ES2905869T3 - Herramienta de posicionamiento de un agujero de fondo con actuador de fluido y su método de utilización - Google Patents

Abstract

Una herramienta de posicionamiento de un agujero de fondo (216, 516, 716, 1216, 1616) para posicionar un material del pozo (103) en un pozo (105), comprendiendo la herramienta de posicionamiento del agujero de fondo: - una disposición de accionamiento (118a, 518a, 1618a); y - una disposición de posicionamiento (118b, 718a, 1218b, 1618b) conectada a la disposición de accionamiento; - que se caracteriza porque: - la disposición de accionamiento comprende una carcasa de accionamiento (226a, 526a, 1626) que tiene un recorrido de fluido a través de la misma y un pistón de accionamiento (238, 536, 1638) alojado en la carcasa de accionamiento para bloquear el recorrido del fluido, siendo el pistón de accionamiento móvil por el fluido aplicado al anterior para abrir el recorrido del fluido y para permitir que el fluido pase a través del recorrido del fluido; y - la disposición de posicionamiento comprende: - una carcasa de posicionamiento (226b, 726b, 1626b) que tiene una cámara de presión (217b, 717b, 1217b, 1617b) para almacenar el material del pozo en su interior; - una puerta (219, 719, 1219, 1619) posicionada en una salida de la carcasa de posicionamiento; y - un pistón de posicionamiento (248, 1648) posicionado en la carcasa de posicionamiento, comprendiendo el pistón de posicionamiento una cabeza de pistón (264a, 1679a) y un vástago de posicionamiento (264b, 264c, 1664c, 1679c), siendo la cabeza del pistón móvil de forma deslizante en la carcasa de posicionamiento, el vástago de posicionamiento estando conectado entre la cabeza del pistón y la puerta, la cabeza del pistón siendo móvil en respuesta al flujo del fluido desde la disposición de accionamiento dentro de la disposición de posicionamiento para avanzar el pistón de posicionamiento y abrir la puerta, en tanto que el material del pozo se desbloquea selectivamente hacia adentro del pozo.

Description

DESCRIPCIÓN

Herramienta de posicionamiento de un agujero de fondo con actuador de fluido y su método de utilización

(0001) La manifestación presente hace referencia generalmente a la tecnología de pozos. Más específicamente, la manifestación presente hace referencia a herramientas de fondos de pozos que se usan para posicionar materiales en el pozo.

(0002) Los pozos pueden ser perforados para alcanzar lugares del subsuelo. Las máquinas perforadoras pueden estar posicionadas alrededor del lugar de un pozo y una herramienta de perforación avanza dentro de las formaciones del subsuelo para formar el pozo. Durante la perforación, el fango puede pasar hacia dentro del pozo para recubrir el pozo y enfriar la herramienta de perforación. Una vez que el pozo está perforado, el pozo puede ser recubierto con un revestimiento y cemento para completar el pozo. El equipamiento de producción puede ser posicionado entonces en el pozo para extraer los fluidos del subsuelo a la superficie. Los fluidos pueden ser bombeados hacia dentro del pozo para tratar el pozo y facilitar la producción.

(0003) En algunos casos, parte del pozo o todo el pozo puede ser obturado y/o sellado. Por ejemplo, las perforaciones pueden ser perforadas en un lado del pozo para alcanzar las reservas que rodean al pozo. Los tapones pueden ser insertados dentro de las perforaciones para sellar el pozo al paso del fluido hacia adentro del pozo. Se proporcionan ejemplos de tapones y/o tecnología de obturación en las patentes de E.E.U.U. n° 9062543, 6991048 y 7950468.

(0004) En algunos otros casos, las herramientas de cementado pueden ser incorporadas dentro del pozo para dejar caer el cemento dentro del pozo para sellar partes del pozo. Ejemplos de cementado se proveen en la patente/ solicitud de E.E.U.U. n° 5033549, 9,080,405, 947672, 2014/0326465 y 2017/0175472. El cemento puede ser usado también para sellar materiales en el pozo. La patente de E.E.U.U. n° 2,695,065 manifiesta un aparato de ajuste, un envasador de pozo con un mecanismo de bombeo para inflar el envasador y un desagüe del depósito de vertido para depositar el material cementoso en el envasador de ajuste.

(0005) A pesar de los avances en la tecnología de pozos, existe una necesidad de dispositivos capaces de posicionar con efectividad y eficiencia los materiales en el pozo. La manifestación presente está dirigida a solucionar dichas necesidades.

Resumen

(0006) En, al menos, un aspecto, la manifestación hace referencia a una herramienta de posicionamiento de un agujero de fondo para colocar un material de pozo en un pozo. La herramienta de posicionamiento de un agujero de fondo comprende una disposición de accionamiento y una disposición de posicionamiento. La disposición de accionamiento comprende una carcasa de accionamiento que tiene un recorrido de fluido a través de la misma y un pistón de accionamiento situado en la carcasa de accionamiento para bloquear el recorrido del fluido. El pistón de accionamiento se puede mover mediante el fluido aplicado al mismo para abrir el recorrido del fluido y permitir al fluido que pase a través del recorrido del fluido. La disposición de posicionamiento está conectada a la disposición de accionamiento y comprende una carcasa de posicionamiento que tiene un cámara de presión para almacenar dentro de la misma el material del pozo; una puerta posicionada en una salida de la carcasa de posicionamiento; y un pistón de posicionamiento. El pistón de posicionamiento está posicionado en la carcasa de posicionamiento y comprende una cabeza de pistón y un vástago de posicionamiento. La cabeza del pistón es móvil de forma deslizante hacia adentro de la carcasa de posicionamiento. El vástago de posicionamiento está conectado entre la cabeza del pistón y la puerta. La cabeza del pistón es móvil en respuesta al flujo del fluido desde la disposición de accionamiento hacia dentro de la disposición de posicionamiento para avanzar el pistón de posicionamiento y abrir la puerta, de manera que el material del pozo entra selectivamente dentro del pozo.

(0007) La herramienta de posicionamiento puede tener varias características y/o combinaciones de características, como se establece a continuación más abajo.

(0008) La disposición de accionamiento comprende, además, un actuador de esfera y un actuador electro-hidráulico. La disposición de accionamiento comprende, además, un soporte posicionado en la carcasa de accionamiento y el pistón de accionamiento comprende un disco situado de forma removible en una abertura en el soporte. La disposición de accionamiento comprende, además, un disco de rotura posicionado en la carcasa de accionamiento y el pistón de accionamiento comprende un vástago perforador que tiene una punta extensible a través del disco de rotura. La herramienta de posicionamiento del agujero de fondo comprende, además, una placa de desviación entre la disposición de accionamiento y la disposición de posicionamiento. La disposición de accionamiento comprende, además, un empalme de filtración y un empalme conector. La disposición de accionamiento comprende, además, un empalme con el recorrido del fluido que se extiende a través del mismo, y el pistón de accionamiento tiene lengüetas en un extremo del agujero de fondo, pudiendo posicionarse contra el empalme para definir un hueco para el fluido en medio. La herramienta de posicionamiento del agujero de fondo comprende, además, pasadores de seguridad que están posicionados de forma removible alrededor del pistón de accionamiento, la carcasa de posicionamiento, el soporte, la carcasa de accionamiento, la puerta y/o el vástago de posicionamiento. La herramienta de posicionamiento del agujero de fondo comprende, además, filtros que se pueden posicionar en el recorrido del fluido.

La herramienta de posicionamiento del agujero de fondo comprende, además, un empalme de cruce, que conecta la disposición de accionamiento a la disposición de posicionamiento. La disposición de posicionamiento comprende, además, un empalme dosificador con canales para el paso del fluido desde la disposición de accionamiento hacia adentro de la cámara de presión. La herramienta de posicionamiento del agujero de fondo comprende un manguito perforado con un agujero para alojar al vástago de posicionamiento a través del mismo. El vástago de posicionamiento comprende un vástago de pistón y un vástago de empuje. El vástago del pistón está conectado a la cabeza del pistón y es móvil con el mismo, y el vástago de empuje está conectado a la puerta y tiene un agujero para alojar de forma deslizante un extremo del vástago del pistón. La herramienta de posicionamiento del agujero de fondo comprende, además, una válvula posicionada alrededor del vástago de empuje para permitir de forma opcional el paso del fluido hacia adentro del vástago de empuje. La herramienta de posicionamiento del agujero de fondo comprende, además, un disco soportado dentro de la cámara de presión, de manera que el vástago de posicionamiento se extiende a través del disco. La herramienta de posicionamiento del agujero de fondo comprende, además, una pantalla periférica que se puede posicionar de forma deslizable en la carcasa de posicionamiento. La pantalla periférica comprende una placa con un agujero para alojar el vástago de posicionamiento en la misma, así como una pantalla tubular que se extiende desde la placa. El material del pozo comprende bentonita. La cámara de presión está configurada para recibir el material del pozo, de manera que tiene una forma esférica, una forma de disco, una forma de caja, una forma acanalada, una forma cilíndrica y/o combinaciones de las anteriores. El material del pozo tiene un cuerpo cilíndrico con los cortes periféricos que se extienden desde una periferia hacia el centro del mismo, estando los cortes configurados para permitir el paso del fluido a través de los mismos.

