BRPI0610879A2 - método e aparelho para injetar fluido continuamente em um poço mantendo a operação da válvula de segurança - Google Patents

Abstract

Um kit para conversão de uma válvula de segurança de subsuperfície controlada na superfície recuperável com cabo de aço existente (170, 270, 370) em um aparelho de passagem de by-pass (100) que permite a injeção de um fluido de melhoria de produção em um furo de poço, enquanto se mantém a operação do membro de fechamento (374). A passagem de by-pass (280) pode ss estender entre os adaptadores superior (260) e inferior 275) externamente à válvula de segurança de subsuperfície controlada na superfície recuperável com cabo de aço existente (270), para se permitir um by-pass de injeção de fluido da mesma. Um kit de conversão pode incluir um suspensor de coluna de tubulação para suspensão de uma coluna de tubulação de velocidade (407, 507), uma válvula de elevação de gás (475) para operações de elevação de gás, um mandril de travamento (220) e<sym>ou um tubo espaçador (240).

Description

MÉTODO E APARELHO PARA INJETAR FLUIDO CONTINUAMENTE EM UMPOÇO MANTENDO A OPERAÇÃO DA VÁLVULA DE SEGURANÇAREFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDO RELACIONADO

Esse pedido reivindica o benefício do pedidoprovisório U.S. N° de Série 60/595.138, depositado em 8 dejunho de 2005.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

As válvulas de subsuperfície são tipicamenteinstaladas em colunas de tubulação empregadas para furos depoço subterrâneos para se evitar o escape de fluido, de umazona de produção para uma outra e/ou para a superfície. Aaplicação da presente invenção se refere a todos os tiposde válvulas, e para as finalidades de ilustração nestaexposição é dirigida, como-- um exemplo, a válvulas desegurança usadas para fechar um poço na ausência de umapressão hidráulica continuada a partir da superfície. Esteexemplo não deve ser usado para limitação do escopo daexposição para aplicações não de válvula de segurança, asquais podem ser prontamente evidentes a partir da exposiçãofeita aqui para uma pessoa tendo um conhecimento comumnesta técnica.

Sem uma válvula de segurança, um aumento súbito napressão de poço abaixo pode levar a explosões catastróficasde fluidos de produção e outros para atmosfera. Por estarazão, os regulamentos de perfuração e produção por todo omundo requerem a colocação de válvulas de segurança emcolunas de tubulação de produção antes de certas operaçõespoderem ser realizadas.

Existem várias obstruções em colunas de tubulação deprodução em furos de poço subterrâneos. Válvulas, cunhas deinício, obturadores, bujões, janelas laterais corrediças,dispositivos de controle de fluxo, niples de assentamento ecomponentes de completaçao duplos podem obstruir o empregode colunas de tubulação capilares para zonas de produçãosubterrâneas. Particularmente, em circunstâncias em que asoperações de estimulação devem ser realizadas nos poços dehidrocarboneto não de produção, as obstruções ficam nocaminho de operações que são capazes de obterem umaprodução continuada de um poço há muito considerado"esgotado". A maioria dos poços esgotados não está comcarência de reservas de hidrocarboneto; ao invés disso, apressão natural da zona de produção de hidrocarboneto éinsuficiente para vencer a pressão ou altura hidrostáticada coluna de produção. Freqüentemente, operações derecuperação e elevação artificial secundárias serãorealizadas para a recuperação dos recursos remanescentes,mas essas operações com freqüência são complexas edispendiosas demais para serem realizadas em um poço.

Felizmente, muitos novos sistemas permitem uma produçãocontinuada de hidrocarboneto sem mecanismos dispendiosos derecuperação e elevação artificial secundários. Muitosdestes sistemas utilizam a injeção periódica de váriassubstâncias químicas no furo de poço para estimulação dazona de produção, desse modo se aumentando a produção dequantidades comercializáveis de óleo e gás. Contudo, asobstruções em um poço de produção freqüentemente ficam nocaminho para o emprego de um conduto de injeção na zona deprodução, de modo que os produtos químicos de estimulaçãopossam ser injetados. Embora muitas destas obstruções sejamremovíveis, elas tipicamente são componentes requeridospara manutenção da produção do poço, e uma remoçãopermanente não é praticável. Portanto, um mecanismo parafuncionar em torno delas seria altamente desejável.

Uma das mais comuns destas obstruções encontradas emcolunas de tubulação de produção são válvulas de segurançade subsuperfície. As válvulas de segurança de subsuperfícietipicamente são instaladas em colunas de tubulaçãoempregadas para furos de poço subterrâneos para se evitar oescape de fluidos de uma zona para uma outra.

Freqüentemente, as válvulas de segurança de subsuperfíciesão instaladas para se evitar que fluidos de produçãoexplodam de uma zona de produção mais baixa para uma zonasuperior ou para a superfície. Na ausência dessas válvulasde segurança, aumentos súbitos na pressão de poço abaixopodem levar a explosões desastrosas de fluidos para aatmosfera ou outras zonas de furo de poço. Portanto,numerosos regulamentos de perfuração e produção por todo omundo requerem válvulas de segurança em colunas detubulação de produção, antes de muitas certas operaçõesterem permissão para prosseguirem.

As válvulas de segurança permitem uma comunicaçãoentre zonas sob condições regulares e, tipicamente, sãoprojetadas para se fecharem quando existirem condiçõesindesejáveis poço abaixo. Um tipo popular de válvula desegurança é comumente referido como válvula de chapeleta.

As válvulas de chapeleta tipicamente incluem um membro defechamento geralmente na forma de um disco circular oucurvado que se encaixa em uma sede de válvulacorrespondente para isolamento de zonas localizadas acima eabaixo da chapeleta no poço de subsuperfície. Um disco dechapeleta preferencialmente é construído de modo que ofluxo através da sede de válvula de chapeleta seja tãoirrestrito quanto possível. As válvulas de segurança dotipo de chapeleta tipicamente estão localizadas natubulação de produção e isolam zonas de produção de porçõessuperiores da tubulação de produção. De forma ótima, asválvulas de chapeleta funcionam como válvulas de retençãode alta folga, pelo fato de permitirem um fluxosubstancialmente irrestrito através dali, quando abertas, eselarem completamente o fluxo em pelo menos uma direção,quando fechadas. Particularmente, as válvulas de segurançade tubulação de produção impedem os fluidos de zonas deprodução de fluírem para cima pela tubulação de produção,quando fechadas, mas ainda permitem o fluxo de fluidos (e omovimento de ferramentas) para a zona de produção a partirde cima.

Os discos de válvula de chapeleta freqüentemente sãoenergizados com um membro de orientação (mola, cilindrohidráulico, etc), de modo que, em uma condição com fluxozero e sem uma força de atuação aplicada, a válvulapermaneça fechada. Nesta posição fechada, qualquer acúmulode pressão a partir da zona de produção abaixo empurrará odisco de chapeleta contra a sede de válvula e atuará paraaumentar a resistência de qualquer selo entre eles. Duranteo uso, as válvulas de chapeleta são abertas por váriosmétodos, para se permitir o fluxo livre e o curso defluidos de produção e ferramentas através dali. As válvulasde chapeleta podem ser mantidas abertas através de energiahidráulica, elétrica ou mecânica, durante o processo deprodução.

Os exemplos não limitativos de válvulas de segurançade subsuperfície podem ser encontrados no Pedido de PatenteProvisória U. S. N° de Série 60/593.216 depositado em 22 dedezembro de 2004 de Tom Hill, Jeffrey Bolding, e DavidSmith intitulado "Method and Apparatus of Fluid Bypass of aWell Tool"; Pedido de Patente Provisória U. S. N° de Série60/593.217 depositado em 22 de dezembro de 2004 de TomHill, Jeffrey Bolding, e David Smith intitulado "Method andApparatus to Hydraulically Bypass a Well Tool"; Pedido dePatente Provisória U. S. N° de Série 60/522.360 depositadoem 20 de setembro de 2004 de Jeffrey Bolding intitulado"Downhole Safety Apparatus and Method"; Pedido de PatenteProvisória U. S. N° de Série 60/522.500 depositado em 6 deoutubro de 2004 de David R. Smith e Jeffrey Boldingintitulado "Downhole Safety Valve Apparatus and Method"; ePedido de Patente Provisória U. S. N° de Série 60/522.499depositado em 7 de outubro de 2004 de David R. Smith eJeffrey Bolding intitulado "Downhole Safety Valve InterfaceApparatus and Method". Cada uma das referências acima éincorporada desse modo aqui como referência em suatotalidade.

