BRPI0409065B1

BRPI0409065B1 - sistema e método para tratar lama de perfuração em aplicações de perfuração de poços de petróleo e gás

Info

Publication number: BRPI0409065B1
Application number: BRPI0409065A
Authority: BR
Inventors: Luc De Boer
Original assignee: Luc De Boer
Priority date: 2003-03-17
Filing date: 2004-03-16
Publication date: 2016-03-22
Also published as: EP1611311A1; NO331118B1; ATE493560T1; EP1611311A4; BRPI0409065A; CA2519365A1; US6926101B2; DE602004030776D1; CA2519365C; WO2004083596A1; US20030217866A1; EP1611311B1; NO20054654L

Abstract

"sistema e método para tratar lama de perfuração em aplicações de perfuração de poços de petróleo e gás". são descritos um sistema e método para controlar a densidade da lama de perfuração em um local no nível do leito do mar (ou imediatamente acima do mesmo) ou, alternativamente, abaixo do leito do mar, em aplicações de perfuração de poços em águas profundas ou águas ultra-profundas. a presente invenção combina um fluido base de densidade mais baixa do que a lama necessária na cabeça do poço, para produzir uma lama diluída no riser. combinando as quantidades apropriadas de lama de perfuração com fluido base, pode-se obter uma densidade de lama de riser igual à densidade da água do mar ou próxima da mesma. a presente invenção inclui também um dispositivo para injeção na cabeça do poço para injetar o fluido base na lama de perfuração em ascensão. as linhas de carga do riser são usadas para carregar o fluido base de baixa densidade para o dispositivo de injeção, para injeção na lama de retorno. na superfície, a lama de retorno diluída passa através de um sistema de tratamento para limpar a lama das aparas de perfuração e separar a lama de perfuração mais pesada do fluido base mais leve. a presente invenção inclui ainda uma unidade de controle para manipular os sistemas de fluido de perfuração e exibir dados da perfuração e do fluido de perfuração.

Description

SISTEMA E MÉTODO PARA TRATAR LAMA DE PERFURAÇÃO EM

APLICAÇÕES DE PERFURAÇÃO DE POÇOS DE PETRÓLEO E GÁS

Referência Cruzada a Pedidos de Patente Afins 0 presente pedido reivindica prioridade a um Pedido de Patente Norte-americana No. de Série 10/390.528 intitulado Sistema e Método para Tratar Lama de Perfuração em Aplicações de Perfuração de Poços de Petróleo e Gás protocolado em 17 de março de 2003, que é uma continuação-em-parte do Pedido de Patente Norte-americana No. de Série 10/289.505 protocolado em 6 de novembro de 2002 e que é uma continuação-em-parte do Pedido de Patente Norte-americana No. de Série 09/784.367, protocolado em 15 de fevereiro de 2001, atualmente Patente Norte-americana No. 6.536.540.

Antecedentes da Invenção 1. Área da Invenção A invenção em pauta refere-se de modo geral a sistemas para fornecimento de fluido de perfuração (ou "lama de perfuração") para aplicações de perfuração de petróleo e gás. Mais especificamente, a presente invenção é dirigida a um sistema e método para controlar a densidade da lama de perfuração em aplicações de perfuração de petróleo e gás em águas profundas. 2. Descrição da Técnica Anterior É bem conhecido o uso de lama para fornecer cavalo-força para operar brocas, manter a pressão hidrostática, resfriar o furo do poço durante as operações de perfuração, e para escoar matéria particulada quando se está perfurando poços subterrâneos à procura de petróleo e gás. Nas operações básicas, a lama de perfuração é bombeada para baixo no tubo de perfuração para fornecer a potência hidráulica necessário para operar a broca e, então, ela flui de volta para cima desde a broca, ao longo da periferia do tubo de perfuração e dentro do furo de sondagem aberto e do revestimento. A lama que retorna carrega as partículas soltas pela broca (isto é, "aparas de perfuração") para a superfície. Na superfície, limpa-se a lama que retorna para remover as partículas e então ela volta para dentro do furo em um novo ciclo. A densidade da lama de perfuração é monitorada e controlada a fim de maximizar a eficiência da operação de perfuração e manter a pressão hidrostática. Em uma aplicação típica, perfura-se um poço usando uma broca montada na extremidade de uma haste de perfuração inserida no tubo de perfuração. A lama de perfuração é bombeada para baixo no tubo de perfuração e por meio de uma série de jatos na broca para fornecer força suficiente para impelir a broca. Uma corrente gasosa e/ou outros aditivos também são bombeados para dentro do tubo de perfuração para controlar a densidade da lama. A lama passa através da broca e flui para cima ao longo da coluna de perfuração dentro do furo aberto e do revestimento, carregando as partículas soltas para a superfície.

Um exemplo desse sistema é mostrado e descrito na Patente U.S. No. 5.873.420 intitulada: "Sistema de Controle de Ar e Lama para Perfuração Sub-balanceada", emitida em 23 de fevereiro de 1999 em nome de Marvin Gearhart. 0 sistema mostrado e descrito na patente de Gearhart provê uma corrente gasosa na tubulação para misturar o gás com a lama em uma proporção desejada, de modo que a densidade da lama é reduzida para permitir taxas mais altas de perfuração mantendo-se o poço em uma condição sub-balanceada.

Sabe-se que há uma pressão pré-existente sobre as formações da terra que, em geral, aumenta em função da profundidade devido ao peso da sobrecarga sobre camadas específicas. Esse peso aumenta com a profundidade, de modo que a pressão do fundo do poço predominante ou inerte aumenta em uma curva geralmente linear em relação à profundidade. Como a profundidade do poço dobra em uma formação de pressão normal, a pressão também dobra. Isso se complica ainda mais quando a perfuração é em águas profundas ou águas ultra-profundas, por causa da pressão sobre o fundo do mar exercida pela água acima dele. Assim, existem condições de pressão elevada no inicio do furo, e a pressão aumenta à medida que o poço é perfurado. É importante manter um equilíbrio entre a densidade e pressão da lama e a pressão do furo. Do contrário, a pressão no furo forçará o material de volta para o furo do poço, causando o que é normalmente chamado de kick. Basicamente, um kick ocorre quando os gases ou fluidos no furo do poço fluem para fora da formação para dentro do furo do poço e borbulham para cima. Quando a coluna vertical de fluido de perfuração é igual ou maior do que a pressão no fundo do furo de sondagem, as condições que levam a um kick são minimizadas. Quando a densidade da lama é insuficiente, os gases ou fluidos no furo de sondagem podem fazer diminuir a densidade da lama, que se torna tão leve que um kick acontece.