(0009) En otro aspecto, la manifestación hace referencia a un método para posicionar un material de pozo en un pozo. El método comprende el posicionamiento de un material del pozo en una cámara de presión de una herramienta de posicionamiento; la incorporación de la herramienta de posicionamiento dentro del pozo; y el desbloqueo del material del pozo dentro del pozo mediante: el bombeo del fluido desde un lugar de la superficie hacia dentro de la herramienta de posicionamiento para desbloquear un recorrido de fluido bloqueado hacia la cámara de presión; y permitiendo que el fluido pase desde el recorrido del fluido y hacia adentro de la cámara de presión para aumentar una presión en la cámara de presión que sea suficiente para abrir una puerta de la cámara de presión.

(0010) El método comprende, además, el provocar que el fluido fluya desde el lugar de la superficie y hacia adentro del recorrido del fluido. El bombeo comprende el crear una abertura en el recorrido del fluido mediante el traslado de un pistón de posicionamiento desde un soporte hacia adentro del recorrido del fluido. El bombeo comprende la creación de una abertura en el recorrido del fluido mediante la conducción de un pistón punzante a través de un disco de rotura. El desbloqueo comprende la desviación del fluido a medida que pasa hacia dentro de la cámara de presión. El desbloqueo comprende la apertura de la puerta mediante la aplicación de presión desde el fluido hacia un pistón de posicionamiento conectado a la puerta.

(0011) Finalmente, en otro aspecto, la manifestación hace referencia a un método de posicionamiento de un material de pozo en un pozo. El método comprende el posicionamiento de un material de pozo en una cámara de presión de una herramienta de posicionamiento; la incorporación de la herramienta de posicionamiento dentro del pozo; la apertura de un recorrido de fluido hacia la cámara de presión mediante el bombeado del fluido desde un lugar de la superficie y hacia dentro de la herramienta de posicionamiento incorporada; y el desbloqueo del material del pozo dentro del pozo mediante el paso del fluido a través del recorrido del fluido y hacia adentro de la cámara de presión hasta que una presión dentro de la cámara de presión es suficiente para abrir una puerta hacia la cámara de presión.

(0012) El método comprende, además, la fluidización del material del pozo mediante la adiciona del fluido hacia la cámara de presión después del posicionamiento y antes de la incorporación. El método comprende, además, la activación del fluido del pozo mediante la exposición de un núcleo del material del pozo hacia un fluido del pozo en el pozo. La activación comprende el hacer caer el fluido del pozo con una distancia suficiente en el pozo como para eliminar un revestimiento del material del pozo y exponer el núcleo del material del pozo. La incorporación comprende la incorporación de la herramienta de posicionamiento a una profundidad a distancia por encima de un lugar de sellado, y el método comprende, además, la activación del material del pozo mediante la caída del material del pozo a través del pozo y permitiendo que el fluido del pozo entre en el pozo para eliminar un revestimiento del material del pozo, mientras que el material del pozo cae a través del pozo.

(0013) Este resumen no pretende ser limitante en relación con el asunto tratado aquí.

Breve descripción de los dibujos

(0014) Para que las características mencionadas arriba y las ventajas de la presente manifestación puedan ser entendidas en detalle, una descripción más particular de la invención, resumida brevemente arriba, puede tomarse como referencia de las configuraciones de la misma que están ilustradas en los dibujos adjuntos. Los dibujos adjuntos ilustran configuraciones como ejemplos y no son, por ello, considerados limitantes del ámbito. Las figuras no son necesariamente a escala y ciertas características y ciertas vistas de las figuras pueden ser mostradas de forma exagerada a escala o esquemáticamente, en vista a ofrecer más claridad y concisión.

Figura 1 es un diagrama esquemático que muestra un emplazamiento de un pozo con una herramienta de posicionamiento de un agujero de fondo con un actuador de fluido incorporado dentro de un pozo.

Figuras 2A y 2B son vistas transversales y vistas detalladas, respectivamente, de una herramienta de posicionamiento de un agujero de fondo con un material de pozo granulado almacenado dentro.

Figuras 3A y 3B son vistas de los extremos de un manguito de tubo perforado y un centralizador, respectivamente, de la herramienta de posicionamiento del agujero de fondo de la Fig. 2A.

Figuras 4A-4C son vistas transversales parciales de la herramienta de posicionamiento del agujero de fondo de la Fig. 2A en un modo funcionamiento, un modo accionado y un modo de posicionamiento, respectivamente.

Figura 5 es una vista transversal parcial de una herramienta de posicionamiento electro-hidráulica y un material del pozo arenoso está almacenado dentro.

Figuras 6A-6b son vistas transversales parciales de la herramienta de posicionamiento del agujero de fondo de la Figura 5 en el modo accionado y en el modo de posicionamiento, respectivamente.

Figura 7 es una vista transversal parcial de una herramienta punzante de posicionamiento del agujero de fondo con un material del pozo en bloque almacenado dentro.

Figuras 8A-8B son vistas transversales parciales de la herramienta de posicionamiento del agujero de fondo de la Figura 7 en el modo accionado y en el modo de posicionamiento, respectivamente.

Figuras 9A-9G muestra varias configuraciones del material del pozo.

Figuras 10A-10C muestra vistas adicionales de la herramienta de posicionamiento del agujero de fondo de la Figura 2A en un modo de funcionamiento, un modo accionado y un modo de posicionamiento, respectivamente, durante una operación de posicionamiento de caída.

Figuras 11A-11C muestran la activación del material granulado del pozo de la herramienta de posicionamiento del agujero de fondo de la Figura 10C, mientras que el material del pozo cae a distancia a través del pozo, se limpia por el fluido del pozo y se posiciona en el pozo, respectivamente.

Figuras 12^a y 12B son vistas transversales y vistas detalladas, respectivamente, de la herramienta de posicionamiento de la Figura 2A con un manguito de posicionamiento y con un material acanalado del pozo almacenado dentro.

Figuras 13A y 13C muestran la herramienta de posicionamiento del agujero de fondo de la Figura 12A en un modo de funcionamiento, un modo accionado y un modo de posicionamiento, respectivamente.

Figuras 14A y 14B muestran la activación del material del pozo cuando está siendo desbloqueado desde la herramienta de posicionamiento y pasa adentro del pozo.

Figura 15 es un diagrama de flujo que muestra un método de sellado de un pozo.

Figuras 16A y 16C muestra un ejemplo de una herramienta de posicionamiento de desviación.

Descripción detallada

(0015) La descripción que sigue incluye, a modo de ejemplo, un aparato, métodos, técnicas y/o secuencias de instrucciones que conforman técnicas del presente objeto del asunto. Sin embargo, como puede comprender, las configuraciones descritas pueden ponerse en práctica sin estos detalles específicos.

(0016) La manifestación presente hace referencia a una herramienta de posicionamiento del agujero de fondo para posicionar un material de pozo en un pozo. La herramienta de posicionamiento del agujero de fondo tiene una disposición de accionamiento con una cámara de fluido acoplada a una fuente de fluido, y una disposición de posicionamiento con una cámara de presión que tiene el material del pozo dentro. Se puede provocar por un emplazamiento de la superficie que la herramienta de posicionamiento pase el fluido desde la cámara de fluido hacia adentro de la cámara de presión. Una vez que esto se desencadena, la herramienta del agujero de fondo puede ser accionado por la presión del fluido para desbloquear fluido desde la cámara de fluido hacia adentro de la cámara de presión, y para abrir una puerta para desbloquear el material del pozo dentro del pozo. La cámara de presión puede permanecer seca, sellada y aislada de la presión externa (por ejemplo, permanece a presión atmosférica) para proteger el material del pozo hasta que la herramienta de posicionamiento está accionada. El material del pozo puede ser sólido y/o líquido, que se puede usar en el pozo, como un sellador (por ejemplo, bentonita), polímero, fango, ácido, gránulos, arena, bloques, epoxi y/u otro material. El material del pozo puede ser un material que reaccione con el fluido para desarrollar una función del pozo, como sellar el pozo, cuando se ha desbloqueado dentro del pozo.

(0017) La herramienta de posicionamiento puede estar provista de un activador, de la disposición de accionamiento, un actuador de fluido, pistones, válvulas y/u otros dispositivos para manipular el flujo del fluido y/o para el desbloqueo del material del pozo dentro de la disposición de posicionamiento y/o del pozo. Estos mecanismos pueden usarse para proporcionar un sistema conducido por la presión, que desbloqueo el material del pozo una vez que se alcanza una presión determinada y una vez que se genera la suficiente fuerza para abrir la puerta. La herramienta de posicionamiento puede ser capaz de realizar uno o más de lo siguiente: accionamiento de la superficie, funcionamiento equilibrado de la presión, amortiguación de la presión, protección de los materiales del pozo antes del desbloqueo, aislamiento de la sequedad de los materiales del pozo hasta que sean necesitados, previa mezcla de los materiales del pozo para la operación programada y/o controlada, operatividad en entornos severos (por ejemplo, alta presión), accionamiento remota y/o accionamiento impulsado por presión, posicionamiento de los materiales del pozo, desbloqueo selectiva de los materiales del pozo, integración con el equipo del emplazamiento del pozo existente (por ejemplo, tuberías en espiral, tuberías de perforación y/u otros medios de conducción), prevención y/o atascos de desbloqueos en herramientas huecas y/u otras funciones.