Um meio popular de contrabalançar a força defechamento do membro de orientação e qualquer fluxo deprodução através dali envolve o uso de uma tubulaçãocapilar para operação da chapeleta de componente de sensoratravés de pressão hidráulica. Tradicionalmente, umatubulação de produção tendo uma válvula de segurança desubsuperfície montada nela é disposta em um furo de poço auma profundidade de investigação. Nesta circunstância, atubulação capilar usada para abertura e parada da válvulade segurança de subsuperficie é empregada no espaço anularformado entre a superfície externa da tubulação de produçãoe a parede interna do furo de poço ou revestimento. Umaconexão fora da válvula de segurança de subsuperfícieconecta a tubulação capilar e permite uma pressão nocapilar para operação da chapeleta da válvula de segurança.

Mais ainda, devido ao fato de os sistemas anteriores serempassados com a tubulação de produção, as instalações após ainstalação da tubulação de produção no furo de poço sãoevasivas. Para se realizar isto, a tubulação de produçãodeve ser recuperada, a válvula de segurança instalada e atubulação capilar afixada, e o conjunto de tubulação deprodução, válvula de segurança e tubulação capilarmanobrado de novo para o furo. Esta despesa e o tempoconsumido são tais que só se pode realizar isto em poçostendo uma capacidade de produção de longa duração para sejustificar a despesa.

A presente invenção geralmente se refere a poços deprodução de hidrocarboneto em que a produção do poço podese beneficiar de uma injeção contínua de um fluido. Maisespecificamente, a injeção de um fluido a partir dasuperfície através de uma tubulação de diâmetro pequeno oucapilar. As aplicações não limitantes de exemplo de injeçãode fluido incluem: a injeção de tensoativos e/ou agentes deformação de espuma para ajudar na remoção de água de umpoço de gás; a injeção de desemulsificantes para controleda viscosidade de produção; a injeção de inibidores deincrustação; a injeção de inibidores de asfaltina e/ouprecipitados diamantóides; a injeção de inibidores paradeposição de parafina; a injeção de inibidores deprecipitação de sal; a injeção de produtos químicos paracontrole de corrosão; a injeção de gás de elevação; ainjeção de água; e a injeção de qualquer fluido de melhoriade produção. Aplicações de produção adicionais incluem ainserção de uma coluna de tubulação pendurada a partir deuma válvula de segurança de subsuperfície controlada nasuperfície recuperável com cabo de aço para controle develocidade.

Muitos poços por todo o mundo têm válvulas desegurança de subsuperfície controladas na superfície("SCSSV") instaladas na tubulação de produção, e essasválvulas são bem conhecidas por aqueles de conhecimentocomum na técnica de engenharia de completação e operação depoços de óleo e gás. As SCSSVs caem em dois tiposgenéricos: válvulas recuperáveis de tubulação ("TR") eválvulas recuperáveis com cabo de aço ("WR").

As válvulas TR são afixadas à tubulação de produção esão empregadas e removidas do poço pelo emprego ou pelaremoção da tubulação de produção a partir do poço. Aremoção da tubulação de produção tipicamente é proibitivaem termos de custos porque uma sonda de perfuração deve sermobilizada, a qual pode custar ao operador do poço milhõesde dólares.

Em contraste agudo, as válvulas WR são empregadas porum cabo de aço ou um cabo liso. 0 emprego de válvulas WRatravés de um cabo de aço ou de um cabo liso tipicamente ésignificativamente menos dispendiosa de se empregar erecuperar do que válvulas TR. As válvulas WR também podemser referidas como "válvulas de inserção", porque elaspodem ser adaptadas para serem inseridas dentro de umaválvula TR ou de um niple hidráulico in si tu.Adicionalmente, as válvulas WR podem ser removidas sem aremoção da tubulação de produção. O método real de empregopara válvulas WR não é crítico para a invençãoreivindicada. Os métodos de emprego utilizando cabo liso,cabo de aço, tubulação flexível, tubulação capilar oucoluna de trabalho podem ser usados em conjunto com ainvenção reivindicada. Para as finalidades desta patente,WR deve ser usado para a descrição de qualquer válvula quenão seja uma válvula TR.

Devido ao fato de as SCSSVs serem um dispositivo desegurança crítico usado em virtualmente todos os poçosmodernos, a fabricação e o projeto de SCSSVs sãocontrolados pelo American Petroleum Institute ("API"). Aespecificação de controle atual publicada pelo API paraSCSSVs é a API-14a. Embora a API-14a forneça um guia paraprojeto e fabricação para as SCSSVs atuais, a presenteinvenção pode ser adaptada para incorporar novos recursosou especificações requeridos por aplicações futuras quecontrolem o projeto e a fabricação de SCSSVs.

A API-14a atualmente requer testes de certificação,tipicamente realizados por terceiros. Além dos testesrequeridos pela API-14a, os fabricantes de válvulageralmente requerem uma série rigorosa de testes de novosprojetos de válvula, os quais podem envolver semanas oumesmo meses de testes domésticos. As exigências de testesignificativas impostas pela API-14a e pelos fabricantespodem resultar em SCSSVs recém projetadas levarem meses oumesmo anos para se desenvolverem a aperfeiçoarem e,freqüentemente, podem custar aos fabricantes centenas demilhares de dólares.

Um novo aparelho e um método de uso foramdesenvolvidos, que resolvem os problemas inerentes com atécnica anterior. O aparelho de passagem de by-passdescrito aqui foi adaptado para trabalhar em consonânciacom a invenção descrita no Pedido Provisório U.S. N° deSérie 60/595.137, depositado em 8 de junho de 2005 deJeffrey Bolding e Thomas Hill intitulado "Wellhead BypassMethod and Apparatus", uma cópia do qual sendo incorporadacomo referência como se plenamente estabelecido aqui.

Embora o aparelho de passagem de by-pass descrito aqui sejacompatível com a invenção acima, o aparelho de passagem deby-pass do presente pedido pode ser usado sem o benefíciodo Método e Aparelho de By-pass de Cabeça de Poço.

O aparelho de passagem de by-pass permite que umfluido de estimulação de produção seja injetado em um furode poço usando-se uma tubulação capilar, enquanto se mantéma operação de uma válvula de segurança. Como se espera quea demanda pelo aparelho de passagem de by-pass sejaextremamente alta, há uma necessidade de um meio deconversão dos projetos certificados existentes para osaparelhos de passagem de by-pass do presente pedido. Parasimplificação, uma WRSCSSV que foi convertida para umaparelho de passagem de by-pass deve ser referida como uma"WRSCSSV melhorada".

A presente invenção mostra um kit de conversão quepermite que uma WRSCSSV seja convertida para um aparelho depassagem de by-pass. Além disso, a presente invenção mostrauma WRSCSSV melhorada adaptada para uma tubulaçãopendurada. A presente invenção também mostra um método pararealização de uma elevação artificial usando-se um aparelhode passagem de by-pass. Finalmente, a presente invençãomostra um método de injeção de um fluido de melhoria deprodução em um poço, enquanto se mantém a operação daválvula de segurança usando-se um aparelho de passagem deby-pass.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

A presente invenção mostra um kit para melhoria de umaválvula de segurança de subsuperfície controlada nasuperfície recuperável com cabo de aço ("WRSCSSVmelhorada") para injeção de um fluido, enquanto se mantém aoperação da válvula de segurança. Os componentes podemincluir um mandril de travamento, um adaptador superior, umadaptador inferior, e/ou uma passagem de by-pass deinjeção. O kit ainda pode incluir uma WRSCSSV, um tuboespaçador, um suspensor de coluna e tubulação afixado aoadaptador inferior para se pendurar uma coluna detubulação, e/ou um ou mais obturadores para vedação daWRSCSSV melhorada para o lado do furo de poço. O tuboespaçador, o mandril de travamento e/ou o adaptadorsuperior podem incluir um receptáculo recebendo de formaremovível um injetor para injeção de fluido na passagem deby-pass. Em qualquer modalidade, o kit pode incluir o(s)tubo(s) capilar(es) superior(es) e/ou inferior(es)necessário(s), dependendo das exigências do consumidor.

