MXPA05004623A

MXPA05004623A - Reingreso en pozos de perforacion multilaterales.

Info

Publication number: MXPA05004623A
Application number: MXPA05004623A
Authority: MX
Inventors: Buytaert Jean
Original assignee: Target Well Control
Priority date: 2002-10-31
Filing date: 2003-10-31
Publication date: 2005-09-20
Also published as: AU2003289712A1; WO2004040094A1; DE60320298D1; NO327013B1; NO20052627D0; DK1563161T3; EP1563161A1; DE60320298T2; EP1563161B1; GB0225445D0; NO20052627L; ATE391830T1; BR0315816A

Abstract

La invencion se refiere a un metodo de instalacion de una profundidad no-obstructiva permanente y una referencia de orientacion en un pozo abierto permitiendo la perforacion de un lateral y el reingreso en el lateral o en el barreno principal y un dispositivo para la implementacion del metodo. De acuerdo a la invencion, el metodo comprende las siguientes etapas: colocar un montaje de localizacion en una seccion predeterminada del pozo abierto, debajo de la localizacion del lateral deseado; y asegurar la colocacion del montaje de localizacion en el pozo abierto bombeando cemento o inyectando resina en el espacio anular comprendido entre la pared externa del montaje de localizacion y la pared del pozo abierto.

Description

REINGRESO EN POZOS DE PERFORACION MULTILATERALES DESCRIPCIÓN DE LA INVENCIÓN Esta invención se refiere a métodos de formación y reingreso de pozos multilaterales en pozo abierto o sin entubar, y al aparato útil en tales métodos. Ha existido una tendencia general en el trabajo de un campo petrolífero dirigida al uso de pozos multilaterales. La mayoría de los pozos multilaterales están entubados por todas partes. El uso de multilaterales en pozo abierto se conoce y es ventajoso en formaciones convenientes por razones de bajo costo, pero la adopción de tales técnicas se ha limitado . Una razón de esto es que ha sido difícil efectuar un reingreso controlado. El reingreso puede ser deseable por ejemplo para insertar un obturador para el cierre de un pozo que produce agua, o para permitir la reparación tal como una fractura en uno de los laterales múltiples deseados. Un objeto de la presente invención es proporcionar un método mejorado para formar pozos multilaterales de pozo abierto de una manera que facilite el reingreso controlado. La presente invención, en un aspecto, proporciona por consiguiente un método de instalar una referencia permanente no obstructora y de orientación en un pozo abierto permitiendo perforar un lateral y el reingreso en esta REF. 163812 lateral o en el barreno principal, tal método comprende las etapas siguientes: colocar un montaje de localización en una sección predeterminada del pozo abierto, debajo de la localización del lateral deseado; y asegurar la colocación del montaje de localización en el pozo abierto bombeando cemento o inyectando resina en el espacio anular comprendido entre la pared externa del montaje de localización y la pared del pozo abierto. En particular, el montaje de localización se coloca en una posición inmediatamente debajo de la localización del lateral deseado y comprende medios de localización que proporcionan una localización axial y radial positiva para el acoplamiento mediante una herramienta complementaria, y el montaje de localización se forma para proporcionar un paso transversal que tiene un túnel o desvío predeterminado, y el método de la invención además comprende las etapas siguientes : unir liberablemente un montaje desviador al montaje de localización; el montaje desviador comprende un desviador montado en una herramienta complementaria acoplable con los medios de localización; activar un montaje de perforación en el pozo que se acoplará y desviará por el desviador y además activar el montaje de perforación para formar el lateral; sacar el montaje de perforación afuera del pozo; y retirar el montaje desviador.

