AZUCHE MEJORADO PARA LA TUBERÍA DE REVESTIMIENTO DE PERFORACIONES.

Un azuche para tubería de revestimiento de perforación, comprendiendo el azuche:

un cuerpo tubular exterior adaptado para acoplarse a la tubería de revestimiento de la perforación, teniendo el cuerpo tubular exterior al menos una abertura de flujo para la comunicación del fluido entre la perforación y un interior del cuerpo exterior; un cuerpo interior localizado dentro del cuerpo tubular exterior y que se adapta para acoplarse a la tubería de suministro de fluido localizado dentro de la tubería de revestimiento de la perforación para el flujo del fluido a través del cuerpo interior tubular dentro de la perforación; un conjunto de desviación del flujo que es operativo para moverse entre una primera posición en la que se permite el flujo de fluido desde la perforación hasta un espacio anular definido entre la tubería de revestimiento de la perforación y la tubería de suministro de fluido y una segunda posición en la que se impide el flujo de fluido desde la perforación a un espacio anular definido entre la tubería de revestimiento de la perforación y la tubería de suministro de fluido; medios de actuación para accionar el movimiento del conjunto de desviación del flujo entre su primera y su segunda posiciones; comprendiendo los medios de actuación un asiento adaptado para recibir un elemento de contención del flujo, en el que el azuche se adapta de modo que, tras su actuación, se impide el flujo del fluido desde la tubería de alimentación de fluido dentro de la perforación hasta que el conjunto de desviación del flujo está en su segunda posición; caracterizado por que los medios de actuación comprenden además un mecanismo de liberación para el elemento de contención del flujo

La presente invención se refiere a un azuche para la tubería de revestimiento de perforaciones y a un método de localización de la tubería de revestimiento de perforaciones en una perforación. En particular, pero no exclusivamente, la presente invención se refiere a un azuche para la tubería de revestimiento de perforaciones que tenga un conjunto desviador del flujo de fluido mejorado para el control de la circulación del fluido en la perforación.

En la industria de explotación y producción de petróleo y gas, se taladra una perforación o pozo desde la superficie para obtener acceso a las formaciones rocosas subterráneas portadoras de hidrocarburos. La perforación se taladra típicamente a una primera profundidad y se sitúa una tubería de revestimiento de la perforación conocida como entubado y se cementa en el sitio. El entubado tanto soporta las formaciones rocosas taladradas como impide la entrada de fluidos no deseados. A continuación se extiende típicamente la perforación y se sitúa un entubado de diámetro más pequeño dentro de la sección extendida, pasando a través del primer entubado a la superficie. Esto se repite según sea necesario para obtener acceso a la formación de producción. Frecuentemente, se acopla una tubería de revestimiento de perforaciones conocida como camisa y se extiende desde la parte inferior de la sección de entubado más inferior para obtener acceso a la formación de producción.

Aunque se ha empleado este método durante muchos años en la industria, hay desventajas asociadas con el revestimiento de perforaciones en esta forma. En particular, en la instalación de secciones de entubado de diámetro más pequeño dentro de secciones exteriores de diámetro más grande, es necesario bombear fluido hacia abajo a través de los entubados de diámetros más pequeños y dentro de la perforación. Este fluido fluye hasta la perforación extendida, dentro de los entubados de diámetro más grande y a la superficie, llevando residuos sólidos de desechos presentes en la perforación. Una vez se ha localizado el entubado de diámetro más pequeño en una posición deseada, el entubado se cementa en el sitio.

Se requieren espaciados radiales relativamente grandes entre las secciones concéntricas de entubados de diámetro más pequeño para permitir que el fluido fluya a lo largo de las secciones de entubado durante su traslado y cementación. Como resultado, los diámetros de los entubados exteriores son relativamente grandes, produciendo un desperdicio de material significativo, particularmente cuando cada sección de entubado se extiende hasta la superficie. Adicionalmente, el proceso de taladrado de diámetros relativamente grandes de las secciones superiores de la perforación produce grandes volúmenes de recortes de perforación, que se deben almacenar de una manera segura pendientes de limpieza. También cuando cada cadena del entubado se cementa en el sitio, se requieren grandes volúmenes de cemento.

En un esfuerzo para tratar estas desventajas, se ha propuesto buscar la reducción del espacio radial entre las secciones de entubado. Sin embargo, esto ha requerido el desarrollo de métodos y herramientas alternativos para la circulación del fluido dentro de la perforación taladrada. La patente de Estados Unidos número 6.223.823, que se considera el documento de técnica anterior más próximo, describe un método de instalación de una sección de entubado en un pozo en el que la trayectoria del flujo se proporciona a través de un espacio anular entre los medios de descenso para el descenso de una sección de entubado dentro de un entubado existente.

Aunque el aparato y el método de la patente de Estados Unidos 6.223.823 proporciona un paso adelante significativo respecto a los métodos y aparatos de instalación de entubado convencionales, se desea en general mejorar la estructura y el método descrito. En particular, es deseable mejorar la viabilidad operativa para reducir el costo y el período de paralización, para reducir los costes de fabricación y para facilitar el acopio de componentes.