Um kit para melhoria de uma válvula de segurança desubsuperfície controlada na superfície recuperável com cabode aço para injeção de um fluido de melhoria de produçãoenquanto se mantém a operabilidade da válvula de segurançade subsuperfície controlada na superfície recuperável comcabo de aço pode incluir um adaptador superior conectado aum mandril de travamento e adaptado para conexão a umaextremidade proximal da válvula de segurança desubsuperfície controlada na superfície recuperável com cabode aço, um adaptador inferior adaptado para conexão a umaextremidade distai da válvula de segurança de subsuperfíciecontrolada na superfície recuperável com cabo de aço e umapassagem de by-pass se estendendo entre os adaptadoressuperior e inferior, permitindo uma comunicação de fluidoem torno da válvula de segurança de subsuperfíciecontrolada na superfície recuperável com cabo de aço. O kitpode incluir um suspensor de coluna de tubulação. Apassagem de by-pass pode ser externa à válvula de segurançade subsuperfície controlada na superfície recuperável comcabo de aço. O kit pode incluir um tubo espaçador, o qualpode ser disposto entre o adaptador superior e o mandril detravamento. Pelo menos um dentre o adaptador superior, omandril de travamento e o adaptador inferior pode incluiruma obturação para selar pelo menos um dentre o adaptadorsuperior, o mandril de travamento e o adaptador inferior aum furo de poço. Uma passagem de by-pass pode incluir umaválvula de retenção.

Um tubo capilar superior pode ser conectado aoadaptador superior, o tubo capilar superior em comunicaçãocom a passagem de by-pass. Um receptáculo do adaptadorsuperior pode receber de forma removível um injetordisposto em uma extremidade distai de um tubo capilarsuperior, o receptáculo em comunicação com a passagem deby-pass. Um tubo capilar inferior pode ser conectado aoadaptador inferior, o tubo capilar inferior em comunicaçãocom a passagem de by-pass. O tubo capilar inferior podeincluir ou ser conectado a uma válvula de elevação de gás.

Uma passagem de by-pass pode incluir um tubo capilar. O kitpode incluir a válvula de segurança de subsuperficiecontrolada na superfície recuperável com cabo de aço.

Em uma outra modalidade, um método de melhoria de umaválvula de segurança de subsuperficie controlada nasuperfície recuperável com cabo de aço inclui conectar umadaptador superior a uma extremidade proximal da válvula desegurança de subsuperficie controlada na superfícierecuperável com cabo de aço, conectar um adaptador inferiora uma extremidade distai da válvula de segurança desubsuperficie controlada na superfície recuperável com cabode aço, e prover uma passagem de by-pass que se estendeentre os adaptadores superior e inferior. A passagem de by-pass pode ser externa à válvula de segurança desubsuperficie controlada na superfície recuperável com cabode aço. O método pode incluir a conexão de um mandril detravamento ao adaptador superior e/ou a disposição de umtubo espaçador entre o mandril de travamento e o adaptadorsuperior. O tubo espaçador pode incluir um receptáculo querecebe de forma removível um injetor disposto em umaextremidade distai de um tubo capilar superior, oreceptáculo em comunicação com a passagem de by-pass. Apassagem de by-pass pode ser um tubo capilar. A passagem deby-pass pode incluir uma válvula de retenção.

Um método de melhoria de uma válvula de segurança desubsuperficie controlada na superfície recuperável com cabode aço pode incluir a conexão de um tubo capilar superiorao adaptador superior, o tubo capilar superior emcomunicação com a passagem de by-pass. Um método demelhoria de uma válvula de segurança de subsuperficiecontrolada na superfície recuperável com cabo de aço podeincluir a conexão de um tubo capilar inferior ao adaptadorinferior, o tubo capilar inferior em comunicação com apassagem de by-pass. Um método pode incluir a conexão de umsuspensor de tubulação ao adaptador inferior.

Ainda em uma outra modalidade, um método de injeção deum fluido de melhoria de produção em um poço, enquanto semantém a operação de uma válvula de segurança desubsuperficie controlada na superfície recuperável com cabode aço inclui a conexão de um adaptador superior a umaextremidade proximal de uma válvula de segurança . desubsuperficie controlada na superfície recuperável com cabode aço, a conexão de um adaptador inferior a umaextremidade distai da válvula de segurança de subsuperficiecontrolada na superfície recuperável com cabo de aço, aprovisão de uma passagem de by-pass que se estende entre osadaptadores inferior e superior e externamente à válvula desegurança de subsuperficie controlada na superfícierecuperável com cabo de aço, para a formação da válvula desegurança de subsuperficie controlada na superfícierecuperável com cabo de aço melhorada, a conexão de um tubocapilar superior ao adaptador superior, o tubo capilarsuperior em comunicação com a passagem de by-pass, ainserção da válvula de segurança de subsuperficiecontrolada na superfície recuperável com cabo de açomelhorada em um furo de poço, a vedação da subsuperficiecontrolada na superfície recuperável com cabo de açomelhorada com uma obturação, e a injeção do fluido demelhoria de produção no furo de poço abaixo da válvula desegurança através do tubo capilar superior e da passagem deby-pass. O fluido de melhoria de produção pode ser umtensoativo, um agente de formação de espuma, umdesemulsificante, um inibidor de precipitado diamantóide,um inibidor de asfaltina, um inibidor de deposição deparafina, um inibidor de precipitação de sal, um produtoquímico de controle de corrosão e/ou um gás de elevaçãoartificial.

Um método de injeção de um fluido de melhoria deprodução em um poço enquanto se mantém a operação de umaválvula de segurança de subsuperfície controlada nasuperfície recuperável com cabo de aço melhorada podeincluir a conexão de um tubo capilar inferior ao adaptadorinferior, o tubo capilar inferior em comunicação com apassagem de by-pass, e a injeção do fluido de melhoria deprodução no furo de poço abaixo da válvula de segurança desubsuperfície controlada na superfície recuperável com cabode aço melhorada através do tubo capilar superior, dapassagem de by-pass e do tubo capilar inferior. O métodoainda pode incluir a conexão de uma válvula de elevação degás ao tubo capilar inferior, a suspensão de uma coluna detubulação a partir de um suspensor de tubulação conectadoao adaptador inferior, e/ou a disposição de um mandril detravamento conectado ao adaptador superior em um perfil deniple do furo de poço. A coluna de tubulação pode ser umacoluna de tubulação de velocidade.

Um método de injeção de um fluido de melhoria deprodução em um poço enquanto se mantém a operação de umaválvula de segurança de subsuperfície controlada nasuperfície recuperável com cabo de aço melhorada podeincluir escoar um fluido produzido através de um espaçoanular formado entre a coluna de tubulação de velocidade eo furo de poço. Um método pode incluir escoar um fluidoproduzido através da coluna de tubulação de velocidade. Ummétodo pode incluir a conexão de um tubo capilar inferiorao adaptador inferior, o tubo capilar inferior seestendendo dentro da coluna de tubulação de velocidade e emcomunicação com a passagem de by-pass, e a injeção dofluido de melhoria de produção no furo de poço abaixo deuma extremidade distai da coluna de tubulação de velocidadeatravés do tubo capilar superior, da passagem de by-pass edo tubo capilar inferior. Um método pode incluir a conexãode uma válvula de elevação de gás a uma extremidade distaido tubo capilar inferior, e a injeção do fluido de melhoriade produção no furo de poço abaixo da válvula de segurançade subsuperfície controlada na superfície recuperável comcabo de aço melhorada através do tubo capilar superior, dapassagem de by-pass, do tubo capilar inferior e da válvulade elevação de gás.

A presente invenção ainda mostra um método de melhoriade uma WRSCSSV certificada pela conexão de um tubo capilarsuperior a um mandril de travamento, conexão do mandril detravamento a um adaptador superior, conexão da WRSCSSV a umadaptador inferior, e conexão da passagem de by-pass ou dopercurso ao adaptador inferior. Além disso, um tuboespaçador contendo um injetor e um receptáculo pode serinserido entre o mandril de travamento e o adaptadorsuperior. O tubo espaçador também pode incluir uma passagemde by-pass, a qual pode ser simplesmente um tubo capilar.Uma válvula de retenção pode ser instalada no adaptadorinferior, para se evitar um fluxo a partir do furo de poçopara a tubulação de injeção. Um tubo capilar também podeser instalado na válvula de retenção para a provisão deinjeções mais profundas.

Em uma outra modalidade, um método para injeção defluidos de melhoria de produção em um poço, enquanto semantém a operação da válvula de segurança é mostrado. Ométodo inclui a inserção de uma WRSCSSV melhorada em umfuro de poço com um tubo capilar superior, a formação de umselo entre a válvula de segurança e o furo de poço, e ainjeção do fluido de melhoria de produção no furo de poçoabaixo da válvula de segurança, usando-se o tubo capilarsuperior e uma passagem de by-pass. Os fluidos de melhoriade produção podem incluir tensoativos, agentes de formaçãode espuma, desemulsificantes, inibidores de precipitadodiamantóide, inibidores de precipitado de asfaltina,inibidores de deposição de parafina, inibidores deprecipitação de sal, produtos químicos de controle decorrosão, gás de elevação artificial, água e similares. 0método permite a inserção de um único fluido ou decombinações de fluido que podem prover um melhoramento deprodução.