Os kicks são uma ameaça para as operações de perfuração e um risco significativo tanto para a equipe de perfuração como para o meio ambiente. Tipicamente, instalam-se sistemas de prevenção de estouro (BOP = BlowOut Preventers) no fundo ou na superfície do oceano, para conter o furo do poço e impedir que um kick se torne um blowout era que os gases ou fluidos no furo do poço ultrapassam o BOP e fluem para cima, criando uma condição desequilibrada no poço. Entretanto, o método principal para minimizar o risco de uma condição de blowout é equilibrar adequadamente a densidade da lama de perfuração para manter o poço em uma condição balanceada o tempo todo. Embora os BOPs possam conter um kick e evitar que ocorra um blowout, minimizando assim os danos à equipe e ao meio ambiente, geralmente o poço é perdido quando ocorre um kick, mesmo que este seja contido. Para reduzir o risco de um kick, é muito mais eficiente e desejável usar técnicas adequadas de controle da lama do que conter o kick depois que ele acontece.

Para manter uma margem de segurança, a coluna de lama de perfuração no espaço anular ao redor da haste de perfuração tem peso e densidade suficientes para produzir uma pressão alta o bastante para limitar o risco a quase-zero em condições normais de perfuração. Embora seja desejável, infelizmente isso torna o processo de perfuração mais lento. Em alguns casos, foi tentada a perfuração sub-balanceada para aumentar a velocidade da perfuração. No entanto, até esta data, a densidade da lama é o principal componente para manter um poço pressurizado sob controle. A perfuração em águas profundas e em águas ultra profundas tem seu próprio conjunto de problemas associados à necessidade de prover-se uma lama de perfuração de alta densidade em um furo de poço que começa vários milhares de pés abaixo do nivel do mar. A pressão no inicio do furo é igual à pressão hidrostática da água do mar acima dele, mas a lama precisa ir da superfície do mar até o fundo do mar para que sua densidade seja útil. É bastante reconhecido que seria desejável manter a densidade da lama igual à densidade da água do mar ou próxima à mesma (ou 858,08 kg/nv:) quando acima do furo de sondagem e uma densidade mais pesada do leito do mar para baixo, dentro do poço. No passado, foram empregadas bombas próximo ao leito do mar, para bombear para fora a lama de retorno e as aparas do leito do mar acima dos BOPs para a superficie, usando uma linha de retorno separada do riser. O custo da instalação desse sistema é alto, pois ele requer linhas separadas; o custo da manutenção é alto, e o custo da operação é muito alto. Um outro método experimental emprega a injeção de partículas de baixa densidade, como contas de vidro dentro do fluido de retorno no riser acima do fundo do mar, para reduzir a densidade da lama de perfuração enquanto ela é trazida para a superfície. Tipicamente, o BOP stack fica no fundo do mar e as contas de vidro são injetadas acima do BOP stack.

Embora tenha sido provado que é desejável reduzir a densidade da lama de perfuração em um local próximo ou abaixo do leito do mar em um furo de poço, não existem técnicas anteriores que alcancem efetivamente esse objetivo.

Sumário da Invenção A presente invenção refere-se a um método e equipamento para controlar a densidade da lama de perfuração em aplicações de perfuração em águas profundas ou águas ultra profundas.

Um aspecto importante da presente invenção é que a lama de perfuração é diluida usando-se um fluido base. 0 fluido base é menos denso do que a lama de perfuração necessária na cabeça de poço. 0 fluido base e a lama de perfuração são misturados para produzir uma lama diluida.

Em uma concretização preferencial da presente invenção, o fluido base é menos denso do que a água do mar (ou abaixo de 853,06 kg/m). Combinando-se as quantidades apropriadas de lama de perfuração com fluido base, pode-se conseguir uma densidade de lama do riser igual ou próxima à densidade da água do mar. Pode-se presumir que o fluido base É à base de óleo, com uma densidade de aproximadamente 648,55 kg/m3. Usando-se um sistema de lama à base de óleo, por exemplo, a lama pode ser bombeada da superfície através da coluna de perfuração e para dentro do fundo do furo do poço a uma densidade de 1247,20 kg/m3, tipicamente a uma velocidade de cerca de 3 028,33 litros por minuto, em um furo de 31,12 cm. O fluido no riser, que tem a mesma densidade, é então diluído acima do fundo do mar ou, alternativamente, abaixo do fundo do mar com uma quantidade igual ou maior de fluido base, através das linhas de carga do riser. 0 fluido base é bombeado a uma velocidade maior, digamos 5.678,12 litros por minuto, proporcionando um fluido de retorno com uma densidade que pode ser calculada como segue: [(FMi x Mi) + (FMb x Mb)]/(F„i + Fjib) = Mr, onde: FMi = vazão Fi do fluido;

Fwb = vazão Fb do fluido base para dentro das linhas de carga do riser;

Mi = densidade da lama para dentro do poço;

Mb = densidade da lama para dentro das linhas de carga do riser, e Mr = densidade da lama do fluxo de retorno no riser.

No exemplo acima: Mi = 1247,20 kg/m3;

Mb = 648,55 kg/m3; FMí = 3028,33 litros por minuto, e F^, = 5678,12 litros por minuto.

Assim, a densidade Mr da lama de retorno pode ser calculada como: Mr = ((3028,33 x 1247,20) + (5678,12 x 648,55))/(3028,33 + 5678,12) = 858,08 kg/m3. A vazão, Ft, da lama tendo a densidade Mr no riser é a vazão combinada dos dois fluxos, Fi e Fb. No exemplo, isso significa: Fr = Fi + Fb = 3028,33 +5678,12 ** 8706,45 litros por minuto. O fluxo de retorno no riser é uma lama com uma densidade de 858,08 kg/m3 (ou seja, igual à da água do mar) fluindo a 8706,45 litros por minuto.

Um outro aspecto importante da presente invenção é que a lama de retorno é tratada na superficie de acordo com o sistema de tratamento de lama da presente invenção. A lama retorna à superfície e as aparas são separadas da lama usando-se uma batedeira. Ao mesmo tempo em que as aparas são transportadas em uma calha até um secador (ou, alternativamente, descartadas no mar), a lama de retorno limpa cai nos tanques ou covas de lama do riser. As bombas de lama de retorno são usadas para transportar a lama de perfuração para um skid de separação localizado preferivelmente no deck da plataforma de perfuração. 0 skid de separação inclui: (1) bombas para lama de retorno. (2) uma centrífuga para retirar o fluido base com densidade Mb da lama de retorno para conseguir um fluido de perfuração com densidade Mi, (3) um tanque de coleta de fluido base para recolher o fluido base mais leve retirado da lama de perfuração e (4) um tanque de coleta de fluido de perfuração para recolher a lama de perfuração mais pesada, com uma densidade Mi. Os tanques de casco para armazenar o fluido base localizam-se sob o skid de separação, de tal modo que o fluido de perfuração retirado pode fluir do tanque de coleta de fluido de perfuração para dentro do tanque de casco. Um tanque para condicionamento localiza-se sob o skid de separação, de modo que o fluido de perfuração retirado pode fluir do tanque de coleta de fluido de perfuração para dentro do tanque de condicionamento. Depois que o fluido de perfuração é condicionado no tanque de condicionamento, o fluido de perfuração flui para dentro de tanques ativos localizados sob os tanques de condicionamento. Conforme a necessidade, o fluido retirado e limpo pode ser devolvido à coluna de perfuração via um piano de válvulas para lama usando-se as bombas de lama, e o fluido base pode ser reinserido na corrente do riser via linhas de carga, ou linhas de estrangulamento e paralisação, ou alternativamente, dentro de um riser concêntrico, usando bombas para fluido base.

