BRPI0620266B1

BRPI0620266B1 - Sistema duplo bop e coluna de ascensão comum

Info

Publication number: BRPI0620266B1
Application number: BRPI0620266-7A
Authority: BR
Inventors: Keener Chip
Original assignee: Transocean Offshore Deepwater Drilling, Inc.
Priority date: 2005-12-22
Filing date: 2006-12-22
Publication date: 2018-03-13
Also published as: US20070163782A1; CA2634946A1; US7975770B2; EP1963615B1; EP1963615A4; BRPI0620266A2; CA2634946C; MY148792A; WO2007076488A2; EP1963615A2; NO20082788L; NO340643B1; WO2007076488A3

Abstract

sistema duplo bop e coluna de ascensao comum. esta revelação diz respeito a métodos de perfurar poços utilizando componentes de prevenção de erupção de diferentes pressões nominais. na fase de perfuração inicial, um componente de prevenção de erupção de menor pressão nominal é usado. em uma fase de perfuração subsequente, onde um reservatório de um recurso natural é penetrado, um componente de prevenção de erupção de maior pressão nominal é usado.

Description

(54) Título: SISTEMA DUPLO BOP E COLUNA DE ASCENSÃO COMUM (51) Int.CI.: E21B 33/06; E21B 33/038 (52) CPC: E21B 33/06,E21B 33/038 (30) Prioridade Unionista: 22/12/2005 US 60/753.054 (73) Titular(es): TRANSOCEAN OFFSHORE DEEPWATER DRILLING, INC.

(72) Inventor(es): CHIP KEENER

Οϊ.ςτοΜΛ oppco BOP E COLUNA LE ACCENCAG CLAUA

A E L A C i C¹ N A D 0 S

r.z. r lxlL _ _ ?Á la.

Este pedido reivindica o beneficio do pedido de patente provisono Estados Unidos 60/C53.051, depositado em

22 de dezembro de 2005.

C AM r 0 T E C Ν 2 00

A revelação diz respeioo ao campo de exploração e desenvolvimento de recursos naturais, especificamente a perfuração de poços.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

Existe atualmente um acúmulo de reservatórios de hidrocarbonetos submarinos de alta pressão identificados como adequados para o desenvolvimento. Muitos desses reservatórios atualmente exigiríam que processos difíceis e de cus15 to proibitivos fossem desenvolvidos. Assim, existe uma necessidade de métodos alternativos para o desenvolvimento desses recursos naturais.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

Uma modalidade da invenção é um método de perfurar ΖΌ ~ um poço compreendendo as etapas de perfurar até uma primeira profundidade do poço com um aparelho de perfuração que tem um primeiro componente de prevenção de erupções, e perfurar até uma segunda profundidade do poço com um aparelho dc perfuração que tem um segundo componente de prevenção de erup25 ções.

Em uma outra modalidade da invenção, o método compreende adicionalmente a etapa de substituir no aparelho de perfuração o primeiro componente de prevenção de erupções por um sequndo eomporiAnte dp p^cmçãc de erupções.

Em uma ou ura modaiiaade da invenção, o método compreende adicionalmente a etapa de colocar o primeiro componente de prevenção de erupções em um local· de armazenamento desconectado da primeira profundidade do poço.

Em uma outra modalidade da invenção, o método compreende adicionaimente as etapas de instalar o segundo componente de prevenção de erupções em uma primeira cabeça de poço e montar o aparelho de perfuração com o segundo compo10 nente de prevenção de erupções na primeira cabeça de poço.

Em uma outra modalidade da invenção, a etapa de ' instalar o segundo componente de prevenção de erupções na primeira cabeça de poço é realizada utilizando um aparelho de descida separado do aparelho de perfuração.

Em uma outra modalidade da invenção, o primeiro componente de prevenção de erupções tem uma menor pressão nominal do que o segundo componente de prevenção de erupções .