(0018) La herramienta y las operaciones de posicionamiento pueden ser usadas aquí para optimizar el sellado y el aislamiento de los materiales, tales como los desechos nucleares. Los pozos pueden ser abandonados mediante el uso de un material de pozo que es un cemento flexible capaz de sellar el pozo, tal como la bentonita. El material del pozo puede ser hidratado para permitirle ser flexible y funcionar como una plastilina. En el pozo, el material del pozo puede retener agua, mantenerse hidratado y fluir para cambiar y remodelarse con los cambios en el pozo. El material del pozo puede ser entonces asegurado en lugar de actuar como una barrera de aislamiento. El material del pozo está diseñado para proveer una barrera de presión que, cuando se coloca adecuadamente, puede ser una barrera de aislamiento para proteger durante extensos periodos de tiempo.

(0019) El material del pozo está concebido para destinarse a características de los pozos, como desplazamientos geológicos, deformación de huecos, micro-roturas, micro-fisuras o despegados del cemento de la carcasa (retrogresión térmica) que puede causar fallos. En un ejemplo, algunos pozos pueden ser objeto de una presión de la carcasa, como la presión gaseosa entre los anillos de los pozos que tienen que ser abandonados permanentemente. Después de que los pozos son abandonados, los bolsillos de presión de los soplos de gas natural pueden causar la migración del gas desde las micro-roturas hacia la superficie. El material flexible del pozo (por ejemplo, bentonita con un cemento flexible) puede usarse para disminuir la presión sostenida de la carcasa y para prevenir la migración del gas por encima de los pozos. En otro ejemplo, la fractura del pozo puede causar roturas radiales e irradiar hacia arriba a lo largo de la carcasa y el cementado con cemento convencional. El material flexible del pozo puede usarse para prevenir roturas. El material flexible del pozo puede usarse también para hidratar a través de los anillos. El material flexible del pozo puede ser posicionado con la intención de cumplir con éstas y otras funciones de pozos.

(0020) La Figura 1 es un diagrama esquemático de un emplazamiento de un pozo (100) con un sistema de posicionamiento del agujero de fondo (102) para posicionar un material de pozo (103) en un pozo (105). El sistema de posicionamiento del agujero de fondo (102) incluye un equipo de superficie (104a) y un equipo de sub-superficie (104b) posicionado alrededor del pozo (105). El emplazamiento del pozo (100) puede estar equipado con indicadores de presión, monitores, controladores y otros dispositivos capaces de monitorizar, comunicar y/o controlar las operaciones en el emplazamiento del pozo (1009).

(0021) El equipo de superficie (104a) incluye una fuente de fluido (106), un soporte de conducción (por ejemplo, una bobina de tubos en espiral) (108), un conductor (112), un activador (110) y una unidad de superficie (107). La fuente del fluido (106) puede ser un depósito u otro contenedor para proveer fluido al emplazamiento del pozo (100). El fluido puede ser cualquier fluido que se pueda usar en el pozo (105), tal como agua, de perforación, inyección, tratamiento, fracturación, acidificación, hidráulica, aditiva y/u otro fluido. El fluido puede tener dentro sólidos, tales como arena, gránulos u otros sólidos. El fluido puede ser seleccionado por su capacidad de fluir a través del conductor (112) y hacia adentro del pozo (105), por su capacidad de reaccionar con el material del pozo (103) y/o por su capacidad de desarrollar funciones específicas en el pozo (105).

(0022) El fluido se bombea desde la fuente del fluido (106) a través del conductor (112) y hacia adentro del pozo (105). El conductor (112) puede ser cualquier soporte capaz de pasar el fluido hacia adentro del pozo (105), tal como un tubo en espiral, una tubería de perforación, tuberías enrolladas, eje y/u otro soporte de fluido. El conductor (112) puede estar soportado por la superficie por un soporte, tal como una bobina de tubos en espiral (108), como se muestra, o por otra estructura, tal como una plataforma de perforación, una grúa y/u otro soporte. Los dispositivos de control del fluido, tales como válvulas (114a) y bombas (114b) pueden proveerse para manipular el flujo del fluido a través del conductor (112) y hacia adentro del pozo (105).

(0023) El activador (110) puede ser un dispositivo capaz de mandar una señal a una herramienta de posicionamiento del agujero de fondo (116) para operar el anterior. El activador (110) puede ser, por ejemplo, una bola de caída diseñada para desbloquear selectivamente una bola (109) dentro del conductor (112), como se muestra. El activador (110) puede ser también un dispositivo electrónico capaz de mandar una señal eléctrica a través del conductor (112) y a la herramienta de posicionamiento (116). El activador (110) puede ser operado manualmente o automáticamente. Al menos, una parte del activador (110) puede estar acoplada a la herramienta de posicionamiento (116) o estar incluida en la misma. Por ejemplo, la herramienta de posicionamiento (116) puede incluir dispositivos para recibir una bola, una señal u otros activadores desde la superficie, como se describió aquí en detalle.

(0024) La unidad de superficie (107) puede ser posicionada en la superficie para operar varios equipos en el emplazamiento del pozo (100), tales como la fuente del fluido (106), la válvula (114a), la bomba (114b), el activador de superficie (por ejemplo, la caída de la bola) (110) y la herramienta de posicionamiento (116). Enlaces de comunicación pueden ser provistos, como se indica, por las líneas discontinuas para el paso de datos, energía y/o señales de control entre la unidad de superficie (107) y varios componentes alrededor del emplazamiento del pozo (100).

(0025) El equipo de la sub-superficie (104b) incluye la herramienta de posicionamiento del agujero de fondo (116) suspendido por el conductor (112). La herramienta de posicionamiento del agujero de fondo (116) incluye una parte de accionamiento (disposición) (118a) y una parte del posicionamiento (disposición) (118b). La parte del accionamiento (118a) puede ser una estructura cilíndrica con una cámara de fluido (117a) capaz de recibir en su interior fluido del conductor (112). La parte del posicionamiento (118b) puede ser también una estructura cilíndrica con una cámara de presión (117b) capaz de almacenar en su interior el material del pozo (103). La parte del posicionamiento (118b) puede tener una puerta (119) para desbloquear selectivamente el material del pozo (103). La puerta está mostrada como un objeto con figura redondeada, pero puede tener cualquier figura como, por ejemplo, cilíndrica u otra forma.

(0026) La parte del posicionamiento (118b) está aislada con respecto al fluido de la parte del accionamiento (118a) por una disposición de accionamiento (122). La disposición de accionamiento (122) puede ser activada por el activador (110) para desbloquear el fluido desde la parte de accionamiento (118a) a la parte del posicionamiento (118b), y para abrir selectivamente la puerta (119) en la parte del posicionamiento (118b) y para desbloquear el material del pozo (103) dentro del pozo (105) como se describió aquí.

(0027) Una vez que el fluido pasa hacia adentro de la cámara de presión (117b), invade (por ejemplo, rodea o está expuesto a) el material del pozo (103). El material del pozo (103) puede ser cualquier material que se pueda usar en el pozo (105), tal como un sellador, polímero, fango, ácido, gránulos, arena, bloques, epoxi, agente de alojamiento y/u otro material, capaz de desarrollar funciones en el pozo (105). Tras el contacto con el fluido (o dentro de un tiempo de retraso determinado después de la exposición al fluido), el material del pozo (103) puede reaccionar al fluido y formar una mezcla (103'). Después de que el fluido pasa dentro de la cámara de presión (117b), se puede abrir una puerta (119) para permitir que salga el material del pozo (103) y/o la mezcla (103') de la herramienta de posicionamiento (116) y que entre en el pozo (105), como se describió más en detalle aquí.

(0028) Las Figuras 2A-2B muestran un ejemplo de una herramienta de posicionamiento (216) accionada por una bola. Esta configuración incluye una parte de accionamiento (118a), una parte de posicionamiento (118b) y una disposición de accionamiento (222). La parte de accionamiento (118a) está activada por la bola (109). La parte del accionamiento (118a) incluye una carcasa del actuador (226a) con la cámara del fluido (217) dentro. La carcasa (226a) puede ser un miembro modular que incluye una serie de empalmes, cuellos, manguitos y/u otros componentes conectados de forma roscada. En esta configuración, la carcasa (226a) incluye un empalme de circulación (230a), un collar de pistón (230b), un empalme de filtración (230c) y un cruce del actuador (230d).

(0029) El empalme de circulación (230a) tiene una entrada de fluido (232a) que se puede conectar al conductor (por ejemplo, 112 de la Fig. 1) para recibir el fluido del mismo y un puerto de salida (232b) para desbloquear el fluido dentro del pozo (105). El empalme de circulación (230a) también tiene vías de paso para el paso del fluido (232c) para el paso de, al menos, una parte del fluido entro de la cámara del fluido (217a).

(0030) El empalme de circulación (230a) tiene un asiento de bola (234) posicionada entre la entrada (232a) y el puerto de salida (232b). El asiento de bola (234) está configurado para recibir la bola (109) de forma selladora. Una vez que la bola está colocada en el asiento de bola (234), la bola (109) cierra el puerto de salida (232b) para evitar que el fluido salga a través del mismo. Con la bola (109) colocada, el fluido que previamente ha salido por el puerto de salida (232b) ahora pasa a través de vías de paso del fluido (232c) y hacia adentro de la cámara del fluido (217) con el otro fluido que entra en el empalme de circulación (230a) a través de la entrada del fluido (232a).

(0031) El collar de pistón (230b) puede ser un manguito tubular localizado entre el empalme de circulación (230a) y el empalme de filtración (230c) y está roscado a los mismos. El collar de pistón (230b) puede tener extremos configurados para alojar las partes de los empalmes de circulación y de filtración (230a, c). El collar de pistón (230a) tiene un soporte (236) a lo largo de una superficie interior del mismo con un agujero de fondo a una distancia del empalme de circulación (230a). El soporte (236) puede tener una periferia interior circular configurada para recibir el pistón cortante (238).