Ainda outro aspecto importante da presente invenção é que o sistema de recirculação de lama inclui uma unidade de controle corn múltiplas finalidades para manipulação dos sistemas de fluido de perfuração e exibição de dados da perfuração e do fluido de perfuração.

Um objetivo e característica desta invenção é prover um método e equipamento para diluir a densidade da lama em aplicações de perfuração em águas profundas e águas ultra profundas, tanto nas configurações de unidade de perfuração como de plataforma flutuante.

Um outro objetivo e característica desta invenção é prover um método para diluir a densidade da lama em um riser injetando-se fluidos de baixa densidade nas linhas do riser (tipicamente, a linha de carga ou linha auxiliar, ou, possivelmente, a linha de estrangulamento e paralisação) ou sistemas de risers com BOPs de superfície.

Também é um objetivo e característica desta invenção prover um método para diluir a densidade da lama em um sistema de riser concêntrico com BOPs submersos ou de superfície.

Ainda outro objetivo e característica desta invenção é prover um método para diluir a densidade da lama em um riser injetando-se fluidos de baixa densidade nas linhas de carga do riser ou sistemas de riser com um aparelho para injeção na cabeça do poço abaixo do leito do mar.

Um objetivo e característica adicional desta invenção é prover um aparelho para separar os fluidos de baixa densidade dos de alta densidade na superfície.

Outros objetivos e características da invenção ficarão prontamente evidentes nos desenhos anexos e na descrição detalhada das incorporações preferenciais.

Breve Descrição dos Desenhos A Figura 1 é uma representação esquemática de um sistema típico de perfuração offshore modificado para acomodar os ensinamentos da presente invenção, ilustrando a lama de perfuração ao ser diluída com um fluido base no nível do leito do mar ou acima dele. A Figura 2 é uma representação esquemática de um sistema típico de perfuração offshore modificado para acomodar os ensinamentos da presente invenção, ilustrando a lama de perfuração ao ser diluída com um fluido base abaixo do leito do mar. A Figura 3 é uma vista seccional de um aparelho para injeção na cabeça do poço abaixo do leito do mar de acordo com a presente invenção, para injetar um fluido base na lama de perfuração abaixo do leito do mar. A Figura 4 é um gráfico que mostra a profundidade versus pressões furo abaixo em uma aplicação de lama de perfuração de um único gradiente. A Figura 5 é um gráfico que mostra profundidade versus pressões furo abaixo e ilustra as vantagens obtidas usando-se lamas de várias densidades injetadas no leito do mar em comparação com uma lama de um só gradiente. A Figura 6 é um gráfico que mostra profundidade versus pressões furo abaixo e ilustra as vantagens obtidas usando-se lamas de várias densidades injetadas abaixo do leito do mar em comparação com uma lama de um só gradiente. A Figura 7 é um diagrama do sistema de tratamento da lama de perfuração, de acordo com a presente invenção, para retirar o fluido base da lama de perfuração no nível do leito do mar ou acima dele. A Figura 8 é um diagrama do sistema de controle para monitoramento e manipulação das variáveis do sistema de tratamento da lama de perfuração da presente invenção. A Figura 9 é uma vista elevada ampliada de uma centrífuga de cilindro sólido convencional usada no sistema de tratamento da presente invenção para separar o material de baixa densidade do material de alta densidade na lama de retorno.

Descrição de uma Concretização Preferencial da Presente Invenção Com referência às Figuras 1 e 2, elas mostram um sistema de recirculação de lama para uso em operações de perfuração offshore para bombear lama de perfuração: (1) para baixo através de uma coluna de perfuração, para operar uma broca de perfuração, produzindo assim aparas de perfuração; (2) para fora, no espaço anular entre a coluna de perfuração e a formação do furo do poço onde a lama se mistura com as aparas, e (3) para cima, desde o furo do poço para a superfície via um riser, de acordo com a presente invenção. Provê-se uma plataforma 10 a partir da qual se realizam as operações de perfuração. A plataforma 10 pode ser uma plataforma flutuante ancorada ou um navio sonda ou uma unidade de perfuração semi-submersível. Uma série de colunas concêntricas correm desde a plataforma 10 para o fundo do mar ou leito do mar e para dentro de uma pilha 30. A pilha 30 se posiciona acima de um furo de poço 40 e inclui uma série de componentes de controle, geralmente incluindo um ou mais sistemas de prevenção de estouros, ou BOPs (31). As colunas concêntricas incluem o revestimento 50, tubulação 60, uma coluna de perfuração 70, e um riser 80. Uma broca de perfuração 90 é montada na extremidade da coluna de perfuração 70. Uma linha de carga (ou linha auxiliar) do riser 100 corre desde a superfície até uma válvula de interrupção 101. A linha de carga do riser 100 inclui uma seção que fica acima do leito do mar 102, correndo desde a válvula de interrupção 101 até o riser 80 e uma seção que fica abaixo do leito do mar 103, correndo desde a válvula de interrupção 101 até um aparelho para injeção em cabeça de poço 32. A seção da linha de carga acima do leito do mar 102 é usada para inserir um fluido base no riser 80, para misturar com a lama de perfuraçcão que retorna para cima em um local no nível do leito do mar ou acima do leito do mar 20. A seção da linha de carga que fica abaixo do leito do mar 103 é usada para inserir um fluido base no furo do poço, para misturar com a lama de perfuração que está voltando para cima, por meio de um aparelho de injeção na boca do poço 32 em um local abaixo do leito do mar 20. A válvula interruptora 101 é manipulada por uma unidade de controle para dirigir o fluxo do fluido base para dentro da seção da linha de carga que fica acima do leito do mar 102, ou para dentro da seção da linha de carga que fica abaixo do leito do mar 103. Embora esta concretização da presente invenção seja descrita com referência a uma plataforma de perfuração offshore, o sistema de recirculação de lama da presente invenção também se destina a ser empregado nas operações de perfuração terrestres.