Em	uma	outra	modalidade	da	invenção, a	segunda
2Ί0 “profundidade	do	poço	penetra em	um	reservatório	de alta
pressão.
Em	uma	outra	modalidade	da	invenção, o	primeiro

componente de prevenção de erupções tem uma pressão nominal de 15.000 psi (103 MPa) ou menos, e o segundo componente de prevenção de erupções tem uma pressão nominal de 20.000 psi (138 MPa) ou mais.

Em uma outra modalidade da invenção, o primeiro componente de prevenção de erupções tem uma pressão nominal

de 5.000, 10.000 ou	Γ- n· i i ' U	o s i		Ί fU V D 3
g u n d o ui: L c o e	prever.	çao	o o erupções	cem uma	pressão
nominal de 10.000,	15.000	ou	20.000 psi	(69, 103	ou 138

MPa) .

Em uma outra modalidade da invenção, pelo menos um diâmetro do dispositivo de parada de emergência é selecionado do grupo que consiste em 11 3/4 polegadas (298 milímetros) , 13 5/8 polegadas (346 milímetros) , 16 3/4 polegadas (425 milímetros), 21 1/4 polegadas (540 milímetros) e combi10 nações destes.

exposto apresentou de forma bem geral os recursos e vantagens técnicas da presente invenção a fim de que a descrição detalhada da invenção seguinte possa ser mais bem entendida. Recursos e vantagens adicionais da invenção serão descritos a seguir, os quais forma o objeto das reivindicações da invenção. Versados na técnica devem perceber que a concepção e modalidade específica reveladas podem ser facilmente utilizadas como uma base para modificar ou projetar outras estruturas para atingir os mesmos propósitos da pre2(T sente^- invenção. Versados na técnica devem perceber também que tais construções equivalentes não fogem do espírito e escopo da invenção apresentada nas reivindicações anexas. Os recursos inéditos que acredita-se ser característicos da invenção, tanto no que diz respeito à sua organização quanto método de operação, juntamente com objetivos e vantagens adicionais, ficarão mais bem entendidas a partir da descrição seguinte quando considerada com relação às figuras anexas. Entretanto, deve-se entender expressamente que cada uma das fi Λ • , ί fiauras é orovida apenas ^om o proils-Rn d» ^;lu?^traç^ descrição, e nâu ueve ser como ama definição dos nmires oa presente invenção.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DOS DESENHOS

Para um entendimento mais completo da presente invenção , é feita agora referência à descrição seguinte considerada em conjunto com o desenho anexo, em que:

A figura 1 é uma vista esquemática de uma operação de perfuração de navio-sonda ao largo típica em que o apare10 lho de perfuração compreende um primeiro BOP de menor pressão nominal.

A figura 2 é uma vista esquemática de uma segunda fase de uma modalidade preferida dos métodos reivindicados, em que o aparelho de perfuração é transferido para um local de armazenamento próximo à cabeça de poço primária;

A figura 3 é uma vista esquemática de uma terceira fase de uma modalidade preferida dos métodos reivindicados, em que o aparelho de perfuração está desmontado e o segundo BOP colocado na cabeça de poço ativa; e ~ Ã figura 4 é uma vista esquemática de uma quarta fase de uma modalidade preferida dos métodos reivindicados, em que o aparelho de perfuração está ré-montado na cabeça de poço ativa para incorporar um segundo BOP de maior pressão nominal.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

Áreas Preferidas de Uso

Os métodos reivindicados são em geral para uso no desenvolvimento de poços submarinos ao largo para recupera5 ção de h i d r-¹^ u rbcnst cs , gas^s sem iodrocarbonet os , ou outros réCursus iiâLurais. Entretanto, os métodos não estão necessariamente restritos a este contexto, e podem englobar qualquer poço submarino, tais como lagos ou aquíferos subterrâ5 neos. Os métodos reivindicados são em gerai oara uso no desenvolvimento de reservatórios de alta pressão de recursos naturais. Um contexto específico de uso para os métodos reivindicados é perfuração submarina em reservatórios de hidrocarbonetos de alta pressão.

