primer lugar con el propósito de operaciones de almacenamiento simultáneas (1S) , y con una presión de trabajo ( P) utilizable para controlar selectivamente las interfaces sustancialmente de agua (117) , durante la disposición de las paredes de la caverna (IB, 1C, ID) . Diferentes métodos para dar forma a una caverna pueden ser utilizables que incluyen, por ejemplo, métodos de paredes de cavernas nacionalmente verticales (C07) o métodos de paredes de cavernas inclinadas hacia dentro (C06) , proporcionando un mayor soporte del techo y permitiendo una presión de la caverna mínima más baja.

Cualquier caverna puede ser utilizable como una caverna de almacenamiento (158) . La caverna restante puede ser utilizable como un yacimiento de salmuera (159) para la extracción por disolución con agua provista a través de un conducto de carga (156) y válvulas (64) de un árbol de válvulas (10) . La salmuera se puede expulsar a través de un conducto de descarte (153A) o un conducto de transferencia (153) que forma una disposición de transferencia de salmuera similar a una tubería en U entre los extremos inferiores de la caverna, con una provisión de producto a través de un conducto de provisión (154) o tubería para formar un cojín de extremo superior que puede proteger a la zapata. (16) de la tubería de revestimiento cementada final (3) . El escape del cojín de extremo superior puede estar controlado por las válvulas de seguridad subterráneas (74) .

Con referencia ahora a las Figuras 82 y 83, diferentes realizaciones de vistas en planta esquemáticas (157) de las disposiciones de caverna de almacenamiento subterránea (158) y de yacimiento de salmuera subterráneo (159) utilizables con métodos de operaciones de yacimientos de salmuera y de almacenamiento (IT) y extracción por disolución combinada y operaciones de almacenamiento (1S) , que ilustran configuraciones de cavernas utilizables para proporcionar soporte de pilar de depósito de sal, de acuerdo con las variaciones de producto almacenado y de presión de trabajo con zonas de exclusión de la caverna (1Z) .

La práctica convencional es separar cavernas, que se extraen por su sal, en estrecha proximidad, y para usar potencialmente dichas cavernas para el descarte de residuos sólidos, para eliminar requisitos de presurización. Dichas cavernas de proximidad estrecha son estables porque la presión hidrostática de una columna de sal saturada es generalmente por lo menos igual a la presión de sobrecarga de estratos que actúa para deformar plásticamente el depósito de sal. La presión adicional aplicada a través del árbol de válvulas y la boca del pozo puede presionar excesivamente la caverna para impedir la degradación de las paredes y el techo de la caverna.

La integridad de presión de una caverna generalmente depende del fluido que está contenido con la integridad de presión de líquido generalmente mayor que, por ejemplo, la integridad hermética dentro de la misma caverna, con las propiedades de capilaridad y cohesivas de líquido mayor que el gas que intenta escapar a través de microanillos y espacios porosos o permeables con los estratos .

Los yacimientos de salmuera (159), usando un cojín de líquido de extremo superior con agua y que tiene salmuera debajo de su interfaz sustancialmente de agua, se pueden colocar en una proximidad más estrecha que, por ejemplo, las cavernas de almacenamiento subterráneas (158) con producto gas, en donde se puede mantener una presión más alta dentro de una caverna de almacenamiento de líquido que una caverna de almacenamiento gaseoso, para mantener la capacidad de la caverna.

Los métodos (1S, IT) de la presente invención puede ser utilizable para operar una caverna de almacenamiento (158) con salmuera desde los yacimientos de salmuera de almacenamiento de liquido de proximidad estrecha (159) , engranados con el producto almacenado (154) y los conductos de transferencia de salmuera (153) a cavernas de almacenamiento (158) dispuestas con zonas de exclusión de caverna de mayor tamaño (1Z) y asociadas al soporte de pilar de sobrecarga de depósito de más sal entre las paredes de la caverna (1A) .

Diferentes configuraciones y disposiciones de orientación pueden ser utilizables con las disposiciones utilizables que muestran yacimientos de salmuera de almacenamiento de líquido centralizado (159) , engranados con un conducto o tubería de suministro (-154) , y también engranados a otros diferentes yacimientos de salmuera (159) o cavernas de almacenamiento subterráneas (158) que necesitan zonas de exclusión de mayor tamaño (1Z) para el soporte de pilar de depósito de sal, con conductos de suministro (154) y de transferencia (153) .

