BR112016007033B1 - Sistema de furo de poço, e, método para furar poço - Google Patents

Abstract

sistemas e métodos para furar poço é por vezes desejável regular o fluxo de fluido através de dispositivos de controle de influxo autônomos (aicds), mas eles não são facilmente configuráveis no campo. sistemas para furar poço que fornecem controle de fluxo ajustável podem compreender: um tubo para furar poço que tem um espaço interior, uma superfície exterior e um ou mais orifícios definidos no tubo para furar poço e que se estendem entre o espaço interior e a superfície exterior; um conjunto de controle de fluxo acoplado de forma fixa ao tubo para furar poço e compreendendo uma ou mais câmaras de fluxo definidas na superfície exterior do tubo para furar poço que estão em comunicação de fluido com os um ou mais orifícios; uma tampa móvel configurada para fornecer acesso as uma ou mais câmaras de fluxo; e um tampão disposto dentro de pelo menos um dos um ou mais orifícios sendo o tampão configurado para aceitar um inserto no mesmo, sendo o inserto pelo menos um de um aicd, um vazio, ou qualquer combinação dos mesmos.

Description

ANTECEDENTES

[001] A presente divulgação geralmente se refere a regulação defluxo de fluido numa formação subterrânea e, mais especificamente, a sistemas para furar poço que são configurados para ajuste de fluxo no local e métodos para sua implantação durante operações em uma formação subterrânea.

[002] Muitas vezes pode ser benéfico regular o fluxo de fluidos deformação dentro de um furo de poço que penetra uma formação subterrânea. Uma variedade de condições e/ou efeitos pretendidos podem necessitar de tal regulação de fluxo incluindo, por exemplo, evitando que a água e/ou gás rebobinem, minimizando produção de água e/ou gás, minimizando a produção de areia, a maximização da produção de petróleo, equilibrando a produção de várias zonas subterrâneas, equalizar a pressão entre as várias zonas subterrâneas, e/ou semelhantes.

[003] Do mesmo modo, a regulação do fluxo de fluidos de injeção,como, por exemplo, água, vapor ou gás, dentro de um furo de poço pode também ser por vezes desejável. Regulação do fluxo de um fluido de injeção pode ser particularmente útil, por exemplo, para controlar a distribuição do fluido de injeção dentro de várias xonas subterrâneas e/ou para evitar a introdução do fluido de injeção para zonas atualmente produtoras.

[004] Um número de diferentes tipos de dispositivos de resistênciade fluxo tem sido desenvolvido a fim de satisfazer as necessidades anteriores. Muitos dispositivos de resistência de fluxo podem variavelmente obstruir a passagem de alguns fluidos mais do que outros com base em um ou mais propriedades físicas diferenças entre os fluidos. Propriedades físicas ilustrativas de um fluido que podem determinar a sua taxa de passagem através de um dispositivo de resistência de fluxo variável podem incluir, por exemplo, a viscosidade e a densidade. Os dispositivos de resistência de fluxo variável podem promover a passagem de proporções maiores de um fluido desejado a um fluido indesejado através de uma via de fluxo que contém o dispositivo de resistência de fluxo variável em relação ao obtido quando o dispositivo de resistência de fluxo variável não está presente. Muitos dispositivos de resistência ao fluxo variável funcionam autonomamente como uma consequência da sua criação e serão referidos aqui como dispositivos de controle de influxo (AICDs autônomos), alguns dos quais serão familiares para um especialista na técnica. Muitos AICDs funcionam através da indução de um movimento de rotação no fluido, de tal modo que fluidos de viscosidade mais baixos experimentam um tempo de trânsito maior através do mesmo do que os fluidos mais viscosos, como óleo ou hidrocarboneto como um recurso. A passagem preferencial de óleo ou um recurso de hidrocarboneto, como por meio de um AICD pode permitir a produção aumentada de uma formação subterrânea para ser realizada. No entanto, AICDs podem ser utilizados em outras operações subterrâneas, bem como, como operações de injeção, por exemplo.

[005] Embora AICDs possam ser usados com sucesso consideráveldurante as operações subterrâneas, existem alguns problemas associados à sua utilização que não são prontamente tratados no presente. Na maioria das vezes, um número definido de AICDs é alojado em um conjunto de controle de fluxo, que é acoplado à superfície externa de um tubo de poço, o que também pode ser referido aqui como a tubos de produção ou tubos de conclusão. Por conseguinte, a regulação de fluxo utilizando AICDs é, atualmente, um empreendimento de tudo ou nada para um operador de poço, pelo menos sem consideráveis e dispendiosas alterações de fabricação para produzir conjuntos de controle de fluxo com um número desejado de AICDs personalizado.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[006] As Figuras seguintes são incluídas para ilustrar certos aspectos da presente divulgação e não devem ser vistas como modalidades exclusivas. A matéria divulgada é capaz de consideráveis modificações, alterações, combinações, e equivalentes na forma e na função, tal como irá ocorrer para um especialista na técnica e o benefício desta descrição.

[007] A Figura 1 mostra um esquema ilustrativo de um sistema depoço que inclui uma pluralidade de conjuntos de controle de fluxo acoplados a um tubo de um furo de poço.

[008] A Figura 2 mostra uma secção de um tubo de furo de poço quetem um ou mais orifícios estendendo-se entre a sua superfície exterior e o espaço interior com um tampão inserido no mesmo.

[009] A Figura 3 mostra uma vista expandida lateral esquemática deum orifício no tubo de um furo de poço que contém um tampão e um AICD inserido na abertura do tampão.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0010] A presente divulgação geralmente se refere a regulação de fluxo de fluido numa formação subterrânea e, mais especificamente, a sistemas para furar poço que são configurados para ajuste de fluxo no local e métodos para sua implantação durante operações em uma formação subterrânea.

