MX2015004249A - Asiento segmentado de enclavamiento para herramientas en el interior de pozos. - Google Patents
Asiento segmentado de enclavamiento para herramientas en el interior de pozos.Info
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Abstract
Se divulga en este documento un asiento segmentado para utilizarse en sistemas de servicio de pozos, que comprende un asiento con forma anular con una superficie de cara hacia arriba para recibir un obturador, el asiento define un pasaje central. Los segmentos se aseguran juntos por sus caras mediante protuberancias y huecos coincidentes.
Description
ASIENTO SEGMENTADO DE ENCLAVAMIENTO PARA HERRAMIENTAS EN EL
INTERIOR DE POZOS
CAMPO DE LA INVENCION
La presente invención se refiere a operaciones llevadas a cabo en el interior de pozos y, más particularmente, se refiere a un asiento segmentado de enclavamiento para herramientas en el interior de pozos.
ANTECEDENTES DE LA INVENCION
Es común utilizar equipos con limitadores de flujo, asientos de válvulas o deflectores en lugares subterráneos para limitar o bloquear flujo temporalmente. Por ejemplo, las formaciones de pozos que contienen hidrocarburos en ocasiones no son homogéneos en sus composiciones a lo largo de la longitud de los pozos que se extienden en tales formaciones. En ocasiones es deseable tratar y/o en su defecto manejar la formación y/o el pozo de manera diferente en respuesta a las diferentes composiciones de formación. Algunos sistemas y métodos de servicio de pozos permiten tal tratamiento, denominado por algunos tratamientos de aislamiento por zonas. En estas zonas de sistemas se pueden tratar separadamente.
En sistemas accionados por obturadores, un obturador se transporta al interior del pozo para acoplar una herramienta
de pozos en el interior. Los términos, "arriba", "hacia arriba", "abajo" y "hacia abajo", cuando se utilizan para referirse a la dirección en el pozo independientemente de la orientación del pozo. Arriba, hacia arriba y hacia afuera del pozo se refieren a la dirección hacia la boca del pozo. Abajo, hacia abajo, y al interior del pozo se refieren a una dirección que se aleja de la boca del pozo. En estos sistemas, cada herramienta de pozos en el interior generalmente incluye un asiento metálico rígido para sellar contra el obturador y activar la herramienta. En muchas situaciones después del accionamiento, el asiento y otros componentes son removidos para operaciones de perforación. Como se utiliza en este documento, el término "perforar" se refiere a entrar en contacto con un objeto para romperlo en piezas más pequeñas con una herramienta de movimiento, tal como una broca de perforación o una herramienta de fresado. Por consiguiente, existe una necesidad de sistemas y métodos mejorados para tratar zonas múltiples de un pozo con asientos perforables.
BREVE DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN
En este documento se divulgan asientos segmentados para utilizarse en sistemas de servicio de pozos que se pueden utilizar en entornos del interior del pozo con obturadores y
elementos de válvula para llevar a cabo tareas en el interior del pozo, tales como, cambiar tuberías coaxiales, abrir puertos, bloquear y/o limitar flujos y similares. En el ejemplo divulgado los asientos segmentados se utilizan para cambiar tuberías coaxiales para abrir puertos laterales para accionar selectivamente un equipo en el interior del pozo para tratar zonas múltiples.
Los asientos segmentados están instalados en un agujero central del sistema de tuberías coaxiales, en donde la tubería coaxial define un paso central y está montada en una tubería coaxial axialmente modificable asociada con un puerto lateral. Un obturador dimensionado correspondiente (de bola o dardo) se deja caer en el flujo para entrar en contacto con el asiento. Mientras que el obturador bloquea el paso central se eleva presión en el asiento y se cambia la tubería coaxial para ya sea abrir o cerrar el puerto lateral. Después de esto se permite al asiento segmentado cambiar hacia abajo a través de la tubería coaxial a un agujero agrandado donde se separan radialmente los segmentos de la tubería coaxial permitiendo que el obturador pase a través del paso central del asiento. Cuando es necesario remover el asiento como una obstrucción en el pozo, se aumentan las operaciones de perforación o fresado debido a la configuración segmentada del asiento.
Adicionalmente se divulga en este documento un asiento anular con un puerto central con un obturado acoplado a un asiento cóncavo que rodea el puerto. La porción estructural del asiento está dividida en segmentos teniendo cada segmento uno o más huecos o cámaras que contienen un material no metálico. Por lo menos uno de entre los huecos o cámaras se extiende continuamente a través de cada segmento de asiento para formar una estructura anular para sostener unidos los segmentos de asiento durante la instalación y uso inicial.
BREVE DESCRIPCION DE LOS DIBUJOS
Para un entendimiento más completo de la presente divulgación y las ventajas de la misma, ahora se hace referencia a la breve descripción siguiente, tomándose en conexión con los dibujos de acompañamiento y la descripción detallada:
La Figura 1 es una vista en corte de una modalidad de un sistema de servicio de pozos de acuerdo con la divulgación.
La Figura 2 es una vista en sección transversal de un sistema de tubería coaxial del sistema de servicio de pozos de la Figura 1, mostrando el sistema de tubería coaxial en un modo de instalación.
La Figura 2A es una vista de un extremo en sección transversal de un asiento segmentado del sistema de tubería coaxial de la Figura 2, mostrando el asiento segmentado
dividido en tres segmentos.
La Figura 2B es una vista en sección transversal de un asiento segmentado del sistema de tubería coaxial de la Figura 2, habiendo aplicado una cubierta protectora al mismo.
La Figura 2C es una vista en planta superior de una segunda modalidad alternativa del asiento segmentado del sistema de tubería coaxial de la Figura 2.
La Figura 2D es una vista en sección transversal de la modalidad del asiento segmentado de la Figura 2C.
La Figura 2E es una vista en planta superior de una segunda modalidad alternativa del asiento segmentado del sistema de tubería coaxial de la Figura 2.
La Figura 2F es una vista en sección transversal de la modalidad del asiento segmentado de la Figura 2E.
La Figura 2G es una vista en planta superior de una tercera modalidad alternativa del asiento segmentado del sistema de tubería coaxial de la Figura 2.
La Figura 2H es una vista en sección transversal de la modalidad del asiento segmentado de la Figura 2G.
La Figura 21 es una vista en planta superior de una cuarta modalidad alternativa del asiento segmentado del sistema de tubería coaxial de la Figura 2.
La Figura 2J es una vista en sección transversal de la modalidad del asiento segmentado de la Figura 21.
La Figura 2K es una vista en planta superior de una cuarta modalidad alternativa del asiento segmentado del sistema de tubería coaxial de la Figura 2.
La Figura 2L es una vista en sección transversal de la modalidad del asiento segmentado de la Figura 2K.
La Figura 2M es una vista en sección transversal del agujero de captura con las protuberancias de cara hacia arriba.
La Figura 2N es una vista en planta de una quinta modalidad alternativa del asiento segmentado del sistema de tubería coaxial de la Figura 2.
La Figura 20 es una vista en planta parcialmente expandida de una quinta modalidad alternativa del asiento segmentado del sistema de tubería coaxial de la Figura 2, ilustrado con los segmentos parcialmente separados.
La Figura 2P es una vista en perspectiva explotada de una quinta modalidad alternativa del asiento segmentado del sistema de tubería coaxial de la Figura 2.
La Figura 2Q es una vista en perspectiva de la chaveta de la quinta modalidad alternativa del asiento segmentado del sistema de tubería coaxial de la Figura 2.
La Figura 2R es una vista en planta de una sexta modalidad alternativa del asiento segmentado del sistema de tubería coaxial de la Figura 2, ilustrado con los segmentos
parcialmente separados.
La Figura 2S es una vista en planta de una séptima modalidad alternativa del asiento segmentado de un sistema de tubería coaxial de la Figura 2.
La Figura 2T es un segmento del asiento de la séptima modalidad alternativa del asiento segmentado del sistema de tubería coaxial de la Figura 2.
La Figura 3 es una vista en sección transversal del sistema de tubería coaxial de la Figura 2, mostrando el sistema de tubería coaxial en un modo de retardo.
La Figura 4 es una vista en sección transversal del sistema de tubería coaxial de la Figura 2, mostrando el sistema de tubería coaxial en un modo completamente abierto.
La Figura 5 es una vista en sección transversal de una modalidad alternativa de un sistema de tubería coaxial de acuerdo con la divulgación, mostrando el sistema de tubería coaxial en un modo de instalación.
La Figura 6 es una vista en sección transversal del sistema de tubería coaxial de la Figura 5, mostrando el sistema de tubería coaxial en otra etapa del modo de instalación.
La Figura 7 es una vista en sección transversal del sistema de tubería coaxial de la Figura 5, mostrando el sistema de tubería coaxial en un modo de retardo.
La Figura 8 es una vista en sección transversal del sistema de tubería coaxial de la Figura 5, mostrando el sistema de tubería coaxial en un modo completamente abierto.
DESCRIPCIÓN DETALLADA DE LA INVENCIÓN
En los dibujos y descripción siguientes, las partes similares están generalmente marcadas a través de la especificación y los dibujos con los mismos numerales de referencia, respectivamente, las figuras de los dibujos no están necesariamente a escala. Ciertas funciones de la invención pueden estar mostradas exageradas en escala o en una forma de algún modo esquemática y algunos detalles de elementos convencionales puede que no sean mostrados teniendo interés en ser claros y concisos.
A menos de que se especifique de otra manera, cualquier uso de cualquier forma de los términos "conectar", "sujetar", "acoplar", "fijar", o cualquier otro término que describe una interacción entre elementos no quiere decir que limiten la interacción a una interacción directa entre elementos y también puede incluir una interacción indirecta entre los elementos descritos. En la discusión siguiente y en las reivindicaciones, los términos "que incluye" y "que comprende" se utilizan de una manera abierta, y así debería interpretarse que quiere decir "que incluye, pero sin
limitación...". Se hará referencia a arriba y abajo con el propósito de describirse con "arriba", "superior", "hacia arriba" o "de subida" queriendo decir hacia la superficie del pozo y con "abajo", "inferior", "hacia abajo" o "de bajada" que quieren decir hacia el extremo terminal del pozo, independientemente de la orientación del pozo. El término "zona" o "zona de producción" como se utiliza en este documento se refiere a partes separadas del pozo designado para el tratamiento o producción y puede referirse a una formación entera de hidrocarburos o porciones separadas de una sola formación tal como porciones espaciadas horizontalmente y/o verticalmente de la misma formación. Las varias características mencionadas anteriormente, así como otras funciones y características descritas más adelante, serán fácilmente aparentes para los experimentados en la materia con la ayuda de esta divulgación luego de leer la siguiente descripción detallada de las modalidades y al hacer referencia a los dibujos de acompañamiento.
En este documento se divulgan componentes mejorados, más específicamente, un asiento segmentado mejorado con características de perforación aumentadas, para utilizarse en herramientas del interior del pozo. Tal asiento segmentado se puede emplear solo o en combinación con otros componentes.
En este documento también se divulgan sistemas de tubería coaxial y métodos de para utilizar herramientas en el interior del pozo, más específicamente sistemas de tubería coaxial que emplean asientos de segmentación que se pueden colocar en un pozo en una configuración "ejecutada" o en "modo de instalación" donde una tubería coaxial del sistema de tubería coaxial bloquea una transferencia de fluidos entre un agujero de flujo del sistema de tubería coaxial y un puerto del sistema de tubería coaxial. El modo de instalación también se puede denominar como "modo bloqueado" pues la tubería coaxial está bloqueada selectivamente en posición con relación al puerto. En algunas modalidades, la relación posicional bloqueada entre las tuberías coaxiales y los puertos se puede descontinuar o deshabilitar selectivamente al desbloquear uno o más componentes con relación entre sí, permitiendo potencialmente de esta manera un movimiento de las tuberías coaxiales con relación a los puertos. Aún más, una vez que los componentes ya no están bloqueados en posición con relación entre sí, algunas de las modalidades están configuradas para operar después de esto en un "modo de retardo" donde un movimiento relativo entre la tubería coaxial y el puerto se retarda en tanto que (1) tal movimiento relativo ocurre pero ocurre a una velocidad reducida y/o controlada, y/o (2) tal movimiento relativo es
retardado hasta la ocurrencia de una condición de pozos seleccionada. El modo de retardo también puede denominarse como "modo desbloqueado" pues los sistemas de tubería coaxial ya no están bloqueados en posición con relación a los puertos. En algunas modalidades, los sistemas de tubería coaxial pueden operarse en el modo de retardo hasta que el sistema de tubería coaxial logra un "modo completamente abierto" donde la tubería coaxial se ha movido con relación al puerto para permitir una comunicación máxima de fluidos entre el agujero de flujo del sistema de tubería coaxial y el puerto del sistema de tubería coaxial. Se apreciará que dispositivos, sistemas, y/o componentes de las modalidades del sistema de tubería coaxial que contribuyen selectivamente en el establecimiento y/o mantenimiento del modo bloqueado pueden denominarse como dispositivos de bloqueo, sistemas de bloqueo, candados, limitadores de movimiento, limitadores, y similares. También se apreciará que dispositivos, sistemas y/o componentes de las modalidades del sistema de tubería coaxial que contribuyen selectivamente en el establecimiento y/o mantenimiento del modo de retardo se pueden referir como dispositivos de retardo, sistemas de retardo, retardos, temporizadores, abridores de contingencia y similares.
También en este documento se divulgan métodos para configurar una pluralidad de tales sistemas de tuberías
coaxiales de manera que uno o más sistemas de tubería coaxial pueden hacer transición del modo de instalación al modo de retardo al pasar un solo obturador a través de la pluralidad de sistemas de tuberías coaxiales. Como se explicará más adelante con mayor detalle, en algunas modalidades, uno o más sistemas de tuberías coaxiales pueden configurarse para interactuar con un obturador de una primera configuración mientras otros sistemas de tuberías coaxiales pueden configurarse para no interactuar con el obturador que tiene la primera configuración, pero en cambio, están configuradas para interactuar con un obturador que tiene una segunda configuración. Tales diferencias en configuración entre los varios sistemas de tuberías coaxiales pueden permitir que un operador provoque la transición selectivamente de algunos sistemas de tuberías coaxiales a la exclusión de otros sistemas de tuberías coaxiales.
También en este documento se divulgan métodos para llevar a cabo una operación de servicio de pozos que emplean una pluralidad de tales sistemas de tubería coaxial al configurar tales sistemas de tubería coaxial así que uno o más sistemas de tuberías coaxiales pueden hacer transición selectivamente del modo de retardo al modo completamente abierto en varios intervalos de tiempo. Tales diferencias en configuraciones entre los varios sistemas de tuberías
coaxiales pueden permitir que un operador provoque la transición selectivamente de algunos sistemas de tuberías coaxiales a la exclusión de otros sistemas de tuberías coaxiales, por ejemplo, de tal manera que un fluido de servicio puede comunicarse (p.ej., para llevar a cabo una operación de servicio) a través de un primer sistema de tubería coaxial mientras no está en comunicación a través de un segundo, tercero, cuarto, etc. sistema de tubería coaxial. La siguiente discusión describe varias modalidades de sistemas de tuberías coaxiales, la operación física de los sistemas de tuberías coaxiales individualmente, y métodos para servir pozos que utilizan tales sistemas de tubería coaxia1.
También, se divulgan métodos y sistemas de servicio en la Solicitud de Patente de E.U. número de serie 13/025,041, titulada "Sistema y Método para el Servicio de un Pozo" (System and Method for Servicing a Wellbore), de Porter, et al., archivada el 10 de febrero de 2011, la Solicitud de Patente de E.U. número de serie 13/025,039, titulada "Un Método para Servir Individualmente una Pluralidad de Zonas de una Formación Subterránea" (A Method for Individually Servicing a Plurality of Zones of a Subterranean Formation", de Howell, archivada el 10 de febrero de 2011, la Solicitud de Patente de E.U. número de serie 12/539,392, titulada
"Sistema y Método para el Servicio de un Pozo" (System and Method for Servicing a Wellbore), de Williamson, et al., archivada el 11 de agosto de 2009, y la Solicitud de Patente de E.U. número de serie 13/151,457, titulada "Sistema y Método para el Servicio de un Pozo" (System and Method for
Servicing a Wellbore), de Williamson, et al., archivado el 6 de junio de 2011, cada una de las cuales están incorporadas como referencia en este documento.
Haciendo referencia a la Figura 1, una modalidad de un sistema de servicio de pozos 100 se muestra en un ejemplo de un entorno de operación. Como se representa, el sistema de operación comprende una plataforma de servicio 106 (p.ej., una plataforma de perforación, de terminación o de remediación) que está posicionada en la superficie la tierra 104 y se extiende sobre y alrededor de un pozo 114 que penetra una formación subterránea 102 con el propósito de recuperar hidrocarburos. El pozo 114 puede perforarse en la formación subterránea 102 utilizando cualquier téenica de perforación adecuada. El pozo 114 se extiende sustancialmente verticalmente alejándose de la superficie de la tierra 104 sobre una porción de pozo vertical 116, se deriva de la vertical con relación a la superficie la tierra 104 sobre una porción de pozo derivada 136, y hace transición a una porción de pozo horizontal 118. En entornos de presión alternativos,
todo o porciones de un pozo pueden ser verticales, derivadas en cualquier ángulo adecuado, horizontales y/o curveadas.