Em uma outra modalidade, um kit para conversão de umaWRSCSSV certificada em uma WRSCSSV melhorada para atuarcomo um suspensor, enquanto se mantém a segurança do poço,é mostrado. Esta modalidade pode incluir um mandril detravamento, um adaptador superior e um adaptador inferiorincluindo um suspensor. Além disso, o kit pode incluir umaWRSCSSV pré-certifiçada. O kit também pode incluir um tuboespaçador e uma obturação para selar a WRSCSSV melhoradapara o lado do furo de poço. O kit também pode ser providocom um tubo capilar inferior o qual pode atuar como umacoluna de tubulação de velocidade.

Uma outra modalidade mostra um método para melhoria deuma WRSCSSV padrão para a incorporação de uma passagem deby-pass para suspensão de uma tubulação, enquanto se mantéma operação da válvula de segurança de poço. Este métodoinclui a conexão de um mandril de travamento a um adaptadorsuperior, a conexão do adaptador superior a uma WRSCSSV euma passagem de by-pass, a conexão da WRSCSSV a umadaptador inferior, a conexão da passagem de by-pass aoadaptador inferior e a conexão de uma coluna de tubulaçãoao adaptador inferior. A coluna de tubulação pode serqualquer tipo de coluna de tubulação comumente usado naindústria de campo de óleo incluindo uma coluna develocidade, por exemplo. A coluna de velocidade pode serusada de modo que um fluido produzido flua para cima pelopoço na coluna de velocidade ou no espaço anular externocriado entre a coluna de velocidade e a coluna de produção.

Uma outra modalidade da presente invenção inclui ummétodo de suspensão de uma coluna de tubulação em um poço,enquanto se mantém a operação da válvula de segurança, quecompreende: a afixação de uma coluna de tubulação aoadaptador inferior de uma WRSCSSV melhorada, a inserção dacoluna de tubulação e da WRSCSSV melhorada em um furo depoço, e a vedação da WRSCSSV ao furo de poço. A coluna detubulação pode ser qualquer tipo de coluna de tubulaçãoconhecido por alguém de conhecimento comum na técnica, talcomo, por exemplo, uma coluna de velocidade.

Uma modalidade adicional descreve um kit para melhoriade uma WRSCSSV para uso da passagem de by-pass para arealização de uma elevação artificial, enquanto se mantém asegurança do poço. Este kit compreende um mandril detravamento, um adaptador superior, uma passagem de by-pass,um adaptador inferior, uma coluna de tubulação, um tubocapilar inferior e uma válvula de elevação de gás. Aválvula de elevação de gás pode ser qualquer válvulapadronizada usada na indústria de campo de óleo paracontrole da vazão de gases de elevação artificial em umpoço. O kit opcionalmente pode incluir uma WRSCSSV, um tuboespaçador, um suspensor, um selo de obturação, e/ou umaválvula de retenção no adaptador inferior. Além disso, oadaptador superior pode incluir um injetor e umreceptáculo. Em alguns casos, o tubo capilar superior podeser incluído. Opcionalmente, a passagem de by-pass pode serum tubo capilar.

Uma outra modalidade mostra um método de melhoria deuma WRSCSSV para utilização da passagem de by-pass para arealização de operações de elevação artificial, enquanto semantém a operação da válvula de segurança. Este método podeincluir a conexão de um tubo capilar superior a um mandrilde travamento, a conexão do mandril de travamento a umadaptador superior, a conexão do adaptador superior a umaWRSCSSV e uma passagem de by-pass, a conexão da WRSCSSV aum adaptador inferior, a conexão da passagem de by-pass aoadaptador inferior, a conexão de uma coluna de tubulação aoadaptador inferior, a conexão de uma válvula de elevação degás a um tubo capilar inferior, e a conexão do tubo capilarinferior ao adaptador inferior.

Uma modalidade adicional descreve um método para arealização de operações de elevação artificial em um poço,enquanto se mantém a operação da válvula de segurança. Estemétodo inclui a conexão de um tubo capilar superior aomandril de travamento de uma WRSCSSV melhorada, a conexãode uma coluna de tubulação ao adaptador inferior de umaválvula de segurança de subsuperfície controlada nasuperfície recuperável com cabo de aço melhorada, a conexãode uma válvula de elevação de gás a um tubo capilarinferior, a conexão do tubo capilar inferior ao adaptadorinferior da válvula de segurança de subsuperfíciecontrolada na superfície recuperável com cabo de açomelhorada, a inserção da coluna de tubulação, dos tuboscapilares e da válvula de segurança de subsuperfíciecontrolada na superfície recuperável com cabo de açomelhorada em um furo de poço, a vedação da válvula desegurança ao furo de poço, e a injeção de um gás deelevação artificial no furo de poço abaixo da válvula desegurança através da válvula de segurança de subsuperfíciecontrolada na superfície recuperável com cabo de açomelhorada e uma passagem de by-pass.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

A Fig. 1 é uma vista esquemática de uma modalidade deuma válvula de segurança de subsuperfície controlada nasuperfície recuperável com cabo de aço melhorada de kit("WRSCSSV melhorada") mostrada inserida em uma válvula desegurança de subsuperfície controlada na superfícierecuperável de tubulação ("TRSCSSV").

A Fig. 2A é uma vista em seção transversal de umaoutra modalidade da presente invenção, onde uma válvula desegurança de subsuperfície controlada na superfícierecuperável com cabo de aço melhorada certificadapadronizada ("WRSCSSV") é mostrada, antes do melhoramentocom o kit de conversão de passagem de by-pass.

A Fig. 2B é uma vista em seção transversal damodalidade da Fig. 2A, onde uma válvula de segurança desubsuperfície controlada na superfície recuperável com cabode aço melhorada certificada padronizada ("WRSCSSV") émostrada modificada pelo kit de conversão de passagem deby-pass para a formação da WRSCSSV melhorada.

As Fig. 3-1 a 3-9 mostram uma vista em seçãotransversal de uma outra modalidade da presente invenção,onde o kit de passagem de by-pass é afixado a uma WRSCSSV aqual é adicionalmente inserida dentro de uma TRSCSSV.

A Fig. 4A é uma vista esquemática de uma outramodalidade da presente invenção descrevendo uma coluna detubulação de velocidade que tem uma válvula de elevação degás para regulagem do fluxo de injeção empregado em um poçoe pendurada a partir de uma WRSCSSV melhorada, uma passagemde by-pass sendo externa à coluna de tubulação develocidade.

A Fig. 4B é uma vista esquemática que descreve umaconfiguração alternativa da modalidade da Fig. 4A, onde apassagem de by-pass se estende dentro da coluna detubulação de velocidade.

A Fig. 5 é uma vista esquemática de uma modalidadeadicional da invenção descrita com a WRSCSSV melhoradapreservando a segurança do poço e incluindo um suspensor detubulação suspendendo uma coluna de tubulação develocidade.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES PREFERIDAS

Com referência, inicialmente, à Fig. 1, uma modalidadede um kit para melhoria de uma válvula de segurança desubsuperfície controlada na superfície recuperável com cabode aço ("WRSCSSV") 170 é mostrada instalada. Um kit deválvula de segurança de subsuperfície controlada nasuperfície recuperável com cabo de aço melhorada ("WRSCSSVmelhorada") 100 pode incluir um adaptador superior 160, umadaptador inferior 175 e uma passagem de by-pass 150 seestendendo entre os adaptadores superior 160 e inferior 175para manutenção da operabilidade da WRSCSSV 170. Embora nãomostrado, um selo, por exemplo, uma obturação, pode serincluído em um ou ambos os adaptadores superior 160 einferior 17 5 para vedação da WRSCSSV melhorada 100 ao furode um elemento tubular alojando a referida válvula. Umaobturação pode selar a WRSCSSV melhorada 100 ao furo doelemento tubular, por exemplo, a tubulação de produção, demodo que o fluxo de fluido seja direcionado através do furoda WRSCSSV 170, enquanto a passagem de by-pass 150 permiteuma comunicação de fluido independente da posição de ummembro de fechamento da WRSCSSV 170.

