RO132990A2 - Element de etanşare cu reţinere al dispozitivului de izolare a puţului de sondă cu elemente de alunecare - Google Patents
Element de etanşare cu reţinere al dispozitivului de izolare a puţului de sondă cu elemente de alunecare Download PDFInfo
- Publication number
- RO132990A2 RO132990A2 ROA201800416A RO201800416A RO132990A2 RO 132990 A2 RO132990 A2 RO 132990A2 RO A201800416 A ROA201800416 A RO A201800416A RO 201800416 A RO201800416 A RO 201800416A RO 132990 A2 RO132990 A2 RO 132990A2
- Authority
- RO
- Romania
- Prior art keywords
- sliding
- extensible
- sealing member
- spindle
- wellbore
- Prior art date
Links
- 238000007789 sealing Methods 0.000 title claims abstract description 90
- 238000002955 isolation Methods 0.000 title claims abstract description 46
- 238000009413 insulation Methods 0.000 claims description 48
- 239000000523 sample Substances 0.000 claims description 33
- 239000002195 soluble material Substances 0.000 claims description 15
- 239000000126 substance Substances 0.000 claims description 14
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 13
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 13
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 claims description 12
- 239000002184 metal Substances 0.000 claims description 12
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims description 12
- 238000004090 dissolution Methods 0.000 claims description 9
- 229910000861 Mg alloy Inorganic materials 0.000 claims description 7
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims description 7
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N Nickel Chemical compound [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 6
- 229920001971 elastomer Polymers 0.000 claims description 5
- 239000000806 elastomer Substances 0.000 claims description 5
- 239000013536 elastomeric material Substances 0.000 claims description 5
- 229920002635 polyurethane Polymers 0.000 claims description 5
- 239000004814 polyurethane Substances 0.000 claims description 5
- 230000008878 coupling Effects 0.000 claims description 4
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 claims description 4
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 claims description 4
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims description 3
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N Tin Chemical compound [Sn] ATJFFYVFTNAWJD-UHFFFAOYSA-N 0.000 claims description 3
- 229920003232 aliphatic polyester Polymers 0.000 claims description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 claims description 3
- 239000002019 doping agent Substances 0.000 claims description 3
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 230000004044 response Effects 0.000 claims description 3
- 239000011135 tin Substances 0.000 claims description 3
- 229910052718 tin Inorganic materials 0.000 claims description 3
- 229920000800 acrylic rubber Polymers 0.000 claims description 2
- 229920000058 polyacrylate Polymers 0.000 claims description 2
- 239000000463 material Substances 0.000 abstract description 18
- 238000001125 extrusion Methods 0.000 abstract description 15
- 238000005553 drilling Methods 0.000 abstract description 13
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 abstract description 5
- 239000007789 gas Substances 0.000 abstract 1
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 9
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 6
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 3
- 102100026827 Protein associated with UVRAG as autophagy enhancer Human genes 0.000 description 2
- 101710102978 Protein associated with UVRAG as autophagy enhancer Proteins 0.000 description 2
- 230000002378 acidificating effect Effects 0.000 description 2
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 2
- 239000003822 epoxy resin Substances 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 229920000647 polyepoxide Polymers 0.000 description 2
- -1 polyethylene Polymers 0.000 description 2
- 230000000284 resting effect Effects 0.000 description 2
- QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M Acetate Chemical compound CC([O-])=O QTBSBXVTEAMEQO-UHFFFAOYSA-M 0.000 description 1
- 244000043261 Hevea brasiliensis Species 0.000 description 1
- 239000004698 Polyethylene Substances 0.000 description 1
- 229920000954 Polyglycolide Polymers 0.000 description 1
- 239000004743 Polypropylene Substances 0.000 description 1
- 239000004793 Polystyrene Substances 0.000 description 1
- 239000004372 Polyvinyl alcohol Substances 0.000 description 1
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002253 acid Substances 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 230000002411 adverse Effects 0.000 description 1
- 239000011230 binding agent Substances 0.000 description 1
- 239000003518 caustics Substances 0.000 description 1
- 239000001913 cellulose Substances 0.000 description 1
- 229920002678 cellulose Polymers 0.000 description 1
- 239000004568 cement Substances 0.000 description 1
- 229910010293 ceramic material Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 1
- 150000001875 compounds Chemical class 0.000 description 1
- 238000010586 diagram Methods 0.000 description 1
- 239000000835 fiber Substances 0.000 description 1
- 239000011521 glass Substances 0.000 description 1
- 239000003365 glass fiber Substances 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 150000002430 hydrocarbons Chemical class 0.000 description 1
- 230000003301 hydrolyzing effect Effects 0.000 description 1
- 239000007788 liquid Substances 0.000 description 1
- 238000012423 maintenance Methods 0.000 description 1
- 230000014759 maintenance of location Effects 0.000 description 1
- 230000007257 malfunction Effects 0.000 description 1
- 239000011159 matrix material Substances 0.000 description 1
- 229920003052 natural elastomer Polymers 0.000 description 1
- 229920001194 natural rubber Polymers 0.000 description 1
- 150000002825 nitriles Chemical class 0.000 description 1
- 230000000149 penetrating effect Effects 0.000 description 1
- 230000035515 penetration Effects 0.000 description 1
- 229920000747 poly(lactic acid) Polymers 0.000 description 1
- 229920001610 polycaprolactone Polymers 0.000 description 1
- 239000004632 polycaprolactone Substances 0.000 description 1
- 229920000728 polyester Polymers 0.000 description 1
- 229920000573 polyethylene Polymers 0.000 description 1
- 239000004633 polyglycolic acid Substances 0.000 description 1
- 239000004626 polylactic acid Substances 0.000 description 1
- 229920001155 polypropylene Polymers 0.000 description 1
- 229920002223 polystyrene Polymers 0.000 description 1
- 229920002689 polyvinyl acetate Polymers 0.000 description 1
- 239000011118 polyvinyl acetate Substances 0.000 description 1
- 229920002451 polyvinyl alcohol Polymers 0.000 description 1
- 238000011084 recovery Methods 0.000 description 1
- 230000002787 reinforcement Effects 0.000 description 1
- 238000000926 separation method Methods 0.000 description 1
- 241000894007 species Species 0.000 description 1
- 239000010959 steel Substances 0.000 description 1
- 230000000638 stimulation Effects 0.000 description 1
- 150000003573 thiols Chemical class 0.000 description 1
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000011144 upstream manufacturing Methods 0.000 description 1
- XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N water Substances O XLYOFNOQVPJJNP-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000004804 winding Methods 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B29/00—Cutting or destroying pipes, packers, plugs or wire lines, located in boreholes or wells, e.g. cutting of damaged pipes, of windows; Deforming of pipes in boreholes or wells; Reconditioning of well casings while in the ground
- E21B29/02—Cutting or destroying pipes, packers, plugs or wire lines, located in boreholes or wells, e.g. cutting of damaged pipes, of windows; Deforming of pipes in boreholes or wells; Reconditioning of well casings while in the ground by explosives or by thermal or chemical means
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B23/00—Apparatus for displacing, setting, locking, releasing or removing tools, packers or the like in boreholes or wells
- E21B23/06—Apparatus for displacing, setting, locking, releasing or removing tools, packers or the like in boreholes or wells for setting packers
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
- E21B33/10—Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
- E21B33/12—Packers; Plugs
- E21B33/1208—Packers; Plugs characterised by the construction of the sealing or packing means
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
- E21B33/10—Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
- E21B33/12—Packers; Plugs
- E21B33/128—Packers; Plugs with a member expanded radially by axial pressure
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
- E21B33/10—Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
- E21B33/12—Packers; Plugs
- E21B33/128—Packers; Plugs with a member expanded radially by axial pressure
- E21B33/1285—Packers; Plugs with a member expanded radially by axial pressure by fluid pressure
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B33/00—Sealing or packing boreholes or wells
- E21B33/10—Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
- E21B33/12—Packers; Plugs
- E21B33/129—Packers; Plugs with mechanical slips for hooking into the casing
- E21B33/1293—Packers; Plugs with mechanical slips for hooking into the casing with means for anchoring against downward and upward movement
Landscapes
- Geology (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Chemical & Material Sciences (AREA)
- Chemical Kinetics & Catalysis (AREA)
- General Chemical & Material Sciences (AREA)
- Gasket Seals (AREA)
- Quick-Acting Or Multi-Walled Pipe Joints (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Insulators (AREA)
- Cable Accessories (AREA)
Abstract
Invenţia se referă la un element de etanşare cu reţinere al dispozitivului de izolare a puţului de sondă cu elemente de alunecare şi, în general, la echipamente utile în operaţiuni referitoare la puţuri de sondă subterane, de exemplu puţuri de sondă utilizate pentru explorare, forare şi producţie de petrol şi gaze, mai specific exemplele de realizare referindu-se la un dispozitiv de izolare în care un element culisant extensibil este utilizat pentru a limita etrudarea elementului de etanşare într-o gaură de sondă. Elementul de etanşare cu reţinere al dispozitivului de izolare a puţului de sondă cu elemente de alunecare, conform invenţiei, are un instrument (100) de izolare a puţului de foraj, care cuprinde un element elastomeric pentru cuplarea cu un element de coloană de tubaj sau cu un alt element tubular într-o gaură (2) de sondă, instrumentul de izolare incluzând unul sau mai multe elemente culisabile extensibile pentru prinderea de elementul tubular şi menţinerea pe poziţie a instrumentului de izolare, iar elementul de etanşare are un capăt axial în contact direct cu o suprafaţă de rezemare a elementului culisabil extensibil, astfel încât elementul culisabil limitează, în cazul în care nu împiedică, extrudarea nedorită a elementului de etanşare, de exemplu, la fixarea instrumentului de izolare, elementele culisabile extensibile putând fi constituite dintr-o multitudine de elemente de alunecare, iar elementul de etanşare elastomeric poate curge în nişte spaţii definite între elementele de alunecare atunci când instrumentul de izolare este fixat, segmentele elementului culisabil şi alte componente ale instrumentului de izolare putând fi construite dintr-un material dizolvabil, pentru a facilita îndepărtarea instrumentului de izolare din puţul de foraj.