Los conductos de provisión de agua y de descarte de salmuera se pueden colocar en el centro o individualmente para cada caverna, por ejemplo, en una realización marítima donde las plataformas submarinas existen arriba de las cavernas, con agua llevada y salmuera descartada hacia el mar durante la extracción por disolución.

El acceso marítimo submarino a través de tuberías (153, 154) a cada acceso a la plataforma y/o al buque para la cargar y descarga de, por ejemplo, el petróleo crudo dentro de un yacimiento de salmuera (159) o la caverna de almacenamiento (158) .

Como se demuestra en las Figuras 75 a 76 y 80 a 83, las realizaciones de la presente invención proporcionan sistemas y métodos para el almacenamiento combinado o simultáneo y la operación de extracción por disolución que pueden ser utilizables en cualquier configuración o disposición, que incluyen con diferentes aparatos y métodos que se pueden colocar en los estratos subterráneos, marítimos o submarinos, y que se pueden engranar con conductos que transportan productos que se deben almacenar, agua para disolución de sal, o salmuera para desplazar selectivamente el producto almacenado dentro de otra caverna o el cojín entre la zapata de tubería de revestimiento cementada final y una interfaz sustancialmente de agua. Estos sistemas y métodos pueden ser utilizables también para formar una salmuera subterránea y un yacimiento de almacenamiento con disolución de sal, en donde dos o más cadenas que tienen una pluralidad de pasajes y un árbol de válvulas que pueden ser utilizables para operar selectivamente o formar uno o más yacimientos de almacenamiento de salmuera subterráneos, con dicho fluido de cojín inerte de sal y agua para la operación asociada de una o más cavernas de sal de almacenamiento subterráneas adicionales, comunicando selectivamente fluidos entre las cavernas con bombeo, compresión y/o ecualización de presión.

Si bien diferentes realizaciones de la presente invención se han descrito con énfasis, se debe entender que dentro del alcance de las reivindicaciones adjuntas, la presente invención se podría practicar de un modo diferente de los específicamente descritos en la presente.

Claims (19)

REIVINDICACIONES

1. Un aparato (23, 23C, 23F, 231, 23S, 23T, 23V, 23Z, 128) para formar una cadena de colectores utilizable para controlar selectivamente las corrientes de flujo de mezcla de fluido dentro de uno o más pozos que se extienden desde una perforación principal única, el aparato comprende: por lo menos un aparato de cruce de colectores (23) que tiene una primera pluralidad de conductos (2, 2A, 2B, 2C, 2D, 39) en un extremo superior y una segunda pluralidad de conductos en un extremo inferior, en donde la primera pluralidad de conductos comprende por lo menos un pasaje concéntrico intermedio (24, 24A, 24B, 24X, 24Y, 24Z) dispuesto alrededor de un pasaje interior (25) para comunicar fluidos hacia y desde los dispositivos de control de fluidos (61, 128) para permitir el control selectivo de la comunicación de fluidos en dichos pasajes, conductos, pozos o combinaciones de ellos; un primer pasaje radial (75) y por lo menos un segundo pasaje radial (75) separado fluidamente del primer pasaje radial, en donde los pasajes radiales están en comunicación de fluidos con dicho pasaje interior y un dispositivo de control de fluidos posicionado entre dicho extremo superior y dicho extremo inferior, en donde el dispositivo de control de fluido desvía por lo menos una parte de dichas corrientes de flujo de mezcla de fluidos a otro pasaje dispuesto radialmente hacia dentro o hacia fuera desde un pasaje desviado de dicho por lo menos un cruce de colectores, formando una pluralidad de barreras de presión (CS8) para control la comunicación de fluido dentro de un pasaje circundante (24, 24A, 24B, 24X, 24Y, 24Z, 55), dicho pasaje interior, dicho por lo menos un pasaje intermedio, o combinaciones de ellos.

2. El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en donde por lo menos un pasaje intermedio se separa fluidamente en forma circunferencial para formar un primer y segundo pasajes axiales dispuestos circunferencialmente (24A, 24B, 24X, 24Y, 24Z) asociados con dicho primero y por lo menos un segundo pasajes radiales, en donde el dispositivo de control de fluido está posicionado a través de dicho primero y por lo menos un segundo pasaje axial dispuestos circunferencialmente para bloquear por lo menos parcialmente una comunicación de fluidos entre dicho extremo superior y dicho extremo inferior y desviar el fluido a través del primer y por lo menos un segundo pasaje radial, en donde el dispositivo de control de flujo hace que dichas corrientes de flujo crucen entre dicho pasaje interior y por lo menos un pasaje intermedio entre dichos extremos superior e inferior.

