BR112013013148B1

BR112013013148B1 - aparelho de furo do poço e métodos para isolamento zonal e controle de fluxo

Info

Publication number: BR112013013148B1
Application number: BR112013013148-9A
Authority: BR
Inventors: Michael T. Hecker; Michael D. Barry; Petrus A.J. Stevens; David A. Howell; Charles S. Yeh; Iain M. Macleod; Lee Mercer; Stephen Reid; Andrew J. Elrick
Original assignee: Exxonmobil Upstream Research Company
Priority date: 2010-12-17
Filing date: 2011-12-06
Publication date: 2020-07-21
Also published as: WO2012082447A1; CA2819627A1; CA2819627C; CN103261573A; AU2011341452A1; MY175095A; MX338485B; SG190712A1; MX2013006263A; SG10201510415QA; AU2011341452B2; US20130248178A1; CN103261573B; EP2652246A1; EP2652246A4; EA030438B1; EA201390898A1; US9303485B2; BR112013013148A2

Abstract

APARELHO DE FURO DO POÇO E MÉTODOS PARA ISOLAMENTO ZONAL E CONTROLE DE FLUXO. O método para concluir um furo do poço em uma formação de subsuperfície inclui fornecer um dispositivo de controle de areia representando uma ou mais junções de telas de areia, e uma montagem de obturador ao longo das junções com pelo menos um obturador mecanicamente ajustado com pelo menos um canal de fluxo alternado neste. Conduzir a montagem de obturador e tela de areia conectada no furo do poço, ajusta um obturador mecanicamente ajustado em engate com o furo do poço adjacente, injetando pasta fluida de cascalho no furo do poço para formar um empacotamento com cascalho. Uma coluna de isolamento alongada é conduzida no dispositivo de controle de areia através da montagem de obturador com válvulas que servem como um dispositivo de controle de influxo. Depois, selos são ativadas em torno da coluna de isolamento e adjacentes à montagem de obturador. Um aparelho de isolamento zona permite que o controle de fluxo seja fornecido acima e abaixo da montagem de obturador.

Description

APARELHO DE FURO DO POÇO E MÉTODOS PARA ISOLAMENTO ZONAL E CONTROLE DE FLUXO

REFERÊNCIA CRUZADA AOS PEDIDOS RELACIONADOS

[0001] Este pedido reivindica o benefício do Pedido Provisório U.S. N° 61/424.427, depositado em 17 de Dezembro de 2010; Pedido Provisório U.S. N° 61/482.788, depositado em 05 de Maio de 2011; e Pedido Provisório U.S. N° 61/561.116, depositado em 17 de Novembro de 2011.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[0002] Esta seção é intencionada a introduzir vários aspectos da técnica, que podem ser associados com formas de realização exemplares da presente divulgação. Acredita-se que este debate ajude em fornecer uma estrutura para facilitar uma melhor compreensão de aspectos particulares da presente divulgação. Consequentemente, deve ser entendido que esta seção deve ser lida sob este entendimento, e não necessariamente como admissões da técnica anterior.

CAMPO DA INVENÇÃO

[0003] A presente divulgação refere-se ao campo de conclusões de poços. Mais especificamente, a presente invenção refere-se ao isolamento de formações em relação a furos do poço que foram concluídos usando empacotamento com cascalho. O pedido também refere-se a um aparelho de isolamento zonal que pode ser ajustado dentro de um furo do poço de furo coberto ou de furo aberto e que incorpora tecnologia de canal de fluxo alternado.

DEBATE DA TECNOLOGIA

[0004] Na perfuração de poços de petróleo e gás, um furo do poço é formado usando uma broca de perfuração que é estimulada de modo a jusante em uma extremidade inferior de uma coluna de perfuração. Depois de perfurar a uma profundidade predeterminada, a coluna e broca de perfuração são removidas e o furo do poço é revestido com uma coluna de revestimento. Uma área anular é assim formada entre a coluna de revestimento e a formação. Uma operação de cimentação é tipicamente conduzida de modo a encher ou “comprimir” a área anular com cimento. A combinação de cimento e revestimento reforça o furo do poço e facilita o isolamento da formação atrás do revestimento.

[0005] É comum colocar várias colunas de revestimento tendo diâmetros externos progressivamente menores no furo do poço. O processo de perfuração e depois colunas de cimentação progressivamente menores de revestimento é repetido várias vezes até que o poço tenha atingido a profundidade total. A coluna final de revestimento, referida como um revestimento de produção, é cimentada no lugar e perfurada. Em alguns exemplos, a coluna final de revestimento é um revestimento vedador, isto é, uma coluna de revestimento que não é ligada de volta à superfície.

[0006] Como parte do processo de conclusão, uma boca de poço é instalada na superfície. A boca de poço controla o fluxo de fluidos de produção à superfície, ou a injeção de fluidos no furo do poço. Equipamento de acumulação e processamento de fluido tais como tubos, válvulas e separadores também são fornecidos. Operações de produção podem depois começar.

[0007] Algumas vezes é desejável deixar a porção de fundo de um furo do poço aberta. Em conclusões de furo aberto, um revestimento de produção não é estendido através das zonas de produção e perfurado; preferivelmente, as zonas de produção são deixadas descobertas, ou “abertas.” Uma coluna de produção ou “tubulação” é depois posicionada dentro do furo do poço estendendo-se para baixo da última coluna de revestimento e através de uma formação de subsuperfície.

[0008] Existem certas vantagens para conclusões de furo aberto versus conclusões de furo coberto. Primeiro, porque conclusões de furo aberto não tem nenhum túnel de perfuração, fluidos de formação podem convergir no furo do poço radialmente 360 graus. Isto tem o benefício de eliminar a queda de pressão adicional associada com fluxo radial convergente e depois fluxo linear através de túneis de perfuração cheios de partículas. A queda de pressão reduzida associada com uma conclusão de furo aberto virtualmente garante que ela será mais produtiva do que um furo coberto, não estimulado na mesma formação.

[0009] Segundo, técnicas de furo aberto são muitas fezes menos caras do que conclusões de furo coberto. Por exemplo, o uso de empacotamentos com cascalho elimina a necessidade para operações de cimentação, perfuração, e limpeza pós-perfuração.

[0010] Um problema comum nas conclusões de furo aberto é a exposição imediata do furo do poço à formação adjacente. Se a formação é não consolidada ou pesadamente arenosa, o fluxo de fluidos de produção no furo do poço pode carregar com ele partículas da formação, por exemplo, areia e finos. Tais partículas podem ser erosivas ao equipamento de produção no fundo do poço e aos tubos, válvulas e equipamento de separação na superfície.

[0011] Para controlar a invasão de areia e outras partículas, dispositivos de controle de areia podem ser utilizados. Dispositivos de controle de areia são usualmente instalados no fundo do poço através de formações para reter materiais sólidos maiores do que um certo diâmetro enquanto permitindo que os fluidos sejam produzidos. Um dispositivo de controle de areia tipicamente inclui um corpo tubular alongado, conhecido como um tubo de base, tendo numerosas ranhuras ou aberturas. O tubo de base é depois tipicamente enrolado com um meio de filtração tal como um enrolamento de fios ou tela metálica.

[0012] Para aumentar dispositivos de controle de areia, particularmente em conclusões de furo aberto, é comum instalar um empacotamento com cascalho. Empacotamento com cascalho de um poço envolve colocar cascalho ou outra matéria particulada em torno do dispositivo de controle de areia depois que o dispositivo de controle de areia é preso ou de outro modo colocado no furo do poço. Para instalar um empacotamento com cascalho, um material particulado é liberado no fundo do poço por meio de um fluido carregador. O fluido carregador com o cascalho junto forma uma pasta fluida de cascalho. A pasta fluida seca no lugar, deixando um empacotamento circunferencial de cascalho. O cascalho não apenas ajuda na filtração de partícula mas também ajuda a manter a integridade da formação.

[0013] Em uma conclusão de empacotamento com cascalho de furo aberto, o cascalho é posicionado entre uma tela de areia que circunda um tubo de base perfurado e uma parede adjacente do furo do poço. Durante a produção, fluidos de formação fluem da formação subterrânea, através do cascalho, através da tela, e no tubo de base interno. O tubo de base assim serve como uma parte da coluna de produção.

[0014] Um problema historicamente encontrado com empacotamento com cascalho é que uma perda inadvertida de fluido carregador da pasta fluida durante o processo de liberação pode resultar em pontes de areia ou cascalho prematuras sendo formadas em vários locais ao longo de intervalos de furo aberto. Por exemplo, em um intervalo tendo permeabilidade alta ou em um intervalo que foi fraturado, uma distribuição deficiente de cascalho pode ocorrer devido a uma perda prematura de fluido carregador da pasta fluida de cascalho na formação. A conexão em ponte de areia prematura pode bloquear o fluxo de pasta fluida de cascalho, fazendo com que vazios se formam ao longo do intervalo da conclusão. Similarmente, um obturador para isolamento zonal no espaço anular entre a tela e o furo do poço também pode bloquear o fluxo de pasta fluida de cascalho, fazendo com que vazios se formam ao longo do intervalo da conclusão. Assim, um empacotamento com cascalho completo do fundo ao topo não é obtido, deixando o furo do poço exposto à infiltração de areia e finos.

[0015] Os problemas de conexão em ponte de areia e de isolamento zonal de desvio foram dirigido através do uso de Alternate Path Technology®. Alternate Path Technology® emprega tubos de desvio ou canais de fluxo que permitem que a pasta fluida de cascalho desvie de áreas selecionadas, por exemplo, pontes de areia prematuras ou obturadores, ao longo de um furo do poço. Tal tecnologia de desvio de fluido é descrita, por exemplo, na Pat. U.S. N° 5.588.487 intitulada “Tool for Blocking Axial Flow in Gravel-Packed Well Annulus,” e Publicação PCT N° W02008/060479 intitulada “Wellbore Method and Apparatus for Completion, Production, e Injection,” cada uma das quais é incorporada aqui por referência em sua totalidade. Referências adicionais que debatem a tecnologia de canal de fluxo alternado incluem Pat. U.S. N° 8.011.437; Pat. U.S. N° 7.971.642; Pat. U.S. N° 7.938.184; Pat. U.S. N° 7.661.476; Pat. U.S. N° 5.113.935; Pat. U.S. N° 4.945.991; Publ. de Pat. U.S. N° 2010/0032158; Publ. de Pat. U.S. N° 2009/0294128; M.T. Hecker, et al., “Extending Openhole GravelPacking Capability: Initial Field Installation of Internal Shunt Alternate Path Technology,” SPE Annual Technical Conference and Exhibition, SPE Documento N°135.102 (Setembro de 2010); e M.D. Barry, et al., “Open-hole Gravel Packing with Zonal Isolation,” SPE Documento N° 110.460 (Novembro de 2007).

[0016] A eficácia de um empacotamento com cascalho em controlar o influxo de areia e finos em um furo do poço é bem conhecida. Entretanto, também é algumas vezes desejável com conclusões de furo aberto isolar intervalos selecionados ao longo da porção de furo aberto de um furo do poço de modo a controlar o influxo de fluidos. Por exemplo, em relação à produção de hidrocarbonetos condensáveis, água pode algumas vezes invadir um intervalo. Isto pode ser devido à presença de zonas de água nativas, conicidade (elevação do contato hidrocarboneto-água perto do poço), estrias de permeabilidade alta, fraturas naturais, ou manejo de poços de injeção. Dependendo do mecanismo ou causa da produção de água, a água pode ser produzida em diferentes locais e tempos durante tempo de vida de um poço. Similarmente, uma coifa de gás acima de um reservatório de petróleo pode expandir e quebrar, causando produção de gás com petróleo. A ruptura do gás reduz o acionamento da coifa de gás e suprime a produção de petróleo.

[0017] Nestes e outros exemplos, é desejável isolar um intervalo da produção de fluidos de formação no furo do poço. O isolamento zonal anular também pode ser desejado para alocação da produção, controle de perfil de produção/fluido de injeção, estimulação seletiva, ou controle de gás. Entretanto, o projeto e instalação de obturadores de furo aberto é altamente problemático devido às áreas sub-alargadas, áreas de desmoronamento, diferenciais de pressão mais altos, ciclagem de pressão frequente, e tamanhos de furo de sondagem irregulares. Além disso, a longevidade do isolamento zonal é uma consideração como o potencial de conicidade de água/gás frequentemente aumenta mais tarde na vida de um campo devido ao abaixamento e supressão da pressão.

[0018] Portanto, uma necessidade existe para um sistema de controle de areia melhorado que fornece tecnologia de desvio de fluido para a colocação de cascalho que desvia de um obturador. Uma necessidade existe ainda para uma montagem de obturador que fornece isolamento de intervalos de subsuperfície selecionados ao longo de um furo do poço de furo aberto. Além disso, uma necessidade existe para um aparelho de furo do poço que permite o isolamento zonal e controle de fluxo ao longo de um empacotamento com cascalho dentro de um furo do poço.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0019] Um aparelho de isolamento zonal de empacotamento com cascalho para um furo do poço é primeiro fornecido aqui. O aparelho de isolamento zonal tem utilidade particular em relação à colocação de um empacotamento com cascalho dentro de uma porção de furo aberto do furo do poço. A porção de furo aberto estende-se através de um, dois, ou mais intervalos de subsuperfície.

[0020] Em uma forma de realização, o aparelho de isolamento zonal primeiro inclui uma coluna de tubulação. A coluna de tubulação reside dentro de um furo do poço e é configurada para receber fluidos. Os fluidos podem ser fluidos de produção que foram produzidos a partir de um ou mais intervalos de subsuperfície. Alternativamente, os fluidos podem ser água ou outros fluidos de injeção sendo injetados em um ou mais intervalos de subsuperfície.

[0021] O aparelho de isolamento zonal também inclui um dispositivo de controle de areia. O dispositivo de controle de areia inclui um tubo de base alongado. O tubo de base define um membro tubular tendo uma extremidade primária e uma extremidade secundária. O aparelho de isolamento zonal compreende ainda um meio de filtro circundando o tubo de base ao longo de uma porção substancial do tubo de base. Juntos, o tubo de base e o meio de filtro formam uma tela de areia.

[0022] A tela de areia é arranjada para ter tecnologia de caminho de fluxo alternado. A este respeito, a tela de areia inclui pelo menos um canal de fluxo alternado para desviar o tubo de base. Os canais estendem-se ao longo do tubo de base substancialmente da extremidade primária para a extremidade secundária.

[0023] O aparelho de isolamento zonal também inclui pelo menos uma e, opcionalmente, pelo menos duas montagens de obturador. Cada montagem de obturador inclui um obturador mecanicamente ajustado que serve como um selo. Mais preferivelmente, cada montagem de obturador tem dois obturadores mecanicamente ajustados ou selos anulares. Estes representam um obturador superior e um obturador inferior. Cada obturador mecanicamente ajustado tem um elemento de vedação que pode ser, por exemplo, de cerca de 6 polegadas (15,2 cm) a 24 polegadas (61,0 cm) em comprimento. Cada obturador mecanicamente ajustado também tem um mandril interno em comunicação de fluido com o tubo de base da tela de areia.

[0024] Intermediário a pelo menos dois obturadores mecanicamente ajustados pode opcionalmente ser pelo menos um elemento do obturador intumescível. O elemento do obturador intumescível é preferivelmente cerca de 3 pés (0,91 metros) a 40 pés (12,2 metros) em comprimento. Em um aspecto, o elemento do obturador intumescível é fabricado de um material elastomérico. O elemento do obturador intumescível é acionado com o passar do tempo na presença de um fluido tal como água, gás, petróleo, ou um produto químico. O intumescimento pode ocorrer, por exemplo, deveria um dos elementos de obturador mecanicamente ajustado falhar. Alternativamente, o intumescimento pode ocorrer com o passar do tempo conforme os fluidos na formação circundando o elemento do obturador intumescível contatam o elemento do obturador intumescível.

