BR112020009904A2 - elemento de fechamento de carga moldada, carga moldada com fenda encapsulada e sistema de canhão de perfuração exposta - Google Patents
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Abstract
É descrito um elemento de fechamento de carga moldada (10) para encapsular uma carga moldada com fenda (100). O elemento de fechamento (10) inclui um corpo (20) possuindo uma parte superior fechada (22) e uma parte inferior (24) oposta à parte superior. O elemento de fechamento tem primeira e segunda paredes laterais (26a, 26b), uma parede frontal (28) e uma parede traseira (29). Cada parede afunila a partir da parte inferior para a parte superior. Uma aba (30) com uma seção transversal substancialmente retangular se estende verticalmente para longe de cada uma das paredes, na parte inferior do corpo. A aba encaixa com uma parte aberta (56) de um invólucro de carga moldada com fenda, formando assim uma carga moldada com fenda encapsulada. A carga moldada com fenda encapsulada pode ser usada em um sistema de canhão de perfuração exposta.
Description
[001] Este pedido reivindica o benefício do Pedido Provisório US 62/591.814 depositado em 29 de novembro de 2017, que é incorporado aqui por referência na sua totalidade.
[002] Um elemento de fechamento para uma carga moldada é descrito de forma geral. Em particular, é descrita uma carga moldada com fenda encapsulada, incluindo um elemento de fechamento.
[003] Como parte de um processo de conclusão de poço, orifícios/ furos de poço entubados são perfurados para permitir que fluido ou gás de formações rochosas (zonas de reservatório) fluam para o furo de poço.
Os conjuntos de colunas de canhão de perfuração são transportados para furos de poços verticais, deslocados ou horizontais, que podem incluir tubos de perfuração cimentados e outros tubulares, por mecanismos slickline, wireline ou de perfuração para transporte de tubulação (TCP), e os canhões de perfuração são disparados para criar aberturas/ perfurações nos invólucros e/ou revestimentos, bem como nas zonas de formação circundantes. Essas zonas de formação podem incluir, por exemplo, formações subterrâneas de xisto de petróleo e gás, formações de arenito e/ ou formações de carbonato.
[004] Uma vez que o furo de poço não está mais produzindo e/ou quando é feita uma determinação de que o furo de poço deve ser desativado, procedimentos de abandono de poço são implementados para fechar e vedar permanentemente o furo de poço usando cimento. É essencial que as camadas de rochas sedimentares, em particular aquíferos de água doce, sejam isoladas sob pressão. Canais verticais indesejados ou espaços vazios em um anel de furo de poço previamente cimentado podem existir. Esses canais podem produzir vias de migração para fluidos ou gases, o que pode pôr em perigo a saúde e a segurança do público. Assim, um objetivo por trás da perfuração com, por exemplo, uma carga moldada com fenda pode não ser produzir um orifício circular no tubo de perfuração ou tubulação, mas sim produzir um tipo de fenda longitudinal ou fenda ou orifício de forma linear no tubo de destino, que são particularmente úteis na execução dos procedimentos de abandono mencionados acima.
[005] Várias etapas devem ser tomadas para garantir que o furo de poço seja adequadamente vedado. Os procedimentos atuais de abandono de poço incluem o uso de cargas moldadas com fenda, que são colocadas em um porta-canhões ocos e implantadas nos furos de poço. As cargas moldadas com fenda são usadas para perfurar (isto é, perfurar uma fenda até o fim) a tubulação ou coluna de revestimento do furo de poço para fornecer acesso para operações de compressão de cimento. Uma vez detonadas, as cargas moldadas com fenda criam fendas/ aberturas não circulares em um alvo (tal como a tubulação/ coluna de revestimento dentro dos quais estão posicionadas) e uma pasta de cimento é espremida através dessas fendas para preencher os vazios no revestimento de cimento para vedar hidraulicamente o furo de poço, uma zona de anel entre a tubulação e/ou coluna de revestimento e/ou uma área entre a coluna de revestimento e a formação rochosa. A operação de compressão de cimento permite o acesso a zonas que podem ser inacessíveis durante o abandono e/ ou vedação do furo de poço.
[006] Um desafio de um abandono de poço bem-sucedido é fornecer fendas limpas e abertas na tubulação/ coluna de revestimento perfuradas. Por exemplo, perfurar de forma confiável um tubo de perfuração de parede pesada de grande diâmetro interno (ID) com uma fenda limpa e aberta representa um desafio. Em particular, tubos de perfuração de alto grau de furo de poço de aço, incluindo paredes com espessuras maiores que, por exemplo, 0,5 polegada, podem ser difíceis de perfurar. Além disso, pode ocorrer um desempenho de perfuração com fenda desfavorável quando houver um grande espaço perdido entre o canhão de perfuração e a tubulação/ coluna de revestimento na qual o canhão de perfuração está posicionado.