[0011] Uma ou mais modalidades ilustrativas que incorporam a presente divulgação são apresentadas abaixo. Nem todas as características de uma implementação física são descritas ou mostradas neste pedido por uma questão de clareza. Deve ser entendido que, no desenvolvimento de uma modalidade física incorporando as modalidades da presente divulgação, numerosas decisões específicas da implementação devem ser feitas para atingir as metas do desenvolvedor, como o cumprimento relacionado com o sistema, relacionado com o negócio, relacionada com governo e outras restrições, que variam de implementação e de vez em quando. Embora os esforços de um desenvolvedor possam ser demorados, tais esforços seriam, no entanto, uma tarefa de rotina para um especialista na técnica e o benefício desta divulgação.

[0012] Embora os sistemas e métodos sejam aqui descritos em termos de “compreendendo” componentes ou várias etapas, os sistemas e métodos podem também “consistir essencialmente em” ou “consistem em” os vários componentes e etapas. A menos que indicado de outra forma, todas as quantidades numéricas aqui expressas devem ser entendidas como sendo modificadas em todos os casos pelo termo “cerca de”. Por conseguinte, a menos que indicado em contrário, os parâmetros numéricos estabelecidos da seguinte especificação e reivindicações anexas são aproximações que podem variar dependendo das propriedades desejadas buscadas sendo obtidas pelas modalidades da presente divulgação. No mínimo, e não como uma tentativa de limitar a aplicação da doutrina de equivalentes ao escopo da reivindicação, cada parâmetro numérico deve pelo menos ser interpretado à luz do número de algarismos significativos relacionados e mediante a aplicação de técnicas de arredondamento comuns.

[0013] Embora AICDs e outros dispositivos de resistência de fluxo possam ser usados com sucesso considerável em várias operações subterrâneas, em particular durante as operações de produção ou de injeção, conjuntos de controle de fluxo off-the-shelf contendo um número fixo de AICDs pode por vezes ser insuficiente ou sub-ideal de realizar um determinado trabalho. Por exemplo, uma vez por poço foi perfurado e perfilado, pode ser o caso de que a configuração do AICD originalmente planejada para uso no furo do poço seja, de fato, bastante inadequada para as condições que estão efetivamente presentes. No mínimo, mesmo se um conjunto de controle de fluxo com uma configuração AICD adequada existe, atrasos na entrega deste para um local de trabalho podem representar um tempo significativo e questão de emissão. Fabricação de um conjunto de controle de fluxo com uma configuração AICD personalizada adequada para a realização de um trabalho específico representa um tempo e despesa de preocupação ainda maior.

[0014] Os conjuntos de controle de fluxo são normalmente feitos com alguns conjuntos de configurações de AICDs e são armazenados por um fabricante. Os conjuntos de controle de fluxo são então acoplados a um tubo de furo de poço num local de trabalho. As modalidades da presente divulgação alteram este paradigma, permitindo que um número desejado e o tipo de AICDs a ser inserido ou removido de um sistema para furar poço, geralmente num local de trabalho, a fim de produzir um grau de personalização de regulação de fluxo. As modalidades aqui descritas, particularmente ilustram como AICDs, dispositivos vazios (simplesmente referidos daqui em diante como “vazios”), ou qualquer combinação dos mesmos, podem ser acessados e manipulados para proporcionar um grau de personalização de regulação do fluxo num sistema para furar poço. Mais especificamente, as modalidades aqui descritas ilustram como AICDs, vazios, ou qualquer combinação dos mesmos, pode ser removivelmente acoplados a um tubo de furo de poço, a fim de produzir um grau de personalização de regulação de fluxo de fluido, e a forma como estes componentes podem ser facilmente acessados e intercambiados, fazendo simples alterações de fabricação a um conjunto de controle de fluxo. Assim, as modalidades da presente divulgação beneficamente permitem que os fabricantes continuem a armazenar um número limitado de configurações de dispositivos modificáveis, que podem então ser alterados no campo, se necessário, por um operador para proporcionar um grau desejado de regulação do fluxo de fluido.

[0015] Além disso, como uma consequência da forma com que os AICDs são acoplados a um tubo em furo de poço da presente divulgação, um fluido injetado é exposto a uma área mínima de pistão dos AICDs. A pequena área de pistão exposta de AICDs permite uma queda mínima de pressão diferencial de ocorrer entre os AICDs durante as operações de injeção conforme um fluido passa através do mesmo. Ao minimizar a área do pistão, a construção de um alojamento para os AICDs pode ser menos robusta e ainda manter uma classificação equivalente de pressão diferencial de injeção. Além disso, AICDs de várias configurações de concepção podem ser escolhidas para proporcionar uma área de pistão e grau desejado de regulação do fluxo de fluido.

[0016] Antes de discutir melhor como as características acima podem ser realizadas, será fornecida uma breve discussão sobre os sistemas do poço capazes de produzir controle de fluxo em uma formação subterrânea. A Figura 1 mostra um esquema ilustrativo do sistema para furar poço 10, que inclui uma pluralidade de conjuntos de controle de fluxo 25 acoplados ao tubo de furo de poço 22. Como representado na Figura 1, furo de poço 12 tem uma seção não revestida geralmente vertical 14 que se prolonga para baixo a partir de revestimento 16, bem como em geral seção não revestida horizontal 13 que se estende através da formação subterrânea 20. O tubo de furo de poço 22 (por exemplo, tubos de produção ou tubos de conclusão) é instalado no furo de poço 12. Interligado ao tubo de furo de poço 22 e fazendo com este uma ligação de fluido estão várias telas 24 poços e conjuntos de controle de fluxo 25, o último potencialmente contendo um ou mais AICDs. Packer 26 veda o anular 28 formado radialmente entre o tubo de furo de poço 22 e a seção não revestida 13. Desta maneira, os fluidos 30 podem ser produzidos a partir de vários intervalos ou zonas de formação subterrânea 20 através de porções isoladas de anular 28 entre Packeres adjacentes 26.

