BRPI0911365B1

BRPI0911365B1 - sistemas e métodos de perfuração submarina

Info

Publication number: BRPI0911365B1
Application number: BRPI0911365A
Authority: BR
Inventors: Fossli Borre
Original assignee: Enhanced Drilling As; Ocean Riser Systems As
Priority date: 2008-04-04
Filing date: 2009-04-06
Publication date: 2019-10-22
Also published as: US20140144703A1; EP3425158A1; EA201001534A1; EP2281103A1; EP3696373A1; EP3425158B1; AU2009232499A1; BR122019001114B1; US9816323B2; US9222311B2; WO2009123476A1; US20110100710A1; AU2009232499B2; US8640778B2; BRPI0911365A2; EP2281103B1; EA019219B1; EP2281103A4; US20160076306A1

Abstract

sistemas e métodos de perfuração submarina a presente invenção refere-se a um método e sistema de perfuração submarina para controlar a pressão do fluido de perfuração, em que o fluido de perfuração é bombeado para dentro do poço através de uma coluna de perfuração e reconduzido de volta através do anel entre a coluna de perfuração e a parede de poço. a pressão do fluido de perfuração é controlada drenando-se o fluido de perfuração para fora do riser (8) ou bop (6) a um nível entre um leito de mar e a água do mar, a fim de ajustar a queda hidrostática do fluido de perfuração. o fluido e o gás de perfuração drenados são separados em um separador submarino (28), onde o gás é escoado para a superfície através de um tubo de escoamento (39), e o fluido é bombeado para a superfície via bomba (40).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para SISTEMAS E MÉTODOS DE PERFURAÇÃO SUBMARINA.

[001] A presente invenção refere-se a sistemas, métodos e arranjos para perfurar poços submarinos enquanto sendo capazes de controlar e regular pressões de poços anulares em operações de perfuração e em procedimentos de controle de poços. Mais especificamente a invenção resolve ainda vários problemas básicos encontrados em perfuração convencional e com outras técnicas anteriores quando encontrando pressão maior do que a esperada em formações do subsolo. Estas estão relacionadas a aumentos da pressão no orifício de um poço e na superfície quando circulando para fora os influxos de hidrocarboneto e de gás. A intenção da invenção é ser capaz de regular eficazmente as pressões no parede de poço mais eficazmente com perfuração e quando efetuando conexões de canos de perfuração, e, também, sendo capaz de manipular os eventos de controle do poço devido a assim chamada condição equilibrada, com pressão mínima ou nenhuma pressão na superfície, tornando estas operações seguras e mais eficazes do que antes. Será mostrado que refluxos de gás podem ser manipulados eficientemente e seguramente sem ter que fechar quaisquer elementos de barreira (BOP's) no leito do mar ou na superfície.

Antecedentes [002] A perfuração em águas profundas ou perfuração através de reservatórios esgotados é um desafio devido à margem estreita entre a pressão nos poros e a pressão nas fraturas. A margem estreita implica na frequente instalação de revestimentos, e restringe a circulação de lama devido à pressão friccional no anel. A baixa taxa de fluxo reduz a velocidade de perfuração e causa problemas com o transporte dos cascalhos na perfuratriz no poço.

[003] Normalmente, duas barreiras de pressão independentes

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2/25 entre o reservatório e arredores são requeridas. Em uma operação de perfuração no leito do mar, normalmente, a barreira de pressão primária é a coluna de fluido de perfuração (lama) no poço e na Segurança contra Erupção (BOP) conectado à cabeça do poço como a barreira secundária.

[004] As operações de perfuração flutuantes são mais críticas comparadas à perfuração a partir de plataformas suportadas no fundo, uma vez que o navio está se movendo devido o vento, ondas e correntes marinhas. Além disso, em perfuração offshore a cabeça de poço de alta pressão e o BOP são colocados no ou próximos do leito do mar. Uma sonda de perfuração na superfície da água é conectada ao BOP submarino e à cabeça de poço de alta pressão com um riser de perfuração marinha contendo o fluido de perfuração que transportará a formação perfurada para a superfície e proverá a barreira de pressão primária. Este riser de perfuração marinha é normalmente definido como um riser de perfuração marinha de baixa pressão. Devido ao grande tamanho deste riser, (normalmente entre 35,56 cm a 53,34 cm (14 polegadas a 21 polegadas) de diâmetro) ele tem um requisito de classificação de pressão interna mais baixa do que a classificação da pressão interna para o BOP e a cabeça de poço de baixa pressão (HP). Portanto, quanto menores em diâmetro, os canos com classificações de pressão interna alta estão correndo paralelos a e sendo fixados ao furo principal do riser de perfuração marinha de pressão mais baixa, como tubos HP tendo classificação de pressão interna igual ao BOP de alta pressão e à cabeça de poço. Estes tubos de alta pressão são necessários porque se o gás de alta pressão no subsolo entrará no parede de poço, altas pressões na superfície serão requisitadas para serem capazes de transportar este gás para fora do poço de um modo controlado. A razão para os tubos de alta pressão são os métodos e procedimentos necessários até agora sobre como os gases são

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3/25 transportados (circulados) para fora de um poço sob pressão no orifício de fundo constante. Até agora não foi possível seguir estes procedimentos utilizando e expondo o riser de perfuração marinha principal com classificações de baixa pressão destas pressões. A formação da circulação de influxo do furo de fundo/abertura deve ser realizada através de tubos auxiliares de alta pressão.

[005] Além destes tubos de alta pressão, deveria haver um terceiro tubo conectado ao interior do riser de perfuração principal na extremidade inferior do riser. Este tubo é frequentemente chamado de tubo reforçador de riser. Este tubo é normalmente usado para bombear o fluido ou líquidos de perfuração dentro do orifício principal do riser para estabelecer um laço de circulação de modo que os fluidos possam ser circulados no riser de perfuração marinha e, além disso, para a circulação ascendente do cano da perfuratriz ascendente até o anel da cabeça de poço e o riser para a superfície. O riser de perfuração é conectado ao BOP submarino com um pacote desconectado do riser controlado remotamente muitas vezes definido como o pacote desconectado do riser (RDP). Isto significa que se a sonda perde sua posição, ou por razões climáticas, o riser pode ser desconectado do BOP submarino de modo que o poço pode ser agarrado e fechado pelo BOP submarino e a sonda sendo capaz de sair do local de perfuração ou ficar livre para se mover sem ser submetida a limitações de equipamento de modo que o posicionamento ou limitação ao comprimento no curso na junta de deslizamento do riser. Geralmente, ao se perfurar um poço offshore de uma sonda de flutuação ou Unidade Móvel de Perfuração Offshore (MODU), uma assim chamada margem do riser é desejada. Uma margem do riser significa que, se o riser for desconectado, a pressão hidrostática da lama de perfuração no parede de poço e a pressão da água do mar acima do BOP submarino são suficientes para manter um superequilíbrio contra a pressão de fluido na

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4/25 formação exposta do subsolo. (Ao se desconectar o riser de perfuração marinha do BOP submarino, a cabeça hidrostática do fluido de perfuração no parede de poço e a cabeça hidrostática da água do mar deveriam ser iguais ou maiores do que a pressão nos poros da formação no orifício aberto para obter uma margem do riser). A margem do riser, no entanto, é difícil de obter, particularmente em águas profundas. Na maioria dos casos, não é possível devido às baixas margens de perfuração (diferença entre a pressão nos poros da formação e a resistência da formação do subsolo exposta à pressão hidrostática ou hidrodinâmica causadas pelo fluido de perfuração).