(0032) El pistón cortante (238) puede ser un miembro configurado como un disco, situado de forma removible en el soporte (236) mediante clavijas cortantes (o tornillos) (240). El pistón cortante (238) y el soporte (236) pueden definir una barrera de fluidos para aislar en lo que respecta al fluido en la cámara de fluido (217a) que entra en la parte del posicionamiento (118b). Una vez que se aplica la suficiente fuerza (por ejemplo, presión) a las clavijas cortantes (240), el pistón cortante (238) puede desbloquearse para permitir que el fluido pase desde la cámara de fluido (217a) y hacia adentro de la parte de posicionamiento (118b), como se describió en detalle aquí.

(0033) El empalme de filtración (230c) está posicionado entre el collar de pistón (230b) y el cruce del actuador (230d). El empalme de filtración (230c) puede tener un miembro tubular en comunicación fluida con la cámara de fluidos (217a) una vez que el pistón cortante (238) ha sido desbloqueado. El empalme de filtración (230c) tiene un paso para el fluido (239) que pasa a través del mismo, que se reduce en el área transversal para ralentizar el flujo del fluido cuando pasa a través del mismo.

(0034) El empalme de filtración (230c) puede tener uno o más filtros (242) posicionados a lo largo del paso del fluido estrechado (239) definido dentro del empalme de filtración (230c). Uno o más filtros (242) pueden ser posicionados (por ejemplo, apilados) dentro del empalme de filtración (230c) para filtrar el fluido cuando pasa desde la cámara del fluido (217a) y hacia dentro de la parte del posicionamiento (118b). Los filtros (242) pueden ser filtros convencionales capaces de eliminar los sólidos, desechos u otros contaminantes del fluido que pasa a través de los mismos. Los filtros (242) pueden estar configurados desde una filtración fina a una filtración de curso mediante la definición selectiva de rejillas u otros componentes de filtración.

(0035) El cruce del actuador (230d) está conectado de forma enroscada entre el empalme de filtración (230c) y la parte del posicionamiento (118b). El cruce del actuador (230d) tiene una superficie exterior estrechada con un diámetro exterior que se incrementa en una transición desde el diámetro exterior del empalme de filtración (230c) a un diámetro exterior de un extremo de la parte superior del agujero de la parte del posicionamiento (118b). El cruce del actuador (230d) tiene una superficie interior tubular que está configurada para recibir el empalme de filtración (230c) en un extremo y el extremo de la parte superior del agujero de la parte del posicionamiento (118b) en el otro extremo, con una restricción del fluido (244) definida entre ambos. La restricción del fluido (244) está posicionada contigua a una salida del paso del fluido (239) de la filtración y los filtros (242) reciben el fluido filtrado a través de los mismos.

(0036) La parte del posicionamiento (118b) está conectada de forma enroscada a un extremo del agujero de fondo de la parte del accionamiento (118a) contigua al cruce del actuador (230d) con una cámara de accionamiento (217c) definida en su interior. La parte del posicionamiento (118b) incluye una carcasa de posicionamiento (226b), chorros de dosificación (o válvulas) (246) y un pistón de empuje hacia abajo (248). La carcasa (226b) incluye un empalme dosificador (252a), un manguito de posicionamiento (252b) y la puerta (219), con la cámara de presión (217b) definida en su interior.

(0037) El empalme dosificador (252a) está conectado de forma enroscada entre el cruce del actuador (230d) y el manguito de posicionamiento (252b). El empalme dosificador (252a) incluye una parte del pistón (254a) y una parte del paso (254b). La parte del pistón (245a) tiene un extremo de la parte superior del agujero que se puede conectar de forma enroscada al cruce del actuador (230d) y que se puede alojar en su interior. La parte del pistón (254a) tiene también un extremo del agujero de fondo conectado de forma enroscada al manguito de posicionamiento (252b) y que se extiende por su interior. La parte del pistón (254a) tiene una superficie exterior entre los extremos de las partes superior e inferior del pozo que está configurada para incrementarse desde un diámetro exterior del cruce del actuador (230d) a un diámetro exterior del manguito de posicionamiento (252b).

(0038) La parte del pistón (254a) del empalme dosificador (252a) es un miembro sólido con pasos dosificadores (256a) y un paso del pistón (256b) que se extiende a través del anterior. Los chorros dosificadores (246) están posicionados en los pasos dosificadores (256a) para permitir selectivamente que el fluido filtrado pase a través de la cámara de accionamiento (217c). Los chorros dosificadores (246) pueden ser seleccionados para alterar (por ejemplo, reducir) el flujo del fluido que pasa a través de los pasos dosificadores (256a) y hacia adentro de la parte del paso (256b).

(0039) La parte del paso (254b) incluye una placa de paso (258) soportada por la parte del pistón (254a) mediante pernos largos (260). Una cámara de placa seca (217d) está definida entre la placa de paso (258) y el empalme dosificador (252a). La placa de paso (258) tiene un agujero (262) para alojar el pistón (248) y permitir el paso del fluido a través del mismo. Los agujeros (262) pueden estar configurados para permitir que el fluido pase a un ritmo seleccionado (por ejemplo, reducido).

(0040) El pistón de empuje hacia abajo (248) se extiende a través del empalme dosificador (252a) y del manguito de posicionamiento (252b). El pistón de empuje hacia abajo (248) incluye una cabeza de pistón (264a), un vástago de empuje (264b) y un manguito de tubo (pantalla) (264c). La cabeza de pistón (264a) se extiende desde un extremo de la parte superior del agujero del pistón de empuje hacia abajo (248) y hacia adentro de la cámara de accionamiento (217c). El vástago de empuje (264b) está conectado a la cabeza de pistón (264a) por un extremo de la parte superior del agujero y a la puerta (219) por un extremo del agujero de fondo.

(0041) El vástago de empuje (264b) puede proveerse con varias opciones. Por ejemplo, el manguito del tubo (264c) se extiende alrededor de una parte del agujero de fondo del vástago de empuje (264b), y tiene perforaciones para el paso del fluido a través del mismo. Una vista final del vástago de empuje (264b) y del manguito del tubo (264c) se muestra en mayor detalle en la Figura 3A. En otro ejemplo, un centralizador (265) puede posicionarse en el manguito de posicionamiento (252b). El vástago de empuje (264b) pasa a través del centralizador (265) y está soportado de forma deslizante centralmente en el interior. Como se muestra en mayor detalle en la Figura 3B, el centralizador (265) puede tener un pivote central para recibir de forma deslizante el vástago de empuje (264b) y radios conectadas a un anillo exterior para soportar el pivote y el vástago de empuje (264b) centralmente dentro del manguito de posicionamiento (252b).

(0042) Haciendo referencia a las Figuras 2A y 2B, la puerta (219) puede estar provista de un receptáculo (o conector) (268) para conectar de forma receptora con el extremo del agujero de fondo del vástago de empuje (264b). La puerta (219) está asegurada de forma removible a un extremo del agujero de fondo del manguito de posicionamiento (252b) mediante clavijas cortantes (266). La cámara de presión (217b) está configurada entre la puerta (219) y el empalme dosificador (252a) para alojar el material del pozo (103). El vástago de empuje (264b) se puede posicionar de forma deslizante a través del empalme dosificador (252a) en respuesta a las fuerzas del fluido aplicadas a la cabeza del pistón (264a) y/o las fuerzas aplicadas a la puerta (219) para desbloquear selectivamente el material del pozo (103), como está descrito en detalle aquí.

(0043) Durante la operación, el fluido de la superficie pasa a través de recorridos de paso del fluido (232c, 239, 256a) y a través de las varias cámaras del fluido dentro de la herramienta de posicionamiento (216). Estos recorridos de paso y cámaras definen un recorrido del fluido a través de la herramienta de posicionamiento (216). Varios dispositivos a lo largo de estas vías de paso, tales como el pistón (disco) (238) y el soporte (236), forman el dispositivo de accionamiento (222) que selectivamente desbloquea el fluido a través de la parte del accionamiento (118a) y hacia adentro de la parte del posicionamiento (118b) para causar que la puerta (119) se abra y desbloquee el material del pozo (103).

(0044) Las Figuras 4A - 4C muestran el funcionamiento de la herramienta de posicionamiento accionada por la bola (216). Estas figuras muestran la herramienta de posicionamiento (216) en un modo de funcionamiento, un modo accionado y un modo de posicionamiento, respectivamente. En el modo de funcionamiento de la Figura 4A, la herramienta de posicionamiento (216) está posicionada en el pozo (105) a una determinada profundidad. El fluido de la fuente del fluido (106) (Figura 1) es bombeada a través del conductor (112) hacia adentro de la entrada (232a). Una parte de este fluido pasa a través de las vías de paso del fluido (232c) y hacia adentro de la cámara de fluido (217a). Una parte restante de este fluido pasa hacia afuera del puerto de salida (232b) y hacia adentro del pozo (105), como se indica mediante las flechas curvadas. En esta posición, el fluido en la cámara de fluido (217a) es insuficiente para cortar el pistón cortante (238). El fluido es, por ello, incapaz de pasar hacia adentro de la parte del posicionamiento (118b) y el material del pozo (103) en la cámara de presión (217b) permanece seco y protegido.