[0025] O elemento do obturador intumescível preferivelmente intumesce na presença de um fluido aquoso. Em um aspecto, o elemento do obturador intumescível pode incluir um material elastomérico que intumesce na presença de líquidos de hidrocarboneto ou um produto químico de acionamento. Isto pode ser em vez de ou além de um material elastomérico que intumesce na presença de um fluido aquoso.

[0026] Como parte da tecnologia de caminho de fluxo alternado, o aparelho de isolamento zonal também inclui um ou mais canais de fluxo alternados estendendo-se através e ao longo dos vários elementos do obturador dentro de cada montagem de obturador. Os canais de fluxo alternados servem para desviar a pasta fluida de empacotamento com cascalho de um intervalo superior para um ou mais intervalos inferiores durante uma operação de empacotamento com cascalho.

[0027] Em um aspecto, os primeiros e segundos obturadores mecanicamente ajustados são de maneira única designados para ser ajustados dentro do furo do poço antes que uma operação de empacotamento com cascalho comece. O obturador do fundo do poço veda uma região anular entre o mandril e um furo do poço adjacente. O furo do poço preferivelmente foi concluído como um furo do poço de furo aberto.Alternativamente, o furo do poço pode ser concluído com um furo coberto, significando que uma coluna de revestimento de produção foi perfurada. Alternativamente, o furo do poço pode ser concluído com uma junção de tubo em branco, e um obturador mecanicamente ajustado é ajustado ao longo da junção do tubo em branco.

[0028] O aparelho de isolamento zonal também inclui uma coluna de isolamento alongada. A coluna de isolamento compreende um corpo tubular. O corpo tubular tem um diâmetro interno definindo um furo que está em comunicação de fluido com a coluna de tubulação. O corpo tubular também tem um diâmetro externo configurado para residir dentro do tubo de base da tela e do mandril das montagens de obturador.

[0029] O aparelho de isolamento zonal inclui ainda uma válvula primária. A válvula primária é colocada acima ou abaixo da montagem de obturador. A válvula primária define pelo menos uma porta que pode ser aberta e fechada (ou qualquer posição no meio) de modo a seletivamente colocar o furo do corpo tubular em comunicação de fluido com um furo do tubo de base adjacente.

[0030] O aparelho de isolamento zonal inclui ainda um ou mais selos. Um selo pode ser um obturador. Os selos residem ao longo do diâmetro externo do corpo tubular. A coluna de isolamento é colocada de modo que os selos são adjacentes à montagem de obturador. Quando ativados, os selos servem para vedar uma região anular formada entre o diâmetro externo do corpo tubular e o mandril adjacente de uma montagem de obturador ajustada.

[0031] Preferivelmente, o aparelho de isolamento zonal também inclui uma válvula secundária. Neste exemplo, a válvula primária ou a válvula secundária está acima da montagem de obturador primária, e a outro da válvula primária e da válvula secundária está abaixo da montagem de obturador primária.

[0032] Em uma forma de realização, o pelo menos um porta na válvula primária compreende duas ou mais aberturas diretas através do corpo tubular, e a válvula secundária também compreende duas ou mais aberturas diretas através do corpo tubular. Neste exemplo, a válvula primária e a válvula secundária podem todas ser configuradas de modo que pelo menos uma das duas ou mais aberturas diretas pode ser seletivamente fechada, desse modo parcialmente restringindo o fluxo de fluidos através do corpo tubular. Deste modo, um dispositivo de controle de influxo verdadeiro é fornecido.

[0033] Em uma forma de realização, o aparelho de isolamento zonal compreende um selo superior e um selo inferior. O selo superior e o selo inferior são espaçados à parte ao longo das junções do tubo de base de modo a transpor um intervalo de subsuperfície selecionado dentro de um furo do poço. Nesta forma de realização, a coluna de isolamento pode compreender ainda uma válvula terciária. Neste exemplo, a válvula primária pode estar acima da montagem de obturador primária, a válvula secundária é intermediária às montagens de obturador primárias e secundárias, e a válvula terciária está abaixo da montagem de obturador secundária.

[0034] Um método para concluir um furo do poço em uma formação de subsuperfície é também fornecido aqui. O furo do poço preferivelmente inclui uma porção inferior concluída como um furo aberto. Em um aspecto, o método inclui fornecer um dispositivo de controle de areia. O dispositivo de controle de areia está de acordo com o dispositivo de controle de areia descrito acima.

[0035] O método também inclui fornecer uma montagem de obturador. A montagem de obturador também está de acordo com a montagem de obturador descrita acima em suas várias formas de realização. A montagem de obturador inclui pelo menos um, e preferivelmente dois, obturadores mecanicamente ajustados. Por exemplo, cada obturador terá um mandril interno, canais de fluxo alternados em torno do mandril interno, e um elemento de vedação externo ao mandril interno.

[0036] O método também inclui conectar a montagem de obturador à tela de areia intermediária às duas junções do tubo de base. O método depois inclui conduzir a montagem de obturador e a tela de areia conectada no furo do poço. O obturador e a tela de areia conectada são colocados ao longo da porção de furo aberto (ou outro intervalo de produção) do furo do poço.

[0037] O método também inclui ajustar o pelo menos um obturador mecanicamente ajustado. Isto é feito acionando-se o elemento de vedação do obturador em engate com a porção de furo aberto adjacente do furo do poço. Depois, o método inclui injetar uma pasta fluida de cascalho em uma região anular formada entre a tela de areia e a porção de furo aberto adjacente do furo do poço, e depois injetar ainda a pasta fluida de cascalho através dos canais de fluxo alternados para permitir que a pasta fluida de cascalho desvie do obturador. Deste modo, a porção de furo aberto do furo do poço é empacotada com cascalho acima e abaixo do obturador depois que o obturador foi ajustado no furo do poço.

[0038] No método, é preferido que a montagem de obturador também inclua um obturador mecanicamente ajustado secundário. O obturador mecanicamente ajustado secundário é construído de acordo com o obturador mecanicamente ajustado primário, ou é uma imagem idêntica deste. Um obturador intumescível depois pode ser opcionalmente fornecido intermediário aos obturadores mecanicamente ajustados primários e secundários. O obturador intumescível tem canais de fluxo alternados alinhados com os canais de fluxo alternados dos obturadores mecanicamente ajustados primários e secundários. Alternativamente, a montagem de obturador pode incluir uma ferramenta de isolamento zonal com base em cascalho intermediária aos obturadores primários e secundários.

[0039] O método também inclui conduzir uma coluna de tubulação no furo do poço com uma coluna de isolamento alongada conectada em uma extremidade inferior da coluna de tubulação. A coluna de isolamento compreende:
um corpo tubular tendo um diâmetro interno definindo um furo em comunicação de fluido com um furo da coluna de tubulação, e um diâmetro externo configurado para residir dentro do tubo de base do dispositivo de controle de areia e dentro do mandril interno da montagem de obturador,
uma válvula primária, e
um ou mais selos ao longo do diâmetro externo do corpo tubular.

[0040] O método depois inclui colocar a coluna de isolamento alongada dentro do tubo de base e através da montagem de obturador. Deste modo, a válvula primária da coluna de isolamento está acima ou abaixo da montagem de obturador, e os selos da coluna de isolamento são adjacentes à montagem de obturador ajustada.

[0041] O método inclui ainda ativar os selos de modo a vedar uma região anular formada entre o diâmetro externo do corpo tubular e o mandril adjacente à montagem de obturador ajustada.

[0042] É preferido que a válvula primária compreenda duas ou mais aberturas diretas através do corpo tubular. Neste exemplo, o método inclui ainda fechar pelo menos uma das duas ou mais aberturas diretas, desse modo parcialmente restringindo o fluxo de fluidos através do corpo tubular. Também é preferido que a coluna de isolamento inclua uma válvula secundária. Neste exemplo, a válvula primária ou a válvula secundária está acima do obturador, e o outro da válvula primária e da válvula secundária está abaixo do obturador. Neste exemplo, o método inclui ainda fechar a válvula primária, a válvula secundária, ou ambas, ou alternativamente, abrir a válvula primária, a válvula secundária, ou ambas, desse modo criando comunicação de fluido entre a válvula selecionada e um furo do tubo de base.

[0043] O método também pode incluir produzir fluidos de hidrocarboneto a partir de pelo menos um intervalo ao longo da porção de furo aberto do furo do poço. Alternativamente, o método também pode incluir injetar fluidos em pelo menos um intervalo ao longo da porção de furo aberto do furo do poço.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0044] De modo que a maneira em que as presentes invenções possam ser melhor entendidas, certas ilustrações, gráficos e/ou fluxogramas são anexados à esta. Deve ser observado, entretanto, que os desenhos ilustram apenas formas de realização selecionadas das invenções e portanto não devem ser considerados limitantes de escopo, para que as invenções possam admitir outras formas de realização e aplicações igualmente eficazes.

[0045] A Figura 1 é uma vista em seção transversal de um furo do poço ilustrativo. O furo do poço foi perfurado através de três intervalos de subsuperfície diferentes, cada intervalo estando abaixo da pressão de formação e contendo fluidos.

[0046] A Figura 2 é uma vista em seção transversal ampliada de uma conclusão de furo aberto do furo do poço da Figura 1. A conclusão de furo aberto na profundidade dos três intervalos ilustrativos é mais claramente observada.

[0047] A Figura 3A é uma vista lateral em seção transversal de uma montagem de obturador, em uma forma de realização. Aqui, um tubo de base é mostrado, com elementos do obturador adjacentes. Dois obturadores mecanicamente ajustados são mostrados, junto com um elemento do obturador intumescível intermediário.

[0048] A Figura 3B é uma vista em seção transversal da montagem de obturador da Figura 3A, tomada através das linhas 3B-3B da Figura 3A. Tubos de desvio são observados dentro do elemento do obturador intumescível.

[0049] A Figura 3C é uma vista em seção transversal da montagem de obturador da Figura 3A, em uma forma de realização alternada. Em vez de tubos de desvio, tubos de transporte são observados multiplicados em torno do tubo de base.

[0050] A Figura 4A é uma vista lateral em seção transversal da montagem de obturador da Figura 3A.

[0051] Aqui, dispositivos de controle de areia, ou telas de areia, foram colocados em extremidades opostas da montagem de obturador. Os dispositivos de controle de areia utilizam tubos de desvio externos.

[0052] A Figura 4B fornece uma vista em seção transversal da montagem de obturador da Figura 4A, tomada através das linhas 4B-4B da Figura 4A. Tubos de desvio são observados fora da tela de areia para fornecer um caminho de fluxo alternativo para uma pasta fluida particulada.

[0053] A Figura 5A é uma outra vista lateral em seção transversal da montagem de obturador da Figura 3A. Aqui, dispositivos de controle de areia, ou telas de areia, foram novamente colocados em extremidades opostas da montagem de obturador. Entretanto, os dispositivos de controle de areia utilizam tubos de desvio internos.

[0054] A Figura 5B fornece uma vista em seção transversal da montagem de obturador da Figura 5A, tomada através das linhas 5B-5B da Figura 5A. Tubos de desvio são observados dentro da tela de areia para fornecer um caminho de fluxo alternativo para uma pasta fluida particulada.

[0055] As Figuras 6A a 6N apresentam estágios de um procedimento de empacotamento com cascalho usando uma das montagens de obturador da presente invenção, em uma forma de realização. Canais de caminho de fluxo alternado são fornecidos através dos elementos do obturador da montagem de obturador e através de dispositivos de controle de areia.

[0056] A Figura 60 mostra a montagem de obturador e empacotamento com cascalho tendo sido ajustada em um furo do poço de furo aberto a seguir da conclusão do procedimento de empacotamento com cascalho das Figuras 6A a 6N.

[0057] A Figura 7A é uma vista em seção transversal de um intervalo intermediário da conclusão de furo aberto da Figura 2. Aqui, um obturador de transposição foi colocado dentro de um dispositivo de controle de areia através do intervalo intermediário para impedir o influxo de fluidos de formação.

[0058] A Figura 7B é uma vista em seção transversal de intervalos intermediários e inferiores da conclusão de furo aberto da Figura 2. Aqui, um tampão foi colocado dentro de uma montagem de obturador entre os intervalos intermediários e inferiores para impedir o fluxo de fluidos de formação acima do furo do poço a partir do intervalo inferior.

[0059] A Figura 8 é uma vista lateral, esquemática de um furo do poço tendo uma coluna de isolamento da presente invenção, em uma forma de realização, colocada nesta.

[0060] A Figura 9A é uma outra vista em seção transversal de um intervalo intermediário da conclusão de furo aberto da Figura 2. Aqui, uma coluna de isolamento zonal foi colocada dentro de um dispositivo de controle de areia ao longo do intervalo intermediário, com as válvulas fechadas para impedir o influxo de fluidos de formação do intervalo intermediário.

[0061] A Figura 9B é uma vista em seção transversal de intervalos intermediários e inferiores da conclusão de furo aberto da Figura 2. Aqui, uma coluna de isolamento zonal foi colocada dentro de um dispositivo de controle de areia ao longo dos intervalos intermediários e inferiores, com as válvulas fechadas para impedir o fluxo de fluidos de formação acima do furo do poço a partir do intervalo inferior.

[0062] A Figura 10 é um fluxograma para um método de concluir um furo do poço, em uma forma de realização. O método envolve conduzir um dispositivo de controle de areia e montagem de obturador em um furo do poço, ajustar um obturador, instalar um empacotamento com cascalho no furo do poço, e conduzir uma coluna de isolamento zonal no dispositivo de controle de areia.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE CERTAS FORMAS DE REALIZAÇÃO Definições

[0063] Como usado aqui, o termo “hidrocarboneto” refere-se a um composto orgânico que inclui principalmente, se não exclusivamente, os elementos hidrogênio e carbono. Hidrocarbonetos geralmente caem em duas classes: hidrocarbonetos alifáticos, ou de cadeia reta, e hidrocarbonetos de anel cíclico, ou fechado, incluindo terpenos cíclicos. Exemplos de materiais contendo hidrocarboneto incluem qualquer forma de gás natural, óleo, carvão, e betume que pode ser usada como um combustível ou aprimorada em um combustível.

[0064] Como usado aqui, o termo “fluidos de hidrocarboneto” refere-se a um hidrocarboneto ou misturas de hidrocarbonetos que são gases ou líquidos. Por exemplo, fluidos de hidrocarboneto podem incluir um hidrocarboneto ou misturas de hidrocarbonetos que são gases ou líquidos nas condições da formação, em condições de processamento ou em condições ambientes (15° C e pressão de 1 atm). Fluidos de hidrocarboneto podem incluir, por exemplo, óleo, gás natural, metano de jazida de carvão, óleo de xisto, óleo de pirólise, gás de pirólise, um produto de pirólise de carvão, e outros hidrocarbonetos que estão em um estado gasoso ou líquido.

[0065] Como usado aqui, o termo “fluido” refere-se a gases, líquidos, e combinações de gases e líquidos, igualmente como a combinações de gases e sólidos, e combinações de líquidos e sólidos.

[0066] Como usado aqui, o termo “subsuperfície” refere-se a estratos geológicos ocorrendo abaixo da superfície da terra.

[0067] O termo “intervalo de subsuperfície” refere-se a uma formação ou uma porção de uma formação em que fluidos de formação podem residir. Os fluidos podem ser, por exemplo, líquidos de hidrocarboneto, gases de hidrocarboneto, fluidos aquosos, ou combinações destes.