Equipamento Preferido

Aparelho de Perfuração: um aparelho de perfuração preferido inclui um Componente de Prevenção de Erupção e outros componentes para perfurar um poço. Por exemplo, um procedimento de perfuração de poço submarino comum envolve a15 baixar um Componente de Prevenção de Erupção de uma plataforma de perfuração até o leito submarino por meio de uma cadeia de colunas de ascensão. Uma coluna de ascensão tem normalmente 50-90 pés (15,24 - 27,4 metros) de comprimento e em geral inclui uma seção de tubos maiores central com uma

2CT ’ seção superior e inferior para conectar a coluna de ascensão a duas outras colunas de ascensão em cada extremidade, formando assim uma cadeia vertical de colunas de ascensão da plataforma até o leito submarino. Cada coluna de ascensão normalmente inclui três ou mais tubos pequenos que estendem25 se axialmente ao longo da coluna de ascensão de ponta a ponta e circunferencialmente espaçada em torno da seção de tubos central principal. Dois desses tubos são espaçados 180 ⁰e funcionam como uma linha de morte ou linha de escrangulac mento nana bombeamento de lama, lubrif.LcaiiLes de perfuração ou outios fluidos para o Componente de Prevenção de Erupções para controlar a pressão na perfuração de poço. Linhas de estrangulamento e morte, quando presentes, em geral devem ser projetadas para lidar pelo menos com as pressões de fluido reais observadas durante operações e, preferivelmente, corresponder ou exceder a pressão nominal de um Componente de Prevenção de Erupções em uso. As colunas de ascensão podem ser qualquer dispositivo capaz de conectar a pla10 taforma no poço para atividades de perfuração.

Componente de Prevenção de Erupção (BOP): O BOP em geral anexa-se a um Pacote da Coluna de Ascensão Marítima Inferior (LRMP) por meio de uma junta de esferas ou junta de flexão e um adaptador da coluna de ascensão. Esses componen15 tes possibilitam conectar a coluna de ascensão mais inferior no BOP, por meio do que uma cadeia de colunas de ascensão é conectada no BOP e forma uma cadeia, da plataforma de perfuração até o leito submarino. Esta cadeia de colunas de ascensão com junta de esfera e/ou junta de flexão pode pivotar

20“ efoü girar durante a perfuração e produção, o que é geralmente necessário para perfuração e produção de poços submarinos. O BOP pode ser qualquer dispositivo capaz de impedir erupção de um poço. Os BOPs em geral vêm com uma pressão nominal que identifica as faixas de pressão de fluidos que mo25 vem-se para fora de um poço para o qual o BOP tem capacidade de regulagem confiável. Pressões nominais comuns são 5.000, 10.000, 15.000 e 20.000 psi (34, 69, 103 e 138 MPa).

Aparelho de Descida: 0 aparelho de descida refere1 ) se ao ecmipamento usado para a.bbxar o segundo BOP até o IciíO; subinar ino. 0 aparei no de aescraa poae ser um gumaasue ou outro equipamento capaz de suportar o peso do segundo BOP e abaixá-lo até o leito oceânico. 0 segundo BOP 10 pode ser abaixado em um cabo ou elementos tubulares. Elementos tubulares adequados para tais operações incluem, mas sem limitações, tubo oe perfuração ou uma segunda coluna de ascensão. Entretanto, versados na técnica entendem que qualquer dispositivo capaz de abaixar um BOP. de uma plataforma pode ser usado. O aparelho de descida pode ser adaptado para abaixar o segundo BOP 10 na lateral ou através do lago da lua da plataforma de perfuração 1.

Cabeça de Poço: Uma cabeça de poço é uma terminação de superfície ou de leito oceânico de uma perfuração de poço que em geral tem componentes necessários para anexação de um BOP. A cabeça de poço também incorpora os componentes necessários para suspender o revestimento e tubulação de produção e para instalar uma Árvore de Natal e componentes de controle de fluxo.