[007] Pelo menos pelas razões acima, existe a necessidade de um dispositivo e método que forneçam acesso a 360 graus a quaisquer vazios, bolsas ou canais potenciais em uma camada previamente cimentada adjacente a uma tubulação/ coluna de revestimento, enquanto perfuram de forma confiável os tubos da parede de tubulação/ coluna de revestimento, independentemente de sua espessura de parede e/ou diâmetro interno. A presente invenção aborda essas necessidades, entre outras coisas, e também fornece uma carga moldada com fenda que pode ser usada em um sistema de canhão de perfuração exposta.
[008] De acordo com um aspecto, as formas de realização exemplificativas de um elemento de fechamento de carga moldada são reveladas. Esses elementos de fechamento de carga moldada são úteis para encapsular cargas moldadas com fenda, de modo que as cargas moldadas com fenda possam ser usadas em procedimentos de conclusão/ abandono de poço.
[009] Um elemento de fechamento de carga moldada exemplificativo é configurado para encapsular uma extremidade aberta de uma carga moldada com fenda. De acordo com um aspecto, o elemento de fechamento de carga moldada exemplificativo inclui um corpo que tem uma parte superior fechada e uma parte inferior oposta à parte superior. O corpo inclui uma primeira parede lateral, uma segunda parede lateral, uma parede frontal e uma parede traseira. Cada parede se estende entre a parte superior e a parte inferior. O corpo do elemento de fechamento é afunilado, com a parte superior fechada definindo uma área que é menor que a parte inferior. Uma aba com uma seção transversal substancialmente retangular se estende verticalmente para longe de cada uma das paredes, na parte inferior do corpo.
[010] Em um outro aspecto, formas de realização exemplificativas de uma carga moldada com fenda encapsulada são reveladas.
Uma carga moldada com fenda exemplificativa inclui um invólucro substancialmente retangular com uma parte fechada e uma parte aberta. Uma cavidade se estende entre as partes aberta e fechada e uma carga explosiva é disposta dentro da cavidade. Um revestimento é disposto adjacente à carga explosiva e retém a carga explosiva dentro da cavidade. A carga moldada com fenda encapsulada inclui um elemento de fechamento de carga moldada configurado para fechar a parte aberta do invólucro. O elemento de fechamento pode ser configurado de acordo com as formas de realização exemplificativas reveladas de um elemento de fechamento de carga moldada. A aba do elemento de fechamento é configurada para encaixar com o invólucro na parte aberta.
[011] De acordo com um aspecto, as cargas moldadas com fenda encapsuladas reveladas exemplificativas podem ser configuradas para uso em um sistema de canhão de perfuração exposta. O sistema de canhão de perfuração exposta inclui um tubo transportador com uma ou mais aberturas.
Uma carga moldada com fenda encapsulada é disposta em cada uma das aberturas do tubo transportador e é fixada mecanicamente no mesmo.
[012] Uma descrição mais particular será apresentada em referência a formas de realização específicas da mesma que são ilustradas nos desenhos anexos. Entendendo que esses desenhos representam apenas formas de realização típicas da mesma e, portanto, não devem ser considerados como limitativos de seu escopo, formas de realização exemplificativas serão descritas e explicadas com especificidade e detalhes adicionais através do uso dos desenhos anexos nos quais: A Figura 1 é uma vista em perspectiva de uma carga com fenda encapsulada, de acordo com uma forma de realização exemplificativa; A Figura 2 ilustra uma vista frontal de um elemento de fechamento exemplificativo, de acordo com um aspecto; A Figura 3 ilustra uma vista frontal de uma carga com fenda encapsulada exemplificativa, incluindo o elemento de fechamento da Figura 2; A Figura 4A ilustra um engate entre um elemento de fechamento e uma carga com fenda, de acordo com um aspecto; A Figura 4B ilustra outro engate entre um elemento de fechamento e uma carga com fenda, de acordo com um aspecto; e A Figura 5 ilustra um sistema de canhão de perfuração exposta incluindo cargas moldadas com fenda encapsuladas, de acordo com um aspecto.
[013] Várias características, aspectos e vantagens das formas de realização se tornarão mais evidentes a partir da descrição detalhada a seguir, juntamente com as figuras anexas, nas quais números iguais representam componentes iguais ao longo das figuras e do texto. As várias características descritas não são necessariamente retratadas em escala, mas são retratadas para enfatizar características específicas relevantes para algumas formas de realização.
[014] Os títulos aqui utilizados são apenas para fins de organização e não se destinam a limitar o escopo da descrição ou das reivindicações. Para facilitar a compreensão, os números de referência foram usados, sempre que possível, para designar elementos iguais comuns às figuras.
[015] Para fins de ilustrar características das formas de realização, as formas de realização serão agora introduzidas e referenciadas ao longo da divulgação. Os técnicos no assunto reconhecerão que este exemplo é ilustrativo e não limitativo e é fornecido apenas para fins explicativos.