[006] Os métodos de perfuração com pressão controlada (MDP) são introduzidos para reduzir alguns dos problemas acima mencionados. Um método de MDP é o Sistema de Retorno do Riser Inferior (LRRS). Tais sistemas são explicados nas patentes PCT/NO02/00317 e NO 318220. Outros sistemas de referência anteriores são US 6.454.022, US 4.291.772, US 4.046.191, US 6.454.022.

[007] Estes novos sistemas e métodos melhoram particularmente o controle do poço e os procedimentos de controle de poço quando perfurando com tais sistemas e permitem uma regulação rápida das pressões anulares durante as conexões do tubo da perfuratriz. Quando um gás está entrando no parede de poço em alguma profundidade, normalmente no fundo, a razão é que a pressão hidrostática ou hidrodinâmica dentro do parede de poço, devido a lama de perfuração é mais baixa do que a pressão de fluido no espaço dos poros da formação sendo penetrada. Se as requerentes assumem agora que o fluido de perfuração que entra no parede de poço é mais leve do que o fluido de perfuração (lama) no poço. Isto terá certas implicações. Na maioria dos casos, os hidrocarbonetos (óleo e gás) têm uma gravidade específica mais baixa (densidade) do que o fluido de perfuração no

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5/25 parede de poço. Dependendo da quantidade de moléculas de carbono, da pressão e da temperatura, a densidade do gás em profundidade estará na faixa de tipicamente 0,1 a 0,25 SG. Comparado ao fluido de perfuração que pode estar na faixa de gravidade específica entre 0,78 (sg) (óleo de base) a 2,5 (salmoura pesada). Em operações de perfuração convencionais o riser de perfuração é carregado com um fluido de perfuração que está derramando sobre o topo em um nível fixo (tubo de fluxo) e normalmente a alimenta gravidade em uma planta de processo de lama (não mostrada) e nos tanques de lama (figura 1) na instalação de perfuração sobre a superfície. No entanto, outra técnica anterior sugere que o riser poderia ser ajustado com um líquido mais leve do que a lama de perfuração, tal como a água do mar. Isto é considerado por Beynet, US 4.291.772, em que o líquido de peso leve no riser é conectado a um tanque com um sensor de nível. No entanto, Beynet é diferente em que ele tem uma bomba que mantém uma interface constante de fluido de peso leve e lama pesado e usa uma bomba para transferir o fluido de perfuração e a formação do navio e a planta de processo de lama. Portanto, o efeito será o mesmo quando ocorre o refluxo de gás. O gás leve ocupará certo comprimento do parede de poço entre a formação e a coluna de perfuração/montagem de furo no fundo do poço. Quando certo volume de gás com densidade leve ocupa certo comprimento ou altura vertical do parede de poço, o fluido mais pesado (lama ou água) está sendo empurrado para fora do topo do riser/poço, de modo que ele pode não mais exercer uma pressão para o fundo do orifício. Quanto mais gás está indo para dentro do poço, mais fluido está sendo deslocado para fora do poço no topo. À medida que o influxo da formação é normalmente mais leve do que o fluido de perfuração ocupando o espaço antes, o resultado será que a pressão no fundo do poço se tornará mais baixa e mais baixa e deste modo acelerando o desequilíbrio entre a pressão no parede de poço e

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6/25 a pressão nos poros da formação. Este processo precisa ser contido, portanto a necessidade para uma segurança contra erupção que pode conter este desequilíbrio e fecha/interrompe o fluido a partir da formação do subsolo. Como um resultado dos fluidos mais leves (hidrocarboneto/influxo de gás) ocupando certa altura no parede de poço, o poço será, portanto, fechado com uma pressão no poço abaixo do fundo BOP submarino (15 na figura 1b) e na linha de estrangulamento (11 na figura 1b) correndo a partir do BOP submarino para a superfície, onde a pressão é contida por uma válvula de regulação de pressão fechada (restrição de circulação) (60 na figura 1 b). Agora, se o poço é fechado com certa quantidade de gás no fundo do poço, haverá uma pressão no topo do poço. A ampliação desta pressão dependerá de vários fatores. Estes fatores podem ser: 1) a altura vertical da coluna de gás, 2) a diferença em pressão hidrostática a partir da lama de perfuração e a pressão nos poros na formação antes do influxo de gás e 3) a profundidade vertical onde o gás está localizado e vários outros fatores. Será suposto agora que o gás ocupa certa altura a partir do fundo do poço para certa altura no orifício (uma bolha de gás). O BOP é fechado no fundo do poço com a linha de estrangulamento (11 na figura 1b) aberta para a válvula de distribuição de restrição de circulação no navio de perfuração (60 na figura 1b). A pressão medida na superfície dependerá dos fatores mencionados acima. Se este gás é deixado como uma bolha e porque o gás é mais leve do que a lama (líquido), o gás começará a migrar para cima (supondo que é um poço vertical ou moderadamente desviado da vertical). Se esta migração de gás é deixada acontecer sem permitir que o gás se expanda, poderia ser catastrófico uma vez que a pressão no fundo do poço poderia ser transferida para a superfície com o gás. O efeito combinado poderia ser sempre uma pressão crescente do fundo do poço e na extensão em que ela poderia fraturar a formação e, possivelmente, causar um erupção no

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7/25 subsolo. Isto não pode ser deixado acontecer. Agora, se o gás se move até o orifício tanto por separação por gravidade como sendo bombeado para fora do orifício em um procedimento de controle de poço convencional, ele precisa ser deixado expandir. A lama mais pesado precisa ser retirado do poço no topo e substituído com uma pressão de superfície ainda mais alta para compensar a lama pesado que esteja sendo trocado com o gás mais leve que agora ocupa uma parte ainda maior do parede de poço. Na realidade, a pressão na superfície continuará a aumentar até o gás alcançar a superfície e então sendo substituído pela lama pesado que esteja sendo injetado no poço através da coluna de perfuração. A pressão na superfície não desaparecerá até o anel completo de o poço estar carregado com uma lama suficientemente pesado que equilibrará a pressão nos poros na formação e que não há mais nenhum influxo de gás presente no poço. [008] Com esta nova invenção, enquanto se permite que o gás seja separado a partir do fluido de perfuração/lama dentro do riser de perfuração marinha ou em um tubo/conduite auxiliar separado e que o nível de fluido de perfuração inicial seja suficientemente baixo como indicado na figura 6, será possível circular para fora um refluxo de gás sob pressão de orifício de fundo constante sob refluxo de gás (igual a ou acima da pressão da formação) sem aplicar qualquer pressão ao riser de perfuração ou a linha de estrangulamento ou restrição de circulação na superfície. Isto pode ser visto a partir da figura 6. Certa quantidade de gás (gás 1) entra no parede de poço e ocupa uma certa altura. Esta empurra o nível de fluido de perfuração/lama para uma nova altura (nível 1). Um gás é circulado para fora sob pressão no parede de poço constante bombeando a lama de perfuração para baixo do cano da perfuratriz e até o anel do cano da perfuratriz/parede de poço, a bolha de gás é transportada para mais acima do poço (gás 2) onde o gás expandirá devido a uma pressão mais baixa. Isto aumenta o volume e,

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8/25 portanto, empurra o fluido de perfuração no riser para um novo nível (nível 2). Como a circulação progride (gás 3), a ocupação será ainda mais alta e o volume ainda maior, portanto, empurra o nível do riser de lama para o nível 3. Isto continuará até o gás ser separado no riser e ventilado para a superfície sob pressão atmosférica. Um gás é separado e o fluido pesado está tomando seu lugar, o nível novamente cairá de volta ao nível original (nível 0) ou ligeiramente mais acima para prevenir novo gás a partir da entrada do parede de poço. Deste modo é possível circular para fora um influxo de gás de formações mais profundas na pressão constante do parede de poço sem observar ou aplicar a pressão à superfície ou sem ter que fechar quaisquer válvulas ou elementos de BOP no sistema. Isto melhorará grandemente a segurança da operação e reduzirá os requisitos de pressão dos risers e outros equipamentos e pode ser efetuado dinamicamente sem qualquer interrupção no processo de perfuração ou na atividade de bombeamento/circulação. A pressão no parede de poço é simplesmente mantida constante com a regulação do nível de lama líquido dentro do riser de perfuração marinha.