[0068] Como usado aqui, o termo “furo do poço” refere-se a um furo na subsuperfície fabricado por perfuração ou inserção de um conduite na subsuperfície. Um furo do poço pode ter uma seção transversal substancialmente circular, ou outra forma em seção transversal. Como usado aqui, o termo “poço,” quando referindo-se a uma abertura na formação, pode ser usado permutavelmente com o termo “furo do poço.”

[0069] Os termos “membro tubular” ou “corpo tubular” referem-se a qualquer tubo ou dispositivo tubular, tal como uma junção de revestimento ou tubo de base, uma porção de um revestimento vedador, ou um tubo curto.

[0070] O termo “dispositivo de controle de areia” significa qualquer corpo tubular alongado que permite um influxo de fluido em um furo interno ou um tubo de base enquanto separando por filtração tamanhos predeterminados de areia, finos e resíduos granulares de uma formação adjacente. Uma tela de enrolamento de fios é um exemplo de um dispositivo de controle de areia.

[0071] O termo “canais de fluxo alternados” significa qualquer coleção de tubulações e/ou tubos de desvio que fornecem comunicação de fluido através ou em torno de uma ferramenta de furo do poço tubular para permitir que uma pasta fluida de cascalho desvie a ferramenta de furo do poço ou qualquer ponte de areia prematura na região anular e continue o empacotamento com cascalho ainda a jusante. Exemplos de tais ferramentas de furo do poço incluem (i) um obturador tendo um elemento de vedação, (ii) uma tela de areia ou tubo ranhurado, e (iii) um tubo em branco, com ou sem um invólucro protetivo externo.

Descrição de Formas de Realização Específicas

[0072] As invenções são descritas aqui em relação a certas formas de realização específicas. Entretanto, à medida em que a descrição detalhada seguinte é específica para uma forma de realização particular ou um uso particular, tal é intencionada a ser ilustrativa apenas e não deve ser interpretada como limitando o escopo das invenções.

[0073] Certos aspectos das invenções também são descritos em relação a várias figuras. Em algumas das figuras, o topo da página do desenho é intencionado a ser voltado para a superfície, e o fundo da página de desenho voltado para o fundo do poço. Embora os poços comumente sejam concluídos em orientação substancialmente vertical, é entendido que os poços também podem ser inclinados e ou mesmo horizontalmente concluídos. Quando os termos descritivos “acima e abaixo” ou “superior” e “inferior” ou termos similares são usados em referência a um desenho ou nas reivindicações, eles são intencionados a indicar o local relativo na página do desenho ou com respeito a temos de reivindicação, e não necessariamente orientação no solo, visto que as presentes invenções têm utilidade não importa como o furo do poço é orientado.

[0074] A Figura 1 é uma vista em seção transversal de um furo do poço ilustrativo 100.O furo do poço 100 define um furo 105 que estende-se de uma superfície 101, e na subsuperfície da terra 110. O furo do poço 100 é concluído para ter uma porção de furo aberto 120 em uma extremidade inferior do furo do poço 100. O furo do poço 100 foi formado para o propósito de produzir hidrocarbonetos para processamento ou venda comercial. Uma linha de tubulação de produção 130 é fornecida no furo 105 para transportar fluidos de produção da porção de furo aberto 120 até a superfície 101.

[0075] O furo do poço 100 inclui uma árvore do poço, mostrada esquematicamente em 124. A árvore do poço 124 inclui uma válvula de fechamento 126. A válvula de fechamento 126 controla o fluxo de fluidos de produção a partir do furo do poço 100. Além disso, uma válvula de segurança de subsuperfície 132 é fornecida para bloquear o fluxo de fluidos da tubulação de produção 130 no evento de uma ruptura ou evento catastrófico acima da válvula de segurança de subsuperfície 132. O furo do poço 100 pode ter opcionalmente uma bomba (não mostrada) dentro ou exatamente acima da porção de furo aberto 120 para suspender artificialmente fluidos de produção da porção de furo aberto 120 até a árvore do poço 124.

[0076] O furo do poço 100 foi concluído ajustando-se uma série de tubos na subsuperfície 110. Estes tubos incluem uma coluna de revestimento primária 102, algumas vezes conhecida como revestimento de superfície ou um condutor. Estes tubos também incluem pelo menos uma coluna de revestimento secundária 104 e uma terciária 106. Estas colunas de revestimento 104, 106 são colunas de revestimento intermediárias que fornecem suporte para as paredes do furo do poço 100. Colunas de revestimento intermediárias 104, 106 podem ser presas a partir da superfície, ou elas podem ser presas de uma coluna de revestimento superior seguinte usando um revestimento vedador expansível ou dispositivo de suspensão de revestimento vedador. É entendido que uma coluna de tubo que não estende-se de volta à superfície (tal como coluna de revestimento 106) é normalmente referida como um “revestimento vedador.”

[0077] No arranjo de furo do poço ilustrativo da Figura 1, a coluna de revestimento intermediária 104 é presa a partir da superfície 101, enquanto a coluna de revestimento 106 é presa a partir de uma extremidade inferior da coluna de revestimento 104. Colunas de revestimento intermediárias adicionais (não mostradas) podem ser utilizadas. As presentes invenções não são limitadas ao tipo de arranjo de revestimento usado.

[0078] Cada coluna de revestimento 102, 104, 106 é ajustada no lugar através de uma coluna de cimento 108.

[0079] A coluna de cimento 108 isola as várias formações da subsuperfície 110 do furo do poço 100 e uma da outra. A coluna de cimento 108 estende-se da superfície 101 para uma profundidade “L” em uma extremidade inferior da coluna de revestimento 106. É entendido que algumas colunas de revestimento intermediárias podem não ser completamente cimentadas.

[0080] Uma região anular 136 é formada entre a tubulação de produção 130 e a coluna de revestimento 106. Um obturador de produção 138 veda a região anular 136 perto da extremidade inferior “L” da coluna de revestimento 106.

[0081] Em muitos furos do poço, uma coluna de revestimento final conhecida como revestimento de produção é cimentada no lugar em uma profundidade onde intervalos de produção de subsuperfície residem. Entretanto, o furo do poço ilustrativo 100 é concluído como um furo do poço de furo aberto. Consequentemente, o furo do poço 100 não inclui uma coluna de revestimento final ao longo da porção de furo aberto 120.

[0082] No furo do poço ilustrativo 100, a porção de furo aberto 120 atravessa três intervalos de subsuperfície diferentes. Estes são indicados como intervalo superior 112, intervalo intermediário 114, e intervalo inferior 116. O intervalo superior 112 e o intervalo inferior 116 podem, por exemplo, conter depósitos de petróleo valiosos procurados ser produzidos, enquanto o intervalo intermediário 114 pode conter principalmente água ou outro fluido aquoso dentro de seu volume de poro. Isto pode ser devido à presença de zonas de água nativas, estrias de permeabilidade alta ou fraturas naturais no aquífero, ou manejo de poços de injeção. Neste exemplo, existe uma probabilidade de que a água invadirá o furo do poço 100.

[0083] Alternativamente, os intervalos superior 112 e intermediário 114 podem conter fluidos de hidrocarboneto procurados ser produzidos, processados e vendidos, enquanto o intervalo inferior 116 pode conter algum óleo junto com quantidades constantemente crescentes de água. Isto pode ser devido à conicidade, que é uma elevação de contato hidrocarboneto-água perto do poço. Neste exemplo, existe novamente a possibilidade de que a água invadirá o furo do poço 100.

[0084] Alternativamente ainda, os intervalos superior 112 e inferior 116 podem estar produzindo fluidos de hidrocarboneto de uma areia ou outra matriz rochosa permeável, enquanto o intervalo intermediário 114 pode representar um xisto não permeável ou de outro modo ser substancialmente impermeável a fluidos.

[0085] Em qualquer um destes eventos, é desejável que o operador isole intervalos selecionados. No primeiro exemplo, o operador desejará isolar o intervalo intermediário 114 da coluna de produção 130 e dos intervalos superior 112 e inferior 116 de modo que principalmente fluidos de hidrocarboneto podem ser produzidos através do furo do poço 100 e à superfície 101. No segundo exemplo, o operador eventualmente desejará isolar o intervalo inferior 116 da coluna de produção 130 e os intervalos superior 112 e intermediário 114 de modo que principalmente fluidos de hidrocarboneto podem ser produzidos através do furo do poço 100 e à superfície 101. No terceiro exemplo, o operador desejará isolar o intervalo superior 112 do intervalo inferior 116, mas não precisa isolar o intervalo intermediário 114. Soluções para estas necessidades no contexto de um conclusão de furo aberto são fornecidas aqui, e são demonstradas mais completamente em relação aos desenhos de procedimento.

[0086] Em relação à produção de fluidos de hidrocarboneto a partir de um furo do poço tendo uma conclusão de furo aberto, não é apenas desejável isolar intervalos selecionados, mas também limitar o influxo de partículas de areia e outros finos. De modo a impedir a migração de partículas da formação na coluna de produção 130 durante a operação, dispositivos de controle de areia 200 foram conduzidos no furo do poço 100. Estes são descritos mais completamente abaixo em relação à Figura 2 e com as Figuras 6A a 6N.

[0087] Referindo-se agora à Figura 2, os dispositivos de controle de areia 200 contêm um corpo tubular alongado referido como um tubo de base 205. O tubo de base 205 tipicamente é composto de uma pluralidade de junções de tubo. O tubo de base 205 (ou cada junção de tubo compondo o tubo de base 205) tipicamente tem perfurações ou ranhuras pequenas para permitir o influxo de fluidos de produção.

[0088] Os dispositivos de controle de areia 200 também contêm um meio de filtro 207 enrolado ou de outro modo colocado radialmente em torno dos tubos de base 205. O meio de filtro 207 pode ser uma tela metálica ou enrolamento de fios ajustado em torno do tubo de base 205. Alternativamente, o meio de filtração da tela de areia pode compreender uma tela de membrana, uma tela expansível, uma tela metálica sinterizada, um meio poroso fabricado de polímero de memória de forma (tal como aquele descrito na Pat. U.S. N° 7.926.565), um meio poroso empacotado com material fibroso, ou um leito de partícula sólida pré-empacotado. O meio de filtro 207 impede o influxo de areia ou outras partículas acima de um tamanho predeterminado no tubo de base 205 e na tubulação de produção 130.

[0089] Além dos dispositivos de controle de areia 200, o furo do poço 100 inclui uma ou mais montagens de obturador 210. No arranjo ilustrativo das Figuras 1 e 2, o furo do poço 100 tem uma montagem de obturador superior 210’ e uma montagem de obturador inferior 210”. Entretanto, montagens de obturador adicionais 210 ou apenas uma montagem de obturador 210 podem ser usadas. As montagens de obturador 210’, 210” são de maneira única configuradas para vedar uma região anular (observada em 202 da Figura 2) entre os vários dispositivos de controle de areia 200 e uma parede adjacente 201 da porção de furo aberto 120 do furo do poço 100.

[0090] A Figura 2 fornece uma vista em seção transversal ampliada da porção de furo aberto 120 do furo do poço 100 da Figura 1. A porção de furo aberto 120 e os três intervalos 112,114,116 são mais claramente observados. As montagens de obturador superior 210’ e inferior 210” também são mais claramente visíveis próximo aos limites superiores e inferiores do intervalo intermediário 114, respectivamente. Cascalho foi colocado dentro da região anular 202. Finalmente, os dispositivos de controle de areia 200 ao longo de cada um dos intervalos 112, 114, 116 são mostrados.

[0091] Com respeito às montagens de obturador por si só, cada montagem de obturador 210’, 210” pode ter dois obturadores separados. Os obturadores são preferivelmente ajustados através de uma combinação de manipulação mecânica e forças hidráulicas. Para propósitos desta divulgação, os obturadores são referidos como sendo obturadores mecanicamente ajustados. As montagens de obturador ilustrativas 210 representam um obturador superior 212 e um obturador inferior 214. Cada obturador 212, 214 tem uma porção ou elemento expansíveis fabricados de um material elastomérico ou um material termoplástico capaz de fornecer pelo menos um selo de fluido temporário contra uma parede adjacente ao furo do poço 201.

[0092] Os elementos para os obturadores superior 212 e inferior 214 devem ser capazes de resistir as pressões e cargas associadas com um processo de empacotamento com cascalho. Tipicamente, tais pressões são de cerca de 2.000 psi a 5.000 psi. Os elementos para os obturadores 212, 214 também devem resistir à pressão e carga devido a pressões do furo do poço e/ou reservatório diferenciais causadas por falhas naturais, supressão, produção, ou injeção. Operações de produção podem envolver produção seletiva ou alocação da produção para satisfazer as necessidades reguladoras. Operações de injeção podem envolver injeção de fluido seletiva para manutenção de pressão de reservatório estratégica. Operações de injeção também podem envolver estimulação seletiva em faturamento com ácido, acidificação da matriz, ou remoção do dano à formação.

[0093] A superfície ou elementos de vedação para os obturadores mecanicamente ajustados 212, 214 precisam apenas estar na ordem de polegadas de modo a afetar um selo hidráulico adequado. Em um aspecto, os elementos são todos cerca de 6 polegadas (15,2 cm) a cerca de 24 polegadas (61,0 cm) em comprimento.

[0094] É preferido que os elementos dos obturadores 212, 214 sejam capazes de expandir a pelo menos uma superfície de diâmetro externo de 11 polegadas (cerca de 28 cm), com não mais do que uma razão de ovalidade de 1,1. Os elementos dos obturadores 212, 214 preferivelmente devem ser capazes de manejar desmoronamentos em uma seção de furo aberto 120 de 8-1/2 polegadas (cerca de 21,6 cm) ou 9-7/8 polegadas (cerca de 25,1 cm). As porções expansíveis dos obturadores 212, 214 ajudarão em manter pelo menos um selo temporário contra a parede 201 do intervalo intermediário 114 (ou outro intervalo) conforme a pressão aumenta durante a operação de empacotamento com cascalho.

[0095] Os obturadores superior 212 e inferior 214 são ajustados antes de um processo de instalação de empacotamento com cascalho. Os elementos dos obturadores superior 212 e inferior 214 são expandidos em contato com a parede adjacente 201 de modo a transpor a região anular 202 em uma profundidade selecionada ao longo da conclusão de furo aberto 120.

[0096] A Figura 2 mostra um mandril em 215 nos obturadores 212, 214. O mandril serve como um tubo de base para suportar os elementos elastoméricos, expansíveis.

[0097] Como um “apoio” para os elementos do obturador expansíveis dentro dos obturadores superior 212 e inferior 214, as montagens de obturador 210’, 210” também todas incluem um elemento do obturador intermediário 216. O elemento do obturador intermediário 216 define um material elastomérico de intumesci mento fabricado de compostos de borracha sintética. Exemplos adequados de materiais intumescíveis podem ser encontrados em Easy Well Solutions’ Constrictor® ou SwellPacker®, e SwellFix’s E-ZIP®. O obturador intumescível 216 pode incluir um polímero intumescivel ou material de polímero intumescivel, que é conhecido por aqueles habilitados na técnica e que pode ser ajustado por um de um fluido de perfuração condicionado, um fluido de conclusão, um fluido de produção, um fluido de injeção, um fluido de estimulação, ou qualquer combinação destes.

[0098] O elemento do obturador intumescivel 216 é preferivelmente ligado à superfície externa do mandril 215. O elemento do obturador intumescível 216 é deixado expandir com o passar do tempo quando contatado por fluidos de hidrocarboneto, água de formação, ou qualquer produto químico descrito acima que pode ser usado como um fluido de acionamento. Conforme o elemento do obturador 216 expande, ele forma um selo de fluido com a zona adjacente, por exemplo, intervalo 114. Em um aspecto, uma superfície de vedação do elemento de empacotamento intumescível 216 é de cerca de 5 pés (1,5 metros) a 50 pés (15,2 metros) em comprimento; e mais preferivelmente, cerca de 3 pés (0,9 metros) a 40 pés (12,2 metros) em comprimento.