El aparato de acuerdo con la reivindicación 2, que además comprende válvulas engranadas a los extremos del pasaje interior (25) para controlar selectivamente el fluido comunicado a través de dicho pasaje, formando de ese modo un montaje de cruce de colectores controlado por válvulas.

El aparato de acuerdo con la reivindicación 2, que además comprende por lo menos una cadena adicional (2B, 2C, 2D, 39) posicionada a través y separada fluidamente desde por lo menos un pasaje intermedio, en donde por lo menos uno de dichos pasajes radiales comunica fluidamente entre dicho pasaje interior y por lo menos una cadena adicional.

El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, que además comprende una conexión de cámara (43) que comunica con dicho pasaje interior a través de dicho primer extremo y dicho por lo menos un segundo pasaje radial a través de un primer conducto de perforación de salida (39) y por lo menos un segundo conducto de perforación de salida (39) ( respectivamente, en donde por lo menos un pasaje radial adicional comunica fluidamente entre el primer conducto de perforación de salida y por lo menos un pasaje intermedio y en donde un selector de perforación (47) es utilizable para comunicar selectivamente dicho dispositivo de control de fluido a través de dicho pasaje interior.

El aparato de acuerdo con la reivindicación 5, en donde el pasaje interior máximo del primer conducto de perforación de salida está alineado con un eje de la conexión de cámara y en donde dicha primera pluralidad de conductos se extiende para rodear el primer conducto de perforación de salida y por lo menos otro conducto de perforación de salida que pasa a través y se separa fluidamente de por lo menos un pasaje intermedio (24) para permitir la comunicación de fluidos con un pasaje intermedio diferente o dichos pasajes circundantes, en donde dicho selector de perforación o dicho dispositivo de control de flujo es utilizable para controlar selectivamente la comunicación de fluidos a través de dichos pasajes radiales.

El aparato de acuerdo con la reivindicación 6, que además comprende por lo menos un pasaje radial adicional en comunicación de fluidos entre dicho pasaje interior máximo del primer conducto de perforación de salida y dicho pasaje intermedio, en donde dicho dispositivo de control de flujo es utilizable para controlar selectivamente la comunicación de fluidos a través de por lo menos un pasaje radial adicional.

El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, en donde dicho primer y por lo menos segundo pasaje radial comprenden un primer pasaje radial formado por una perforación de horcajadas o un selector de perforación alineado axialmente a dicho pasaje interior y por lo menos un segundo pasaje radial separado fluidamente por la horcajadas desde el primer pasaje radial, en donde por lo menos un segundo pasaje radial comprende un conducto que atraviesa y separado fluidamente de por lo menos un pasaje intermedio (24) , en donde el selector de horcajadas o de perforación se comunica a través del pasaje interior y es utilizable para controlar selectivamente la comunicación de fluidos a través de los pasajes radiales.

El aparato de acuerdo con la reivindicación 1, que además comprende un dispositivo de pistón de orificio (128) transportable a través del pasaje interior y que se puede colocar y retirar usando la presión diferencial aplicada a una superficie de pistón alineada axialmente hacia arriba o axialmente hacia abajo, en donde los cables o los conductos se pueden colocar a través de por lo menos un orificio de dicho dispositivo de pistón de orificio mientras se usan superficies de pistones para desviar por lo menos un pistón de las corrientes de flujo de mezcla de fluidos a un pasaje diferente del pasaje interior.