Profundidade do Poço: A profundidade do poço refere-se ao comprimento de uma perfuração de poço, em geral, em uma trajetória substancialmente vertical, da plataforma até o reservatório. Entretanto, a perfuração de poço pode ser em qualquer direção, e técnicas de perfuração específicas podem criar perfurações de poços em declive, horizontais ou mesmo inclinadas. Os métodos reivindicados são compatíveis com qualquer tal técnica de perfuração. Por exemplo, uma primeira profundidade de poço pode ser de uma cabeça de poço submar.i na até urr poníc subataiiciaimen te vertjcai subterrâneo. Uma segur.oa profundidade de poço pode então estender-se em uma trajetória angulada para penetrar em um reservatório.

Local de Armazenamento: 0 local de armazenamento refere-se ao local no leito oceânico e/ou perfuração de poço, ou próximo a eles, onde o POP ou outro equipamento é armazenado. 0 locai de armazenamento geralmente inclui estrutura para prender o BOP. Por exemplo, na modalidade preferida, o local de armazenamento inclui uma cabeça de poço. En10 tretanto, versados na técnica entendem facilmente que outras configurações são aceitáveis. Por exemplo, uma placa de apoio da jaqueta pode ficar posicionada no leito oceânico. Os locais de armazenamento são em geral posicionados próximos ao local de perfuração. Em uma modalidade, o local de arma15 zenamento fica espaçado do local de perfuração, de maneira tal que ele fique diretamente abaixo do aparelho usado para abaixar o segundo BOP. Adicionalmente, uma modalidade preferida inclui um local de armazenamento. Entretanto, múltiplos locais de armazenamento podem ser usados.

2Ü ’ Os métodos aqui revelados não estão limitados ao exposto e podem ser realizados com qualquer equipamento funcional compatível com as circunstâncias relevantes.

Uma Modalidade Preferida

Uma modalidade exemplar preferida dos métodos rei25 vindicados é agora descrita com referência às figuras 1-4 da Descrição. A modalidade exemplar diz respeito a operações .d_e perfuração de poço submarinas a partir de uma plataforma flutuante 1 em um reservatório de hidrocarbonetos de alta ό ί.

oressão 2. N? -Figura 1, uma perfuração ae poço e feita usando mn primeiro aparelho de perfuração 3 que inclui um Pacote da Coluna de Ascensão Maritima Inferior (LMRP) 4 conectado operacionalmente a um primeiro BOP 5 que pode ser um BOP submarino convencional de 18 3/4 polegadas (42 6 milímetros;¹com uma pressão nominal de 10.000 psi (69 MPa). 0 aparelho de perfuração 3 é utilizado para perfurar uma perfuração de poço até uma primeira profundidade do poço 6 que não penetra no reservatório 2. Na figura 2, o aparelho de perfuração 3 é reposicionado em um local de armazenamento separado 7 da cabeça de poço da perfuração 8. Na figura 3, o aparelho de perfuração 3 está desmontado de maneira tal que o primeiro BOP 5 seja desconectado do LMRP 4 e deixado preso no local de armazenamento 7. Separadamente, um aparelho de abaixamen15 to tal como um guindaste abaixa um segundo BOP 10 no leito oceânico. O segundo BOP 10 é abaixado, neste exemplo, no cabo 9. O segundo BOP 10 é menor e tem uma pressão nominal de 20.000 psi (958 kPa). Uma vez posicionado, o aparelho de perfuração 3 é conectado no segundo BOP 10. Na figura 4, o “2Ü “LMRP 4 é conectado operacionalmente no segundo BOP 10 para completar o aparelho de perfuração 11. O LMRP 4 é capaz de conectar operacionalmente tanto no primeiro 5 quando no segundo 10 BOP. Este em particular inclui qualquer linha de morte ou estrangulamento de LMRP 4 que pode operar a pres25 sões mais altas para as quais o segundo BOP 10 é projetado. 0 segundo aparelho de perfuração 11 é então utilizado para perfurar até uma segunda profundidade de poço 12 que penetra no reservatório de alta pressão 2.

