BRPI0616551A2 - método para gerar um fluìdo aquecido e sistema para gerar um fluìdo aquecido - Google Patents

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BRPI0616551A2
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Wayne Ian Redecopp
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Halliburton Energy Serv Inc
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Abstract

MéTODO PARA GERAR UM FLUIDO AQUECIDO E SISTEMA PARA GERAR UM FLUIDO AQUECIDO. Algumas configurações de um sistema de tubos de suprimento de fluido 140 usado em um furo de poço 160 podem empregar múltiplos tubos, um número dos quais pode ser acoplado a um gerador de vapor de furo de poço ou a outro dispositivo gerador de fluido aquecido 200. Em certas configurações, o sistema 140 inclui um conector 500 que simplifica o acoplamento do sistema de tubos de suprimento de fluidos 140 no gerador 200 e provê uma comunicação fluida entre os dutos 115, 615, 715 e o respectivo orifício de entrada do gerador de vapor.

Description

"MÉTODO PARA GERAR UM FLUIDO AQUECIDO E SISTEMA PARA GERARUM FLUIDO AQUECIDO".
Campo da Invenção
Este documento se relaciona a um sistema de tubulaçãopara uso em furos de poço, tal como para .suprir fluidosa um dispositivo gerador de fluido aquecido a furos depoço.
Histórico da Invenção
Fluidos em formações de hidrocarbonetos podem seralcançados por poços que se estendem através do soloem direção a formações. Em alguns casos, as formações dehidrocarbonetos podem ter uma viscosidade mais baixa,de modo que o óleo sai da formação por uma tubulaçãopara o equipamento na superfície do solo. Algumasformações de hidrocarbonetos, no entanto, compreendemfluidos de maior viscosidade que não fluem naturalmenteda formação para a superfície do solo pela tubulação.
Tais fluidos de alta viscosidade ocasionalmente sãochamados "depósitos de óleo pesado". No passado,os fluidos de alta viscosidade nas formações dehidrocarbonetos não eram recuperados por razões de custoe técnica disponível. Mais recentemente, à medida que ademanda por petróleo vem crescendo, as operaçõescomerciais se desenvolveram, tornando possível arecuperação de tais depósitos.
Em algumas circunstâncias, a aplicação de fluidosaquecidos (vapor) à formação de hidrocarbonetos reduza viscosidade dos fluidos nas formações permitindoextração de óleo. 0 projeto de sistemas para suprir vapora formações de hidrocarbonetos depende de vários fatores.
Um dos fatores é a localização dos geradores de vapor.Se os geradores forem instalados na superfície do solo,podem ser utilizadas caldeiras para criar vapor, e usarum longo tubo de suprimento que se estende das caldeiraspara suprir vapor à formação através do furo de poço.
Em virtude de uma substancial fração de energia de vaporse dissipar quando o vapor é transportado através dofuro de poço, a energia requerida para gerar vapor serácustosa e o sistema ineficiente. Se, alternativamente,os geradores de vapor forem instalados no furo de poço(abaixo da superfície do solo), a energia do vapor poderáser levada de modo mais eficiente para a formação, masa quantidade de calor e vapor gerada pelo dispositivoserá limitada pelo tamanho e orientação do gerador devapor no furo de poço, e constrangimentos no suprimentode água e combustível. Ademais, a instalação de geradoresde poço de vapor de furo de poço incluindo tubos parasuprir ar, água, combustível, etc. a partir da superfíciedo solo, pode ser complexa e demorada.Sumário da Invenção
Algumas configurações de um sistema de tubos desuprimento de furos de poço podem usar múltiplos tubos.Um número de tubos pode ser prontamente acoplado a umgerador de vapor instalado ao longo do furo de poço ou aum outro dispositivo gerador de fluido aquecido.
Em certas configurações, o sistema pode incluir umconector para simplificar o processo de acoplamento dosistema de tubos de suprimento ao gerador de vapor eprover comunicação fluida entre os dutos de suprimento eo associado orifício de entrada do gerador de vapor.Um aspecto da invenção engloba um método no qualo dispositivo gerador de fluido aquecido é baixado em umfuro de poço acoplado a um primeiro tubo. O primeiro tubosuporta pelo menos uma porção do peso do dispositivogerador de fluido aquecido, enquanto o dispositivogerador de fluido aquecido é baixado no furo de poço.
Um segundo tubo é acoplado ao gerador de fluido aquecido.
Um dos primeiro e segundo tubos é disposto dentro dooutro tubo definindo um primeiro duto de fluido dentro deum segundo duto de fluido. Pelo menos um dos primeiro esegundo tubos é provido com uma tubulação enrolada,a mesma sendo desenrolada de uma bobina e inseridano furo de poço.
Um outro aspecto da invenção engloba um método no qualum dispositivo gerador de fluido aquecido é baixado em umfuro de poço acoplado a um primeiro tubo. 0 primeiro tubosuporta pelo menos uma porção de um peso do dispositivogerador de fluido aquecido, enquanto o dispositivogerador de fluido aquecido é baixado no furo de poço.
Um segundo tubo é acoplado ao dispositivo gerador defluido aquecido de modo que um dos primeiro e segundotubos é disposto dentro do outro para definir pelo menosuma porção de pelo menos dois dutos de fluido.
Um outro aspecto da invenção engloba um sistema paragerar fluido aquecido em furos de poço. 0 sistema incluium dispositivo gerador de fluido aquecido disposto em umfuro de poço e adaptado para produzir fluido aquecido.