Description
1. Domeniul invenției
Prezenta invenție se referă, în general, la echipamente utile în operațiuni referitoare la puțuri de sondă subterane, de exemplu, puțuri de sondă utilizate pentru explorare, forare și producție de petrol și gaze. Mai specific, exemplele de realizare ale invenției se referă la un dispozitiv de izolare în care un element culisant extensibil este utilizat pentru a limita extrudarea elementului de etanșare într-o gaură de sondă.
2. Context în operațiunile legate de producerea hidrocarburilor din formațiuni geologice subterane, o largă varietate de instrumente pentru puțul de foraj pot fi lansate într-o gaură de sondă. De exemplu, pot fi utilizate instrumente de izolare a sondelor, cum ar fi obturatoare frac, obturatoare punte și pachere, pentru a obține o etanșare în gaura de sondă. Instrumentele de izolare pot include un element de etanșare elastomeric care să vină în contact cu un perete al găurii de sondă, cu un element al coloanei de tubaj sau cu un alt element tubular, pentru a izola astfel o presiune de deasupra instrumentului de izolare de o presiune de sub instrumentul de izolare.
Aceste instrumente de izolare sunt dispuse, în general, într-o poziție adecvată în gaura de sondă, și apoi, elementul de etanșare este extins radial pentru a fixa astfel instrumentul de izolare în gaura de sondă. De multe ori, forțele aplicate pentru a fixa instrumentul de izolare și/sau presiunile menținute de elementul de etanșare pot fi asociate cu o extrudare nedorită a elementului de etanșare. Această extrudare poate afecta negativ limitele referitoare la temperatură și presiune ale instrumentului de izolare. Limitatoarele de extrudare sub formă de conuri, construite dintr-un material relativ rigid, au fost prevăzute pentru a veni în contact direct sau indirect cu materialul elastomeric al elementului de etanșare, pentru a reduce sau limita extrudarea materialului elastomeric în timpul diferitelor operațiuni pe puțul de sondă.
Odată ce operațiunea în gaura de sondă se finalizează, elementul de izolare poate fi extras din gaura de sondă. în general, instrumentul de izolare poate fi caracterizat ca fiind recuperabil sau de unică folosință. Instrumentele de izolare a 2018 00416
21/01/2016 recuperabile pot fi scoase din gaura de sondă pe un dispozitiv de recuperare lansat pe un cablu sau pe un alt mijloc de transport și pot fi recondiționate și/sau refolosite. Unele instrumente de izolare de unică folosință sunt poziționate pentru a fi perforate sau frezate mecanic în gaura de sondă, iar bucățile rezultate prin tăiere sunt evacuate din gaura de sondă prin circulația fluidelor prin gaura de sondă. Alte instrumente de izolare pot fi construite din materiale dizolvabile, astfel încât fluidele din gaura de sondă pot determina dizolvarea instrumentului de izolare într-un interval de timp predeterminat. în unele cazuri, limitatorii de extrudare, construiți din materiale dizolvabile, au implicat dificultăți în ceea ce privește procesul de fabricație și au fost predispuși la apariția de defecțiuni în funcționare.
SCURTĂ DESCRIERE A FIGURILOR
Invenția se descrie în detaliu în cele ce urmează, pe baza exemplelor de realizare prezentate în figurile însoțitoare, în care:
FIG. 1 este o vedere laterală în secțiune transversală parțială a unui sistem de puț de sondă, care include un instrument de izolare care este lansat într-o gaură de sondă, în conformitate cu una sau mai multe variante de realizare a invenției;
FIG. 2 este o vedere laterală în secțiune transversală parțială a instrumentului de izolare din fig. 1, care este rulat în gaura de sondă într-o configurație contractată, care ilustrează un element de etanșare aflat în contact direct cu un mecanism de alunecare extensibil al instrumentului de izolare;
FIG. 3 este o vedere în perspectivă în secțiune transversală parțială a instrumentului de izolare într-o configurație extinsă, care ilustrează o extrudare a elementului de etanșare în interiorul mecanismului de alunecare extensibil;
FIG. 4 este o vedere în perspectivă parțială a unui mecanism de alunecare extensibil alternativ, care include elemente de alunecare prevăzute cu niște aripi suprapuse pe circumferință, în conformitate cu exemplele de realizare alternative ale invenției; și
FIG. 5 este o diagramă care ilustrează o procedură operațională pentru lansarea, utilizarea și scoaterea instrumentului de izolare prezentat în fig. 1, în conformitate cu una sau mai multe variante exemplificative de realizare a invenției.
DESCRIERE DETALIATĂ a 2018 00416
2/
21/01/2016 în următoarea descriere, chiar dacă o figură poate prezenta un aparat dintr-o porțiune a unei găuri de sondă care are o orientare specifică, dacă nu se indică altfel, ar trebui să fie înțeles de specialiștii în domeniu că aparatul conform prezentei invenții poate fi considerat adecvat, în egală măsură, pentru utilizare în porțiuni de sondă având alte orientări, care le includ pe cele verticale, înclinate, orizontale, curbate etc. De asemenea, dacă nu se specifică altfel, chiar dacă o figură poate descrie o operațiune desfășurată în larg, ar trebui să fie înțeles de către specialiștii în domeniu că aparatul conform prezentei invenții este adecvat în egală măsură pentru utilizare în operațiuni de coastă sau terestre. în plus, dacă nu se specifică altfel, chiar dacă o figură poate ilustra o gaură de sondă care este parțial carcasată, ar trebui să fie înțeles de către specialiștii în domeniu că aparatul conform prezentei invenții poate fi adecvat în egală măsură pentru utilizarea în puțurile de sondă complet deschise.
1. Descrierea variantelor de realizare exemplificative
Prezenta invenție include un instrument de izolare a găurii de sondă, care este prevăzut cu un element de etanșare elastomeric pentru cuplarea cu un element de coloană de tubaj sau cu un alt element tubular, într-o gaură de sondă. Instrumentul de izolare include, de asemenea, unul sau mai multe elemente culisante extensibile pentru prinderea elementului tubular și menținerea instrumentului de izolare pe poziție. Elementul de etanșare se află în contact direct cu mecanismul constituit din elementele de alunecare extensibile, astfel încât elementul culisant extensibil limitează, dacă nu chiar elimină, extrudarea nedorită a elementului de etanșare. Dispunerea elementului de etanșare în contact direct cu elementele de alunecare facilitează construcția instrumentului de izolare din materiale metalice dizolvabile, ceea ce facilitează îndepărtarea instrumentului de izolare din gaura de sondă.