ModaJ Idadc-s Alternativas

Uma categoria de modalidades alternativas utilizaria primeiro aparelho de perfuração 3 e segundo aparelho de perfuração 11 de plataformas separadas. Em uma outra modali5 dade, o segundo BOP 10 pode ser abaixado em elementos tabulares de uma segunda estação de avanço que está na mesma plataforma. Por exemplo, ambas estações de avanço podem ficar em uma única torre de perfuração, tal· como revelado na patente U.S. 6.085.851. Neste arranjo, uma estação é usada para perfurar o poço e a segunda estação é usada para abaixar o segundo BOP 10.

Na modalidade preferida, o BOP 5 fica posicionado na cabeça de poço 8 antes de o BOP 10 descer ao leito oceânico. Alternativamente, o primeiro e segundo BOP podem ser abaixados em qualquer ordem, ou ao mesmo tempo. Por exemplo, o BOP 10 pode ser abaixado e pré-posicionado em um primeiro local de armazenamento antes de o BOP 5 ser abaixo até a cabeça de poço 8. 0 BOP 10 pode também ser abaixado enquanto as operações de perfuração estão sendo conduzidas através do

Έ0Ρ” 5. Ãdicionalmente, as figuras 1-4 mostram um BOP sendo preso no leito oceânico a todo momento. Em uma modalidade alternativa, pode haver momentos em que nenhum BOP está conectado no leito oceânico. Por exemplo, enquanto ο 30P 5 está reposicionado no local de armazenamento 7, o BOP de alta pressão 10 pode estar no processo de descida até o leito oceânico.

Na modalidade preferida, o local de armazenamento 7 é uma segunda cabeça de poço. Alternativamente, o local de armazenameru o pode ser qu^lucCi quanuidadc d.e estruturas que pcísiLdZ o armazenamento temporário de equipamento que é usado no poço e em torno dele. Por exemplo, placas de apoio da jaqueta posicionadas diretamente no leito oceânico podem ser usadas. Alternativamente, o local de armazenamento 2 ρο^de ficar posicionado acima do leito oceânico. Por exemplo, o locai de armazenamento 7 pode ser anexado no topo de uma seção de condutor que foi enterrada no leito oceânico.

A modalidade preferida revelou uma posição de ar10 mazenamento 7. Versados na técnica entendem facilmente que múltiplos locais de armazenamento podem ser usados. Adicionalmente, locais de armazenamento podem ser espaçados da cabeça de poço 8 de uma maneira tal a permitir que o BOP 10 fique posicionado na cabeça de poço 8 enquanto o BOP 5 fica no local de armazenamento 7, ou acima dele.

A modalidade preferida revela a descida do segundo BOP 10 diretamente na cabeça de poço 8. Alternativamente, o segundo BOP pode descer até uma segunda posição de armazenamento (não mostrada). Em tal caso, o segundo BOP é deposita'2 0” ' do”'no segundo local de armazenamento. O segundo BOP pode então mover-se para a cabeça de poço usando o aparelho de descida 9, aparelho de perfuração 3, ou combinações destes.

O aparelho de perfuração 3 pode ser reposicionado de qualquer das inúmeras maneiras conhecidas pelos versados na técnica. Por exemplo, o aparelho de perfuração 3 pode ser reposicionado deslizando o piso da broca, reposicionando a plataforma, ou usando um economizador de viagens. Em uma modalidade preferida, o aparelho de perfuração é reposicionado

Ζ Ί reoosicionndo-e a plataforma de peifuracão usando um sistema de posicionamento d.i nâmico .