Com referência à Figura 3, ela mostra o aparelho de injeção na boca de poço 32 para injetar um fluido base na lama de perfuração abaixo do leito do mar. O aparelho de injeção 32 inclui: (1) um conector de cabeça de poço 200 para conectar-se com uma cabeça de poço 300, tendo um orifício axial através do mesmo e uma porta de entrada 201 para proporcionar comunicação entre a linha de carga do riser 100 (Figura 3) e o furo do poço; e (2), uma camisa de injeção anelar 400 com um diâmetro menor do que o diâmetro do orifício axial do conector de cabeça de poço 200, presa ao conector de cabeça de poço, causando assim um canal de injeção anelar 401 através do qual o fluido base é bombeado para baixo. A cabeça de poço 300 apoia-se em um corpo da cabeça de poço 302, que é cimentado ao leito do mar.

Em uma concretização preferencial da presente invenção, o encaixe da cabeça de poço 302 é um revestimento de 36 polegadas de diâmetro e a cabeça de poço 300 fica presa ao topo de um revestimento de 20 polegadas de diâmetro. A camisa de injeção anelar 400 fica presa ao topo de uma camisa de revestimento de 31,43 a 40,64 cm de diâmetro, com um comprimento de 609,6 metros. Assim, nesta concretização da presente invenção, o fluido base é injetado no furo do poço em um local aproximadamente 609,6 metros abaixo do leito do mar. Embora a concretização preferencial seja descrita com revestimentos e camisas de revestimento com um diâmetro e um comprimento específicos, pretende-se que o tamanho e comprimento dos revestimentos e camisas de revestimento possam variar dependendo da aplicação de perfuração em questão.

Com referência às Figuras de 1 a 3, durante a operação a lama de perfuração é bombeada da plataforma 10 para baixo, dentro da coluna de perfuração 70, para girar a broca de perfuração 90 por meio da tubulação 60. À medida que a lama de perfuração flui para fora da tubulação 60 e ao lado da broca de perfuração 90, ela flui para dentro do anel definido pela parede externa da tubulação 60 e a formação 40 do furo do poço. A lama recolhe as aparas ou partículas soltas pela broca de perfuração 90 e carrega-as para a superfície via riser 80. Provê-se uma linha de carga do riser 100 para carregar (isto é, circular) o fluido no riser 80, para o caso de se desenvolver um diferencial de pressão que possa prejudicar a segurança do poço.

De acordo com uma concretização preferencial da presente invenção, quando se deseja diluir a lama de perfuração ascendente, um fluido base (tipicamente um fluido base leve) é misturado com a lama de perfuração ou no nível leito do mar (ou imediatamente acima), ou abaixo do leito do mar. Um reservatório contém um fluido base de densidade? mais baixa do que a da lama de perfuração e um conjunto de bombas conectadas à linha de carga do riser (ou linha de carga auxiliar). Esse fluido base tem uma densidade baixa o suficiente para que, quando a proporção correta for misturada com a lama de perfuração, será possível conseguir uma densidade combinada igual ou próxima da densidade da água do mar. Quando se deseja diluir a lama de perfuração com fluido base em um local no nível do leito do mar 20 ou imediatamente acima dele, a válvula interruptora 101 é manipulada por uma unidade de controle para dirigir o fluxo do fluido base desde a plataforma 10 para o riser 80, via linha de carga 100 e seção acima do leito do mar 102 (Figura 1) . Alternativamente, quando se deseja diluir a lama de perfuração com fluido base em um local abaixo do leito do mar 20, a válvula interruptora 101 é manipulada por uma unidade de controle para dirigir o fluxo do fluido base desde a plataforma para o riser 80, via linha de carga 100 e seção abaixo do leito do mar 103 (Figura 2) .

Em um exemplo típico, a lama de perfuração é uma lama à base de óleo com uma densidade de 1247,20 Kg/m3 e a lama é bombeada a uma velocidade de 3028,33 litros por minuto. O fluido base é um fluido à base de óleo com uma densidade de 648,55 a 748,32 Kg/m3 e pode ser bombeado para dentro das linhas de carga do riser a uma velocidade de 1500 gpm. Usando esse exemplo, consegue-se um fluido de coluna de ascensão com uma densidade de 858,08 Kg/m3 como segue: Mr = [ (FMi x Mi) + (FMb X Mb)]/(FMi + FMb) , onde: FMí = vazão Fi do fluido; FMb = vazão Fb do fluido base dentro das linhas de carga do riser;

Mi = densidade da lama dentro do poço;

Mb = densidade da lama dentro das linhas de carga do riser, e Mr = densidade da lama do fluxo de retorno no riser.

No exemplo acima: Mi = 1247,20 Kg/m3;

Mb = 64 8,55 Kg/m3;

Fm = 3028,33 litros por minuto, e ^Mb - Assim, a densidade Mr da lama de retorno pode ser calculada como: Mr = ((3028,33 x 648,55) + (5678,12 x 648,55))/( 3028,33 +5678,12) = 858,08 Kg/m3. A vazão, Fr, da lama tendo a densidade Mr no riser é a velocidade de fluxo combinada dos dois fluxos, Fi e Fb. No exemplo, isso significa: Fr = Fi + Fb = 3028,33 + 5678,12 = 8706, 45 litros por minuto. O fluxo de retorno no riser acima do ponto de injeção do fluido base é uma lama com a densidade de 858,08 Kg/m3 (ou próxima à da água do mar) fluindo a 8706,45 litros por minuto.

Apesar do exemplo acima empregar valores de densidade específicos, de acordo com a presente invenção pretende-se que qualquer combinação de valores de densidade possam ser utilizados usando a mesma fórmula.

Um exemplo das vantagens obtidas usando-se o método de lama de densidade dupla da presente invenção é mostrado nos gráficos das Figuras 4 a 6. O gráfico da figura 4 ilustra profundidades de colocação do revestimento com lama de um único gradiente; o gráfico da Figura 5 ilustra profundidades de colocação do revestimento com lama de gradiente duplo inserida no nível do leito do mar, e o gráfico da Figura 6 ilustra profundidades de colocação do revestimento com lama de gradiente duplo inserida abaixo do leito do mar. Os gráficos das Figuras 4 a 6 demonstram as vantagens de se usar uma lama de gradiente duplo em comparação com uma lama de um único gradiente. O eixo vertical de cada gráfico representa profundidade e mostra o leito do mar ou fundo do mar a aproximadamente 6.000 pés. O eixo horizontal representa o peso da lama em libras por galão ou "PPG" (Pounds Per Gallon). A linha sólida representa a "densidade circulante equivalente" ("ECD" -Equivalent Circulating Density) em PPG. Os losangos representam a pressão de fraturamento da formação. Os triângulos representam pressão de poro. As linhas verticais em negrito no lado esquerdo do gráfico ilustram o número de revestimentos necessários para perfurar o poço com a lama de perfuração correspondente a uma profundidade de poço de aproximadamente 7162,8 metros. Com respeito à Figura 4, quando se usa uma lama de um único gradiente, são necessários um total de seis revestimentos para alcançar a profundidade total (condutor, revestimento de superfície, revestimento vedador intermediário, revestimento intermediário, revestimento de produção e revestimento vedador de produção). Com respeito à Figura 5, quando se usa uma lama de gradiente duplo inserida no nível do leito do mar ou imediatamente acima dele, são necessários cinco revestimentos no total para se alcançar a profundidade total (condutor, revestimento de superfície, revestimento intermediário, revestimento de produção, e revestimento vedador de produção) . Com respeito à Figura 6, quando se usa uma lama de gradiente duplo inserida aproximadamente 609,60 metros abaixo do leito do mar, é necessário um total de quatro revestimentos para se alcançar a profundidade total (condutor, revestimento de superfície, revestimento de produção e revestimento vedador de produção). Os profissionais experientes nessa técnica reconhecerão que reduzindo-se o número de revestimentos passados e instalados furo abaixo, reduz-se o número de dias de instalação e o custo total do poço.