Por lo menos una porción del pozo vertical 116 está forrada con un revestimiento 120 que está asegurado en posición contra la formación subterránea 102 de una manera convencional utilizando cemento 122. En entornos de presión alternativos, una porción de pozo horizontal puede estar revestido y cementado y/o porciones del pozo pueden estar sin revestimiento. La plataforma de servicio 106 comprende una torre de perforación 108 con un piso de perforación 110 a través del cual tubería o una cadena de trabajo 112 (p.ej., cable, línea de alambre, línea en E, línea en Z, tubo articulado, tubería flexible, revestimiento, o cadena de forro, etc.) se extiende hacia abajo desde la plataforma de servicio 106 hacia el pozo 114 y define un anillo 128 entre la cadena de trabajo 112 y el pozo 114. La cadena trabajo 112 transporta el sistema de servicio de pozos 100 a una profundidad seleccionada dentro del pozo 114 para llevar a cabo una operación tal como revestimiento de perforación 120 y/o formación subterránea 102, y/u otras operaciones de terminación. La plataforma de servicio 106 comprende un güinche impulsado por motor y otro equipo asociado para extender la cadena de trabajo 112 en el pozo 114 para sicionar el sistema de servicio de pozos 100 en la
profundidad seleccionada.
Aunque el entorno de operación representado en la Figura 1 se refiere a una plataforma de servicio estacionaria 106 para bajar y establecer el sistema de servicio de pozos 100 dentro de un pozo con base en tierra 114, en modalidades alternativas, se pueden utilizar plataformas de remediación móviles, unidades de servicio de pozos (tales como unidades de tubería flexible), y similares para bajar un sistema de servicio de pozos en un pozo. Debe entenderse que un sistema de servicio de pozos puede utilizarse alternativamente en otros entornos operacionales, tales como dentro de un entorno operacional de pozos mar adentro.
La formación subterránea 102 comprende una zona 150 asociada con una porción de pozo derivada 136. La formación subterránea 102 además comprende primera, segunda, tercera, cuarta, y quinta zonas horizontales, 150a, 150b, 150c, 150d, 150e, respectivamente, asociadas con la porción de pozo horizontal 118. En esta modalidad, las zonas 150, 150a, 150b, 150c, 150d, 150e se desfasan entre sí a lo largo de la longitud del pozo 114 en el siguiente orden de ubicación incrementalmente en el interior del pozo: 150, 150e, 150d, 150c, 150b, y 150a. En esta modalidad los sistemas de estimulación y de tubería flexible de producción 200, 200a, 200b, 200c, 200d, y 200e están ubicados dentro del pozo 114
en la cadena de trabajo 112 y están asociados con zonas 150, 150a, 150b, 150c, 150d, y 150e, respectivamente. Se apreciará que los dispositivos de aislamiento de zonas tales como dispositivos de aislamiento anular (p.ej., empaquetadores anulares y/o empaquetadores hinchables) se pueden colocar selectivamente dentro del pozo 114 de una manera que limita la comunicación de fluido entre espacios inmediatamente hacia afuera del pozo e interior del pozo de cada dispositivo de aislamiento anular.
Ahora haciendo referencia la Figura 2, se muestra una vista en sección transversal de una modalidad de un sistema de estimulación y de tubería coaxial de producción 200 (en lo sucesivo denominado como "sistema de tubería coaxial"). Muchos de los componentes del sistema de tubería coaxial 200 yacen sustancialmente coaxiales con un eje central 202 del sistema de tubería coaxial 200. El sistema de tubería coaxial 200 comprende un adaptador superior 204, un adaptador inferior 206, y una caja con orificios 208. La caja con orificios 208 está unida entre el adaptador superior 204 y el adaptador inferior 206. Juntos, las superficies interiores 210, 212, 214 del adaptador superior 204, el adaptador inferior 206, y la caja con orificios 208, respectivamente, definen sustancialmente un agujero de flujo de tubería coaxial 216. El adaptador superior 204 comprende un collar
218, una porción de composición 220, y una interfaz de caja 222. El collar 218 está roscado internamente y de otra manera configurado para fijarse a un elemento de cadena de trabajo 112 que está adyacente y hacia afuera del pozo del sistema tubería coaxial 200 mientras que la interfaz de la caja 222 comprende roscas externas para acoplar la caja con orificios 208. El adaptador inferior 206 comprende un conector corto ( nipple) 224, una porción de composición 226, y una interfaz de caja 228. El conector corto 224 está roscado externamente y de otra manera configurado para fijarse a un elemento de cadena de trabajo 112 que está adyacente y hacia el interior del pozo del sistema de tubería coaxial 200 mientras que la interfaz de caja 228 también comprende roscas externas para acoplar la caja con orificios 208.
La caja con orificios 208 es sustancialmente tubular en forma y comprende una interfaz de adaptador superior 230, un cuerpo central con orificios 232, una interfaz de adaptador inferior 234, cada uno tiene sustancialmente el mismo diámetro exterior. La superficie interior 214 de la caja con orificios 208 comprende un hombro de caja 236 que separa una superficie interior superior 238 de una superficie interior inferior 240. La caja con orificios 208 además comprende puertos 244. Como se explicará con mayor detalle más adelante, los puertos 244 son hoyos perforados que se
extienden radialmente traves de la caja con orificios 208 y se utilizan selectivamente para proporcionar una comunicación de fluido entre el agujero de flujo de tubería coaxial 216 y un espacio inmediatamente exterior a la caja con orificios 208.
El sistema de tubería coaxial 200 además comprende un pistón 246 llevado dentro de la caja con orificios 208. El pistón 246 está sustancialmente configurado como un tubo que comprende un hombro de sello superior 248 y una pluralidad de ranuras 250 cerca de un extremo inferior 252 del pistón 246. A excepción del hombro de sello superior 248, el pistón 246 comprende un diámetro exterior más pequeño que el diámetro de la superficie interior superior 238. El hombro de sello superior 248 lleva un sello circunferencial 254 que proporciona un sello impermeable entre el hombro de sello superior 248 y la superficie interior superior 238. Además, el hombro de caja 236 lleva un sello 254 que proporciona un sello impermeable entre el hombro de caja 236 y una superficie exterior 256 del pistón 246. En la modalidad mostrada y cuando el sistema de tubería coaxial 200 está configurado en un modo de instalación, el hombro de sello superior 248 del pistón 246 apoya el adaptador superior 204. El pistón 246 se extiende desde el hombro de sello superior 248 hacia el adaptador inferior 206 de manera que las ranuras
250 están ubicadas en el interior del pozo del sello 254 llevado por el hombro de caja 236. En esta modalidad, la porción del pistón 246 entre el sello 254 llevado por el hombro de caja 236 y el sello 254 llevado por el hombro de sello superior 248 no comprende aperturas en la pared tubular (i.e. es una pared sólida e impermeable). Como se muestra en esta modalidad y en el modo de instalación de la Figura 2, una cámara de baja presión 258 se ubica entre la superficie exterior 256 del pistón 246 y en la superficie interior superior 238 de la caja con orificios 208.
El sistema de tubería coaxial 200 además comprende una tubería coaxial 260 llevada dentro de la caja con orificios 208 debajo del pistón 246. La tubería coaxial 260 está sustancialmente configurada como un tubo que comprende un hombro de sello superior 262. A excepción del hombro de sello superior 262, la tubería coaxial 260 comprende un diámetro sustancialmente más pequeño que el diámetro de la superficie interior inferior 240. El hombro de sello superior 262 lleva dos sellos circunferenciales 254, un sello 254 cerca de cada extremo (p.ej., extremo superior e inferior) del hombro de sello superior 262, que proporcionan sellos impermeables entre el hombro de sello superior 262 y la superficie interior inferior 240 de la caja con orificios 208. Además, dos ellos 254 son llevados por la tubería coaxial 260 cerca
de un extremo inferior 264 de la tubería coaxial 260, y los dos sellos 254 forman sellos impermeables entre la tubería coaxial 260 y la superficie interior 212 del adaptador inferior 206. En esta modalidad y modo de instalación mostrado en la Figura 2, un extremo superior 266 de la tubería coaxial 260 sustancialmente apoya un extremo inferior del hombro de caja 236 y el extremo inferior 252 del pistón 246. En esta modalidad y modo de instalación mostrado en la Figura 2, el hombro de sello superior 262 de la tubería coaxial 260 sella los puertos 244 de una comunicación de fluidos con el agujero de flujo de tubería coaxial 216. Además, el sello 254 llevado cerca del extremo inferior del hombro de sello superior 262 está ubicado en el interior del pozo de los (p.ej., por debajo) puertos 244 mientras el sello 254 llevado cerca del extremo superior del hombro de sello superior 262 está ubicado hacia afuera del pozo de los (p.ej., por encima) puertos 244. La porción de la tubería coaxial 260 entre el sello 254 llevado cerca del extremo inferior del hombro de sello superior 262 y los sellos 254 llevados por la tubería coaxial 260 cerca de un extremo inferior 264 de la tubería coaxial 260 no comprende aperturas en la pared tubular (i.e., es una pared sólida e impermeable). Como se muestra en esta modalidad y en el modo de instalación de la Figura 2, una cámara de fluido 268 está
ubicada entre la superficie exterior de la tubería tubular 260 en la superficie interior inferior 240 de la caja con orificios 208.
El sistema de tubería coaxial 200 además comprende un asiento segmentado 270 llevado dentro del adaptador inferior 206 debajo de la tubería coaxial 260. El asiento segmentado
270 está configurado sustancialmente como un tubo que comprende una superficie de agujero interior 273 y un chaflán
271 en el extremo superior del asiento, el chaflán 271 está configurado y/o dimensionado para sujetar selectivamente y/o retener un obturador de un tamaño y/o forma particulares (tal como el obturador 276). En la modalidad de la Figura 2, el asiento segmentado 270 puede estar dividido radialmente en segmentos con respecto al eje central 202.
En las Figuras 2A y 2B se ilustra una modalidad del asiento segmentado. En asiento segmentado 270 está dividido (p.ej., como se representa al dividir o segmentar líneas/cortes 277) en tres segmentos complementarios de aproximadamente igual tamaño, forma, y/o configuración. En la modalidad de la Figura 2A, los tres segmentos complementarios (270a, 270b, y 270c, respectivamente) juntos forman el asiento segmentado 270, constituyendo cada uno de los segmentos (270a, 270b, y 270c) aproximadamente un tercio (p.ej., que se extiende radialmente aproximadamente 120°) del
asiento segmentado 270.
Se apreciará que aunque se muestra el obturador 276 en la Figura 2 con el sistema de tubería coaxial 200 en un modo de instalación, en la mayoría de las aplicaciones de sistema de tubería coaxial 200, el sistema de tubería coaxial 200 sería colocado en el interior del pozo sin el obturador 276, y el obturador sería subsecuentemente provisto como se discute más adelante con mayor detalle. Además, aunque el obturador 276 es una bola, el obturador de otras modalidades puede ser de cualquier otra forma o dispositivo adecuado para sellar contra una cubierta protectora 272 y una junta de asiento (ambos serán discutidos más adelante) y obstruir el flujo a través del agujero de flujo de tubería coaxial 216.
En una modalidad alternativa, un sistema de tubería coaxial como el sistema de tubería coaxial 200 puede comprender un asiento expandible. Tal asiento expandible se puede construir de, por ejemplo pero sin limitación, un acero de baja aleación tal como el AISI 4140 ó 4130, y estar configurado generalmente para ser empujado radialmente hacia afuera de manera en que si no está limitado radialmente, incrementa un diámetro (p.ej., exterior/interior) del asiento 270. En algunas modalidades, el asiento expandible puede estar construido de una longitud generalmente serpentina de
AISI 4140. Por ejemplo, el asiento expandible puede
comprender una pluralidad de bucles serpentinos entre porciones superior e inferior del asiento y continuar circunferencialmente para formar el asiento. En una modalidad, tal asiento expandible puede estar cubierto con una cubierta protectora 272 (como se discutirá más adelante) y/o puede comprender una junta de asiento.
En la modalidad de la Figura 2, una o más superficies del asiento segmentado 270 están cubiertas con una cubierta protectora 272. Haciendo referencia a la Figura 2B, se ilustra con mayor detalle una modalidad del asiento segmentado 270 y cubierta protectora 272. En la modalidad de la Figura 2B la cubierta protectora 272 cubre el chaflán 271 en el asiento segmentado 270, el agujero interior 273 del asiento segmentado 270, y una cara inferior 275 del asiento segmentado 270. En una modalidad alternativa, la cubierta protectora 272 puede cubrir el chaflán 271, el agujero interior 273, la cara inferior 275, la parte posterior 279 del asiento segmentado 270, o combinaciones de los mismos. En otra modalidad alternativa, una cubierta protectora puede cubrir cualquiera o más de las superficies del asiento segmentado 270, como se apreciará por un experimentado la materia en vista de esta divulgación. En la modalidad ilustrada por las Figuras 2, 2A, y 2B, la cubierta protectora 272 forma una capa continua sobre las superficies del asiento
segmentado 270 en comunicación de fluido con el agujero de flujo de tubería coaxial 216. Por ejemplo, pueden existir pequeñas hendiduras o espacios (p.ej., en lineas divisorias 277) en las divisiones que se extienden radialmente entre los segmentos (p.ej., 270a, 270b, y 270c) del asiento segmentado
270. En una modalidad, la capa continua formada por la cubierta protectora 272 puede llenar, sellar, minimizar, o cubrir, cualquiera de tales hendiduras o espacios de tal manera que a un fluido que fluye por medio del agujero de flujo de tubería coaxial 216 se le impedirá entrar en contacto y/o penetrar cualquiera de tales hendiduras o espacios.
En una modalidad, la cubierta protectora 272 se puede aplicar al asiento segmentado 270 mientras los segmentos 270a, 270b, y 270c son retenidos en una conformación cerrada
(p.ej., donde cada segmento se apoya en los segmentos adyacentes, como se ilustra en la Figura 2A). Por ejemplo, el asiento segmentado 270 puede retenerse en tal conformación cerrada mediante bandas, ataduras, correas, envolturas, o combinaciones de las mismas. En una modalidad, el asiento segmentado 270 puede estar revestido y/o cubierto con la cubierta de protección 272 por medio de cualquier método adecuado de aplicación. Por ejemplo, el asiento segmentado 270 puede sumergirse (p.ej., bañarse) en un material (cómo
será discutido más adelante) que formará la cubierta protectora 272, un material que formará la cubierta protectora 272 se puede rociar y/o aplicar con brocha sobre las superficies deseadas del asiento segmentado 270, o combinaciones de los mismos. En tal modalidad, la cubierta protectora 270 se puede adherir a los segmentos 270a, 270b, y 270c del asiento segmentado 270 y retener de esta manera los segmentos en la conformación cerrada.
En una modalidad alternativa, la cubierta protectora 272 puede aplicarse individualmente a cada uno de los segmentos 270a, 270b, y 270c del asiento segmentado 270. Por ejemplo, los segmentos 270a, 270b, y/o 270c pueden sumergirse individualmente (p.ej., bañarse) en un material que formará la cubierta protectora 272, un material que formará la cubierta protectora 272 se puede rociar y/o aplicar con brocha en las superficies deseadas de los segmentos 270a, 270b, y 270c, o combinaciones de las mismas. En una modalidad tal, la cubierta protectora 272 se puede adherir algunas o todas las superficies de cada uno de los segmentos 270a, 270b, y 270c. Después de que se ha aplicado una cubierta protectora 272, los segmentos 270a, 270b, y 270c se pueden unir para formar el asiento segmentado 270. En tal modalidad, la cubierta protectora 272 puede ser suficientemente maleable o plegable de modo que cuando los segmentos cubiertos por la
cubierta están retenidos en la conformación cerrada, cualquier hendidura o espacio entre los segmentos (p.ej., segmentos 270a, 270b, y 270c) será llenada o minimizada por la cubierta protectora 272 de tal manera que a un fluido que fluye a través del agujero de flujo de tubería coaxial 216 se le impedirá entrar en contacto y/o penetrar cualquiera de tales hendiduras o espacios.
En todavía otra modalidad alternativa, la cubierta protectora 272 no necesita ser aplicada directamente al asiento segmentado 270. Por ejemplo, una cubierta protectora puede ajustar en o dentro del asiento segmentado 270, envuelta sobre una porción de asiento segmentado 270, o similares. La cubierta protectora puede comprender un inserto de tubería coaxial o similar configurado y dimensionado para posicionarse dentro del agujero de la cubierta segmentada y para ajustarse contra el chaflán 271 del asiento segmentado 270, el agujero interior 273 del asiento segmentado 270, y/o la cara inferior 275 del asiento segmentado 270 y formar de esta manera una capa continua que lleva, sella, o cubre, cualquiera de tales hendiduras o espacios de tal manera que un a fluido que fluye a través del agujero de flujo de tubería coaxial 216 se le impedirá que entré en contacto y/o penetre cualquiera de tales hendiduras o espacios. En otro modalidad donde la cubierta protectora 272 comprende un
material encogible por calor (cómo será discutido más adelante), tal material se puede posicionar sobre, alrededor, dentro, por, o similarmente, al menos parcialmente una porción del asiento segmentado 270 y/o uno o más de los segmentos 270a, 270b, y 270c, y calentarlo suficientemente para causar que el material se encoja a las superficies del asiento segmentado 270 y/o los segmentos 270a, 270b, y 270c.