Embora a presente invenção e suas vantagens tenham sido descritas com detalhes, deve-se entender que várias mudanças, substituições e alterações podem ser feitas nela sem fugir do espirito e escopo da invençãn definida pelas reivindicações anexas. Além disso, o escopo do presente pedido não é para ser limitado às modalidades particulares do processo, máquina, fabricação, composição ce matéria, dispositivos , métodos e etapas descritos na especificação. Conforme versados na técnica percebem facilmente a partir da revelação da presente invenção, processos, máquinas, fabricação, composições de matéria, dispositivos, métodos, ou etapas, atualmente existentes, ou a ser desenvolvidas futuramente, que realizam substanciaimente a mesma função, ou que atingem substanciaimente o mesmo resultado das modalidades correspondentes aqui descritas podem ser utilizados de acordo com a presente invenção. Dessa maneira, as reivindicações anexas devem incluir no seu escopo tais processos, máquinas, fabricação, composições de matéria, dispositivos, métodos ou eta” 20”

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Método de perfurar um poço, CARACTERIZADO por compreender as etapas de:

posicionar o primeiro aparelho de perfuração (3) possuindo uma primeira coluna de ascensão conectada e um sistema de prevenção fluxo descontrolado submarino (5) em um poço;

perfurar o poço até uma primeira profundidade do poço (6) com o primeiro aparelho de perfuração (3);

mover o primeiro aparelho de perfuração (3) para um local de armazenamento (7) no leito oceânico;

posicionar o primeiro aparelho de perfuração (3) em um local de armazenamento (7) no leito oceânico; e perfurar até uma segunda profundidade do poço (12) com um segundo aparelho de perfuração (11) que tem um segundo sistema de prevenção de fluxo descontrolado (10) submarino posicionado em ou próximo ao leito oceânico.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO por compreender adicionalmente a etapa de substituir no primeiro aparelho de perfuração (3) o primeiro sistema de prevenção de fluxo descontrolado (5) com um segundo componente de prevenção de fluxo descontrolado (10).

3. Método, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que o local de armazenamento (7) submarino não é conectado à primeira profundidade do poço (6).

4. Método, de acordo com as reivindicações 1-3, CARACTERIZADO por compreender adicionalmente as etapas de:

de 30/11/2017, pág. 8/16 (a) instalar o segundo sistema de prevenção de fluxo descontrolado (10) em uma primeira cabeça de poço (8);

e (b) montar o segundo aparelho de perfuração (11) com o segundo sistema de prevenção de fluxo descontrolado (10) na primeira cabeça de poço (8).

5. Método, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que a etapa de instalar o segundo sistema de prevenção de fluxo descontrolado (10) na primeira cabeça de poço (8) é realizada utilizando um aparelho de descida (9) separado do segundo aparelho de perfuração (11).

6. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1, 2 ou 3, CARACTERIZADO pelo fato de que o primeiro sistema de prevenção de fluxo descontrolado (5) tem uma menor pressão nominal do que o segundo componente de prevenção de fluxo descontrolado (10).

7. Método, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de que a segunda profundidade do poço (12) penetra em um reservatório de alta pressão (2).

8. Método, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de que o primeiro sistema de prevenção de fluxo descontrolado submarino (5) tem uma pressão nominal de 15.000 psi (103 MPa) ou menos, e o segundo sistema de prevenção de fluxo descontrolado submarino (10) tem uma pressão nominal de 20.000 psi (138 MPa)ou mais.

9. Método, de acordo com a reivindicação 8, CARACTERIZADO pelo fato de que o primeiro sistema de prevenção de fluxo descontrolado (5) tem uma pressão nominal de de 30/11/2017, pág. 9/16

5.000, 10.000 ou 15.000 psi (34, 69 ou 103 MPa), e o segundo sistema de prevenção de fluxo descontrolado (10) tem uma pressão nominal de 10.000, 15.000 ou 20.000 psi (69, 103 ou

138 MPa).

5 10. Método, de acordo com a reivindicação 1,

CARACTERIZADO pelo fato de que pelo menos um diâmetro do sistema de prevenção de fluxo descontrolado submarino é selecionado do grupo que consiste em 11 3/4 polegadas (298 milímetros), 13 5/8 polegadas (346 milímetros), 16 3/4 polega10 das (425 milímetros), 21 1/4 polegadas (540 milímetros) e combinações destes.

Petição 870170093219, de 30/11/2017, pág. 10/16