[016] Nos exemplos ilustrativos e como visto nas Figuras 1-3, é ilustrado um elemento de fechamento de carga moldada exemplificativo (10) para uso com uma carga moldada com fenda ou substancialmente retangular.
O elemento de fechamento (10) está configurado para encapsular uma extremidade aberta da carga moldada com fenda.
[017] O elemento de fechamento (10) inclui um corpo (20) com uma parte superior fechada (22) e uma parte inferior (24) oposta e espaçada da parte superior (22). Na forma de realização exemplificativa ilustrada nas Figuras 1-3, a parte inferior (24) está aberta. O corpo (20) inclui um interior oco ou cavidade que é definida, pelo menos em parte, pela parte superior fechada (22) e pela parte inferior (24). A parte superior fechada (22) define uma área que é menor que a parte inferior (24). As Figuras 2-3 ilustram a parte superior fechada (22) tendo uma superfície substancialmente plana. Como seria entendido por um técnico no assunto, a superfície da parte superior fechada (22) pode ser configurada de qualquer maneira para ajustar o espaço/ tamanho do interior oco do corpo (20). Na forma de realização exemplificativa mostrada na Figura 1, a parte superior fechada (22) inclui uma superfície externamente curvada. Alternativamente, a parte superior fechada (22) pode ter uma superfície substancialmente plana, como ilustrado nas Figuras 2-3.
[018] De acordo com um aspecto, o corpo (20) inclui uma pluralidade de paredes, ou seja, uma primeira parede lateral (26a), uma segunda parede lateral (26b) oposta à primeira parede lateral (26a), uma parede frontal (28) e uma parede traseira (29) oposta à parede frontal (28).
Enquanto a primeira e a segunda parede lateral (26a, 26b) e as paredes frontal e traseira (28, 29) estão ilustradas nas Figuras 1 e 3 como tendo superfícies planas, é contemplado que cada uma possa ter uma superfície arredondada. A primeira parede lateral (26a) e a segunda parede lateral (26b) são geralmente perpendiculares à parede frontal (28) e geralmente são perpendiculares à parede traseira (29). Como usado neste documento “geralmente perpendicular” significa que um primeiro plano, borda, superfície, etc. uma parede é orientada a aproximadamente 90 graus de outro plano, borda, superfície etc. de outra parede. Por exemplo, a parede frontal (28) é conectada à primeira parede lateral (26a) em um ângulo de aproximadamente 90 graus.
[019] Cada uma dentre a primeira parede lateral (26a), a segunda parede lateral (26b), a parede frontal (28) e a parede traseira (29) se estende entre a parte superior (22) e a parte inferior (24) do corpo (20). De acordo com um aspecto e como ilustrado na Figura 1, cada uma dentre a parede frontal (28) e a parede traseira (29) afunila a partir da parte inferior (24) para a parte superior fechada (22). Cada uma dentre a primeira e segunda paredes laterais (26a, 26b) também pode se afunilar em uma direção a partir da parte inferior (24) para a parte superior fechada (22) (Figuras 2-3). Na forma de realização exemplificativa mostrada nas Figuras 1-3, a parede frontal (28) e a parede traseira (29) têm, cada uma, uma forma substancialmente trapezoidal, enquanto a primeira parede lateral (26a) e a segunda parede lateral (26b) possuem, cada uma, uma forma substancialmente retangular.
Alternativamente, a parede frontal (28) e a parede traseira (29) podem ter, cada uma, uma forma retangular, enquanto a primeira parede lateral (26a) e a segunda parede lateral (26b) têm, cada uma, uma forma substancialmente trapezoidal. Nas mesmas ou em outras formas de realização, a primeira parede lateral (26a), a segunda parede lateral (26b), a parede frontal (28) e a parede traseira (29) podem, cada uma, ter qualquer forma para uma aplicação específica, consistente com esta invenção.
[020] O elemento de fechamento exemplificativo (10) inclui uma aba (30). A aba (30) se estende verticalmente para longe da primeira e segunda paredes laterais (26a, 26b), da parede frontal (28) e da parede traseira (29). A aba (30) tem uma seção transversal substancialmente retangular, e está configurado para encaixar na extremidade aberta de cargas moldadas com fenda ou substancialmente retangulares. De acordo com um aspecto, a aba (30) tem uma superfície interna (32) e uma superfície externa (34). A superfície interna (32) é configurada para encaixar na extremidade aberta da carga moldada com fenda, de modo que o elemento de fechamento (10) possa encapsular e vedar hidraulicamente a carga moldada com fenda.
Como ilustrado na Figura 4, a aba (30) inclui uma saliência (36) que se estende radialmente a partir da superfície interna (32) da aba (30). A saliência (36) se estende lateralmente ao longo da superfície interna (32) da aba (30) e é configurada para encaixar por atrito ou compressão um invólucro de uma carga moldada com fenda (Figuras 1 e 3) de modo que o elemento de fechamento (10) possa ser pelo menos temporariamente fixado a ele.