[009] Uma variação para este método e processamento é bombear os influxos até o anel do parede de poço para uma altura próxima ao leito do mar ou saída do riser, então encerrar o processo de bombeamento completamente ou a uma taxa muito baixa, enquanto ajustando o nível de lama em conformidade para manter a pressão do orifício de fundo constante, igual a ou ligeiramente acima da pressão de poro máxima e deixar o influxo levantar por separação de gravidade sob pressão de parede de poço constante sem a necessidade de qualquer interferência do processo. Isto pode ser um aperfeiçoamento para outros processos de controle bem-conhecidos uma vez que a experiência mostra que pode ser muito difícil manter a pressão de parede de poço constante, então o gás alcança a superfície e o gás

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9/25 precisa ser trocado com lama e regulação de pressão no parede de poço.

Sistema de Perfuração com Flutuamento Convencional [0010] A figura 1a ilustra um arranjo típico para perfuração marinha a partir de um flutuador. A lama é recirculado a partir de tanques de lama 1 localizados no navio de perfuração, através das bombas de sonda 2, coluna de perfuratriz 3, broca de perfuratriz 4 e retornado ao anel do parede de poço 5, através do BOP marinho 6 localizado no leito do mar, o Pacote Inferior do Riser Marinho (LMRP) 7, riser de perfuração marinha 8, junta telescópica 9 antes de retornar o sistema de processamento de lama através do tubo de fluxo 17 por gravidade para dentro da planta do processo de lama (separando os sólidos do lama de perfuração não mostrado) e para dentro dos tanques de lama 1 para recirculação. Uma linha de intensificação de carga 10 é usado para aumentar o fluxo de retorno e para melhorar o transporte de acessórios da perfuratriz no riser de perfuração marinha de diâmetro grande. A linha de estrangulamento de alta pressão 11 e a linha de matar 12 são usados para procedimentos de controle de poço. O BOP tem tipicamente gavetas de tubo variáveis 13 para fechar o anel entre o orifício de BOP e a coluna de perfuração, e gaveta cisalhante 14 para cortar a coluna de perfuração e vedar o parede de poço. Os preventores anulares 15 são usados para vedação sobre qualquer diâmetro da tubular no parede de poço. Um dispersor 16 localizado abaixo do piso da perfuratriz é usado para dispersar o gás a partir do anel do riser através do tubo de ventilação de gás 18. Este elemento é raramente usado em operações normais. Um dispositivo de circulação contínua 50 precisaria ser usado e permite a circulação da lama através do parede de poço completo enquanto fazendo conexões da coluna de perfuração. Este sistema impede as flutuações em pressão elevada causadas quando o bombeamento e a circulação são interrompidos cada vez que

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10/25 um comprimento do tubo da perfuratriz é adicionado ou removido para/da coluna de perfuração.

[0011] Geralmente, duas barreiras de pressão independentes entre o reservatório e arredores são requeridas. A barreira primária é o fluido de perfuração e a barreira secundária é o BOP submarino de perfuração. A figura 1b visualiza a via de circulação durante um evento de controle de poço convencional. Um gás entra no parede de poço no fundo do poço e desloca para fora uma mesma quantidade equivalente de fluido pesado no topo do poço como indicado em um volume aumentado de lama de perfuração nos tanques de retorno 1 sobre a superfície. Para compensar esta falha na pressão do orifício de fundo o poço precisa ser fechado em, isto é, a perfuração é interrompida, e a pressão é regulada pela válvula de estrangulamento 60 no topo do linha de estrangulamento 11. Como o gás é bombeado ou circulado para fora do orifício, o gás expandirá e empurrará fluido ainda mais pesado para fora do poço para dentro do tanque 1, que deve ser compensado aplicando ainda mais pressão no topo do poço pelo auxílio da válvula de estrangulamento 60. Deste modo o evento de controle de poço irá requerer pressões consideravelmente altas aplicadas ao topo do poço e, portanto, requerendo que o linha de estrangulamento seja de classificação de alta pressão.

[0012] A figura 2 ilustra gradientes de pressão de lama típicos e a variação de pressão máxima permissível (A) em uma profundidade selecionada em um parede de poço devido à variação de pressão entre a pressão hidrostática e hidrodinâmica (densidade de circulação equivalente (ECD)). As barreiras de pressão são a coluna de fluido de perfuração e o BOP submarino. Ao desconectar o riser a partir do BOP, as barreiras de pressão são o BOP e a cabeça hidrostática consistindo na coluna de lama no parede de poço mais a pressão a partir da coluna de água do mar. Geralmente, a margem do riser é difícil de obter com

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11/25 uma janela de lama estreita (baixa diferença entre a pressão de poro e a pressão de fratura na formação). Este é muitas vezes o caso em águas profundas.

Sistema de Retorno do Riser Inferior (LRRS)

Geral [0013] A fim de melhorar o desempenho de perfuração, Perfuração com Pressão Controlada (MPD) é introduzida. Um método de MDP é o Sistema de Retorno de Riser Inferior (LRRS), onde uma lama com densidade mais alta é usado do que em perfuração convencional e um método para controlar o baixo nível de lama (tipicamente abaixo do nível do mar e acima do leito do mar) com o auxílio de uma bomba marinha e vários sensores de pressão.

[0014] Uma versão do sistema LRRS é ilustrada na figura 3.1. O lama é circulado a partir de tanques de lama 1 localizados no navio de perfuração, através de bombas de sondagem 2, coluna de perfuratriz 3, broca de perfuratriz 4 e retornado até o anel do parede de poço 5, através do BOP submarino 6 localizado no leito do mar, o Pacote de Riser Marinho Inferior (MLRP) 7, riser de perfuração marinha 8, o lama está então fluindo a partir do riser 8 através de uma saída da bomba 29 para a superfície usando uma bomba de elevação submarina 40 colocada sobre ou entre o leito do mar e abaixo do nível do mar por meio de um conduite de retorno 41 de volta à planta de processo de lama na unidade de perfuração (não mostrada) e para dentro dos tanques de lama 1. O nível no riser é controlado medindo a pressão em intervalos diferentes com auxílio de sensores de pressão no BOP 71 e/ou riser 70. O ar/gás no riser acima do nível de lama líquido é aberto para a atmosfera através do riser de perfuração principal e para fora através do tubo do dispersor 17 e deste modo mantida sob condições de pressão atmosférica. A junta de deslizamento do riser 9 é projetada para reter qualquer pressão. Um limpador ou purificador de cano de

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12/25 perfuração 120 é colocado no alojamento do elemento dispersor ou logo acima e prevenirá o gás na formação de ventilar para cima para o piso da sonda. Portanto, a regulação do nível de lama líquido para baixo ou para cima no riser de perfuração marinha controlará e regulará a pressão no poço para baixo.

[0015] Qualquer escapamento de gás a partir da formação da subsuperfície e circulado para fora do poço será liberado no riser e migrará para a pressão mais baixa acima. A maioria do gás, portanto, será separada no riser enquanto o lama líquido fluirá para dentro da bomba e retornará o conduite que está cheio de líquido e, portanto, tem uma pressão mais alta do que o orifício do riser principal. Para quantidades relativamente menores de conteúdos de gás não será necessário fechar quaisquer válvulas no BOP ou no sistema de controle de poço para operar sob estas condições. A pressão no poço será simplesmente controlada regulando o nível de líquido do lama. Uma vez que a altura vertical do fluido de perfuração agindo sobre o poço abaixo é mais baixa do que o lama convencional que flui para o topo do riser, a densidade do fluido de perfuração no LRRS é mais alta do que a convencional. Portanto, a barreira primária no poço está no lama de perfuração e a barreira secundária está no BOP submarino.