En una modalidad, la cubierta protectora 272 puede estar formada de un material adecuado. Entre los ejemplos no limitantes de tal material adecuado se incluyen cerámicas, carburos, plásticos endurecidos, cauchos moldeados, varios materiales encogióles por calor, o combinaciones de los mismos. En una modalidad, la cubierta protectora puede estar caracterizada por tener una dureza de desde unos 25 durómetros a unos 150 durómetros, alternativamente de desde unos 50 durómetros a unos 100 durómetros, alternativamente, desde unos 60 durómetros a unos 80 durómetros. En una modalidad, la cubierta protectora puede estar caracterizada por tener un espesor de desde unos 0.03969 cm (l/64vo de pulgada) a unos 0.4763 cm (3/16vo de pulgadas), alternativamente, unos 0.07938 cm (l/32vo be pulgada). Entre los ejemplos de materiales adecuados para formar la cubierta protectora se incluye caucho de nitrilo, que está comercialmente disponible en varias compañías de caucho,
plástico, y/o materiales compuestos.
En una modalidad, una cubierta protectora, como la cubierta protectora 272, puede emplearse para disminuir convenientemente el grado de erosión y/o degradación de un asiento segmentado, como el asiento segmentado 270. Sin tratar de apegarse a la teoría, tal cubierta protectora puede mejor la vida de servicio de un asiente segmentado cubierto por tal cubierta protectora al disminuir la incidencia de fluidos erosivos (p.ej., de corte, de hidrochorro, y/o fluidos de fracturación que comprenden abrasivos y/o apuntalantes) con el asiento segmentado. En una modalidad, un asiento segmentado protegido con una cubierta protectora puede tener una vida de servicio por lo menos 20% mayor, alternativamente, por lo menos 30% mayor, alternativamente por lo menos 35% mayor que otro asiento similar no protegido con tal cubierta protectora.
En una modalidad, el asiento segmentado 270 además puede comprender una junta de asiento que sirve para sellar un obturador. En algunas modalidades, la junta de asiento puede estar construida de caucho. En tal modalidad y modo de instalación, la junta de asiento puede estar capturada sustancialmente entre el asiento expandióle y el extremo inferior de la tubería coaxial. En una modalidad, la cubierta protectora 272 puede servir tanto como una junta, por
ejemplo, al sujetar y/o sellar un obturador. En tal modalidad, la cubierta protectora 272 puede tener un espesor variable. Por ejemplo, la(s) superficie(s) de la cubierta protectora 272 configurada(s) para sujetar el obturador (p.ej., chaflán 271) puede comprender un espesor mayor que una o más de otras de las superficies de la cubierta protectora 272.
Como se ilustra en las Figuras 2C-2L, los segmentos del asiento segmentado se pueden ensamblar sin una cubierta protectora y retenerse en conformación cerrada por medio de retenedores montados en huecos, tales como bandas, ataduras, correas, envolturas, o combinaciones de las mismas. Así como se utiliza en este documento, el término "huecos" se utiliza para incluir espacios vacíos (muescas, cavidades y cámaras) en la porción metálica de los segmentos. Estos retenedores pueden estar hechos de materiales, adecuados para dar forma a los retenedores, tales como caucho, plástico, y/o materiales compuestos que se estirarán, rasgarán, romperán, o desintegrarán cuando los segmentos se separen. Entre los ejemplos de materiales adecuados se incluyen: cualquier elastómero (caucho), polímero (plásticos), compuestos, cemento, y/o sintéticos. Al eliminar la cubierta protectora de la superficie de agujero interior, se puede utilizar un agujero interior proporcionalmente más grande. A través de
las Figuras 2A-2L, los dos últimos dígitos de los números de referencia se utilizan para designar partes similares o correspondientes en estas modalidades varias.
De acuerdo con una función particular de las modalidades ilustradas en las Figuras 2A-2L, la parte inferior de la superficie de frente en el interior del pozo del asiento tiene hendiduras que funcionan para sostener el asiento en su lugar durante la perforación. En estas modalidades, las hendiduras están identificadas por los números de referencia 375D, 475A, 575D, 675A y 775A y comprenden hombros de extensión axialmente asentados de segmentos 375B, 475B, 575B, 675B y 775B respectivamente. Como se ilustra en la Figura 2M, el hombro formado entre el agujero de captura para asiento 304 y el agujero central inferior 308, contiene dientes o protuberancias de frente hacia afuera del pozo 375C que se ajustan en las hendiduras para bloquear el asiento contra la rotación durante la perforación. Se pueden utilizar otras formas correspondientes de bloqueo o sujeción para las hendiduras y protuberancias, tales como, por ejemplo dientes de trinquete, pasadores, o similares.
Las Figuras 2C y 2D ilustran una modalidad de asiento segmentado 370 alternativo. El asiento 370 tiene una pared exterior generalmente cilindrica 379, un agujero interior cilindrico 373 una pared de extremo superior de doble
estrechamiento 371 y una pared de extremo inferior 375. La superficie de chaflán de frente hacia el interior en la pared superior de extremo 371 tiene un tamaño y forma para sujetar un obturador y limitar el flujo a través del agujero 373. El chaflán estrechado hacia afuera en la pared 371 tiene un tamaño y forma para sujetarse a un hombro anular de frente hacia abajo que coincide con el adaptador inferior 206. La superficie de chaflán en la pared de extremo 375 actúa como una ya para herramientas que se mueve en a través del asiento. En esta modalidad, al menos una porción de la pared del extremo superior 371 y una pared del extremo inferior 375 es metálica. La porción metálica de la pared 371 se acopla al hombro en el adaptador inferior 206. La superficie metálica en la pared del extremo inferior 375 y unas muescas 375A se sujetan al hombro formado entre el agujero de captura para asiento 304 y el agujero central inferior 308.
En la modalidad de las Figuras 2C y 2D, se sostienen juntos tres asientos segmentados 370A, 370B y 370C por medio de un retenedor anular 372 montado en una muesca anular 372A. Como se ilustra, la muesca 372A es una sección transversal con forma generalmente trapezoidal que se estrecha hacia adentro desde la pared exterior 379 del asiento. El retenedor 372 tiene una sección transversal coincidente. Como una ventaja adicional de esta modalidad, el retenedor 372 actúa
como un anillo de sello anular alrededor del asiento de segmento 370.
En esta modalidad, el retenedor 372 se puede moldear en la muesca 372A con los segmentos ensamblados en la posición ilustrada en la Figura 2C. Alternativamente, el retenedor 372 puede estar formado de una banda de material flexible que se puede estirar y entonces insertar en la muesca 372A para sostener los segmentos ensamblados en una forma anular.
En esta modalidad, los segmentos están formados de materiales tales que como hierro fundido son rígidos pero se acomodan para removerse del pozo por medio de perforación/fresado. Entre tales materiales se incluye, hierro fundido, latón, aluminio y similares. De acuerdo con una función particular de esta modalidad, la superficie de asiento de chaflán de frente hacia arriba 371 para recepción está formada a partir del material rígido de los segmentos. También, en esta modalidad la cara inferior estrechada 375 está formada a partir del material rígido de los segmentos y funciones para deflectar herramientas siendo hacia arriba a través del agujero interior.
Al instalar el retenedor 372 en la pared exterior 379, la superficie de agujero interior 373 no necesita estar revestida con material de cubierta, agrandando así el tamaño proporcional del inter-agujero. Adicionalmente, el asiento
segmentado 370 se vuelve más fácil de perforar.
En las Figuras 2E y 2F, se ilustra una modalidad de asiento segmentado 470 alternativo en el cual se ubican internamente múltiples retenedores 472. Como se ilustra en la Figura 2E, cada uno de estos segmentos 470D, 470B y 470C tienen espacios vacíos que son cavidades 472 formadas mediante procesos de perforación o revestimiento. En la modalidad ilustrada, las cavidades 472a se forman por perforaciones de intersección, que se originan en las caras formadas por la linea divisoria 477. Cada una de las cavidades de 472 tiene uno o más puertos 470b para inyectar un material configurable para formar los retenedores 472. Así como la modalidad del retenedor anterior, esta modalidad proporciona la ventaja de un agujero interior agrandado y un aumento la capacidad de perforación.
En las Figuras 2G y 2H, se ilustra otra modalidad de un asiento segmentado 570 formado de segmentos 570A, 570b y 570C en el cual el retenedor 572 está montado en una ranura o muesca con forma anular 572a. La ranura 572a tiene una sección transversal generalmente rectangular y se extiende desde la cara inferior 575 hacia arriba para únicamente acortar la superficie de asiento 571. Las paredes de la ranura 572a se extienden en una relación paralela general con la superficie de agujero interior 573 en nuestro pozo 579. El
retenedor 572 se puede formar en el lugar a partir de un material configurable.
En las Figuras 21 y 2J, se ilustra todavía otra modalidad del asiento segmentado 670 formado de los segmentos 670A, 670B, 670C teniendo una pluralidad de retenedores 672, montados en muescas anulares externas 672a que se extienden continuamente alrededor de la pared posterior 679 de los segmentos. Así como está ilustrado, las muescas 672a tienen una pared lateral paralela y una pared interior curveada o de fondo. Se ha concebido que las muescas puedan tener otras formas de sección transversal, no ilustradas, tal como semicircular, en forma de v, de parabólica estrechada y similares. En la modalidad ilustrada, los retenedores 672 se pueden revestir en el lugar o formar separadamente como bandas que después se estiran e insertan en las muescas 670a.
En otra modalidad ilustrada en las Figuras 21 y 2J, las muescas 672a y el retenedor 672 están formados en una espiral continua.
En otra modalidad ilustrada en las Figuras 21 y 2J, las muescas 672a y los retenedores 672 no se extienden completamente alrededor del asiento segmentado 670. En su lugar, cada uno de las muescas 272a y los retenedores 272 sólo se extienden entre al menos dos pero no ambos segmentos adyacentes. Por ejemplo, uno o más retenedores se extienden
entre y conectan segmentos 570A y 570B, uno o más retenedores diferentes se extienden entre y conectan los segmentos 570B y 570C, mientras que aún uno o más retenedores diferentes se extienden entre y conectan los segmentos 570C y 570A.
También se ha concebido, que un retenedor pueda conectar el segmento 570A a 570B y extenderse para conectar el segmento 570B a 570C pero no se extiende para conectar el segmento 570C a segmento 570A. Alternativamente, uno o más de estos segmentos podrían superponerse para unir todos los segmentos juntos.
En las Figuras 2K y 2L, se ilustra una modalidad adicional del asiento segmentado 770 formado de los segmentos 770A, 770B, 770C teniendo un retenedor 772 ubicado en una cavidad o cámara 772a. Cuando los segmentos se han ensamblado juntos para formar el asiento 770, la cámara 772 tiene una forma anular y está completamente encerrada. La cámara 770 tiene una forma de sección transversal generalmente rectangular con sus paredes laterales extendiéndose generalmente paralelas a la pared interior 773 y no se extienden en la superficie del asiento 771 ni la cara inferior 775. Se ha concebido que la cámara 772a puede tomar varias formas cuando se forman los segmentos. Se pueden proporcionar uno o más puertos 772b que comunican con la cámara 772a para inyectar material para dar forma al
retenedor 772.
Como se ilustra en las Figuras 2N-2T, los segmentos del asiento segmentado se pueden ensamblar sin una cubierta protectora y sostenerse alineados por medio de superficies de enclavamiento en los segmentos adyacentes. En una modalidad, las superficies de enclavamiento están formadas de pasadores, que se extienden entre segmentos adyacentes. En otra modalidad, las superficies de enclavamiento están formadas integralmente en las superficies adyacentes de los segmentos.
En las Figuras 2N-2Q, se ilustra una quinta modalidad de un asiento segmentado 870, formado de segmentos 870A, 870B y 870C, con múltiples chavetas o pasadores 872 ubicados en las caras 877 de los segmentos para limitar un movimiento relativo entre segmentos adyacentes. Como se ha ilustrado en las Figuras 20 y 2P, cada uno de los segmentos 870A, 870B y 870C tiene formados espacios vacíos o cavidades 874 alineadas, formadas en las caras adyacentes 877 por medio de procesos de maquinación o revestimiento. En la modalidad ilustrada, cada una de las cavidades 874 corresponde en forma a los pasadores 872. En esta modalidad, las cavidades tienen un tamaño y forma para recibir la mitad de la chaveta o pasador 872. El pasador 872 utilizado en esta modalidad de ejemplo tiene una sección transversal ovalada. Se ha concebido que el pasador 872 puede formarse de cualquier
material fácil de perforar, tal como latón, aluminio o similares. Se ha concebido que se pueden utilizar aún materiales no metálicos, tales como elastómeros duros o plásticos. Asi como en modalidades anteriores, esta modalidad proporciona la ventaja de un agujero interior agrandado y un aumento en la capacidad de perforación.
En la Figura 2R, se ilustra una sexta modalidad de un asiento segmentado 970 formado de segmentos 970A, 970B y 970C con chavetas 972 formadas integralmente en una de las caras 977 de cada segmento. En la Figura 2R, el segmento 970A se ha retirado por rompimiento para ilustrar la chaveta 972 que ajusta de manera cerrada en una cavidad 974, formada en la cara adyacente a la chaveta 972. Cada segmento tiene una cavidad 974 formada en una cara 977 y una chaveta formada en la cara opuesta 977. En la modalidad de la Figura 2R, las cavidades tienen un tamaño y forma para recibir la mitad de la chaveta 972. La chaveta 972 utilizada en este ejemplo de modalidad tiene una sección transversal ovalada. Se ha concebido que se pueden utilizar otras formas, tales como un pasador cilindrico sencillo.
En las Figuras 2S-2T, se ilustra una séptima modalidad de un asiento segmentado 1070 formado de segmentos 1070A, 1070B y 1070C. Cada segmento tiene una chaveta 1072, formada integralmente en una de las caras 1077 de cada segmento. En
la Figura 2F, el segmento 1070B se muestra separadamente con una protuberancia o lengüeta 1072 formada en la cara 1077B y un hueco 1074 correspondiente formado en la cara 1077A. La lengüeta 1072 tiene una forma de sección transversal semicircular y se extiende completamente a través de la cara 1077B en una dirección paralela al eje central 202. De una manera idéntica, el hueco 1074 se extiende completamente a través de la cara 1077A por una dirección paralela al eje central 202. Cada segmento tiene un hueco 1074 formado en una cara y en una lengüeta 1072 formada en la cara opuesta. En la modalidad de las Figuras 2S-2T, los huecos 1074 tienen un tamaño y forma para recibir las lengüetas 1072 en un arreglo de bloqueo. La forma de sección transversal de la lengüeta y hueco puede ser variada, y se ha concebido que se pueden utilizar otras formas de sección transversal, tal como cuadrilateral, triangular, trapezoidal, o similares.
En las modalidades del asiento segmentado, el asiento puede comprender cualquier número adecuado de segmentos divididos igual o desigualmente. Por ejemplo, un asiento segmentado puede comprender dos, cuatro, cinco, seis, o más segmentos radiales complementarios. El asiento segmentado puede estar formado de un material adecuado. Entre los ejemplos no limitativos de tal material adecuado se incluyen compuestos, fenólicos, hierro fundido, aluminio, latón,
varias aleaciones de metal, cauchos, cerámicas, o combinaciones de los mismos. En una modalidad, el material empleado para formar el asiento segmentado se puede caracterizar por ser perforable, es decir, el asiento segmentado puede degradarse completamente o parcialmente o removerse mediante perforación, como se apreciará por un experimentado en la materia con la ayuda de esta divulgación. Los segmentos individuales pueden formarse independientemente o, alternativamente, un asiento preformado se puede dividir en segmentos.
El sistema de tubería coaxial 200 además comprende un soporte para asiento 274 llevado dentro del adaptador inferior 206 debajo del asiento 270. El soporte para asiento 274 está formado sustancialmente como un miembro tubular. El soporte para asiento 274 comprende un chaflán exterior 278 en el extremo superior del soporte para asiento 274 que se sujeta selectivamente a un chaflán interior 280 en el extremo inferior del asiento segmentado 270. El soporte asiento 274 comprende un canal circunferencial 282. El soporte para asiento 274 además comprende dos sellos 254, un sello 254 llevado hacia afuera del pozo (p.ej., por encima) del canal 282 y el otro sello 254 llevado al interior del pozo (p.ej., por debajo) del canal 282, y los sellos 254 forman un sello de fluido entre el soporte para asiento 274 y la superficie
interior 212 del adaptador inferior 206. En esta modalidad y cuando está en modo de instalación como se muestra en la Figura 2, el soporte para asiento 274 se limita para moverse al interior del pozo mediante un pasador de seguridad 284 que se extiende desde el adaptador inferior 206 y se recibe dentro del canal 282. Por consiguiente, cada uno de entre el asiento 270, cubierta protectora 272, tubería coaxial 260, y pistón 246 son capturados entre el soporte para asiento 274 y el adaptador superior 204 debido a la limitación del movimiento del soporte para asiento 274.