(0045) En el modo accionado de la Figura 4B, la bola (109) ha sido desbloqueada a través del conductor (112) y es alojada en el asiento de bola (234) para provocar el accionamiento de la disposición de accionamiento (222). Una vez alojada, la bola (109) bloquea el puerto de salida (232b), forzando todas las entradas para el fluido (232a) para pasa a través de las vías de paso del fluido (232c) y hacia adentro de la cámara de fluido (217a). El aumento en el fluido causa suficiente fuerza para cortar las clavijas cortantes (240) y desbloquear el pistón cortante (238) del soporte (236). Con el pistón cortante (238) desbloqueado, el fluido en la cámara de fluido (217a) está libre para pasar a través del empalme de filtración (230c) para el filtrado y hacia dentro de la cámara de accionamiento (217c).

(0046) El fluido filtrado en la cámara de accionamiento (217c) pasa a través de los chorros dosificadores (246) y de la placa de paso (258), y hacia adentro del acamara de presión (217b). La configuración de las entradas, pasos, vías de paso, válvulas, placas y otros canales del fluido a través de la herramienta de posicionamiento (216) puede estar configurada para manipular (por ejemplo, reducir) el flujo del fluido hacia adentro de la cámara de presión (217b) para evitar daños en el material del pozo (103) que podrían ocurrir a partir de un impacto fuerte del fluido que golpea al material del pozo (103). En este punto, la presión del fluido en la cámara de accionamiento (217c) es insuficiente para mover el pistón (248) y/o para abrir la puerta (219). El material del pozo (103) ha sido invadido (por ejemplo, rodeado) por el fluido, pero aún no ha reaccionado. El material del pozo (103) puede estar configurado para reaccionar después de un retraso, para permitir que el material del pozo (103) se desbloquee antes de la reacción.

(0047) En el modo de posicionamiento de la Figura 4C, la presión en la cámara de accionamiento (217c) se ha incrementado y/o el fluido en la cámara de presión (217b) se ha incrementado a un nivel de accionamiento suficiente como para conducir el pistón (248) al agujero de fondo. Las fuerzas aplicadas al pistón (248) por el fluido en las cámaras (217c) es suficiente para causar que el pistón (248) desplace agujero de fondo y que corte las clavijas cortantes (266) anexas a la puerta (219). En esta posición, la puerta (219) se abre y desbloquea el material del pozo invadido (103) hacia adentro del pozo (105).

(0048) El material de pozo (103) invadido puede ser seleccionado de manera que reaccione después de abandonar la herramienta de posicionamiento (216). Por ejemplo, el material del pozo (103) puede ser un material reactivo para que pase el agua dentro de la cámara de presión (217b). Para evitar que el material se adhiera dentro de la herramienta de posicionamiento (216), la reacción puede retrasarse de manera que el material del pozo (103) reaccione con el fluido en el pozo (105) para formar la mezcla del pozo (o el material del pozo fluidizado o hidrolizado) (103'), como un sellador capaz de sellar una parte del pozo (105). En, al menos, algunos casos, el sellador puede usarse para productos que están incluidos de forma sellante (por ejemplo, material peligroso) en un lugar de la sub-superficie. El proceso puede repetirse para permitir que las capas del sellador sean aplicadas para asegurar tales productos in situ.

(0049) En un ejemplo de una operación para posicionar un sellador como el material del pozo (103) en el pozo (105), la herramienta de posicionamiento (216) puede ser implementada dentro del pozo (105) mediante el conductor (112). La herramienta de posicionamiento (216) puede ser posicionada en un lugar deseado en el pozo, como a aprox. 10 pies (3.05 m) por encima de un lugar para desarrollar una operación de pozo. La bola (109) puede ser situada en el conductor (112) y puede caer en su posición en el asiento (234). Cuando el fluido se bombea a través del conductor (112), se incrementa una presión una presión en la cámara (217a) hasta que las clavijas cortantes (240) cortan y desbloquean el pistón cortante (238). El fluido está a una presión de aprox. 3,000 psig (206.84 bar) cuando ahora está libre de precipitarse a través del empalme de filtración (230c) y hacia adentro de la cámara de accionamiento (217c).

(0050) El fluido en la cámara de accionamiento (217c) fluye a través de los chorros dosificadores (246). Los chorros dosificadores (246) ralentizan el volumen y el índice de avance del fluido cuando pasa hacia adentro de la cámara de la placa seca (217d). el fluido llena la cámara de la placa (217d) y pasa a través de una ranura anular entre el vástago de empuje (264b) y el manguito del tubo (264c). Cuando el fluido pasa a través de la ranura anular, el fluido también fluye a una parte superior de la puerta (219) y radialmente hacia adentro de la cámara de presión (217b). El fluido inunda la cámara de presión (217d) en aproximadamente 60 segundos. Esta inundación puede ocurrir con una caída de presión mínima o con fuerzas compresivas aplicadas al material del pozo (103).

(0051) La presión en la cámara de presión (217d) se incrementa hasta que alcanza un equilibrio, es decir, cuando la presión en la cámara de presión (217b) se iguala a la presión del conductor y a la presión del pozo en la profundidad del posicionamiento. La herramienta de posicionamiento (216) puede proveerse de una presión equilibrada para aislar las cámaras (217a-c) de las presiones externas antes de desbloquear el material del pozo (103) (por ejemplo, un sellador). Durante este tiempo, el fluido en las cámaras de fluido (217a) pueden mantenerse a 1 atm psig (presión atmosférica) (6.89 kPa) y el fluido en las cámaras de presión (217b) pueden mantenerse a 1 atm psig (108.22 kPa) (presión manométrica).

(0052) Mientras están en equilibrio, el pistón de empuje (248) empuja al vástago de empuje contra la puerta (219). Esta fuerza eventualmente corta a las clavijas cortantes (266) y desbloquea la puerta. La puerta (219) empuja aprox.

6 pulgadas (15.24 cm) hacia afuera de la herramienta de posicionamiento y se separa del vástago de empuje (264b). Con la puerta (219) abierta, el material del pozo (103) cae dentro del pozo (105), se dispersa y recoge encima su plataforma prevista. El material del pozo (103) puede reaccionar (por ejemplo, hincharse) después de la exposición al fluido del pozo en el pozo (105).

(0053) La Figura 5 muestra un ejemplo de la herramienta de posicionamiento electro-hidráulica (516). La herramienta de posicionamiento (516) incluye una parte del accionamiento (518a), la parte del posicionamiento (118b), un actuador (522). En esta configuración, la parte del accionamiento (518a) está activada por una seña electro-hidráulica desde la superficie. La parte del accionamiento (518a) incluye una carcasa (526a) con la cámara del fluido (517a) en el interior. La carcasa (526a) incluye un empalme activador (530a), un empalme tándem (530b), un empalme de filtración (530c) y el cruce del actuador (230d).

(0054) El empalme activador (530a) puede ser un miembro cilíndrico con una parte superior conectable eléctricamente al conductor (por ejemplo, un cable (112) no mostrado). El empalme activador (530a) incluye un transceptor (509), empalmes hidráulicos (532) y la cámara de fluido (517a). El transceptor (509) puede ser un dispositivo de comunicación eléctrico capaz de comunicar con el activador (110) (Figura 1) para pasar señales entre los anteriores. El transceptor (509) puede estar cableado a través del conductor (112) y/o puede estar conectado inalámbricamente al activador (110) para recibir una señal de accionamiento del anterior. El empalme activador (530a) puede tener en el interior la cámara de fluido (517a) y los empalmes hidráulicos (532) extendiéndose a través del mismo. La cámara del fluido (517a) puede recibir el fluido del pozo desde el pozo (105) a través de agujeros en el empalme tándem (530b).

(0055) El empalme tándem (530b) puede ser un manguito tubular conectado de forma enroscada entre el empalme activador (530a) y el empalme de filtración (530c). El empalme tándem (530b) incluye un pistón de rotura (536) y un disco de rotura (538). El pistón de rotura (536) incluye una base (570a) y un vástago punzante (570b). La base (570a) está fijada a una superficie interior del empalme tándem (530b). El vástago punzante (570b) se puede extender desde la base (570a). El vástago punzante (570b) puede extenderse selectivamente mediante la señal desde el activador (110).

(0056) El disco de rotura (538) puede ser alojado en el empalme tándem (530b) para aislar en lo que respecta al fluido la cámara del fluido (517a) de la parte del posicionamiento (118b). El disco de rotura (538) puede romperse mediante el accionamiento del vástago punzante (570b). Al recibirse la señal del activador, el vástago punzante (570b) puede extenderse para pasar a través del disco de rotura (538). El vástago punzante (570b) punza el disco de rotura (538) para permitir que el fluido pase desde la cámara del fluido (517a) a través de la misma.

(0057) El empalme de filtración (530c) está conectado de forma enroscada entre el empalme tándem (530b) y el cruce del actuador (230d). El empalme de filtración (530c) puede ser similar al empalme de filtración (230c) previamente descrito. En esta configuración, el empalme de filtración (530c) tiene una superficie exterior estrechada que incrementa en diámetro desde el empalme tándem (530b) hasta el cruce del actuador (230d). El disco de rotura (538) está posicionado en un extremo de la parte superior del agujero del empalme de filtración (530c) para permitir que el fluido pase a través después de la rotura. El empalme de filtración (530c) tiene los filtros (242) en el interior.

(0058) El cruce del actuador (230d) está conectado de forma enroscada entre el empalme de filtración (530c) y la parte del posicionamiento (118b), y funciona como se describió previamente para que pase el fluido desde la cámara del fluido (517a) a la parte del posicionamiento (118b) para el accionamiento del pistón (248) y para que la puerta (219) desbloquee el material del pozo (503) desde la cámara de presión (217b) y hacia adentro del pozo (105), como se describió previamente. El material del pozo (503), en esta configuración, es una arena que se puede desechar en el pozo (105).