[021] De acordo com um aspecto, a aba (30) é formada integralmente com ou se estende diretamente a partir da primeira e da segunda parede lateral (26a, 26b), da parede frontal (28) e da parede traseira (29). De acordo com um aspecto e como ilustrado na Figura 1, a aba (30) é conectada a uma extremidade de uma parte de ombro (40), enquanto outra extremidade da parte de ombro (40) é conectada à primeira e segunda paredes laterais (26a, 26b), à parede frontal (28) e à parede traseira (29). Assim, a parte de ombro (40) se estende entre a aba (30) e cada uma dentre a primeira e segunda paredes laterais (26a, 26b), a parede frontal (28) e a parede traseira (29). A parte de ombro (40) pode se estender lateralmente entre a aba (30) e cada parede, de modo que a aba (30) pode cobrir a área de superfície que é maior que a área de superfície na parte inferior do corpo (20).
[022] O elemento de fechamento (10) pode incluir um elemento de vedação (80) (Figuras 4A, 4B). O elemento de vedação (80) pode ser posicionado em qualquer posição entre superfícies adjacentes do elemento de fechamento (10) e o invólucro (50) da carga moldada com fenda (Figuras 1 e 3) sobre a qual o elemento de fechamento (10) está situado. A Figura 4A ilustra o elemento de vedação (80) adjacente a uma superfície interna (32) da aba (30).
Em uma forma de realização e como ilustrado na Figura 4B, o elemento de vedação (80) é adjacente a uma superfície interna da parte de ombro (40). Na forma de realização exemplificativa mostrada nas Figuras 4A e 4B, o elemento de vedação (80) é uma junta circular. Em outras formas de realização exemplificativas, o elemento de vedação (80) é uma vedação de aba. Em ainda outras formas de realização, o elemento de vedação (80) pode ser qualquer dispositivo de vedação conhecido consistente com esta invenção. Como ilustrado nas Figuras 4A-4B, um anel de fusão (37) pode ser fornecido para fixar ainda mais o elemento de fechamento (10) ao invólucro (50) da carga moldada com fenda e melhorar a vedação entre o elemento de fechamento (10) e o invólucro (50) da carga moldada com fenda.
[023] De acordo com um aspecto, o elemento de fechamento (10) é formado por um processo de moldagem por injeção. O elemento de fechamento (10) pode ser formado a partir de pelo menos um dentre um material polimérico, um material termoplástico e um material elastomérico. O elemento de fechamento (10), incluindo o corpo (20), a aba (30) e, em alguns casos, o ombro (40), pode ser formado de um material rígido, tal como polímero, aço, cobre, latão e/ou alumínio maquinável. De acordo com um aspecto, o elemento de fechamento (10) pode ser formado a partir de cloreto de polivinila (PVC), que pode ser particularmente adequado para operações de compressão de cimento, ou operações nas quais o elemento de fechamento (10) é usado para fechar cargas moldadas com fenda para serem usadas em furos de poço tendo profundidades rasas. Exemplos de polímeros que podem formar o elemento de fechamento (10) incluem termoplásticos rígidos, incluindo, mas não limitado a polietileno (PE), polipropileno (PP), policarbonato (PC), poliestireno (PS), náilon (também conhecido como poliamida (PA)), poliéster (tipicamente polietileno tereftalato (PET)), polialquileno glicol (PAG) com ou sem fibra de vidro, poliéter éter cetona (PEEK) ou silicone. Esses materiais estão disponíveis como homopolímeros ou copolímeros. Fibras de vidro podem ser incluídas no polímero para ajudar a aumentar sua resistência.
De acordo com um aspecto, as fibras de vidro são de cerca de 5% a cerca de 40% em peso do polímero. Exemplos de náilons incluem náilon 6 (PA6), náilon 66 (PA66), náilon 6/6-6, náilon 6/9, náilon 6/10, náilon 6/12, náilon 11, náilon
12. Os náilons também podem ser misturados com outros plásticos de engenharia para melhorar certos aspectos de desempenho. O nylon pode ser processado por moldagem por injeção, moldagem rotacional ou fundição.
Exemplos de compostos de polietileno incluem polietileno de alta densidade (HDPE), polietileno de baixa densidade (LPDE) e polietileno linear de baixa densidade (LLPDE).
[024] As Figuras 1 e 3 ilustram uma carga moldada com fenda encapsulada (isto é, uma carga moldada com fenda hermeticamente vedada) (100) incluindo um elemento de fechamento (10). A carga moldada com fenda encapsulada (100) inclui invólucro substancialmente retangular (50). O invólucro (20) pode ser formado a partir de aço, alumínio, aço inoxidável, cobre, material de zinco maquináveis e similares. A Figura 3 ilustra o invólucro (50) tendo uma parte fechada (54) e uma parte aberta (56) oposta à parte fechada
(54). Uma pluralidade de paredes laterais (53) se estende entre as partes fechada e aberta (54, 56). De acordo com um aspecto, cada superfície do invólucro (50) é plana, tal como as superfícies da parte fechada (54) e cada uma das paredes laterais (53). Uma cavidade (52) se estende entre as partes fechada e aberta (54, 56) e é parcialmente ligada pelas paredes laterais (53) e pela parte fechada (54).