El adaptador inferior 206 además comprende un puerto de relleno 286, un agujero de relleno 288, un receptáculo para dispositivo de medición 290, un agujero de purga 292, y un tapón 294. En esta modalidad, el puerto de relleno 286 comprende un dispositivo de válvula de retención alojado dentro de un agujero perforado radial formado en el adaptador inferior 206 que une el agujero de relleno 288 a un espacio exterior al adaptador inferior 206. El agujero de relleno 288 está formado como un agujero longitudinal sustancialmente cilindrico paralelo al eje central 202. El agujero de relleno 288 une el puerto de relleno 286 en comunicación de fluido con la cámara de fluido 268. Similarmente, el receptáculo para dispositivo de medición 290 está formado como un agujero longitudinal sustancialmente cilindrico que yace
sustancialmente paralelo al eje central 202. El receptáculo para dispositivo de medición 290 une la cámara de fluido 268 en comunicación de fluido con el agujero de purga 292. Además, el agujero de purga 292 está formado como un agujero longitudinal sustancialmente cilindrico que yace sustancialmente paralelo al eje central 202. El agujero de purga 292 se extiende desde el receptáculo para dispositivo de medición 290 a cada uno de entre un agujero para tapón 296 y un agujero para pasador de seguridad 298. En esta modalidad el agujero para tapón 296 es un agujero perforado radial formado en el adaptador inferior 206 que une el agujero de purga 292 a un espacio exterior al adaptador inferior 206. El agujero para pasador de seguridad 298 es un agujero perforado radial formado en el adaptador inferior 206 que une el agujero de purga 292 al agujero de flujo de tubería coaxial 216. Sin embargo, en el modo de instalación mostrado en la Figura 2, la comunicación de fluido entre el agujero de purga 292 y el agujero de flujo 216 se obstruye con el soporte para asiento 274, los sellos 254, y el pasador de seguridad 284.
El sistema de tubería coaxial 200 además comprende un dispositivo de medición de fluido 291 recibido al menos parcialmente dentro el receptáculo para dispositivo de medición 290. En esta modalidad el dispositivo de medición de fluido 291 es un limitador de fluido, por ejemplo un
limitador de fluido micro hidráulico de precisión o válvula de micro dispensación del tipo producido por The Lee Company de Westbrook, CT. Sin embargo, se apreciará que, en modalidades alternativas, se puede utilizar cualquier otro dispositivo de medición de fluidos adecuado. Por ejemplo, se puede utilizar cualquier dispositivo de electro fluido para bombear selectivamente y/o limitar el paso de fluidos a través del dispositivo. En otras modalidades alternativas, un dispositivo de medición de fluidos puede controlarse selectivamente por un operador y/o una computadora de manera que el paso de fluidos a través del dispositivo de medición se puede iniciar, detener, y/o se puede cambiar la velocidad de flujo de fluido a través del dispositivo. Tales dispositivos de medición de fluidos controlables pueden ser, por ejemplo, sustancialmente similares a los limitadores de fluidos producidos por The Lee Company. Entre los ejemplos adecuados disponibles comercialmente de tal dispositivo de medición de fluidos se incluye el JEVA1835424H y el
JEVA1835385H, disponibles comercialmente por The Lee Company.
El adaptador inferior 206 puede describirse que comprende un agujero central superior 300 que tiene un diámetro de agujero central superior 302, el agujero de captura para asiento 304 tiene un diámetro de agujero de captura para asiento 306, y un agujero central inferior 308
que tiene un diámetro de agujero central inferior 310. El agujero central superior 300 está unido al agujero central inferior 308 mediante el agujero de captura para asiento 304. En esta modalidad, el diámetro de agujero central superior 302 está diraensionado para ajustar estrechamente un exterior del soporte para asiento 274, y en una modalidad es aproximadamente igual al diámetro de la superficie exterior de la tubería coaxial 260. Sin embargo, el diámetro de agujero de captura para asiento 306 es sustancialmente más grande que el diámetro de agujero central superior 302, permitiendo de esta manera una expansión radial del asiento expandible 270 cuando el asiento expandible 270 ingresa al agujero de captura para asiento 304 como está descrito con mayor detalle más adelante. Sin embargo, el diámetro de agujero de captura para asiento 306 es sustancialmente más grande que el diámetro del agujero central superior 302, permitiendo de esta manera una expansión radial del asiento expandible 270 cuando el asiento expandible 270 ingresa al agujero de captura para asiento 304 como se describe con mayor detalle más adelante. Por consiguiente, como se describe con mayor detalle más adelante, aunque el soporte para asiento 274 ajusta estrechamente dentro del agujero central superior 300 y ajusta holgadamente dentro del diámetro del agujero de captura para asiento 306, el soporte
para siento 274 es muy grande como para ajustar dentro del agujero central inferior 308.
Ahora haciendo referencia a las Figuras 2-4, más adelante se describe un método para operar el sistema de tubería coaxial 200. Más generalmente, la Figura 2 muestra el sistema de tubería coaxial 200 en un "modo de instalación" donde la tubería coaxial 260 está limitada de moverse con relación a la caja con orificios 208 mediante el pasador de seguridad 284. La Figura 3 muestra el sistema de tubería coaxial 200 en un "modo de retardo" donde la tubería coaxial 260 ya no está limitada de movimiento con relación a la caja con orificios 208 mediante el pasador de seguridad 284 pero permanece limitada de tal movimiento debido a la presencia de un fluido dentro de la cámara de fluidos 268. Finalmente, la Figura 4 muestras sistema de tubería coaxial 200 en un "modo completamente abierto" donde la tubería coaxial 260 ya no obstruye un trayecto de fluido entre puertos 244 y el agujero de flujo de tubería coaxial 216, pero en cambio, se proporciona un trayecto de fluido entre los puertos 244 y el agujero de flujo de tubería coaxial 216 a través de ranuras 250 del pistón 246.
Ahora haciendo referencia la Figura 2, mientras el sistema de tubería coaxial 200 esté en el modo de instalación, cada uno de entre el pistón 246, la tubería
coaxial 260, la cubierta protectora 272, el asiento segmentado 270, y el soporte para siento 274 están limitados de movimiento a lo largo del eje central 202 por lo menos porque el pasador de seguridad 284 se ha recibido dentro del agujero para pasador de seguridad 298 del adaptador inferior 206 y dentro del canal circunferencial 282 del soporte para asiento 274. También en este modo de instalación, la cámara de baja presión 258 está provista con un volumen de fluido comprimible a presión atmosférica. Se apreciará que el fluido dentro de la cámara de baja presión 258 puede ser aire, nitrógeno gaseoso, o cualquier otro fluido comprimible adecuado. Dado que el fluido dentro de la cámara de baja presión 258 está a presión atmosférica, cuando el sistema de tubería coaxial 200 está ubicada en el interior del pozo, la presión de fluido dentro del agujero de flujo de tubería coaxial 216 es sustancialmente mayor que la presión dentro de la cámara de baja presión 258. Tal diferencial de presión se puede atribuir en parte al peso de la columna de fluido dentro del agujero de flujo de tubería coaxial 216, y en algunas circunstancias, también a presiones incrementadas dentro el agujero de flujo de tubería coaxial 216 causadas por la presurización del agujero de flujo de tubería coaxial
216 utilizando bombas. Además, se proporciona un fluido dentro de la cámara de fluidos 268. Generalmente, el fluido
se puede introducir en la cámara de fluidos 268 a través del puerto de relleno 286 y subsecuentemente a través del agujero de relleno 288. Durante tal llenado de la cámara de fluido 268, uno o más de los pasadores de seguridad 284 y el tapón 294 pueden removerse para permitir el egreso de otros fluidos o exceso del fluido de llenado. A partir de esto, el pasador de seguridad 284 y/o el tapón 294 se puede reemplazar para capturar el fluido dentro del agujero de relleno 288, la cámara de fluidos 268, el dispositivo de medición 291, y el agujero de purga 292. Con el sistema de tubería coaxial 200 y el modo de instalación descritos anteriormente, aunque el agujero de flujo de tubería coaxial 216 puede presurizarse, el movimiento de las porciones limitadas descritas anteriormente del sistema de tubería coaxial 200 permanece limitado.
Ahora haciendo referencia a la Figura 3, el obturador 276 puede hacerse pasar a través de la cadena de trabajo 112 hasta que el obturador 276 selle sustancialmente contra la cubierta protectora 272 (como se muestra la Figura 2), alternativamente, es la junta de asiento en modalidades donde una junta de asiento está presente. Con el obturador 276 colocado contra la cubierta protectora 272 y/o la junta de asiento, puede incrementarse la presión dentro el agujero de flujo de tubería coaxial 216 hacia afuera del pozo del
obturador hasta que el obturador 276 transmita suficiente fuerza a través de la cubierta protectora 272, el asiento segmentado 270, y el soporte para asiento 274 para causar que el pasador de seguridad 284 se parta. Una vez que se ha partido el pasador de seguridad 284, el obturador 276 impulsa la cubierta protectora 272, el asiento segmentado 270, y el soporte para asientos 274 al interior del pozo desde sus posiciones en modo de instalación. Sin embargo, aunque la tubería coaxial 260 ya no está limitada para moverse al interior del pozo con la cubierta protectora 272 y el asiento segmentado 270, se retarda el movimiento al interior del pozo de la tubería coaxial 260 y el pistón 246 encima de la tubería coaxial 260. Una vez que la cubierta protectora 272 y el asiento segmentado 270 ya no obstruyan el movimiento el interior del pozo del tubería coaxial 260, se puede denominar que el sistema de tubería coaxial 200 está en un "modo de retardo".
Más específicamente, el movimiento en el interior del pozo de la tubería coaxial 260 y el pistón 246 se retarda por la presencia de fluido dentro de la cámara de fluido 268. Con el sistema de tubería coaxial 200 en el modo de retardo, la presión relativamente baja dentro de la cámara de presión 258 en combinación con las presiones relativamente altas dentro el agujero de flujo de tubería coaxial 216 que actúa en el
extremo superior 253 del pistón 246, el pistón 246 es empujado en una dirección al interior del pozo. Sin embargo, el movimiento al interior del pozo del pistón 246 es obstruido por la tubería coaxial 260. No obstante, el movimiento al interior del pozo del obturador 276, la cubierta protectora 272, el asiento segmentado 270, y el soporte para asientos 274 no son limitados o retardados por la presencia de fluido dentro de la cámara de fluidos 268. En cambio, la cubierta protectora 272, el asiento segmentado 270, y el soporte para asientos 274 se mueven al interior del pozo hacia el agujero de captura para asientos 304 del adaptador inferior 206. Mientras está dentro del agujero de captura para asientos 304, la cubierta protectora 272 se expande, rasga, rompe, o desintegra, permitiendo de esta manera que el asiento segmentado 270 se expanda radialmente en las divisiones entre los segmentos (p.ej., 270a, 270b, y
270c) para coincidir sustancialmente con el diámetro de agujero de captura para asientos 306. En una modalidad donde una banda, correa, atadura, o similares se emplea para sostener juntos los segmentos (p.ej., 270a, 270b, y 270c) del asiento segmentado 270, tal banda, correa, o atadura puede similarmente expandirse, rasgarse, romperse, o desintegrarse para permitir que el asiento segmentado 270 se expanda. El soporte para asientos 274 es subsecuentemente capturado entre
el asiento expandido 270 y sustancialmente en una interfaz
(p.ej., un hombro formado) entre el agujero de captura para asientos 304 y el agujero central inferior 308. Por ejemplo, el diámetro exterior de soporte para asientos 274 es mayor que el diámetro del agujero central inferior 310. Una vez que el asiento 270 se expande suficientemente, el obturador 276 se libera para pasar a través del asiento expandido 270, a través del soporte para asientos 274, y hacia el agujero central inferior 308. En una modalidad alternativa, el asiento segmentado 270, los segmentos del mismo (270a, 270b, y 270c), la cubierta protectora 272, o combinaciones de los mismos se pueden configurar para desintegrarse cuando actúan sobre el obturador 276 como se describe anteriormente. En tal modalidad, los remanentes del asiento segmentado 270, los segmentos del mismo (p.ej., 270a, 270b, y 270c), o la cubierta protectora 272 pueden caer (p.ej., por la gravedad) o expulsarse (p.ej., por el movimiento de un fluido) del agujero de flujo de tubería coaxial 216. En cualquier modalidad cómo será explicado más adelante con mayor detalle, el obturador 276 entonces se libera para salir del sistema de tubería coaxial 200 influir más hacia el interior del pozo para interactuar con sistemas de tubería coaxial adicionales.
Aún después de la salida del obturador 276 del sistema de tubería coaxial 200, el movimiento hacia el interior del
pozo de la tubería coaxial 260 ocurre a una velocidad que depende de la velocidad en la que el fluido es permitido escapar de la cámara de fluido 268 a través del dispositivo de medición de fluidos 291. Se apreciará que puede escapar fluido de la cámara de fluidos 268 al pasar desde la cámara de fluidos 268 a través del dispositivo de medición de fluidos 291, a través del agujero de purga 292, a través del agujero para pasador de seguridad 298 alrededor de los remanentes del pasador de seguridad partidos 284, y hacia el agujero de flujo de tubería coaxial 216. Conforme disminuye el volumen de fluido dentro de la cámara de fluidos 268, la tubería coaxial 260 se mueve en una dirección al interior del pozo hasta que el hombro de sello superior 262 de la tubería coaxial 260 entra en contacto con el adaptador inferior 206 cerca del receptáculo para el dispositivo de medición 290. Se apreciará que los pasadores de seguridad o tornillos con agujeros centrales que proporcionan un trayecto de fluido conveniente se pueden utilizar en lugar del pasador de seguridad 284.
Ahora haciendo referencia a la Figura 4, cuando ha escapado sustancialmente todo el fluido de dentro de la cámara de fluidos 268, el sistema de tubería coaxial 200 está en un "modo completamente abierto". En el modo completamente abierto, el hombro del sello superior 262 de la tubería
coaxial 260 hace contacto con el adaptador inferior 206 de manera que la cámara de fluido 268 se elimina sustancialmente. Similarmente, en un modo completamente abierto, el hombro de sello superior 248 del pistón 246 está ubicado sustancialmente más al interior del pozo y ha comprimido el fluido dentro de la cámara de baja presión 258 de manera que el hombro de sello superior 248 está sustancialmente más cerca del hombro de la caja 236 de la caja con orificios 208. Con el pistón 246 en esta posición, las ranuras 250 están sustancialmente alineadas con los puertos 244 proporcionando de esta manera una comunicación de fluido entre el agujero de flujo de tubería coaxial 216 y los puertos 244. Se apreciará que el sistema de tubería coaxial 200 está configurado en varios "modos parcialmente abiertos" cuando el movimiento de los componentes del sistema de tubería coaxial 200 proporciona una comunicación de fluido entre el agujero de flujo de tubería coaxial 216 y los puertos 244 a un grado menor que el del "modo completamente abierto". Será además apreciado que con cualquier grado de comunicación de fluido entre el agujero de flujo de tubería coaxial 216 y los puertos 244, los fluidos pueden ser forzados a salir del sistema de tubería coaxial 200 a través de los puertos 244, o alternativamente, los fluidos pueden hacerse pasar hacia el sistema de tubería coaxial 200 a
través de los puertos 244.
Ahora haciendo referencia a la Figura 5, se muestra una vista en sección transversal de una modalidad alternativa de un sistema de tubería coaxial de estimulación y producción 400 (en lo sucesivo denominado como "sistema de tubería coaxial" 400). Muchos de los componentes del sistema de tubería coaxial 400 yacen sustancialmente coaxiales con un eje central 402 del sistema de tubería coaxial 400. El sistema de tubería coaxial 400 comprende un adaptador superior 404, un adaptador inferior 406, y una caja con orificios 408. La caja con orificios 408 está unida entre el adaptador superior 404 y el adaptador inferior 406. Juntas, las superficies interiores 410, 412 del adaptador superior
404 y del adaptador inferior 406, respectivamente, y la superficie interior de la caja con orificios 408 definen sustancialmente un agujero de flujo de tubería coaxial 416. El adaptador superior 404 comprende un collar 418, una porción de composición 420, y una interfaz de caja 422. El collar 418 está roscado internamente y de otra manera configurado para fijarse a un elemento de una cadena de trabajo, tal como por ejemplo, la cadena de trabajo 112, que está adyacente y en hacia afuera del pozo del sistema de tubería coaxial 400 mientras que la interfaz de caja 422 comprende roscas externas para sujetar la caja con orificios
408. El adaptador inferior 406 comprende una porción de composición 426 y una interfaz de caja 428. El adaptador inferior 406 está configurado (p.ej., roscado) para fijarse a un elemento de una cadena de trabajo que está adyacente y hacia el interior del pozo del sistema de tubería coaxial 400 mientras la interfaz de caja 428 comprende roscas externas para acoplarse a la caja con orificios 408.
La caja con orificios 408 es sustancialmente tubular en forma y comprende una interfaz de adaptador superior 430, un cuerpo central perforado 432, y una interfaz de adaptador inferior 434, cada uno tiene sustancialmente los mismos diámetros exteriores. La superficie exterior 414 de la caja con orificios 408 comprende un hombro de caja 436 entre una superficie interior superior 438 y los puertos 444. Una superficie interior inferior 440 está adyacente y debajo de la superficie interior superior 438, y la superficie interior inferior 440 comprende un diámetro más pequeño que la superficie interior superior 438. Como se explicará con más detalle más adelante, los puertos 444 son hoyos perforados que se extienden radialmente a través de la caja con orificios 408 y se utilizan selecti amente para proporcionar una comunicación de fluido entre el agujero de flujo de tubería coaxial 416 y un espacio inmediatamente exterior a la caja con orificios 408.