Um tubo capilar superior 105 pode ser conectado aqualquer porção do conjunto de WRSCSSV melhorada 100. 0tubo capilar superior 105 pode se conectar diretamente aoadaptador superior 160 e estar em comunicação com apassagem de by-pass 150, se desejado. Uma conexão pode serde qualquer tipo conhecido na técnica, incluindo um flange,um engate rápido, roscada ou similar. Além disso, uma linhade controle hidráulico 115 pode ser conectada a uma válvulade segurança de subsuperfície controlada na superfícierecuperável com tubulação ("TRSCSSV") 125 separadamente datubulação de produção superior 110. O conjunto de WRSCSSVmelhorada 100 não está limitado à instalação em uma TRSCSSV125, conforme mostrado, e pode ser montado em qualquer furode poço e/ou tubulação de produção, se desejado. O conjuntode WRSCSSV melhorada 100 ainda pode incluir um mandril detravamento 120 para encaixe em um perfil de niple 145 parafixação à TRSCSSV 125, ou qualquer tipo de ancoragem para afixação de um componente poço abaixo em uma coluna detubulação. O mandril de travamento 120 pode ser disposto emqualquer porção de conjunto de WRSCSSV melhorada 100 e nãoestá limitado a uma conexão à extremidade proximal de tuboespaçador 14 0, conforme mostrado. O conjunto de WRSCSSVmelhorada 100 pode ser selado dentro do furo de poço, aquio furo de TRSCSSV 125, por uma obturação (13 0, 155) . Aobturação 13 0 é mostrada disposta entre o mandril detravamento opcional 120 e o tubo espaçador opcional 140. Otubo espaçador 14 0 conecta a extremidade a montante domandril de travamento 120 à extremidade a jusante doadaptador superior 160. O tubo espaçador 140 pode assegurarque a WRSCSSV esteja instalada na tubulação de produçãoinferior 165, preferencialmente abaixo do membro defechamento de TRSCSSV 125, de modo que o referido membro defechamento não interfira com a injeção de fluidos demelhoria de produção. Por exemplo, se a extremidade distaide adaptador inferior 175 de conjunto de WRSCSSV melhorada100 estivesse a jusante do membro de fechamento de TRSCSSV125, o tubo capilar inferior 190 estender-se-ia através dofuro da TRSCSSV 125 e a ativação do membro de fechamento deTRSCSSV 125 cortaria o tubo capilar inferior 190. Como ummembro de fechamento de uma TRSCSSV 125 tipicamente estáorientado para uma posição fechada e o perfil de niple 145tipicamente está a uma distância fixa do membro defechamento, a utilização de um tubo espaçador 14 0 de umcomprimento desejado permite que um conjunto de WRSCSSVmelhorada 100 se estenda através do furo da TRSCSSV 125adjacente ao membro de fechamento para evitar o corte dotubo capilar inferior 190 e ainda pode servir para reter omembro de fechamento de TRSCSSV 125 em uma posição aberta.

A obturação inferior 155 é mostrada disposta entre oadaptador superior 160 e o tubo espaçador 14 0 para proverum selo na TRSCSSV 125. O adaptador superior 160 podeconectar o tubo espaçador 14 0 a uma WRSCSSV 17 0, embora ouso de um tubo espaçador 140 seja opcional. A WRSCSSV 170pode ser disposta na tubulação de produção inferior 165 eafixada ao adaptador inferior 175. O adaptador inferior 175conecta a WRSCSSV 170 e se conecta à válvula de retençãoopcional 185 e à tubo capilar inferior 190.

Um fluido injetado pode passar a partir do tubocapilar superior 105, por exemplo, a partir de umalocalização de superfície, através de uma porção superiorde passagem de by-pass 150 contida no mandril de travamento12 0. Opcionalmente, um injetor e um receptáculo de injetor135 podem ser utilizados, se desejado. Como o receptáculoestá em comunicação com a porção superior de passagem deby-pass 150, um injetor disposto na extremidade distai detubo capilar superior 105 pode ser recebido de formaremovível no receptáculo, para facilitar uma comunicaçãoentre o tubo capilar superior 105 e a passagem de by-pass150. Um fluido pode viajar adicionalmente através do tuboespaçador opcional 14 0 através de uma porção intermediáriade passagem de by-pass 150. Uma porção inferior de passagemde by-pass 150 se estende através do adaptador superior 160e se conecta à porção 180 de passagem de by-pass 150. Aporção 180 de passagem de by-pass 150 se estende a partirdo adaptador superior 160 e através do adaptador inferior175 para permitir que uma passagem de by-pass 150 seconecte ao tubo capilar inferior 190. O adaptador inferior175 pode servir como um suspensor de coluna de tubulaçãopara suportar a tubo capilar inferior 190 e/ou qualquercoluna de tubulação.

Na modalidade mostrada, a porção de passagem de by-pass 150 que é co-extensiva com a WRSCSSV 170 é direcionadaexternamente ao furo de WRSCSSV 170, de modo a não impedira atuação de qualquer membro de fechamento de WRSCSSV 170.Um benefício adicional de uma configuração como essa é queuma WRSCSSV padronizada 170 pode ser usada, já que nenhumamodificação na WRSCSSV 170, em si, é requerida. Uma linhade controle (não mostrada), para atuação da WRSCSSV 170,pode ser de qualquer tipo ou configuração conhecido natécnica.

A passagem de by-pass (150, 180) pode ser qualquerconduto adequado para o fluxo de fluidos incluindopassagens ou percursos usinados para ferramentas, tubulaçãocapilar, tubos, tubulação metálica, tubulação não metálicaou similares. A tubulação capilar superior 105, a tubulaçãocapilar inferior 190 e a passagem de by-pass (150, 180)podem ser um conduto único, se assim desejado.

A modalidade da Fig. 1 é um exemplo de uma instalaçãode uma WRSCSSV 170 existente retroadaptada (por exemplo,melhorada) com o kit de passagem de by-pass para manutençãoda operação da WRSCSSV 170, enquanto se permite uma injeçãode fluido independentemente da posição de qualquer membrode fechamento da WRSCSSV 170. As passagens de by-pass 150 e180 permitem uma injeção continua de um fluido no furo depoço abaixo da válvula de segurança, sem comprometimento daoperação da WRSCSSV 170 e sem necessitar a remoção datubulação de produção e/ou da TRSCSSV 125 para instalaçãode um by-pass.

A Fig. 2A descreve uma outra modalidade de um kit depassagem de by-pass para melhoria de uma WRSCSSV 270, antesda montagem com a WRSCSSV 270. Qualquer porção de conjuntode WRSCSSV melhorada, incluindo a WRSCSSV 270 em si, podeincluir uma obturação para vedação da WRSCSSV melhorada auma superfície adjacente. Conforme mostrado, uma obturaçãosuperior 23 0 pode ser disposta circunferencialmente noexterior do mandril de travamento 22 0 para formar um selocontra o lado da tubulação de furo de poço ou a TRSCSSVexistente, quando instalada. O mandril de travamento 220inclui uma passagem de by-pass 250 para conexão à passagemde by-pass 255 contida no e/ou se estendendo adjacente aotubo espaçador 24 0. O tubo espaçador 24 0 pode ser dequalquer tamanho apropriado para uma dada configuração depoço para se garantir que a WRSCSSV 270 seja instalada emuma localização desejada. O tubo espaçador 24 0 é conectadoentre o mandril de travamento 220 e o adaptador superior260. O adaptador superior 260 pode conectar a passagem deby-pass de tubo espaçador 255 no tubo espaçador 24 0 àpassagem de by-pass 280. A passagem de by-passpreferencialmente é externa à WRSCSSV 270, permitindo o usode qualquer WRSCSSV padronizada, sem modificação do corpoda WRSCSSV, o que pode permitir a evitação de um novoprojeto e a certificação de uma nova WRSCSSV que contém umapassagem de by-pass integral.

Embora a presente invenção seja especialmente adequadapara uma passagem de by-pass 280 externa à WRSCSSV, alguémde conhecimento comum na técnica reconheceria que umaWRSCSSV contendo uma passagem de by-pass integral pode serusada. A passagem de by-pass externa 280 se estende entre oadaptador superior 260 e um adaptador inferior 275 parapermitir uma comunicação de fluido entre eles em pelo menosuma direção.

A Fig. 2B é a WRSCSSV 270 após um melhoramento com oscomponentes de kit da Fig. 2A. Preferencialmente, os furoslongitudinais do mandril de travamento 22 0, do tuboespaçador 240, do adaptador superior 260 e do adaptadorinferior 2 75 são de tamanho similar ao furo longitudinal daWRSCSSV 270, de modo a não impedirem o fluxo de qualquerfluido produzido através dali. Embora um injetor e umreceptáculo sejam ilustrados na extremidade proximal damodalidade das Fig. 2A a 2B, um tubo capilar superior podese conectar diretamente a qualquer porção de passagem deby-pass (280, 255) sem o uso de um injetor e de umreceptáculo. O conjunto de WRSCSSV melhorada da Fig. 2Bpode ser instalado em uma coluna de tubulação de produçãopor qualquer meio conhecido por alguém de conhecimentocomum na técnica e, como a passagem de by-pass (280, 255) édisposta com ele, a coluna de tubulação de produção nãorequer uma modificação e/ou remoção e inserção. Porexemplo, um vazamento em um by-pass o qual se estendeatravés da parede da tubulação de produção (não mostrada)pode levar a um vazamento no furo de poço (por exemplo,externo à tubulação de produção) em si, ao passo quequalquer vazamento na passagem de by-pass (280, 255)encontrado com a presente invenção pode ser contido dentroda tubulação de produção.