Figura 1 este o vedere laterală în secțiune transversală parțială a unui sistem de puț de sondă 10 care include un instrument de izolare a puțului de sondă 100 ce este lansat într-o gaură de sondă 12 care se extinde printr-o formațiune geologică G, în conformitate cu unul sau mai multe exemple de realizare a invenției. Sistemul de puț de sondă 10 este un mediu de funcționare exemplificativ pentru instrumentul de izolare a puțului de sondă 100, în care gaura de sondă 12 se extinde de la o poziție S de pe suprafața terestră. în alte exemple de realizare, instrumentul de izolare a puțului de sondă 100 poate fi utilizat, de asemenea, în sistemele de foraj a 2018 00416
21/01/2016 submarine sau în sondele din larg (care nu sunt prezentate), unde un puț de sondă se extinde de la fundul mării. Sistemul de sondă 10 ilustrat include o instalație de foraj 14 poziționată la locul de suprafață S. Instalația de foraj 14 include o turlă de foraj 16 având o platformă de foraj 20. Turla de foraj 16 facilitează manipularea unui dispozitiv transportor 24, cum ar fi garnitură de foraj, cablu, conductă îmbinată sau tubulatură înfășurată, care se extinde pe direcție descendentă, de la turla de foraj, în gaura de sondă 12. Transportorul 24 are rolul de a transporta instrumentul de izolare a găurii de sondă 100 la o adâncime predeterminată sau la o altă locație corespunzătoare din gaura de sondă 12. Turla de foraj 14 poate include un troliu acționat cu motor și/sau un alt echipament asociat pentru ridicarea și coborârea transportorului 24, cu scopul de a poziționa astfel instrumentul de izolare a puțului de sondă 100. în condițiile în care turla de foraj 14 reprezintă un exemplu de mecanism staționar pentru manipularea transportorului 24, un specialist în domeniu va aprecia cu ușurință faptul că platformele mobile de lucru, unitățile de întreținere a puțurilor și altele asemănătoare ar putea fi, de asemenea, utilizate pentru a poziționa instrumentul de izolare a puțului de sondă 100 prin ridicarea și coborârea transportorului 24 în gaura de sondă 12.
în exemplul de realizare ilustrat, cel puțin o porțiune superioară a găurii de sondă 12 include o coloană de tubaj 26 dispusă în interiorul acesteia. Coloana de tubaj 26 este fixată în gaura de sondă printr-un strat de ciment 28, așa cum este cunoscut în domeniu. Instrumentul de izolare a puțului de sondă 100 este configurat să se cupleze cu un perete interior 30 al coloanei de tubaj 26 și să formeze un cuplaj etanș cu acesta. în alte exemple de realizare, instrumentul de izolare a puțului de sondă 100 poate fi configurat să formeze o etanșare cu formațiunea geologică G într-o porțiune deschisă a puțului de sondă 12. în orice caz, instrumentul de izolare a puțului de sondă 100 este operabil pentru a izola o presiune dintr-o primă regiune de sondă 32, dispusă sub instrumentul de izolare a puțului de sondă 100, de presiunea dintr-o a doua regiune de sondă 34 de deasupra dispozitivului de izolare a puțului de sondă. Instrumentul de izolare a puțului de sondă 100 poate cuprinde un obturator frac, un obturator punte, un pacher sau un alt tip de dispozitiv de izolare zonală a puțului de sondă.
Figura 2 este o vedere laterală în secțiune transversală parțială a instrumentului de izolare 100, care este lansat în gaura de sondă 12 într-o configurație contractată. Deși instrumentul de izolare a puțului de sondă 100 poate a 2018 00416
Λ'
21/01/2016 lua o varietate de forme diferite, în exemplul de realizare ilustrat, instrumentul de izolare a puțului de sondă 100 este construit sub formă de obturator care este utilizat într-o operație de stimulare / fracturare în puțul de sondă, cunoscut în mod obișnuit ca un obturator frac. Instrumentul de izolare a puțului de sondă 100 include un dorn tubular alungit 102, care definește o gaură de curgere axială 104 ce se extinde prin aceasta. O incintă 108 este formată la capătul superior al dornului 102 pentru reținerea unei bile 110 care acționează ca o supapă de închidere cu sens unic. în particular, bila 110 etanșează gaura de curgere 104 pentru a împiedica curgerea pe direcție descendentă prin aceasta, dar permite curgerea pe direcție ascendentă prin gaura de curgere 104. în alte exemple de realizare (nereprezentate), instrumentul de izolare a găurii de sondă 100 poate cuprinde un obturator punte, care în general nu permite curgerea în nici o direcție. Un obturator punte operează în general pentru a izola complet prima regiune de gaură de sondă 32 de sub instrumentul de izolare 100, de cea de-a doua regiune de gaură de sondă 34 situată deasupra instrumentului de izolare a puțului de sondă 100.
Dornul 102 al instrumentului de izolare a puțului de sondă 100 este prevăzut, în general, cu un ansamblu de pacher 112, un element culisant inferior 114, un element culisant superior 116 și un sabot conic 118. Ansamblul cu pacher 112 include cel puțin un element de etanșare 122a, 122b, 122c, care se extinde circumferențial în jurul dornului 102. în exemplul de realizare ilustrat, ansamblul cu pacher 112 include un element de etanșare superior 122a, un element de etanșare central 122b și un element de etanșare inferior 122c, fiecare dintre acestea putând fi construite dintr-un material elastomeric. Elementele de etanșare 122a, 122b, 122c pot fi fabricate din materiale care prezintă o rezistență ridicată la întindere, având proprietăți de alungire suficiente pentru a forma o etanșare cu coloana de tubaj 26. în anumite exemple de realizare, materialele adecvate pot prezenta o rezistență la întindere mai mare de 2000 psi sau 3000 psi și pot include materiale cum ar fi poliuretanul turnat, poliuretanul format și nitrilul armat cu fibre. în unele exemple de realizare, unul sau mai multe dintre elementele de etanșare 122a, 122b, 122c definesc un element de etanșare dizolvabil, configurat să se dizolve în fluidele de sondă. Un element de etanșare dizolvabil 122a, 122b, 122 poate fi construit dintr-un material degradabil hidrolitic, cum ar fi compușii elastomerici care conțin poliuretan, poliesteri alifatici, tiol, celuloză, acetat, polivinil acetat, polietilenă, polipropilenă, polistiren, cauciuc natural, alcool polivinilic sau combinații ale acestora. Poliesterul a 2018 00416
21/01/2016
alfafic are o legătură esterică hidrolizabilă și se va degrada în apă. Exemplele includ acidul polilactic, acidul poliglicolic, polihidroxialconatul și policaprolactona.
Un specialist în domeniu va recunoaște faptul că, în cadrul altor exemple de realizare, pot fi asigurate mai multe sau mai puține elemente de etanșare 122a, 122b, 122c. Elementul culisant inferior 114 este montat în jurul dornului 102 sub ansamblul de pacher 112, iar elemental culisant superior 116 este montat în jurul dornului deasupra ansamblului de pacher 112. Așa cum se descrie mai detaliat mai jos, elementele culisante inferior și superior 114, 116 sunt în contact direct cu elementele de etanșare inferior și superior 122c, respectiv 122a. în alte exemple de realizare, poate fi prevăzut un singur element culisant inferior 114 sau poate fi prevăzut orice număr de elemente culisante suplimentare deasupra și dedesubtul ansamblului de pacher 112. Așa cum este descris mai detaliat mai jos, elementele culisante 114, 116 sunt operabile, în general, pentru a veni în contact cu coloana de tubaj 26 cu scopul de a menține instrumentul de izolare a puțului de sondă 100 într-o poziție dorită. Sabotul conic 118 este prevăzut la capătul inferior al dornului 102 pentru ghidarea și protejarea instrumentului de izolare a puțului de sondă pe măsură ce acesta este coborât în gaura de sondă 12 cu ajutorul transportorului 24.