[025] Como ilustrado na Figura 3, a carga moldada (100) pode incluir uma carga explosiva (60) disposta ou encerrada dentro da cavidade (52) do invólucro (50). A carga explosiva (60) pode encostar na parte fechada (54) e pelo menos uma parte de cada parede lateral (53). A carga explosiva (60) pode estender-se ao longo de uma superfície interior (55) do invólucro (50) de carga moldada. Em uma forma de realização, a carga explosiva (60) inclui pelo menos um dentre tetranitrato de pentaeritritol (PETN), ciclotrimetilenotrinitramina (RDX), octa-hidro-1,3,5,7-tetranitro-1,3,5,7- tetrazocina/ ciclotetrametileno-tetranitramina (HMX), 2,6-Bis(picrilamino)-3,5- dinitropiridina/ picrilaminodinitropiridina (PYX), hexanitrostibano (HNS) e triaminotrinitrobenzol (TATB). De acordo com um aspecto, a carga explosiva (60) inclui pelo menos um dentre hexanitrostibano (HNS) e diamino-3,5- dinitropirazina-1-óxido (LLM-105). A carga explosiva pode incluir uma mistura de PYX e TATB. Como ilustrado na Figura 3, a carga explosiva (60) pode ser uma carga explosiva principal. É contemplado, no entanto, que a carga explosiva (60) pode incluir uma carga explosiva primária e uma carga explosiva secundária, com a carga explosiva primária encostando na parte fechada (54) e a carga explosiva secundária estando em uma relação de cobertura com a carga explosiva primária.
[026] Um revestimento (70) pode ser disposto adjacente à carga explosiva (60). O revestimento (70) está configurado para reter a carga explosiva (60) dentro da cavidade (52) do invólucro (50). Na forma de realização exemplificativa mostrada na Figura 7, o revestimento (70) tem uma configuração cônica. Em outras formas de realização exemplificativas, o revestimento (70) tem uma configuração hemisférica. Em outras formas de realização, o revestimento (70) tem uma configuração de tulipa. Em ainda outras formas de realização, o revestimento (70) pode ter qualquer configuração conhecida consistente com esta invenção. O revestimento (70) pode ser feito de um material selecionado com base no alvo a ser penetrado e pode incluir, por exemplo e sem limitação, uma pluralidade de metais em pó ou ligas metálicas que são comprimidos para formar a forma de revestimento desejada. Exemplos de metais em pó e/ou ligas metálicas incluem cobre, tungstênio, chumbo, níquel, bronze, molibdênio, titânio e combinações dos mesmos. Em algumas formas de realização, o revestimento (70) é feito de uma chapa de metal sólida formada, em vez de metal em pó comprimido e/ ou ligas de metal. Em outra forma de realização, o revestimento (70) é feito de um material não metálico, tal como vidro, cimento, compósito de alta densidade ou plástico. Os constituintes de revestimento e as técnicas de formação típicos são ainda descritos no pedido de patente de titularidade comum US 15/499.408, que é incorporado por referência aqui na sua totalidade na medida em que é consistente com esta invenção. Quando a carga moldada encapsulada (100) é iniciada, a carga explosiva (60) detona e cria uma onda de detonação que faz com que o revestimento (70) entre em colapso e seja expelido da carga moldada (100). O revestimento expelido (70) produz um jato de perfuração que se move para a frente que se move em alta velocidade.
[027] A carga moldada com fenda encapsulada (100) inclui um elemento de fechamento (10) posicionado em uma relação de cobertura com a parte aberta (56) do invólucro (50), que fecha a carga moldada com fenda (100). Nas formas de realização exemplificativas mostradas nas Figuras 1 e 3, o elemento de fechamento (10) é um elemento de fechamento de carga moldada de acordo com as formas de realização exemplificativas reveladas de um elemento de fechamento de carga moldada, por exemplo, como discutido acima. Assim, para fins de conveniência e não de limitação, as várias características, atributos, propriedades e funcionalidade do elemento de fechamento (10) não são repetidos aqui.
[028] Como descrito acima, o corpo (20) do elemento de fechamento (10) inclui um interior oco definido, pelo menos em parte, pela parte superior fechada (22) e pela parte inferior (24). O interior oco fornece espaço suficiente/ um espaço de ar para o jato que se move para a frente criado pelo revestimento expelido (70) para formar adequadamente sua forma após a detonação da carga moldada com fenda. O espaço ajuda a garantir que, uma vez que o jato tenha se formado adequadamente, ele se desenvolva completamente e atinja a velocidade máxima antes de perfurar a superfície da parte superior fechada (22) do elemento de fechamento (10).