Com referência, agora, às Fig. 3-1 a 3-9, uma outramodalidade da presente invenção é mostrada. A passagem deby-pass (350, 380) permite a injeção de um fluido (348,382) em torno de uma WRSCSSV 370. O mandril de travamento320 pode ser posicionado em uma TRSCSSV 325, conformemostrado, mas não está limitado dessa forma. O mandril detravamento 320 trava a WRSCSSV melhorada (por exemplo, oconjunto de passagem de by-pass) ao perfil de travamento321 de TRSCSSV 325 através de cães de travamento 323.Durante uma operação normal, o fluido de injeção 348 podefluir através da passagem de by-pass (350, 380) no poço. Ofluxo de produção 352 pode subir através do espaço anularexterno formado entre o tubo capilar 305 e o furo daWRSCSSV 370. O mandril de travamento 320 pode ser seladodentro do furo da TRSCSSV 325 através de uma obturaçãosuperior 330 e conectado ao tubo espaçador 340. Umaobturação (330, 355) pode ser encaixada por qualquer meioconhecido na técnica. 0 tubo capilar superior 305 passaatravés do furo de mandril de travamento 32 0 e tuboespaçador 34 0 para manter a injeção através da passagem deby-pass (350, 380).

A extremidade distai de tubo capilar superior 305 éafixada a um injetor 335, o qual pode ser um stinger. 0injetor 33 5 é recebido de forma removível por umreceptáculo 33 7 localizado em uma extremidade proximal doadaptador superior 3 60. A porção de receptáculo deadaptador superior 3 60 é mostrada como uma peça em separadona Fig. 3-5, embora possa ser uma peça única, se desejado.

A localização do receptáculo 33 7 na WRSCSSV melhorada não écrítica, mas, preferencialmente, é montada a jusante domembro de fechamento 374 da WRSCSSV 370. O receptáculo deinjetor 33 7 contém pelo menos uma janela em comunicação coma passagem de by-pass 350 para se permitir a passagem defluido a partir do injetor 335 para a passagem de by-pass350, conforme mostrado mais prontamente na Fig. 3-5. Apassagem de by-pass 350 se estende através do adaptadorsuperior 360. A passagem de by-pass 350, então, se conectaà porção inferior de passagem de by-pass 380. Conformevisto nas Fig. 3-6 a 3-9, a passagem de by-pass 380 seestende externamente à WRSCSSV 37 0 para o adaptadorinferior 375.

O adaptador superior 3 60 ainda pode ser selado àsparedes do furo polido da TRSCSSV 325 com a obturaçãoinferior 355. A obturação superior 330 e a inferior 355podem ser posicionadas entre o furo da TRSCSSV 325 e oexterior da WRSCSSV melhorada, conforme mostrado, paraisolar em termos de fluido uma zona incluindo o membro defechamento 327 da TRSCSSV 325, por exemplo, se um mecanismode controle de TRSCSSV 325 tiver falhado, de modo a criarum vazamento de fluido de produção externo à TRSCSSV 325.

O adaptador superior 360 se conecta a uma WRSCSSV 370.

A porção de passagem de by-pass 3 50 com o adaptadorsuperior 3 60 se conecta a uma porção externa 380 depassagem de by-pass, mostrada como um tubo capilar com umaconexão de ferragem 373 em uma extremidade proximal domesmo. O fluido 348 flui através da passagem de by-pass 350para a passagem de by-pass 380. O fluido 348 na passagem deby-pass 380 deve ser referido como o fluido 382 (veja aFig. 3-7) e pode ser injetado no furo de poço enquanto semantém a segurança do furo de poço com o membro defechamento 374 de WRSCSSV 370 e sua coluna de potência 372.Embora um tubo capilar e uma conexão de ferragem sejammostrados, alguém de conhecimento comum na técnicaprontamente reconheceria que qualquer passagem de fluxo defluido adequada ou percurso e conexão apropriada podem serusados com a presente invenção. Na modalidade ilustrada, ofluido 382 pode ser injetado no furo de poço na zona seladaa partir da porção a jusante do membro de fechamento 374 deWRSCSSV 370 (isto é, tipicamente, a zona de produção)através da extremidade de passagem de by-pass 350, de modoque uma passagem de by-pass 380 e/ou um adaptador inferior375 não sejam requeridos.

O mecanismo de fechamento ou chapeleta 374 de WRSCSSV370 pode ser atuado por qualquer meio para se impedir ouparar o fluxo de produção 352, se desejado, por exemplo, seo poço se tornar pressurizado em excesso ou de outra formainseguro. Na modalidade ilustrada, a WRSCSSV 370 e atubulação de passagem de by-pass 380 são conectadas aoadaptador inferior 375. O adaptador inferior 375 podeprover proteção, por exemplo, proteção de um contato deesmagamento com o furo da TRSCSSV 325, e/ou prover suportepara o tubo capilar inferior 386. O adaptador inferior 375ainda inclui um retentor de tubulação ou suspensor 384 e umbocal de fluxo 395. O retentor de tubulação 384 podefuncionar para suspender um tubo capilar inferior 3 86abaixo do bocal de fluxo 395. A extremidade livre de tubocapilar inferior 386 pode se estender até qualquerprofundidade desejada para se permitir a dispersão dofluido injetado 382 abaixo da WRSCSSV 370 ou, maisespecificamente, a zona a montante do membro de fechamento374 da WRSCSSV 370. O bocal de fluxo opcional 395 podeajudar o fluxo de fluxo de produção 3 52 no furo seestendendo através da WRSCSSV melhorada das Fig. 3-1 a 3-9.

A Fig. 4A descreve uma modalidade alternativa em que aWRSCSSV melhorada 400 inclui um suspensor de stinger detubulação utilizado para se suspender a coluna de tubulação407. Em uma modalidade, a coluna de tubulação 407 é umacoluna de tubulação de velocidade. Os detalhes da válvulamelhorada 400 são similares àqueles mostrados emmodalidades prévias, exceto pelo fato de o adaptadorinferior (175 na Fig. 1, 275 nas Fig. 2A a 2B, 375 na Fig.3-7) ser modificado para incluir um suspensor de coluna detubulação. De modo similar, o bocal de fluxo opcional 395na Fig. 3-9 pode ser modificado para incluir um suspensorde coluna de tubulação para suspensão da coluna detubulação 4 07 para baixo pelo furo de poço.

Começando no topo, a Fig. 4A descreve uma plataformaem alto-mar 435. A plataforma em alto-mar 435 aindacompreende uma cabeça de poço 44 5 contendo uma linha defluxo de produção 4 50 para remoção dos fluidos produzidos477 do poço. Embora uma plataforma em alto-mar sejadescrita, alguém de conhecimento comum na técnicareconheceria que os conceitos são igualmente aplicáveis aqualquer outro tipo de poço. Além disso, o poço contém umaválvula mestra 44 0 que permite a injeção de um gás deelevação 454 a partir do reservatório 456 através docompressor 452. A válvula mestra 440 pode ser de qualquertipo, incluindo, mas não limitando, a válvula mestra dainvenção descrita no Pedido Provisório U.S. N° de Série60/595.137, depositado em 8 de junho de 2005 de JeffreyBolding e Thomas Hill intitulado "Wellhead Bypass Methodand Apparatus" e o Pedido de Patente U.S. N° de Sériedepositado em 8 de junho de 2006 de JeffreyBolding e Thomas Hill depositado intitulado "WellheadBypass Method and Apparatus", ambos incorporados aqui comoreferência.

A válvula mestra 44 0 é conectada à tubulação deprodução 410. A tubulação de produção 410 se estende abaixoda superfície da água 458 e é disposta em uma coluna derevestimento 430. Abaixo da linha de lama 460, uma válvulamelhorada 400 pode ser instada na tubulação de produção 410em um perfil de niple da tubulação de produção 410 e/ou daTRSCSSV 425. A tubulação capilar inferior 405 e a coluna detubulação de velocidade 4 07 assim são suspensas a partir daWRSCSSV melhorada 400, a qual tipicamente é ancorada noperfil de niple de tubulação de produção ou no perfil deniple de TRSCSSV 425, conforme mostrado aqui.