El método puede incluir, después de unir de manera liberable el montaje desviador, ajustar el acimut del desviador a una dirección deseada; y para este propósito el montaje desviador puede incluir una unión giratoria de bloqueo entre el desviador y la herramienta complementaria. Preferiblemente, el montaje desviador se guarda para su uso subsiguiente, con la orientación del desviador con respecto a la herramienta complementaria fija. El método de la presente invención puede comprender la etapa adicional del reingreso del barreno principal, que puede hacerse corriendo un tubular que tiene un diámetro externo menor que el del túnel. Alternativamente, antes de ejecutar el tubular un montaje guía se puede colocar en los medios de localización, el montaje guia incluye una herramienta complementari y una longitud de tubería suficiente para atravesar la entrada al lateral . El método puede también comprender la etapa adicional del reingreso al lateral, que se puede hacer por volver a accionar el montaje desviador en el montaje de localización, y usando el desviador para dirigir un montaje en el lateral. De otro aspecto, la invención proporciona un dispositivo para uso en el método precedente, que comprende un montaje de localización capaz de ser colocado en una posición predeterminada de un pozo abierto, debajo de la localización de un lateral deseado; y una herramienta que permita el bombeo de cemento o inyección de resina en el espacio anular comprendido entre la pared externa del montaje de localización y la pared del pozo abierto. En particular, el montaje de localización comprende medios de aseguramiento para asegurar al montaje en el pozo abierto, y medios de localización que proporcionan una localización axial y radial positiva para el acoplamiento mediante una herramienta complementaria, y el montaje de localización se forma para proporcionar un paso transversal que tiene un túnel predeterminado. Por ejemplo, los medios de aseguramiento son un obturador de tubería expansible asegurado en una longitud de la tubería que define el túnel, y los medios de localización comprenden una zapata. Además, la presente invención proporciona un montaje desviador para el uso en el método precedente, el montaj e desviador comprende un desviador montado en una herramienta complementaria acoplable con los medios de localización. Por ejemplo, la herramienta complementaria puede ser convenientemente un montaje de espiga cargada por resorte . El montaje desviador, en una forma, puede incluir una unión giratoria de bloqueo entre el montaje de espiga y el desviador.

Las modalidades de la invención ahora serán descritas, a modo de ejemplo solamente, con referencia a las figuras, en las cuales: La figura 1 ilustra la perforación de un pozo abierto usando un montaje de perforación; Las figuras 2A a 2X ilustran un método de formación y de reingreso de pozos multilaterales en un pozo abierto de acuerdo a una primera modalidad de la invención; Las figuras 3A a 3C son vistas detalladas de la herramienta complementaria de acuerdo a la primera modalidad de la invención,- Las figuras 4A-4C, 5A-5B,6-13 son vistas laterales esquemáticas de la parte de un pozo multilateral, mostrando etapas sucesivas en la formación de una desviación y en procedimientos de reingreso de acuerdo a una segunda modalidad de la invención; y La figura 14 es una vista lateral esquemática en sección transversal de un dispositivo de espiga cargada por resorte de acuerdo a la segunda modalidad de la invención. Refiriéndose a la figura 1, el procedimiento de la presente invención comienza con un barreno pre-perforado, que se ha forrado con una tubería 1 y se ha cementado en el número 2. El barreno es extendido para perforar con una columna de perforación 3 y una barrena 4 para formar un pozo abierto 5. Luego se retira el montaje de perforación 6.