Um primeiro e segundo tubos são dispostos no furo de poçoe acoplados ao dispositivo gerador de fluido aquecido.O primeiro tubo é disposto dentro do segundo tubo de modo
a definir um duto de fluido interno dentro de um duto defluido intermediário. Ambos dutos interno e intermediáriofazem comunicação fluida com o dispositivo gerador defluido aquecido. Pelo menos um dos primeiro e segundotubos compreende uma tubulação enrolada.
Estas e outras configurações poderão ser configuradas demodo a prover uma ou mais das seguintes vantagens.
Em primeiro lugar, o sistema de tubos de suprimento podeusar o espaço eficientemente dentro do furo de poçopara suprir fluidos, tal como água, ar, e combustível aodispositivo gerador de fluido aquecido. Por exemplo,o sistema de tubos de suprimento pode compreender umapluralidade de dutos substancialmente coaxiais. 0 dutoexterno sendo definido, pelo menos parcialmente, pelorevestimento do poço. Neste caso, o espaço no furo depoço pode ser usado de modo eficiente para suprir fluidosao dispositivo gerador de fluido aquecido. Em segundolugar, o sistema de tubos de suprimento pode serparcialmente acoplado ao dispositivo gerador de fluidoaquecido antes de baixá-lo no furo de poço. Por exemplo,pelo menos um tubo do sistema de tubos pode ser acopladoao dispositivo gerador de fluido aquecido acima dasuperfície do solo, enquanto outro tubo é acoplado aseguir ao dispositivo gerador de fluido aquecido após tersido baixado no furo de poço. Em tais circunstâncias,o sistema de tubos de suprimento pode ser prontamenteacoplado ao dispositivo gerador de fluido aquecido efacilitar o processo de baixar o dispositivo gerador defluido aquecido no furo de poço. Uma ou mais destasvantagens, ou ainda outras vantagens serão dadas pelosdispositivos e métodos descritos.
Os detalhes de uma ou mais configurações da invenção sãomostrados nos desenhos e na descrição que se segue.Outros aspectos, objetivos, e vantagens da presenteinvenção serão aparentes àqueles habilitados na técnicaa partir da descrição, desenhos, e reivindicações.Descrição Resumida dos Desenhos
A figura 1 é uma vista lateral de um sistema de tubos desuprimento e de um dispositivo gerador de fluido aquecidoem um poço;
a figura 2 é uma vista em corte transversal de uma porçãodo sistema de tubos de suprimento da figura 2 tomadaao longo da linha 2-2; e
a figura 3 é uma vista em corte transversal do sistema detubos de suprimento da figura 1 no furo de poço tomadaao longo da linha 3-3; e
a figura 4 é um diagrama mostrando uma configuração de umprocesso de instalação de um sistema de tubos desuprimento e de um dispositivo gerador de fluido aquecidoem um furo de poço.
Deve ser notado que os mesmos símbolos de referência nosvários desenhos indicam elementos idênticos ou similares.Descrição Detalhada da Invenção
Referindo-se à figura 1, um poço 100 inclui uma cabeça depoço 12 0 próxima à superfície do solo 150 e um furo depoço 160. A cabeça de poço 120 pode ser acoplada a umrevestimento 110 que se estende de uma extensãosubstancial do furo de poço 160 da superfície do solo 150em direção à formação (i.e., ao reservatório depetróleo). Aqui, o furo de poço 160 se estendesubstancialmente na vertical em direção à formação 130.
Em algumas configurações, pelo menos uma porção do furode poço 160 pode curvar ou se estender em uma direçãoinclinada ou substancialmente horizontal. As vezes, ofuro de poço 160 pode ser furado a partir da superfíciedo solo 150 em direção à formação 130 e revestido com orevestimento 110.
Em alguns casos, os revestimentos 110 podem ser afixadosao solo adjacente com cimento 170 ou similar.
0 revestimento 110 pode compreender um material metálico.
O revestimento 110 pode ser configurado para transportarum fluido qualquer, tal como água, ar, gás natural, oupara conduzir linhas elétricas, ou uma coluna tubular, ououtros dispositivos. Em algumas configurações, o poço 100pode ser completado com o revestimento 110 se estendendoa uma determinada profundidade próxima à formação 13 0. Umdispositivo localizador, tal como um suspensor derevestimento (quando instalado no furo de poço 160) podeagarrar, em alguns casos, selar substancialmente aextremidade do revestimento 110. Em algumascircunstâncias, um dispositivo gerador de fluido aquecido200 pode ser instalado de modo que o dispositivo geradorde fluido aquecido 200 produza fluido aquecido por umrevestimento 210 acoplado ao suspensor de revestimento400. O fluido aquecido fica exposto à formação próximaà formação 130.
Ainda se referindo à figura 1, um dispositivo gerador defluido aquecido 200 pode ser disposto pelo menosparcialmente no furo de poço 160 próximo à formação 130.
O dispositivo gerador de fluido aquecido 200 pode ser umdispositivo adaptado para receber e aquecer um fluido deinjeção. Em um caso, o fluido de injeção pode incluirágua, que pode ser aquecida para gerar vapor. 0 fluido deinjeção pode incluir outros fluidos diferentes em adi-rãoou junto com água, e o fluido de injeção não precisa serlevado para o estado de vapor. O dispositivo gerador defluido aquecido 200 inclui aspectos para receber o fluidode injeção e outros fluidos (como ar e um combustível,tal como gás natural) e pode ter uma configuração de umnúmero de configurações para suprir fluidos aquecidosà formação 130. O dispositivo gerador de fluido aquecido200 utiliza, por exemplo, ar e gás natural em um processode combustão para aquecer um fluido de injeção (i.e.,aquecer água para produzir vapor) a ser aplicado àformação 130. Em algumas configurações a formação 130inclui fluidos de alta viscosidade, tal como um óleopesado. O dispositivo gerador de fluido aquecido 2 00 podesuprir vapor ou outro fluido de injeção à formação 13 0,que penetra na formação 13 0, por exemplo, por fraturas130. A aplicação de um fluido de injeção aquecido àformação pode reduzir a viscosidade dos fluidos naformação 130. Em tal configuração, os fluidos na formação130 serão mais facilmente recuperados por equipamentos nasuperfície do solo 150.