[0099] O elemento do obturador intumescível 216 deve ser capaz de expandir para a parede do furo do poço 201 e fornecer a integridade de pressão necessária nesta razão de expansão. Visto que obturadores intumescíveis são tipicamente ajustados em uma seção de xisto que pode não produzir fluidos de hidrocarboneto, é preferível ter um elastômero de intumescimento ou outro material que pode intumescer na presença de água de formação ou um fluido de base aquosa. Exemplos de materiais que intumescerão na presença de um fluido de base aquosa são argila bentonita e um polímero com base em nitrila com partículas de absorção de água incorporadas.

[0100] Alternativamente, o elemento do obturador intumescível 216 pode ser fabricado de uma combinação de materiais que intumescem na presença de água e óleo, respectivamente. Estabelecido de outro modo, o elemento do obturador intumescível 216 pode incluir dois tipos de elastômeros de intumescimento - um para água e um para óleo. Nesta situação, o elemento intumescível em água intumescerá quando exposto ao fluido de empacotamento com cascalho à base de água ou em contato com água de formação, e o elemento à base de óleo expandirá quando exposto à produção de hidrocarboneto. Um exemplo de um material elastomérico que intumescerá na presença de um líquido de hidrocarboneto é polímero oleofílico que absorve hidrocarbonetos em sua matriz. O intumescimento ocorre da absorção dos hidrocarbonetos que também lubrifica e diminui a resistência mecânica da cadeia de polímero conforme ela se expande. Borracha de monômero de etileno propileno dieno (classe M), ou EPDM, é um exemplo de um tal material.

[0101] O obturador intumescível 216 pode ser fabricado de outro material expansível. Um exemplo é um polímero de memória de forma. A Pat. U.S. N° 7.243.732 e Pat. U.S. N° 7.392.852 divulgam o uso de um tal material para isolamento zonal.

[0102] Os elementos de obturador mecanicamente ajustado 212, 214 são preferivelmente ajustados em um fluido de empacotamento com cascalho à base de água que seria desviado em torno do elemento do obturador intumescível 216, tal como através de tubos de desvio (não mostrados na Figura 2). Se apenas um elastômero de intumescimento de hidrocarboneto é usado, a expansão do elemento pode não ocorrer até depois da falha de qualquer um dos elementos de obturador mecanicamente ajustado 212, 214.

[0103] Os obturadores superior 212 e inferior 214 geralmente podem ser de imagens idênticas um do outro, exceto para as luvas de liberação que cisalham os pinos de cisalhamento respectivos ou outros mecanismos de engate. O movimento unilateral de uma ferramenta de deslocamento (mostrada e debatida em relação às Figuras 7A e 7B) permitirá que obturadores 212, 214 sejam ativados em sequência ou simultaneamente. O obturador inferior 214 é ativado primeiro, seguido pelo obturador superior 212 conforme a ferramenta de deslocamento é puxada para cima através de um mandril interno (mostrado e debatido em relação às Figuras 6A e 6B). Um espaçamento curto é preferivelmente fornecido entre os obturadores superior 212 e inferior 214.

[0104] As montagens de obturador 210’, 210” ajudam a controlar e manejar fluidos produzidos a partir de zonas diferentes. A este respeito, as montagens de obturador 210’, 210” permitem que o operador para vede um intervalo de produção ou injeção, dependendo da função do poço. A instalação das montagens de obturador 210’, 210” na conclusão inicial permite que um operador pare a produção de uma ou mais zonas durante o tempo de vida do poço para limitar a produção de água ou, em alguns exemplos, um fluido não condensável indesejável tal como sulfeto de hidrogênio. As montagens de obturador 210’, 210” trabalham em conjunção nova com um obturador de transposição, um tampão, ou, como descrito abaixo, uma coluna de isolamento para controlar o fluxo dos intervalos de subsuperfície.

[0105] Obturadores historicamente não foram instalados quando um empacotamento com cascalho de furo aberto é utilizado por causa da dificuldade em formar um empacotamento com cascalho completo acima e abaixo do obturador. Os pedidos de patente relacionados, Publicações U.S. Nos 2009/0294128 e 2010/0032158 divulgam aparelho’ e métodos para empacotamento com cascalho de um furo do poço de furo aberto depois que um obturador foi ajustado a um intervalo da conclusão.

[0106] Certos desafios técnicos permaneceram com respeito aos métodos divulgados nas Pub. U.S. Nos 2009/0294128 e 2010/0032158, particularmente em relação ao obturador. Os pedidos declaram que o obturador pode ser um elemento inflável hidraulicamente acionado. Um tal elemento inflável pode ser fabricado de um material elastomérico ou um material termoplástico. Entretanto, projetar um elemento do obturador a partir de tais materiais requer que o elemento do obturador satisfaça um nível de desempenho particularmente alto. A este respeito, o elemento do obturador precisa ser capaz de manter o isolamento zonal por um período de anos na presença de pressões altas e/ou temperaturas altas e/ou fluidos ácidos. Como uma alternativa, os pedidos declaram que o obturador pode ser um elemento de borracha de intumesci mento que expande na presença de hidrocarbonetos, água, ou outro estímulo. Entretanto, elastômeros de intumescimento conhecidos tipicamente requerem cerca de 30 dias ou mais para expandir completamente em engate de fluido vedado com a formação rochosa adjacente. Portanto, obturadores melhorados e aparelho de isolamento zonal’ são oferecidos aqui.

[0107] A Figura 3A apresenta uma montagem de obturador ilustrativa 300 fornecendo um caminho de fluxo alternado para uma pasta fluida de cascalho. A montagem de obturador 300 é geralmente observada em vista lateral em seção transversal. A montagem de obturador 300 inclui vários componentes que podem ser utilizados para vedar um espaço anular ao longo da porção de furo aberto 120.

[0108] A montagem de obturador 300 primeiro inclui uma seção de corpo principal 302. A seção de corpo principal 302 é preferivelmente fabricada de aço ou de ligas de aço. A seção de corpo principal 302 é configurada para ser um comprimento específico 316, tal como cerca de 40 pés (12,2 metros). A seção de corpo principal 302 compreende junções de tubo individuais que terão um comprimento que está entre cerca de 10 pés (3,0 metros) e 50 pés (15,2 metros). As junções de tubo são tipicamente de maneira rosqueável conectada ponta a ponta para formar a seção de corpo principal 302 de acordo com o comprimento 316.

[0109] A montagem de obturador 300 também inclui obturadores opostos mecanicamente ajustados 304. Os obturadores mecanicamente ajustados 304 são mostrados esquematicamente, e estão geralmente de acordo com elementos de obturador mecanicamente ajustado 212 e 214 da Figura 2. Os obturadores 304 preferivelmente incluem elementos elastoméricos do tipo copo que são menos do que 1 pé (0,3 metros) em comprimento. Como descrito mais abaixo, os obturadores 304 têm canais de fluxo alternados que de maneira única permitem que os obturadores 304 sejam ajustados antes que uma pasta fluida de cascalho seja circulada no furo do poço.

[0110] A montagem de obturador 300 também opcionalmente inclui um obturador intumescível 308. O obturador intumescível 308 está de acordo com elemento do obturador intumescível 216 da Figura 2. O obturador intumescível 308 é preferivelmente cerca de 3 pés (0,9 metros) a 40 pés (12,2 metros) em comprimento. Juntos, os obturadores mecanicamente ajustados 304 e o obturador intumescível intermediário 308 circundam a seção de corpo principal 302. Alternativamente, um espaçamento curto pode ser fornecido entre os obturadores mecanicamente ajustados 304 em vez do obturador intumescível 308.

[0111] A montagem de obturador 300 também inclui uma pluralidade de tubos de desvio. Os tubos de desvio são observados em espectro em 318. Os tubos de desvio 318 também podem ser referidos como tubos de transporte ou canais de fluxo alternados. Os tubos de desvio 318 são seções em branco de tubo tendo um comprimento que estende-se ao longo do comprimento 316 dos obturadores mecanicamente ajustados 304 e do obturador intumescível 308. Os tubos de desvio 318 na montagem de obturador 300 são configurados para acoplar a e formar um selo com tubos de desvio em telas de areia conectadas, como debatido mais abaixo.

[0112] Os tubos de desvio 318 fornecem um caminho de fluxo alternado através dos obturadores mecanicamente ajustados 304 e do obturador intumescível intermediário 308 (ou espaçamento). Isto permite que os tubos de desvio 318 transportem um fluido carregador junto com cascalho a intervalos diferentes 112, 114 e 116 da porção de furo aberto 120 do furo do poço 100.

[0113] A montagem de obturador 300 também inclui membros de conexão. Estes podem representar acoplamentos rosqueáveis tradicionais. Primeiro, uma seção de estreito 306 é fornecida em uma extremidade primária da montagem de obturador 300. A seção de estreito 306 tem roscas externas para conectar com uma caixa de ligação rosqueada de uma tela de areia ou outro tubo. Depois, uma seção entalhada ou externamente rosqueada 310 é fornecida em uma extremidade secundária oposta. A seção rosqueada 310 serve como uma caixa de ligação para receber uma extremidade rosqueada externa de uma tela de areia ou outro membro tubular.

[0114] A seção de estreito 306 e a seção rosqueada 310 podem ser fabricadas de aço ou ligas de aço. A seção de estreito 306 e a seção rosqueada 310 são todas configuradas para ser de um comprimento específico 314, tal como 4 polegadas (10,2 cm) a 4 pés (1,2 metros) (ou outra distância adequada). A seção de estreito 306 e a seção rosqueada 310 também têm diâmetros internos e externos específicos. A seção de estreito 306 tem roscas externas 307, enquanto a seção rosqueada 310 tem roscas internas 311. Estas roscas 307 e 311 podem ser utilizadas para formar um selo entre a montagem de obturador 300 e dispositivos de controle de areia ou outros segmentos do tubo.

[0115] Uma vista em seção transversal da montagem de obturador 300 é mostrada na Figura 3B. A Figura 3B é tomada ao longo da linha 3B-3B da Figura 3A. Na Figura 3B, o obturador intumescível 308 é observado disposto de modo circunferencial em torno do tubo de base 302. Vários tubos de desvio 318 são colocados radial e equidistantemente em torno do tubo de base 302. Um furo central 305 é mostrado dentro do tubo de base 302. O furo central 305 recebe os fluidos de produção durante as operações de produção e os transporta à tubulação de produção 130.

[0116] A Figura 4A apresenta uma vista lateral em seção transversal de um aparelho de isolamento zonal 400, em uma forma de realização. O aparelho de isolamento zonal 400 inclui a montagem de obturador 300 a partir da Figura 3A. Além disso, os dispositivos de controle de areia 200 foram conectados em extremidades opostas à seção de estreito 306 e a seção entalhada 310, respectivamente. Os tubos de desvio 318 a partir da montagem de obturador 300 são observados conectados aos tubos de desvio 218 nos dispositivos de controle de areia 200. Os tubos de desvio 218 representam os tubos de empacotamento, os quais permitem o fluxo de pasta fluida de cascalho entre um espaço anular de furo do poço e os tubos 218. Os tubos de desvio 218 nos dispositivos de controle de areia 200, opcionalmente, incluem as válvulas 209 para controlar o fluxo de pasta fluida de cascalho, tais como aos tubos de empacotamento (não mostrado).

[0117] A Figura 4B fornece uma vista lateral em seção transversal do aparelho de isolamento zonal 400. A Figura 4B é tomada ao longo da linha 4B-4B da Figura 4A. Esta é cortada através de uma das telas de areia 200. Na Figura 4B, o tubo de base com fenda ou perfurado 205 é observado. Isto está de acordo com o tubo de base 205 das Figuras 1 e 2. Um furo central 105 é mostrado dentro do tubo de base 205 para receber os fluidos de produção durante as operações de produção.

[0118] Uma malha externa 220 é disposta imediatamente em torno do tubo de base 205. A malha externa 220, preferivelmente, compreende uma tela ou rede metálica helicoidalmente enrolada em torno do tubo de base 205, e serve como uma tela. Além disso, os tubos de desvio 218 são colocados radial e equidistantemente em torno da malha externa 205. Isto significa que, os dispositivos de controle de areia 200 fornecem uma forma de realização externa para os tubos de desvio 218 (ou canais de fluxo alternados).

[0119] A configuração dos tubos de desvio 218 é preferivelmente concêntrica. Isto é observado nas vistas em seção transversal das Figuras 3B e 4B. Entretanto, os tubos de desvio 218 podem ser excentricamente projetados. Por exemplo, a Figura 2B na Pat. U.S. N° 7.661.476 apresenta um arranjo da “Técnica Anterior” para um dispositivo de controle de areia, em que os tubos de empacotamento 208a e tubos de transporte 208b são colocados externos aos tubo de base 202 e ao meio de filtro circundante 204, formando um arranjo excêntrico.

[0120] No arranjo das Figuras 4A e 4B, os tubos de desvio 218 são externos ao meio de filtro, ou malha externa 220. Entretanto, a configuração do dispositivo de controle de areia 200 pode ser modificada. A este respeito, os tubos de desvio 218 podem ser movidos internos ao meio de filtro 220.

[0121] A Figura 5A apresenta uma vista lateral em seção transversal de um aparelho de isolamento zonal 500, em uma forma de realização alternada. Nesta forma de realização, os dispositivos de controle de areia 200 são novamente conectados em extremidades opostas à seção de estreito 306 e à seção entalhada 310, respectivamente, da montagem de obturador 300. Além disso, os tubos de desvio 318 na montagem de obturador 300 são observados conectados aos tubos de desvio 218 na montagem de controle de areia 200. Entretanto, na Figura 5A, a montagem de controle de areia 200 utiliza tubos de desvio internos 218, significando que os tubos de desvio 218 são dispostos entre o tubo de base 205 e o meio de filtro circundante 220.

[0122] A Figura 5B fornece uma vista lateral em seção transversal do aparelho de isolamento zonal 500. A Figura 5B é tomada ao longo da linha B-B da Figura 5A. Esta é cortada através de uma das telas de areia 200. Na Figura 5B, o tubo de base com fenda ou perfurado 205 é novamente observado. Isto está de acordo com tubo de base 205 das Figuras 1 e 2. O furo central 105 é mostrado dentro do tubo de base 205 para receber os fluidos de produção durante as operações de produção.

[0123] Os tubos de desvio 218 são colocados radial e equidistantemente em torno do tubo de base 205. Os tubos de desvio 218 estão presentes imediatamente em torno do tubo de base 205, e dentro de um meio de filtro circundante 220. Isto significa que, os dispositivos de controle de areia 200 das Figuras 5A e 5B fornecem uma forma de realização interna para os tubos de desvio 218.

[0124] Uma região anular 225 é criada entre o tubo de base 205 e a malha externa ou meio de filtro circundante 220. A região anular 225 acomoda o influxo de fluidos de produção em um furo do poço. O enrolamento externo de fios 220 é sustentado através de uma pluralidade de vigas de suporte radialmente estendidas 222. As vigas 222 se estendem através da região anular 225.

[0125] As Figuras 4A e 5A apresentam arranjos para conectar as telas de areia 200 a uma montagem de obturador. Os tubos de desvio 318 (ou canais de fluxo alternados) dentro da montagem de obturador 300, conectam liquidamente aos tubos de desvio 218 ao longo das telas de areia 200. Entretanto, os arranjos do aparelho de isolamento zonal 400, 500 das Figuras 4A-4B e 5A-5B são meramente ilustrativos. Em um arranjo alternativo, um sistema de tubos com várias ligações pode ser usado para fornecer a comunicação de fluido entre os tubos de desvio 218 e os tubos de desvio 318.