[029] A aba (30) do elemento de fechamento (10) está configurada para encaixar o invólucro (50) da carga moldada com fenda (100) na parte aberta (56). Como ilustrado nas Figuras 1 e 3, a aba (30) está posicionada sobre um ombro (58) adjacente à parte aberta (56) do invólucro (50). De acordo com um aspecto, a superfície interna (32) da aba (30) pode encaixar por atrito com pelo menos uma parte de uma superfície externa (51) do invólucro (50).
[030] De acordo com um aspecto e como ilustrado nas Figuras 4A-4B, o elemento de fechamento (10) é fixado ao ombro (58) do invólucro (50) por um ou mais dispositivos de fixação / mecanismos de fixação. O mecanismo de fixação é construído e disposto de modo que o elemento de fechamento (10) possa ser mantido em uma relação de cobertura com o invólucro (50). Conforme descrito acima, o ombro (58) pode encaixar por atrito o elemento de fechamento (10) ou o elemento de fechamento (10) pode encaixar por compressão o ombro (58) de uma maneira que prenda o elemento de fechamento (10) no invólucro (50). Como ilustrado na Figura 4A, o ombro (58) inclui uma ranhura (59). A ranhura (59) se estende para dentro a partir de uma superfície externa (51) do invólucro (50) em direção à cavidade (52). De acordo com um aspecto, a ranhura (59) é formada pela remoção de material da superfície externa (51) do invólucro. A ranhura (59) pode, alternativamente, ser formada por estampagem na superfície externa (51) do invólucro (50). A aba (30) pode incluir um elemento de engate (35) que se engata na superfície externa (51) e/ou na ranhura (59) do invólucro. De acordo com um aspecto e como ilustrado na Figura 4A, o elemento de engate (35) pode ser uma saliência que se estende ao longo da superfície interna (32) da aba (30). Em uma forma de realização e como ilustrado na Figura 4B, o elemento de engate (35) uma extremidade livre (31) da aba (30) deformada em direção à superfície externa (51) do invólucro (50). Pode encaixar, ser recebida ou presa em uma depressão formada na parte aberta (56) do invólucro (50), desse modo prendendo firmemente o elemento de fechamento (10) ao invólucro (50).
[031] Um anel de fusão (37) pode ser posicionado entre o ombro (58) do invólucro (50) e a superfície interna (32) da aba. Na forma de realização exemplificativa mostrada na Figura 4A, o anel de fusão (37) é adjacente à superfície externa (51) do invólucro (50) e entre a superfície externa (51) do invólucro (50) e a aba (30) do elemento de fechamento (10). Na forma de realização exemplificativa mostrada na Figura 4B, o anel de fusão (37) está entre a superfície externa (51) do invólucro (50) e a extremidade livre (31) da aba (30). O anel de fusão (37) pode ser formado de um material deformável tal como, por exemplo, e sem limitação, poliamida. De acordo com um aspecto, o anel de fusão (37), em parte, prende o elemento de fechamento (10) ao invólucro (50), de modo que o elemento de fechamento (10) não pode ser desalojado do invólucro (50) antes da detonação da carga moldada com fenda encapsulada (100). O anel de fusão (37) também ajuda evitar um aumento da pressão interna e potencial explosão de gás, particularmente se a carga moldada com fenda encapsulada (100) for exposta a altas temperaturas, tal como as de um incêndio ou temperaturas de furo de poço incomumente altas.
[032] O elemento de fechamento (10) é configurado para impedir que o conteúdo da carga moldada com fenda (100) seja exposto a fluidos de furo de poço e/ ou altas temperaturas. De acordo com um aspecto, o elemento de vedação (80) pode ser posicionado em um ou mais locais entre o invólucro (50) e a aba (30). De acordo com um aspecto, o elemento de vedação (80) pode ser posicionado em uma ou mais posições entre o ombro (58) do invólucro (50) e o elemento de fechamento (10). Como ilustrado na Figura 4A, o elemento de vedação (80) pode estar assentado na ranhura (59) e pode ser comprimido entre a superfície externa (51) do invólucro (50) e a superfície interna (32) da aba (30) do elemento de fechamento (10). Na forma de realização exemplificativa mostrada na Figura 4B, o elemento de vedação (80) pode ser posicionado entre a borda periférica da parte aberta (56) do invólucro (50) e a parte de ombro (40) do elemento de fechamento (10). Em uma forma de realização, pelo menos um dos elementos de vedação (80) é um dentre uma junta circular e uma vedação de aba posicionada entre o elemento de fechamento (80) e uma posição adjacente à parte aberta (56). O elemento de vedação (80) isola a pressão fora da carga moldada (100) de qualquer pressão dentro da carga moldada (100) e, assim, evita que a pressão localizada fora da carga moldada (100) impacte com a pressão do espaço interno da carga moldada (100), tal como a cavidade (52) da carga moldada (100). Juntos, o elemento de vedação (80) e o elemento de fechamento (10) são operativos para proporcionar uma vedação entre o invólucro (50) e o elemento de fechamento (10).