Em algumas configurações, a formação 130 pode ser umaformação de injeção próxima a uma formação de produção,em qual caso o fluido aquecido injetado na formação 130flui da formação de injeção para a formação de produção,e por condução e convecção aquece os fluidos na formaçãode produção. A formação de produção é intersectada por umfuro de poço de produção separado. O fluido aquecidoreduz a viscosidade dos hidrocarbonetos na formação deprodução, e, por conseguinte, aumenta a produção dehidrocarbonetos a partir da formação de produção no furode poço de produção. Em algumas configurações, a formaçãode injeção fica acima da formação de produção, quandoa gravidade ajuda a trazer o fluido aquecido injetadoem contato com a formação de produção, freqüentementechamado de "Drenagem Assistida por Gravidade" (SADG).
O dispositivo gerador de fluido aquecido 200 pode fazercomunicação fluida com um sistema de tubos de suprimento140 e incluir um ou mais tubos de suprimento. Como serádescrito em detalhes junto com a figura 2, os tubos desuprimento podem prover fluidos ou outros itens atravésde dutos ao dispositivo gerador de fluido aquecido 200.Em algumas configurações, um conector 500 pode ser usadopara conectar o sistema de tubos de suprimento 140 aodispositivo gerador de fluido aquecido 200.Alternativamente, o conector 500 pode ser integrado aodispositivo gerador de fluido aquecido 2 00, de modo que odispositivo gerador de fluido aquecido 200 tenha umaestrutura apropriada para engatar os tubos de suprimento.Ainda se referindo à figura 1, o dispositivo gerador defluido aquecido 2 00 pode ser posicionado no furo de poço160 usando um dispositivo localizador, por exemploum suspensor de revestimento 40 0. 0 suspensor derevestimento 400 pode incluir corpo cilíndrico alongado410 e travas 430. Quando atuado o suspensor derevestimento 400, as travas 430 são atuadas para contatare agarrar a parede cilíndrica interna do revestimento110. As travas 430 travam o suspensor 400 na posição, quepor sua vez trava o dispositivo gerador de fluidoaquecido 200 na posição desejada, próxima à formação 130.Em certas configurações, o suspensor 400 inclui seladoressubstancialmente circunferenciais 42 0, que, se atuados,se estendem pressionando e substancialmente provendo uma selagem contra o revestimento. O suspensor derevestimento 400 inclui um receptáculo de furo polido 450para localizar e travar o conector 500 ou dispositivogerador de fluido aquecido 2 00, ou ambos.
Referindo-se agora à figura 2, o sistema de tubos desuprimento 14 0 pode incluir um ou mais tubos emcomunicação fluida com o dispositivo gerador de fluidoaquecido 200. Nesta configuração, o sistema de tubos desuprimento 140 inclui um revestimento 110, um tubointermediário 610, e um tubo interno 710. Outrasconfigurações podem incluir mais ou menos tubos, ouexcluir o revestimento 110 do sistema de tubos desuprimento 140. Em certas configurações, alguns ou todosos tubos do suprimento 140 podem ser acoplados aodispositivo gerador de fluido aquecido 200 através de umconector 500. Em algumas configurações, os tubos 110,610, 710 do sistema de tubos de suprimento 14 0 podem serarranjados um dentro do outro. Em certas configurações,os tubos 110 podem ser arranjados substancialmentecoaxialmente. Portanto, os tubos 110, 610, 710 podem serarranjados substancialmente concêntricos. Em outrasconfigurações, o eixo geométrico longitudinal de um oumais tubos 110, 610, 710 pode ser deslocado lateralmentedos outros tubos 110, 610, 710, mas mantendo o arranjo.
O tubo intermediário 610 e o tubo interno 710 do sistemade tubos de suprimento 140 podem compreender um materialmetálico ou outro material, quando usados para suportaro dispositivo gerador de fluido aquecido 200 quando estefor instalado no furo de poço 160, que ademais deve teruma resistência suficiente para suportar o dispositivogerador de fluido aquecido 200. 0 tubo intermediário 610e o tubo interno 710 podem ser configurados para conduzirum fluido, tal como ar, água, ou gás natural. Em algumasconfigurações, o tubo intermediário 610 e/ou interno 710podem compreender uma tubulação enrolada, provida embobinas, que deve ser desenrolada antes ou durante suainserção no poço 160 (a figura 1 mostra uma bobina 145 detubulação enrolada, que é desenrolada à medida que atubulação é baixada no poço 160). Uma tubulação adequadaé fornecida pela Quality Tubing Inc Houston, Texas e poroutros fabricantes e fornecedores de tubulação embobinas. A tubulação enrolada em bobina tipicamente é umatubulação contínua sem conexões separáveis (sem conexõesroscadas tipo macho-fêmea). No entanto, a invenção podecontemplar uma configuração na qual a tubulação enroladatenha tais conexões separáveis, tal como conexões tipobaioneta ou permanentes, tal como soldadas. 0 uso de umatubulação enrolada em bobina permite que a tubulação, equalquer equipamento ligado à mesma, entre ou saia dofuro de poço 160 rapidamente, reduzindo ou eliminandoo tempo gasto em conectar extensões de tubulação.Se a tubulação não for provida enrolada, o tubointermediário 610 e/ou o tubo interno 710 podemcompreender outros tipos de tubulação. Por exemplo,o tubo intermediário 610 e/ou o tubo interno 710 podemcompreender uma coluna de tubos consecutivos ligadospelas extremidades. Tal coluna de tubos pode ser usada,por exemplo, em configurações com paredes de tubo tendoespessura ou diâmetro que torne a tubulação enrolada indesejável, impraticável ou mesmo impossível. 0 tubointermediário 610 e/ou o tubo interno 710 podemcompreender um tubo de aço enrolado helicoidal umbilicalou uma tubulação umbilical eletro-hidráulica. A tubulaçãoumbilical pode ser provida com fios de aço, fibra óptica, e/ou linhas de controle hidráulico para transportarenergia e/ou sinais entre o dispositivo gerador de fluidoaquecido 2 00 e a superfície do solo. Ademais, o tubointermediário 610 e o tubo interno 710 podem ser de tiposdiferentes, por exemplo, a tubulação intermediária 610 dediâmetro maior pode ser feita de uma seqüência de tubos,e a tubulação 710, um tubo enrolado ou umbilical.Nesta configuração, o tubo intermediário 610 passaatravés do interior do revestimento 110 e da seção anularresultante entre o revestimento 110 e o tubo intermediário 610, pelo menos parcialmente definindo umduto externo 115. Quando o tubo intermediário 610 é presoao conector 500, o duto externo 115 pode fazercomunicação fluida com orifícios 560 do conector 500 (oque é descrito em detalhes com referência à figura 3) .