A formação de produção de hidrocarboneto 4 72 e asperfurações 480 permitem que um fluido produzido 477 flua apartir da formação 472. O fluxo de hidrocarbonetos (porexemplo, o fluido produzido 477) pode ser induzido por umaelevação de gás artificial injetada através do tubo capilarinferior 405. Embora não mostrado, a extremidade distai detubo capilar inferior 405 pode meramente se estender natubulação de produção 410, tipicamente até uma profundidadeadjacente às perfurações 480. Na modalidade ilustrada, aextremidade distai de tubo capilar inferior 405 se conectaa uma válvula de elevação de gás 475 afixada à coluna detubulação de velocidade 407. Assim configurada, o gásinjetado flui através da coluna de tubulação de velocidade407 e ajuda na elevação de fluidos produzidos 477 atravésda coluna de tubulação 407 e através da WRSCSSV melhorada400 para o furo de tubulação de produção 410. Emborajanelas sejam ilustradas na extremidade distai da WRSCSSVmelhorada 400, nesta modalidade elas não são requeridas epodem ser fechadas, de modo que os fluidos produzidos 477fluam através da coluna de tubulação de velocidade 407 paraa WRSCSSV melhorada 400, para fora das janelas naextremidade proximal de WRSCSSV melhorada 400, através datubulação de produção 410 e para fora da linha de fluxo eprodução 450.

A válvula de elevação de gás 475 controla o fluxo degás injetado através do tubo capilar inferior 405. Como apassagem de by-pass (não mostrada) permite que a operaçãodo membro de fechamento (por exemplo, um disco dechapeleta) de uma WRSCSSV melhorada 400 seja mantida, umoperador pode injetar gás independentemente da posição domembro de fechamento, para ajudar na elevação de fluidosproduzidos 477 através da coluna de velocidade 407 via apassagem de by-pass (não mostrada) da WRSCSSV melhorada400. Embora uma elevação de gás seja descrita na Fig. 4,alguém de conhecimento comum na técnica reconheceria que apresente invenção pode ser usada como um suspensor decoluna de velocidade enquanto se injetam outros fluidos,tais como tensoativos, inibidores de incrustação, produtosquímicos de controle de corrosão, etc.

Embora a Fig. 4A descreva o fluido produzido 477fluindo para a coluna de tubulação de velocidade 4 07 e ofluido produzido 4 77 no espaço anular externo formado entrea coluna de velocidade 407 e a tubulação de produção 410fluindo para as janelas opcionais na extremidade distai deWRSCSSV melhorada 400, alguém de conhecimento comum natécnica reconhecerá que qualquer percurso de fluxo (porexemplo, janelas opcionais e coluna de tubulação develocidade 4 07) pode ser usado e não está limitado àutilização de ambos, conforme mostrado. 0 perfil menor decoluna de tubulação de velocidade 407, se comparado com atubulação de produção 410 e/ou a injeção de gás podeaumentar a velocidade anular de fluxo de produção e, assim,a produção.

Uma modalidade alternativa é descrita no suplemento daFig. 4B, onde o tubo capilar inferior 406 se estende nofuro da coluna de tubulação de velocidade 407, em oposiçãoa se estender externamente à coluna de tubulação develocidade 4 07, conforme mostrado na Fig. 4A. A WRSCSSVmelhorada 4 00, por exemplo, o adaptador inferior e/ou acoluna de tubulação de velocidade 407 podem ser modificadospara redirecionamento do fluido injetado através da colunade tubulação de velocidade 4 07. Na Fig. 4B, o tubo capilarinferior 4 06 é redirecionado para o furo da coluna detubulação de velocidade 407. Esta modalidade pode ser usadase tubos concêntricos forem desejados, por exemplo, paraevitação de danos ao tubo capilar inferior 4 06 peloalojamento dele dentro da coluna de tubulação de velocidade407. Tubos concêntricos podem ser formados como um conjuntounitário. A modalidade de tubos concêntricos da Fig. 4Bpermite a mesma operação que a modalidade na Fig. 4A, semrequerer dois tubos de injeção e de velocidade em separado.

A Fig. 5 descreve uma modalidade alternativa em que aWRSCSSV melhorada 500 inclui um suspensor de tubulação parasuspensão de uma coluna de tubulação de velocidade 507 sema injeção de gás ou de outros fluidos. Os detalhes daválvula melhorada 500 são similares àqueles mostrados nasmodalidades prévias, embora nenhuma tubulação capilarsuperior ou inferior seja instalada. Em uma modalidade, aWRSCSSV melhorada 500 inclui um mandril de travamento, umapassagem de by-pass que se estende entre um adaptadorsuperior e um inferior, onde o adaptador inferior inclui umsuspensor de coluna de tubulação.

Começando no topo, a Fig. 5 descreve uma plataforma emalto-mar 535 que inclui uma cabeça de poço 545 contendo umalinha de fluxo de produção 550 para remoção dos fluidosproduzidos 577 a partir do poço. Embora uma plataforma emalto-mar seja descrita, alguém de conhecimento comum natécnica reconheceria que os conceitos são igualmenteaplicáveis a qualquer outro tipo de poço. A válvula mestra540 é conectada à tubulação de produção 510. A tubulação deprodução 510 se estende abaixo da superfície da água 558 eé protegida pelo revestimento 530. Abaixo da linha de lamaou do leito do mar 560, uma WRSCSSV melhorada 500 éinstalada na tubulação de produção 510 em um perfil deniple, por exemplo, um perfil de niple na tubulação deprodução 510 ou em uma TRSCSSV 525. A coluna de tubulaçãode velocidade 507 é suspensa a partir de um suspensor decoluna de tubulação conectado à WRSCSSV melhorada 500.

A formação de produção de hidrocarboneto 572 e asperfurações 580 permitem que o fluido produzido 577 flua apartir da formação 572. O fluxo pode ser elevado portécnicas padronizadas conhecidas na arte, tal como umaelevação de gás através da coluna de tubulação develocidade 507 e para cima através da válvula melhorada 500para a tubulação de produção 510. Uma bomba 512 e uma linhade controle hidráulico 515 se conectam ao membro defechamento da WRSCSSV melhorada 500, para se permitir umaatuação do mesmo.

Embora a Fig. 5 descreva um fluido de produção 577fluindo para a coluna de tubulação de velocidade 507 e ofluido de produção 577 no espaço anular externo formadoentre a coluna de velocidade 507 e a tubulação de produção510 fluindo para as janelas opcionais na extremidade distaide WRSCSSV melhorada 500, alguém de conhecimento comum natécnica reconhecerá que qualquer percurso de fluxo (porexemplo, janelas opcionais e coluna de tubulação develocidade 507) pode ser usado, e não está limitado àutilização de ambas, conforme mostrado. O perfil menor decoluna de tubulação de velocidade 407, se comparado com atubulação de produção 410 e/ou a injeção de gás podeaumentar a velocidade anular de fluxo de produção.

Numerosas modalidades e alternativas das mesmas forammostradas. Embora a exposição acima inclua o que seacredita que seja o melhor modo na realização da invenção,conforme contemplado pelos inventores, nem todas asalternativas possíveis foram mostradas. Por essa razão, oescopo e a limitação da presente invenção não devem estarrestritos à exposição acima, mas, ao invés disso, devem serdefinidos e construídos pelas reivindicações em apenso.

Claims (43)

O que é reivindicado:

1. Kit para melhoria de uma válvula de segurança desubsuperfície controlada na superfície recuperável com cabode aço para injeção de um fluido de melhoria de produção,enquanto se mantém a operabilidade da válvula de segurançade subsuperfície controlada na superfície recuperável comcabo de aço, caracterizado pelo fato de compreender:um adaptador superior conectado a um mandril detravamento e adaptado para conexão a uma extremidadeproximal da válvula de segurança de subsuperfíciecontrolada na superfície recuperável com cabo de aço;um adaptador inferior adaptado para conexão a umaextremidade distai da válvula de segurança de subsuperfíciecontrolada na superfície recuperável com cabo de aço; euma passagem de by-pass que se estende entre osadaptadores superior e inferior permitindo uma comunicaçãode fluido em torno da válvula de segurança de subsuperfíciecontrolada na superfície recuperável com cabo de aço.

2. Kit, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de o adaptador inferior ainda compreender umsuspensor de coluna de tubulação.

3. Kit, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de a passagem de by-pass ser externa à válvula desegurança de subsuperfície controlada na superfícierecuperável com cabo de aço.

4. Kit, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de ainda compreender um tubo espaçador dispostoentre o adaptador superior e o mandril de travamento.

5. Kit, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de pelo menos um dentre o adaptador superior, omandril de travamento e o adaptador inferior aindacompreender uma obturaçao para vedar pelo menos um referidodentre o adaptador superior, o mandril de travamento e oadaptador inferior para um furo de poço.

6. Kit, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de a passagem de by-pass ainda compreender umaválvula de retenção.