[033] Com referência agora à Figura 5, é mostrada uma forma de realização exemplificativa de um sistema de canhão de perfuração exposta (200) de acordo com a invenção. De acordo com um aspecto, o sistema de canhão de perfuração exposta (200) pode incluir uma estrutura transportadora (não mostrada) ou um tubo transportador (202). A Figura 5 ilustra o sistema de canhão de perfuração exposta, incluindo o tubo transportador (202). O tubo transportador (202) é ilustrado como um tubo transportador aberto que inclui uma ou mais aberturas (204). Na forma de realização exemplificativa mostrada na Figura 5, as aberturas (204) estão dispostas em torno do tubo transportador (202) em uma configuração substancialmente helicoidal. Cada abertura (204) é dimensionada e moldada para receber e fixar mecanicamente uma carga moldada com fenda encapsulada nela. As cargas moldadas com fenda encapsuladas exemplificativas de acordo com a invenção podem ser usadas em um transportador aberto. Assim, não é necessário incluir as cargas moldadas com fenda encapsuladas exemplificativas em um invólucro de canhão de perfuração pesada (tal como um transportador de canhão tubular) através da qual as cargas teriam que penetrar inicialmente. As cargas moldadas com fenda encapsuladas exemplificativas podem, portanto, perfurar de maneira confiável as fendas limpas e abertas na coluna de revestimento de parede pesada de grande diâmetro interno, tubulação, tubo etc.
[034] No sistema de canhão de perfuração (200) mostrado na Figura 5, as cargas moldadas com fenda encapsuladas são orientadas helicoidalmente. As cargas moldadas com fenda encapsuladas podem ser fixadas ao longo de uma estrutura de transportador espiral e posicionadas dentro de um tubo transportador circundante (não mostrado). Tais invólucros / sistemas de canhões de perfuração são descritos na patente US 9.494.021 comumente designada, que é incorporada aqui por referência na sua totalidade.
[035] Formas de realização exemplificativas de um método de encapsular ou vedar hidraulicamente uma carga moldada com fenda de acordo com a invenção incluem fornecer uma carga moldada com fenda com um invólucro substancialmente retangular, de acordo com as formas de realização exemplificativas reveladas de uma carga moldada com fenda, por exemplo, como discutido acima. O invólucro substancialmente retangular tem uma parte fechada, uma parte aberta e uma cavidade entre a parte fechada e a parte aberta. Os métodos exemplificativos incluem anexar um elemento de fechamento, configurado de acordo com as formas de realização exemplificativas reveladas de um elemento de fechamento, por exemplo, como discutido acima, ao invólucro retangular na sua parte aberta. Um elemento de vedação é inserido na ranhura do invólucro de carga moldada ou adjacente à superfície interna da aba. De acordo com um aspecto, um anel de fusão também pode ser posicionado entre a superfície externa do invólucro e a superfície interna da aba, ou a parte aberta do invólucro e uma extremidade livre da aba. O corpo do elemento de fechamento é colocado adjacente à parte aberta do invólucro, de modo que a aba se estenda ao redor do ombro do invólucro e o corpo do elemento de fechamento esteja em uma relação de cobertura com a parte aberta do invólucro. O invólucro é pressionado no lugar até o elemento de engate estar assentado em sua posição de intenção, conforme ilustrado na Figura 4a Em uma forma de realização, a extremidade livre da aba é comprimida contra o anel de fusão, de modo que o corpo seja mecanicamente fixado/ preso no invólucro. A aba pode ser dobrada na parte aberta do invólucro.
[036] A presente invenção, em várias formas de realização, configurações e aspectos, inclui componentes, métodos, processos, sistemas e/ou aparelhos substancialmente desenvolvidos como representados e descritos neste documento, incluindo várias formas de realização, subcombinações e subconjuntos dos mesmos. Os técnicos no assunto entenderão como fazer e usar a presente invenção depois de entender a presente divulgação. A presente invenção, em várias formas de realização, configurações e aspectos, inclui o fornecimento de dispositivos e processos na ausência de itens não representados e/ou descritos neste documento ou em várias formas de realização, configurações ou aspectos dos mesmos, inclusive na ausência de tais itens que possam ter sido usados em dispositivos ou processos anteriores, por exemplo, para melhorar o desempenho, obter facilidade e/ ou reduzir o custo de implementação.
[037] As frases “pelo menos um”, “um ou mais” e “e/ou” são expressões abertas que são conjuntivas e disjuntivas em operação. Por exemplo, cada uma das expressões “pelo menos um dentre A, B e C”, “pelo menos um dentre A, B ou C”, “um ou mais dentre A, B e C”, “um ou mais dentre A, B ou C” e “A, B e/ou C” significa A sozinho, B sozinho, C sozinho, A e B juntos, A e C juntos, B e C juntos, ou A, B e C juntos.