Assim, um fluido pode ser suprido do duto externo 115através de orifícios externos 560 para a correspondenteentrada do dispositivo gerador de fluido aquecido 200.Nesta configuração, um tubo interno 710 passa através dointerior do tubo intermediário 610, e a seção anularresultante entre o tubo interno 710 e o tubointermediário 610 define, pelo menos parcialmente,um duto intermediário 615. Assim, o tubo interno 710define um duto interno 715 em seu interior. Assim, o dutoexterno 115 pode ter uma configuração anular que circundao duto intermediário 615, e o duto intermediário 615,uma configuração anular que circunda o duto interno 715.
Linhas de controle elétrico ou hidráulico podem serdispostas em um dos dutos, tal como no duto interno 715,intermediário 615, ou externo 115. Por exemplo, as linhasde controle elétrico ou hidráulico são dispostas no duto115, 615, ou 715, que leva ar ou um gás oxigenado aodispositivo gerador de fluido aquecido 200. As linhas decontrole elétrico ou hidráulico podem transportar sinaisou energia entre o dispositivo gerador de fluido aquecido200 e equipamentos de superfície do solo.
Um ou mais tubos de suprimento 610, 710 podem compreendercentralizadores adaptados para manter os tubos em umaposição substancialmente coaxial. Os centralizadorescompreendem espaçadores que se estendem na direção radialpara manter um espaçamento apropriado entre os tubos.
Alternativamente, um ou mais tubos podem ser auto-centrantes, em qual caso os tubos são acopladosao dispositivo gerador de fluido aquecido 200 dentro dofuro de poço (que será descrito com mais detalhes maisadiante).
Embora o tubo intermediário 610, o tubo intermediário710, o conector 500, e/ou o dispositivo gerador de fluidoaquecido 2 00 possam ser montados um dentro do outro, emqualquer ordem, na superfície do solo ou no furo de poço,em algumas configurações, o tubo intermediário 610, oconector 500, e o dispositivo gerador de fluido aquecido200, podem ser montados na superfície antes de serembaixados no furo de poço 160. 0 tubo intermediário 610pode incluir roscas 622 ou outros meios de engatemecânico adaptados para selar o tubo intermediário 610 noconector 500. Quando o tubo intermediário 610 se encontrapreso no conector 500, o tubo intermediário 615 podefazer comunicação fluida com orifícios 570 do conector500. Assim, o fluido pode ser suprido do dutointermediário 615 por orifícios intermediários 570 para acorrespondente entrada do dispositivo gerador de fluidoaquecido 200.
Um conjunto penetrador/selador 720 pode ser disposto naextremidade inferior do tubo interno 710, para esteprontamente conectar o conector 500 no furo. Por exemplo,o tubo interno 710 com o conjunto penetrador/ selador 710pode ser baixado no furo de poço 160 no tubointermediário 610 até uma porção de penetração 722 doconjunto penetrador/selador 7120 engatar um receptáculointerno 522 do conector 500. Neste caso, um mecanismo detrava 730 do conjunto penetrador/selador 720, porexemplo, pinos ajustáveis ou extensíveis podem seencaixar em uma ranhura 524 no receptáculo 522, e travaro tubo interno 710 no conector 500. Nesta configuração,o conjunto penetrador/ selador pode incluir um selo 740que substancialmente provê uma selagem contra a parede doconector 500 para impedir que o fluido no duto interno715 vazar pelo conjunto penetrador/selador 720 no dutointermediário 615. Quando o tubo interno 710 é ligadoao conector 500, a parede do tubo interno 710 atua comodivisor, assim provendo duas trajetórias distintas defluido (i. e. , pelo duto interno 715 e pelo dutointermediário 615) no tubo intermediário 610. O dutointerno 715 pode ser substancialmente cilíndrico e fazercomunicação fluida com um orifício de interno 580 doconector 500. Assim, o fluido pode ser suprido a partirdo duto interno 715 através do orifício interno 580 epara o dispositivo gerador de fluido aquecido 200.