Cel puțin o parte din componentele care constituie instrumentul de izolare a puțului de sondă100 sunt construite dintr-un material metalic dizolvabil. Așa cum este utilizat aici, un metal dizolvabil include orice metal care are o viteză medie de dizolvare care depășește 0,01 mg/cm2/oră, la 200° F, într-o soluție de KCI 15%. O componentă fabricată dintr-un material dizolvabil poate pierde mai mult de 0,1% din masa sa totală pe zi, la 200° F, într-o soluție de KCI 15%. în unele exemple de realizare, materialul metalic dizolvabil poate include un aliaj de aluminiu și/sau un aliaj de magneziu. Aliajele de magneziu le includ pe cele definite în standardele ASTM AZ31-ZK60. în unele variante de realizare, aliajul de magneziu este aliat cu un dopant selectat din grupul constând în fier, nichel, cupru și staniu.
Componentele dizolvabile ale instrumentului de izolare a puțului de sondă 100 pot fi configurate să se dizolve atunci când sunt expuse la o soluție chimică, o lumină ultravioletă, o sursă nucleară sau o combinație a acestora. în unele variante de realizare, pe dornul 102 poate fi prevăzută o incintă opțională (care nu este prezentată) pentru stocarea unei soluții chimice adecvate, până când soluția chimică poate fi eliberată selectiv pentru a dizolva componentele dizolvabile. în alte exemple de realizare, componentele dizolvabile pot fi dizolvate în fluidele prezente în gaura de a 2018 00416
21/01/2016 sondă 12. Aceste componente dizolvabile pot fi realizate din orice material dizolvabil care este adecvat pentru funcționarea într-un mediu din puțul de sondă și care asigură o rezistență adecvată pentru a permite funcționarea corectă a instrumentului de izolare a puțului de sondă 100. în plus față de materialele metalice dizolvabile descrise mai sus și materialul dizolvabil poate include, de exemplu, o rășină epoxidică care se dizolvă atunci când este expusă la un fluid acid. Un alt astfel de material este o fibră de sticlă care se dizolvă atunci când este expusă la un acid. încă un alt astfel de material poate fi un agent de legare, cum ar fi o rășină epoxidică, de exemplu, cu o armătură din sticlă care se dizolvă atunci când este expusă la o soluție chimică de tip lichid caustic sau lichid acid. Materialul special folosit pentru a construi componentele dizolvabile ale instrumentului de izolare a puțului de sondă 100 este personalizabil, pentru a funcționa într-o anumită gamă de presiune și temperatură sau pentru a controla viteza de dizolvare a instrumentului de izolare 100, atunci când acesta este expus la o soluție chimică, o lumină ultravioletă, o sursă nucleară sau o combinație a acestora. Astfel, un instrument de izolare dizolvabil 100 poate funcționa ca un obturator de 30 de minute, un obturator de trei ore sau un obturator de trei zile, de exemplu, sau în orice alt interval de timp dorit de operator. în mod alternativ, soluția chimică poate fi personalizată pentru a controla viteza de dizolvare a instrumentului de izolare a puțului de sondă care conține o anumită matrice de material.
în unele exemple de realizare, dornul 102, ansamblul de pacher 112, elementele culisante 114, 116 și sabotul conic 118 sunt, toate, construite dintr-un material dizolvabil. într-o altă variantă de realizare, dornul 102 este construit dintr-un material dizolvabil, iar elementele culisante 114, 116 sunt construite dintr-un material care nu se dizolvă, iar într-o altă variantă de realizare, dornul 102 este construit dintrun material care nu se dizolvă, iar elementele culisante 114, 116 sunt construite dintr-un material dizolvabil.
Așa cum este ilustrat în fig. 2, elementul de etanșare inferior 122c are un prim capăt axial 126a aflat în contact direct cu un capăt de rezemare axială 128a al elementului culisant inferior 114. Astfel, elementul culisant inferior 114 poate servi la limitarea extrudării elementului de etanșare inferior 122c în timpul funcționării, de exemplu, extrudarea indusă prin aplicarea unei forțe axiale de fixare asupra instrumentului de izolare a puțului de sondă 100. Elementul de etanșare inferior 122c și elementul culisant inferior sunt aranjate pentru a se putea extinde radial, ca a 2018 00416
Λ
21/01/2016 răspuns la o forță axială aplicată asupra instrumentului de izolare a puțului de sondă 100. De exemplu, o forță axială F aplicată unei pene de alunecare superioară 130, de exemplu printr-un instrument de activare (nereprezentat), poate fi transferată prin elementul culisant superior 116, ansamblul de pacher 112 și elementul culisant inferior 114 și la o pană de alunecare inferioară 132 care este atașată la dornul 102. Forța axială F servește la acționarea în mișcare axială relativă a penelor de alunecare 130, 132 și a elementelor culisante respective 116, 114, de-a lungul dornului 102 și, astfel, pentru a extinde radial elementele culisante 114, 116. De asemenea, elementele de etanșare 122a, 122b, 122c sunt comprimate axial și extinse radial prin forța axială „F“, deplasând astfel elementele de etanșare 122a, 122b, 122c dintr-o poziție decuplată (fig. 2), în care elementele de etanșare 122a, 122b, 122c sunt în mod substanțial distanțate față de coloana de tubaj 26, într-o poziție fixată (fig. 3), în care elementele de etanșare 122a, 122b, 122c ajung în contact de etanșare cu coloana de tubaj 26. Elementele de etanșare 122a, 122b, 122c ale ansamblului de pacher 112 și elementele culisante superior și inferior 114, 116 pot fi fixate prin diverse alte mecanisme cunoscute în domeniu.
Elementul culisant superior 116 cuprinde o suprafață de susținere orientată în jos 128b aflată în contact direct cu capătul axial superior 126b al elementului de etanșare elastomeric 122a. Astfel, elementul culisant superior 116 poate servi la limitarea oricărei extrudări ascendente a elementului de etanșare superior 122a.
Figura 3 reprezintă o vedere în perspectivă, în secțiune transversală parțial, a instrumentului de izolare a puțului de sondă 100 într-o configurație extinsă, în care cel puțin unul dintre elementele de etanșare 122a, 122b, 122c se află în contact cu coloana de tubaj 26 și în care elementele culisante 114, 116 sunt extinse radial pentru a adera la coloana de tubaj 26. Elementul culisant inferior 114 este constituit dintr-o multitudine de elemente de alunecare 136 distanțate circumferențial în jurul dornului 102, iar elementul culisant superior 116 este constituit dintr-o multitudine de elemente de alunecare 138 dispuse circumferențial în jurul dornului 102. în alte variante de realizare (nereprezentate), elementele culisante inferior și superior 114, 116 pot fi construite ca elemente culisante de fracturare. în general, elementele culisante de fracturare pot fi formate dintr-o singură bucată de material prevăzută cu caneluri axiale de descărcare, care pot facilita separarea elementelor individuale de alunecare atunci când elementul culisant de fracturare este extins. în exemplul de realizare ilustrat în figura 3, elementul de etanșare inferior 122c este ilustrat ca a 2018 00416
21/01/2016 pătrunzând în niște goluri 140 definite între elementele de alunecare 136 ale elementului culisant inferior 114, sub influența forței axiale „F“.
Fiecare dintre elementele de alunecare 136 ale elementului culisant inferior 114 (precum și elementele de alunecare 138 ale elementului culisant superior 116) includ o multitudine de inserții 144 care se extind radial în afară pe o suprafață radială cea mai exterioară 146 a elementului de alunecare 136. Inserțiile 144 sunt înclinate astfel încât o muchie de prindere inferioară 148 se extinde de la suprafața cea mai exterioară 146 și pătrunde în coloana de tubaj 26 atunci când elementul culisant 114 se extinde radial. în alte exemple de realizare (nereprezentate), una sau mai multe dintre inserțiile 144 sunt înclinate astfel încât să se definească o muchie superioară de prindere. Orientarea inserțiilor 144 poate fi astfel încât penetrarea inserțiilor în coloana de tubaj 26 să fie minimă. De exemplu, inserțiile pot fi înclinate sub un unghi cuprins în intervalul de la aproximativ 5° până la aproximativ 25° și se pot extinde de la suprafața radială cea mai exterioară 146 pe o distanță cuprinsă în intervalul de la aproximativ 0,000 inci la aproximativ 0,100 inci. Prin asigurarea unui număr mare de inserții 144 pe lungimea și circumferința elementelor de alunecare 136, inserțiile 144 vor putea să pătrundă la minimum în coloana de tubaj 26 și vor menține în continuare instrumentul de izolare a puțului de sondă 100 pe poziție. în unele exemple de realizare, inserțiile sunt construite dintr-un material relativ dur, cum ar fi carbură de tungsten, pentru a facilita prinderea de o coloană de tubaj 26, care poate fi realizată, de exemplu, din oțel. Elementele de alunecare 136, 138 și/sau inserțiile 144 pot fi construite din materiale metalice dizolvabile, în unele exemple de realizare. în unele exemple de realizare, elementele de alunecare 136 includ o proeminență de metal sau o inserție 144 introdusă în materialul metalic dizolvabil pentru a se extinde sub un unghi de la o suprafață exterioară radială a acestuia, pentru a prinde coloana de tubaj.