[0017] Posicionados entre Packeres adjacentes 26 estão as telas do poço 24 e conjunto de controle de fluxo 25, que formam uma ligação de fluido para o interior do tubo de furo de poço 22. A tela de poço 24 filtra os fluidos 30 que fluem a partir do anular 28 para o interior do tubo de furo de poço 22, assim protegendo os componentes do conjunto de controle de fluxo 25, que se encontram a jusante do filtro do poço 24. O conjunto de controle de fluxo 25 restringe variavelmente o fluxo de fluidos 30 para o interior do tubo de furo de poço 22, que pode ser com base em determinadas propriedades físicas dos fluidos e a sua interação com um ou mais AICDs ali alojados. As telas de poço adequadas 24 serão familiares para um especialista na técnica e podem incluir, mas não estão limitados a, telas de expansão, envoltórios, malhas, telas sinterizadas, e outras semelhantes.

[0018] Deve notar-se que o sistema para furar poço 10 representa meramente um exemplo de uma grande variedade de sistemas para furar poço no qual podem ser implementados os vários aspectos da presente divulgação. Deve ser claramente entendido que os princípios da presente divulgação não são limitados aos detalhes do sistema para furar poço 10 ou seus componentes representados. Por exemplo, não é necessário que o furo de poço 12 inclua seção para furar poço não revestida geralmente vertical 14 ou seção para furar poço não revestida geralmente horizontal 13. Também não é necessário para telas de poços 24, conjuntos de controle de fluxo 25, Packeres 26 ou quaisquer outros componentes serem posicionados em uma seção revestida ou não revestida do poço 12. Qualquer seção do furo de poço 12 pode ser revestida ou não revestida, e qualquer parte do tubo de furo de poço 22 ou qualquer componente estendendo-se deste pode ser posicionado em uma seção não revestida ou revestida do furo de poço 12 de acordo com os princípios da presente divulgação.

[0019] O isolamento zonal com Packeres 26 também não é necessário. No entanto, será apreciado por um especialista na técnica que isto pode ser benéfico para regular o fluxo de fluidos 30 para o interior do tubo de furo de poço 22 a partir de cada zona da formação subterrânea 20 para evitar que a água ou gás voltem, por exemplo. Outros casos em que a regulação de fluxo da zona pode ser desejável incluem, mas não estão limitados a, equilibrar a produção de (ou a injeção) de múltiplas zonas, minimizar ou maximizar a produção ou a injeção de fluidos indesejáveis, e semelhantes. Por isso, também não é necessário para fluidos 30 apenas serem produzidos a partir de formação subterrânea 20 uma vez que, em outros exemplos, os fluidos podem ser injetados na formação subterrânea 20 e, subsequentemente, ser produzidos a partir destas.

[0020] É ainda não necessário que um conjunto de controle de fluxo único 25 seja usado em conjunto com uma única tela de poço 24. Qualquer número, disposição e/ou a combinação destes componentes pode ser utilizado. Além disso, em algumas modalidades, tela de poço 24 pode ser omitida, se desejado. Por exemplo, em operações de injeção, um fluido injetado pode ser vertido através do conjunto de controle de fluxo 25, sem também fluir através de uma tela de poço.

[0021] As modalidades da presente divulgação que permitem ajustar o fluxo de fluido para ter lugar através do acesso e configurando um ou mais AICDs será agora descrito em maiores detalhes. Mais especificamente, a descrição que se segue vai demonstrar como um número desejado de AICDs pode ser removivelmente acoplado a um tubo de furo de poço para a produção de um grau desejado de fluxo de fluido para dentro do espaço interior do tubo de furo de poço.

[0022] Com referência continuada à Figura 1, a Figura 2 mostra uma seção de tubo de furo de poço 22, que tem um ou mais orifícios 50 que se prolongam entre a superfície exterior 52 e o espaço interior 54 do tubo de furo de poço 22. Os orifícios 50 contêm, cada, um tampão 60, que é disposto nestes e fixamente acoplados aos mesmos. Tampão 60 inclui ainda abertura 62 na qual vários insertos podem ser colocados, como melhor descrito abaixo em referência à Figura 3. O tampão 60 pode aceitar uma inserção removível na abertura 62, ao ser configurado de modo a formar uma vedação O-ring sobre o inserto, formando assim um vedante de fluido entre o tampão 60 e o inserto. Outras técnicas para a formação de uma vedação de fluido entre o tampão 60 e o inserto podem também ser adequadas, tal como discutido abaixo. Insertos que podem ser posicionados na abertura 62 do tampão 60 podem incluir, por exemplo, AICDs, espaços vazios, ou qualquer combinação dos mesmos. Antes de discutir mais estes componentes e o acoplamento de um conjunto de controle de fluxo para tubo de furo de poço 22, tampão 60 e seu acoplamento ao tubo de furo de poço 22 serão ainda descritos.

[0023] De um modo geral, uma grande variedade de materiais pode ser utilizada para construir o tampão 60. Os materiais ilustrativos que podem ser utilizados para a construção de tampão 60 incluem, por exemplo, metais, compostos de carbeto (particularmente carbetos metálicos), cerâmicas, plásticos, e semelhantes. Em algumas modalidades, o tampão 60 pode compreender o mesmo material que o tubo de furo de poço 22, e em outras modalidades eles podem ser diferentes. Em algumas modalidades, o tampão 60 pode ser formado a partir de um composto de carbeto, especialmente um carbeto do metal. Outros compostos de carbeto, tal como carbeto de silício, também podem ser adequados. Em modalidades mais particulares, o tampão 60 pode incluir um revestimento de um composto de carbeto sobre um outro material, tal como um metal.