Como descrito acima, o conector 500 liga o dispositivogerador de fluido aquecido 200 ao sistema de tubos desuprimento 140. O conector 500 pode ter um selocircunferencial 510 que substancialmente provê umaselagem contra o receptáculo de furo polido 450, paraimpedir que o fluido vaze entre a superfície externa doconector 500 e o receptáculo 450. Em algumasconfigurações, o selo 510 pode ser configurado paramanter uma selagem entre as superfícies nas altastemperaturas de operação. Ademais, o conector 500 podeincluir roscas 440 ou outros dispositivos de engatemecânico para acoplar o dispositivo gerador de fluidoaquecido 200. Assim, o conector pode ser acoplado aodispositivo gerador de fluido aquecido 200 na superfícieentão o conjunto, todo baixado no furo de poço, sendo quea rosca prende o dispositivo gerador de fluido aquecido200 no conector 500.
Ainda se referindo à figura 2, o conector também podeincluir outras porções que se ajustam ao dispositivogerador de fluido aquecido 200. Nesta configuração,o conector 500 inclui um selo circunferencial 530 próximoa uma porção de penetração intermediária 535. A porção depenetração intermediária é feita de modo a se ajustar àsuperfície de selagem correspondente 235 do dispositivogerador de fluido aquecido 200, quando as roscas 440descritas acima são usadas para agarrar o conector 500no dispositivo gerador de fluido aquecido 200. Em taiscircunstâncias, o selo 53 0 pode substancialmente proveruma selagem contra a superfície 235 para impedir ovazamento de fluido entre os orifícios 560 e 570 doconector 500 (figura 3) . O conector pode também incluirum selo circunf erencial 54 0 próximo de uma porção depenetração interna 54 5. A porção de penetração internaé feita de modo a se ajustar ao receptáculocorrespondente 245 do dispositivo gerador de fluidoaquecido 200, quando o conector 500 estiver preso nodispositivo gerador de fluido aquecido 200. A porção depenetração intermediária 535 e a porção de penetraçãointerna 545 podem se conectar em ajuste forçado ouatravés de uma outra conexão mecânica.
Nesta configuração, o conector 500 é configurado paraser recebido, pelo menos parcialmente, no receptáculo defuro polido 450 do suspensor de revestimento 400. Porexemplo, o conector 500 pode incluir pelo menos umencosto de localização 550 (também chamado de "encostonão-passa"). O encosto de localização 550 pode serconfigurado para ficar no correspondente encosto 452do receptáculo de furo polido 450. Assim, a formado receptáculo de furo polido 450 centraliza a posição doconector 500, quando o dispositivo 500 é baixadono suspensor de revestimento 400. Como descrito, o selocircunferencial 510 do conector auto-centrante 500substancialmente provê uma selagem contra a paredeinterna polida do receptáculo de furo polido 450 paraimpedir que o fluido no duto externo 115 vaze pelasroscas 440.
Referindo-se agora à figura 3, os orifícios 560, 575, 550levam os fluidos para as entradas apropriadas dodispositivo gerador de fluido aquecido 200. Portanto,os orifícios 560, 570, 580 são posicionados no conector500 se comunicando com seus respectivos dutos 115, 615,715. Os orifícios 560, 570, 580, por sua vez,se comunicam com o respectivo orifício do dispositivogerador de fluido aquecido 2 00 (figura 2) . Cada orifício560, 570, 580 pode se constituir de uma única abertura oumúltiplas aberturas, como mostrado na figura 3. Ademais,os orifícios não precisam ser circulares como mostradona figura 3, ao invés, podem assumir outras formas.
Em algumas configurações, os orifícios externos 560 podemalimentar um fluido do duto externo 115 para a entrada dodispositivo gerador de fluido aquecido 200. Também,os orifícios intermediários 570 podem alimentar outrofluido do duto intermediário 615 para a entrada dodispositivo gerador de fluido aquecido 200. Ademais,o orifício interno 580 pode alimentar um terceiro fluidoa partir do duto interno 715 para a entrada dodispositivo gerador de fluido aquecido 200. Em um caso,o dispositivo gerador de fluido aquecido 200 é um geradorde vapor, o duto externo pode conter água, o dutointermediário 615 pode conter ar, e o duto interno 715pode conter um combustível (tal como gás natural).
Em outros casos, onde o dispositivo gerador de fluidoaquecido 200 é um gerador de vapor, e dependendo daaplicação particular, o duto externo 115 pode conterar ou combustível, o duto intermediário 615 pode conterágua, e o duto interno 715 pode conter água ou ar.
Em operação, o sistema de tubos de suprimento 140 eo dispositivo gerador de fluido aquecido 200 podem serinstalados no furo de poço 160 separados ou parcialmentemontados. Referindo-se à figura 4, um método exemplar 800de acoplar um dispositivo gerador de fluido aquecido 200em um sistema de tubos de suprimento 140 pode incluira instalação de pelo menos um tubo dentro de outro tubo.
O método 800 pode incluir uma opera-não 805 de montaro conector 500 no dispositivo gerador de fluido aquecido200. Por exemplo, o conector 500 pode ser preso aodispositivo gerador de fluido aquecido 200 através dasroscas 440 (figura 2) ou uma outra conexão adequada.
0 método 800 também pode incluir a operação 810 de montara tubulação intermediária 610 no conector 500.
A tubulação intermediária 610 pode ser montada noconector através de roscas 622 ou outros dispositivos deengate mecânico.
Depois de o tubo intermediário 610 e o dispositivogerador de fluido aquecido 200 terem sido acopladosatravés do conector 500, o método 800 adicionalmente podeincluir a operação de baixar o tubo intermediário 610 eo dispositivo gerador de fluido aquecido 200 no furo depoço 160. Como descrito acima, o tubo intermediário 610pode compreender uma tubulação metálica contínuadesenrolada na superfície do solo 150, à medida que otubo intermediário é baixado no furo de poço 160. Nestecaso, a tubulação metálica contínua pode ser deformadaplasticamente a partir do estado enrolado para o estadodesenrolado (i.e., em qual estado a tubulação geralmenteé endireitada), quando o tubo intermediário é baixadono furo de poço 160. A espessura de parede e aspropriedades de material do tubo intermediário 610 podemprover uma resistência suficiente para suportar pelomenos uma porção do peso do dispositivo gerador de fluidoaquecido à medida que o dispositivo gerador de fluidoaquecido é baixado no furo de poço.