[0126] A Figura 3C é uma vista em seção transversal da montagem de obturador 300 da Figura 3A, em uma forma de realização alternada. Neste arranjo, os tubos de desvio 318 são multiplicados em torno do tubo de base 302. Um anel de suporte 315 é fornecido em torno dos tubos de desvio 318. É novamente entendido que, o presente aparelho e métodos não são limitados pelo projeto e arranjo particular dos tubos de desvio 318, contanto que o desvio da pasta fluida seja fornecida para a montagem de obturador 210. Entretanto, é preferido que um arranjo concêntrico seja utilizado.

[0127] Deve ser também observado que o mecanismo de ligação para os dispositivos de controle de areia 200 com a montagem de obturador 300 pode incluir um mecanismo de vedação (não mostrado). O mecanismo de vedação previne o vazamento da pasta fluida, a qual está no caminho de fluxo alternado formado pelos tubos de desvio. Os exemplos de tais mecanismos de vedação são descritos nas Patente U.S. N° 6.464.261; Pedido de Pat. Intl. N° WO 2004/094769; Pedido de Pat. Intl. N° WO 2005/031105; Publ. de Pat. U.S. N° 2004/0140089; Publ. de Pat. U.S. N° 2005/0028977; Publ. de Pat. U.S. N° 2005/0061501; e Publ. de Pat. U.S. N° 2005/0082060.

[0128] Os dispositivos de controle de areia de ligação 200 com uma montagem de obturador 300 exige o alinhamento dos tubos de desvio 318 na montagem de obturador 300 com os tubos de desvio 218 ao longo dos dispositivos de controle de areia 200. A este respeito, o caminho de fluxo dos tubos de desvio 218 nos dispositivos de controle de areia deve ser ininterrupto quando do engate de um obturador. A Figura 4A (descrita acima) mostra os dispositivos de controle de areia 200 conectados a uma montagem de obturador intermediária 300, com os tubos de desvio 218, 318 em alinhamento. Entretanto, fazer esta conexão tipicamente requer um substituto especial ou jumper com uma conexão do tipo união, uma conexão regulada para alinhar os tubos múltiplos, ou uma placa de cobertura cilíndrica sobre os tubos de conexão. Estas conexões são dispendiosas, demoradas, e/ou difíceis para lidar no piso da plataforma.

[0129] A Patente U.S. N° 7.661.476, intitulada “Gravel Packing Methods”, divulga uma coluna de produção (referida como uma montagem da junção) que emprega uma ou mais junções de tela de areia. As junções de tela de areia são colocadas entre uma “montagem de luva de carga” e uma “montagem de luva de torque”. A montagem de luva de carga define um corpo alongado compreendendo uma parede externa (servindo como um diâmetro externo) e uma parede interna (fornecendo um diâmetro interno). A parede interna forma um furo através da montagem de luva de carga. Similarmente, a montagem de luva de torque define um corpo alongado compreendendo uma parede externa (servindo como um diâmetro externo) e uma parede interna (fornecendo um diâmetro interno). A parede interna também forma um furo através da montagem de luva de torque.

[0130] A montagem de luva de carga inclui pelo menos um canal de transporte e pelo menos um canal de empacotamento. O pelo menos um canal de transporte e o pelo menos um canal de empacotamento são dispostos externos ao diâmetro interno e internos ao diâmetro externo. Similarmente, a montagem de luva de torque inclui pelo menos um canal. O pelo menos um canal é disposto externo ao diâmetro interno e interno ao diâmetro externo.

[0131] A coluna de produção inclui uma “porção do corpo principal”. Esta é essencialmente um tubo de base que conduz através da tela de areia. Uma montagem de ligação tendo uma região coletora também pode ser fornecida. A região coletora é configurada para estar em comunicação de fluxo fluido com o pelo menos um canal de transporte e o pelo menos um canal de empacotamento da montagem de luva de carga durante pelo menos uma porção de empacotamento com operações de cascalho. A montagem de ligação é ligada de maneira operável a pelo menos uma porção do pelo menos uma montagem de junção na ou próxima a montagem de luva de carga. A montagem de luva de carga e a montagem de luva de torque são compostas ou ligadas com o tubo de base em uma tal maneira que os canais de transporte e de empacotamento estão em comunicação de fluido, desse modo fornecendo canais de fluxo alternados para a pasta fluida de cascalho. O benefício da montagem de luva de carga, da montagem de luva de torque, e da montagem de ligação é que elas permitem que uma série de junções de tela de areia seja conectada e conduzida no furo do poço em uma maneira mais rápida e menos dispendiosa.

[0132] Conforme observado, a montagem de obturador 300 inclui um par de obturadores mecanicamente ajustados 304. Quando usando a montagem de obturador 300, os obturadores 304 são vantajosamente ajustados antes da pasta fluida ser injetada e do empacotamento com cascalho ser formado. Isto exige um único arranjo de obturador, em que os tubos de desvio são fornecidos para um canal de fluxo alternado.

[0133] Os obturadores 304 da Figura 3A são esquematicamente mostrados. Entretanto, os detalhes com respeito aos obturadores adequados para um aparelho de isolamento zonal de empacotamento com cascalho são descritos nos documentos de patente anteriores. Por exemplo, Pat. U.S. N° 5.588.487 intitulada “Tool for Blocking Axial Flow in Gravel-Packed Well Annulus”, descreve uma tela de poço tendo pares de elementos do obturador. A tela de poço inclui os tubos de desvio que permitem uma pasta fluida de cascalho desviar dos pares de elementos do obturador durante um procedimento de empacotamento com cascalho. Também, Pedido de Pat. Prov. U.S. N° 61/424.427, intitulado “Packer for Alternate Path Gravel Packing, and Method for Completing a Wellbore”, descreve um obturador mecanicamente ajustado que pode ser conduzido em um furo do poço com uma tela de areia. O obturador inclui os canais de fluxo alternados que permitem uma pasta fluida de cascalho desviar dos elementos do obturador associados. O obturador é preferivelmente ajustado antes que um procedimento de empacotamento com cascalho seja realizado. Os obturadores podem adicionalmente incluir um elemento do obturador intumescível conforme descrito acima, contanto que eles incorporem um tubo de desvio para carregar a pasta fluida de cascalho além do obturador intumescível durante o empacotamento com cascalho.

[0134] É preferido que o obturador seja uma montagem de obturador compreendendo pelo menos um obturador mecanicamente ajustado. Cada obturador mecanicamente ajustado inclui um elemento de vedação, um mandril interno, e pelo menos um canal de fluxo alternado. O canal de fluxo alternado está em comunicação de fluido com canais de fluxo alternados em uma tela de areia. A montagem de obturador está conectada à tela de areia antes ou no tempo de inserção.

[0135] No arranjo preferido de Pedido de Pat. Prov. U.S. N° 61/424.427, os obturadores todos têm um alojamento de pistão. O alojamento de pistão é mantido no lugar ao longo de um mandril de pistão durante inserção. O alojamento de pistão é preso usando uma luva de liberação e uma chave de liberação. A luva de liberação e a chave de liberação previnem movimento translacional relativo entre o alojamento de pistão e o mandril de pistão.

[0136] Depois da inserção, os obturadores são ajustados mecanicamente cisalhando-se o pino de cisalhamento e deslizando a luva de liberação. Isto, por sua vez, libera a chave de liberação, que depois permite que a pressão hidrostática aja de modo a jusante contra o alojamento de pistão. O alojamento de pistão se move em relação ao mandril de pistão. Em um aspecto, depois que os pinos de cisalhamento foram cortados, o alojamento de pistão desliza ao longo de uma superfície externa do mandril de pistão. O alojamento de pistão depois age sobre um centralizador. O centralizador pode ser, por exemplo, conforme descrito no WO 2009/071874, intitulado “Improved Centraliser”.

[0137] Conforme o alojamento de pistão se move ao longo do mandril interno, ele também aplica uma força contra o elemento de empacotamento. O centralizador e os elementos de empacotamento expansíveis dos obturadores expandem contra a parede de furo do poço.

[0138] Os obturadores podem ser ajustados usando uma ferramenta de ajuste que é conduzida no furo do poço com uma tubulação de lavagem. A ferramenta de ajuste pode ser simplesmente uma porção perfilada do corpo da tubulação de lavagem para a operação de empacotamento com cascalho. Preferivelmente, entretanto, a ferramenta de ajuste é um corpo tubular separado que é conectado por enroscamento à tubulação de lavagem. Uma tal ferramenta de ajuste é mostrada e descrita na Figura 7C do Pedido de Pat. Prov. U.S. N° 61/424.427.

[0139] Com respeito aos dispositivos de controle de areia 200, várias formas de realização de dispositivos de controle de areia 200 podem ser usadas com os aparelhos e métodos neste relatório. Por exemplo, os dispositivos de controle de areia podem incluir telas autônomas (SAS), telas pré empacotadas, ou telas de membrana. As junções podem ser qualquer combinação de tela, tubo vazio, ou aparelho de isolamento zonal.

[0140] Uma vez que o obturador 304 é ajustado, o empacotamento com operações de cascalho pode começar. As Figuras 6A através de 6N apresentam estágios de um procedimento de empacotamento com cascalho, em uma forma de realização. O procedimento de empacotamento com cascalho usa uma montagem de obturador tendo canais de fluxo alternados. A montagem de obturador pode estar de acordo com montagem de obturador 300 da Figura 3A. A montagem de obturador 300 terá obturadores mecanicamente ajustados 304. Estes obturadores mecanicamente ajustados podem estar novamente de acordo com o obturador descrito no Pedido de Pat. Prov. U.S. N° 61/424.427 depositado em 17 de Dezembro de 2010, por exemplo.

[0141] Nas Figuras 6A através de 6N, os dispositivos de controle de areia são utilizados em um procedimento de empacotamento com cascalho ilustrativo em uma lama de perfuração condicionada. A lama de perfuração condicionada pode ser um fluido não aquoso (NAF), tal como um fluido à base de óleo com sólidos. Opcionalmente, um fluido à base de água com sólidos também é usado. Este processo, que é um processo de dois fluidos, pode incluir técnicas similares ao processo debatido no Pedido de Pat. Internacional N° WO/2004/079145 e relacionado a Pat. U.S. N° 7.373.978, cada um dos quais é incorporado por meio deste como referência. Entretanto, deve ser observado que este exemplo é simplesmente para propósitos ilustrativos, como outros processos e fluidos adequados podem ser utilizados.

[0142] Na Figura 6A, um furo do poço 600 é mostrado. O furo do poço ilustrativo 600 é um furo do poço de furo aberto horizontal. O furo do poço 600 inclui uma parede 605. Dois intervalos de produção diferentes são indicados ao longo do furo do poço horizontal 600. Estes são mostrado em 610 e 620. Dois dispositivos de controle de areia 650 foram conduzidos no furo do poço 600. Os dispositivos de controle de areia separados 650 são fornecidos em cada intervalo de produção 610, 620.

[0143] Cada um dos dispositivos de controle de areia 650 é compreendido de um tubo de base 654 e uma tela de areia circundante 656. Os tubos de base 654 têm ranhuras ou perfurações para permitir que o fluido flua no tubo de base 654. Os tubos de base 654 são fornecidos em uma série de junções separadas que são preferivelmente cerca de 30 pés (9,14 metros) em comprimento. Os dispositivos de controle de areia 650 também incluem caminhos de fluxo alternados. Estes podem estar de acordo com os tubos de desvio 218 da Figura 4B ou Figura 5B. Preferivelmente, os tubos de desvio são tubos de desvio internos dispostos entre os tubos de base 654 e as telas de areia 656 ao longo da região anular mostrada em 652.

[0144] Os dispositivos de controle de areia 650 são conectados por intermédio de uma montagem de obturador intermediária 300. No arranjo da Figura 6A, a montagem de obturador 300 é instalada na interface entre os intervalos de produção 610 e 620. Mais do que uma montagem de obturador 300 pode ser incorporada. A conexão entre os dispositivos de controle de areia 650 e uma montagem de obturador 300 podem estar de acordo com a Patente U.S. N° 7.661.476, debatida acima.

[0145] Além dos dispositivos de controle de areia 650, uma tubulação de lavagem 640 foi diminuída no furo do poço 600. A tubulação de lavagem 640 é conduzida no furo do poço 600 abaixo de uma ferramenta transversal ou de uma ferramenta de serviço de empacotamento com cascalho (não mostrada) que é ligada à extremidade de uma tubulação de perfuração 635 ou outra linha de trabalho. A tubulação de lavagem 640 é um membro tubular alongado que se estende nas telas de areia 656. A tubulação de lavagem 640 ajuda na circulação da pasta fluida de cascalho durante uma operação de empacotamento com cascalho, e é subsequentemente removida. Ligada à tubulação de lavagem 640 está uma ferramenta de deslocamento 655. A ferramenta de deslocamento 655 está posicionada abaixo da montagem de obturador 300. A ferramenta de deslocamento é usada para ativar os obturadores 304.

[0146] Na Figura 6A, uma ferramenta transversal 645 é colocada na extremidade da tubulação de perfuração 635. A ferramenta transversal 645 é usada para dirigir a injeção e a circulação da pasta fluida de cascalho, conforme debatido em mais detalhe abaixo.

[0147] Um obturador separado 615 é conectado à ferramenta transversal 645. O obturador 615 e a ferramenta transversal conectada 645 são temporariamente posicionados dentro de uma coluna de revestimento de produção 630. Juntos, o obturador 615, a ferramenta transversal 645, a tubulação de lavagem alongada 640, a ferramenta de deslocamento 655, e o empacotamento com telas de cascalho 656 são conduzidos na extremidade inferior do furo do poço 600. O obturador 615 é ajustado no revestimento de produção 630. A ferramenta transversal 645 é seletivamente movida entre posições de circulação dianteiras e reversas.

[0148] Retornando à Figura 6A, um NAF condicionado (ou outra lama de perfuração) 614 é colocado no furo do poço 600. O termo “condicionado” significa que a lama de perfuração foi filtrada ou de outro modo limpa. A lama de perfuração 614 pode ser condicionada sobre agitadores de malha (não mostrado) antes que os dispositivos de controle de areia 650 sejam conduzidos no furo do poço 600 para reduzir qualquer tampão potencial dos dispositivos de controle de areia 650. Preferivelmente, a lama de perfuração condicionada 614 é depositada no furo do poço 600 e liberada à porção de furo aberto antes que a coluna de perfuração 635, as telas de areia ligadas 656 e a tubulação de lavagem 640 sejam conduzidas no furo do poço 600.

[0149] Na Figura 6B, o obturador 615 é ajustado no revestimento de coluna de produção 630. Isto significa que o obturador 615 é acionado para estender os deslizamentos e um elemento de vedação elastomérico contra a coluna de revestimento adjacente 630. O obturador 615 é ajustado acima dos intervalos 610 e 620, que devem ser cascalho empacotado. O obturador 615 veda os intervalos 610 e 620 a partir das porções do furo do poço 600 acima do obturador 615.

[0150] Depois que o obturador 615 é ajustado, conforme mostrado na Figura 6C, a ferramenta transversal 645 é deslocada para cima em uma posição reversa. As pressões de circulação podem ser tomadas nesta posição. Um carregador de fluido 612 é bombeado para cima da tubulação de perfuração 635 e colocado em um espaço anular entre a tubulação de perfuração 635 e o revestimento de produção circundante 630 acima do obturador 615. O carregador de fluido é um carregador de fluido de cascalho, que é o componente líquido da pasta fluida de empacotamento com cascalho. O carregador de fluido 612 desloca o fluido de perfuração condicionado 614 acima do obturador 615, que novamente pode ser um fluido à base de óleo, tal como o NAF condicionado. O carregador de fluido 612 desloca o fluido de perfuração 614 na direção indicada pelas setas “C.”