[0024] A técnica através da qual o tampão 60 torna-se fixamente acoplado ao tubo de furo de poço 22 não está limitada à presente divulgação. Técnicas de acoplamento ilustrativas que podem ser adequadas incluem soldadura, brasagem, soldadura, e similares. Além disso, o tampão 60 pode ser mantido no lugar no orifício 50 por roscas de parafuso, que podem ser utilizadas em combinação com as técnicas de acoplamento anteriormente discutidas.

[0025] Com referência continuada às Figuras 1 e 2, Figura 3 mostra uma vista lateral esquemática expandida do orifício 50 definido em ou no tubo de furo de poço 22 contendo tampão 60 e AICD 70 inseridos na abertura 62 de tampão 60. Conjunto de controle de fluxo 80 é fixamente acoplado ao tubo de furo de poço 22 para definir a câmara de fluxo 82 na superfície exterior 52. Câmara de fluxo 82 está fluidamente acoplada à entrada de fluido 84 e orifício 50. A tela de poço 90 pode ser opcionalmente acoplada ao tubo de furo de poço 22, estabelecendo assim uma comunicação fluida com a entrada de fluido 84. AICD 70 contém um ou mais trajetos de fluxo 74 através do mesmo, permitindo assim que um fluido passe entre a entrada de fluido 84 para dentro da câmara de fluxo 82 e, finalmente, seja descarregado para o espaço interior 54.

[0026] Como representado na Figura 3, AICD 70 inclui um O-ring 100 para proporcionar uma vedação de fluido entre o AICD 70 e tampão 60. Outras técnicas para obtenção de uma tal vedação de fluido podem incluir, por exemplo, soldadura, solda, colagem, roscagem de tubo, encaixe de compressão, e semelhantes. A utilização de um O-ring para formar uma vedação de fluido entre o AICD 70 e tampão 60 pode permitir que a AICD 70 seja removivelmente acoplado ao tubo de furo de poço 22. Os materiais adequados para um O-ring serão familiares para um especialista na técnica, e podem ser ditados, pelo menos em certa medida, pela natureza de um fluido para a qual o O-ring está sendo exposto.

[0027] Em algumas modalidades, AICD 70 pode restringir diferencialmente um fluido passando por este ao induzir o movimento de rotação em um ou mais dos componentes do fluido. A estrutura e função de AICDs, especialmente aqueles capazes de induzir movimento de rotação, será familiar para um especialista na técnica, e estes componentes não serão aqui descritos em qualquer detalhe significativo. Embora AICDs possam ser bastante complexos em estrutura, as representações simplificadas das Figuras serão suficientes para um especialista na técnica para obter uma compreensão das modalidades aqui descritas.

[0028] Com referência à Figura 3, o acesso à câmara de fluxo 82 pode ser conseguido através da tampa móvel 110. Em configurações convencionais em que AICDs são utilizados, em contraste, o acesso à câmara de fluxo 82 em torno do AICD 70 geralmente não é permitido uma vez que o fluxo de câmara 82 é normalmente fechado por uma tampa que é afixada permanentemente no lugar. Na configuração representada na Figura 3, a tampa móvel 110 está na forma de uma luva deslizante, que pode ser enroscada sobre o conjunto de controle de fluxo 80. No entanto, outros meios para acessar a câmara de fluxo 82 também podem ser utilizados. Estruturas alternativas para acessar a câmara de fluxo 82 podem incluir, por exemplo, um painel giratório, uma porta de acesso, uma placa de fixação mecânica (por exemplo, utilizando um ou mais fixadores mecânicos, como parafusos, roscas, pinos, anéis de pressão, etc.) e semelhantes. A tampa móvel 110 forma uma vedação de fluido com câmara de fluxo 82 para que um fluido possa fluir através dela ao AICD 70. Além de vedar fluidamente a câmara de fluxo 82, tampa móvel 110 pode também radialmente encostar AICD 70 e ainda mantê-lo no lugar dentro de tampão 60, embora não seja um requisito que esses componentes se encostam radialmente um ao outro. Por exemplo, em algumas modalidades, a tampa móvel 110 pode quase encostar radialmente o AICD 70 de tal modo que a sua faixa de potencial de movimento seja limitada. No entanto, tendo tampa móvel 110 e AICD 70 radialmente adjacentes um ao outro pode permitir que maiores pressões de fluido sejam exercidas sobre AICD 70 durante as operações de injeção, onde pode haver um risco maior de ejeção acidental da AICD 70 ocorrendo.

[0029] Qualquer número de AICDs 70 pode ser inserido nas aberturas 62, a fim de atingir um grau desejado de controle de fluxo. Todas as aberturas 62 não preenchidas com AICDs 70 podem em vez disso ser preenchidas com um vazio ou tampão (não representado) não contendo nenhum trajeto de fluxo dos mesmos, de modo a efetivamente cortar o fluxo de fluido através da câmara de fluxo particular 82. Em geral, qualquer corpo sólido não tendo um caminho de fluxo definido através do mesmo e que pode ser inserido dentro da abertura 62 pode servir como um vazio nas modalidades aqui descritas. Vazios podem ser mantidos no lugar nas aberturas 62 da mesma forma como AICDs 70, e eles também podem radialmente encostar ou quase radialmente encostar a tampa móvel 110.