Quando o dispositivo gerador de fluido aquecido 200é baixado para uma posição próxima à formação 130,o método pode incluir a operação 820 de alinhar e acoplaro dispositivo gerador de fluido aquecido 200 com osuspensor de revestimento 400. Por exemplo, o dispositivogerador de fluido aquecido 200 pode ser alinhado e acoplado ao suspensor de revestimento 400, quandoo encosto 550 do conector engata o receptáculo de furopolido 450 no suspensor de revestimento 400. Em algumascircunstâncias, o método 880 pode incluir também aoperação 825 de arranjar, centrar e localizar o tubointermediário 610 próxima à superfície do solo 150. Estaoperação facilita a instalação do tubo interno 710 apartir da superfície do solo 150 e através do tubointermediário 610.
O método 800 pode adicionalmente incluir a operação 830de baixar o tubo interno 710 no furo de poço 160 dentrodo tubo intermediário 610. Como descrito acima, o tubointerno 710 pode compreender uma tubulação de diâmetromenor que do tubo intermediário 610 (por exemplo,a figura 1 mostra a bobina 14 5 de tubulação continuadesenrolada à medida que a tubulação é baixada no poço)em algumas configurações, o tubo interno 710 pode incluiro conjunto penetrador/selador 72 0 disposto na extremidadeinferior, de modo que o tubo interno 710 possa se acoplarao conector 500 dentro do furo.
Quando o tubo interno 710 chega na profundidade certa,o método 800 inclui a operação 835 de acoplar o tubointerno 710 no dispositivo gerador de fluido aquecido200. Em algumas configurações, o tubo interno 710 podeser acoplado ao dispositivo gerador de fluido aquecido2 00, quando o conjunto penetrador/selador 72 0 engatao conector 500, e o mecanismo de trava 730 engata aranhura correspondente 524. Assim, a parede do tubointerno 710 separa o duto interno 715 do dutointermediário 615.
O método 80 0 também é usado para suprir fluidos a umdispositivo gerador de fluido aquecido de furo de poço2 00. Como mostrado na operação 84 0, certos fluidos(água, ar, e um combustível, tal como gás natural) sãosupridos separados pelos respectivos dutos 115, 615, 715.Por exemplo, o gás natural é suprido por um duto interno715, ar ou oxigênio pelo duto intermediário 615, e águapor um duto de revestimento 115. 0 método 800 tambéminclui a operação 845 de suprir fluidos (i.e., água, ar,e um combustível, tal como gás natural) pelos dutos 715,615, 115 do sistema de suprimento 140 para o dispositivogerador de fluido aquecido 200. Por exemplo, ar e gásnatural podem ser usados em um processo de combustão oucatalítico que transforma água em vapor. 0 método 800pode incluir também a operação 850 de aplicar fluidosaquecidos (vapor) em pelo menos uma portão da formação130. Como descrito, o dispositivo gerador de fluidoaquecido 200 pode ser disposto no furo de po+o, de modoque o orifício de exaustão 210 fique próximo da formação130. Quando a água é convertida em vapor pelo dispositivogerador de fluido aquecido 200, o vapor pode ser aplicadoà formação 13 0, à medida que o vapor é suprido a partirdo orifício 210.
Deve ser entendido que o sistema de suprimento 140 eo dispositivo gerador de fluido aquecido 2 00 podem seracoplados e baixados no furo de poço 160 por métodosdiferentes dos descritos na figura 4. Em um exemplo,os tubos interno 710 e intermediário 610 se acoplamao dispositivo gerador de fluido aquecido 200 peloconector 500 acima da superfície do solo. Então, os tubosinterno 710 e intermediário 610, o conector 500, e umdispositivo gerador de fluido aquecido 200 são baixadosno furo de poço 160 simultaneamente, até o conector 500engatar o receptáculo 450 no suspensor de revestimento400. Em outro exemplo, os tubos interno 710 eintermediário 610 não precisam ser acoplados aodispositivo gerador de fluido aquecido 200, através doconector 500 acima da superfície do solo. Ao invés,o dispositivo gerador de fluido aquecido 200 e o conector500 são dispostos no furo de poço no suspensor derevestimento 400 antes de baixar os tubos intermediário610 e interno 710. Quais tubos 610 e 710 podem usarconexões roscadas ou limitadores de penetração paraengatar o conector 500. Ademais, em outro exemplo, o tubointermediário 610 pode ser acoplado ao conector 500 acimada superfície do solo, e dai baixado no furo de poço 160para engatar o dispositivo gerador de fluido aquecido 200localizado no furo de poço 160. Em tais circunstâncias, otubo interno 710 é baixado no furo 160 através do tubointermediário 610 até o conjunto penetrador/selador 720na extremidade do tubo 710 engatar o conector 500.
Um número de configurações da invenção foi descrito.
Não obstante, deve ser entendido que várias modificaçõespoderão ser introduzidas à presente invenção sem sairdo espírito e escopo da mesma, assim muitas outrasconfigurações são englobadas no escopo dasreivindicações.