Em outra concretização da presente invenção, o sistema de recirculação de lama inclui um sistema de tratamento localizado na superfície para: (1) receber a lama combinada de retorno (com densidade Mr), (2) retirar as aparas de perfuração da lama, e (3) retirar o fluido base mais leve (com densidade Mb) da lama de retorno, para alcançar o fluido de perfuração mais pesado inicial (com densidade Mi) .

Com referência à figura 7, o sistema de tratamento da presente invenção inclui: (1) um dispositivo batedor para separar as aparas de perfuração da lama de retorno, (2) um conjunto de tanques ou covas de fluido de riser para receber a lama de retorno limpa vinda da batedeira, (3) um skid de separação localizado no deck da plataforma de perfuração - que consiste de uma centrifuga, um conjunto de bombas para lama de retorno, um tanque para coleta de fluido base e um tanque para coleta de fluido de perfuração - para receber a lama de retorno limpa e separar a lama em um componente de fluido de perfuração e um componente de fluido base, (4) um conjunto de tanques de casco para armazenar o componente fluido base retirado, (5) um conjunto de bombas de fluido base para reinserir o fluido base na corrente do riser via linha de carga, (6) um conjunto de tanques de condicionamento para acrescentar agentes condicionadores de lama ao componente fluido de perfuração, (7) um conjunto de tanques ativos para armazenar o componente fluido de perfuração e (8) um conjunto de bombas de lama para bombear o fluido de perfuração para dentro do furo do poço via coluna de perfuração.

Durante a operação, a lama de retorno é primeiramente bombeada do riser para dentro da batedeira, que tem uma entrada para receber a lama de retorno via uma linha de fluxo que conecta a entrada da batedeira ao riser Ao receber a lama de retorno, a batedeira separa as aparas de perfuração da lama de retorno, produzindo uma lama de retorno limpa. A lama de retorno limpa flui para fora da batedeira via uma primeira saída, e as aparas são coletadas em uma calha e levadas para fora da batedeira via uma segunda saída. Dependendo das restrições ambientais, as aparas podem ser secadas e armazenadas para serem finalmente removidas da plataforma ou descartadas no mar. A lama de retorno limpa sai da batedeira e entra no conjunto de tanques/covas de lama do riser via uma primeira entrada. 0 conjunto de tanques/covas de lama do riser mantém a lama de retorno limpa até que ela esteja pronta para ser separada em seus componentes básicos - fluido de perfuração e fluido base. Os tanques/covas de lama do riser incluem uma primeira saída através da qual a lama limpa é bombeada para fora. A lama de retorno limpa é bombeada para fora do conjunto de tanques/covas de lama do riser e para dentro da centrifuga do skid de separação por um conjunto de bombas de lama de retorno. Embora a concretização preferencial inclua um conjunto de 6 bombas de lama de retorno, pretende-se que o número de bombas de lama de retorno usadas possa variar dependendo das restrições e exigências da perfuração. 0 skid de separação inclui o conjunto de bombas de lama de retorno, a centrífuga, um tanque de coleta de fluido base para recolher o fluido base mais leve e um tanque de coleta de fluido de perfuração para recolher a lama de perfuração mais pesada.

Como mostra a Figura 9, a centrífuga 500 inclui: (1) um cilindro 510 tendo uma extremidade afilada 510A com uma porta de saída 511 para coletar o fluido de alta densidade 520 e uma extremidade não afilada 510B tendo uma placa de barragem ajustável 512 e uma porta de saída 513 para coletar o fluido de baixa densidade 530, (2) um transportador helico.idal (ou "parafuso") 540 para empurrar o fluido de densidade mais pesada 520 até a extremidade afilada 510A do cilindro 510 e para fora da porta de saída 511, e (3) um tubo de alimentação 550 para inserir a lama de retorno no cilindro 51Ü. O transportador 540 gira ao longo de um eixo horizontal de rotação 560 a uma primeira velocidade selecionada e o cilindro 510 gira ao longo do mesmo eixo a uma segunda velocidade que é relativa à velocidade de rotação do transportador, mas geralmente é mais rápida do que a mesma. A lama de retorno limpa entra no cilindro rotativo 510 da centrifuga 500 via tubo de alimentação 550 e é separada em camadas 520, 530 de densidade variada por forças centrifugas de tal modo que a camada de alta densidade 520 (isto é, o fluido de perfuração com densidade Mi) localiza-se radia imente para fora em relação ao eixo de rotação 560 e a camada de baixa densidade 530 (isto é, o fluido base ccrn densidade Mb) localiza-se radialmente para dentro em relação à camada de alta densidade. A placa de barragem 512 do cilindro é ajustada em uma profundidade selecionada (ou "profundidade de barragem") de tal modo que o fluido de perfuração 520 não pode passar por cima da barragem e, em vez disso, é empurrado para a extremidade afilada 510A do cilindro 510 e através da porta de saida 511 pelo transportador rotativo 540. O fluido base 530 flui sobre a placa de barragem 512 e através da saida 513 da extremidade não afilada 510B do cilindro 510. Desse modo, a lama de retorno é separada err, seus dois componentes: o fluido base com densidade Mb e o fluido de perfuração com densidade Mi. O fluido base é coletado no tanque de coleta de fluido base e o fluido de perfuração é coletado no tanque de coleta do fluido de perfuração. Em uma concretização preferencial da presente invenção, tanto o tanque de coleta do fluido base como o tanque de coleta do fluido de perfuração incluem um conjunto de jatos circulantes para circular o fluido dentro do tanque e impedir o depósito dos sólidos. Alérri disso, em uma concretização preferencial da presente invenção, o skid de separação inclui uma bomba misturadora que permite que se adicione um volume previamente determinado do fluido de base do tanque de coleta de fluido base no tanque de coleta de fluido de perfuração para diluir e baixar a densidade do fluido de perfuração. 0 tanque de coleta de fluido base inclui uma primeira saída para mover o fluido base para dentro do conjunto de tanques de casco e uma segunda saída para mover o fluido base de volta para o conjunto de tanques/covas de lama do riser se for necessária uma separação adicional. Se a válvula VI estiver aberta e a válvula V2 estiver fechada, o fluLdo base será fornecido ao conjunto de tanques do casco para armazenamento. Se a válvula VI estiver fechada e a válvula V2 estiver aberta, o fluido base será fornecido de volta ao conjunto de tanques/covas de fluido do riser e será passado de volta através da centrífuga.