[038] Neste relatório descritivo e nas reivindicações a seguir, será feita referência a vários termos com os seguintes significados. Os termos “um” (ou “uma”) e “o”/“a” se referem a uma ou mais dessas entidades, incluindo, portanto, referentes plurais, a menos que o contexto indique claramente o contrário. Como tal, os termos “um” (ou “uma”), “um ou mais” e “pelo menos um” podem ser usados de forma intercambiável neste documento.
Além disso, as referências a “uma forma de realização”, “algumas formas de realização”, “forma de realização” e similares não devem ser interpretadas como excluindo a existência de formas de realização adicionais que também incorporam as características citadas. A linguagem de aproximação, tal como aqui utilizada ao longo do relatório descritivo e reivindicações, pode ser aplicada para modificar qualquer representação quantitativa que possa variar permissivamente sem resultar em uma alteração na função básica à qual está relacionada. Consequentemente, um valor modificado por um termo, tal como
“cerca de”, não deve ser limitado ao valor exato especificado. Em alguns casos, a linguagem de aproximação pode corresponder à precisão de um instrumento para medir o valor. Termos como “primeiro”, “segundo”, “superior”, “inferior” etc.
são usados para identificar um elemento do outro e, a menos que especificado de outra forma, não pretendem se referir a uma ordem ou número específico de elementos.
[039] Como aqui utilizados, os termos “pode” e “pode ser” indicam uma possibilidade de ocorrência dentro de um conjunto de circunstâncias; a posse de uma propriedade, característica ou função especificada; e/ou qualificar outro verbo expressando uma ou mais dentre uma habilidade, capacidade ou possibilidade associada ao verbo qualificado.
Consequentemente, o uso de “pode” e “pode ser” indica que um termo modificado é aparentemente apropriado, capaz ou adequado para uma capacidade, função ou uso indicado, embora levando em conta que em algumas circunstâncias, o termo modificado pode, às vezes, não ser apropriado, capaz ou adequado. Por exemplo, em algumas circunstâncias, um evento ou capacidade pode ser esperado, enquanto em outras circunstâncias o evento ou capacidade não pode ocorrer - essa distinção é capturada pelos termos “pode” e “pode ser”.
[040] Como usada nas reivindicações, a palavra “compreende” e suas variantes gramaticais também subtendem e incluem logicamente frases de extensão variável e diferente, como por exemplo, mas não limitadas a elas, “consistindo essencialmente em” e “consistindo em”. Onde necessário, os intervalos foram fornecidos e esses intervalos incluem todos os subintervalos entre eles. É de se esperar que variações nesses intervalos sejam sugeridas a um técnico no assunto e, onde ainda não esteja dedicado ao público, as reivindicações anexas devem cobrir essas variações.
[041] A discussão anterior da presente invenção foi apresentada para fins de ilustração e descrição. O acima exposto não se destina a limitar a presente invenção à forma ou formas aqui reveladas. Na Descrição Detalhada anterior, por exemplo, várias características da presente invenção são agrupadas em uma ou mais formas de realização, configurações ou aspectos com o objetivo de aperfeiçoar a invenção. As características das formas de realização, configurações ou aspectos da presente invenção podem ser combinadas em formas de realização, configurações ou aspectos alternativos diferentes dos discutidos acima. Este método de invenção não deve ser interpretado como refletindo uma intenção de que a presente invenção exija mais características do que são expressamente citadas em cada reivindicação.
Em vez disso, como as reivindicações a seguir refletem, as características reivindicadas estão em menos de todas as características de uma única forma de realização, configuração ou aspecto revelados acima. Assim, as reivindicações a seguir são aqui incorporadas nesta Descrição Detalhada, com cada reivindicação sendo, por si só, uma forma de realização separada da presente invenção.
[042] Os avanços na ciência e tecnologia podem possibilitar equivalentes e substituições que agora não são contemplados em razão da imprecisão da linguagem; essas variações devem ser cobertas pelas reivindicações anexas. Esta descrição escrita usa exemplos para divulgar o método, a máquina e o meio legível por computador, incluindo o melhor modo, e também para permitir que qualquer técnico no assunto os pratique, incluindo fabricar e usar quaisquer dispositivos ou sistemas e executar quaisquer métodos incorporados. O escopo patenteável da mesma é definido pelas reivindicações e pode incluir outros exemplos que ocorrem aos técnicos no assunto. Esses outros exemplos devem estar dentro do escopo das reivindicações se eles tiverem elementos estruturais que não diferem da linguagem literal das reivindicações, ou se incluírem elementos estruturais
Claims (1)
- equivalentes com diferenças não substanciais da linguagem literal das reivindicações.
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
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