[0030] De um modo geral, qualquer combinação de AICDs 70 e/ou vazios pode ser inserida nas aberturas 62 antes do conjunto montagem de controle de fluxo 80 ser inserido num furo de poço penetrando uma formação subterrânea, permitindo assim que um operador configure um sistema para furar poço para produzir um grau desejado de regulação de fluxo. Ou seja, modificações dentro de câmaras de fluxo 82 podem ocorrer em ou próximo da superfície da terra, uma vez que um operador também determine a extensão em que a taxa o fluxo de fluido precisa ser alterado.

[0031] Além disso, se limitada ou nenhuma regulação do fluxo de fluido é desejada, ambos os AICDs 70 e vazios podem ser omitidos, deixando assim, pelo menos, algumas das aberturas 62 não preenchidas. Como um outro elemento de refinamento, não é necessário que o mesmo tipo de AICDs 70 seja inserido em todas as aberturas 62. Deste modo, os sistemas e métodos aqui descritos podem proporcionar uma flexibilidade considerável para um operador num local de trabalho.

[0032] Em várias modalidades, os sistemas do poço que são configuráveis para alterar a taxa de passagem de um fluido através dele são aqui descritos. Em algumas modalidades, os sistemas para furar poço podem compreender: um tubo de furo de poço que tem um espaço interior, uma superfície exterior, e um ou mais orifícios definidos no tubo de furo de poço e que se estendem entre o espaço interior e a superfície exterior; um conjunto de controle do fluxo acoplado de forma fixa ao tubo de furo de poço e compreendendo uma ou mais câmaras de fluxo definidas na superfície exterior do tubo de furo de poço que estão em comunicação fluida com um ou mais orifícios; uma tampa móvel configurada para fornecer acesso a uma ou mais câmaras de fluxo; e um tampão disposto dentro de pelo menos um dos um ou mais orifícios, sendo o tampão configurado para aceitar um inserto no seu interior, sendo o inserto de, pelo menos, um de um dispositivo de controle de entrada autônoma (AICD), um vazio, ou qualquer combinação dos mesmos.

[0033] Em algumas modalidades, os sistemas para furar poço podem ainda compreender um inserto posicionado dentro de cada tampão. O inserto pode compreender um AICD, um vazio, ou qualquer combinação dos mesmos. Em algumas modalidades, um anel-O pode formar um vedante de fluidos entre o tampão e o inserto.

[0034] Em algumas modalidades, os sistemas para furar poço podem compreender: um tubo de furo de poço que tem um espaço interior, uma superfície exterior, e um ou mais orifícios definidos no tubo de furo de poço e que se estendem entre o espaço interior e a superfície exterior; um conjunto de controle do fluxo acoplado de forma fixa ao tubo de furo de poço e compreendendo uma ou mais câmaras de fluxo definidas na superfície exterior do tubo de furo de poço que estão em comunicação fluida com um ou mais orifícios; uma tampa móvel configurada para fornecer acesso a uma ou mais câmaras de fluxo; um tampão disposto dentro de pelo menos um dos um ou mais orifícios; e um inserto removível posicionado dentro de cada tampão.

[0035] Em algumas modalidades, os sistemas para furar poço podem ainda compreender uma tela de poço que está fluidamente acoplada a uma entrada do conjunto de controle de fluxo.

[0036] Em várias modalidades, a tampa móvel pode formar uma vedação de fluido com as uma ou mais câmaras de fluxo definidas na superfície exterior do tubo de furo de poço. Em algumas modalidades, a tampa móvel pode compreender uma luva deslizante. Estruturas alternativas de acesso às câmaras de fluxo e formando uma vedação de fluido podem incluir, por exemplo, um painel giratório, uma porta de acesso, uma placa com rosca e semelhantes.

[0037] Em algumas modalidades, a tampa móvel e o inserto podem radialmente encostar um ao outro, desse modo segurando ainda mais o inserto no seu lugar dentro do tampão. Em outras modalidades, a tampa móvel e o inserto não entram em contato um com o outro, mas podem quase radialmente encostar um ao outro, de modo a limitar a faixa potencial de movimentos do inserto.

[0038] A forma em que o tampão e o tubo de furo de poço estão ligados um ao outro não parece ser particularmente limitada. Em algumas modalidades, o tampão pode ser soldado ao tubo de furo de poço. Em outras modalidades, o tampão pode ser roscado para o tubo de furo de poço. Em ainda outras modalidades, o tampão pode ser ambos de rosca e soldado ao tubo de furo de poço.

[0039] Como mencionado acima, os sistemas do poço exemplificativos aqui divulgados podem ser utilizados em conjunto com várias operações conduzidas dentro de um furo de poço que penetra uma formação subterrânea. Em algumas modalidades, os sistemas do poço aqui descritos podem ser utilizados em conjunto com a produção de um fluido a partir de uma formação subterrânea através de tubo de furo de poço. Em outras modalidades, os sistemas do poço aqui descritos podem ser utilizados em conjunto com a injeção de um fluido para dentro de um furo de poço através do tubo de furo de poço. Em ambos os casos, os sistemas do poço exemplares aqui descritos podem ser facilmente configurados no local para alterar as suas características de fluxo de fluido a um grau desejado. A este respeito, os sistemas do poço oferecem maior eficiência e uma diminuição dos custos em comparação com a fabricação personalizada de um conjunto de controle de fluxo com um número desejado e configuração de AICDs. Além disso, por ter a oportunidade de modificar as características de fluxo do campo, um operador pode ser capaz de ainda proativamente responder a condições inesperadas que podem ser encontradas após a perfuração e perfilagem de uma formação.