în exemplul de realizare ilustrat, elementele culisante superior și inferior 116, 114 pot cuprinde elemente culisante cu proeminențe metalice de dizolvare. în alte variante de realizare, elementele culisante superior și inferior pot cuprinde elemente culisante tip împletitură metalică, așa cum poate fi apreciat de specialiștii în domeniu, în alte exemple de realizare, niște materiale compozite și/sau ceramice pot fi incluse în construcția elementelor de alunecare 136 și/sau, respectiv, a elementelor culisante inferior și superior 114, 116 în general. Mărimea și forma elementelor de alunecare 136, 138 sunt, în general, adaptate construcției cu materiale dizolvabile, astfel încât
2/ a 2018 00416
21/01/2016 elementele de alunecare 136,138 pot îndeplini în mod adecvat funcțiile de aderare la coloana de tubaj 26 și de limitare a extrudării elementelor de etanșare 122a, 122b , 122c în condiții dure existente în puțul de sondă. De exemplu, poate fi construit un instrument de izolare a puțului de sondă 100 din material metalic dizolvabil pentru a menține o diferență de presiune de 10.000 psi între zonele de sondă 32, 34 la 150° F. Utilizarea elementelor culisante 114, 116 pentru a Îndeplini ambele funcții determină folosirea eficientă a unui spațiu limitat într-un sistem de puț de sondă 10 (fig· 1).
2. Variante de realizare suplimentare
Figura 4 este o vedere parțială în perspectivă a unui mecanism de alunecare extensibil 200, în conformitate cu exemplele de realizare alternative ale invenției. Mecanismul de alunecare extensibil 200 include o multitudine de elemente de alunecare 202 distanțate pe circumferință, fiecare cuprinzând o suprafață radială cea mai exterioară 204 și o suprafață axială de rezemare 206. Suprafața radială cea mai exterioară 204 poate include cel puțin o inserție 144 care se extinde de la aceasta, pentru a adera la o coloană de tubaj 26 (fig. 3), iar suprafața axială de rezemare 206 este astfel dispusă pentru a se cupla cu un element de etanșare 122c (fig. 2), de exemplu. Fiecare dintre elementele de alunecare 202 include o aripă dispusă pe circumferință 208 care se suprapune peste un element de alunecare 202 adiacent pe circumferință, iar elementele de alunecare 202 definesc un umăr 210 peste care este suprapusă aripa circumferențială 208 a unui element de alunecare 202 adiacent. Golurile 214 definite între elementele de alunecare 202 sunt configurate astfel încât extinderea axială a elementului de etanșare 122c poate fi limitată de umerii 210 de pe elementele de alunecare 202.
Suprafața axială de rezemare 206 include diferite margini 218 și colțuri care pot genera tensiuni ridicate în punctele de contact cu elementul de etanșare 122. Aceste colțuri 218 pot fi teșite și/sau rotunjite, reduc tensiunea rezultată între componentele de cuplare și astfel crește durata de timp în care elementele de alunecare 202 pot împiedica curgerea excesivă a elementului de etanșare 122c la o temperatură dată, și/sau crește temperatura la care fluxul excesiv este împiedicat de elementele de alunecare 202. O altă variabilă care poate spori capacitatea de reținere a mecanismului de alunecare 200 poate fi numărul de elemente de a 2018 00416
Λ
21/01/2016 alunecare distanțate circumferențial 202. De exemplu, un număr mai mare de elemente de alunecare 202 poate reduce dimensiunea fiecărui spațiu 214 definit între elementele de alunecare 202. în unele exemple de realizare, pot fi prevăzute zece (10) elemente de alunecare distanțate circumferențial 202, deși pot fi considerate fie mai multe, fie mai puține elemente de alunecare.
3. Metode exemplificative de operare
Figura 5 este o diagramă de flux ilustrând o procedură operațională 300 pentru lansarea, utilizarea și îndepărtarea unui instrument de izolare a puțului de sondă 100 (fig. 1) în conformitate cu una sau mai multe variante exemplificative de realizare a invenției. Cu referire la fig. 5, și în continuare cu referire la fig. 1 până la 3, procedura operațională 300 începe la pasul 302 prin introducerea instrumentului de izolare 100 într-o gaură de sondă 12. Dispozitivul de izolare 100 poate fi coborât folosind orice modalitate de transport adecvată 24, cum ar fi tubulatură înfășurată sau o linie de cablu. Pe măsură ce instrumentul de izolare 100 este coborât într-o locație dorită în puțul de foraj, capătul axial 126a al elementului de etanșare inferior 122c se află în contact direct cu capătul teșit 128a al elementului culisant inferior 114. în mod similar, elementul de etanșare superior 122a este în contact direct cu elementul culisant superior 116.
în continuare, la pasul 304, odată ce instrumentul de izolare a puțului de sondă 100 ajunge în poziția dorită în gaura de sondă 12, ansamblul de pacher 112 și elementele culisante 114, 116 sunt fixate într-o manieră convențională, delimitând prin aceasta zonele 32, 34 ale puțului de foraj. în unele exemple de realizare, o forță axială F este aplicată asupra instrumentului de izolare a puțului de sondă pentru a fixa ansamblul de pacher 112 și elementele culisante 114, 116. Forța F poate determina elementul culisant inferior 114 să se deplaseze în jos de-a lungul dornului 102 și a penei de alunecare inferioare 132, împingând astfel fiecare element de alunecare 136 radial spre exterior, pentru a extinde elementul culisant inferior 114 și a-l determina să se prindă de coloana de tubaj 26 prin inserțiile 144. în mod similar, pana de alunecare superioară 130 este împinsă în jos de-a lungul dornului 102 și în elementul culisant superior 116, pentru a extinde radial elementul culisant superior. De asemenea, forța axială F comprimă ansamblul de pacher 112 într-o direcție axială, determinând elementele de etanșare 122a, 122b , 122c să se extindă radial și să formeze o îmbinare etanșă cu coloana de tubaj 26. Zonele de sondă 32, 34 ale a 2018 00416
21/01/2016 puțului de sondă definite dedesubtul și deasupra instrumentului de izolare a puțului de sondă 100 sunt, astfel, izolate fluidic una față de cealaltă. Odată ce instrumentul de izolare a puțului de sondă 100 este fixat în gaura de sondă, transportorul 24 poate fi decuplat de instrumentul de izolare a puțului de sondă 100 și extras din gaura de sondă 12.
La pasul 306, poate fi generată o diferență de presiune între regiunile de sondă 32, 34 de dedesubt și de deasupra instrumentului de izolare a puțului de sondă 100. Diferența de presiune poate fi creată prin curgerea de fluid într-o zonă 32, 34, dinspre formațiunea geologică G și/sau dinspre poziția de suprafață S, în funcție de operațiunea pe puțul de sondă care este realizată. în unele exemple de realizare, poate fi generată o diferență de presiune de 10.000 psi, cu presiunea mai mare stabilită în interiorul celei de-a doua zone de sondă de foraj 34 de deasupra instrumentului de izolare a puțului de sondă 100. Această presiune mai mare de deasupra instrumentului de izolare a puțului de sondă 100 poate determina curgerea unei porțiuni a elementului de etanșare inferior 122c (pasul 308) în direcție descendentă, în golurile 140 definite între elementele de alunecare 136 ale elementului culisant inferior 114. Elementul culisant inferior 114 reține elementul de etanșare 122c și limitează extrudarea elementului de etanșare 122c determinată de diferența de presiune, de forța axială F aplicată pentru a fixa instrumentul de izolare a puțului de sondă sau de alte condiții prezente în gaura de sondă 12.