Por lo tanto está entre los objetos de las realizaciones de la presente invención obviar o mitigar al menos una de las desventajas precedentes. En particular, en las realizaciones de la presente invención, es un objeto proporcionar un azuche mejorado para la tubería de revestimiento de la perforación y un método mejorado para la localización de la tubería de revestimiento de la perforación en una perforación.

De acuerdo con un primer aspecto de la invención, se proporciona un azuche para la tubería de revestimiento de la perforación, comprendiendo el azuche:

un cuerpo tubular exterior adaptado para acoplarse a una tubería de revestimiento de la perforación, teniendo el cuerpo tubular exterior al menos una abertura de flujo para la comunicación del fluido entre la perforación y un interior del cuerpo exterior; un cuerpo interior situado dentro del cuerpo tubular exterior y que se adapta para acoplarse a la tubería de suministro de fluido situada dentro de la tubería de revestimiento de la perforación para el flujo del fluido a través del cuerpo interior tubular dentro de la perforación;

un conjunto de desviación del flujo que es operativo para moverse entre una primera posición en la que se permite el flujo de fluido desde la perforación hasta un espacio anular definido entre la tubería de revestimiento de la perforación y la tubería de suministro de fluido y una segunda posición en la que se impide el flujo del fluido desde la perforación a un espacio anular definido entre la tubería de revestimiento de la perforación y la tubería de suministro de fluido; medios de actuación para accionar el movimiento del conjunto de desviación del flujo entre su primera y su segunda posiciones; comprendiendo los medios de actuación un asiento adaptado para recibir un elemento de contención del flujo, en el que el azuche se adapta de modo que, tras su actuación, se impide el flujo del fluido desde la tubería de alimentación de fluido dentro de la perforación hasta que el conjunto de desviación del flujo está en su segunda posición; y en el que los medios de actuación comprenden además un mecanismo de liberación para el elemento de contención del flujo.

Preferiblemente el conjunto de desviación del flujo se adapta para permitir la circulación del fluido a través del azuche cuando está en su primera posición.

Preferiblemente, los medios de actuación tienen una primera configuración en la que se activa el movimiento del conjunto de desviación del flujo y se impide el flujo del fluido dentro de la perforación y una segunda configuración en la que se permite el flujo del fluido dentro de la perforación. Preferiblemente, los medios de actuación sólo están en su segunda configuración cuando está sellada la al menos una abertura de flujo.

La actuación del conjunto de desviación del flujo puede ser mediante una presión del fluido.

Preferiblemente, el mecanismo de liberación se activa cuando el conjunto de desviación del flujo está en su segunda posición. Preferiblemente, se impide que el mecanismo de liberación se enganche con el conjunto de desviación del flujo cuando está en su primera posición.

Preferiblemente, el azuche comprende al menos un canal de flujo del fluido definido por el cuerpo interior tubular para el flujo de retorno selectivo del fluido desde la perforación a lo largo del azuche, dentro del canal y dentro del espacio anular definido entre la tubería de suministro de fluido y la tubería de revestimiento de la perforación. El canal de flujo del fluido se puede definir entre el cuerpo exterior y el cuerpo interior tubular. El canal de flujo del fluido se puede formar en el cuerpo interior tubular. El canal de flujo del fluido puede tener una sección transversal circular.

Los medios de actuación pueden comprender un asiento adaptado para recibir un elemento de contención del flujo. El asiento puede tener un mecanismo de liberación.

El elemento de contención del flujo se puede adaptar para acoplarse con el asiento para impedir el flujo del fluido a través del cuerpo interior dentro de la perforación y con lo cual el conjunto de desviación del flujo experimenta una fuerza de presión de fluido que hace que el conjunto de desviación se mueva desde la primera posición a la segunda posición.

Los medios de actuación se pueden acoplar al conjunto de desviación del flujo, de modo que tras su actuación, el movimiento del conjunto de desviación del flujo... [Seguir leyendo]

1. Un azuche para tubería de revestimiento de perforación, comprendiendo el azuche: un cuerpo tubular exterior adaptado para acoplarse a la tubería de revestimiento de la perforación, teniendo el cuerpo tubular exterior al menos una abertura de flujo para la comunicación del fluido entre la perforación y un interior del cuerpo exterior; un cuerpo interior localizado dentro del cuerpo tubular exterior y que se adapta para acoplarse a la tubería de suministro de fluido localizado dentro de la tubería de revestimiento de la perforación para el flujo del fluido a través del cuerpo interior tubular dentro de la perforación; un conjunto de desviación del flujo que es operativo para moverse entre una primera posición en la que se permite el flujo de fluido desde la perforación hasta un espacio anular definido entre la tubería de revestimiento de la perforación y la tubería de suministro de fluido y una segunda posición en la que se impide el flujo de fluido desde la perforación a un espacio anular definido entre la tubería de revestimiento de la perforación y la tubería de suministro de fluido; medios de actuación para accionar el movimiento del conjunto de desviación del flujo entre su primera y su segunda posiciones; comprendiendo los medios de actuación un asiento adaptado para recibir un elemento de contención del flujo, en el que el azuche se adapta de modo que, tras su actuación, se impide el flujo del fluido desde la tubería de alimentación de fluido dentro de la perforación hasta que el conjunto de desviación del flujo está en su segunda posición; caracterizado por que los medios de actuación comprenden además un mecanismo de liberación para el elemento de contención del flujo.