Las figuras 2A a 2X ilustran una primera modalidad que proporciona un método de perforar un pozo lateral a partir de un barreno de acuerdo a la invención. Refiriéndose a la figura 2?, se muestra un montaje de localización " 10 , hecho de una o más uniones de tubular, sujetado en la superficie por cuñas de sujeción 20, bloques o dispositivos similares. El montaje de localización 10 incluye un dispositivo de orientación 11 en la forma de un manguito de zapata, que proporcionará el control de la profundidad y orientación. Incluye además, en su extremo inferior, una calza flotante 12 o una calza de cementación de cesta tal como la calza de cementación de cesta tipo B comercializada por la compañía Industrial Rubber Inc.. Una columna de cementación 30 se muestra en las figuras IB, 1C y ID. Esta columna de cementación 30 se hace de uniones conectadas juntas con las uniones de la herramienta 33, 35. Incluye, desde su extremo inferior, una parte terminal 31, un centralizador 32, capaz de centralizar la columna de cementación 30 dentro del montaje de localización 10 y un obturador inflable 34 tal como el obturador inflable llamado Single Set (T ) comercializado por la compañía TAM Internacional North Sea Limited. De acuerdo al método de la invención, la columna de cementación 30 se coloca en el montaje de localización 10. Una vez que la parte terminal 31 de la columna de cementación 30 se inserta en un receptáculo 13 de la calza flotante 12, el obturador 34 se infla de acuerdo como se muestra en la figura 2D. ' El obturador inflado 34 proporciona una fuerza de sujeción que permite utilizar la columna de cementación 30 como una herramienta de ejecución del montaje de localización 10. Además, el obturador 34 también sirve como una barrera que evita la contaminación del montaje 10 por el cemento o escombros. Como se muestra en las figuras 2E, 2F y 2G, las cuñas de sujeción 20 se toman hacia afuera y el montaje de localización 10, suspendido por la columna de cementación 30, es bajado en una sección predeterminada del pozo abierto 5 inmediatamente debajo de la localización del lateral deseado, en donde se giran a lo largo del eje del barreno para proporcionar la orientación apropiada del montaje de localización 10. Refiriéndose ahora a las figuras 2H y 21, el cemento o resina se bombea a través de la columna de cementación 30 a la calza 12 y se desplaza hacia arriba dentro del espacio anular situado entre la pared externa del montaje de localización 10 y la pared del pozo abierto 5. El cemento da seguridad a la colocación del montaje. Se observa que, preferiblemente, la sección predeterminada anteriormente del barreno esta bajo escariado antes de la colocación del montaje, para mejorar la fijación asegurada en el fondo del pozo del montaje. Entonces, como se ilustra en las figuras 13J, 13K y 13L, el obturador 34 se desinfla, la columna de cementación 30 se separa del montaje y se retira dejando la instalación completa, orientada convenientemente y asegurada en el pozo abierto 5. Refiriéndose ahora a la figura 2M, el montaje desviador 40 se corre en el pozo de perforación 5, dentro del montaje de localización 10, usando una moledora de arranque 50. El montaje desviador 40 se muestra en el lado izquierdo de la figura 2M. Incluye un desviador 41 montado en una herramienta complementaria 42 tal como un ancla desviadora de doble-agarre comercializada por TIW (TM) . La herramienta complementaria 42 se detalla en las figuras 3A, 3B y 3C. Comprende una referencia de orientación 43, elementos de anclaje 44 y dos miembros de mandril 45, 46. El extremo inferior del primer miembro de mandril 45 se localiza dentro del segundo miembro de mandril 46 y los dos miembros de mandril 45, 46 se mantienen entre sí por medio de pernos 47. Al trabajar el pozo (figura 3A) , los elementos de anclaje 44 están en una posición contraída. En una posición establecida (figura 3B) , el extremo inferior del primer miembro de mandril 45 se empuja hacia abajo en el primer miembro de mandril 46, se cortan los pernos 47 y los elementos de anclaje 44 se expanden externamente. En una posición liberada (Figura 4C) , el primer miembro 45 de mandril se retira parcialmente fuera del segundo miembro de mandril 46 y los elementos de anclaje 44 están nuevamente en su posición contraída .