El sistema de tubería coaxial 400 además comprende una tubería coaxial 460 llevada dentro de la caja con orificios 408 debajo del adaptador superior 404. La tubería coaxial 460 está sustancialmente configurada como un tubo que comprende una sección superior 462 y una sección inferior 464. La sección inferior 464 comprende un diámetro exterior más pequeño que la sección superior 462. La sección inferior 464 comprende crestas o dientes 466. En esta modalidad y cuando está en modo de instalación como se muestra en la Figura 5, un extremo superior 468 de la tubería coaxial 460 apoya sustancialmente el adaptador superior 404 y se extiende al interior del pozo desde la misma, bloqueando de esta manera la comunicación de fluido entre los puertos 444 y el agujero de flujo de tubería coaxial 416.
El sistema de tubería coaxial 400 además comprende un pistón 446 llevado dentro de la caja con orificios 408. El pistón 446 está configurado sustancialmente como un tubo que comprende una porción superior 448 unida a una porción inferior 450 por un cuerpo central 452. En el modo de instalación, el pistón 446 apoya el adaptador inferior 406. Juntos, un extremo superior 453 del pistón 446, una sección de tubería coaxial superior 462, la superficie interior superior 438, la superficie interior inferior 440, y el extremo inferior del hombro de caja 436 forman una cámara de
empuje 451. En esta modalidad, un resorte comprimible 424 es recibido dentro de la cámara de empuje 451 y el resorte 424 está generalmente envuelto alrededor de la tubería coaxial 460. El pistón 446 además comprende un canal de anillo en c 454 para recibir un anillo en c 456 en el mismo. El pistón también comprende un receptáculo para pasador de seguridad 457 para recibir un pasador de seguridad 458 en el mismo. El pasador de seguridad 458 se extiende desde el receptáculo para pasador de seguridad 457 hacia una apertura similar de pasador de seguridad 459 que está formada en la tubería coaxial 460. Por consiguiente, en el modo de instalación mostrado en la Figura 5, el pistón 446 está limitado para moverse con relación a la tubería coaxial 460 mediante el pasador de seguridad 458. Ser apreciado que el anillo en c 456 comprende crestas o dientes 469 que complementan los dientes 466 de una manera que permite que el anillo en c 456 se deslice hacia arriba con relación a la tubería coaxial 460 pero no hacia abajo mientras los conjuntos de dientes 466,469 están acoplados entre sí.
El sistema tubería coaxial 400 además comprende un asiento segmentado 470 llevado dentro del pistón 446 y dentro de una porción superior del adaptador inferior 406. En la modalidad de la Figura 5, el asiento segmentado 470 está configurado sustancialmente como un tubo que comprende una
superficie de agujero interior 473 y un chaflán 471 en el extremo superior del asiento, estando el chaflán 471 configurado y/o dimensionado para sujetar y/o retener selectivamente un obturador de un tamaño y/o forma particulares (tal como el obturador 476). De manera similar al asiento segmentado 270 divulgado anteriormente con respecto a las Figuras 2-4, en la modalidad de la Figura 5 el asiento segmentado 470 puede estar dividido radialmente en segmentos con respecto al eje central 402. Por ejemplo, como el asiento segmentado 270 ilustrado en la Figura 2A, el asiento segmentado 470 está dividido en tres segmentos complementarios de aproximadamente igual tamaño, forma, y/o configuración. En una modalidad, los tres la segmentos complementarios (similares a los segmentos 270a, 270b, y 270c divulgados con respecto a la Figura 2A) juntos forman el asiento segmentado 470, cada uno de los segmentos que constituyen aproximadamente un tercio (p.ej., que se extienden radialmente unos 120°) del asiento segmentado 470. En una modalidad alternativa, un asiento segmentado como el asiento segmentado 470 puede comprender cualquier número de adecuado de segmentos divididos igualmente o desigualmente. Por ejemplo, un asiento segmentado puede comprender dos, cuatro, cinco, seis, o más segmentos radiales complementarios. El asiento segmentado 470 puede estar
formado de un material adecuado y de cualquier manera adecuada, por ejemplo, como se ha divulgado anteriormente con respecto al asiento segmentado 270 ilustrado en las Figuras 2-4. Ser apreciado que aunque el obturador 476 se muestra en la Figura 5 con el sistema de tubería coaxial 400 en un modo de instalación, en la mayoría de las aplicaciones de sistema de tubería coaxial 400, el sistema de tubería coaxial 400 se colocaría en el interior del pozo sin el obturador 476, y el obturador 476 se proporcionaría subsecuentemente como se discute más adelante con mayor detalle. Además, aunque el obturador 476 es una bola, un obturador de otras modalidades puede ser de cualquier otra forma adecuada o dispositivo para sellar contra una cubierta protectora 272 y/o una junta de asiento (de los cuales ambos serán discutidos más adelante) y obstruir flujo a través del agujero de flujo de tubería coaxial 216.
En una modalidad alternativa, un sistema de tubería coaxial como el sistema de tubería coaxial 200 puede comprender un asiento expandible. Tal asiento expandible puede estar construido de, por ejemplo pero sin limitación, un acero de baja aleación tal como el AISI 4140 ó 4130, y estar configurado generalmente para ser empujado radialmente hacia afuera de manera que si no se limita radialmente, se incrementa un diámetro (p.ej., exterior/interior) del asiento
270. En algunas modalidades, el asiento expandible puede estar construido de una longitud generalmente serpentina de AISI 4140. Por ejemplo, el asiento expandible puede comprender una pluralidad de bucles serpentinos entre porciones superior e inferior del asiento y continuar circunferencialmente para formar el asiento. En una modalidad, tal asiento expandible puede estar cubierto con una cubierta protectora 272 (cómo será discutido más adelante) y/o puede comprender una junta de asiento.
De manera similar al asiento segmentado 270 divulgado anteriormente con respecto a las Figuras 2-4, en la modalidad de la Figura 5, una o más superficies del asiento segmentado 470 están cubiertas por una cubierta protectora 472. Como el asiento segmentado 270 ilustrado en la Figura 2A, el asiento segmentado 470 cubre uno o más de los chaflanes 471 del asiento segmentado 470, el agujero interior 473 del asiento segmentado 470, una cara inferior 475 del asiento segmentado 470, o combinaciones de los mismos. En una modalidad alternativa, una cubierta protectora puede cubrir cualquiera o más de las superficies de un asiento segmentado 470, como se apreciará por un experimentado en la materia en vista de esta divulgación. En una modalidad, la cubierta protectora 472 puede formar una capa continua sobre las superficies del asiento segmentado 470 en comunicación de fluido con el
agujero de flujo de tubería coaxial 416, puede formarse de cualquier manera adecuada, y puede formarse de un material adecuado, por ejemplo como se divulga anteriormente con respecto al asiento segmentado 270 ilustrado de las Figuras 2-4. En resumen, toda la divulgación en este documento con respecto a la cubierta protectora 272 y al asiento segmentado 270 es aplicable a la cubierta protectora 472 y el asiento segmentado 470.
En una modalidad, el asiento segmentado 470 puede además comprender una junta de asiento que sirve para sellar contra un obturador. En algunas modalidades, la junta de asiento puede estar construida de caucho. En tal modalidad y modo de instalación, la junta de asiento puede capturarse sustancialmente entre el asiento expandióle y el extremo inferior de la tubería coaxial. En una modalidad, la cubierta protectora 472 puede servir tal como una junta, por ejemplo, al sujetar y/o sellar un obturador. En tal modalidad, la cubierta protectora 472 puede tener un espesor variable. Por ejemplo, la(s) superficie(s) de la cubierta protectora 472 configurada para sujetar el obturador (p.ej., chaflán 471) puede comprender un espesor mayor que una u otras superficies de la cubierta protectora 472.
El asiento 470 además comprende una apertura de pasador de seguridad de asiento 478 que está alineada radialmente con
y coaxial sustancialmente con una apertura de pasador de seguridad de pistón 480 similar formada en el pistón 446. Juntas, las aperturas 478,480 reciben un pasador de seguridad 482, limitando de esta manera el movimiento del asiento 470 con relación al pistón 446. Además, el pistón 446 comprende un receptáculo para conector 484 para recibir un conector 486. En el modo de instalación del sistema de tubería coaxial 400, el conector 486 es capturado dentro del receptáculo de conexión 484 entre el asiento 470 y la caja con orificios 408. Más específicamente, el conector 486 se extiende hacia un canal de conector 488 sustancialmente circunferencial formado en la caja con orificios 408, limitando de esta manera el movimiento del pistón 446 con relación a la caja con orificios 408. Por consiguiente, en el modo de instalación, con cada uno de los pasadores de seguridad 458, 482 y el conector 486 en su lugar como se ha descrito anteriormente, el pistón 446, la tubería coaxial 460, y el asiento 470 son todos sustancialmente bloqueados en posición con relación a la caja con orificios 408 y con relación entre sí de manera que se previene la comunicación de fluido entre el agujero de flujo de tubería coaxial 416 y los puertos 444.
El adaptador inferior 406 puede describirse que comprende un agujero central superior 490 que tiene un diámetro de agujero central superior 492 y un agujero de
captura para asiento 494 que tiene un diámetro de agujero de captura para asiento 496 unido al 490. En esta modalidad, el diámetro de agujero central superior 492 está dimensionado para ajustar estrechamente un exterior del asiento 470, y, en una modalidad, es aproximadamente igual al diámetro de la superficie exterior de la sección de tubería coaxial inferior 464. Sin embargo, el diámetro de agujero de captura para asiento 496 es sustancialmente más grande que el diámetro de agujero central superior 492, permitiendo de esta manera una expansión radial del asiento expandióle 470 cuando el asiento expandióle 470 ingresa al agujero de captura para asiento 494 como se describe con mayor detalle más adelante.
Ahora haciendo referencia a las Figuras 5-8, se describe más adelante un método para operar el sistema de tubería coaxial 400. Más generalmente la Figura 5 muestra el sistema de tubería coaxial 400 en un "modo de instalación" donde la tubería coaxial 460 está en posición con relación a la caja con orificios 408 y de manera que la tubería coaxial 460 previene una comunicación de fluido entre el agujero de flujo de tubería coaxial 416 y los puertos 444. Se apreciará que la tubería coaxial 460 puede estar equilibrada en presión. La Figura 6 muestra el sistema de tubería coaxial 400 en otra etapa del modo de instalación donde la tubería coaxial 460 ya no está limitada de movimiento con relación a la caja con
orificios 408 por el pasador de seguridad 482 o el conector 486, pero permanece limitada de tal movimiento debido a la presencia del pasador de seguridad 458. En el caso donde la tubería coaxial 460 está equilibrada en presión, el pasador 458 puede utilizarse primariamente para prevenir un movimiento inadvertido de la tubería coaxial 460 debido a dejar caer accidentalmente la herramienta u otras acciones no deseadas que causan que la tubería coaxial 460 se mueva debido a las fuerzas de momento no deseadas. La Figura 7 muestra el sistema de tubería coaxial 400 en un "modo de retardo" donde el movimiento de la tubería coaxial 460 con relación a la caja con orificios 408 todavía no ha ocurrido pero donde tal movimiento es contingente luego de la ocurrencia de una condición de pozo seleccionada. En esta modalidad, la condición de pozos seleccionada es la ocurrencia de una reducción suficiente de presión de fluido dentro del agujero de flujo 416 seguido de alcanzar del modo mostrado en la Figura 6. Finalmente, la Figura 8 muestra el sistema de tubería coaxial 400 en un "modo completamente abierto" donde la tubería coaxial 460 ya no obstruye un trayecto de fluido entre puertos 444 y el agujero de flujo de tubería coaxial 416, pero en cambio, se proporciona un trayecto de fluido máximo entre los puertos 444 y el agujero de flujo de tubería coaxial 416.
Ahora haciendo referencia a la Figura 5, mientras el sistema de tubería coaxial 400 está en el modo de instalación, cada uno de entre el pistón 446, la tubería coaxial 460, la cubierta protectora 472, el asiento 470 son todos limitados de movimiento a lo largo del eje central 402 al menos porque los pasadores de seguridad 482,458 bloquean el asiento 470, el pistón 446, la tubería coaxial 460 con relación a la caja con orificios 408. En esta modalidad, el conector 486 además limita el movimiento del pistón 446 con relación a la caja con orificios 408 porque el conector 486 está capturado dentro del receptáculo para conector 484 del pistón 446 y entre el asiento 470 y la caja con orificios 408. Más específicamente, el conector 486 está capturado dentro del canal de conector 488, previniendo de esta manera el movimiento del pistón 446 con relación a la caja con orificios 408. Además, en el modo de instalación, el resorte 424 está comprimido parcialmente a lo largo del eje central 402, empujando de esta manera el pistón 446 hacia abajo y alejándolo del hombro de la caja 436. Se apreciará que en modalidades alternativas, la cámara de empuje 451 puede estar sellada adecuadamente para permitir que el contenido de fluidos presurizados suministre tal empuje del pistón 446. Por ejemplo, una carga de nitrógeno se puede contener dentro de tal modalidad alternativa. Se apreciará que la cámara de
empuje 451, en modalidades alternativas, puede comprender uno o dos resortes tal como el resorte 424 y tal fluido presurizado.
Ahora hacienda referencia a la Figura 6, el obturador puede hacerse pasar a través de una cadena de trabajo tal como la cadena de trabajo 112 hasta que el obturador 476 selle sustancialmente contra la cubierta protectora 472 (como se muestra en la Figura 5), alternativamente, es la junta de asiento en modalidades donde está presente una junta de asiento. Con el obturador 476 colocado contra la cubierta protectora 472 y/o la junta de asiento, la presión dentro del agujero de flujo de tubería coaxial 416 se puede incrementar hacia afuera del pozo del obturador 476 hasta que el obturador 476 transmite suficiente fuerza a través de la cubierta protectora 472 y el asiento 470 para causar que el pasador de seguridad 482 se parta. Una vez que se haya partido el pasador de seguridad 482, el obturador 476 impulsa la cubierta protectora 472 y el asiento 470 al interior del pozo desde sus posiciones en el modo de instalación. Tal movimiento al interior del pozo del asiento 470 descubre el conector 486, deshabilitando la función de bloqueo posicional proporcionado formalmente por el conector 486. No obstante, aunque el pistón 446 ya no está limitado de movimiento hacia arriba del pozo mediante la cubierta protectora 472, el
asiento 470, y el conector 486, el pistón permanecen bloqueados en posición por la fuerza de resorte del resorte 424 y el pasador de seguridad 458. Por consiguiente, el sistema de tubería coaxial permanece en un modo equilibrado o bloqueado, aunque haya una configuración o etapa diferente del modo de instalación. Se apreciará que el obturador 476, la cubierta protectora 472, y el asiento 470 continúan un movimiento hacia abajo hacia delante e interactúan con el agujero de captura para asiento 494 de la misma manera sustancialmente que el obturador 276, la cubierta protectora 272, y el asiento 270 se mueven hacia delante e interactúan con el agujero de captura para asiento 304, como se ha divulgado anteriormente haciendo referencia las Figuras 2-4.
Ahora haciendo referencia a la Figura 7, para iniciar otra transición desde el modo de instalación al modo de retardo, se incrementa la presión dentro del agujero de flujo 416 hasta que el pistón 446 es forzado hacia arriba y a partir el pasador de seguridad 458. Después de tal partición del pasador de seguridad 458, el pistón 446 se mueve hacia arriba hacia el hombro de caja 436, comprimiendo más de esta manera el resorte 424. Con un movimiento suficiente hacia arriba del pistón 446, la porción inferior 450 del pistón 446 apoya la sección de tubería coaxial superior 462. Conforme el pistón 446 viaja a tal empalme, los dientes 469 del anillo en
c 456 sujetan los dientes 466 de la sección de tubería coaxial inferior 464. El empalme entre la porción inferior 450 del pistón 446 y la sección de tubería coaxial superior 446 previenen otro movimiento del pistón 446 con relación a la tubería coaxial 460. El acoplamiento de los dientes 469,466 previene cualquier movimiento subsecuente del pistón 446 hacia abajo con relación a la tubería coaxial 460. Por consiguiente, el pistón 446 se bloqueará en posición con relación a la tubería coaxial 460 y el sistema de tubería coaxial 400 puede denominarse que está en un modo de retardo.
Mientras está en el modo de retardo, el sistema de tubería coaxial 400 está configurado para dejar de cubrir los puertos 444 con la tubería coaxial 460 en respuesta a una reducción adecuada en presión de fluido dentro del agujero de flujo 416. Por ejemplo, con la presión dentro del agujero de flujo 416 se reduce adecuadamente, la fuerza del resorte proporcionada por el resorte 424 al final se somete a la fuerza hacia arriba aplicada contra el pistón 446 que se genera por la presión de fluido dentro del agujero de flujo 416. Teniendo una reducción continua de presión dentro del agujero de flujo 416, el resorte 424 fuerza el pistón 446 hacia abajo. Puesto que el pistón 446 ahora está bloqueado a la tubería coaxial 460 mediante el anillo en c 456, la tubería coaxial también es forzada hacia abajo. Tal
movimiento hacia debajo de la tubería coaxial 460 descubre los puertos 444, proporcionando de esta manera una comunicación de fluido entre el agujero de flujo 416 y los puertos 444. Cuando el pistón 446 regresa a su posición de empalme contra el adaptador inferior 406, el sistema tubería coaxial 400 se denomina que está en modo completamente abierto. El sistema de tubería coaxial 400 se muestra en un modo completamente abierto en la Figura 8.