[0016] Perda de pressão do anel permissível para perfurações convencionais vs. perfurações de gradiente único, usando baixo nível de fluido no riser de perfuração marinho, é ilustrada na figura 4. O alto nível de fluido no riser controla a pressão no parede de poço na condição estática (nenhum fluxo através do anel do parede de poço). Durante a circulação, o nível de fluido (41 na figura 3.1 no riser de perfuração marinho é diminuído pela bomba marinha a fim de compensar a perda de pressão do anel (pressão do orifício de fundo aumentada), controlando, assim, a pressão no parede de poço. Isto pode ser ilustrado por B na figura 4.

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13/25 [0017] A barreira primária no local é a coluna do fluido de perfuração e a barreira secundária é o BOP marinho. Dependendo das condições de pressão na formação, etc., uma margem do riser pode ser obtida. Com um baixo nível de fluido no riser de perfuração marinho a altura vertical do fluido que exerce uma pressão hidrostática no parede de poço é mais baixa do que quando o nível do fluido de perfuração está na superfície. Portanto, peso do fluido (densidade) é maior do que quando o nível do fluido de perfuração (lama) está na superfície para ter uma pressão igual no fundo do parede de poço. Isto significa que a densidade do fluido de perfuração, neste caso, é tão alta que poderia exceder a pressão de fratura na formação se o nível de fluido no riser alcançou a superfície ou o nível do tubo de fluxo de perfuração convencional. Portanto, mesmo com um influxo de gás considerável no fundo do poço, a formação não poderia suportar um nível de fluido de lama de perfuração ao nível do tubo de fluxo (17 figura 1a).

[0018] Alternativamente, o parede de poço pode ser carregado com um lama de alta densidade em combinação com um fluido de baixa densidade, isto é, água do mar na parte superior do riser de perfuração marinho como ilustrado na figura 5. A barreira de pressão primária é agora a coluna do fluido de perfuração e a coluna de fluido da água do mar combinada e a barreira secundária é no BOP marinho. Dependendo da pressão, etc., a margem do riser será mais difícil de obter comparado ao caso com um nível baixo de lama no riser e gás na pressão atmosférica acima.

[0019] Uma questão importante quando se usa o gradiente duplo comparado ao sistema de gradiente único (LRRS) é a manipulação e fluxo de gás elevado dentro do parede de poço a partir da formação da subsuperfície (refluxos).

Método Para Manipular Refluxos de Gás [0020] Geralmente, o BOP marinho é tipicamente classificado para

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10.000 (69 kPa) ou 15.000 Psi (103 kPa) enquanto o riser e a bomba ascensora do riser são classificados para baixa pressão, típica de 1000 psi (6,9 kPa). Portanto, fluidos de alta pressão poderiam não ser deixados entrar no riser e/ou no sistema de bomba ascensora de lama marinho. Outra limitação da bomba ascensora de lama marinho é a limitação para manipular os fluidos com uma quantidade significativa de gás. Assim, para a eficácia aumentada, a maior parte do gás deveria ser removida do fluido de perfuração antes de entrar na bomba. Pela mesma razão, o gás não pode ser deixado entrar no riser se ele está carregado com lama de perfuração ou líquido na superfície como em perfuração convencional ou com perfuração com gradiente duplo, uma vez que criaria uma pressão positiva adicionada sobre o orifício principal do riser 8. Uma vez que o riser de perfuração principal não pode resistir a qualquer pressão substancial, isto não pode ser deixado acontecer a fim de permanecer dentro da pressão de trabalho segura do riser de perfuração marinho 8 e a junta de deslizamento 9.

[0021] Devido à alta densidade do lama em uso e do baixo nível de lama no riser, linha de estrangulamento convencional e a válvula de distribuição de estrangulamento não podem ser usados para a circulação de refluxos no poço. Uma coluna de fluido em todo o caminho de volta à superfície fraturará mais provavelmente a formação do parede de poço porque este novo processo usa lama de densidade muito mais alta do que quando o lama flui de volta à instalação da perfuração sobre a superfície como na perfuração convencional.

[0022] Uma solução possível para as limitações mencionadas acima é introduzir uma conexão no orifício principal 39 do riser de perfuração marinho como ilustrado na figura 3.1, a partir da linha de estrangulamento 11 com a opção de também incluir uma válvula de estrangulamento marinha 101 e a instalação de várias válvulas 102 e 103, a conexão e a entrada do riser de perfuração marinho estando

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15/25 acima/mais alta do que a saída da bomba de lama marinho 29 abaixo. No caso de um grande volume de gás entrando no parede de poço ilustrado nas figuras 3.2 e 3.3, o BOP 6 é fechado e a lama e o gás 35 são circulados para fora do anel do parede de poço na linha de estrangulamento 11 abrindo as válvulas 20 e 102 e então para dentro do riser de perfuração marinho acima da saída da bomba, com a opção de fluir através de uma válvula de estrangulamento marinha 100 e para dentro do riser de perfuração marinho 8, de preferência em um nível 39 acima do nível para a entrada da bomba 29. Devido à baixa densidade de gás, o gás se moverá para cima para a pressão inferior no riser de perfuração marinho e pode ser ventilado para a atmosfera em pressões atmosféricas ambientes usando o dispersor padrão 16 e o tubo de dispersão (18 na figura 3.2). O fluido de perfuração de alta densidade (lama) fluirá para a entrada da bomba (para baixo) 29 e para dentro do tubo de sucção através das válvulas 28 e 27 para a bomba de deslizamento marinha 40. A válvula de estrangulamento opcional 101 deixa o fluido fluir para ser reduzido/regulado a fim de uma separação de lama-gás eficaz no riser. O arranjo, portanto, remove o gás ou reduz a quantidade de gás entrando no sistema de bomba. As restrições de circulação marinhas podem ser colocadas em qualquer lugar entre a saída da linha de estrangulamento sobre o BOP marinho e a entrada do riser de perfuração marinho 39.

[0023] Uma alternativa é dispersar o fluido e o gás a partir da válvula de estrangulamento 101 diretamente para a bomba 40 através da válvula 110 como ilustrado na figura 3.3. Neste caso, o fluido de perfuração e o gás são dispersos através da bomba 40 para a superfície sem separação. As válvulas 102, 27 e 28 então serão fechadas. O riser agora pode ser isolado.

[0024] Ao usar um sistema de circulação contínua 50, o fluido fluirá através da coluna de perfuração e o anel no parede de poço pode ser

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16/25 mantido constante durante a conexão do tubo da perfuratriz. De outro modo, o nível de fluido no riser teria que ser ajustado ao fazer a conexão do tubo da perfuratriz a fim de manter a pressão do orifício de fundo constante durante uma conexão (adicionando um novo suporte de tubo de perfuratriz).

[0025] Durante uma circulação de refluxos de gás, a pressão no orifício de fundo é mantida à medida que o gás no parede de poço se expande em seu caminho para a superfície simplesmente aumentando a cabeça de fluido no riser ou em um tubo auxiliar. Contanto que a cabeça de fluido seja mais baixa do que o nível de fluido controlável no riser (o fluido não precisa fluir para o tanque de lama 1).

[0026] Para operação de perfuração normal, espera-se que o volume de gás no fluido de retorno do poço seja limitado e possa ser manipulado através da bomba risera de lama do riser marinho. Algum do gás será separado no riser e dispersado usando um elemento de limpeza ou BOP giratório 120, ou um elemento de dispersão padrão 16, através do tubo de ventilação 18 como ilustrado na figura 3.1.