[0040] Qualquer um dos sistemas do poço exemplares aqui descritos ou qualquer combinação dos mesmos pode ser utilizada em conjunto com a produção de um fluido a partir de um furo de poço penetrando uma formação subterrânea. Em algumas modalidades, os sistemas do poço tendo uma pluralidade de conjuntos de controle de fluxo dispostos em série uns com os outros e em comunicação fluida com um tubo de furo de poço podem ser usados para produzir separadamente um fluido a partir de um ou mais intervalos de uma formação.

[0041] Da mesma forma, qualquer um dos sistemas do poço exemplares aqui descritos ou qualquer combinação dos mesmos, pode ser utilizado em conjunto com a injeção de um fluido para dentro de um furo de poço pelo tubo de furo de poço. Em algumas modalidades, os sistemas para furar poço tendo uma pluralidade de conjuntos de controle de fluxo dispostos em série uns com os outros e em comunicação fluida com um tubo de furo de poço pode ser utilizada para injetar um fluido separadamente em um ou mais intervalos de uma formação.

[0042] Os métodos para configurar as características de fluxo dos conjuntos de controle de fluxo serão agora ser descritos em maiores detalhes.

[0043] Em algumas modalidades, os métodos aqui descritos podem compreender: obter um tubo de furo de poço que tem um espaço interior, uma superfície exterior, e um ou mais orifícios estendendo-se entre o espaço interior e a superfície exterior; acessar uma ou mais câmaras de fluxo de um conjunto de controle de fluxo afixado ao tubo de furo de poço, as uma ou mais câmaras de fluxo sendo definidas na superfície exterior do tubo de furo de poço sobre os um ou mais orifícios; afixar um tampão dentro de, pelo menos, um dos um ou mais orifícios; inserir um AICD, um vazio, ou uma combinação destes dentro do tampão; e colocar o tubo de furo de poço em um poço penetrando uma formação subterrânea.

[0044] Em algumas modalidades, os métodos aqui descritos podem compreender: obter um tubo de furo de poço que tem um espaço interior, uma superfície exterior, e um ou mais orifícios estendendo-se entre o espaço interior e a superfície exterior, um ou mais dos um ou mais orifícios contendo um tampão; acessar uma ou mais câmaras de fluxo de um conjunto de controle de fluxo afixado ao tubo de furo de poço, as uma ou mais câmaras de fluxo sendo definidas na superfície exterior do tubo de furo de poço sobre os um ou mais orifícios; inserir um AICD, um vazio, ou qualquer combinação dos mesmos dentro de um ou mais dos tampões; e colocar o tubo de furo de poço em um poço penetrando uma formação subterrânea. Em algumas modalidades, os métodos podem ainda compreender um tampão de fixação com um ou mais dos um ou mais orifícios.

[0045] Em várias modalidades, acessar uma ou mais câmaras de fluxo pode compreender a abertura de uma tampa móvel localizada sobre pelo menos uma porção de uma ou mais câmaras de fluxo. Assim, uma vez que um AICD ou branco foi colocado no interior da abertura de um tampão especificado, a tampa móvel pode ser fechada para formar um vedante de fluido através da câmara de fluxo. Em algumas modalidades, a tampa móvel pode encostar radialmente ou quase radialmente encostar o AICD ou vazio de modo que seja mantido no lugar dentro do tampão ou que a sua faixa de movimento disponível seja limitada.

[0046] Em algumas modalidades, o tubo de furo de poço pode ser obtido com os orifícios já no lugar no seu interior, e os tampões podem ser inseridos por um operador num local de trabalho. Permitir que um operador introduza tampões de um tamanho desejado pode transmitir flexibilidade operacional adicional ao permitir que AICDs de diferentes tamanhos, configurações e capacidades de fluxo sejam inseridos nos orifícios. Por exemplo, tampões podem ser escolhidos para inserir AICDs com pequenas áreas de pistão para operações de injeção. Em outras modalidades, o tubo de furo de poço pode ser obtido com os orifícios e os tampões já no lugar, e insertos podem ser adicionados ou removidos conforme necessário para configurar uma taxa desejada de fluxo de fluido. Em ambos os casos, as técnicas de fabricação já existentes podem ser facilmente alteradas de modo a produzir e configurar os sistemas do poço aqui descritos.