En algunas modalidades, operar un sistema de servicio de pozos tal como el sistema de servicio de pozos 100 puede comprender proporcionar un primer sistema de tubería coaxial (p.ej., del tipo de los sistemas de tubería coaxial 200, 400) en un pozo y proporcionar un segundo sistema de tubería coaxial en un pozo hacia el interior del pozo del primer sistema de tubería coaxial. Después, se pueden utilizar bombas de servicio de pozos y/u otro equipo para producir un flujo de fluido a través de los agujeros de flujo de tubería coaxial del primer y segundo sistemas de tubería coaxial. Subsecuentemente, se puede introducir un obturador en el flujo de fluido de manera que el obturador viaja al interior del pozo para sujetarse con el asiento del primer sistema de tubería coaxial. Cuando el obturador primero entra en contacto con el asiento del primer sistema de tubería coaxial, cada uno de entre el primer sistema de tubería
coaxial y el segundo sistema de tubería coaxial está en uno de los modos de instalación descritos anteriormente de manera que no hay una comunicación de fluido sustancial entre los agujeros de flujo de tubería coaxial y un área externa del mismo (p.ej., un anillo del pozo y/o una perforación, fractura, o trayecto de flujo dentro de la formación) a través de cajas con orificios de los sistemas de tubería coaxial. Por consiguiente, la presión de fluido se puede incrementar para causar el desbloqueo de un limitador del primer sistema de tubería coaxial como está descrito en una de las maneras descritas anteriormente, haciendo transición de esta manera el primer sistema de tubería coaxial del primer modo de instalación a uno de los modos de retardo descritos anteriormente.
En algunas modalidades, el flujo y presión de fluido se pueden mantener de manera que el obturador pase a través del primer sistema de tubería coaxial de la manera descrita anteriormente subsecuentemente sujeta el asiento del segundo sistema de tubería coaxial. El modo de retardo de operación del primer sistema de tubería coaxial previene una comunicación de fluido entre el agujero de flujo de tubería coaxial de la primera tubería coaxial y el anillo del pozo, asegurando de esta manera que una pérdida de presión atribuible a tal comunicación de fluido no prevenga la
presurización subsecuente dentro el agujero de flujo de tubería coaxial del segundo sistema de tubería coaxial. Por consiguiente, la presión de fluido hacia afuera del pozo del obturador se puede incrementar a través como sea necesario para desbloquear un limitador de segundo sistema de tubería coaxial de una de las maneras descritas anteriormente. Estando el primer y segundo sistemas de tubería coaxial bloqueados y en sus respectivos modos de retardo, los modos de retardo de operación se pueden emplear para después de esto proporcionar y/o incrementar la comunicación de fluido entre los agujeros de flujo de tubería coaxial y el anillo próximo del pozo y/o la formación circundante sin impactar adversamente una capacidad para desbloquear cualquiera de entre el primer y segundo sistema se tubería coaxial.
Además, se apreciará que una o más de las funciones de los sistemas de tubería coaxial se pueden configurar para causar que uno o más de los sistemas de tubería coaxial ubicados relativamente hacia afuera del pozo tengan periodos de retardo más largos antes de permitir una comunicación de fluido sustancialmente entre el agujero de flujo de tubería coaxial y el anillo en comparación con el periodo de retardo proporcionado por uno o más sistemas de tubería coaxial ubicados relativamente hacia el interior del pozo. Por ejemplo, el volumen de la cámara de fluido 268, la cantidad
de y/o tipo de fluido colocado dentro de la cámara de fluidos 268, el dispositivo de medición de fluidos 291, y/u otras funciones del primer sistema de tubería coaxial se pueden elegir diferentemente y/o en combinaciones diferentes a los componentes relacionados del segundo sistema de tubería coaxial con el objetivo de retardar adecuadamente una provisión de la comunicación de fluido descrita anteriormente por medio del primer sistema de tubería coaxial hasta que el segundo sistema de tubería coaxial sea desbloqueado y/o de otro modo haga transición a un modo de retardo de operación, hasta que la provisión de la comunicación de fluido al anillo y/o la formación por medio del segundo sistema de tubería coaxial, y/o hasta que una cantidad predeterminada de tiempo después de la provisión de la comunicación de fluido por medio del segundo sistema de tubería coaxial. En algunas modalidades, tales primer y segundo sistemas de tubería coaxial pueden estar configurados para permitir sustancialmente ocurrencias simultáneas y/o superpuestas para proporcionar una comunicación sustancial de fluido (p.ej., comunicación sustancial de fluido y/o logro del modo completamente abierto antes mencionado). Sin embargo, en otras modalidades, el segundo sistema de tubería coaxial puede proporcionar tal comunicación de fluido antes de que tal comunicación de fluido sea provista por el primer sistema
de tubería coaxial.
Ahora haciendo referencia a la Figura 1, se describen uno o más métodos para servir pozos 114 utilizando un sistema de servicio 100. En algunos casos, el sistema de servicio de pozos 100 puede utilizarse para tratar una o más de las zonas seleccionadas 150, primera, segunda, tercera, cuarta, y quinta zonas 150a-150e al proporcionar selectivamente una comunicación de fluido por medio de (p.ej., abrir) uno o más sistemas de tubería coaxial (p.ej., sistemas de tubería coaxial 200 y 200a-200e) asociados con una zona dada. Más específicamente, al emplear el método antes mencionado para operar sistemas de tubería coaxial individuales tales como sistemas de tubería coaxial 200 y/o 400, cualquiera de las zonas 150, 150a-150e puede tratarse utilizando los sistemas de tubería coaxial asociados respectivos 200 y 200a-200e. Se apreciará que las zonas 150, 150a-150e se pueden aislar entre sí, por ejemplo por medio de empaquetadores hinchables, empaquetadores mecánicos, tapones de arena, composiciones sellantes (p.ej., cemento), o combinaciones de los mismos. En una modalidad donde la operación de un primer y segundo sistemas de tubería coaxial se discute, debería apreciarse que una pluralidad de sistemas de tubería coaxial (p.ej., un tercer, cuarto, quinto, etc. sistemas de tubería coaxial) se puede operar similarmente a un tratamiento selectivo de una
pluralidad de zonas (p.ej., una tercera, cuarta, quinta, etc. zonas de tratamiento), por ejemplo, como se discute más adelante con respecto a la Figura 1.
En una primera modalidad, se proporciona un método para llevar a cabo una operación de servicio de pozos al servir individualmente una pluralidad de zonas de una formación subterránea con una pluralidad de sistemas de tubería coaxial asociados. En tal modalidad, los sistemas de tubería coaxial 200 y 200a-200e se pueden configurar sustancialmente similar al sistema de tubería coaxial 200 descrito anteriormente. Los sistemas de tubería coaxial 200 y 200a-200e pueden estar provistos con asientos configurados ara interactuar con un obturador de una primera configuración y/o tamaño (p.cj., una bola sencilla y/o múltiples bolas del mismo tamaño y configuración). Los sistemas de tubería coaxial 200 y 200a-200e comprenden el sistema de retardo de medición de fluido y cada uno de los varios sistemas de tubería coaxial se pueden configurar con un dispositivo de medición de tratamiento elegido para proporcionar una comunicación de fluido por medio de un sistema de tubería coaxial particular dentro de un transcurso de tiempo seleccionable después de hacer transición del modo de instalación al modo de retardo. Cada sistema de tubería coaxial se puede configurar para hacer transición del modo de retardo al modo completamente abierto
y proporcionar de esta manera una comunicación de fluido en una cantidad de tiempo igual a la suma de la cantidad de tiempo necesario para provocar la transición de todas las tuberías coaxiales ubicadas más hacia el interior del pozo de ese sistema de tubería coaxial del modo de instalación al modo de retardo (por ejemplo, al sujetar un obturador como se ha descrito anteriormente) y llevar a cabo una operación de servicio deseada con respecto a la(s) zona(s) asociada(s) con ese(os) sistema(s) de tubería coaxial; adicionalmente, un operador puede elegir establecer una cantidad extra de tiempo como un "margen de seguridad" (p.ej., para asegurar la terminación de tales operaciones). Adicionalmente, en una modalidad donde zonas sucesivas serán tratadas, puede ser necesario permitir tiempo adicional para limitar la comunicación de fluido a una zona tratada previamente (p.ej., luego de la terminación de las operaciones de servicio con respecto a esa zona). Por ejemplo, puede ser necesario permitir tiempo para llevar a cabo un "arenamiento" con respecto a una zona particular, como se discute más adelante. Por ejemplo, donde un tiempo estimado de viaje de un obturador entre sistemas de tubería coaxial adyacentes es de unos 10 minutos, donde un tiempo estimado para llevar a cabo una operación de servicio es de aproximadamente 1 hora y 40 minutos, y donde el operador desea tener 10 minutos
adicionales como un margen de seguridad, cada sistema de tubería coaxial puede configurarse para hacer transición del modo de retardo al modo completamente abierto unas 2 horas inmediatamente después de que el sistema de tubería coaxial va al interior del pozo desde ese sistema. Haciendo referencia otra vez a la Figura 1, en tal ejemplo, el sistema de tubería coaxial más al interior del pozo (200a) se puede configurar para hacer transición del modo de retardo al modo completamente abierto solo un poco después de haberse provocado su transición del modo de instalación al modo de retardo (p.ej., inmediatamente, dentro de unos 30 segundos, dentro de aproximadamente 1 minuto, o dentro de unos 5 minutos); el segundo sistema de tubería coaxial más al interior del pozo (200b) puede configurarse para hacer transición al modo completamente abierto en unas 2 horas, el tercer sistema de tubería coaxial más al interior del pozo (200c) puede estar configurado para hacer transición al modo totalmente abierto en unas 4 horas, el cuarto sistema de tubería coaxial más al interior del pozo (200d) puede estar configurado para . hacer transición al modo completamente abierto en unas 6 horas, el quinto sistema de tubería coaxial más al interior del pozo (200e) puede estar configurado para hacer transición al modo completamente abierto en unas 8 horas, y el sexto sistema de tubería coaxial más al nterior
del pozo puede haber hecho transición al modo completamente abierto en unas 10 horas. En varias modalidades alternativas, cualquiera o más de los sistemas de tubería coaxial (p.ej., 200 y 200a-200e) puede estar configurado para abrirse dentro de aproximadamente 1 segundo después de haber hecho transición del modo de instalación al modo de retardo, alternativamente, dentro de unos 30 segundos, 1 minuto, 5 minutos, 15 minutos, 30 minutos, 1 hora, 20 horas, 3 horas, 4 horas, 6 horas, 8 horas, 10 horas, 12 horas, 14 horas, 16 horas, 18 horas, 20 horas, 24 horas o cualquier cantidad de tiempo para alcanzar un perfil de tratamiento dado, como será discutido más adelante en este documento.
En una modalidad alternativa, los sistemas de tubería coaxial 200 y 200b-200e están configurados sustancialmente similares al sistema de tubería coaxial 200 descrito anteriormente, y el sistema de tubería coaxial 200a está configurado sustancialmente similar al sistema de tubería coaxial 400 descrito anteriormente. Los sistemas de tubería coaxial 200 y 200a-200e pueden estar provistos con asientos configurados para interactuar con un obturador de una primera configuración y/o tamaño. Los sistemas de tubería coaxial 200 y 200b-200e comprenden el sistema de retardo de medición de fluido y cada uno de los varios sistemas puede estar configurado con un dispositivo de medición de fluido elegido
para proporcionar una comunicación de fluido por medio de ese sistema de tubería coaxial particular dentro de una cantidad seleccionable de tiempo antes de hacer su transición del modo de instalación al modo de retardo, como se ha descrito anteriormente. El sistema de tubería coaxial más al interior del pozo (200a) puede estar configurado para hacer transición del modo de retardo al modo completamente abierto luego de una reducción adecuada en presión de fluido dentro del agujero de flujo de ese sistema de tubería coaxial, como se ha descrito anteriormente con referencia al sistema de tubería coaxial 400. En tal modalidad alternativa, el sistema de tubería coaxial más al interior del pozo (200a) puede hacer transición del modo de retardo al modo completamente abierto poco después de haber hecho transición al modo de retardo. Los sistemas de tubería coaxial que están más hacia afuera del pozo pueden hacer su transición del modo de retardo al modo completamente abierto a un transcurso de tiempo seleccionable después del mismo, como se ha descrito anteriormente.
En otras palabras, en cualquiera de las modalidades, los positivos de medición de fluidos puede seleccionarse de manera que ningún sistema de tubería coaxial proporcionará comunicación de fluido entre sus respectivos agujero de flujo y puertos hasta que cada uno de los sistemas de tubería
coaxial más al interior del pozo de ese sistema de tubería coaxial particular haya logrado hacer transición del modo de retardo al modo completamente abierto y/o hasta que una cantidad predeterminada de tiempo haya pasado. Tal configuración se puede emplear donde es deseable tratar zonas múltiples (p.ej., zonas 150 y 150a-150e) individualmente y para activar los sistemas de tubería coaxial asociados utilizando un obturador sencillo, evitando de esta manera la necesidad de introducir y remover múltiples obturadores a través de una cadena de trabajo tal como una cadena de trabajo 112. Adicionalmente, dado que un tamaño y/o configuración sencilla de un obturador se puede emplear con respecto a múltiples (p.ej., todos) sistemas de tubería coaxial una cadena de trabajo común, el tamaño del paso de flujo (p.ej., el diámetro de un agujero de flujo) a través de esa cadena de trabajo puede ser más consistente, eliminando o disminuyendo las limitaciones de movimiento del fluido a través de la cadena de trabajo. Como tal, puede haber pocas derivaciones con respecto al caudal de un fluido.
En cualquiera de estas modalidades, un método para llevar a cabo una operación de servicio de pozos puede comprender proporcionar una cadena trabajo que comprende una pluralidad de sistemas de tubería coaxial en una configuración como se ha descrito anteriormente y posicionar
la cadena de trabajo dentro del pozo de tal manera que uno o más de la pluralidad de sistemas de tubería coaxial está posicionado próximo y/o sustancialmente adyacente a una o más de las zonas (p.ej., zonas derivadas) que serán servidas. Las zonas se pueden aislar, por ejemplo al accionar uno o más empacadores o dispositivos de aislamiento similares.
Después, cuando se va a proporcionar una comunicación de fluido por medio de los sistemas de tubería coaxial 200 y 200a-200e, se introduce un obturador como el obturador 276 configurado y/o dimensionado para interactuar con los asientos de los sistemas de tubería coaxial se introduce en y se hace pasar a través de la cadena de trabajo 112 hasta que el obturador 276 alcanza el sistema de tubería coaxial relativamente más hacia afuera del pozo 200 y sujeta un asiento como el asiento 270 de ese sistema de tubería coaxial. El bombeo continuo puede incrementar la presión aplicada contra el asiento 270 causando que el sistema de tubería coaxial haga transición del modo de instalación al modo de retardo y el obturador pase a través de sistema de tubería coaxial, como se ha descrito anteriormente. Entonces el obturador puede continuar moviéndose a través de la cadena de trabajo para sujetarse similarmente y provocar la transición de los sistemas de tubería coaxial 200a-200e al modo de retardo. Cuando todos los sistemas de tubería coaxial
200 y 200a-200e han hecho transición al modo de retardo, puede hacerse la transición de los sistemas de tubería coaxial del modo de retardo al completamente abierto en el orden en el que la zona o zonas asociadas con un sistema de tubería coaxial se van a servir. En una modalidad, las zonas pueden servirse comenzando con la zona relativamente más al interior del pozo (150a) y trabajar progresivamente hacia zonas menos en el interior del pozo (p.ej., 150b, 150c, 150d, 150e, entonces 150). Se logra servir una zona particular al hacerse la transición del sistema de tubería coaxial asociado con esa zona al modo completamente abierto y comunicar un fluido de servicio a esa zona por medio de puertos del sistema de tubería coaxial. En una modalidad donde sistemas de tubería coaxial 200 y 200a-200e de la Figura 1 están configurados sustancialmente similar al sistema de tubería coaxial 200 de la Figura 2, se puede lograr la transición del sistema de tubería coaxial 200a (la cual está asociada con la zona 150a) al modo completamente abierto al esperar la cantidad presente de tiempo que sigue del bloqueo del sistema de tubería coaxial 200a mientras el sistema de medición de fluidos permite que el sistema de tubería coaxial abra, como se ha descrito anteriormente. Con el sistema de tubería coaxial 200a completamente abierto, se puede hacer comunicar un fluido de servicio a la zona asociada (150a). En una
modalidad donde los sistemas de tubería coaxial 200 y 200b-200e están configurados sustancialmente similar al sistema de tubería coaxial 200 y el sistema de tubería coaxial 200a está configurado sustancialmente similar al sistema de tubería coaxial 400, la transición del sistema de tubería coaxial 200a al modo completamente abierto se puede lograr al permitir una reducción de presión dentro del agujero de flujo del sistema de tubería coaxial, como se ha descrito anteriormente.