[0027] A válvula de estrangulamento marinha permite que baixas taxas de circulação da bomba de lama no anel sejam reguladas pela pressão da restrição de circulação. Este opção permite mais tempo para o gás e o lama se separarem no riser (mais controlável). No entanto, as restrições de circulação marinhas são mais complicadas de controlar comparadas às restrições de circulação de superfície devido ao afastamento. As substituições da válvula de estrangulamento e de tamponamento do orifício de fluxo na restrição de circulação são desafios. Uma opção é instalar duas restrições de circulação em paralelo. Outra opção é bombear mais fluido para dentro do parede de poço usando um tubo de refluxo 12. Fluxo mais alto a partir do parede de poço e do tubo de refluxo requer abertura maior da válvula de estrangulamento e a probabilidade de tamponamento é assim reduzida.

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T ambém, a queda de pressão será mais fácil de controlar com uma taxa de fluxo mais alta através da válvula de estrangulamento. Usar um orifício pequeno (restrição de circulação fixa) em vez de uma válvula/restrição de circulação remotamente controlável seria uma opção.

[0028] Também, um linha de intensificação de carga seria usado para evitar o assentamento dos acessórios da formação no anel do riser entre o BOP marinho fechado e a saída da bomba marinha. Portanto, será possível controlar o nível de lama no riser para cima e usar a bomba marinha para regular o nível para baixo. A administração do controle do nível do riser para cima ou para baixo para controlar as pressões anulares do poço entre o BOP fechado também é uma opção. [0029] A válvula de estrangulamento pode estar localizada no nível do BOP. Ou na linha de estrangulamento entre o BOP e a entrada do riser 39 como ilustrado na figura 3.1 A localização da válvula de estrangulamento próxima à entrada 39 não afetará o sistema convencional no caso de tamponamento da restrição de circulação, etc. [0030] Uma modalidade alternativa de um sistema LRRS de acordo com a presente invenção é ilustrada na figura 3.4. A circulação de lama a partir do anel está fluindo através de uma saída 35 na seção do riser 36 abaixo de uma vedação anular 37 para um separador 38 onde a lama e o gás são separados. O gás é ventilado através de um tubo dedicado 39 para a superfície. Uma bomba 40 é usada para levar a lama de retorno à superfície para processamento e reinjeção. Durante a circulação do poço, o nível de fluido/ar 41 no riser 8, e o nível de fluido/ar 42 no tubo de ventilação 39 são os mesmos.

[0031] A perda de pressão do anel permissível para perfuração convencional vs. perfuração de gradiente único usando baixo nível de fluido no riser de perfuração marinho (LRRS) é ilustrada na figura 4 A.

Ao usar o método LRRS, um fluido de perfuração mais pesado e um

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18/25 nível de lama/ar mais baixo (C) no riser podem ser usados. Na condição estática (nenhuma circulação de lama), o gradiente de lama é limitado pela fratura na sapata de revestimento. Quando a circulação de lama inicia (condição dinâmica), a interface de lama/ar no riser de perfuração marinho é ainda reduzida, mas não abaixo do gradiente da pressão de poro abaixo da sapata de revestimento. As barreiras de pressão no local são a coluna de fluido de perfuração e o BOP marinho. Dependendo das condições de pressão, etc., a margem do riser pode ser obtida.

[0032] Alternativamente, o parede de poço pode ser carregado com uma lama de alta densidade em combinação com um fluido de baixa densidade, isto é, água do mar na parte superior do riser de perfuração marinho como ilustrado na figura 5a. Na condição estática (nenhuma circulação de lama), o gradiente de lama é limitado pela pressão de fratura na sapata de revestimento. Quando a circulação de lama inicia (condição dinâmica), a interface lama/água do mar no riser de perfuração marinho é reduzida, mas não abaixo do gradiente de pressão de poro abaixo da sapata de revestimento. As barreiras de pressão primárias são a coluna de fluido de perfuração mais água do mar e as barreiras secundárias são o BOP marinho. Dependendo da pressão, etc., a margem do riser será mais difícil de obter comparado ao caso acima com ar no riser.

[0033] Alternativamente, o parede de poço pode ser carregado com uma lama de alta densidade em combinação com um fluido de baixa densidade, isto é, água do mar no riser de perfuração marinho como ilustrado na figura 5b (conhecido como perfuração de gradiente). Na condição estática, o gradiente de lama precisa estar acima do gradiente da pressão de poro, e durante a circulação (condição dinâmica), o gradiente de lama precisa estar abaixo do gradiente da pressão de fratura. As barreiras de pressão são a coluna de fluido de perfuração e a água do mar do leito do mar (primárias) e o BOP marinho

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19/25 (secundárias). Dependendo da pressão, etc., a margem do riser será mais fácil de obter comparado ao caso ilustrado na figura 5a.

[0034] No entanto, a profundidade de perfuração máxima é obtida usando o LRRS mostrado na figura 4 neste caso.

Descrição dos Diferentes Modos de Operações com a Opção 1 de LRRS [0035] As figuras 6A-11 ilustram diferentes modos operacionais de LRRS.

Modo de Perfuração - Vedação Anular 37 aberta - Figura 6A [0036] O baixo nível de lama 41 e 42 no riser e tubo de ventilação auxiliar 39, respectivamente. O retorno da lama é através da bomba ascensora marinha 40. O nível de fluido no riser/tubo de ventilação dita a pressão do orifício de fundo (BHP). Não há nenhum elemento de fechamento no sistema. No entanto, há uma opção de ter um elemento limpador, purificador 120 instalado no elemento de dispersão ou acima para manter o gás da perfuratriz liberado a partir do lama da perfuratriz no riser para entrar na área do piso da perfuratriz ou se um gás inerte é usado para purgar o riser, este gás é disperso para fora através do tubo de dispersão.

Modo de conexão do cano da perfuratriz - Vedação anular 37 fechada - Figura 7 [0037] Este procedimento e método são usados a fim de compensar a redução na pressão do anel do parede de poço quando o bombeamento do cano de perfuratriz para baixo é interrompido, como quando fazendo uma conexão do cano da perfuratriz.

[0038] Nesta situação, existe um baixo nível de lama 41 no riser de perfuração marinho 8 e um alto nível de lama 42 no tubo de ventilação

39. O lama é retornado através da bomba ascensora marinha. O nível de fluido de perfuração é regulado no tubo auxiliar menor, tornando o processo de regulação mais rápido e mais eficaz do que tendo que

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20/25 regular o nível no riser de perfuração marinho principal. O elemento de vedação no riser isolará a pressão acima do elemento de vedação no riser de perfuração e as pressões do parede de poço são agora reguladas pelo nível 42 no tubo de ventilação auxiliar.

[0039] O espaçamento apropriado da vedação anular 37 na seção do riser em combinação com cano de perfuratriz único longo (15 m é padrão) é preferido para evitar a passagem da junta de ferramenta (TJ) através da vedação anular do BOP fechado. A vedação anular do BOP pode manipular a passagem TJ através, mas o tempo de duração será então reduzido. Alternativamente, uma junta de ligação é usada na coluna de perfuração para o espaço apropriado. Quando uma junta de ligação está passando através da vedação anular 37, uma nova junta de ligação é adicionada à coluna de perfuração. O benefício principal é que o elemento de vedação irá durar mais quando não ativado permanentemente na operação de perfuração quando perfurando e girando. O elemento somente é fechado quando não girando e somente durante a interrupção no processo de circulação.