[0047] As modalidades aqui divulgadas incluem:A. Sistemas para furar poço configurados para de modo ajustável regular o fluxo de fluido. Os sistemas do poço compreendem: um tubo de furo de poço que tem um espaço interior, uma superfície exterior, e um ou mais orifícios definidos no tubo de furo de poço e que se estendem entre o espaço interior e a superfície exterior; um conjunto de controle do fluxo acoplado de forma fixa ao tubo de furo de poço e compreendendo uma ou mais câmaras de fluxo definidas na superfície exterior do tubo de furo de poço que estão em comunicação fluida com um ou mais orifícios; uma tampa móvel configurada para fornecer acesso a uma ou mais câmaras de fluxo; e um tampão disposto dentro de pelo menos um dos um ou mais orifícios, sendo o tampão configurado para aceitar um inserto no seu interior, sendo o inserto de, pelo menos, um de um dispositivo de controle de entrada autônoma (AICD), um vazio, ou qualquer combinação dos mesmos.B. Sistemas para furar poço configurados para de modo ajustável regular o fluxo de fluido. Os sistemas do poço compreendem: um tubo de furo de poço que tem um espaço interior, uma superfície exterior, e um ou mais orifícios definidos no tubo de furo de poço e que se estendem entre o espaço interior e a superfície exterior; um conjunto de controle do fluxo acoplado de forma fixa ao tubo de furo de poço e compreendendo uma ou mais câmaras de fluxo definidas na superfície exterior do tubo de furo de poço que estão em comunicação fluida com um ou mais orifícios; uma tampa móvel configurada para fornecer acesso a uma ou mais câmaras de fluxo; um tampão disposto dentro de pelo menos um dos um ou mais orifícios; e um inserto removível posicionado dentro de cada tampão.C. Métodos para a regulação do fluxo de fluido num furo de poço. Os métodos compreendem: obter um tubo de furo de poço que tem um espaço interior, uma superfície exterior, e um ou mais orifícios estendendo-se entre o espaço interior e a superfície exterior; acessar uma ou mais câmaras de fluxo de um conjunto de controle de fluxo afixado ao tubo de furo de poço, as uma ou mais câmaras de fluxo sendo definidas na superfície exterior do tubo de furo de poço sobre os um ou mais orifícios; afixar um tampão dentro de, pelo menos, um dos um ou mais orifícios; inserir um AICD, um vazio, ou uma combinação destes dentro do tampão; e colocar o tubo de furo de poço em um poço penetrando uma formação subterrânea.D. Métodos para regulação do fluxo de fluido num furo de poço. Os métodos compreendem: obter um tubo de furo de poço que tem um espaço interior, uma superfície exterior, e um ou mais orifícios estendendo-se entre o espaço interior e a superfície exterior, um ou mais dos um ou mais orifícios contendo um tampão; acessar uma ou mais câmaras de fluxo de um conjunto de controle de fluxo afixado ao tubo de furo de poço, as uma ou mais câmaras de fluxo sendo definidas na superfície exterior do tubo de furo de poço sobre os um ou mais orifícios; inserir um AICD, um vazio, ou qualquer combinação dos mesmos dentro de um ou mais dos tampões; e colocar o tubo de furo de poço em um poço penetrando uma formação subterrânea.

[0048] Cada uma das modalidades A, B, C e D podem ter um ou mais dos seguintes elementos adicionais em qualquer combinação:Elemento 1: em que a tampa móvel compreende uma luva deslizante.Elemento 2: em que um O-ring forma uma vedação de fluido entre o tampão e um inserto.Elemento 3: em que o sistema para furar poço compreende ainda uma tela de poço que está fluidamente acoplada a uma entrada do conjunto de controle de fluxo.Elemento 4: em que o sistema para furar poço compreende ainda um inserto posicionado dentro de cada tampão.Elemento 5: em que a tampa móvel e o inserto radialmente encostam um ao outro.Elemento 6: em que o tampão é formado a partir de um composto de carbeto.Elemento 7: em que o tampão é soldado ao tubo de furo de poço, roscado ao tubo de furo de poço, ou qualquer combinação dos mesmos.Elemento 8: em que o inserto compreende um AICD, um vazio, ou qualquer combinação dos mesmos.Elemento 9: em que o método compreende ainda a produção de um fluido a partir da formação subterrânea através de tubo de furo de poço.Elemento 10: em que o método compreende ainda a injeção de um fluido para dentro do furo do poço através do tubo de furo de poço.Elemento 11: em que acessar uma ou mais câmaras de fluxo compreende a abertura de uma tampa móvel localizada sobre pelo menos uma porção de uma ou mais câmaras de fluxo.Elemento 12: em que a tampa móvel radialmente encosta ao AICD ou o vazio, de modo a mantê-lo no lugar dentro de um tampão.Elemento 13: em que o método compreende ainda fixar um tampão dentro de um ou mais dos um ou mais orifícios.

[0049] A título de exemplo não limitativo, exemplos de combinações aplicáveis a A, B, C e D incluem:Combinação 1: O sistema de poço de A ou B em combinação com os elementos 1 e 3.Combinação 2: O sistema do furo de poço de A ou B em combinação com Elementos 1 e 4. Combinação 3: O sistema do furo de poço de A ou B em combinação com Elementos 3, 4 e 5.Combinação 4: O sistema do furo de poço de A ou B em combinação com Elementos 2 e 7.Combinação 5: O método de C ou D, em combinação com os Elementos 1 e 9, ou os Elementos 1 e 10.Combinação 6: O método de C ou D, em combinação com os Elementos 1 e 11.Combinação 7: O método de C ou D, em combinação com os Elementos 10 e 12.Combinação 8: O método de C ou D em combinação com Elementos 10, 11 e 12.

[0050] Por conseguinte, a presente descrição é um poço adaptado para atingir as finalidades e vantagens mencionadas, bem como aqueles que são inerentes a ela. As modalidades particulares acima divulgadas são unicamente ilustrativas, como a presente divulgação pode ser modificada e praticada em diferentes, mas equivalentes maneiras evidentes para os especialistas na técnica tendo o benefício dos ensinamentos aqui. Além disso, não há limitações destinadas aos detalhes de construção aqui apresentados ou desenho, exceto tal como descrito nas reivindicações abaixo. Por conseguinte, é evidente que as modalidades particularmente ilustrativas descritas acima podem ser alteradas, combinadas, ou modificadas e todas essas variações são consideradas dentro do escopo e do espírito da presente invenção. As modalidades aqui divulgadas ilustrativamente adequadamente podem ser praticadas na ausência de qualquer elemento que não é especificamente aqui revelado e/ou qualquer elemento opcional aqui divulgado. Embora as composições e métodos sejam descritos em termos de “compreendendo”, “contendo”, ou “incluindo” vários componentes ou etapas, as composições e métodos podem também “consistir essencialmente em” ou “consistir em” os vários componentes e etapas. Todos os números e intervalos divulgados acima podem variar de acordo com algumas quantidades. Sempre que uma faixa numérica, com um menor limite e um limite superior é divulgada, qualquer número e qualquer faixa estando incluídos dentro do faixa é especificamente divulgado. Em particular, cada faixa de valores (da forma, “a partir de cerca de a a cerca de b”, ou, de modo equivalente”, “de cerca de a para b”, ou, de modo equivalente, “de cerca de a a b”) divulgado aqui deve ser entendido como estabelecido para cada número e faixa englobados dentro do faixa mais ampla de valores. Além disso, os termos nas reivindicações têm seu significado simples, ordinário a menos que de outra forma explicitamente e claramente definido pelo titular da patente. Além disso, os artigos indefinidos “um” ou “uma”, como utilizado nas reivindicações, são aqui definidos para significar um ou mais do que um dos elementos que se introduz. Se houver qualquer conflito nos usos de uma palavra ou termo neste relatório descritivo e uma ou mais patentes ou outros documentos que podem ser aqui incorporados por referência, serão adotadas as definições que são consistentes com este relatório descritivo.