10. Un método (CS1-CS8) para formar o usar por lo menos un aparato de cruce ,de colectores (23, 23C, 231, 23S, 23T, 23V, 23Z) para controlar corrientes de flujo de mezcla de fluidos dentro de uno o más pozos que se extienden desde una perforación principal única, que comprende los pasos de: proporcionar por lo menos una cadena de colectores (70, 76) que comprende una pluralidad de conductos (2, 2A, 2B, 2C, 2D, 39) engranada a una pluralidad de conductos de cruce de colectores que tiene por lo menos un pasaje intermedio (24, 24A, 24B, 24X, 24Y, 24Z) dispuesto alrededor de un pasaje interior (25) para comunicar fluidos hacia y desde dispositivos de control de fluidos; hacer circular dichas corrientes de flujo de mezcla de fluidos a través de un primero y por lo menos un segundo pasaje radial (75) de dichos conductos de cruce de colectores, en donde dicho primer y por lo menos segundo pasaje radial están en comunicación con dicho pasaje interior y bloquear por lo menos uno de los pasajes para desviar por lo menos una parte de las corrientes de flujo de mezclas de fluido a un pasaje diferente dispuesto radialmente hacia dentro o hacia fuera desde por lo menos uno de los pasajes para formar una pluralidad de barreras de presión (CS8) para controlar la comunicación de fluidos dentro de un pasaje circundante (24, 24A, 24B, 24X, 24Y, 24Z, 55) , dicho pasaje interior, por lo menos un aje intermedio, o combinaciones de ellos.

El método de acuerdo con la reivindicación 10, que también comprende usar válvulas engranadas a cada uno de los extremos de dicho pasaje interior de por lo menos un cruce de colectores para controlar selectivamente el fluido presurizado comunicado a través de los pasajes interiores y por lo menos un pasaje intermedio.

El método de acuerdo con la reivindicación 10, que además comprende usar un dispositivo de control de flujo comunicado a través del pasaje interior y engranado dentro de la cadena de colectores, para controlar selectivamente la comunicación de fluidos desviando por lo menos una parte de las corrientes de flujos de mezcla de fluidos.

El método de acuerdo con la reivindicación 12, que demás comprende proporcionar un dispositivo de control de flujo de pistón de orificio que se puede colocar y remover usando la presión diferencial aplicada a superficies axialmente hacia arriba o axialmente hacia debajo de ellos y colocando cables o conductos a través del dispositivo de control de flujo de pistón de orificio mientras desvía por lo menos una parte de las corrientes de flujo de mezcla de fluidos a un pasaje diferente del pasaje interior.

El método de acuerdo con la reivindicación 10, que además comprende controlar selectivamente la comunicación de fluidos de las mezclas de fluidos de gases, líquidos, sólidos, o combinaciones de ellos, entre dicha perforación principal y una región próxima de uno o más pozos para sobreequilibrar, equilibrar o subequilibrar las presiones hidrostáticas ejercidas sobre la región próxima durante la comunicación de fluidos .

El método de acuerdo con la reivindicación 10, que además comprende proporcionar uno o más conductos de conectores adicionales para cooperar operativamente con la pluralidad de barreras de presión, en donde dichos conductos de conectores adicionales están dispuestos concéntrica o radialmente dentro de un conducto que lleva presión secundario.

El método de acuerdo con la reivindicación 15, que además comprende conectar en forma fluida uno o más conductos de conectores adicionales para limitar la presión límite ejercida sobre dicha pluralidad de barreras de presión con ecualización de presión o alivio de presión a un yacimiento de absorción de presión.

17. Un método (1S, IT, 157, C01-C07) para usar las corrientes de flujo de mezcla de fluidos para operaciones de hidrocarburos, operaciones de extracción por disolución, o combinaciones de ellas, que comprende los pasos de: proporcionar dos o más cadenas de conductos engranables a una o más bocas del pozo y árboles de válvulas para comunicar selectivamente mezclas de fluidos de gases, líquidos, sólidos o combinaciones de ellos, a través de un pasaje a través de estratos subterráneos dentro de por lo menos una región próxima de uno o más yacimientos sustancialmente de hidrocarburos o sustancialmente de agua; y controlar selectivamente comunicaciones de fluidos entre dicha boca de pozo y por lo menos una región próxima en el extremo inferior de dichos dos o más conductos con dicho árbol de válvulas para controlar las corrientes de flujo de mezclas de fluidos sustancialmente de hidrocarburos o sustancialmente de agua hacia o desde dichos yacimientos durante dichas operaciones de hidrocarburos, operaciones de extracción por disolución, o combinaciones de ellos.

18. El método de acuerdo con la reivindicación 17, que además comprende el paso de engranar una cadena de colectores (70, 76) , un cruce de colectores (23C, 231, 23S, 23T, 23V, 23Z) , un dispositivo de control de flujo (61, 128) , o combinaciones de ellos, con una o más cadenas de conductos y acceder selectivamente y comunicar fluidos entre y dentro de uno o más yacimientos usando dicha cadena de colectores, cruce de colectores, dispositivo de control de flujo, o combinaciones de ellos.