Cada um dos tanques do casco inclui uma entrada para receber o fluido base e uma saída. Quando necessário, o fluido base pode ser bombeado do conjunto de tanques de casco através da saida e reinjetado na lama do riser em um local no nível do leito do mar ou abaixo dele via linhas de carga do riser, usando o conjunto de bombas de fluido base. 0 tanque de coleta do fluido de perfuração inclui uma primeira saída para mover o fluido de perfuração para dentro do conjunto de tanques de condicionamento e uma segunda saída para mover o fluido de perfuração de volta para dentro do conjunto de tanques/covas de lama do riser se for necessária uma separação adicional. Se a válvula V3 estiver aberta e a válvula V4 estiver fechada, o fluido de perfuração irá alimentar o conjunto de tanques de condicionamento. Se a válvula V3 estiver fechada e a válvula V4 estiver aberta, o fluido de perfuração irá alimentar o conjunto de tanques/covas de fluido do riser, para ser passado de volta através da centrífuga.

Cada um dos tanques de condicionamento de lama ativos inclui uma entrada para receber o componente fluido de perfuração da lama de retorno e uma saída para o fluido de perfuração condicionado fluir para o conjunto de tanques ativos. No conjunto de tanques ativos, os agentes condicionadores de lama podem ser adicionados ao fluido de perfuração. Agentes condicionadores de lama (ou "thinners") geralmente são adicionados ao fluido de perfuração para reduzir a resistência do fluxo e o desenvolvimento de gel nas lamas de argila-água. Esses agentes podem incluir, mas não se limitam a taninos vegetais, polifosfatos, materiais linhiticos e lignosulfatos. Além disso, esses agentes condicionadores de lama podem ser adicionados ao fluido de perfuração para outras funções, inclusive, mas sem limitação, para reduzir a filtração e a espessura da sedimentação, combater os efeitos do sal, minimizar o efeito da água sobre as formações perfuradas, emulsificar óleo em água, e estabilizar as propriedades da lama em temperaturas elevadas.

Uma vez condicionado, o fluido de perfuração é fornecido a um conjunto de tanques ativos para armazenamento. Cada um dos tanques ativos inclui uma entrada para receber o fluido de perfuração e uma saída. Quando necessário, o fluido de perfuração pode ser bombeado do conjunto de tanques ativos através da saída e para dentro da coluna de perfuração via piano de válvulas, usando-se um conjunto de bombas de lama.

Embora o sistema de tratamento da presente invenção seja descrito com referência à retirada de um fluido base de baixa densidade da lama de retorno para se obter um fluido de perfuração de alta densidade em um sistema de gradiente duplo, pretende-se que o sistema de tratamento possa ser usado para retirar da lama de retorno qualquer material - fluido ou sólido - que tenha uma densidade diferente da densidade do fluido de perfuração. Por exemplo, a lama de perfuração em um sistema de fluido de perfuração de uma única densidade, ou "sistema de lama total" que consiste de um fluido base com barita, pode ser separado em um componente de fluido base e um componente de barita usando-se o sistema de tratamento da presente invenção. Em um sistema de lama total, cada seção do poço é perfurada usando-se uma lama de perfuração que tem uma densidade única, constante. Entretanto, à medida que seções mais profundas do poço são perfuradas, é preciso usar uma lama com uma densidade maior do que a necessária para perfurar as seções menos profundas. Mais especificamente, as seções mais rasas do poço podem ser perfuradas usando-se uma lama de perfuração com uma densidade de 997,76 Kg/m3, ao passo que as seções mais profundas do poço requerem uma lama de perfuração com urna densidade de 1197,32 Kg/m3. Nas operações anteriores, depois que as seções mais rasas do poço eram perfuradas com lama de 997,76 Kg/m3, a lama era transportada da plataforma de perfuração para um local em terra para ser tratada com barita para formar uma lama mais densa, cie 1197,32 Kg/m3. Após o tratamento, a lama era levada de volta para a plataforma de perfuração para ser usada na perfuração das seções mais profundas do poço. 0 sistema de tratamento da presente invenção, entretanto, pode ser usado para tratar a lama com densidade de 997,76 Kg/m3 de modo a obter-se a lama com densidade de 1197,32 Kg/m3 sem a demora e a despesa de transportar a lama para uma instalação de tratamento em terra e de volta para a plataforma. Isso pode ser realizado usando-se a unidade de separação para retirar e armazenar o fluido base da lama de 997,76 Kg/m3, aumentando assim a concentração de barita na lama até obter-se uma lama de 1197,32 Kg/m3. As seções mais profundas do poço podem então ser perfuradas usando-se a larna de 1197,32 Kg/m3. Finalmente, quando o poço está completo e um novo poço é iniciado, o fluido base pode ser combinado com a lama de 1197,32 Kg/m3 para obter-se novamente a lama de 997,76 Kg/m3para perfurar as seções mais rasas do novo poço. Dessa maneira, componentes valiosos - tanto o fluido base como a barita - de uma lama de um único gradiente podem ser armazenados e combinados em um local na plataforma de modo a criar eficientemente uma lama adaptada aos requisitos de perfuração de uma seção especifica do poço.

Ainda em outra concretização da presente invenção, o sistema de tratamento inclui uma linha de circulação para auxiliar o fluido do riser com fluido de perfuração da mesma densidade, a fim de circular as aparas para fora do riser. Corno mostra a Figura 7, quando a válvula V5 está aberta, a lama de retorno do riser limpa pode ser bombeada do conjunto de tanques ou covas de lama do riser e injetada na corrente do riser em um local no nível do leito do mar ou abaixo dele. Isso acontece quando a circulação furo abaixo sob o leito do mar foi interrompida através da coluna de perfuração e não há nenhuma necessidade de diluição.

Em mais uma concretização da presente invenção, o sistema de recirculação de lama inclui uma unidade de controle de múltiplas finalidades acionada por software para manipular os sistemas de fluido de perfuração e exibir dados sobre a perfuração e fluido de perfuração. Relativamente à figura 8, a unidade de controle é usada para manipular dispositivos do sistema como: (1) abertura e fechamento da válvula interruptora 101 (vide também as Figuras 1 e 2), as válvulas de controle VI, V2, V3 e V4, e a válvula da linha de circulação V5; (2) ativação, desativação e controle da velocidade de rotação do conjunto de bombas de lama, do conjunto de bombas de lama de retorno, e do conjunto de bombas de fluido base; (3) ativação e desativação dos jatos de circulação, e (4) ativação e desativação da bomba misturadora. Além disso, a unidade de controle pode ser usada para ajustar variáveis de centrifugação, inclusive velocidade da alimentação, velocidade de rotação do cilindro, velocidade do transportador e profundidade da barragem a fim de manipular a descarga do fluido pesado.