Claims (18)

1. Sistema de furo de poço, compreendendo:um tubo de furo de poço (22) que tem um espaço interior, uma superfície exterior e um ou mais orifícios (50) definidos no tubo de furo de poço (22) e que se estendem entre o espaço interior e a superfície exterior;um conjunto de controle do fluxo acoplado de forma fixa ao tubo de furo de poço (22) e compreendendo uma ou mais câmaras de fluxo (82) definidas na superfície exterior do tubo de furo de poço (22) que estão em comunicação fluida com um ou mais orifícios (50);uma tampa móvel (110) configurada para fornecer acesso a uma ou mais câmaras de fluxo (82); euma pluralidade de tampões (60) dispostos dentro de pelo menos um dos um ou mais orifícios (50);caracterizado pelo fato de que compreende ainda:uma pluralidade de insertos acoplados de forma removível à pluralidade de tampões (60), em que a pluralidade de insertos compreende uma pluralidade dispositivos de controle de entrada autônoma (AICD) pré- configurados, em que a pluralidade de dispositivos de controle de entrada autônoma (AICD) é configurada para induzir diferentes movimentos rotacionais em um ou mais componentes de um fluido passando pelo respectivo AICD para restringir diferencialmente o fluido, e cada AICD pré- configurado da pluralidade de AICDs pré-configurados é posicionado entre o tampão (60) e a tampa móvel (110).

2. Sistema de furo de poço de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a tampa móvel (110) compreende uma luva deslizante.

3. Sistema de furo de poço de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda:uma tela de poço que está fluidamente acoplada a uma entrada do conjunto de controle de fluxo.

4. Sistema de furo de poço de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a tampa móvel (110) e o inserto radialmente se encostam mutuamente.

5. Sistema de furo de poço de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um O-ring que forma uma vedação fluida entre um tampão (60) da pluralidade de tampões (60) e um inserto da pluralidade de insertos.

6. Sistema de furo de poço de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de tampões (60) é formada a partir de um composto de carbeto.

7. Sistema de furo de poço de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de tampões (60) é soldada ao tubo de furo de poço (22), roscado ao tubo de furo de poço (22), ou qualquer combinação dos mesmos.

8. Método para furar poço, caracterizado pelo fato de que compreende:obter um tubo de furo de poço (22) que tem um espaço interior, uma superfície exterior, e um ou mais orifícios (50) estendendo-se entre o espaço interior e a superfície exterior;acessar uma ou mais câmaras de fluxo (82) de um conjunto de controle de fluxo afixadas ao tubo de furo de poço (22), as uma ou mais câmaras de fluxo (82) sendo definidas na superfície exterior do tubo de furo de poço (22) sobre os um ou mais orifícios (50);fixar uma pluralidade de tampões (60) dentro de pelo menos um dos um ou mais orifícios (50);inserir uma pluralidade de dispositivos de controle de entrada autônoma (AICD) pré-configurados dentro da pluralidade de tampões (60), em que cada AICD pré-configurado da pluralidade de AICDs pré- configurados é removível e intercambiável com outro AICD pré-configurado da pluralidade de AICDs pré-configurados, em que a pluralidade de AICDs pré-configurados é configurada para induzir movimento rotacional diferente em um ou mais componentes de um fluido que passa através do respectivo AICD para restringir diferencialmente o fluido, e a pluralidade de AICDs pré- configurados é posicionada entre a pluralidade de tampões (60) e uma tampa móvel (110); ecolocar o tubo de furo de poço (22) em um poço penetrando uma formação subterrânea.

9. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que compreende ainda:produzir um fluido a partir da formação subterrânea através de tubo de furo de poço (22).

10. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que compreende ainda:injetar um fluido para dentro do furo do poço através do tubo de furo de poço (22).

11. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que acessar as uma ou mais câmaras de fluxo (82) compreende a abertura de uma tampa móvel (110) localizada sobre pelo menos uma porção de uma ou mais câmaras de fluxo (82).

12. Método de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a tampa móvel (110) se encosta radialmente a pluralidade de AICDs, de modo a mantê-los no lugar dentro de um tampão (60).

13. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que um ou mais dos um ou mais orifícios (50) contém uma pluralidade de tampões (60).

14. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: fixar um tampão (60) da pluralidade de tampões (60) dentro de um ou mais dos um ou mais orifícios (50).

15. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que acessar uma ou mais câmaras de fluxo (82) compreende a abertura de uma tampa móvel (110) localizada sobre pelo menos uma porção de uma ou mais câmaras de fluxo (82).

16. Método de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que a tampa móvel (110) se encosta radialmente a pluralidade de AICDs, de modo a mantê-los no lugar dentro de um tampão (60).

17. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que compreende ainda:produzir um fluido a partir da formação subterrânea através de tubo de furo de poço (22).

18. Método de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que compreende ainda:injetar um fluido para dentro do furo do poço através do tubo de furo de poço (22).

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