[0151] Em seguida, na Figura 6D, a ferramenta transversal 645 é substituída de volta em uma posição de circulação dianteira. Esta é a posição usada para circular a pasta fluida de empacotamento com cascalho na porção de furo aberto do furo do poço, e é algumas vezes referida como a posição de empacotamento com cascalho. O carregador de fluido antecipadamente colocado 612 é bombeado para baixo do espaço anular entre a tubulação de perfuração 635 e o revestimento de produção 630. O carregador de fluido 612 é ainda bombeado para baixo da tubulação de lavagem 640. Este empurra a lama de perfuração condicionada 614 para baixo da tubulação de lavagem 640, fora das telas de areia 656, varrendo o furo aberto espaço anular entre as telas de areia 656 e a parede adjacente 605 da porção de furo aberto do furo do poço 600, através da ferramenta transversal 645, e para trás da tubulação de perfuração 635. O caminho de fluxo do carregador de fluido 612 é novamente indicado pelas setas “C.”

[0152] Nas Figuras 6E através de 6G, os intervalos de produção 610, 620 são preparados para o empacotamento com cascalho.

[0153] Na Figura 6E, uma vez que o espaço anular de furo aberto entre as telas de areia 656 e a parede adjacente 605 foi varrida com o carregador de fluido 612, a ferramenta transversal 645 é deslocada de volta à circulação de circulação reversa. O fluido de perfuração condicionado 614 é bombeado para baixo do espaço anular entre a tubulação de perfuração 635 e o revestimento de produção 630 para forçar o carregador de fluido 612 sair da tubulação de perfuração 635, conforme mostrado pelas setas “D.” Estes fluidos podem ser removidos a partir da tubulação de perfuração 635.

[0154] Em seguida, os obturadores 304 são ajustados, conforme mostrado na Figura 6F. Isto é feito puxando a ferramenta de deslocamento 655 localizada abaixo da montagem de obturador 300 na tubulação de lavagem 640 e acima além da montagem de obturador 300. Mais especificamente, os obturadores mecanicamente ajustados 304 da montagem de obturador 300 são ajustados. Os obturadores 304 podem ser, por exemplo, o obturador descrito no Pedido de Pat. Prov. U.S. N° 61/424.427. Os obturadores 304 são usados para isolar o espaço anular formado entre as telas de areia 656 e a parede adjacente 605 do furo do poço 600.

[0155] A tubulação de lavagem 640 é diminuída a uma posição reversa. Enquanto que na posição reversa, conforme mostrado na Figura 6G, o carregador de fluido com cascalho 616 pode ser colocado dentro da tubulação de perfuração 635 e utilizado para forçar o carregador de fluido 612 acima do espaço anular formado entre a tubulação de perfuração 635 e o revestimento de produção 630 acima do obturador 615. A circulação reversa do carregador de fluido é mostrada pelas setas “C.”

[0156] Nas Figuras 6H a 6J, a ferramenta transversal 645 pode ser deslocada na posição de circulação dianteira (ou posição de empacotamento com cascalho) para empacotar com cascalho o intervalo de subsuperfície primário 610.

[0157] Na Figura 6H, o carregador de fluido com cascalho 616 começa a criar um empacotamento com cascalho dentro do intervalo de produção 610 acima da montagem de obturador 300 no espaço anular entre a tela de areia 656 e a parede 605 do furo do poço de furo aberto 600. O fluido escoa fora da tela de areia 656 e retorna através da tubulação de lavagem 640 conforme indicado pelas setas “D.” O carregador de fluido 612 no espaço anular do furo do poço é forçado na tela, através da tubulação de lavagem 640, e acima do espaço anular formado entre a tubulação de perfuração 635 e o revestimento de produção 630 acima do obturador 615.

[0158] Na Figura 6I, um primeiro empacotamento com cascalho 660 começa a formar acima do obturador 300. O empacotamento com cascalho 660 está formando em torno da tela de areia 656 e em direção ao obturador 615. O carregador de fluido 612 é circulado abaixo da montagem de obturador 300 e ao fundo do furo do poço 600. O carregador de fluido 612 sem cascalho flui acima da tubulação de lavagem 640 conforme indicado pelas setas “C.”

[0159] Na Figura 6J, o processo de empacotamento com cascalho continua para formar o empacotamento com cascalho 660 em direção ao obturador 615. A tela de areia 656 agora está sendo completamente coberta pelo empacotamento com cascalho 660 acima da montagem de obturador 300. O carregador de fluido 612 continua ser circulado abaixo da montagem de obturador 300 e ao fundo do furo do poço 600. O carregador de fluido 612 sem cascalho flui acima da tubulação de lavagem 640 conforme novamente indicado pelas setas “C.”

[0160] Uma vez que o empacotamento com cascalho 660 é formado no primeiro intervalo 610 e as telas de areia acima da montagem de obturador 300 são cobertas com cascalho, o carregador de fluido com cascalho 616 é forçado através dos tubos de desvio (tais como os tubos de desvio 318 na Figura 3B). O carregador de fluido com cascalho 616 forma o empacotamento com cascalho 660 nas Figuras 6K a 6N.

[0161] Na Figura 6K, o carregador de fluido com cascalho 616 agora escoa dentro do intervalo de produção 620 abaixo da montagem de obturador 300. O carregador de fluido 616 escoa através dos tubos de desvio e da montagem de obturador 300, e depois fora da tela de areia 656. O carregador de fluido 616 depois escoa no espaço anular entre a tela de areia 656 e a parede 605 do furo do poço 600, e retorna através da tubulação de lavagem 640. O fluxo do carregador de fluido com cascalho 616 é indicado pelas setas “D,” enquanto que o fluxo do carregador de fluido na tubulação de lavagem 640 sem o cascalho é indicado em 612, mostrado pelas setas “C”.

[0162] É observado neste relatório que a pasta fluida apenas escoa através dos canais de desvio ao longo das seções do obturador. Depois que, a pasta fluida seguirá nos canais de fluxo alternados na seguinte, junção de tela adjacente. Os canais de fluxo alternados têm tubos de transporte e de empacotamento multiplicados juntos em cada extremidade de uma junção de tela. Os tubos de empacotamento são fornecidos ao longo das junções de tela de areia. Os tubos de empacotamento representam bocais laterais que permitem que a pasta fluida encha quaisquer vazios no espaço anular. Os tubos de transporte tomarão a pasta fluida mais a jusante.

[0163] Na Figura 6L, o empacotamento com cascalho 660 está começando a se formar abaixo da montagem de obturador 300 e em torno da tela de areia 656. Na Figura 6M, o empacotamento com cascalho 660 continua a crescer a partir do fundo do furo do poço 600 para cima em direção à montagem de obturador 300. Na Figura 6N, o empacotamento com cascalho 660 foi formado a partir do fundo do furo do poço 600 até a montagem de obturador 300. A tela de areia 656 abaixo da montagem de obturador 300 foi coberta por empacotamento com cascalho 660. A pressão de tratamento da superfície aumenta para indicar que o espaço anular entre as telas de areia 656 e a parede 605 do furo do poço 600 é completamente empacotado com cascalho.

[0164] A Figura 60 mostra a coluna de perfuração 635 e a tubulação de lavagem 640 das Figuras 6A a 6N foi removida a partir do furo do poço 600. O revestimento 630, os tubos de base 654, e as telas de areia 656 permanecem no furo do poço 600 ao longo dos intervalos de produção superiores 610 e inferiores 620. A montagem de obturador 300 e os empacotamentos com cascalho 660 permanecem ajustados no furo do poço de furo aberto 600 a seguir da conclusão do procedimento de empacotamento com cascalho das Figuras 6A a 6N. O furo do poço 600 está agora pronto para as operações de produção.

[0165] Conforme mencionado acima, uma vez que um furo do poço passou por empacotamento com cascalho, o operador pode escolher isolar um intervalo selecionado no furo do poço, e suspender a produção daquele intervalo. Para demonstrar como um intervalo de furo do poço pode ser isolado, as Figuras 7A e 7B são fornecidas.

[0166] Primeiro, a Figura 7A é uma vista em seção transversal de um furo do poço 700A. O furo do poço 700A é geralmente construído de acordo com furo do poço 100 da Figura 2. Na Figura 7A, o furo do poço 700A é mostrado interseção através de um intervalo de subsuperfície 114. O intervalo 114 representa um intervalo intermediário. Isto significa que também existe um intervalo superior 112 e um intervalo inferior 116 (observado na Figura 2, mas não mostrado na Figura 7A).

[0167] O intervalo de subsuperfície 114 pode ser uma porção de uma formação de subsuperfície que uma vez produziu os hidrocarbonetos em quantidades comercialmente viáveis, mas agora sofreu invasão de gás hidrocarboneto e água significante. Alternativamente, o intervalo de subsuperfície 114 pode ser uma formação que foi originalmente uma zona aquosa ou aquífera ou é de outro modo substancialmente saturada com fluido aquoso. Em ambos os casos, o operador decidiu vedar fora do influxo de fluidos de formação do intervalo 114 no furo do poço 700A.

[0168] Uma tela de areia 200 foi colocada no furo do poço 700A. A tela de areia 200 está de acordo com o dispositivo de controle de areia 200 da Figura 2. Além disso, um tubo de base 205 é observado estendendo através do intervalo intermediário 114. O tubo de base 205 é parte da tela de areia 200. A tela de areia 200 também inclui uma tela de malha, uma tela metálica, ou outro meio de filtro circunferencial 207. O tubo de base 205 e o meio de filtro circundante 207, preferivelmente, compreendem uma série de junções conectada extremidade à extremidade. As junções são de modo ideal cerca de 5 a 45 pés em comprimento.

[0169] O furo do poço 700A tem uma montagem de obturador superior 210’ e uma montagem de obturador inferior 210”. A montagem de obturador superior 210’ está disposta perto da interface do intervalo superior 112 e o intervalo intermediário 114, enquanto a montagem de obturador inferior 210” está disposta perto da interface do intervalo intermediário 114 e do intervalo inferior 116. Cada montagem de obturador 210’, 210” está preferivelmente de acordo com a montagem de obturador 300 das Figuras 3A e 3B. A este respeito, as montagens de obturador 210’, 210” terão todas obturadores mecanicamente ajustados opostos 304. Os obturadores mecanicamente ajustados são mostrados na Figura 7A em 212 e 214. Cada um dos obturadores mecanicamente ajustados 212, 214 podem estar de acordo com os obturadores descritos no Pedido de Pat. Prov. U.S. N° 61/424.427. Os obturadores 212, 214 são espaçados à parte, conforme mostrado pelo espaçamento 216.

[0170] O furo do poço 700A é concluído como uma conclusão de furo aberto. Um empacotamento com cascalho foi colocado no furo do poço 700A para ajudar a proteger contra o influxo de partículas granulares. O empacotamento com cascalho é indicado como spackles no espaço anular 202 entre o meio de filtro 207 da tela de areia 200 e da parede adjacente 201 do furo do poço 700A.

[0171] No arranjo da Figura 7A, o operador deseja continuar produzindo fluidos de formação de intervalos superiores 112 e inferiores 116 enquanto vedando fora do intervalo intermediário 114. Os intervalos superiores 112 e inferiores 116 são formados de areia ou outra matriz rochosa que é permeável ao fluxo de fluido. Alternativamente, o operador deseja suspender a injeção de fluidos no intervalo intermediário 114. Para realizar isto, um obturador de transposição 705 foi colocado dentro da tela de areia 200. O obturador de transposição 705 é colocado substancialmente através do intervalo intermediário 114 para prevenir o influxo de fluidos de formação (ou a injeção de fluidos em) a partir do intervalo intermediário 114.

[0172] O obturador de transposição 705 compreende um mandril 710. O mandril 710 é um corpo tubular alongado tendo uma extremidade superior adjacente à montagem de obturador superior 210’, e uma extremidade inferior adjacente à montagem de obturador inferior 210”. O obturador de transposição 700 também compreende um par de obturadores anulares. Estes representam um obturador superior 712 adjacente à montagem de obturador superior 210’, e um obturador inferior 714 adjacente à montagem de obturador inferior 210”. A nova combinação da montagem de obturador superior 210’ com o obturador superior 712, e a montagem de obturador inferior 210” com o obturador inferior 714 permite o operador isolar com êxito um intervalo de subsuperfície, tal como o intervalo intermediário 114 em uma conclusão de furo aberto.

[0173] Uma outra técnica para isolar um intervalo ao longo de uma formação de furo aberto é mostrada na Figura 7B. A Figura 7B é uma vista lateral de um furo do poço 700B. O furo do poço 700B pode estar novamente de acordo com furo do poço 100 da Figura 2. Neste relatório, o intervalo inferior 116 da conclusão de furo aberto é mostrado. O intervalo inferior 116 se estende, essencialmente, ao fundo 136 do furo do poço 700B e é a zona de interesse mais baixa.

[0174] Neste exemplo, o intervalo de subsuperfície 116 pode ser uma porção de uma formação de subsurperfície que uma vez produziu hidrocarbonetos em quantidades comercialmente viáveis, mas agora sofreu invasão de água ou gás hidrocarboneto significante. Alternativamente, o intervalo de subsuperfície 116 pode ser uma formação que foi originalmente uma zona aquosa ou aquífera ou é de outro modo substancialmente saturada com fluido aquoso. Em ambos os casos, o operador decidiu vedar fora do influxo de fluidos de formação a partir do intervalo inferior 116 no furo do poço 700B.

[0175] Alternativamente, o operador pode desejar não injetar mais fluidos no intervalo inferior 116. Neste caso, o operador pode novamente vedar fora do intervalo inferior 116 a partir do furo do poço 700B.

[0176] Para realizar isto, um tampão 720 foi colocado dentro do furo do poço 700B. Especificamente, o tampão 720 foi ajustado no mandril 215 que suporta a montagem de obturador inferior 210”. Das duas montagens de obturador 210’, 210”, apenas a montagem de obturador inferior 210” é observada. Ao posicionar o tampão 720 adjacente à montagem de obturador inferior 210”, o tampão 720 é capaz de prevenir o fluxo de fluidos de formação acima do furo do poço 700B a partir do intervalo inferior 116, ou abaixo do furo do poço 700B no intervalo inferior 116.

[0177] É observado que, em relação ao arranjo da Figura 7B, o intervalo intermediário 114 pode compreender um xisto ou outra matriz rochosa que é substancialmente impermeável ao fluxo de fluido. Nesta situação, o tampão 720 não necessita ser colocado adjacente à montagem de obturador inferior 210”; em vez disso, o tampão 720 pode ser colocado em qualquer lugar acima do intervalo inferior 116 e ao longo do intervalo intermediário 114. Além disso, neste exemplo, a montagem de obturador superior 210’ não necessita ser posicionada no topo do intervalo intermediário 114; em vez disso, a montagem de obturador superior 210’ também pode ser colocada em qualquer lugar ao longo do intervalo intermediário 114. Se o intervalo intermediário 114 é compreendido de xisto improdutivo, o operador pode escolher colocar o tubo vazio através desta região, com canais de fluxo alternados, isto é, tubos de transporte, ao longo do intervalo intermediário 114.