(0059) Las Figuras 6A y 6B muestran el funcionamiento de la herramienta de posicionamiento electro-hidráulica (516) en un modo accionado y en un modo de posicionamiento, respectivamente. La Figura 6A muestra la herramienta de posicionamiento (516) posicionada a una deseada profundidad en el pozo (105). El fluido del pozo (105) pasa hacia adentro de la cámara del fluido (517a) a través de agujeros en el empalme tándem (530b). Una señal ha sido enviada para activar el pistón de rotura (536) para extender el vástago punzante (570b) a través del disco de rotura (538). El disco de rotura (538) permite que el fluido pase desde y a través de la cámara del fluido (517a) hacia adentro del empalme de filtración (530c) y hacia adentro de la cámara de accionamiento (217c).

(0060) La presión del fluido en la cámara de accionamiento (217c) pasa hacia adentro de la cámara de presión (217b) para invadir el material del pozo (503). Después de la exposición del fluido del pozo, el material del pozo (503) forma rápidamente un material de pozo fluidizado (503). En este momento, las fuerzas son insuficientes para mover el pistón de empuje hacia abajo (248) o para abrir la puerta (219).

(0061) La Figura 6B muestra la herramienta de posicionamiento electro-hidráulica (516) después de que la presión en la herramienta de posicionamiento (516) ha aumentado a un nivel suficiente como para conducir el pistón de empuje hacia abajo (248) y la puerta (219) hacia el agujero de fondo y para permitir el desbloqueo del material del pozo (503') fluidizado hacia adentro del pozo (105). El material del pozo fluidizado (503') puede ser desbloqueado dentro del pozo (105) para desarrollar las operaciones en el agujero de fondo.

(0062) La Figura 7 muestra otro ejemplo de la herramienta de posicionamiento de un agujero de fondo (716) con una parte del posicionamiento modificada (718b) y un actuador punzante. La herramienta de posicionamiento (716) incluye una parte del accionamiento (518a) y una parte del posicionamiento (718b). La parte del accionamiento (518a) es la misma que se describió previamente en la Figura 5. En esta configuración, la parte del posicionamiento (718b) está conectada de forma enroscada a un extremo del agujero de fondo de la parte del accionamiento (518a) contigua al cruce del actuador (230d).

(0063) La parte del posicionamiento (718b) es similar a la parte del posicionamiento (118b), excepto en que la carcasa (726b) y la puerta (719) tienen una cámara de presión (717b) conformada para almacenar un material de pozo en la forma de bloques de pozo (703) en su interior. La carcasa (726b) puede incluir el empalme dosificador (252a) y un manguito de posicionamiento (252b) con la puerta (719) asegurada mediante las piezas cortantes (766). El empalme dosificador (252a) opera como se describió previamente para pasar el fluido desde la cámara de accionamiento (217c) y hacia adentro de la cámara de presión (717b) para invadir los bloques del pozo (703). La cámara de presión (717b) está conformada como una cámara cilíndrica y la puerta (719) está conformada de forma que tiene una figura cilíndrica con una superficie plana para soportar los bloques del pozo (703).

(0064) Los bloques del pozo (703) pueden ser un conjunto de bloques conformados como cuboides apilados dentro de la cámara de presión (717b). Los bloques pueden ser opcionalmente en la forma de discos conformados como donuts apilables dentro de la cámara de presión (717b) con el vástago de empuje (246b) del pistón de empuje hacia abajo (248) extendiéndose a través de la misma. Como se demuestra en la Figura 7, el material del pozo (703) puede tener una variedad de formas y la parte del posicionamiento (718b) puede estar conformada para facilitar el almacenaje y el posicionamiento en la misma.

(0065) Las Figuras 8a y 8B muestran la operación de la herramienta de posicionamiento del desbloqueo del bloque (716) en un modo accionado y un modo de posicionamiento, respectivamente. La Figura 8A muestra la herramienta de posicionamiento (716) posicionada a una profundidad deseada en el pozo (105). En esta vista, el fluido del pozo ha pasado a la parte del accionamiento (518a), a través del disco de rotura punzado (538) y hacia la parte del posicionamiento (718b), como se describió previamente. El fluido en la parte del posicionamiento (718b) pasa a través de los chorros dosificadores (246) y hacia adentro la cámara de presión (717b) para invadir los bloques del pozo (703). En esta vista, las fuerzas en la parte del posicionamiento (718b) son insuficientes para conducir el pistón de empuje hacia abajo (248) y la puerta (719) hacia la parte inferior.

(0066) La Figura 8B muestra la herramienta de posicionamiento de desbloqueo del bloque (716) después de que la presión en la herramienta de posicionamiento (716) ha aumentado en un nivel suficiente como para conducir el pistón de empuje hacia abajo (248) y la puerta (719) hacia el agujero de fondo, y para permitir el desbloqueo de los bloques del pozo (703) dentro del pozo (105). Los bloques del pozo (703) están instalados dentro del pozo (105) después de la rotura de las clavijas cortantes (766) y del desbloqueo de la puerta (719).

(0067) Las Figuras 9A - 9G muestran varias configuraciones del material del pozo, incluyendo gránulos, bloques, configuraciones cilindricas o acanaladas. Uno o más de estos y/u otros materiales del pozo, como se muestra, pueden ser usados en una o más de las varias herramientas de posicionamiento descritas aquí. Se pueden usar varias combinaciones de las características (por ejemplo, tamaño, geometría, cantidad, forma, etc.) de uno o varios de los materiales del pozo.

(0068) La Figura 9A muestra un material de pozo configurado como gránulo (103). El material configurado como gránulo se muestra como un componente esférico, como una bola. Ejemplos del material de pozo en gránulos (103) se muestran en su uso en la herramienta de posicionamiento (216) de las Figuras 2A, 4A-4C, 10A-11C y 13A-14B.

(0069) La Figura 9B muestra un material de pozo conformado como bloque (703a). El material de pozo en bloque (703a) está mostrado en uso en la herramienta de posicionamiento (716) de las Figuras 7 y 8A-8B. Las Figuras 9C y 9^d muestran una perspectiva y una vista transversal (tomada a lo largo de la línea 9D-9D) de otra configuración del material conformado en bloque que se puede usar en la herramienta de posicionamiento (716) de la Figura 7. En esta configuración, el bloque tiene una forma cilíndrica que se puede posicionar en la herramienta (716) con el vástago que se extiende a través de un paso central por dentro. El material de pozo cilíndrico (703b) puede ser cortado en partes como se indica en la vista transversal de la Figura 9D.

(0070) Las Figuras 9E-9G muestran vistas en perspectiva, superiores y transversales longitudinales, respectivamente, de un material de pozo conformado en forma acanalada (903). Esta configuración es un miembro cilindrico con un pivote central (973a) y con alas radiales (973b) que se extienden desde allí. Esta configuración es similar a la configuración cilíndrica de la Figura 9C, excepto por el hecho de que el paso central ha sido eliminado y los cortes radiales (973c) han sido añadidos.

(0071) Cada uno de los materiales de pozo incluye un revestimiento exterior (972a) y un núcleo (972b). El revestimiento (972a) puede ser un material soluble en el fluido, tal como azúcar, que rodea y protege al núcleo (972b) durante el transporte. El revestimiento (972a) puede revestir al núcleo (972b) hasta que la suficiente exposición del fluido (por ejemplo, agua, fango de perforación, etc.) desintegra el revestimiento (972a), como está descrito en detalle aquí (véanse, por ejemplo, Figuras 10A-11C). El núcleo (972b) puede ser un sólido y/o un líquido que se puede usar en el pozo, tal como un sellador (por ejemplo, bentonita), polímero, fango, ácido, gránulos, arena, bloques, epoxi y/u otro material. El núcleo (972b) puede ser un material que reaccione con el fluido para formar un material sellador capaz de sellar una parte del pozo.

(0072) Como se muestra en la configuración acanalada de las Figuras 9E-9G, el material de pozo conformado de forma acanalada (903) está provisto de alas radiales (973b) definidas por cortes radiales que se extienden hacia el pivote central. Los cortes radiales pueden proporcionar un área de superficie adicional para que el revestimiento (972a) cubra partes del núcleo (972b). En algunos casos, puede ser de ayuda reducir un espesor del núcleo (972b) para permitir que suficiente fluido se filtre hacia adentro y se mezcle con todas las partes del material de pozo (903), de este modo, activando sus capacidades selladoras. El material de pozo acanalado (903) puede proveerse también de biseles (973d), soportes (973e) y/u otras características. Los cortes radiales en el material de pozo acanalado (903) puede usarse para aumentar el área de la superficie en un porcentaje de, por ejemplo, aprox. un 145%.

(0073) El material de pozo acanalado (973) puede estar conformado para facilitar el posicionamiento en y/o con la herramienta de posicionamiento (por ejemplo, 1216 de la Figura 12A), como está descrito aquí en detalle. A modo de ejemplo, las dimensiones del material de pozo acanalado (903) incluye un diámetro exterior de aprox. 4.50 pulgadas (11.43 cm), una altura de aprox. 3.75 pulgadas (9.52 cm), un soporte de aprox. 0.5 pulgadas (12.70 mm) en un extremo, una cámara de aprox. 0.38 pulgadas (9.65 mm) x aprox. 45 grados en un extremo opuesto, y ocho canales radiales cada uno de aprox. 1.50 pulgadas (3.81 cm) x 25 pulgadas (6.35 mm) y aprox. 45 grados F (7.22C).