Como se muestra en las figuras 2N y 20, el montaje desviador 40 se une de manera liberable al montaje de localización 10. Para este efecto, la herramienta complementaria 42 se asienta en el manguito de orientación 41 y los elementos de anclaje 44 se expanden externamente para anclar el montaje desviador 40 dentro del montaje de localización 10. Luego, el perno del desviador 51 que une el montaje desviador 40 a la moledora de arranque 50 se corta (figura 2P) , la moledora de arranque se gira para limpiar la pared de formación (figura 2Q) y la moledora de arranque 50 se retira del pozo 5. Refiriéndose ahora a la Figura 2R, un montaje de perforación 60 se acciona en el barreno 518. La cuña inclinada del desviador 41 fuerza a la barrena de taladro 61 a comenzar el perforado, a través de la formación, en la dirección lateral deseada lejos del eje principal del barreno. Después de perforar, . se saca el montaje de perforación 60 de los laterales 7 (figura 2S) . Como se muestra en las figuras 2T, 2U y 2V, el montaje desviador 40 después se libera del montaje de localización 10 y se retira del barreno. Por lo tanto, de acuerdo a la invención, es posible reingresar al pozo principal 5 después de haber desvastado la sección inferior del montaje de localización cementado 10 como se muestra en las figuras 2W y 2X. Alternativamente, es posible reingresar a los laterales 7 después de haber unido de manera liberable el montaj e desviador 40 y la herramienta complementaria 42 para desviar un montaj e en el fondo del pozo en los laterales 7 . Las figuras 4 a 14 ilustran una segunda modalidad que proporciona un método de perforar un pozo lateral desde un barreno de acuerdo a la invención . Como se muestra en la figura 4A, un dispositivo de localización 120 en la forma de una zapata 122 unida a una longitud corta de la cubierta 124 se acciona en pozo . La sección de tubería 124 se proporciona con un obturador expansible de tubería (ECP , por sus siglas en inglés ) 126 en su superficie externa . El montaj e 120 se ej ecuta en el pozo con una columna 114 que incorpora el equipo usual (no mostrado) requerido para f ij ar e inflar el obturador . Cuando la zapata 122 está en la posición deseada (figura 4B) , el ECP 126 se infla para acoplar el pozo abierto 5 (figura 4C) , y la columna 114 entonces se saca del pozo . La colocación correcta del dispositivo de localización 120 puede ser asistida al proporcionar un miembro de estribo 128 en la columna 114 para acoplar la parte superior del pozo abierto 5. El ECP 126 se infla preferiblemente con material de cemento o resina para proporcionar una instalación permanente. Los diámetros externos e internos del ECP 126 se eligen para maximizar el diámetro interno del "túnel" del montaj e 120 mientras se asegura que el miembro inf lable suj etará y sellará efectivamente la pieza anular .