[0040] Os procedimentos para a conexão do cano da perfuratriz será como a seguir:

1. Interromper a rotação e o espaço fora da coluna de perfuração. Fechar a vedação anular 37

2. Descer as bombas de sonda enquanto a bomba marinha regula o nível de fluido/lama no tubo de ventilação para compensar a perda de fricção

3. Ajustar os deslizamentos

4. Adicionar um novo suporte

5. Recuperar os deslizamentos

6. Descer a bomba de sonda enquanto o nível de fluido no tubo de ventilação é gradualmente reduzido usando a bomba de deslizamento marinha para manter o BOP constante

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7. Quando a circulação está completa é obtida uma vedação anular aberta 37

8. Continuar a perfuração [0041] O compensador de arfagem está ativo exceto quando a coluna de perfuratriz é suspensa nos deslizamentos para minimizar o desgaste sobre a vedação anular 37 devido ao deslizamento da seção de cano da perfuratriz através do elemento de vedação.

Modo de conexão do cano da perfuratriz - Vedação anular aberta figura 6A [0042] O nível de fluido no riser de perfuração marinho 41 e o tubo de ventilação 42 são aumentados para fazer a conexão do cano da perfuratriz. No entanto, este é um processo que consome tempo. Ele é requerido se a vedação anular não vedar apropriadamente ou não estiver instalada. O riser também será carregado através do linha de intensificação de carga, ou tubo de refluxo, etc.

[0043] Os procedimentos para a conexão do cano da perfuratriz serão como a seguir:

1. Carregar o riser usando o linha de intensificação de carga enquanto as bombas de sonda de lama 2 descem para compensar a perda de fricção

2. Ajustar os deslizamentos

3. Adicionar um novo suporte

4. Remover os deslizamentos

5. Descer a bomba enquanto o nível de fluido (lama) no tubo de ventilação 39 e no riser de perfuração marinho é reduzido gradualmente usando a bomba ascensora marinha para manter o BHP

6. Quando a circulação está completa, iniciar a perfuração Circulação de Refluxo Usando a Bomba Ascensora Marinha [0044] Nesta situação, a vedação anular do riser está fechada (ver a figura 8).

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22/25 [0045] Contanto que o nível de fluido 42 no tubo de ventilação 39 esteja abaixo da superfície, o refluxo de gás é circulado para fora do poço usando a vedação anular 37 e a bomba ascensora 40.

[0046] Os procedimentos para a circulação do refluxo de gás serão como a seguir (método de perfuratrizes modificado):

1. Fechar a vedação anular superior 37

2. Continuar a circulação enquanto aumentando o nível de fluido no tubo de ventilação 39

3. Medir a pressão (de PWD) e ajustar a cabeça de fluido no tubo de ventilação para manter o BHP abaixo da nova pressão de poro

4. Alternativa 1A: Reduzir a taxa de bombeamento para estática enquanto ajustando o nível no tubo de ventilação para manter BHP constante. Quando estático, observar o poço enquanto monitorando o nível de fluido/pressão no tubo de ventilação

5. Iniciar a bomba de sonda e ajustar a bomba ascensora marinha para manter BHP constante.

Circular para fora o refluxo mantendo a pressão da bomba no cano da perfuratriz (DPP) constante, enquanto regulando o nível do tubo de ventilação.

[0047] O gás a partir do separador marinho é disperso para dentro do tubo de ventilação aberto que é usado para equilibrar o BHP. No caso de um influxo de gás maior, a coluna hidrostática do fluido de perfuração no tubo de ventilação é aumentada até o equilíbrio ser obtido. À medida que o gás é circulado para fora do orifício de poros e expandido, a cabeça hidrostática no tubo de ventilação é aumentada. Existem muitos outros métodos ou procedimentos que podem ser seguidos sem divergir das modalidades da invenção.

[0048] O fluido separado é disperso através da bomba ascensora marinha. A bomba ascensora marinha não deveria ser exposta a alta pressão principalmente devido à mangueira de sucção de baixa

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23/25 pressão, mangueira de retorno e separador, etc. Se alta pressão é esperada devido a uma grande coluna de gás no orifício de poros, o tubo de ventilação 39 pode ser completamente carregado. Neste caso, a bomba ascensora marinha e o separador precisam ser desviados e isolados. A circulação no poço e os refluxos no poço podem então ser efetuados usando o equipamento e procedimentos de controle de poço convencionais, isto é, gaveta de cano 13 no BOP marinho fechado e retornar o fluido através da linha de estrangulamento 11 e válvula de distribuição de restrição de circulação. No entanto, isto pode ser obtido somente se a resistência da formação da seção de orifício aberto permitir que este procedimento seja efetuado. No final da operação de controle do poço, a cabeça hidrostática requerida será reduzida e a operação de circulação do poço pode ainda ser realizada usando a bomba de deslizamento e um baixo nível de interface de lama/ar em um dos tubos auxiliares.

[0049] Uma opção pode ser usar uma gaveta de cano 13 ou preventor anular 15 no BOP marinho 6 quando circulando um pequeno refluxo de gás através da bomba. Neste caso, a válvula de comunicação 85 para o separador e a bomba de deslizamento é aberta como ilustrado na figura 9.

Compensação de pressão de surgência e pistoneio. Modo de conexão do cano da perfuratriz - Vedação anular 37 fechada - Figura 10 [0050] Tubo de ventilação 39 fechado. A lama retorna através da bomba ascensora marinha. A flutuação da pressão de surgência e pistoneio devido ao compensador de arfagem na sonda pode ser compensada usando a bomba ascensora marinha com desvio em uma válvula de estrangulamento 90.

[0051] Os procedimentos para compensar a pressão de surgência e pistoneio poderiam ser:

1. Iniciar a bomba ascensora marinha com a válvula de

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24/25 desvio marinha 85 parcialmente aberta para manter a pressão no lado de sucção da bomba

2. Compensação de pressão para pistoneio - Aumentar a abertura da válvula de estrangulamento de desvio marinha 90 para permitir que a pressão hidrostática do tubo de retorno da bomba seja aplicada para a pressão aumentar no parede de poço

3. Compensação de pressão para surgência - Reduzir a abertura da válvula de estrangulamento de desvio marinha 90 para permitir que a bomba reduza a pressão no parede de poço.

[0052] A compensação para a pressão de surgência e pistoneio é um desafio em um MODU. No entanto, com medições apropriadas do movimento de compensador de arfagem na sonda, e controle previsto, este método se tornará possível.

Desconexão do riser de perfuração marinho - Figura 11 [0053] A desconexão do riser de perfuração marinho se realiza convencionalmente. Todas as conexões para a bomba ascensora estão acima do conector do riser.

[0054] No deslocamento de perfuração convencional, o riser de deslocamento e outros conduites para a água do mar abaixo da desconexão evitarão o derrame de fluido de perfuração para o mar. Em um caso de emergência, nenhum tempo para o deslocamento do fluido é possível, portanto o fluido no riser, etc., será descarregado no mar. Com o sistema LRRS nenhum derrame para o mar ocorrerá normalmente. Uma vez que a pressão dentro do riser marinho no ponto desconectado será mais baixa ou igual à pressão da água do mar, a água do mar fluirá para dentro do riser e, portanto, o riser de perfuração inteiro e o sistema de retorno podem ser deslocados para a água do mar após serem desconectados pelo sistema de bomba marinho sem qualquer derrame para o mar.

[0055] A figura 12 mostra uma modalidade alternativa da invenção.