în continuare, la pasul 310, instrumentul de izolare a puțului de sondă 100 poate fi expus unei soluții chimice pentru a dizolva sau pentru a accelera dizolvarea a cel puțin unei porțiuni a instrumentului de izolare a puțului de sondă 100. Soluția chimică poate fi asigurată de la poziția de suprafață S sau transportată de dornul 102, în unele cazuri. Soluția chimică poate include, de asemenea, fluide prezente în gaura de sondă, cum ar fi fluide de producție care se varsă în gaura de sondă din formațiunea geologică „G“, fluide de fracturare sau alte soluții chimice legate de o anumită operațiune pentru care este utilizat instrumentul de izolare a puțului de sondă. în unele exemple de realizare, dornul 102, elementele culisante 114, 116 și ansamblul de pacher 112 sunt, toate, forțate să se dizolve în gaura de sondă 12, prin aceasta regiunile de puț de sondă 32, 34 recuplându-se din punct de vedere fluidic. în alte exemple de realizare, una sau mai multe componente selectate ale instrumentului de izolare a puțului de sondă 100 sunt construite din materiale care nu a 2018 00416 //
21/01/2016 se dizolvă și pot fi îndepărtate din gaura de sondă 12 pe un transportor 24 sau pot rămâne în gaura de sondă 12.
4. Aspecte ale invenției
Aspectele dezvăluirii descrise în această secțiune sunt furnizate pentru a descrie o selecție de concepte într-o formă simplificată, care sunt descrise mai detaliat mai sus. Această secțiune nu are scopul de a identifica caracteristicile principale sau caracteristicile esențiale ale obiectului revendicat și nici nu este destinată să fie utilizată ca ajutor pentru determinarea întinderii protecției conform obiectului revendicat.
în cadrul unui aspect, invenția este orientată spre un instrument de izolare a puțului de sondă, care include un dorn care definește o axă longitudinală, un element de etanșare dispus în jurul dornului și cel puțin un element culisant extensibil dispus în jurul dornului. Elementul de etanșare are un prim și un al doilea capăt axial și se extinde selectiv într-o direcție radială, dintr-o poziție decuplată într-o poziție stabilită. Cel puțin un element culisant extensibil are un capăt axial de rezemare aflat în contact direct cu unul dintre primul și cel de-al doilea capăt axial al elementului de etanșare.
într-unul sau mai multe exemple de realizare, cel puțin unul dintre elementul de etanșare și elementul culisant este construit dintr-un material dizolvabil. în unele exemple de realizare, elementul culisant expandabil este construit dintr-un material dizolvabil, iar materialul dizolvabil include cel puțin unul dintre un aliaj de aluminiu și un aliaj de magneziu. în unele exemple de realizare, materialul dizolvabil este un aliaj de magneziu care este aliat cu un dopant incluzând cel puțin unul dintre elementele; fier, nichel, cupru și staniu.
în unele exemple de realizare, elementul culisant expandabil este un element culisant cu proeminențe metalice, care include o multitudine de inserții sau proeminențe care se extind radial în afară dinspre o suprafață exterioară a elementului culisant extensibil, pentru a se cupla cu un element de coloană de tubaj și pentru a menține elementul de izolare a puțului de sondă pe poziție atunci când elementul culisant extensibil este extins. în unele exemple de realizare, elementul de etanșare este construit dintr-un elastomer dizolvabil, iar în unele variante de realizare elastomerul dizolvabil include cel puțin unul dintre un poliester alifatic, un poliuretan și un cauciuc acrilic. în unele exemple de realizare, cel puțin un element culisant a 2018 00416 ir
21/01/2016 extensibil include o multitudine de elemente de alunecare dispuse circumferențial în jurul dornului și fiecare element de alunecare din multitudinea de elemente de alunecare poate include o suprafață de capăt definind o porțiune a capătului axial de rezemare al elementului culisant extensibil care este în contact direct cu unul dintre primul și cel de-al doilea capăt axial ale elementului de etanșare.
într-unul sau mai multe exemple de realizare, instrumentul de izolare al puțului de sondă include în plus o pană de alunecare asociată funcțional cu multitudinea de elemente de alunecare, pentru a determina fiecare element de alunecare, din multitudinea de elemente de alunecare, să se deplaseze radial spre exterior, pentru a se cupla la o coloană de tubaj care circumscrie respectivul cel puțin un element culisant extensibil. în unele exemple de realizare, suprafața de capăt a fiecărui element de alunecare a multitudinii de elemente de alunecare include o aripă circumferențiară care se suprapune peste un element de alunecare circumferențial adiacent al multitudinii de elemente de alunecare. în unele exemple de realizare, suprafața de capăt a fiecărui element de alunecare al multitudinii de elemente de alunecare cuprinde cel puțin o muchie teșită sau rotunjită aflată în contact direct cu elementul de etanșare.
într-un alt aspect, invenția este direcționată către o metodă de realizare a unei operațiuni în gaura de sondă cu un instrument de izolare a puțului de foraj. Metoda include (a) lansarea instrumentului de izolare a puțului de sondă într-o gaură de sondă pe un dorn, în care dornul este prevăzut cu un element de etanșare extensibil în mod selectiv, dispus în jurul dornului și având cel puțin un capăt axial în contact direct cu un capăt de sprijin al cel puțin unui elementul culisant extensibil dispus în jurul dornului, și (b) aplicarea unei forțe axiale asupra instrumentului de izolare a puțului de sondă pentru a extinde radial elementul de etanșare și cel puțin un element culisant extensibil în gaura de sondă, și pentru a presa împreună, pe direcție axială, elementul de etanșare și respectivul cel puțin un element culisant extensibil.
în unele variante de realizare, metoda mai include dizolvarea cel puțin a unuia dintre elementul de etanșare și elementul culisant extensibil în gaura de sondă, prin expunerea instrumentului de izolare a puțului de sondă la o soluție chimică. într-una sau mai multe variante de realizare exemplificative, metoda include în plus stabilirea unei diferențe de presiune deasupra și dedesubtul instrumentului de izolare a puțului de sondă prin aducerea în contact a elementului de etanșare cu o coloană de tubaj sau cu un element care înconjoară elementul de etanșare în gaura de sondă. în a 2018 00416
21/01/2016 unele variante de realizare, crearea diferenței de presiune presează împreună elementul de etanșare și respectivul cel puțin un element culisant extensibil și, mai departe, determină curgerea unui material elastomeric al elementului de etanșare extensibil în golurile definite între o multitudine de elemente de alunecare distanțate circumferențial ale elementului culisant extensibil.
în unul sau mai multe exemple de realizare, generarea diferenței de presiune implică suplimentar curgerea unui fluid în gaura de sondă, dinspre o locație de suprafață sau dintr-o formațiune geologică prin care se extinde gaura de sondă. în unele variante de realizare, curgerea fluidului prin gaura de sondă cuprinde suplimentar expunerea unui material metalic dizolvabil al respectivului cel puțin un element culisant extensibil la o soluție chimică pentru a accelera astfel dizolvarea respectivului cel puțin un element culisant extensibil.
într-un alt aspect, invenția este direcționată către un aparat de izolare a puțului de sondă pentru utilizare într-un puț subteran, având prevăzută o coloană de tubaj. Aparatul include un dorn, un element de etanșare elastomeric dispus în jurul dornului, un element culisant superior dispus pe dorn pentru prinderea de coloana de tubaj și un element culisant inferior dispus pe dorn pentru prinderea de coloana de tubaj. Elementul de etanșare elastomeric prezintă niște capete axiale, superior și inferior, și este extensibil selectiv într-o direcție radială, dintr-o poziție decuplată într-o poziție fixată, ca răspuns la o forță axială aplicată între capetele axiale superior și inferior. Elementul culisant superior include o suprafață de susținere orientată în jos, aflată în contact direct cu capătul axial superior al elementului de etanșare elastomeric, iar elementul culisant inferior include o suprafață de rezemare orientată în sus, aflată în contact direct cu capătul axial inferior al elementului de etanșare elastomeric.