2. Un azuche tal como se reivindica en la reivindicación 1, en el que los medios de actuación tienen una primera configuración en la que el movimiento del conjunto de desviación de flujo se actúa y se impide el flujo de fluido dentro de la perforación y una segunda configuración en la que se permite el flujo de fluido dentro de la perforación y en la que los medios de actuación están sólo en su segunda configuración cuando se sella la al menos una abertura de flujo.

3. Un azuche como se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el azuche comprende al menos un canal de flujo de fluido definido por el cuerpo interior tubular para el flujo de retorno selectivo del fluido desde la perforación a lo largo del azuche, dentro del canal y dentro del espacio anular definido entre la tubería de suministro de fluido y la tubería de revestimiento de la perforación.

4. Un azuche como se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el elemento de contención del flujo se adapta para acoplarse con el asiento para impedir el flujo del fluido a través del cuerpo interior dentro de la perforación y con lo cual el conjunto de desviación de flujo experimenta una fuerza de presión del fluido que hace que el conjunto de desviación se mueva desde la primera posición a la segunda posición.

5. Un azuche como se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones 2 a 4, en el que los medios de actuación se acoplan al conjunto de desviación de flujo, de modo que tras la actuación, el movimiento del conjunto de desviación de flujo a la segunda posición hace que los medios de actuación entren en su segunda configuración.

6. Un azuche como se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el mecanismo de liberación incluye un elemento de liberación que está espacialmente separado de un extremo de entrada del conjunto de desviación de flujo en una distancia más grande que la que se puede mover el conjunto de desviación mientras que están abiertas las aberturas de flujo.

7. Un azuche como se reivindica la reivindicación 6, en la que el elemento de liberación se adapta para soportar el cuerpo interior tubular en la segunda posición y se adapta para limitar el movimiento adicional del conjunto de desviación de flujo con relación al cuerpo exterior.

8. Un azuche como se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el conjunto de desviación de flujo comprende un collarín situado dentro y acoplado al cuerpo interior tubular hacia un extremo de entrada del conjunto para proporcionar una fuerza mecánica al asiento tras el enganche del extremo de entrada del conjunto con el mecanismo de liberación.

9. Un azuche como se reivindica la reivindicación 8, en la que el collarín se adapta para transmitir una fuerza al asiento tras el enganche con el elemento de liberación para desacoplar el asiento.

10. Un azuche como se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones 6 a 9, en el que el elemento de liberación se forma con un almenado adaptado para permitir una conexión del conjunto de desviación de flujo

y/o grupo interior tubular a los medios de liberación y se adapta el almenado para impedir la rotación relativa entre el conjunto de desviación de flujo y/o el cuerpo interior tubular y el cuerpo de recepción tubular.

11. Un azuche como se reivindica en una cualquiera de las reivindicaciones precedentes, en el que el azuche comprende además un conjunto de válvulas localizadas dentro del cuerpo tubular en separación espacial del conjunto de desviación de flujo y adaptadas para impedir el retorno del fluido desde la perforación al interior de las tuberías de suministro de fluido.

12. Un azuche como se reivindica la reivindicación 11, en la que el conjunto de válvulas incluye una válvula de asiento.

13. Un método de localización de tuberías de revestimiento de perforación en una perforación, comprendiendo el método las etapas de:

(a) acoplamiento del azuche a una tubería de revestimiento de perforación para ser situada en una perforación;

(b) traslado de la tubería de revestimiento de perforación y el azuche dentro de la perforación;

(c) dirección del fluido a lo largo de la tubería de suministro de fluido localizadas dentro de la tubería de revestimiento de la perforación, a través de un cuerpo interior del azuche acoplada a la tubería de suministro de fluido y dentro de la perforación;

(d) permitir el flujo de retorno del fluido desde la perforación dentro del canal de flujo a través de al menos una abertura de flujo del cuerpo exterior;

(e) activar el movimiento de un conjunto de desviación de flujo mediante la localización de un elemento de contención en un asiento y conteniendo el flujo desde la tubería de suministro de fluido mientras que se sella el azuche para impedir que el fluido fluya desde la perforación al canal de flujo; caracterizado el método por la etapa de;

(f) liberación del elemento de contención para reabrir el flujo de fluido a través del cuerpo interior al interior de la perforación.

14. Un método como se reivindica en la reivindicación 13, en el que el método comprende la etapa de impedir el flujo de retorno del fluido desde la perforación al interior de la tubería de suministro de fluido mediante el uso de un conjunto de válvula provisto dentro del cuerpo exterior.

15. Un método como se reivindica en la reivindicación 13 o en la reivindicación 14, en el que el método comprende las etapas de insertar un elemento de contención dentro de las tuberías de suministro y el bombeo del elemento de contención dentro del azuche por medio de la tubería de suministro de fluido para su reposo sobre el asiento.