(0074) Las Figuras 10A-10C muestran la herramienta de posicionamiento del agujero de fondo de la Figura 2A durante una operación de posicionamiento de caída. En las Figuras 10A-10C, la herramienta de posicionamiento del agujero de fondo (216) se muestra en un modo de funcionamiento, un modo accionado y un modo de posicionamiento, respectivamente. Como se describió previamente, el material de pozo (103) está aislado en el manguito de posicionamiento (252b) (Figura 10A) hasta que la herramienta de posicionamiento (216) es activada mediante la presión (Figura 10B) para abrir la puerta (219) (Figura 10C).

(0075) Como se mostró en el detalle de la Figura 10A, la herramienta de posicionamiento (216) porta el material de pozo granulado (103) en su estado original con el revestimiento (972a) dispuesto alrededor del núcleo (972b). El material de pozo (103) se mantiene en un estado seco (Figura IOA) hasta que el fluido del pozo (1074) ha pasado hacia adentro de la cámara de presión (217b) para formar el material de pozo fluidizado (o la mezcla del pozo) (103') (Figura 10B) y el material de pozo fluidizado (103') se desbloquea dentro del pozo (105). El material de pozo (103) puede ponerse bajo presión en la herramienta de posicionamiento (216) para evitar que un aumento del fluido (por ejemplo, agua) entre y empuje dentro del sistema. La temperatura dentro puede no aumentar como lo haría con aire, de manera que la transferencia de calor puede ser limitada a la radiación y la conducción a través del material de pozo granulado (103). Durante este tiempo, el material de pozo (103) puede ser conducido a un vacío para permitir que una reacción con fluido sea más inerte. El material de pozo fluidizado (103') puede ser entonces expuesto al fluido del pozo (1074). Una vez que se expone al fluido del pozo (1074), el núcleo (972b) del material de pozo fluidizado (103') puede empezar a desintegrarse, pero el núcleo (972b) aún no ha sido expuesto al fluido de pozo (1074).

(0076) Las Figuras 11A-11C muestran una activación del material de pozo (103) durante la operación de caída del pozo. Como se muestra en estas vistas, la puerta (219) está abierta y el material de pozo fluidizado (103') se desbloquea desde la herramienta de posicionamiento del agujero de fondo (216). El material de pozo fluidizado (103') cae a través del pozo (105). Cuando el material de pozo fluidizado (103') cae a través del pozo (105), el fluido del pozo (1074) pasa sobre el material de pozo fluidizado (103'), como se indica por las flechas. Cuando el fluido del pozo (1074) pasa sobre el material de pozo fluidizado (103'), el revestimiento (972a) se limpia, como se muestra en el detalle de la Figura 11A. Debido al hecho de que el material de pozo fluidizado (103') se mueve a través del pozo (105), el material de pozo fluidizado (103') lleva un nuevo fluido de pozo (1074) a lo largo del recorrido con nuevas capacidades de limpiar el revestimiento (972a), como se indica por las flechas y las gotas. Esta acción de caer proporciona tanto una acción abrasiva del fluido del pozo (1074) que pasa sobre el material de pozo fluidizado (103') y una acción de limpiado causada por la participación del nuevo fluido del pozo (1074) cuando el material de pozo fluidizado (103') alcanza nuevas profundidades.

(0077) El material de pozo fluidizado (103') puede caer a una distancia suficiente como para permitir que el fluido del pozo (1074) lleve el material de pozo fluidizado (103') y elimine el revestimiento (972a). La distancia puede ser, por ejemplo, de aprox. 100-200 pies (30.48-60.96 m). Mediante la eliminación del revestimiento (972a), el núcleo (972b) del material de pozo fluidizado (103') está expuesto al fluido del pozo (1074) y reacciona con esto para formar un material de pozo activado (103''). Una vez que el núcleo (972b) del material de pozo fluidizado (103') reacciona con el fluido del pozo (1074), el material de pozo fluidizado (103') se convierte en un material de pozo activado (103''). El material de pozo activado (103'') tiene capacidades adhesivas para asegurar al material de pozo activado (103'') en su lugar en el pozo (105). El material de pozo activado (103'') puede entonces alojarse en el pozo (105), como lo muestra la Figura 11C.

(0078) En un ejemplo, se manifiesta un material de pozo (103) hecho de gránulos de bentonita de sodio (NA) que tienen un núcleo de bentonita y un revestimiento soluble fluido (por ejemplo, agua). La herramienta de posicionamiento del agujero de fondo (216) está cargado de 150 lb de masa (68.04 kg) del material del pozo. La herramienta de posicionamiento del agujero de fondo (216) está descendida a una profundidad de 9,800 pies (2.99 km) y 250 grados F (121.11 C) del pozo. La herramienta de posicionamiento (216) deja de descender y entonces invierte el movimiento, de manera que asciende a un ritmo de 10m/min. Durante la ascensión, la herramienta de posicionamiento (216) está accionada para fluidizar el material del pozo (103) y para desbloquear el material del pozo fluidizado (103'), cuando la herramienta del agujero de fondo asciende. El material de pozo fluidizado (103') cae a una distancia (D) de 200 pies (60.96 m) a través del pozo a una posición para el asiento. Durante la caída, el fluido del pozo (1074) limpia el material de pozo fluidizado (103'), elimina su revestimiento (972a) y expone su núcleo (972b). El núcleo (972b) del material de pozo fluidizado (103') está expuesto al fluido del pozo (1074) y reacciona con el mismo. El material de pozo activado (103'') está asegurado en el pozo (105) para formar un sellado en el pozo (105).

(0079) Una vez que ha sido desbloqueada, la mezcla del pozo fluidizada (103') puede moverse hacia afuera de la herramienta de posicionamiento (216) y puede fluir lateralmente hacia afuera y hacia arriba alrededor de una ranura entre la herramienta de posicionamiento (216) y una pared del pozo (105) a una velocidad de fluido anular de la carcasa/herramienta ascendente. Cuando entra dentro del agujero en una tubería en espiral, el fluido puede ser bombeado dentro del pozo a un ritmo constante (ritmo de fluido de bombeo descendente) de aprox. 0.25 barriles por minuto (29.34 L/min). La herramienta de posicionamiento (216) puede ser activada por la caída de la bola (109) dentro de la herramienta después de un poco de bombeo (por ejemplo, aprox. 15-20 minutos).

(0080) Durante la operación de caída del pozo, la herramienta de posicionamiento (216) puede ser entonces retractada a una distancia en la parte superior del agujero (herramienta de extracción del agujero (POOH)) mediante la extracción del conductor (por ejemplo, la tubería en espiral) y, entonces, de nuevo mediante otro bombeo. El conductor puede ser retractado a una velocidad de, por ejemplo, aprox. 25 pies/min (12.7 m/min) cuando el fluido está fluyendo a un índice de flujo de aprox. 10 pies/min (5,08 m/min). Esto puede usarse para evitar que la herramienta de posicionamiento (216) se adhiera en el pozo (105). Después de volver a bombear, la herramienta de posicionamiento (216) inunda la cámara (217b) con el fluido hasta que su presión interna se forma para igualar una presión de pozo fuera de la herramienta de posicionamiento (216). Una vez que la presión interna aumenta sobre la presión del pozo en aprox. 200-400 psig+(1378.95-2757.90 kPa), las clavijas cortantes (266) son cortadas y la puerta (219) se abre para desbloquear el material de pozo fluidizado (103'). El material de pozo fluidizado (103') puede caer entonces en la parte del agujero de fondo, en lugar de pasar alrededor de la herramienta de posicionamiento (216) y fluir hacia la parte superior del agujero.

(0081) La Tabla 1 debajo muestra un ejemplo de parámetros de posicionamiento que pueden usarse para el posicionamiento de gránulos de NA-bentonita, cuando se usa la herramienta de posicionamiento.

TABLA 1 L- POSICIONAMIENTO DE GRÁNULOS NA/BENTONITA

(0082) La Figura 12A y 12B son vistas transversales y detalladas, respectivamente, de un ejemplo de una herramienta de posicionamiento de agujero de fondo periférica (1216). La herramienta de posicionamiento periférica (1216) incluye la parte de accionamiento (118a) de la Figura 2A y una parte de posicionamiento modificadas (1218b). En esta configuración, la parte del posicionamiento (1218b) está conectada de forma enroscada al extremo del agujero de fondo de la parte del accionamiento (118a) contigua al cruce del actuador (230d).

(0083) La parte del posicionamiento (121b) es similar a la parte del posicionamiento (118b) que incluye los mismos chorros dosificadores (246), empalme dosificador (252a), manguito de posicionamiento (252b) (con cámara de presión (217b) en el interior), cabeza de pistón (264a) y clavijas cortantes (266). En esta configuración, la placa del paso (258) y los pernos largos (260) de la Figura 2A han sido eliminados y el vástago de empuje (264b), el manguito del tubo (264c) y la puerta (219) han sido reemplazados por un vástago de pantalla (1264b), una pantalla periférica (1264c) y una puerta (1219). El vástago de pantalla (1264b) tiene un extremo que se puede recibir por el empalme dosificador (252a) y un extremo opuesto conectado a un extremo de la parte superior del agujero de la pantalla periférica (1264c).