[0178] Os arranjos das Figuras 7A e 7B fornecem um meio para isolar as formações selecionadas. Entretanto, qualquer modificação dos arranjos de controle de influxo das Figuras 7A e 7B exigirá uma remoção do equipamento de fundo do poço, isto é, o obturador de transposição 705 ou o tampão 720. Isto pode ser uma técnica difícil ou dispendiosa. Portanto, é desejável isolar os intervalos de subsuperfície diferentes ao longo de um dispositivo de controle de areia usando um dispositivo de controle de influxo tradicional tendo válvulas de fundo do poço que podem ser controladas a partir da superfície. Deste modo, o operador pode seletivamente produzir os fluidos de formação de ou injetar fluidos em um intervalo de subsuperfície selecionado muito prontamente. Dito de outra forma, uma vez um furo do poço passou por empacotamento com cascalho, o operador pode escolher isolar um intervalo selecionado no furo do poço, e suspender a produção daquele intervalo. Para demonstrar como, um intervalo de furo do poço pode ser isolado, fornecido na Figura 8.

[0179] A Figura 8 é uma vista esquemática lateral de um furo do poço 800. O furo do poço 800 é geralmente formado de acordo com furo do poço 100 da Figura 2. A este respeito, o furo do poço 800 tem uma parede de furo do poço 201 formada para passar através de uma porção de furo aberto 120. A porção de furo aberto 120 inclui intervalos de subsuperfície ilustrativos 112, 114, 116.

[0180] Os dispositivos de controle de areia 200 foram colocados ao longo da porção de furo aberto 120 do furo do poço 800. os dispositivos de controle de areia 200 incluem tubos de base 205 e meio de filtro 207. Além disso, uma montagem de obturador superior 210’ e uma montagem de obturador inferior 210” foram colocadas entre as junções dos tubos de base 205. Conforme descrito acima, as montagens de obturador 210’, 210” são configuradas de maneira única para vedar a região anular 202 entre os vários dispositivos de controle de areia 200 e da parede adjacente 201 do furo do poço 800.

[0181] De modo a controlar o fluxo de fluidos entre o furo do poço 800 e os vários intervalos de subsuperfície 112, 114, 116, uma coluna de isolamento 810 é fornecida. A coluna de isolamento 810 inclui uma série de válvulas de controle de influxo 802 ao longo de seu comprimento. Porções do meio de filtro ou tela de areia 207 são cortadas para expor as válvulas 802. Pelo menos uma das válvulas 802 é colocada acima da montagem de obturador superior 210’; pelo menos uma das válvulas 802 é colocada abaixo da montagem de obturador inferior 210”; e pelo menos uma das válvulas 802 é colocada intermediária às montagens de obturador superior 210’ e inferior 210”.

[0182] A coluna de isolamento 810 é preferivelmente compreendida de uma série de junções tubulares 805 de maneira rosqueável conectadas ponta a ponta. As junções tubulares 805 formam um corpo tubular tendo um diâmetro interno definindo um furo em comunicação de fluido com um furo de uma coluna de tubulação 130. As junções tubulares 805 também têm um diâmetro externo configurado para residir dentro do tubo de base 205 dos dispositivos de controle de areia 200 e dentro do mandril 215 das montagens de obturador 210.

[0183] Algumas das junções 805 conterão válvulas de controle de fluxo 802. As válvulas de controle de fluxo 802 representam uma ou mais aberturas diretas fornecidas através das junções tubulares 805. As válvulas 802 são controladas a partir da superfície de modo que as válvulas 802 podem ser seletivamente abertas e fechadas. As válvulas 802 podem ser abertas ou fechadas em resposta a uma força mecânica, em resposta a um sinal elétrico, em resposta a um sinal acústico, em resposta à passagem de um rótulo de identificação por radiofrequência (RFID), ou em resposta à pressão de fluido fornecida através de linhas hidráulicas.

[0184] Em uma forma de realização, a funcionalidade da coluna de isolamento 810 pode ser facilitada incorporando-se certos produtos comercialmente disponíveis. Estes podem incluir Halliburton’s DuraSleeve® ou Halliburton’s Slimline Sliding Side-Door® (SSD). Estes podem alternativamente incluir Tendeka’s Reflo® ou FloRight®. Em uma forma de realização, e como mostrado na Figura 8, válvulas de controle de fluxo múltiplas 802 podem ser colocadas ao longo de cada intervalo de subsuperfície 112, 114, 116. Todas, ou apenas uma porção das válvulas de controle de fluxo 802 ao longo de um intervalo selecionado podem ser fechadas de modo a controlar o influxo de fluidos de formação no furo do poço 800. Reciprocamente, todas, ou apenas uma porção das válvulas de controle de fluxo 802 ao longo de um intervalo selecionado podem ser abertas de modo a controlar a injeção de fluidos em um intervalo.

[0185] As Figuras 9A e 9B demonstram o isolamento de zonas de subsuperfície selecionadas usando a coluna de isolamento 810. As Figuras 9A e 9B geralmente copiam as Figuras 7A e 7B, exceto que uma coluna de isolamento 810 é posicionada nos furos do poço ao invés de um obturador de transposição ou um tampão de ponte. A coluna de isolamento 810 é presa a partir de um dispositivo de selo de fechamento 142 e um receptáculo de furo polido (PBR) preso pela tubulação de produção 130, enquanto o tubo de base superior 205 dos dispositivos de controle de areia 200 é preso nos furos do poço a partir de um obturador de produção 138 vedando a região anular à coluna de revestimento 106. A junção tubular 805 da coluna de isolamento pode ser ampliada em diâmetro (mostrado na área próxima a 145) antes de ser conectada à tubulação de produção 130. Válvulas de controle de fluxo 802 (não mostradas) também podem ser colocadas dentro da seção de tubulação de maior diâmetro (mostrada na área próxima a 145) para aumentar a capacidade de fluxo do intervalo isolado superior 112.

[0186] Primeiro, a Figura 9A é uma vista em seção transversal de um furo do poço 900A. O furo do poço 900a é geralmente construído de acordo com o furo do poço 100 da Figura 2. Além disso, o furo do poço 900A é geralmente construído de acordo com o furo do poço 700A da Figura 7A. Portanto, detalhes sobre o furo do poço 900A não serão repetidos, exceto para observar que uma coluna de isolamento 810 foi conduzida nos tubos de base 205 dos dispositivos de controle de areia 200. Também, porções do meio de filtro ou tela de areia 207 são novamente cortadas para expor as válvulas 802.

[0187] Na Figura 9A, o furo do poço 900A é mostrado cortando através de um intervalo de subsuperfície 114. O intervalo 114 representa um intervalo intermediário. Isto significa que existe também um intervalo superior 112 e um intervalo inferior 116 (observados na Figura 2, mas não mostrados na Figura 9A).

[0188] Como com o furo do poço 700A, o furo do poço 900A é construído para isolar o intervalo intermediário 114 dos tubos de base 205. Para realizar isto, as válvulas de controle de fluxo 802 ao longo do intervalo intermediário 114 foram fechadas. Além disso, selos 804 foram ajustados ao longo da montagem de obturador superior 210’ e da montagem de obturador inferior 210”. Ao mesmo tempo, válvulas de controle de fluxo 802 permanecem abertas ao longo do intervalo superior 112 (parcialmente mostrado) e do intervalo inferior 116 (não mostrado). Deste modo, o operador pode continuar a produzir fluidos de formação (ou injetar fluidos em) dos intervalos superior 112 e inferior 116 enquanto vedando fora do intervalo intermediário 114.

[0189] Segundo, a Figura 9B é uma vista em seção transversal de um furo do poço 900B. O furo do poço 900B também é geralmente construído de acordo com o furo do poço 100 da Figura 2. Além disso, o furo do poço 900B é geralmente construído de acordo com o furo do poço 700B da Figura 7B. Portanto, detalhes sobre o furo do poço 900B não serão repetidos, exceto para observar que uma coluna de isolamento 810 foi conduzida nos tubos de base 205 dos dispositivos de controle de areia 200.

[0190] Na Figura 9B, o furo do poço 900B é construído para isolar o intervalo inferior 116 dos tubos de base 205.o intervalo inferior 116 estende-se essencialmente ao fundo 136 do furo do poço 900B e é a zona de interesse mais inferior. Para realizar isto, as válvulas de controle de fluxo 802 ao longo do intervalo inferior 116 foram fechadas. Além disso, selos 804 foram ajustados ao longo da montagem de obturador inferior 210”. Ao mesmo tempo, válvulas de controle de fluxo 802 permanecem abertas ao longo do intervalo superior 112 (não mostrado) e do intervalo intermediário 114 (parcialmente mostrado). Deste modo, o operador pode continuar a produzir fluidos de formação (ou injetar fluidos em) dos intervalos superior 112 e intermediário 114 enquanto vedando fora do intervalo inferior 116.

[0191] É observado para os furos do poço 900A e 900B que, em vez de completamente parar todas as válvulas 802 nos intervalos de subsuperfície intermediário 114 ou inferior 116, o operador pode escolher alternativamente apenas fechar parte das válvulas associadas com um intervalo. Alternativamente, o operador pode escolher apenas parcialmente fechar algumas ou todas as válvulas associadas com um intervalo.

[0192] Também é observado para os furos do poço 900A e 900B que aberturas diretas ou portas de fluxo múltiplas são descritas para as válvulas 802. Entretanto, o dispositivo de controle de fluxo associado com a abertura e fechamento das válvulas 802 ao longo de uma zona pode ser apenas um dispositivo, tal que todas as aberturas diretas indicadas pelo número de referência 802 são tecnicamente uma válvula, ou possivelmente apenas duas válvulas.

[0193] Com base nas descrições acima, um método para concluir um furo do poço de furo aberto é fornecido aqui. O método é apresentado na Figura 10. A Figura 10 fornece um fluxograma apresentando as etapas para um método 1000 de concluir um furo do poço, em várias formas de realização.

[0194] O método 1000 primeiro inclui fornecer um dispositivo de controle de areia. Isto é mostrado na Caixa 1010. O dispositivo de controle de areia pode ser de acordo com os dispositivos de controle de areia 200 da Figura 2. A este respeito, o dispositivo de controle de areia geralmente inclui um tubo de base alongado tendo pelo menos duas junções, pelo menos um canal de fluxo alternado estendendo substancialmente ao longo do tubo de base, e um meio de filtro radialmente circundando o tubo de base ao longo de uma porção substancial do tubo de base. Deste modo uma tela de areia é formada.

[0195] O método 1000 também inclui fornecer uma montagem de obturador. Esta é fornecida na Caixa 1020. A montagem de obturador tem pelo menos um obturador mecanicamente ajustado, tal como o obturador descrito no Ped. de Pat. Prov. U.S. N° 61/424.427, ou um obturador intumescível. Assim, o obturador geralmente tem um elemento de vedação, um mandril interno, e pelo menos um canal de fluxo alternado em comunicação de fluido com o pelo menos um canal de fluxo alternado no dispositivo de controle de areia.

[0196] O método 1000 inclui ainda conectar a montagem de obturador à tela de areia intermediária a pelo menos duas junções. Esta é indicada na Caixa 1030. O método depois inclui conduzir a montagem de obturador e tela de areia conectada no furo do poço. Esta é fornecida na Caixa 1040. O obturador e a tela de areia conectada são colocados ao longo da porção de furo aberto (ou outro intervalo de produção) do furo do poço.

[0197] O método 1000 também inclui ajustar o pelo menos um obturador mecanicamente ajustado. Isto é observado na Caixa 1050. A etapa de ajuste da Caixa 1050 é feita acionando-se o elemento de vedação do obturador em engate com a porção de furo aberto adjacente do furo do poço. Depois, o método 1000 inclui injetar uma pasta fluida de cascalho em uma região anular formada entre a tela de areia e a porção de furo aberto adjacente do furo do poço, e depois injetar ainda a pasta fluida de cascalho através dos canais de fluxo alternados. Isto é mostrado na Caixa 1060.

[0198] Os canais de fluxo permitem que a pasta fluida de cascalho desvie do obturador. Deste modo, a porção de furo aberto do furo do poço é empacotada com cascalho acima e abaixo do obturador depois que o obturador foi ajustado no furo do poço. Notavelmente, os canais de fluxo também permitem que a pasta fluida de cascalho desvie quaisquer pontes de areia prematuras e as áreas de furo de sondagem desmoronam.

[0199] As canais de fluxo podem ser tubos de desvio circulares localizados dentro de uma tela de areia. Opcionalmente, os canais de fluxo podem ser tubos de desvio retangulares excentricamente ligados ao exterior de uma tela de areia. Um exemplo de um tal arranjo de tubo de desvio é encontrado na tela de areia Schlumberger’s OptiPac®. Onde um arranjo excêntrico externo é utilizado, uma ferramenta de passagem separada (não mostrada) seria necessária para conexão com um obturador de furo aberto de desvio interno concêntrico.

[0200] No método 1000, é preferido que a montagem de obturador também inclua um obturador mecanicamente ajustado secundário. O obturador mecanicamente ajustado secundário é construído de acordo com o obturador mecanicamente ajustado primário, ou pode ser substancialmente uma imagem idêntica deste. Um obturador intumescível depois pode ser opcionalmente fornecido intermediário aos obturadores mecanicamente ajustados primários e secundários. O obturador intumescível tem canais de fluxo alternados alinhados com os canais de fluxo alternados dos obturadores mecanicamente ajustados primários e secundários. Um exemplo de um arranjo de obturador intumescível é divulgado na Publ. WIPO N° 2011/062669 intitulada “Open-Hole Packer for Alternate Path Gravel Packing, and Method for Completing an Open-Hole Wellbore.” Alternativamente, a montagem de obturador pode incluir uma ferramenta de isolamento zonal com base em cascalho, significando que o cascalho é empacotado em torno de um tubo em branco alongado. Um exemplo de uma ferramenta de isolamento zonal com base em cascalho é descrito na Publ. de Pat. WO N° 2010/120419 intitulada “Systems and Methods for Providing Zonal Isolation in Wells.”

[0201] Em um aspecto, cada obturador mecanicamente ajustado terá um mandril interno, e canais de fluxo alternados em torno do mandril interno. Os obturadores podem ter ainda um alojamento do pistão móvel e um elemento de vedação elastomérico. O elemento de vedação é operativamente conectado ao alojamento do pistão. Isto significa que deslizar o alojamento do pistão móvel ao longo de cada obturador (em relação ao mandril interno) acionará os respectivos elementos de vedação em engate com o furo do poço adjacente.

[0202] O método 1000 pode incluir ainda conduzir uma ferramenta de ajuste no mandril interno dos obturadores, e liberar o alojamento do pistão móvel em cada obturador a partir de sua posição fixa. Preferivelmente, a ferramenta de ajuste é parte de ou é conduzida com uma tubulação de lavagem usada para empacotamento com cascalho. A etapa de liberar o alojamento do pistão móvel de sua posição fixa depois compreende puxar a tubulação de lavagem com a ferramenta de ajuste ao longo do mandril interno de cada obturador. Isto serve para cisalhar o pelo menos um pino de cisalhamento e deslocar as luvas de liberação nos respectivos obturadores. Cisalhar o pino de cisalhamento permite que o alojamento do pistão deslize ao longo do mandril do pistão e exerça uma força que ajusta os elementos do obturador elastoméricos.

[0203] O método 1000 também inclui conduzir uma coluna de tubulação no furo do poço com uma coluna de isolamento alongada conectada em uma extremidade inferior da coluna de tubulação. Isto é mostrado na Caixa 1070 da Figura 10. A coluna de isolamento geralmente compreende um corpo tubular tendo um diâmetro interno definindo um furo em comunicação de fluido com um furo da coluna de tubulação, e um diâmetro externo configurado para residir dentro do tubo de base do dispositivo de controle de areia e do mandril da montagem de obturador. A coluna de isolamento tem ainda uma válvula primária, e um ou mais selos ao longo do diâmetro externo do corpo tubular.