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Esta mostra uma configuração alternativa quando perfurando a partir de um MODU com 2 BOPs anulares 15 e 15b em águas relativamente pouco profundas (200-600 m) quando a saída para a bomba marinha está fechada para a extremidade inferior do riser marinho. O BOP anular superior 15b é normalmente colocado na extremidade inferior do riser de perfuração marinho e normalmente acima do ponto de desconexão do riser marinho (RDP). No presente, uma saída para a bomba marinha pode ser colocada abaixo deste elemento 15b e um tubo de ligação entre o tubo de sucção da bomba e a linha de intensificação de carga 10, está disposto com válvulas e encanamentos apropriados. Neste aspecto, o preventor anular superior 15b pode ser fechado ao fazer as conexões, e o nível de lama 42 na linha de intensificação de carga 10 usado para compensar a perda da pressão de fricção no poço ao bombear o cano de perfuratriz para baixo é interrompido ou trocado. A razão para este procedimento é que será muito mais rápido compensar as trocas para a pressão anular do poço devido ao diâmetro muito menor da linha de intensificação de carga 10 comparado ao orifício principal do riser de perfuração marinho 8. Ao introduzir um cruzamento de desvio adicional, a bomba marinha 40 com uma válvula de estrangulamento marinha 90, bombeando através do dispositivo de regulagem de pressão 90, a regulagem da pressão do anel do parede de poço será ainda mais rápida e será possível compensar o efeito de surgência e pistoneio devido ao compensador de arfagem na sonda nas conexões.

[0056] Todos os aspectos mencionados acima e nas reivindicações dependentes, além dos aspectos obrigatórios das reivindicações independentes, mas excluindo os aspectos da técnica anterior em conflito com a invenção, podem ser incluídos nos sistemas e métodos da presente invenção, em qualquer combinação, e tais combinações são uma parte da presente invenção.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Sistema de perfuração de poços submarinos a partir de uma Unidade Móvel de Perfuração Offshore (MODU), compreendendo:

- riser de perfuração marinha (8), disposto a partir da MODU até um leito de mar, estabelecido como dispositivo de Segurança contra Erupção (BOP) (6);

- coluna de perfuração (3) disposta a partir da MODU, através do riser de perfuração marinha (8) e o BOP (6), até uma parede de poço, um anel (5) sendo formado entre a coluna de perfuração (3) e o riser de perfuração (8), e entre a coluna de perfuração (3) e a parede de poço, dito anel (5) sendo preenchido com lama de perfuração a um nível baixo de lama em que a interface é formada entre a lama de perfuração e o gás ou líquido que se estende no anel (5) acima da lama de perfuração;

- pelo menos um dispositivo de fechamento (13, 15) disposto no riser de perfuração marinha (8), ou em uma parte de alta pressão do sistema abaixo do riser de perfuração marinha (8), como peça única integrante do BOP (6), o dispositivo de fechamento (13, 15) sendo configurado para fechar o anel (5) do lado de fora da coluna de perfuração (3), caracterizado pelo fato de o sistema compreender ainda:

- pelo menos uma saída de recondução de lama (29, 35) e conduto de lama em conexão fluida com o anel (5) em uma parte inferior do riser de perfuração marinha (8) ou abaixo dita pelo menos uma saída de recondução de lama (29, 35) sendo conectada ao anel (5) em um nível abaixo do nível baixo de lama de recondução e acima do dito dispositivo de fechamento (13, 15), dita saída de recondução de lama (29, 35) e o conduto de lama sendo adaptados para permitir o fluxo da lama de perfuração a partir do anel (5) para uma bomba ascensora submarina (40), dita bomba ascensora submarina (40) sendo adaptada para bombear a lama de perfuração, proveniente do anel (5), até acima

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2/9 do nível do mar, e

- separador de gás (38) para separar gás da lama de perfuração, dito separador (38) sendo acoplado ao dito conduto de lama,

- meio para regulação dinâmica da pressão anular do poço, acoplado ao caminho de fluxo que vai do anel até a bomba ascensora submarina, e uma saída de fluxo de poço (20) de dito anel (5) abaixo do dito dispositivo de fechamento (13, 15), dita saída de fluxo de poço (20) sendo conectada a uma entrada de fluxo de poço (39) para dentro do anel dentro do riser de perfuração marinha (8) acima da pelo menos uma saída de recondução de lama (29, 35).

2. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o dito separador (38) e o dito meio para regulação dinâmica da pressão anular do poço compreenderem as mesmas partes estruturais.
3. Sistema de acordo com uma das reivindicações anteriores, caracterizado por ser o sistema configurado de modo que, durante operação normal, o dispositivo de fechamento (13, 15) é aberto e a lama de perfuração é direcionado a partir da saída de recondução de lama (29, 35) à bomba ascensora marinha (40), enquanto durante um modo de operação instável, como ao encontrar refluxo de gás, o dispositivo de fechamento (13, 15) seja fechado e a lama de perfuração direcionada a partir do anel (5) abaixo do dispositivo de fechamento fechado para a bomba ascensora marinha (40), através do dito separador (38) ou dito dispositivo para regulação dinâmica das pressões do poço anular.
4. Sistema de perfuração de poços submarinos a partir de uma Unidade Móvel de Perfuração Offshore (MODU), compreendendo:

- riser de perfuração marinha (8), disposto a partir da MODU

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3/9 até um dispositivo de Segurança contra Erupção (BOP) localizado no leito do mar;

- coluna de perfuração (3) disposta a partir da MODU, através de riser de perfuração marinha (8) e BOP, até uma parede de poço;

- pelo menos um dispositivo de fechamento (13, 15) disposto no riser de perfuração marinha (8), ou em uma parte de alta pressão do sistema abaixo do riser de perfuração marinha (8), como peça única integrante do BOP (6), dito dispositivo de fechamento (13, 15) sendo configurado para fechar o anel (5) do lado de fora da coluna de perfuração (3), caracterizado pelo fato de o sistema compreender ainda:

- pelo menos uma saída de recondução de lama (29, 35) em conexão fluida com o anel (5) abaixo do dito dispositivo de fechamento (13, 15), para fazer fluir lama para

- uma bomba ascensora submarina (40) que é configurada para bombear a lama recebida até acima do nível do mar, e

- um tubo (10) que está em conexão fluída com a bomba ascensora submarina (40) a montante da bomba ascensora submarina (40), e se estender para cima, a partir do leito do mar, ou perto do nível do leito do mar até um nível acima do nível do mar, estabelecendo uma altura entre os ditos níveis, para ajuste de um nível de lama líquida (42) no dito tubo (10) a fim de ajustar e regular a pressão anular do poço.
5. Sistema de perfuração de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que dito tubo (10) inclui um dentre: uma parte de uma linha de intensificação de carga, uma parte de uma linha de estrangulamento, uma parte de uma linha de matar e um anel de uma coluna de perfuração (3) e o riser de perfuração marinha (8), operativamente conectado para funcionar como dito tubo (10).
6. Sistema de perfuração de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato que um separador

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4/9 (38) é acoplado entre o tubo (10) e a conexão fluída do dito tubo com a bomba submarina (40).
7. Sistema de perfuração de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o tubo (10) e a bomba submarina (40) estão em comunicação fluída com o anel (5) abaixo do dispositivo de fechamento (13, 15) via uma linha de estrangulamento.
8. Sistema de perfuração de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de que uma válvula de estrangulamento submarina (101) é provida em dita linha de estrangulamento, de modo que um fluxo restrito de lama possa ser direcionado para a bomba ascensora marinha (40) através do separador (38), caso a lama contenha quantidades significativas de gás, ou se a pressão no orifício do fundo for instável.
9. Sistema de perfuração de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de o dito separador (38) ser uma parte do riser (8) acima de dito dispositivo de fechamento (13, 15) ou um separador dedicado (38).
10. Sistema de perfuração de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de os tubos e válvulas serem providos para desviar do dito separador (38) e conectarem a linha de estrangulamento à bomba ascensora submarina (40).
11. Sistema de perfuração de acordo com qualquer uma das reivindicações anteriores, caracterizado pelo fato de o dito meio para ajuste dinâmico da pressão do poço compreender um tubo (10) que, se estende para cima a partir do leito do mar ou de um nível próximo ao leito do mar através do mar, até um nível acima do nível do mar, providenciando uma distância entre os ditos níveis para ajuste da interface lama líquida/gás (42) ou lama/nível líquido no dito tubo (10), a fim de ajustar e regular a pressão anular do poço.
12. Sistema de perfuração de acordo com a reivindicação 11,