Alguien experimentado en la materia apreciará que el fluido de servicio comunicado a la zona puede seleccionarse dependiendo de la operación de servicio que se va llevar a cabo. Entre los ejemplos no limitativos de tales fluidos de servicio se incluye un fluido de facturación, un fluido inyección a chorro o de perforación, un acidificante, un fluido de inyección, un fluido de pérdida de fluido, una composición sellante, o similares.
Como puede apreciarse por un experimentado en la materia en vista de esta divulgación, cuando se ha dado servicio a una zona, puede ser deseable limitar la comunicación de fluido con esa zona, por ejemplo, de manera que un fluido de servicio puede hacerse comunicar a otra zona. En una modalidad, cuando se ha terminado la operación de servicio con respecto a la zona relativamente más al interior del pozo
(150a), un operador puede limitar la comunicación de fluido con la zona 150a (p.ej., por medio del sistema de tubería coaxial 200a) al causar intencionalmente un "arenamiento" o tapón de arena. Como se apreciará por un experimentado en la materia en vista de esta divulgación, un "arenamiento" se refiere a una condición donde un material sólido y/o particulado llevado dentro de un fluido de servicio crea un "puente" que limita el flujo de fluido a través de un trayecto de flujo. Al arenar los trayectos de flujo a una zona, la comunicación de fluido a la zona puede limitarse de manera que el fluido se puede dirigir a una u otras de las zonas.
Cuando se ha limitado la comunicación de fluido, la operación de servicio puede proceder con respecto a las zonas adicionales (p.ej., 150b-150e y 150) y los sistemas de tubería coaxial asociados (p.ej., 200b-200e y 200). Como se ha divulgado anteriormente, sistemas de tubería coaxial adicionales harán transición al modo completamente abierto a intervalos de tiempo preconfigurados después de la transición del modo de instalación al modo de retardo, proporcionando de esta manera una comunicación de fluido con la zona asociada y permitiendo que la zona sea servida. Seguido de la terminación del servicio de una zona dada, cuando la operación de servicio se ha terminado con respecto a todas
las zonas, el material sólido y/o particulado empleado para limitar la comunicación de fluido con una o más de las zonas se puede remover, por ejemplo, para permitir el flujo de fluido de producción de pozos hacia los agujeros de flujo de los sistemas de tubería coaxial abiertos a través de los puertos de los sistemas de tubería coaxial abiertos.
En una modalidad alternativa, empleando los sistemas y/o métodos divulgados en este documento, varias zonas de tratamiento se pueden tratar y/o servir en una secuencia adecuada, es decir, un perfil de tratamiento dado. Tal perfil de tratamiento se puede determinar y una pluralidad de sistemas de tubería coaxial como la tubería coaxial 200 se puede configurar (p.ej., por medio de mecanismos de retardo de tiempo adecuados, como se ha divulgado en este documento) para lograr ese perfil particular. Por ejemplo, en una modalidad donde un operador desea tratar tres zonas de una formación comenzando con la zona más baja, seguida por la zona de más arriba, seguida por la zona intermedia, se pueden posicionar tres sistemas de tubería coaxial, del tipo divulgado en este documento, próximos a cada zona. El primer sistema de tubería coaxial (p.ej., próximo a la zona más baja) puede estar configurado para abrir primero, el tercer sistema de tubería coaxial (p.ej., próximo a la zona más arriba) puede estar configurado para abrir en segundo lugar
(p.ej., permitiendo suficiente tiempo para completar la operación de servicio con respecto a la primera zona y obstruir la comunicación de fluido por medio del primer sistema de tubería coaxial) y el segundo sistema de tubería coaxial (p.ej., próximo a la zona intermedia) puede estar configurado para abrir al final (p.ej., permitiendo suficiente tiempo para completar la operación de servicio con respecto a la primera y segunda zonas y obstruir la comunicación de fluido por medio del primero y segundo sistemas de tubería coaxial).
Aunque la siguiente discusión se refiere al accionamiento de dos grupos de tuberías coaxiales (cada grupo tiene tres tuberías coaxiales), debería entenderse que tal descripción no es limitativa y que cualquier número y/o grupo adecuado de tuberías coaxiales se puede accionar en etapas de tratamiento correspondientes. En una segunda modalidad donde se desea el tratamiento a zonas 150a, 150b, y 150c sin el tratamiento a zonas 150d, 150e, y 150, los sistemas de tubería coaxial están configurados sustancialmente similar al sistema de tubería coaxial 200 descrito anteriormente. En tal modalidad, los sistemas de tubería coaxial 200a, 200b, y 200c pueden estar provistos con asientos configurados para interactuar con un obturador de una primera configuración y/o tamaño mientras los sistemas de tubería coaxial 200d, 200e, y
200 están configurados para no interactuar con el obturador que tiene la primera configuración. Por consiguiente, los sistemas de tubería coaxial 200a, 200b, y 200c pudieron haberse hecho transición del modo de instalación al modo de retardo al pasar el obturador que tiene una primera configuración a través de los sistemas de tubería coaxial hacia afuera del pozo 200, 200e, y 200d y hacia una sujeción sucesiva con sistemas de tubería coaxial 200c, 200b, y 200a. Puesto que los sistemas de tubería coaxial 200a-200c comprenden el sistema de retardo de medición de fluido, los varios sistemas de tubería coaxial pueden estar configurados con dispositivos de medición de fluido elegidos para proporcionar una apertura controlada y/o relativamente más lenta de los sistemas de tubería coaxial. Por ejemplo, los dispositivos de medición de fluido se pueden seleccionar de manera que ninguno de los sistemas de tubería coaxial 200a-200c realmente proporcione una comunicación de fluido entre sus respectivos agujeros de flujo y puertos antes de que cada uno de los sistemas de tubería coaxial 200a-200c haya logrado la transición del modo de instalación al modo de retardo. En otras palabras, los sistemas de retardo pueden estar configurados para asegurar que cada uno de los sistemas de tubería coaxial 200a-200c se ha desbloqueado por el obturador antes de tal comunicación de fluido.
Para lograr el tratamiento de zonas 150a, 150b, y 150c mencionado anteriormente, se apreciará que para prevenir una pérdida de fluido y/o presión de fluido a través de puertos de sistemas de tubería coaxial 200c, 200b, cada uno de los sistemas de tubería coaxial 200c, 200b puede estar provisto con un dispositivo de medición de fluido que retarda tal pérdida hasta que el obturador haya desbloqueado el sistema de tubería coaxial 200a. Además se apreciará que los sistemas de tubería coaxial individuales pueden estar configurados para proporcionar retardos relativamente más largos (p.ej., el tiempo de cuando un sistema de tubería coaxial es desbloqueado al tiempo que el sistema de tubería coaxial permite el flujo de fluido a través de sus puertos) en respuesta a la ubicación del sistema de tubería coaxial que está ubicado relativamente más hacia afuera del pozo de un sistema de tubería coaxial final que se debe desbloquear durante la operación (p.ej., en este caso, el sistema de tubería coaxial 200a) . Por consiguiente, en algunas modalidades, un sistema de tubería coaxial 200c puede estar configurado para proporcionar un retardo mayor que el retardo proporcionado por el sistema de tubería coaxial 200b. Por ejemplo, en algunas modalidades donde un tiempo estimado de viaje de un obturador desde el sistema de tubería coaxial
200c al sistema de tubería coaxial 200b es de unos 10 minutos
y un tiempo estimado de viaje desde el sistema de tubería coaxial 200b al sistema de tubería coaxial 200a también es de unos 10 minutos, el sistema de tubería coaxial 200c puede estar provisto con un retardo de por lo menos unos 20 minutos. El retardo de 20 minutos puede asegurar que el obturador pueda alcanzar y desbloquear los sistemas de tubería coaxial 200b, 200a antes de que cualquier fluido y/o presión de fluido se pierda a través de los puertos del sistema de tubería coaxial 200c.
Alternativamente, en algunas modalidades, los sistemas de tubería coaxial 200c, 200b pueden estar cada uno configurados para proporcionar el mismo retardo siempre y cuando el retardo de ambos sea suficiente para prevenir la pérdida de fluido y/o presión de fluido descrita anteriormente de los sistemas de tubería coaxial 200c, 200b antes de que el obturador desbloquee el sistema de tubería coaxial 200a. Por ejemplo, en una modalidad donde un tiempo estimado de tiempo de un obturador desde el sistema de tubería coaxial 200c al sistema de tubería coaxial 200b es de unos 10 minutos y un estimado de tiempo de viaje desde el sistema de tubería coaxial 200b al sistema de tubería coaxial 200a también es de unos 10 minutos, los sistemas de tubería coaxial 200c, 200b cada uno puede estar provisto con un retardo de por lo menos unos 20 minutos. Por consiguiente,
utilizar cualquiera de los métodos descritos anteriormente, todos los tres sistemas de tubería coaxial 200a-200c pueden desbloquearse y hacer transición al modo completamente abierto con un solo viaje a través de la cadena de trabajo 112 de un solo obturador y sin desbloquear los sistemas de tubería coaxial 200d.200e, y 200 que están ubicados hacia afuera del pozo del sistema de tubería coaxial 200c.
Después, sí los sistemas de tubería coaxial 200d, 200e, y 200 no deben abrirse, un obturador que tiene una segunda configuración y/o tamaño se puede hacer pasar a través de los sistemas de tubería coaxial 200d, 200e, y 200 de una manera similar a la descrita anteriormente para abrir selectivamente los sistemas de tubería coaxial restantes 200d, 200e, y 200. Claro está, esto se logra al proporcionar 200d, 200e, y 200 con asientos configurados para interactuar con el obturador que tiene la segunda configuración.
En modalidades alternativas, los sistemas tales como 200a, 200b, y 200c todos pueden asociarse con una sola zona de un pozo y todos pueden estar provistos con asientos configurados para interactuar con un obturador de una primera configuración y/o tamaño mientras los sistemas de tubería coaxial tales como 200d, 200e, y 200 pueden no ser asociados con la zona única antes mencionada y están configurados para no interactuar con el obturador que tiene la primera
configuración. Por consiguiente, los sistemas de tubería coaxial tales como 200a, 200b, y 200c pueden hacerse hacer transición de un modo de instalación a un modo de retardo al pasar el obturador que tiene una primera configuración a través de los sistemas de tubería coaxial hacia afuera del pozo 200, 200e, y 200d y hacia una sujeción sucesiva con sistemas de tubería coaxial 200c, 200b, y 200a. De esta manera, el obturador sencillo que tiene la primera configuración se puede utilizar para desbloquear y/o activar múltiples sistemas de tubería coaxial (p.ej., 200c, 200b, y 200a) dentro de una sola zona seleccionada después de haber pasado selectivamente a través de los otros sistemas de tubería coaxial hacia afuera del pozo y/o no seleccionados (p.ej., 200d, 200e, y 200).
Una modalidad alternativa de método para servir un pozo puede ser sustancialmente la misma que los ejemplos previos, pero en cambio, utilizando por lo menos un sistema de tubería coaxial sustancialmente similar al sistema de tubería coaxial 400. Se apreciará que aunque se utilizan los sistemas de tubería coaxial sustancialmente similares al sistema de tubería coaxial 400 en lugar de los sistemas de tubería coaxial sustancialmente similares al sistema de tubería coaxial 200, la diferencia primaria en el método es que el flujo de fluido entre agujeros de flujo de fluido
relacionados y puertos no se logra entre los tres sistemas de tubería coaxial que han hecho transición desde un modo de instalación a un modo completamente abierto hasta que la presión dentro de los agujeros de flujo de fluido se reduce adecuadamente. Sólo después de tal reducción en presión los resortes de los sistemas de tubería coaxial sustancialmente similares al sistema de tubería coaxial 400 fuerzan el pistón y de las tuberías coaxiales hacia abajo para proporcionar el modo completamente abierto deseado.
Independientemente de cuál tipo de sistemas de tubería coaxial divulgado anteriormente 200, 400 se utiliza, se apreciará que el uso de cualquier tipo puede llevarse a cabo de acuerdo con un método descrito más adelante. Un método para servir un pozo puede comprender proporcionar un primer sistema de tubería coaxial en un pozo y también proporcionar un segundo sistema de tubería coaxial al interior del pozo del primer sistema de tubería coaxial. Subsecuentemente, se puede hacer pasar un primer obturador a través de por lo menos una porción del primer sistema de tubería coaxial para desbloquear un limitador de la primera tubería coaxial, haciendo transición de esta manera la primera tubería coaxial del modo de instalación de operación a un modo de retardo de operación. Después, el obturador puede viajar al interior del pozo desde el primer sistema de tubería coaxial para pasar a
través de por lo menos una porción del segundo sistema de tubería coaxial para desbloquear un limitador del segundo sistema de tubería coaxial. En algunas modalidades, el desbloqueo del limitador de la segunda tubería coaxial puede ocurrir antes de perder fluido y/o presión de fluido a través de los puertos del primer sistema de tubería coaxial.
En cualquiera de los métodos para servir un pozo antes descritos, los métodos pueden continuarse haciendo fluir fluidos de servicio de pozos desde los agujeros de flujo de fluidos de los sistemas de tubería coaxial abiertos hacia fuera a través de los puertos de los sistemas de tubería coaxial abiertos. Alternativamente, y/o en combinación con tal flujo hacia fuera de fluidos de servicio de pozos, fluidos de producción de pozos se pueden hacer fluir a los agujeros de flujo de los sistemas de tubería coaxial abiertos por medio de los puertos de los sistemas de tubería coaxial abiertos.
Divulgación Adicional
Las siguientes son modalidades no limitativas específicas de acuerdo con la presente divulgación:
Modalidad A. Un sistema de servicio de pozos, que comprende:
una cadena tubular;
un primer sistema de tubería coaxial incorporado dentro de la cadena tubular, el primer sistema de tubería coaxial comprende una primera tubería coaxial deslizante al menos parcialmente llevada dentro de una caja con orificios, el primer sistema de tubería coaxial está limitado selectivamente para moverse con relación a la primera caja con orificios mediante un primer limitador mientras el primer limitador está habilitado, y un primer sistema de retardo configurado para limitar selectivamente de movimiento la primera tubería coaxial deslizante con relación a la primera caja con orificios mientras el primer limitador está deshabilitado;
un segundo sistema de tubería coaxial incorporado dentro de la cadena tubular, el segundo sistema de tubería coaxial comprende una segunda tubería coaxial deslizante al menos parcialmente llevada dentro de una segunda caja con orificios, la segunda tubería coaxial está limitada selectivamente de movimiento con relación a la segunda caja con orificios mediante un segundo limitador mientras el segundo limitador está habilitado, y un segundo sistema de retardo configurado para limitar selectivamente el movimiento de la segunda tubería coaxial deslizante con relación a la segunda caja con orificios mientras el segundo limitador está
deshabilitado; y
un primer aislador de pozos, posicionado circunferencialmente alrededor de la cadena tubular entre el primer sistema de tubería coaxial y el segundo sistema de tubería coaxial.
Modalidad B. El sistema de servicio de pozos de acuerdo con la Modalidad A, caracterizado porque el primer aislador de pozos comprende un empaquetador, cemento, o combinación de los mismos.
Modalidad C. El sistema de servicio de pozos de acuerdo con la Modalidad B, caracterizado porque el empaquetador comprende un empaquetador hinchable.
Modalidad D. El sistema de servicio de pozos de acuerdo con una de las Modalidades A a C, caracterizado porque el primer sistema de retardo comprende:
una cámara de fluido formada entre la primera caja con orificios y la primera tubería coaxial deslizante; y
un dispositivo de medición de fluidos en comunicación de fluido con la cámara de fluidos.
Modalidad E. El sistema de servicio de pozos de acuerdo con la Modalidad D, caracterizado porque el flujo de fluido a través del dispositivo de medición de fluidos se previene mientras el primer limitador está habilitado.
Modalidad F. El sistema de servicio de pozos de acuerdo con la Modalidad E, caracterizado porque el primer limitador comprende un pasador de seguridad, y en donde se permite flujo de fluido a través del dispositivo de medición subsecuente a la partición del pasador de seguridad.
Modalidad G. El sistema de servicio de pozos de acuerdo con la Modalidad F, caracterizado porque el pasador de seguridad limita selectivamente el movimiento de un asiento expandible del primer sistema de tubería coaxial.
Modalidad H. El sistema de servicio de pozos de acuerdo con la Modalidad G, caracterizado porque el pasador de seguridad se recibe dentro de cada soporte para asientos del primera sistema de tubería coaxial y un adaptador inferior del primer sistema de tubería coaxial.
Modalidad I. El sistema de servicio de pozos de acuerdo con una de las Modalidades A a H, caracterizado porque el primer sistema de retardo comprende:
un pistón llevado por lo menos parcialmente dentro de la primera caja con orificios; y
una cámara de baja presión formada entre el pistón la primera caja con orificios.