Claims (24)

1.- Método para gerar um fluido aquecido, em um furo depoço, caracterizado pelo fato de compreender as etapasde:- baixar um dispositivo gerador de fluido aquecidoem um furo de poço, enquanto o dispositivo gerador defluido aquecido é acoplado a um primeiro tubo, sendo queo dispositivo gerador de fluido aquecido compreende umgerador de vapor para produzir vapor para uma regiãopróxima ao furo de poço; eacoplar um segundo tubo ao dispositivo gerador defluido aquecido, onde pelo menos um dos primeiro esegundo tubos compreende uma tubulação enrolada que édesenrolada de uma bobina e inserida no furo de poço;sendo que pelo menos um dos primeiro e segundo tubosdefine pelo menos parcialmente um duto anular para suprirágua a um orifício de entrada de água do gerador devapor.
2.- Método para gerar um fluido aquecido, em um furo depoço, caracterizado pelo fato de compreender as etapasde:baixar o dispositivo gerador de fluido aquecidoem um furo de poço, enquanto o dispositivo gerador defluido aquecido é acoplado a um primeiro tubo; e- acoplar um segundo tubo ao gerador de fluidoaquecido, sendo que pelo menos um dos primeiro e segundotubos compreende uma tubulação enrolada que é desenroladade uma bobina e inserida no furo de poço, sendo que oprimeiro tubo é acoplado ao dispositivo gerador de fluidoaquecido usando um conector, e um do conector ou dosegundo tubo compreende uma porção de penetração,enquanto o outro compreende um receptáculo adaptado parareceber seladamente a porção de penetração, e acoplaro segundo tubo ao conector, depois de o dispositivogerador de fluido aquecido ter sido baixado no furo depoço.
3.- Método para gerar um fluido aquecido, em um furo depoço, caracterizado pelo fato de compreender as etapas:baixar um dispositivo gerador de fluido aquecido emum furo de poço, enquanto o dispositivo gerador de fluidoaquecido é acoplado a um primeiro tubo, sendo que a etapade baixar o dispositivo gerador de fluido aquecido nofuro de poço adicionalmente compreende receber odispositivo gerador de fluido aquecido em um suspensor derevestimento; eacoplar um segundo tubo ao gerador de fluidoaquecido, sendo que pelo menos um de um primeiro tubo ede um segundo tubo compreende uma tubulação enrolada queé desenrolada de uma bobina e inserida no furo de poço.
4.- Método, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1, 2 ou 3, caracterizado pelo fato deo primeiro tubo suportar pelo menos uma porção do peso dodispositivo gerador de fluido aquecido, enquantoo dispositivo gerador de fluido aquecido é baixadono furo de poço.
5.- Método, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1, 2 ou 3, caracterizado pelo fato deum dos primeiro e segundo tubos ser disposto dentrodo outro tubo para definir um primeiro duto de fluidodentro de um segundo duto de fluido.
6. - Método, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1 ou 3, caracterizado pelo fato deadicionalmente compreender a etapa de acoplar o primeirotubo no dispositivo gerador de fluido aquecido através deum conector, sendo que o conector ou o segundo tubocompreende uma porção de penetrarão, enquanto o outrocompreende um receptáculo adaptado para receberseladamente a porção de penetração, e acoplar o segundotubo no conector depois de o dispositivo gerador defluido aquecido ter sido baixado no furo de poço.
7.- Método, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 2 ou 3, caracterizado pelo fato deo conector compreender um primeiro orifícioem comunicação com o primeiro duto de fluido eo dispositivo gerador de fluido aquecido, e compreenderum segundo orifício em comunicação com o segundo duto eo dispositivo gerador de fluido aquecido.
8. - Método, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de adicionalmente compreenderacoplar o primeiro tubo ao dispositivo gerador de fluidoaquecido através de um conector, sendo que um do conectorou do segundo tubo compreende uma porção de penetração,enquanto o outro compreende um receptáculo adaptado parareceber seladamente a porção de penetração, e acoplaro segundo tubo ao conector depois de o dispositivogerador de fluido aquecido ter sido baixado no furo depoço, sendo que o conector compreende um primeiroorifício em comunicação com o primeiro duto de fluido eo dispositivo gerador de fluido aquecido, e compreendeum segundo orifício em comunicação com o segundo duto eo dispositivo gerador de fluido aquecido.
9. - Método, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1, 2, ou 3, caracterizado pelo fato deos primeiro e segundo tubos serem recebidos emum revestimento, sendo que o revestimento e os primeiro esegundo tubos definem pelo menos parcialmente pelo menostrês dutos substancialmente arranjados.
10. - Método, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1, 2, ou 3, caracterizado pelo fato deos primeiro e segundo tubos serem recebidos em umrevestimento, sendo que o revestimento e os primeiro esegundo tubos definem pelo menos parcialmente pelo menostrês dutos substancialmente arranjados, e adicionalmentecompreende receber um combustível através de um primeiroduto para o dispositivo gerador de fluido aquecido,receber um fluido contendo oxigênio através do segundoduto para o dispositivo gerador de fluido aquecido, ereceber água através de um terceiro duto.
11. - Método, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1, 2, ou 3, caracterizado pelo fato deadicionalmente compreender fornecer água, um fluidocontendo oxigênio, e um combustível para o dispositivogerador de fluido aquecido, de modo a aplicar um fluidoaquecido a uma formação de hidrocarbonetos dispostapróxima ao furo de poço.
12.- Método, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 1, 2 ou 3, caracterizado pelo fato depelo menos um dos primeiro e segundo tubos ser contínuoentre o gerador de fluido aquecido e a superfície dosolo.