într-una sau mai multe variante de realizare exemplificative, cel puțin unul dintre elementul culisant superior și elemental culisant inferior este construit dintr-un material metalic dizolvabil având o viteză medie de dizolvare care depășește de 0,01 mg/cm 2/oră, la 200° F, într-o soluție de KCI 15%. în unele variante de realizare, respectivul cel puțin unul dintre elementul culisant superior și elementul culisant inferior este un element culisant cu proeminențe metalice și un element culisant tip împletitură metalică. în unele exemple de realizare, respectivul cel puțin unul dintre elementul culisant superior și elementul culisant inferior include o multitudine de elemente de alunecare dispuse circumferențial în jurul dornului, astfel încât cel puțin a 2018 00416
21/01/2016 unul dintre elementul culisant superior și elementul culisant inferior este extensibil radial prin mișcarea radială a elementelor culisante. în unele exemple de realizare, respectivul cel puțin unul dintre elementul culisant superior și elementul culisant inferior este un element culisant cu proeminențe metalice și în care cel puțin unul dintre elementele de alunecare include o proeminență metalică introdusă în materialul metalic dizolvabil și care se extinde sub un unghi de la o suprafață radială exterioară a acestuia, pentru a se prinde de coloana de tubaj.
Rezumatul invenției are ca singur scop furnizarea Oficiului pentru Brevete și Mărci din Statele Unite și publicului în ansamblu un mod prin care se poate determina rapid, dintr-o scurtă citire, natura și conținutul dezvăluirii tehnice și se referă doar la unul sau la mai multe exemple de realizare.
în timp ce diferite variante de realizare au fost ilustrate în detaliu, invenția nu se limitează la exemplele de realizare explicate. Pot exista modificări și adaptări ale exemplelor de realizare de mai sus, la îndemână pentru cei calificați în domeniu. Astfel de modificări și adaptări sunt în spiritul și domeniul de aplicare al invenției.
Claims (15)
- Se revendică următoarele:1. Instrument de izolare a puțului de sondă, care cuprinde: un dorn care definește o axă longitudinală;un element de etanșare dispus în jurul dornului și având un prim capăt axial și un al doilea capăt axial, elementul de etanșare fiind extensibil în mod selectiv într-o direcție radială, dintr-o poziție decuplată într-o poziție fixată; și cel puțin un element culisabil extensibil dispus în jurul dornului, respectivul cel puțin un element culisabil extensibil având un capăt axial de rezemare aflat în contact direct cu unul dintre primul și cel de-al doilea capăt axial al elementului de etanșare.
- 2. Instrument de izolare a puțului de sondă conform revendicării 1, în care cel puțin unul dintre elementul de etanșare și elementul culisabil este fabricat dintr-un material dizolvabil.
- 3. Instrument de izolare a puțului de sondă conform revendicării 2, în care elementul culisabil extensibil este construit dintr-un material dizolvabil și în care materialul dizolvabil include cel puțin unul dintre un aliaj de aluminiu și un aliaj de magneziu, și / sau în care elementul de etanșare este realizat dintr-un elastomer dizolvabil și în care elastomerul dizolvabil include cel puțin unul dintre un poliester alifatic, un poliuretan și un cauciuc acrilic.
- 4. Instrument de izolare a puțului de sondă conform revendicării 3, în care materialul dizolvabil este un aliaj de magneziu care este aliat cu un dopant incluzând cel puțin unul dintre elementele: fier, nichel, cupru și staniu; și / sau în care elementul culisabil extensibil este un element culisabil cu proeminențe metalice, care include o multitudine de inserții sau proeminențe care se extind radial spre exterior dinspre o suprafață exterioară a elementului culisabil extensibil, pentru a se cupla cu un element de coloană de tubaj și pentru a a 2018 0041621/01/2016 menține pe poziție elementul de izolare a puțului de sondă atunci când elementul culisabil extensibil este extins.
- 5. Instrument de izolare a puțului de sondă conform revendicării 1, în care respectivul cel puțin un element culisabil extensibil include o multitudine de elemente de alunecare distanțate circumferențial în jurul dornului, în care fiecare element de alunecare din multitudinea de elemente de alunecare cuprinde o suprafață de capăt care definește o porțiune a capătului axial de rezemare al elementului culisabil extensibil, care este în contact direct cu unul dintre primul și cel de-al doilea capăt axial al elementului de etanșare.
- 6. Instrument de izolare a puțului de sondă conform revendicării 5, care cuprinde suplimentar o pană de alunecare asociată funcțional cu multitudinea de elemente de alunecare, pentru a determina fiecare element de alunecare al multitudinii de elemente de alunecare să se deplaseze radial în afară, pentru a veni în contact cu o coloană de tubaj care înconjoară respectivul cel puțin un element culisabil extensibil.
- 7. Instrument de izolare a puțului de sondă conform revendicării 5, în care suprafața de capăt a fiecărui element de alunecare al multitudinii de elemente de alunecare cuprinde o aripă dispusă pe circumferință, care se suprapune peste un element de alunecare adiacent pe circumferință, din multitudinea de elemente de alunecare; și / sau în care suprafața de capăt a fiecărui element de alunecare din multitudinea de elemente de alunecare cuprinde cel puțin o muchie înclinată, rotunjită sau teșită, în contact direct cu elementul de etanșare.
- 8. Metodă de realizare a unei operațiuni în puțul de sondă cu un instrument de izolare a puțului de sondă, metoda cuprinzând:lansarea instrumentului de izolare a puțului de sondă într-un puț de foraj pe un dorn, în care dornul susține un element de etanșare extensibil în mod selectiv, dispus în jurul dornului și care are cel puțin un capăt axial în contact direct cu un capăt de reazem al cel puțin unui element culisabil extensibil dispus în jurul dornul; și aplicarea unei forțe axiale asupra instrumentului de izolare a puțului de sondă pentru a extinde radial elementul de etanșare și respectivul cel puțin un element a 2018 0041621/01/2016Λ culisabil extensibil în gaura de sondă, și pentru a presa axial, împreună, elementul de etanșare și respectivul cel puțin un element culisabil extensibil.
- 9. Metodă conform revendicării 8, cuprinzând în plus dizolvarea cel puțin a unuia dintre elementul de etanșare și elementul culisabil extensibil în gaura de sondă, prin expunerea instrumentului de izolare a puțului de sondă la o soluție chimică.
- 10. Metodă conform revendicării 8, cuprinzând suplimentar stabilirea unei diferențe de presiune între partea de deasupra și cea de dedesubtul instrumentului de izolare a puțului de sondă, prin cuplarea elementului de etanșare cu un element de coloană de tubaj care înconjoară elementul de etanșare în gaura de sondă.
- 11. Metodă conform revendicării 10, în care generarea diferenței de presiune determină presarea împreună a elementului de etanșare și a respectivului cel puțin un element culisabil extensibil și, în continuare, curgerea unui material elastomeric al elementului de etanșare extensibil în golurile definite între o multitudine de elemente de alunecare distanțate circumferențial ale elementului culisabil extensibil; și / sau în care generarea diferenței de presiune determină în continuare curgerea unui fluid în gaura de sondă, dinspre o locație de suprafață sau de la o formațiune geologică prin care se extinde gaura de sondă, și în care fluidul care circulă în gaura de sondă determină expunerea unui material metalic dizolvabil al respectivului cel puțin un element culisabil extensibil la o soluție chimică, pentru a accelera astfel dizolvarea respectivului cel puțin un element culisabil extensibil.
- 12. Aparat de izolare a puțului de sondă pentru utilizare într-un puț subteran prevăzut cu o coloană de tubaj, aparatul cuprinzând:un dorn;un element de etanșare elastomeric dispus în jurul dornului și având niște capete axiale superior și inferior, elementul de etanșare extensibil selectiv într-o direcție radială, dintr-o poziție decuplată într-o poziție fixată, ca răspuns la o forță axială aplicată între capetele axiale superior și inferior;un element culisabil superior dispus pe dorn pentru prinderea de coloana de tubaj, elementul culisabil superior cuprinzând o suprafață de rezemare orientată înI a 2018 00416 jos, aflată în contact direct cu capătul axial superior al elementului de etanșare elastomeric; și un element culisabil inferior dispus pe dorn pentru prinderea de coloana de tubaj, elementul culisabil inferior cuprinzând o suprafață de rezemare orientată în sus, aflată în contact direct cu capătul axial inferior al elementului de etanșare elastomeric.
- 13. Aparat de izolare a puțului de sondă conform revendicării 12, în care cel puțin unul dintre elementul culisabil superior și elementul culisabil inferior este construit dintr-un material metalic dizolvabil, având o viteză medie de dizolvare mai mare de 0,01 mg/cm2/oră, la 200° F, într-o soluție de KCI 15%.