Regresando a la figura 5, la etapa siguiente es trabajar en el pozo (Figura 5A) con un montaje que comprende una espiga cargada por resorte 130 unida a un desviador 132. La espiga cargada por resorte 130 (ver también figura 14) incorpora una espiga 134 que encuentra la rampa 136 en la zapata y se asienta al final del recorrido de la rampa, firmemente asi localizando el desviador 132 en la profundidad requerida. En algunos casos, la orientación del desviador no es importante una vez que se fija en la zapata; por ejemplo si el pozo original está cerca de la vertical, el acimut requerido del lateral que se perforará desde el desviador se alcanza fácilmente a través de la perforación direccional . En esta situación, la espiga cargada por resorte 130 y el desviador 132 se pueden unir permanentemente juntos. En otros casos, es deseable orientar el acimut del desviador 132 una vez que se asiente con respecto a la zapata 122. En este caso, un eslabón giratorio de bloqueo del fondo del pozo se puede incorporar en el montaje, y orientar el montaje hacia el fondo del pozo usando una herramienta de MD o de girocompás. Nuevamente, una vez que se orientan el montaje y así el desviador en el acimut deseado, la espiga 130 y el desviador 132 · se deben trabar juntos permanentemente. En ambos casos, el resultado es establecer una orientación permanente del acimut del desviador con respecto a la zapata, que se utiliza para las operaciones de reingreso de acuerdo a lo descrito más adelante. La columna de trabajo 114 ahora se destraba del desviador 132 y se saca del pozo (figura 5B) . Es posible ahora perforar el lateral o ramificación. Como se ve en la figura 6, un montaje de perforación 114, 116 se acciona en el pozo y el desviador 132 se utiliza para desviar el nuevo pozo 7 en la dirección deseada. Debe observarse que el diámetro del lateral puede ser igual que el del pozo original . Una vez que el lateral se ha perforado a la profundidad deseada, el montaje de perforación 114, 116 se retira del pozo, como se ve en la figura 7. La etapa final es trabajar en el pozo con un montaje 140 diseñado para asegurarse sobre el desviador 132 y retirar el desviador 132 y la espiga unida 130 del pozo, como se muestra en la figura 8. El desviador 132 y la espiga permanentemente unida 130 se almacenan para el uso futuro de reingreso. En esta etapa, por lo tanto, hay un pozo original y lateral, con el montaje 120 de zapata/ECP asegurado en el pozo original inmediatamente debajo del lateral. El lateral puede ser el diámetro completo del pozo original, mientras que el montaje 120 impone una reducción ligera en el túnel en la parte inferior de pozo original, pero hasta cierto grado para prevenir la corriente dentro de la tubería y de otros montajes. La figura 9 ilustra el reingreso al pozo original . Esto se logra trabajando adentro con un montaje rígido 142 que tiene un diámetro externo más pequeño que el túnel del montaje 120 de zapata/ECP. Sin el desviador en el pozo, el montaje de tubería 142 seguirá la trayectoria del pozo original y pasará a través del montaje 120, y así - a través hasta el extremo del barreno original. Alternativamente, las circunstancias difíciles donde se requiere un reingreso positivo, se pueden tratar de como se muestra en la figura 10. Aquí, un montaje' de espiga 144 similar al utilizado con el desviador, se une a una longitud corta de la tubería 146 más pequeña que el diámetro del pozo original y bastante larga para extenderse sobre la unión con el lateral. Una Vez que esto se haya aterrizado en el montaje 120, la columna de trabajo 114 puede destrabarse y el montaje de tubería 142 funcionar en el pozo (figura 11) , el montaje de tubería 142 ahora es dirigido positivamente en el barreno primario. Para el reingreso al lateral superior, el mismo montaje de espiga/desviador que fue utilizado durante la perforación del lateral se pone en funcionamiento en el pozo en una columna de trabajo 150 (figura 12) y se asienta en el montaje de zapata/ECP 120. La zapata se asegura de que la profundidad y el acimut del desviador estén alineados con el lateral. La columna de trabajo 150 se puede después destrabar y sacar del pozo, y la tubería deseada 152 se puede correr en el pozo y dirigida positivamente en el lateral por el desviador (figura 13) . Se observará que el presente método da la capacidad de perforar una desviación en el pozo abierto sin perder el diámetro del pozo en el pozo nuevo. Es por lo tanto posible perforar otra desviación del lateral y conservar las mismas características del reingreso. Esto se puede repetir de acuerdo a lo deseado para obtener un pozo con múltiples ramificaciones . Se pueden hacer modificaciones a la modalidad precedente dentro del alcance de la presente invención. Por ejemplo, el montaje de orientación puede construirse para permitir la instalación de un tapón o regulador de pozo para poder aislar u obstruir el barreno primario. También es posible incorporar un obturador inflable en el montaje desviador para estabilizar el desviador durante la perforación, este obturador se desinfla y retira junto con el desviador.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones : 1. Método para instalar una profundidad no obstructiva permanente y referencia de orientación en un pozo abierto permitiendo la perforación de un lateral y reingreso en el lateral o en el barreno principal, caracterizado porque comprende las etapas siguientes : colocar un montaje de localización en una sección predeterminada del pozo abierto, debajo de la localización del lateral deseado; y asegurar la colocación del montaje de localización en el pozo abierto bombeando cemento o inyectando resina en el espacio anular comprendido entre la pared externa del montaje de localización y la pared del pozo abierto. 