Modalidad J. El sistema de servicio de pozos de acuerdo con una de las Modalidades A a I, además comprende:
un tercer sistema de tubería coaxial incorporado dentro de la cadena tubular entre el primer sistema de tubería coaxial y el aislador de pozos, el tercer sistema de tubería coaxial comprende una tercera tubería coaxial deslizante al menos parcialmente llevada dentro de una tercera caja con orificios, el tercer sistema de tubería coaxial está limitado selecti amente de movimiento con relación a la tercera caja con orificios por un tercer limitador mientras el tercer limitador está habilitado, y un tercer sistema de retardo configurado para limitar selectivamente un movimiento de la tercera tubería coaxial deslizante con relación a la tercera caja con orificios mientras el tercer limitados está deshabilitado; y
un cuarto sistema de tubería coaxial incorporado dentro de la cadena tubular entre el segundo sistema de tubería coaxial y el aislador de pozos, el cuarto sistema de tubería coaxial comprende una cuarta tubería coaxial deslizante al menos parcialmente llevada dentro de una cuarta caja con orificios, el cuarto sistema de tubería coaxial está limitado selectivamente de un movimiento con relación a la cuarta caja con orificios por un cuarto limitador mientras el cuarto limitador está habilitado, y un cuarto sistema de retardo configurado para limitar selectivamente un movimiento de la cuarta tubería coaxial deslizante con relación a la cuarta
caja con orificios mientras el cuarto limitador está deshabilitado.
Modalidad K. El sistema de servicio de pozos de acuerdo con la Modalidad J, además comprende:
un primer obturador configurado para deshabilitar el primer limitador y el tercer limitador; y
un segundo obturador configurado para deshabilitar un segundo limitador y el cuarto limitador.
Modalidad L. El sistema de servicio de pozos de acuerdo con la Modalidad J, además comprende un segundo aislador de pozos posicionado circunferencialmente alrededor de la cadena tubular entre el primer sistema de tubería coaxial y el tercer sistema de tubería coaxial.
Modalidad M. El sistema de servicio de pozos de acuerdo con la Modalidad L, además comprende un tercer aislador de pozos posicionado circunferencialmente alrededor de la cadena tubular entre el segundo sistema de tubería coaxial y el cuarto sistema de tubería coaxial.
Modalidad N. El sistema de servicio de pozos de acuerdo con una de las Modalidades A a M, caracterizado porque el primer sistema de tubería coaxial comprende:
un primer asiento segmentado, el primer asiento segmentado está dividido radialmente en una pluralidad de segmentos y es movible con relación a la primera caja con
orificios entre una primera posición en la que el primer asiento limita el movimiento de la primera tubería coaxial deslizante con relación a la primera caja con orificios y una segunda posición en la que el primer asiento no limita el movimiento de la primera tubería coaxial deslizante con relación a la primera caja con orificios; y
una primera cubierta que forma una capa continua que cubre una o más superficies del primer asiento segmentado.
Modalidad O. El sistema de servicio de pozos de acuerdo con la Modalidad N, caracterizado porque el segundo sistema de tubería coaxial comprende:
un segundo asiento segmentado, el segundo asiento segmentado está dividido radialmente en una pluralidad de segmentos y es movible con relación a la segunda caja con orificios entre una primera posición en la que el segundo asiento limita un movimiento de la segunda tubería coaxial con relación a la segunda caja con orificios y una segunda posición en la que el segundo asiento no limita un movimiento de la segunda tubería coaxial deslizante con relación a la segunda caja con orificios; y
una segunda cubierta que forma una capa continua que cubre una o más superficies del segundo asiento segmentado.
Modalidad P. Un metodo para servir un pozo que comprende:
posicionar una cadena tubular dentro del pozo, la cadena tubular comprende:
un primer sistema de tubería coaxial, en donde el primer sistema de tubería coaxial está posicionado dentro del pozo próximo a una primera zona del pozo, el primer sistema de tubería coaxial está configurado inicialmente en un modo de instalación donde está limitado un flujo de fluido entre un agujero de flujo del primer sistema de tubería coaxial y un puerto del primer sistema de tubería coaxial;
un segundo sistema de tubería coaxial, en donde el segundo sistema de tubería coaxial está posicionado dentro del pozo próximo a una segunda zona del pozo, el segundo sistema de tubería coaxial está configurado inicialmente en un modo de instalación donde está restringido un flujo de fluido entre un agujero de flujo del segundo sistema de tubería coaxial y un puerto del segundo sistema de tubería coaxial;
aislar la primera zona del pozo de la segunda zona del pozo; y
pasar un primer obturador a través de por lo menos una porción del primer sistema de tubería coaxial, desbloqueando de esta manera un primer limitador del primer sistema de tubería coaxial y haciendo transición de esta manera el primer sistema de tubería coaxial a un modo de retardo;
permitir que el primer sistema de tubería coaxial haga transición del modo de retardo al modo completamente abierto; y
comunicar un fluido a la primera zona del pozo por medio de uno o más puertos del primer sistema de tubería coaxial.
Modalidad Q. El método de acuerdo con la Modalidad P, además comprende:
pasar un segundo obturador a través de por lo menos una porción del segundo sistema de tubería coaxial, desbloqueando de esta manera un segundo limitador del segundo sistema de tubería coaxial y haciendo transición de esta manera el segundo sistema de tubería coaxial a un modo de retardo;
permitir que el segundo sistema de tubería coaxial haga transición del modo de retardo a un modo completamente abierto; y
comunicar un fluido a la segunda zona del pozo por medio de uno o más puertos del segundo sistema de tubería coaxial.
Modalidad R. El método de acuerdo con la Modalidad Q, caracterizado porque la cadena tubular además comprende:
un tercer sistema de tubería coaxial, caracterizado porque el tercer sistema de tubería coaxial está posicionado dentro del pozo próximo a la primera zona del pozo, el tercer sistema de tubería coaxial está configurado inicialmente en un modo de instalación donde se limita el flujo de fluido
entre un agujero de flujo del tercer sistema de tubería coaxial y un puerto del tercer sistema de tubería coaxial.
Modalidad S. El método de acuerdo con la Modalidad R, caracterizado porque el primer obturador también pasa a través del tercer sistema de tubería coaxial, desbloqueando de esta manera un tercer limitador del tercer sistema de tubería coaxial y haciendo transición de esta manera el tercer sistema de tubería coaxial a un modo de retardo.
Modalidad T. El método de acuerdo con la Modalidad el S, además comprende:
antes de comunicar un fluido a la primera zona del pozo por medio de uno o más puertos del primer sistema de tubería coaxial, permitir que el tercer sistema de tubería coaxial haga transición del sistema de retardo al sistema completamente abierto; y
sustancialmente y simultáneamente comunicar el fluido a la primera zona del pozo por medio de uno o más puertos del primer sistema de tubería coaxial, comunicar el fluido a la primera zona del pozo por medio de uno o más puertos del tercer sistema de tubería coaxial.
Modalidad U. El método de acuerdo con una de las Modalidades P a T, caracterizado porque aislar la primera zona del pozo de la segunda zona del pozo comprende:
colocar una lechada cementosa dentro de un espacio anular que rodea o una porción de la cadena tubular entre primer sistema de tubería coaxial y el segundo sistema de tubería coaxial; y
permitir fraguar la lechada cementosa.
Modalidad V. El método de acuerdo con uno de las Modalidades P a T, caracterizado porque aislar la primera zona del pozo de la segunda zona del pozo comprende:
colocar un empaquetador hinchable alrededor de la cadena tubular entre el primer sistema de tubería coaxial y el segundo sistema de tubería coaxial;
hacer entrar en contacto un fluido con el empaquetador hinchable; y
permitir que el empaquetador hinchable se hinche para entrar en contacto con una pared del pozo.
Modalidad W. Un método para servir un pozo, que comprende:
posicionar una cadena tubular dentro del pozo, la cadena tubular comprende:
un primer sistema de tubería coaxial, en donde el primer sistema de tubería coaxial está posicionado dentro del pozo próximo a una primera zona del pozo, el primer sistema de tubería coaxial está configurado inicialmente en un modo de instalación donde se limita un flujo de fluido entre un
agujero de flujo del primer sistema de tubería coaxial y un puerto del primer sistema de tubería coaxial;
un segundo sistema de tubería coaxial, donde el segundo sistema de tubería coaxial está posicionado dentro del pozo próximo a la primera zona del pozo, el segundo sistema de tubería coaxial está configurado inicialmente en un modo de instalación donde se limita un flujo de fluido entre un agujero de flujo del segundo sistema de tubería coaxial y un puerto del segundo sistema de tubería coaxial;
un tercer sistema de tubería coaxial, en donde el tercer sistema de tubería coaxial está posicionado dentro del pozo próximo a una segunda zona del pozo, el tercer sistema de tubería coaxial está configurado inicialmente en un modo de instalación donde se limita el flujo de fluido entre un agujero de flujo del tercer sistema de tubería coaxial y un puerto del tercer sistema de tubería coaxial;
un cuarto sistema de tubería coaxial, en donde el cuarto sistema de tubería coaxial está posicionado dentro del pozo próximo a la segunda zona del pozo, el cuarto sistema de tubería coaxial está configurado inicialmente en un modo de instalación donde se limita el flujo de fluido entre un agujero de flujo del cuarto sistema de tubería coaxial y un puerto del cuarto sistema de tubería coaxial;
aislar la primera zona del pozo de la segunda zona del pozo;
pasar un primer obturador a través de por lo menos una porción del primer sistema de tubería coaxial y por lo menos una porción del segundo sistema de tubería coaxial, desbloqueando de esta manera un primer limitador del primer sistema de tubería coaxial y un segundo limitador de segundo sistema de tubería coaxial haciendo transición de esta manera el primer sistema de tubería coaxial y el segundo sistema de tubería coaxial a un modo de retardo;
permitir que el primer sistema de tubería coaxial y el segundo sistema de tubería coaxial hagan transición de un modo de retardo a un modo completamente abierto;
hacer comunicar un fluido a la primera zona del pozo por medio de uno o más puertos del primer sistema de tubería coaxial y uno o más puertos del segundo sistema de tubería coaxial mientras no se comunica un fluido a la segunda zona; pasar un segundo obturador a través de por lo menos una porción del tercer sistema de tubería coaxial y por lo menos una porción del cuarto sistema de tubería coaxial, desbloqueando de esta manera un tercer limitador del tercer sistema de tubería coaxial y un cuarto limitador del cuarto sistema de tubería coaxial y haciendo transición de esta manera el tercer sistema de tubería coaxial y el cuarto
sistema de tubería coaxial a un modo de retardo;
permitir que el tercer sistema de tubería coaxial y el cuarto sistema de tubería coaxial hagan transición de un modo de retardo a un modo completamente abierto; y
comunicar un fluido a la segunda zona del pozo por medio de uno o más puertos del tercer sistema de tubería coaxial y uno o más puertos del cuarto sistema de tubería coaxial.
Modalidad X. El método de acuerdo con la Modalidad W, caracterizado porque aislar la primera zona del pozo de la segunda zona del pozo comprende:
colocar una lechada cementosa dentro de un espacio anular que rodea una porción de la cadena tubular entre el primer sistema de tubería coaxial y el tercer sistema de tubería coaxial; y
permitir fraguar la lechada cementosa.
Modalidad Y. El método de acuerdo con la Modalidad W, caracterizado porque aislar la primera zona del pozo de la segunda zona del pozo comprende:
colocar un empaquetador hinchable alrededor de la cadena tubular entre el primer sistema de tubería coaxial y el tercer sistema de tubería coaxial;
hacer entrar en contacto un fluido con el empaquetador hinchable; y
permitir que el empaquetador hinchable se hinche para entrar en contacto con una pared del pozo.
Por lo menos una modalidad se ha divulgado y variaciones, combinaciones, y/o modificaciones de la(s) modalidad(es) y/o funciones de la(s) modalidad(es) hechas por una persona que tiene experiencia en la materia están dentro del alcance de la divulgación. Las modalidades alternativas que resultan de combinar, integrar, y/u omitir las funciones de la(s) modalidad(es) también están dentro el alcance la divulgación. Donde rangos numéricos o limitaciones se declaran expresamente, tales rangos o limitaciones expresos deberían entenderse que incluyen rangos o limitaciones iterativos o magnitudes similares que caen dentro de los rangos o limitaciones expresamente declarados (p.ej., de desde aproximadamente 1 a aproximadamente 10 incluye, 2, 3, 4, etc.; mayor que 0.10 incluye 0.11, 0.12, 0.13, etc.). Por ejemplo, cada vez que se divulga un rango numérico con un límite inferior Ri y un límite superior Ru, cualquier número que cae dentro del rango se divulga específicamente. En particular, los números siguientes dentro del rango se divulgan específicamente: R=Ri+k*(Ru-Ri), en donde k es una variable que está en el rango de desde 1 por ciento a 100 por ciento con un incremento de 1 por ciento, i.e., k es 1 por ciento, 2 por ciento, 3 por ciento, 4 por ciento, 5 por
ciento,..., 50 por ciento, 51 por ciento, 52 por ciento,..., 95 por ciento, 96 por ciento, 97 por ciento, 98 por ciento, 99 por ciento, ó 100 por ciento. Asimismo, cualquier rango numérico definido por dos números R como se define anteriormente también se divulga específicamente. El uso del término "opcionalmente" con respecto cualquier elemento de una reivindicación significa que el elemento es requerido, o alternativamente, el elemento no es requerido, ambas alternativas están dentro del alcance de la reivindicación. El uso de términos más amplios tales como comprende, incluye, o que tiene deberían entenderse que proporcionan un soporte para términos más estrechos tales como que consiste de, que consiste esencialmente de, y comprendido sustancialmente de. Por consiguiente, el alcance de protección no está limitado por la descripción establecida anteriormente pero está definido por las reivindicaciones que sigue, ese alcance incluye todos los equivalentes de la materia de discusión de las reivindicaciones. Cada una de las reivindicaciones está incorporada como otra divulgación en la especificación y las reivindicaciones son modalidades de la presente invención.
Claims (15)
1. Un asiento segmentado para la colocación en equipos de pozos subterráneos para acoplarse con un obturador, que comprende: un cuerpo anular que tiene una pared exterior generalmente cilindrica, un asiento anular, formado en una pared del extremo del cuerpo de un tamaño y figura para acoplar un obturador, el asiento anular rodea un agujero central que se extiende axialmente a través del cuerpo, el cuerpo está dividido radialmente en una pluralidad de segmentos separados por caras adyacentes que se extienden radialmente, cada segmento tiene un hueco en una cara y una protuberancia en la otra cara; la protuberancia en cada segmento está posicionada y tiene un tamaño y figura para extenderse al hueco en dicha una cara del segmento adyacente.
2. El asiento segmentado de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la protuberancia es un pasador que se extiende desde la otra cara.
3. El asiento segmentado de acuerdo con la reivindicación 2, caracterizado porque el asiento está hecho de un material, y el pasador está hecho de un material diferente.
4. El asiento segmentado de acuerdo con la reivindicación 3, caracterizado porque el material del pasador es más suave que el material del asiento.
5. El asiento segmentado de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque cada segmento tiene un hueco en dicha una cara.
6. El asiento segmentado de acuerdo con la reivindicación 5, caracterizado porque la protuberancia comprende una protuberancia que se extiende entre los huecos en caras adyacentes.
7. El asiento segmentado de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque el hueco es una muesca
8. El asiento segmentado de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque la protuberancia es una cresta.
9. El asiento segmentado de acuerdo con la reivindicación 7, caracterizado porque la muesca se extiende paralela a la linea central del asiento.
10. El asiento segmentado de acuerdo con la reivindicación 8, caracterizado porque la cresta se extiende paralela a la linea central.
11. El asiento segmentado de acuerdo con la reivindicación 1, caracterizado porque la protuberancia está formada integralmente con el segmento.
12. Una herramienta para el interior de pozos para acoplarse con un obturador que comprende: una herramienta para conectarse a una cadena de tubería, un paso que se extiende axialmente en la herramienta en comunicación fluida con la cadena de tubería; el paso tiene un agujero de montaje con un agujero de captura más grande posicionado debajo del agujere de montaje, un asiento segmentado posicionado en el paso de herramienta en el agujero de montaje; el asiento segmentado comprende un cuerpo anular que tiene una pared exterior generalmente cilindrica, un asiento anular formado en una pared de un extremo del cuerpo con un tamaño y forma para sujetar un obturador, el asiento anular rodea un agujero central, que se extiende axialmente a través del cuerpo, el cuerpo está dividido radialmente en una pluralidad de segmentos separados con caras adyacentes que se extienden radialmente, cada segmento tiene un hueco en una cara y una protuberancia en la otra cara; la protuberancia está posicionada en cada segmento y tiene un tamaño y forma para extenderse hacia el hueco en dicha una cara del segmento adyacente.
13. La herramienta para el interior de pozos de acuerdo con la reivindicación 12, comprende adicionalmente una tubería coaxial que se abre axialmente y se extiende axialmente a través de la tubería coaxial y, en donde la tubería coaxial segmentada está montada en la abertura de la tubería coaxial por donde se sujeta el obturador en el asiento limita el flujo a través del puerto axial en el cuerpo y limita el flujo a través de la abertura de la tubería coaxial.
14. La herramienta para el interior de pozos de acuerdo con la reivindicación 13, caracterizada porque la tubería coaxial está posicionada en el agujero de montaje para deslizarse axialmente a través del mismo.
15. La herramienta para el interior de pozos de acuerdo con la reivindicación 14, caracterizada porque la tubería coaxial segmentada ajusta estrechamente en el agujero de montaje.
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