[0204] A válvula primária pode ser uma única abertura direta. Mais preferivelmente, a válvula primária compreende um conjunto de aberturas diretas ou portas de fluxo fornecidas ao longo de um intervalo de subsuperfície selecionado. A válvula pode operar para completamente abrir ou apenas parcialmente abrir as aberturas diretas. Alternativamente, a válvula pode operar para abrir algumas mas não todas as aberturas diretas ao longo de um intervalo selecionado.

[0205] O método 1000 depois inclui colocar a coluna de isolamento alongada dentro do tubo de base do dispositivo de controle de areia, e através da montagem de obturador. Isto é observado na Caixa 1080 da Figura 10. Deste modo, a válvula primária da coluna de isolamento está acima ou abaixo da montagem de obturador, e os selos da coluna de isolamento são adjacentes à montagem de obturador ajustada.

[0206] A coluna de isolamento é preferivelmente conduzida com a coluna de tubulação de produção depois que os obturadores mecanicamente ajustados foram ajustados, depois que o poço foi empacotado com cascalho, e depois que a tubulação de lavagem e ferramenta de ajuste ligada foram puxadas para a superfície. Preferivelmente, uma porção de furo aberto do furo do poço é varrida com um gel de empacotamento com cascalho ou a lama de perfuração é condicionada antes que os obturadores mecanicamente ajustados sejam ajustados.

[0207] A coluna de isolamento é conduzida no furo do poço abaixo de um receptáculo de furo polido e um dispositivo de fechamento. O receptáculo de furo polido é preso à coluna da tubulação enquanto conduzindo no furo do poço. O dispositivo de fechamento é usado para segurar o receptáculo de furo polido na posição acima de um obturador de empacotamento com cascalho e/ou um obturador de produção, mas terá uma característica de cisalhamento. Além disso, um obturador pode ser ajustado acima das telas de areia para isolar o espaço anular em torno da tubulação de produção a partir do furo do poço inferior. Uma luva de orientação da cremalheira pode ser localizada no fundo da coluna de isolamento para ajudar na entrada no topo do dispositivo de controle de areia.

[0208] O método 1000 inclui ainda ativar os selos de modo a vedar uma região anular formada entre o diâmetro externo do corpo tubular e o mandril adjacente adjacente à montagem de obturador ajustada. Isto é fornecido na Caixa 1090. Ativar os selos permite que um operador hidraulicamente isole cada uma das zonas múltiplas ou combinações de zonas uma da outra. Os selos podem ser selos de anel em o fabricados a partir destes. Alternativamente, os selos podem ser um obturador inflável, um obturador do tipo copo, um obturador mecânico, ou um obturador intumescível. Em uma forma de realização, seis pilhas de selo Viton/Teflon/Ryton (“VTR”) são enroladas em torno de um mandril de 18” (45,72 cm) para um comprimento total de 9 pés (2,74 m).

[0209] É preferido que a válvula primária compreenda duas ou mais aberturas diretas através do corpo tubular. Neste exemplo, o método inclui ainda fechar pelo menos uma das duas ou mais aberturas diretas, desse modo restringindo o fluxo de fluidos através do corpo tubular. Também é preferido que a coluna de isolamento inclua uma válvula secundária. Neste exemplo, a válvula primária ou a válvula secundária está acima do obturador, e a outra da válvula primária e da válvula secundária está abaixo do obturador. Neste exemplo, o método inclui ainda fechar a válvula primária, a válvula secundária, ou ambas, ou alternativamente, abrir a válvula primária, a válvula secundária, ou ambas, desse modo criando comunicação de fluido entre a válvula selecionada e um furo do tubo de base.

[0210] Um controle de fluxo comum usa luvas de deslizamento operadas por um ferramenta de deslocamento, linhas elétricas, ou linhas hidráulicas. Opcionalmente, um arranjo sem fio pode ser utilizado, tal como através de sinais acústicos ou rótulos de identificação por radiofrequência (RFID). Opcionalmente ainda, um sistema de limiar de pressão pode ser fornecido para as válvulas. Para propósitos da presente divulgação, o termo “válvula” inclui aberturas diretas ou luvas de deslizamento operadas por qualquer um destes meios.

[0211] Benefícios do método acima em suas várias formas de realização incluem alocação da produção ou injeção entre as zonas, bloqueio de água/gás, estimulação seletiva, produção retardada de zonas seletivas, injeção retardada em zonas seletivas, ou impedir ou suavizar o fluxo cruzado entre as zonas selecionadas. Quando combinada com a medição da taxa de fluxo de fases múltiplas do fundo do poço ou outros sensores de pressão, temperatura, densidade, traçador, ou força do fundo do poço, o controle de subsuperfície torna-se mais quantitativo em analisar os dados de produção.

[0212] É observado que se qualquer zona é intencionada a ser uma zona que não de produção ou uma zona que não de injeção, nenhuma válvula ou nenhuma abertura direta precisa ser colocada ao longo de uma tal zona. Ao contrário, uma seção em branco do tubo pode ser fornecida. O tubo em branco será equipado com tubos de transporte como canais de fluxo, mas não precisam ter tubos de empacotamento. Neste exemplo, o espaço anular do furo do poço não precisa ser empacotado com cascalho sobre o intervalo isolado.

[0213] O método 1000 acima pode ser usado para produzir seletivamente a partir de ou injetar em zonas múltiplas. Isto fornece controle de produção ou injeção de subsuperfície realçado em uma conclusão furo do poço de zonas múltiplas.

[0214] Embora esteja evidente que as invenções aqui descritas são bem calculadas para obter os benefícios e vantagens apresentados acima, será avaliado que as invenções são suscetíveis à modificação, variação e mudança sem divergir do espírito desta. Métodos melhorados para concluir um furo do poço de furo aberto são fornecidos de modo a vedar um ou mais intervalos de subsuperfície selecionados. Um aparelho de isolamento zonal melhorado também é fornecido. As invenções permitem que um operador produza fluidos a partir de ou injete fluidos em um intervalo de subsuperfície selecionado.

Claims

Método para concluir um poço de petróleo (800) em uma formação de subsuperfície (112, 114, 116), caracterizado pelo fato de que compreende:
fornecer um dispositivo de controle de areia (200) compreendendo:
um tubo de base alongado (205) tendo pelo menos duas junções,
pelo menos um canal de fluxo alternado estendendo substancialmente ao longo do tubo de base (205), e
um meio de filtro (207) radialmente circundando o tubo de base (205) ao longo de uma porção substancial do tubo de base (205) de modo a formar uma tela de areia;
fornecer uma montagem de obturador (210) compreendendo pelo menos um obturador mecanicamente ajustado (212, 214), cada obturador mecanicamente ajustado (212, 214) compreendendo:
um elemento de vedação,
um mandril interno (215), e
pelo menos um canal de fluxo alternado;
conectar a montagem de obturador (210) à tela de areia intermediária a pelo menos duas junções de modo que o pelo menos um canal de fluxo alternado na montagem de obturador (210) esteja em comunicação de fluido com o pelo menos um canal de fluxo alternado no dispositivo de controle de areia (200);
conduzir o dispositivo de controle de areia (200) e montagem de obturador (210) conectado para o poço de petróleo (800);
ajustar o pelo menos um obturador mecanicamente ajustado (212, 214) acionando-se o elemento de vedação em engate com o poço de petróleo adjacente;
injetar uma pasta fluida de cascalho no poço de petróleo (800) de modo a formar um empacotamento com cascalho acima e abaixo da montagem de obturador (210) depois que o pelo menos um obturador mecanicamente ajustado foi ajustado (212,214);
conduzir uma coluna de tubulação (130) no poço de petróleo (800) com uma coluna de isolamento alongada (810) conectada em uma extremidade inferior da coluna de tubulação (130), a coluna de isolamento (810) compreendendo:
um corpo tubular tendo um diâmetro interno definindo um furo em comunicação de fluido com um furo da coluna de tubulação (130), e um diâmetro externo configurado para ser recebido dentro do tubo de base (205) e do mandril interno (215),
uma primeira válvula fornecendo comunicação de fluido entre o furo do corpo tubular e uma região anular formada entre o diâmetro externo do corpo tubular e o tubo de base (205) adjacente, e
um ou mais selos (804) ao longo do diâmetro externo do corpo tubular;
colocar a coluna de isolamento alongada (810) dentro do tubo de base (205) e através da montagem de obturador (210) tal que:
a primeira válvula está acima ou abaixo da montagem de obturador (210), e
um ou mais selos (804) são adjacentes à montagem de obturador ajustada (212, 214); e
ativar um ou mais selos (804) de modo a vedar uma região anular formada entre o diâmetro externo do corpo tubular e o mandril interno (215) que o cerca adjacente a um obturador ajustado (212, 214).
Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a primeira válvula compreende pelo menos uma abertura direta através do corpo tubular, e o método compreende ainda:
fechar pelo menos uma da pelo menos uma abertura direta, desse modo parcialmente restringindo o fluxo de fluidos através do corpo tubular ao longo de uma zona selecionada.
Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que fechar pelo menos uma da pelo menos uma abertura direta é em resposta a (i) uma força mecânica aplicada à primeira válvula, (ii) um sinal elétrico enviado à primeira válvula, (iii) um sinal acústico entregue à primeira válvula, (iv) a passagem de um rótulo de identificação por radiofrequência (RFID) através da primeira válvula, ou (v) pressão hidráulica fornecida à primeira válvula.
Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a coluna de isolamento (810) compreende ainda uma segunda válvula, e em que:
a primeira válvula ou a segunda válvula está acima do obturador (212,214); e
a outra da primeira válvula ou da segunda válvula está abaixo do obturador (212,214).
Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada um do pelo menos um obturador mecanicamente ajustado (212, 214) compreende ainda:
um alojamento do pistão móvel retido em torno do mandril interno (215); e
uma ou mais portas de fluxo fornecendo comunicação de fluido entre os canais de fluxo alternados e uma superfície de suporte de pressão do alojamento do pistão.
Método de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que compreende ainda:
conduzir uma ferramenta de ajuste no mandril interno (215) do pelo menos um obturador mecanicamente ajustado antes de conduzir a coluna de isolamento alongada (810) no dispositivo de controle de areia (200);
manipular a ferramenta de ajuste para liberar mecanicamente o alojamento do pistão móvel de sua posição retida; e
comunicar pressão hidrostática ao alojamento do pistão através de uma ou mais portas de fluxo, desse modo movendo o alojamento do pistão liberado e acionando o elemento de vedação contra o poço de petróleo adjacente.
Método de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que compreende ainda:
conduzir uma ferramenta de ajuste no mandril interno (215) de cada um dos obturadores primários e secundários (214, 216) antes de conduzir a coluna de isolamento alongada (810) no dispositivo de controle de areia (200);
manipular a ferramenta de ajuste para liberar mecanicamente o alojamento do pistão móvel de sua posição retida ao longo de cada um dos respectivos obturadores primários e secundários (212, 214); e
comunicar pressão hidrostática aos alojamentos do pistão através de uma ou mais portas de fluxo, desse modo movendo os alojamentos do pistão liberados e acionando o elemento de vedação de cada um dos obturadores primários e secundários (212, 214) contra o poço de petróleo (800) adjacente.
Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a montagem de obturador (210) compreende ainda:
uma seção de tubo em branco intermediária ao obturador mecanicamente ajustado primário (212) e ao obturador mecanicamente ajustado secundário (214); e colocar um empacotamento com cascalho em torno da seção do tubo em branco.
Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda:
condicionar uma coluna de lama de perfuração residindo no poço de petróleo (800) antes de conduzir o dispositivo de controle de areia (200) e montagem de obturador (210) conectada no poço de petróleo (800).
Método de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a coluna de isolamento (810) compreende ainda uma segunda válvula, e em que:
a primeira válvula está acima da montagem de obturador primária (210);
a segunda válvula é intermediária às montagens de obturador primárias e secundárias (210); e
a terceira válvula está abaixo da montagem de obturador secundária (210).
Aparelho de isolamento zonal de empacotamento com cascalho, caracterizado pelo fato de que compreende:
uma coluna de tubulação (130) compreendendo um furo interno para receber fluidos;
um dispositivo de controle de areia (200) compreendendo:
um tubo de base alongado (205) estendendo de uma extremidade primária a uma extremidade secundária,
pelo menos um canal de fluxo alternado ao longo do tubo de base (205) estendendo da extremidade primária à extremidade secundária, e
um meio de filtro (207) radialmente circundando o tubo de base (205) ao longo de uma porção substancial do tubo de base (205) de modo a formar uma tela de areia;
uma montagem de obturador primária (210) disposta ao longo do dispositivo de controle de areia (200), a montagem de obturador (210) compreendendo um obturador superior mecanicamente ajustado (212) tendo:
um elemento de vedação,
um mandril interno (215), e
pelo menos um canal de fluxo alternado em comunicação de fluido com o pelo menos um canal de fluxo alternado no dispositivo de controle de areia (200) para desviar a pasta fluida de empacotamento com cascalho além do obturador superior mecanicamente ajustado durante uma operação de empacotamento com cascalho; e
uma coluna de isolamento alongada (810) atravessando a montagem de obturador (210) e pelo menos uma porção do dispositivo de controle de areia (200), a coluna de isolamento (810) compreendendo:
um corpo tubular tendo um diâmetro interno definindo um furo em comunicação de fluido com a coluna de tubulação (130), e um diâmetro externo configurado para ser recebido dentro do tubo de base (205) e do mandril interno (215),
uma primeira válvula acima ou abaixo da montagem de obturador (210), a primeira válvula definindo pelo menos uma porta de fluxo que pode ser aberta e fechada de modo a seletivamente colocar o furo do corpo tubular em comunicação de fluido com um furo do tubo de base (205), e
um ou mais selos (804) ao longo do diâmetro externo do corpo tubular, um ou mais selos (804) sendo adjacentes à montagem de obturador (210) e vedando uma região anular formada entre o diâmetro externo do corpo tubular e o mandril interno (215) adjacente.
Aparelho de isolamento zonal de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a primeira válvula é configurada para fechar a pelo menos uma porta de fluxo em resposta a (i) uma força mecânica aplicada à primeira válvula, (ii) um sinal elétrico enviado à primeira válvula, (iii) um sinal acústico entregue à primeira válvula, (iv) a passagem de um rótulo de identificação por radiofrequência (RFID) através da primeira válvula, ou (v) pressão hidráulica fornecida à primeira válvula.
Aparelho de isolamento zonal de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a coluna de isolamento (810) compreende ainda uma segunda válvula, e em que:
a primeira válvula ou a segunda válvula está acima da montagem de obturador primária (210); e
a outra da primeira válvula ou da segunda válvula está abaixo da montagem de obturador primária (210).
Aparelho de isolamento zonal de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que:
cada uma da primeira válvula e da segunda válvula é configurada de modo que pelo menos uma da pelo menos uma porta de fluxo pode ser seletivamente fechada, desse modo parcialmente restringindo o fluxo de fluidos através do corpo tubular.
Aparelho de isolamento zonal de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o meio de filtro (207) para a tela de areia compreende uma tela enrolada com arame, uma tela de membrana, uma tela expansível, uma tela metálica sinterizada, uma tela metálica, um polímero de memória de forma, ou um leito de partícula sólida pré-empacotado.
Aparelho de isolamento zonal de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a montagem de obturador compreende ainda:
um obturador inferior mecanicamente ajustado (214) também tendo:
um elemento de vedação,
um mandril interno (215), e
pelo menos um canal de fluxo alternado em comunicação de fluido com o pelo menos um canal de fluxo alternado no dispositivo de controle de areia (200) para desviar a pasta fluida de empacotamento com cascalho além do obturador inferior mecanicamente ajustado (214) durante uma operação de empacotamento com cascalho.