2. Método de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la sección predeterminada del pozo abierto está bajo escareado y el cemento es bombeado o la resina es inyectada en la sección bajo escareado del pozo abierto . 3. Método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 ó 2, caracterizado porque el montaje de localización comprende medios de localización que proporcionan una localización axial y radial positiva para el acoplamiento por una herramienta complementaria, y el montaje de localización se forma para proporcionar a través, un paso que tiene un túnel predeterminado, y adicionalmente comprende las etapas siguientes : unir de manera liberable un montaje desviador al montaje de localización, el montaje desviador comprende un desviador montado en una herramienta complementaria acoplable con los medios de local i zación ; activar un montaje de perforación en el pozo que se acoplará y desviará por el desviador y además activar el montaje de perforación para formar el lateral; sacar el montaje de perforación fuera del pozo; y eliminar el montaje desviador. . Método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 3 , caracterizado porque adicionalmente comprende colocar una columna de cementación en el montaje de localización. 5. Método de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque la columna de cementación incluye un obturador inflable, el obturador inflable es inflado después de colocar la columna de cementación en el montaje de localización . 6. Método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 5, caracterizado porque el cemento o resina es bombeado o inyectada a través de la columna de cementación después de que el montaje de localización, suspendido por la columna de cementación, es bajado a una sección predeterminada del pozo abierto. 7. Método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 6, caracterizado porque adicionalmente comprende, después de unir de manera liberable el montaje, ajustar el acimut del desviador a una dirección deseada. 8. Método de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque adicionalmente comprende proporcionar el desviador con una unión giratoria bloqueable entre el desviador y la herramienta complementaria. 9. Método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 8, caracterizado porque el montaje desviador se conserva para el uso subsiguiente, con la orientación del desviador con respecto a la herramienta complementaria fija. 10. Método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 9, caracterizado porque adicionalmente comprende la etapa de reintroducir el barreno principal. 11. Método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque comprende, antes de correr el tubular, colocar una guía en los medios de localización, el montaje guía incluye una herramienta complementaria y una longitud de tubería suficiente para atravesar la entrada a la lateral . 12. Método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 10, caracterizado porque comprende la etapa adicional del reingreso al lateral . 13. Método de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque adicionalmente comprende la etapa de reemplazar el montaje desviador en el montaje de localización, y usar el desviador para guiar un tubular en el lateral . 14. Dispositivo para uso en un método de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 1 a 13 , caracterizado porque comprende un montaje de localización capaz de ser colocado en una posición predeterminada de un pozo abierto, debajo de la localización de un lateral deseado; y una herramienta que permite el bombeo del cemento o inyección de la resina en el espacio anular comprendido entre la pared externa del montaje de localización y la pared del pozo abierto. 15. Dispositivo de conformidad con la reivindicación 14, caracterizado porque la posición predeterminada del pozo abierto está bajo escareado. '16. Dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 14 ó 15, caracterizado porque el montaje de localización comprende medios de aseguramiento para asegurar el montaje en el pozo abierto, y medios de localización que proporcionan una localización axial y radial positiva para el acoplamiento por una herramienta complementaria, y el montaje de localización se forma para proporcionar a paso transversal que tiene un túnel predeterminado, y un montaje desviador capaz de ser montado en una herramienta complementaria acoplable con el medio de localización . 17. Dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 14 a 16, caracterizado porque adicionalmente comprende una columna de cementación colocada en el montaje de localización. 18. Dispositivo de conformidad con la reivindicación 17, caracterizado porque la columna de cementación incluye un obturador inflable que sostiene la columna de cementación y el montaje de localización juntos. 19. Dispositivo- de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque el medio de aseguramiento es un obturador de tubería expansible asegurado en una longitud de la tubería que define el túnel y el medio de localización que comprende una zapata. 20. Dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 14 a 19, caracterizado porque la herramienta complementaria puede adecuadamente ser un montaje de espiga cargada por resorte . 21. Dispositivo de conformidad con cualquiera de las reivindicaciones 14 a 20, caracterizado porque el montaje desviador, en una forma, incluye una unión giratoria de bloqueo entre el montaje de espiga y el desviador.