7. Kit, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de ainda compreender um tubo capilar superiorconectado ao adaptador superior, o tubo capilar superior emcomunicação com a passagem de by-pass.

8. Kit, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de ainda compreender um receptaculo do adaptadorsuperior recebendo de forma removível um injetor dispostoem uma extremidade distai de um tubo capilar superior, oreceptaculo em comunicação com a passagem de by-pass.

9. Kit, de acordo com a reivindicação 1, caracterizadopelo fato de ainda compreender um tubo capilar inferiorconectado ao adaptador inferior, o tubo capilar inferior emcomunicação de fluido com a passagem de by-pass.

10. Kit, de acordo com a reivindicação 9,caracterizado pelo fato de o tubo capilar inferior aindacompreender uma válvula de elevação de gás.

11. Kit, de acordo com a reivindicação 7,caracterizado pelo fato de ainda compreender um tubocapilar inferior conectado ao adaptador inferior, o tubocapilar inferior em comunicação de fluido com a passagem deby-pass.

12. Kit, de acordo com a reivindicação 11,caracterizado pelo fato de o tubo capilar inferior aindacompreender uma válvula de elevação de gás.

13. Kit, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de a passagem de by-passcompreender um tubo capilar.

14. Kit, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de ainda compreender a válvula desegurança de subsuperfície controlada na superfícierecuperável com cabo de aço.

15. Método de melhoria de uma válvula de segurança desubsuperfície controlada na superfície recuperável com cabode aço, caracterizado pelo fato de compreender:a conexão de um adaptador superior a uma extremidadeproximal da válvula de segurança de subsuperfíciecontrolada na superfície recuperável com cabo de aço;a conexão de um adaptador inferior a uma extremidadedistai da válvula de segurança de subsuperfície controladana superfície recuperável com cabo de aço; ea provisão de uma passagem de by-pass que se estendeentre os adaptadores superior e inferior.

16. Método, de acordo com a reivindicação 15,caracterizado pelo fato de a passagem de by-pass serexterna à válvula de segurança de subsuperfície controladana superfície recuperável com cabo de aço.

17. Método, de acordo com a reivindicação 15,caracterizado pelo fato de ainda compreender a conexão deum mandril de travamento ao adaptador superior.

18. Método, de acordo com a reivindicação 17,caracterizado pelo fato de ainda compreender a disposiçãode um tubo espaçador entre o mandril de travamento e oadaptador superior.

19. Método, de acordo com a reivindicação 18,caracterizado pelo fato de o tubo espaçador aindacompreender um receptaculo que recebe de forma removível uminjetor disposto em uma extremidade distai de um tubocapilar superior, o receptaculo em comunicação com apassagem de by-pass.

20. Método, de acordo com a reivindicação 15,caracterizado pelo fato de a passagem de by-passcompreender um tubo capilar.

21. Método, de acordo com a reivindicação 15,caracterizado pelo fato de a passagem de by-pass aindacompreender uma válvula de retenção.

22. Método, de acordo com a reivindicação 15,caracterizado pelo fato de ainda compreender a conexão deum tubo capilar superior ao adaptador superior, o tubocapilar superior em comunicação de fluido com a passagem deby-pass.

23. Método, de acordo com a reivindicação 15,caracterizado pelo fato de ainda compreender a conexão deum tubo capilar inferior ao adaptador inferior, o tubocapilar inferior em comunicação de fluido com a passagem deby-pass.

24. Método, de acordo com a reivindicação 15,caracterizado pelo fato de ainda compreender a conexão deum suspensor de tubulação ao adaptador inferior.

25. Método de injeção de um fluido de melhoria deprodução em um poço, enquanto se mantém a operação de umaválvula de segurança de subsuperfície controlada nasuperfície recuperável com cabo de aço melhorada,caracterizado pelo fato de compreender:a conexão de um adaptador superior a uma extremidadeproximal de uma válvula de segurança de subsuperfíciecontrolada na superfície recuperável com cabo de aço;a conexão de um adaptador inferior a uma extremidadedistai da válvula de segurança de subsuperfície controladana superfície recuperável com cabo de aço;a provisão de uma passagem de by-pass que se estendeentre os adaptadores inferior e superior e externa àválvula de segurança de subsuperfície controlada nasuperfície recuperável com cabo de aço para a formação daválvula de segurança de subsuperfície controlada nasuperfície recuperável com cabo de aço melhorada;a conexão de um tubo capilar superior ao adaptadorsuperior, o tubo capilar superior em comunicação com apassagem de by-pass;a inserção da válvula de segurança de subsuperfíciecontrolada na superfície recuperável com cabo de açomelhorada em um furo de poço;a vedação da subsuperfície controlada na superfícierecuperável com cabo de aço melhorada ao furo de poço comuma obturação; ea injeção do fluido de melhoria de produção no furo depoço abaixo da válvula de segurança através do tubo capilarsuperior e da passagem de by-pass.

26. Método, de acordo com a reivindicação 25,caracterizado pelo fato de o fluido de melhoria de produçãoser um tensoativo.

27. Método, de acordo com a reivindicação 25,caracterizado pelo fato de o fluido de melhoria de produçãoser um agente de formação de espuma.

28. Método, de acordo com a reivindicação 25,caracterizado pelo fato de o fluido de melhoria de produçãoser um desemulsificante.

29. Método, de acordo com a reivindicação 25,caracterizado pelo fato de o fluido de melhoria de produçãoser um inibidor de precipitado diamantóide.

30. Método, de acordo com a reivindicação 25,caracterizado pelo fato de o fluido de melhoria de produçãoser um inibidor de asfaltina.

31. Método, de acordo com a reivindicação 25,caracterizado pelo fato de o fluido de melhoria de produçãoser um inibidor de deposição de parafina.

32. Método, de acordo com a reivindicação 25,caracterizado pelo fato de o fluido de melhoria de produçãoser um inibidor de precipitação de sal.

33. Método, de acordo com a reivindicação 25,caracterizado pelo fato de o fluido de melhoria de produçãoser um produto químico de controle de corrosão.

34. Método, de acordo com a reivindicação 25,caracterizado pelo fato de o fluido de melhoria de produçãoser um gás de elevação artificial.

35. Método, de acordo com a reivindicação 25,caracterizado pelo fato de ainda compreender:a conexão de um tubo capilar inferior ao adaptadorinferior, o tubo capilar inferior em comunicação com apassagem de by-pass; ea injeção do fluido de melhoria de produção no furo depoço abaixo da válvula de segurança de subsuperfíciecontrolada na superfície recuperável com cabo de açomelhorada através do tubo capilar superior, da passagem deby-pass e do tubo capilar inferior.

36. Método, de acordo com a reivindicação 35,caracterizado pelo fato de ainda compreender a conexão deuma válvula de elevação de gás ao tubo capilar inferior.

37. Método, de acordo com a reivindicação 25,caracterizado pelo fato de ainda compreender a suspensão deuma coluna de tubulação a partir de um suspensor detubulação conectado ao adaptador inferior.

38. Método, de acordo com a reivindicação 37,caracterizado pelo fato de ainda compreender a disposiçãode um mandril de travamento conectado ao adaptador superiorera um perfil de niple do furo de poço.

39. Método, de acordo com a reivindicação 37,caracterizado pelo fato de a coluna de tubulação ser umacoluna de tubulação de velocidade.

40. Método, de acordo com a reivindicação 39,caracterizado pelo fato de ainda compreender o fluxo de umfluido produzido através de um espaço anular formado entrea coluna de tubulação de velocidade e o furo de poço.

41. Método, de acordo com a reivindicação 39,caracterizado pelo fato de ainda compreender o fluxo de umfluido produzido através da coluna de tubulação develocidade.

42. Método, de acordo com a reivindicação 39,caracterizado pelo fato de ainda compreender:a conexão de um tubo capilar inferior ao adaptadorinferior, o tubo capilar inferior se estendendo dentro dacoluna de tubulação de velocidade e em comunicação com apassagem de by-pass,• ea injeção do fluido de melhoria de produção no furo depoço abaixo de uma extremidade distai da coluna detubulação de velocidade através do câmara de trabalhosuperior, da passagem de by-pass e do tubo capilarinferior.

43. Método, de acordo com a reivindicação 35,caracterizado pelo fato de ainda compreender:a conexão de uma válvula de elevação de gás a umaextremidade distai do tubo capilar inferior; ea injeção do fluido de melhoria de produção no furo depoço abaixo da válvula de segurança de subsuperfíciecontrolada na superfície recuperável com cabo de açomelhorada através do tubo capilar superior, da passagem deby-pass, do tubo capilar inferior e da válvula de elevaçãode gás.