Além do mais, a unidade de controle é usada para receber e exibir dados chave da perfuração e do fluido de perfuração, tais como: (1) o nível no conjunto de tanques de casco e conjunto de tanques ativos; (2) as leituras de um instrumento de medição durante a perfuração (ou 'MDW' -Measurement While Drilling); (3) as leituras de um instrumento de pressão durante a perfuração (ou 'PWD' -Pressure While Drilling), e (4) dados de registro da lama.

Um instrumento de MWD é usado para medir as propriedades da formação (por ex., resistividade, raios gama naturais, porosidade), geometria do furo do poço (por ex., inclinação e azimute), orientação do sistema de perfuração (por ex., toolface) e propriedades mecânicas do processo de perfuração. Um instrumento de MWD fornece dados em tempo real para manter o controle direcional da perfuração.

Um instrumento de PWD é usado para medir a pressão diferencial do fluido do poço no anel entre o instrumento e o furo do poço enquanto a lama de perfuração está sendo circulada no furo do poço. Uma unidade de PWD fornece dados em tempo real na superfície do poço, indicadores da queda de pressão através do conjunto do fundo do poço para monitoração do desempenho do motor e do MWD. 0 registro de larna é usado para coletar dados de uma unidade de registro de larna que registra e analisa dados da lama de perfuração à medida que a lama de perfuração retorna do furo do poço. Especificamente, uma unidade de registro de lama é usada para analisar a lama de retorno quanto ao carreamento de óleo e gás e para examinar as aparas de perfuração quanto à qualidade do reservatório e identificação da formação.

Embora certas características e incorporações tenham sido descritas detalhadamente no presente documento, fica entendido que a invenção inclui todas as modificações e melhorias cabíveis no escopo e espírito das reivindicações seguintes.

Tanto na especificação acima como nas reivindicações anexas: (1) o termo "membro tubular" destina-se a abranger "qualquer produto tubular usado em operações de perfuração de poço", inclusive, sem limitação, "um revestimento", "um revestimento submar", "um revestimento de superfície", "um revestimento condutor", "um revestimento vedador intermediário", "um revestimento intermediário", "um revestimento de produção", "um revestimento vedador de produção", "um vedador de revestimento", ou um "riser"; (2) o termo "tubo de perfuradora" destina-se a abranger "qualquer membro de perfuração usado para transportar um fluido de perfuração da superfície para o furo do poço", inclusive, sem limitação, "um tubo de perfuração", "uma coluna de tubos de perfuração", ou "uma coluna de perfuração"; (3) os termos "conectado", "conectando", "conexão", e "conectado operacionalmente" destinam-se a abranger "em conexão direta com" ou "em conexão com, via outro elemento"; (4) o termo "conjunto" destina-se a abranger "um" ou "mais que um"; (5) o termo "linha de carga" destina-se a abranger qualquer linha de riser auxiliar, inclusive, sem limitação, "linha de carga do riser", "linha auxiliar", "linha de estrangulamento", "linha de paralisação", ou "um riser marinho concêntrico de pressão elevada"; (6) o termo "variáveis do sistema" destina-se a abranger "a velocidade de alimentação, a velocidade de rotação do conjunto de bombas de lama, a velocidade de '.rotação do conjunto, de bombas de lama; de retorno, ê velocidade de rotação do conjunto de bombas de fluido base, a velocidade de rotação d© cilindro da centrifuga, e/ou a profundidade da barragem da centrifuga*'; (7) o. termo ''dados da perfuração e do fluido de perfuração*' destina-se a abranger "M volume .contido· no conjunto de tanques de cases, o volume contido no conjunto .de tanques· ativos, as leituras de um instrumento de MWD, as leituras de um instrumento de pwd e dados de registro da lama", e (8) o termo "tanques* destina-se a abranger "tanques" ou '"covas".

Reivl r: d_i cações

Claims

1. CLsama de tratamento de i a:aa de retorno ascendente para a supeiilcie a partir de um furo de poço per meio de um elemento tubular em operações de perfuração ce poços, dito de regresso lama que compreende um primeiro .laterial tendo uma pr'neira densidade, um segundo material tendo uma seqund : densidade que é ma ir :: do que a primeira densidade , e aparas de perfuração, compreendendo: (a) um dispositivo agitador para receber a lama de retorno a part.;r do membro tubular e a remoção dos detritos de per furacão a partir da lama de retorno para produzir uma lama da etorno limpo; (b) um orimeiro conjunto de tanques para receber a lama de retorno limpo a partir do dispositivo agitador e para armazenar a lama de retorno limpo; e (c) uma unidade de separação para receber o retorno da lama limpa ;·. oartir do prineiuc Oujur.to de ianques e separando a lama de retorno dentro co primeiro material e o segundo material, a referida unidade de separação centrifuga que compreende um dispositivo ( 500) e um primeiro conjunto de bombas sara bombear a lama de retorno limpa a partir do primei: con;un:o ce tanques para o dispositivo de centrifugação, caracterizado por: a referida centrifuga ter um eixo longitudinal (560) com um transportador heliccidal (540) disposta ao longo do referi ir eixo (560) e urra p laca de barragem ajustável (512) di soost-í em torno do referido eixo (560).

2. Sistema cie acordo com a reivindicação 1, caracterizado por: o referido centrifuga (500) compreender duas placas de represe 512).

3. Sis' ora cie acordo o cm a re i v i ndicaçâo 2, caracterizado por: uma p1 aca de barragem estar disposta adjacente a uma primeira extremidade do referido transportador helicoidal (540 > e urna segunda placa de barragem (512) estar disposta aajacente a uma segunda extremidade do referido transp.u "ador helicoróai (51 ■) .

4. Sistema de acorde com a reivindicação 2, caracterizado por: a reler i.da centrifuga (500) compreender ainda um alojamento (515) em torno do referido transportador helicoidal (540), e uma placa de barragem (512) ser montada no referido invólucro (510) e a outra placa açude estar montada no dito transportador helicoidal (540).

5. iismima de acordo com a reivindicação 2, caracterizado por: a reler i ,1a primeira placa do represa ser definida por urna aresta exterior e a referida primeira placa de represa ser disposta na referida centrífuga (500) de tal modo que o flullo : assa mais de bord-r externa da primeira placa de bar rag e a referida segunda placa açuce (512) ser definida por uma borda interior e a referida placa de barragem (512) estar disposta na referida centrífuga (500) de tal modo que o flullo ' assei sobre a borde interior da segunda placa de rep: es.; .