13.- Método para gerar um fluido aquecido, em um furo depoço, caracterizado pelo fato de compreender as etapas:baixar um dispositivo gerador de fluido aquecidoem um furo de poço, enquanto o dispositivo gerador defluido aquecido é acoplado a um primeiro tubo, ondeo primeiro tubo é desenrolado de uma bobina à medidaque o dispositivo gerador de fluido aquecido é baixadono furo de poço, sendo que o dispositivo gerador defluido aquecido compreende um gerador de vapor paraproduzir vapor para uma região próxima ao furo de poço;- prender o dispositivo gerador de fluido aquecidoem um receptáculo de furo polido, de modo a formar umaselagem entre eles, sendo que um orifício de saída dogerador de vapor é arranjado sob o selo; eacoplar um segundo tubo ao gerador de fluidoaquecido, sendo que um dos primeiro e segundo tubosé arranjado dentro do outro para definir pelo menos umaporção de pelo menos dois dutos de fluido.
14.- Método para gerar um fluido aquecido, em um furo depoço, caracterizado pelo fato de compreender as etapas:- baixar um dispositivo gerador de fluido aquecidoem um furo de poço, enquanto o dispositivo gerador defluido aquecido é acoplado a um primeiro tubo, ondeo primeiro tubo é desenrolado de uma bobina â medida queo dispositivo gerador de fluido aquecido é baixado nofuro de poço, sendo que a etapa de baixar o dispositivogerador de fluido aquecido no furo de poço adicionalmentecompreende receber o dispositivo gerador de fluidoaquecido em um suspensor de revestimento; eacoplar um segundo tubo ao gerador de fluidoaquecido, sendo que um dos primeiro e segundo tubosé arranjado dentro do outro para definir pelo menos umaporção de pelo menos dois dutos de fluido.
15.- Método, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 13 ou 14, caracterizado pelo fato deo primeiro tubo suportar pelo menos uma porção do peso dodispositivo gerador de fluido aquecido, enquantoo dispositivo gerador de fluido aquecido é baixadono furo de poço.
16.- Método, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 13 ou 14, caracterizado pelo fato deos primeiro e segundo tubos definirem pelo menos umaporção de pelo menos três dutos de fluido.
17.- Método, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 13 ou 14, caracterizado pelo fato deo primeiro tubo ser substancialmente contínuo entreo dispositivo gerador de fluido aquecido e a superfíciedo solo.
18.- Método, de acordo com a reivindicação 13,caracterizado pelo fato de a etapa de baixaro dispositivo gerador de fluido aquecido no furo de poçoadicionalmente compreende receber o dispositivo geradorde fluido aquecido em um suspensor de revestimento tendoum receptáculo de furo polido.
19.- Sistema para gerar um fluido aquecido, em um furo depoço, caracterizado pelo fato de compreender:um dispositivo gerador de fluido aquecido dispostoem um furo de po-no e adaptado para produzir fluidoaquecido, sendo que o dispositivo gerador de fluidoaquecido compreende um gerador de vapor; eum primeiro e segundo tubos dispostos no furo depoço e acoplados ao gerador de fluido aquecido, sendo queo primeiro tubo define pelo menos parcialmente umprimeiro duto e o segundo tubo define pelo menosparcialmente um segundo duto, sendo que ambos primeiro esegundo dutos se encontram em comunicação fluida com odispositivo gerador de fluido aquecido, e sendo que pelomenos um dos primeiro e segundo tubos compreende umatubulação enrolada que é desenrolada de uma bobina,quando arranjada no furo de poço.
20.- Sistema para gerar um fluido aquecido, em um furo depoço, caracterizado pelo fato de compreender:um dispositivo gerador de fluido aquecido dispostoem um furo de poço e adaptado para produzir um fluidoaquecido;um primeiro e segundo tubos dispostos no furo depoço e acoplados ao gerador de fluido aquecido, sendo queo primeiro tubo define pelo menos parcialmente umprimeiro duto, enquanto o segundo duto define pelo menosparcialmente um segundo duto, sendo que ambos primeiro esegundo dutos em comunicação fluida com o dispositivogerador de fluido aquecido, sendo que pelo menos um dosprimeiro e segundo tubos compreende uma tubulaçãoenrolada que é desenrolada de uma bobina, quandoarranjada no furo de poço;um dispositivo suspensor adaptado para agarrara parede do furo de poço e adaptado para receber esuportar o dispositivo gerador de fluido aquecido no furode poço;- um conector adaptado para acoplar pelo menos um dosprimeiro e segundo tubos no dispositivo gerador de fluidoaquecido, e adaptado para substancialmente prover umaselagem contra o dispositivo suspensor.
21.- Sistema, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 19 ou 20, caracterizado pelo fato deo primeiro tubo ser disposto dentro do segundo tubo,de modo a definir um duto de fluido interno dispostodentro de um duto de fluido intermediário.
22.- Sistema, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 19 ou 20, caracterizado pelo fato deo primeiro tubo ser disposto dentro do segundo tubo,de modo a definir um duto de fluido interno dispostodentro de um duto de fluido intermediário, eadicionalmente compreender um revestimento de furo depoço disposta no furo de poço, qual revestimento de furode poço circundando pelo menos uma porção do segundo tubopara definir um duto de fluido entre o tubo derevestimento e o segundo tubo.
23.- Sistema, de acordo com qualquer uma dasreivindicações 19 ou 20, caracterizado pelo fato de umdos primeiro e segundo tubos ser substancialmentecontínuo entre o gerador de fluido aquecido ea superfície do solo.
24.- Sistema, de acordo com a reivindicação 19,caracterizado pelo fato de adicionalmente compreender:um dispositivo suspensor adaptado para agarraruma parede do furo de poço e adaptado para receber esuportar o dispositivo gerador de fluido aquecido no furode poço; eum conector adaptado para acoplar pelo menos umdos primeiro e segundo tubos ao dispositivo gerador defluido aquecido e adaptado para substancialmente proveruma selagem contra o dispositivo suspensor.
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