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5/9 caracterizado pelo fato de o dito tubo (10) uma parte de uma linha de intensificação de carga, uma parte de uma linha de estrangulamento, uma parte de uma linha de matar e um anel de uma coluna de perfuração (3) e o riser de perfuração marinha (8), operativamente conectado para funcionar como dito tubo (10) quando ditos meios estiverem em operação.
13. Sistema de perfuração marinha com um riser de perfuração (8) e uma coluna de perfuração (3), dito riser de perfuração sendo acoplado a um poço; dito sistema tendo uma bomba para bombear o fluido de perfuração para dentro do poço, através da coluna de perfuração (3) e reconduzir dito fluido de perfuração de volta através de um anel (5) entre a coluna de perfuração (3) e o poço, dito riser de perfuração tendo uma saída de bomba (29, 35), à qual uma bomba de recondução de fluido de perfuração (40) é acoplada, e através da qual o fluido reconduzido sai do riser de perfuração (8), dita saída (29, 35) estando em um nível entre o leito do mar e a superfície da água do mar, caracterizado pelo fato de que o sistema compreende adicionalmente um dispositivo submarino de Segurança contra Erupção (BOP) (6) que possui um elemento de fechamento (13, 15) que pode ser fechado para vedar o anel (5), de modo a desviar fluidos de perfuração a partir da parte de baixo do elemento de fechamento (13, 15) fechado no BOP submarino (6); uma linha de separação (11) sendo acoplada ao BOP (6) e se estendendo para acima do BOP (6) através de pelo menos um dispositivo de redução da pressão para dentro do riser (8) em um nível mais elevado (39) que a saída (29, 35) a partir do riser (8) para a bomba de recondução de fluido de perfuração marítima (40); o fluido de perfuração sendo desviado para dentro de dita linha de separação (11), o sistema compreendendo adicionalmente uma planta de processo de fluido de perfuração (1, 2) em uma unidade de perfuração móvel offshore (MODU) acima do nível do mar, para qual a bomba de

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6/9 recondução de fluido de perfuração (40) está conectada de maneira fluída.
14. Sistema de perfuração de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma válvula de redução de pressão na linha de separação (11) é uma válvula de estrangulamento submarina (101)
15. Sistema de perfuração marinha de acordo com as reivindicações 13 e 14, caracterizado pelo fato de um tipo de líquido separado com densidade líquida mais baixa, em comparação com o fluido de perfuração sendo usado, ser localizado no riser marinho (8) acima do nível de fluido de perfuração.
16. Sistema de perfuração submarina de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 16, caracterizado pelo fato de que um sistema de circulação contínua é usado.
17. Sistema de perfuração submarina de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 16, caracterizado pelo fato de que um fluido adicional é fornecido a montante do pelo menos um dispositivo de redução de pressão, para aperfeiçoar o desempenho do sistema de controle de pressão.
18. Sistema de perfuração submarina de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 17, caracterizado pelo fato de que compreende um elemento de desvio (16), ou um elemento de limpeza e/ou um BOT rotativo em uma parte superior do riser (8) acima da dita saída de recondução de fluido de perfuração contendo pelo menos uma válvula de fechamento
19. Método de perfuração submarina em que o fluido de perfuração é bombeado para dentro do poço através da coluna de perfuração (3), e reconduzido de volta através do anel (5) entre a coluna de perfuração (3) e a parede de poço, e em que a pressão anular na parede do poço causada pelo fluido de perfuração é controlada e

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7/9 regulada drenando-se o fluido de perfuração para fora do riser de perfuração (8) a um nível entre o leito do mar e a água do mar, desse modo criando um nível mais baixo da interface de fluido de perfuração/gás ou fluido de perfuração/líquido no riser de perfuração marinho (8), para uma bomba de recondução de fluido de perfuração submarina (40) que está conectada de maneira fluída à planta de processo de fluido de perfuração (1,2) acima da superfície da água, de modo a ajustar a pressão da cabeça hidrostática e do anel de parede do poço através da regulagem da interface de fluido de perfuração/gás ou fluido de perfuração/líquido para cima ou para baixo, caracterizado pelo fato de que um dispositivo de Segurança contra Erupção (BOP) (6), localizado abaixo do nível do mar, pode ser fechado para lacrar o furo do anel entre a coluna de perfuração (3) e o poço, e quaisquer fluidos são desviados da parte de baixo do BOP (6), em uma linha de separação (11), para a parte de cima do BOP (6) para dentro do riser de perfuração marinha (8) a um nível mais alto comparado ao nível de saída do riser (29) para a bomba de recondução de fluido de perfuração (40), e que a pressão do fluido de poço é reduzida antes de fluir para o riser (8) por pelo menos um dispositivo de redução de pressão que pode regular a quantidade de fluxo para dentro do riser de perfuração marinha (8).
20. Método de perfuração submarina de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que a dita linha (11) que conecta o anel do poço abaixo do BOP (6) fechado e a entrada (39) para o riser de perfuração marinha (8) contém pelo menos um dispositivo de redução de pressão (101) que pode regular a quantidade de fluxo para dentro do riser de perfuração marinha (8).
21. Método de perfuração marinha de acordo com a reivindicação 19 ou 20, caracterizado pelo fato de que fluidos da parte de baixo de um BOP fechado (6) são desviados do anel (5) do poço

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8/9 através de uma linha de estrangulamento (11) contendo um estrangulamento submarino (101) para a bomba de recondução de fluido de perfuração (40).
22. Método de perfuração submarina de acordo com qualquer uma das reivindicações 27 a 29, caracterizado pelo fato de que o fluxo do fluido no riser (8) entre a entrada (39) da linha de estrangulamento e a saída (29) do riser para a bomba de recondução de fluido de perfuração (40) é desviada para baixo no riser (8), com velocidade mais baixa do que a velocidade crescente do gás menos denso, a fim de conseguir separação do tipo pela gravidade e velocidade líquida crescente das bolhas de gás para cima.
23. Método de perfuração submarina de acordo com qualquer uma das reivindicações 19 a 22, caracterizado pelo fato de que um tipo de fluido separado, com baixa densidade fluida, em comparação com o fluido de perfuração sendo usado, está localizado no riser de perfuração marinha (8) acima do nível do fluido de perfuração.
24. Método de perfuração submarina de acordo com qualquer uma das reivindicações 19 a 23, caracterizado pelo fato de que um fluido adicional que atravessa a coluna de perfuração (3) é fornecido dentro da parede de poço a montante da válvula de estrangulamento (101), para aperfeiçoar o desempenho do sistema de controle da pressão.
25. Método de perfuração submarina de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que o gás que escapa de uma formação submarina para dentro do poço é transportado/circulado para fora do furo de sondagem até a superfície, através do anel (5) entre a coluna de perfuração (3) e o poço e separado do fluido de perfuração dentro do riser de perfuração (8).
26. Método de perfuração submarina de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que as pressões

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9/9 hidrostática e dinâmica combinadas em qualquer profundidade específica na parede do poço é mantida constante durante o processo de perfuração pela regulação da altura do nível de fluido de perfuração no riser de perfuração (8).
27. Método de perfuração submarina de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que um gás inerte é usado para purificar o riser.