6. Sistema de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por: o primeiro material ser fluido de base, e o segundo material fluido ser a pc :: 5u ração .

7. Sistema de acorde com a reivi ndi cação 1, caracteri zado per: o primeiro material ser fluido de base, e o segundo material ser barita.

8. Sist ^a de acordo cr::: a roivindicação 6, caracterizado per: ccmoreeader ainda a unidade ie separação: (5) um : anque de recolha oe f Lu ido base para receber o flui a: o 'ie oase do dí spositivo de centrif uqação (500); e (b) ur:i tanque de recolha de fluido de perfuração p^ra receber o fluido :ie perfuração do dispositivo de cerM::f.i oçâo (500).

9. Si.sooa de acordo com a reivindicação 8, caracterizado per: ccmoieeader ainda: (a) an segundo conjunto de manques para receber o fluido de base· a surtir do tanque oe recolna do fluido de base e para armares.e. o fluido de base; (bi um terceiro conjunto de tanques para receber o fluido de perfuração a partir do tanque de recolha de fluidos de perrarus/ro e pa ra a a Ji çio de pelo menos um ager.te ccr. iici uadct para "■ :mi., mi: ue pi iteração; e (c) um giarto conjunto de tanques para receber o fluido de perfuração em relação ao terceiro conjunto de tanques e par.a aramenar o fluido de perfuração.

10. fiar at.a de acordo erm r reivindicação 9, caracterizado per: ccinpreor.de r ainda um segundo conjunto de bombas para fazer cirralar o fluido de perfuração a partir da quarta série de tan um' rara o peço ' d 0 arravés de um tubo de per furacão í ^ "J

11. fia' um,a de acorra· com a reivindicação 10, caracterizado per : compreender ainda un terceiro conjunto de bombas para injetar : fluido de base a partir do segundo conjunto de tanvnv vara dentro d", eierar.t) tabular.

12. fiam una de acorcc com a reiv Indicação 10, caracterizado po r: ccmoresrder ainda um terceiro conjunto de bombas para ir:j mar a lama de retorno limpa a partir do primeiro conjunto de tanques para dentro do elemento tubular.

13. Sistema de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por: compreender ainda meios para transferência de fluido de base a partir do tanque de recolha do fluido de base para o primeiro conj unto de tanques.

14. Sistema de acordo com a reivindicação 10, caracterizado por: compreender ainda meios para transferência de fluido de per ídjraçao a partir do tanque de recolha de fluido de perfuração para o primeiro conjunto de tanques.

15. 'Sistema ae acordo com a reivindicação 11, caracterizado per: cornoreender ainda a unidade le separação: (a) um pr.uneiro cor: j unto de jatos para fazer circular o flui.do de base na base de tanque de recolha de fluido; (b) um segundo conjunto de jatos para fazer circular o flui :1o de perfuração no t..cuque de recolha de fluido de perfuração; e (c) uma oornba de mistura para a transferência de um volume predeterminado de fluido de base. a partir do tanque de recolha do fluido de base para o tanque de recolha de fluido de perfuração.

16. 3isuorna de acordo com a reivindicação 15, caracterizado per: ccrr.üreer.der ainda meios de controle para: (a) a rnaeiou] ação de variáveis do sistema, (c) a exibição de nerfuracão e perfuração de dados de f1uidos, (c) para ativar e desativar o primeiro conjunto de jatos, (c) ca r ·.: ativar e desativar o segundo conjunto de jatos, (ei oarc a ativação e desativar as bombas de mistura.

17. Sisiema ae acordo cem a reivindicação 1, caracterizado p c r: a primeira densidade é menc i do que 1030, 507 kg/m3

18. Sistema de acordo ccm a reivindicação 17, caracterizado por: a primeira densidade é 778,872 kg/m3.

19. Sistema de acordo ccm a reivindicação 1, caracterizado per : a primo: ira densidade ser' menor do que a densidade da égua do mar e a segunda densidade ser maior do que a densidade da água do mar.

20. Método empregue na superfície para utilização no trauarnemo de urna combinação de fluidos sobe à superfície de um poço (70) através de um elemento tubular em operações de perfuração de poços, o referido fluido de combinação compreendendo um primeiro fluido (530) que tem um pré-deterrn ínado primeira der. sida de, um segundo fluido (520) que tem uma segunda densi ri a de o retíete rrninada que é maior do que a primeira densidade, e as aparas de perfuração, o referido mé to do compreendendo os passos de: (a) r introdução do líquido na superfície de combinação; (b) a remoção dos d et: ritos de perfuração a partir da combinação de f lu ido para produzir um fluido liinpo ccmo i nação; (c) separar o fluido de combinação para o primeiro fluido e o segundo fluido; e (c) o armazenamento do primeiro fluido (530) e o segur.do fluido (520) nas unidades de armazenamento separadas na superfície, caracterizado por: o russo de separar o fluido utiliza uma combinação de censríLuuação (500) tendo um eixo longitudinal (560) com um transportador heliccidal (,510) disposta ao longo do referido eixo (560), e uma placa de barragem aj ustável (51-:) d: s p o s t a e rn t o r η o do referido eixo (560), a referi da plaoa co barragem (512) que impede a passagem do segundo fluido (520) e permitindo que o primeiro fluido (530) para flui r: sabre o açude.

21. br: ac ce a coro o ao::, a : e: v indicação 20, caracterizado per : o primeiro fluido (530) compreender fluido de base, e o segundo fluido (520) compreender o fluido de perfuração.

22. Métodc de acordo cor a re1vfndicação 20, caracterizado pc r : o primeiro f!uido (tsO) compreender fluido de base, e o segundo fluido (520) compreende barita.

23. Método de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pc r: cc:r;o(r::oof a: nda o p:sr > o o adição de pelo menos um agente de nono. ei onamento paio o íbuido de perfuração.

24. Método de acordo com a reivindicação 23, caracterizado por: cc.m.preer.der ainda os passos de: (a ' lar·cr circular '· f 1 > de perfuração no poço (40) atr ivés ce um tubo ao perfuração (60), e (b) irbetar o fluido de base para dentro do eiemer.to tubular num local perto do fundo do mar (20).

25. Método ce acordo com a reivindicação 23, caracterizado pc r : ' a) fazer circular o fluido de perfuração no poço (40) através de um tubo de perfuração (60), e o' i n j et.a r o fic.ido do base para dentro do elemento tubular num b: cai alo:ixo do fundo do mar (20).

26. Sistema de acorde com a reivindicação 1, caracterizado per: a sonda ser uma sonda terrestre.

27. Sistema de acorde cem a reivindicação 1, caracterizado per : a sonda ser uma plataforma offshore (10).