19. El método de acuerdo con la reivindicación 18, en donde acceder selectivamente y comunicar fluidos entre uno o más yacimientos sustancialmente de hidrocarburos o sustancialmente de agua comprende separar fluidos con pesos específicos diferentes. El método de acuerdo con la reivindicación 17, que además comprende el paso de proporcionar agua a por lo menos una región próxima en un depósito de sal para formar un yacimiento de salmuera o de almacenamiento sustancialmente de hidrocarburos o sustancialmente de agua (158, 159) con un espacio de cojín de sal inerte o de fluido almacenado arriba de una interfaz sustancialmente de agua (117) o de fluido (117A) utilizable para controlar la disolución de sal. operaciones de hidrocarburos, operaciones de extracción por disolución (1) o combinaciones de ellas (1S) . El método de acuerdo con la reivindicación 20, en donde controlar selectivamente la comunicación de fluidos entre una o más bocas de pozo y árboles de válvulas y por lo menos una región próxima comprende comunicar selectivamente el fluido hacia y desde por lo menos una región próxima entre o debajo de la interfaz sustancialmente de agua o de fluido para transportar fluidos o salmuera hacia o desde por lo menos dos yacimientos de salmuera y de almacenamiento (158, 159). El método de acuerdo con la reivindicación 21, que además comprende proporcionar agua a la interfaz sustancialmente de agua o fluido para desplazar salmuera en un extremo inferior de un primer yacimiento de salmuera y de almacenamiento (158, 159) a través de una disposición de conducto de tubería en U a por lo menos un segundo yacimiento de salmuera o de almacenamiento para generar salmuera con disolución de sal en dicho primer yacimiento de salmuera y de almacenamiento para minimizar la disolución de sal en por lo menos un segundo yacimiento de salmuera y de almacenamiento (158, 159) durante las operaciones. El método de acuerdo con la reivindicación 20, que además comprende el paso de proporcionar fluidos inertes o almacenados de sal de diferentes pesos específicos para formar el cojín con una pluralidad de interfaces de fluidos que comprenden espacios de cojín para operaciones de almacenamiento debajo de una zapata de tubería de revestimiento cementada final y arriba de la interfaz sustancialmente de agua o fluido. El método de acuerdo con la reivindicación 20, en donde controlar selectivamente la comunicación de fluidos entre el árbol de válvulas y por lo menos una región próxima comprende controlar la comunicación de fluidos de dichos fluidos inertes de sal o almacenados, almacenados o recuperados desde dicho cojín, para afectar las presiones de trabajo asociadas, volúmenes y temperaturas de fluidos almacenados y recuperados desde el yacimiento de salmuera y de almacenamiento (158, 159) . El método de acuerdo con la reivindicación 20, que además comprende controlar selectivamente una forma de paredes de cavernas usando la disolución de sal del yacimiento de salmuera y almacenamiento (158, 159) controlando dicha interfaz sustancialmente de agua o fluido para controlar los volúmenes de almacenamiento de trabajo, velocidades de extracción por disolución, velocidades de arrastre de sal, o combinaciones de ellas, hasta alcanzar un diámetro eficaz máximo para la estabilidad de la caverna de sal. El método de acuerdo con la reivindicación 25, que además comprende almacenar el fluido inerte de sal dentro de las paredes de la caverna entre las profundidades subterráneas en las cuales las paredes de la caverna han alcanzado el diámetro eficaz máximo para la estabilidad de la caverna de sal . El método de acuerdo con la reivindicación 20, que además comprende disponer y separar uno o más yacimientos para proporcionar un soporte de pilar de sal de acuerdo con las presiones de fluidos almacenados dentro y los diámetros eficaces de dichos yacimientos de salmuera y de almacenamiento (158, 159). El método de acuerdo con la reivindicación 20, en donde controlar selectivamente la comunicación de fluidos presurizados entre dicho árbol de válvulas y por lo menos una región próxima para operaciones de hidrocarburos, operaciones de extracción por disolución, o combinaciones de ellas, comprende usar la capacidad de absorción de agua y salmuera del mar. El método de acuerdo con la reivindicación 20, en donde controlar selectivamente la comunicación de fluidos entre el árbol de válvulas y por lo menos una región próxima comprende usar la capacidad de comunicación de fluidos de buques, tuberías o el mar para operar dichos yacimientos de salmuera y de almacenamiento (158, 159) .