- 14. Aparat de izolare a puțului de sondă conform revendicării 13, în care cel puțin unul dintre elementul culisabil superior și elementul culisabil inferior este un element culisabil cu proeminențe metalice și un element culisabil de tip împletitură metalică.
- 15. Aparat de izolare a puțului de sondă conform revendicării 14, în care cel puțin unul dintre elementul culisabil superior și elementul culisabil inferior include o multitudine de elemente de alunecare distanțate circumferențial în jurul dornului, astfel încât respectivul cel puțin unul dintre elementul culisabil superior și elementul culisabil inferior este extensibil radial prin mișcarea radială a elementelor de alunecare; și în care respectivul cel puțin unul dintre elementul culisabil superior și elementul culisabil inferior este un element culisabil cu proeminențe metalice, și în care cel puțin unul dintre elementele de alunecare include o proeminență metalică introdusă în materialul metalic dizolvabil și care se extinde sub un unghi de la o suprafață exterioară radială a acestuia, pentru a se prinde de coloana de tubaj.
Applications Claiming Priority (1)
Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
---|---|---|---|
PCT/US2016/014225 WO2017127075A1 (en) | 2016-01-21 | 2016-01-21 | Retaining sealing element of wellbore isolation device with slip elements |
Publications (1)
Publication Number | Publication Date |
---|---|
RO132990A2 true RO132990A2 (ro) | 2018-12-28 |
Family
ID=59362797
Family Applications (1)
Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
---|---|---|---|
ROA201800416A RO132990A2 (ro) | 2016-01-21 | 2016-01-21 | Element de etanşare cu reţinere al dispozitivului de izolare a puţului de sondă cu elemente de alunecare |
Country Status (9)
Country | Link |
---|---|
US (1) | US10605027B2 (ro) |
AU (1) | AU2016387242A1 (ro) |
CA (1) | CA3009146C (ro) |
GB (1) | GB2562386B (ro) |
MX (1) | MX2018007218A (ro) |
NO (1) | NO20180792A1 (ro) |
PL (1) | PL426008A1 (ro) |
RO (1) | RO132990A2 (ro) |
WO (1) | WO2017127075A1 (ro) |
Families Citing this family (6)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US10436372B2 (en) * | 2017-10-09 | 2019-10-08 | Tdw Delaware, Inc. | Large-gap-seal (“LGS”) assembly |
US20190242209A1 (en) * | 2018-02-06 | 2019-08-08 | GR Energy Services LLC | Apparatus and Methods for Plugging a Tubular |
US11313200B2 (en) * | 2019-08-02 | 2022-04-26 | G&H Diversified Manufacturing Lp | Anti-extrusion slip assemblies for a downhole sealing device |
CA3190150A1 (en) | 2020-07-30 | 2022-02-03 | Safe Isolations Llc | Seal assembly for pipeline isolation tool and methods of use |
US20220389786A1 (en) * | 2021-06-02 | 2022-12-08 | Halliburton Energy Services, Inc. | Sealing assembly for wellbore operations |
US20220389787A1 (en) * | 2021-06-07 | 2022-12-08 | Halliburton Energy Services, Inc. | Collapsible shell packer for metal-to-metal sealing |
Family Cites Families (10)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
PL165257B1 (pl) * | 1991-05-22 | 1994-12-30 | Hydrobudowa Bis Sp Z Oo | Sposób i urządzenie do uszczelniania otworu wiertniczego |
US8211247B2 (en) | 2006-02-09 | 2012-07-03 | Schlumberger Technology Corporation | Degradable compositions, apparatus comprising same, and method of use |
US20110067889A1 (en) * | 2006-02-09 | 2011-03-24 | Schlumberger Technology Corporation | Expandable and degradable downhole hydraulic regulating assembly |
US8459347B2 (en) * | 2008-12-10 | 2013-06-11 | Oiltool Engineering Services, Inc. | Subterranean well ultra-short slip and packing element system |
US8066065B2 (en) * | 2009-08-03 | 2011-11-29 | Halliburton Energy Services Inc. | Expansion device |
CA2755102A1 (en) | 2010-10-14 | 2012-04-14 | Oiltool Engineering Services, Inc. | Ultra-short slip and packing element system |
US9518442B2 (en) * | 2011-05-19 | 2016-12-13 | Baker Hughes Incorporated | Easy drill slip with degradable materials |
US10119359B2 (en) * | 2013-05-13 | 2018-11-06 | Magnum Oil Tools International, Ltd. | Dissolvable aluminum downhole plug |
US9080417B2 (en) * | 2012-04-16 | 2015-07-14 | Halliburton Energy Services, Inc. | Drillable tool back up shoe |
US9316090B2 (en) | 2013-05-07 | 2016-04-19 | Halliburton Energy Services, Inc. | Method of removing a dissolvable wellbore isolation device |
-
2016
- 2016-01-21 CA CA3009146A patent/CA3009146C/en active Active
- 2016-01-21 WO PCT/US2016/014225 patent/WO2017127075A1/en active Application Filing
- 2016-01-21 PL PL426008A patent/PL426008A1/pl unknown
- 2016-01-21 MX MX2018007218A patent/MX2018007218A/es unknown
- 2016-01-21 RO ROA201800416A patent/RO132990A2/ro unknown
- 2016-01-21 US US15/777,007 patent/US10605027B2/en active Active
- 2016-01-21 AU AU2016387242A patent/AU2016387242A1/en not_active Abandoned
- 2016-01-21 GB GB1809791.5A patent/GB2562386B/en not_active Expired - Fee Related
-
2018
- 2018-06-07 NO NO20180792A patent/NO20180792A1/en not_active Application Discontinuation
Also Published As
Publication number | Publication date |
---|---|
MX2018007218A (es) | 2018-08-01 |
WO2017127075A1 (en) | 2017-07-27 |
CA3009146A1 (en) | 2017-07-27 |
CA3009146C (en) | 2021-01-19 |
AU2016387242A1 (en) | 2018-05-31 |
GB2562386A (en) | 2018-11-14 |
US10605027B2 (en) | 2020-03-31 |
GB2562386B (en) | 2020-04-08 |
NO20180792A1 (en) | 2018-06-07 |
PL426008A1 (pl) | 2019-01-28 |
US20180328132A1 (en) | 2018-11-15 |
GB201809791D0 (en) | 2018-08-01 |
Similar Documents
Publication | Publication Date | Title |
---|---|---|
RO132990A2 (ro) | Element de etanşare cu reţinere al dispozitivului de izolare a puţului de sondă cu elemente de alunecare | |
US7401648B2 (en) | One trip well apparatus with sand control | |
US9915114B2 (en) | Retrievable downhole tool | |
RU2553717C2 (ru) | Растворимая мостовая пробка | |
CN103097653B (zh) | 使用自主管状单元多区域压裂增产储集层的组件与方法 | |
RU2660704C2 (ru) | Способ испытания барьера | |
US8757269B2 (en) | Clamp for a well tubular | |
CN102459808A (zh) | 用伸缩元件压裂和密封环形空间 | |
US9822632B2 (en) | Method of pressure testing a plugged well | |
EP3036395B1 (en) | One trip perforating and washing tool for plugging and abandoning wells | |
US3838736A (en) | Tight oil or gas formation fracturing process | |
CN108351192A (zh) | 设计用于大容量套管移除的油田射孔器 | |
DK2809876T3 (en) | A method for establishment of an annulus barrier in a subterranean well | |
US10400535B1 (en) | Retrievable downhole tool | |
US9175550B2 (en) | Containment cellar | |
RU2613403C1 (ru) | Способ гидравлического разрыва пласта в горизонтальном стволе скважины | |
US10502033B2 (en) | Hydraulic stimulation method and corresponding hydraulic stimulation device | |
US8353355B2 (en) | Drill string/annulus sealing with swellable materials | |
US20180142527A1 (en) | Method and apparatus for plugging a well | |
US10683734B2 (en) | Dissolvable casing liner | |
US20220170337A1 (en) | Method For Pulling Tubulars Using A Pressure Wave | |
RU2242582C2 (ru) | Устройство для герметизации разорванной колонны в скважине (варианты) | |
US20190169963A1 (en) | Selectively expandable screen for a resource exploration and recovery system |