(0084) El extremo de la parte superior del agujero de la pantalla periférica (1264c) tiene una placa conectada al vástago de la pantalla (1264b) para el movimiento en el interior. Cuando se aplica presión en el vástago de la pantalla (1264b), el vástago de la pantalla (1264b) avanza hacia el agujero de fondo, conduciendo la placa y la pantalla periférica adosada (1264c) hacia el agujero de fondo. Esta acción incrementa la presión en el manguito de posicionamiento (252b), que finalmente rompe las clavijas cortantes (266) y abre la puerta (1219) para desbloquear el material del pozo (903).

(0085) El material del pozo (903) está mostrado como los bloques acanalados (903) apilados dentro del manguito de posicionamiento (252b). La pantalla periférica (perforada) (1264c) alinea el manguito de posicionamiento (252b) y provee un anillo mínimo para el flujo del fluido entre medio. El anillo permite que el fluido fluya a lo largo de una periferia del material del pozo acanalado (903) para llevar el material acanalado (903) y penetrar dentro de sus cortes radiales (973c) (Figura 9E). Los cortes radiales (973c) en los bloques acanalados (903) permiten que el fluido pase axialmente a través de la cámara de presión (217b). La pantalla periférica (1264c) está posicionada radialmente alrededor de los bloques acanalados (903) para facilitar que fluya el fluido a través de los mismos.

(0086) Las Figuras 13A-14B muestran la herramienta de posicionamiento (1216) durante la operación de caída al pozo. Como se muestra en este ejemplo, la herramienta de posicionamiento (1216) puede usarse con el material del pozo granulado (103) (u otro material de pozo). Las Figuras 13A-13C son similares a las Figuras 10A-10C y muestran la herramienta de posicionamiento del agujero de fondo (216) en un modo de funcionamiento, un modo accionado y un modo de posicionamiento, respectivamente. La Figura 13A muestra la herramienta de posicionamiento (1216) posicionada a una profundidad deseada en el pozo (105). En esta vista, el fluido del pozo (1074) ha pasado hacia adentro de la parte del accionamiento (118a). La Figura 13B muestra el fluido después de que entra en la parte del posicionamiento (1218b) y dentro de la cámara de presión (1217b) para invadir y formar el material del pozo fluidizado (103').

(0087) La Figura 13C muestra la herramienta de posicionamiento (1216) después de que la presión en la herramienta de posicionamiento (1216) ha aumentado a un nivel suficiente para empujar hacia abajo la pantalla periférica (1264c) y para desbloquear la puerta (1219). La puerta se abre (1219) para permitir que el material del pozo fluidizado (103') caiga dentro del pozo (105). Como también se muestra en esta vista, el vástago de pantalla (1264b) y la pantalla periférica (1264c) están conducidas hacia el agujero de fondo para aplicar una fuerza para cortar las clavijas (266) y desbloquear la puerta (1219). El material del pozo fluidizado (103') se instala dentro del pozo (105) después de que se rompen las clavijas cortantes (266) (Figura 12B) y se desbloquea la puerta (1219).

(0088) La Figura 14A-14B muestra la activación del material del pozo (103) durante la operación de caída del pozo. Como se muestra en estas vistas, la mezcla del pozo fluidizado (103') cae dentro del pozo (105) y el revestimiento (972a) (Figuras 11A-11C) se retira cuando el material del pozo fluidizado (103') cae a través del pozo. El material del pozo fluidizado (103') cae a través del pozo (105) y se activa para formar el material del pozo activado (103''), como se describió en las Figuras 11C y 11B.

(0089) La Figura 15 muestra un método (1500) para sellar un pozo. Como se muestra en este ejemplo, el método (1500) implica (1580) - instalación de una herramienta de posicionamiento con un material de pozo dentro de un material de pozo, comprendiendo el material de pozo un núcleo y un revestimiento (1582) - posicionando la herramienta de posicionamiento a una profundidad, a una distancia (d) por encima de una profundidad de sellado del pozo, y (1584) - accionamiento de forma fluida de la herramienta de posicionamiento para mezclar un fluido con el material del pozo para formar un material de pozo fluidizado y para abrir una puerta para desbloquear el material del pozo fluidizado dentro del pozo. La herramienta de posicionamiento y el material del pozo pueden ser aquéllos descritos aquí.

(0090) El método continúa con (1586) - activación del material del pozo mediante el desbloqueo de la mezcla del pozo fluidizada dentro del pozo, de forma que un revestimiento del material del pozo fluidizado se limpia con el fluido del pozo y el núcleo reacciona con el fluido del pozo cuando el material del pozo fluidizado pasa a través del pozo, y (1588) - permite que el material del pozo activado forme un sello alrededor del pozo.

(0091) El método puede desarrollarse en cualquier orden y puede ser repetido como se desee.

(0092) Las Figuras 16A-16C muestran otro ejemplo de la herramienta de posicionamiento del desviador (1616). Esta configuración incluye una parte del accionamiento (1618a), una parte del posicionamiento (1618b) y un cruce del actuador (1630d). La parte del accionamiento (1618a) incluye una carcasa (1626) con la cámara del fluido (1617a) y una disposición de accionamiento (1622) en el interior. La carcasa (1626) incluye un empalme de circulación (1630a), un cuello de pistón (1630b) y un empalme de conexión (1630c). El empalme de circulación (actuador de bola) (1630a) puede ser un empalme accionado de bola, tal como (230a) de la Figura 2A o un empalme accionado hidro-eléctrico, como (530a) de la Figura 5A.

(0093) El cuello del pistón (1630b) puede ser un manguito tubular situado entre el empalme de circulación (1630a) y el empalme de conexión (1630c) con la cámara del fluido (1617a) definida en el interior. El cuello del pistón (1630b) puede tener extremos conformados para recibir partes de los empalmes de circulación y de conexión (1630a,c). El cuello del pistón (1630a) tiene un soporte (1636) a lo largo de una superficie interior del mismo a una distancia del agujero de fondo desde el empalme de circulación (1630a). El soporte (1636) puede tener una periferia interior circular conformada para recibir un pistón cortante (1638).

(0094) El pistón cortante (1638) puede tener un miembro conformado como una brida, alojado de forma removible en el soporte (1636) mediante clavijas cortantes (o tornillos) (1640). El pistón cortante (1638) y el soporte (1636) pueden definir una barrera de fluido para aislar fluidamente el fluido para que no entre en la parte del posicionamiento (1618b). Un extremo superior del pistón cortante (1638) se puede llevar mediante el fluido que pasa dentro de la carcasa (1626). El pistón cortante (1638) tiene una superficie exterior que se puede posicionar de forma deslizante a lo largo de una superficie interior de la carcasa (1626). El pistón cortante (1638) también tiene solapas que se extienden desde una superficie inferior del mismo.

(0095) Una vez que la suficiente fuerza (por ejemplo, presión) se aplica a las clavijas cortantes (1640), el pistón cortante (1638) puede ser desbloqueado para permitir que el fluido pase desde la cámara del fluido (1617a) y hacia adentro de la parte del posicionamiento (1618b), como se describió en detalle aquí. Después del accionamiento mediante la aplicación de la suficiente fuerza de fluido al extremo superior de la clavija cortante (1638), las clavijas cortantes (1640) pueden romperse y el pistón cortante (1638) puede conducirse hacia afuera del soporte (1636) y contra el empalme de conexión (1630c), como se indica por la flecha que va hacia abajo en la Figura 16A. Las solapas en la parte inferior del pistón cortante (1638) pueden contactar con el empalme de conexión (1630c) para definir una ranura del flujo (G) entre medio, como se muestra en la Figura 16B.

(0096) El empalme de conexión (1630c) es un miembro tubular con un paso del fluido (1639a) a través del mismo. Un extremo de la parte superior del agujero del empalme de conexión (1630c) está configurado para contactar con el pistón cortante (1638) cuando es activado. El pistón cortante (1638) se puede posicionar contra el empalme de conexión (1630c) con la ranura de flujo (G) entre medio para permitir el paso del fluido a través del mismo y hacia adentro del paso (1639a).

(0097) Un extremo del agujero de fondo del empalme de conexión (1630c) se puede conectar al cruce del actuador (1630d). El extremo del agujero de fondo también tiene un inserto de conexión (1633) alojado dentro del empalme de conexión (1630c). El inserto de conexión (1633) tiene una conexión (1637) para permitir el acceso externo a la cámara de desviación (1617a). El conector (1637) puede ser retirado selectivamente para permitir que el fluido se inserte o se extraiga a través del inserto de conexión (1633).

(0098) El cruce del actuador (1630d) está conectado de forma enroscada entre el empalme de conexión (1630c) y la parte del posicionamiento (1618b). El cruce del actuador (1630d) tiene una superficie exterior estrechada con un diámetro exterior que aumenta en una transición desde un diámetro exterior del empalme de conexión (1630c) a un diámetro exterior de un extremo de la parte superior del agujero de la parte del posicionamiento (118b). Esta superficie exterior estrechada define una parte superior y una parte inferior.

(0099) La parte superior del cruce del actuador (1630d) tiene una superficie interior tubular que está configurada para recibir el empalme de conexión (1630c) en un extremo. La parte superior también tiene una vía de paso del fluido (1639b) que se extiende a través de la misma. La parte del agujero de fondo del cruce del actuador (1630d) está configurado para recibir un extremo superior de la parte del posicionamiento (1618b). Una cámara de desviación (1617a) está definida en la parte del agujero de fondo para recibir el fluido que pasa desde la vía de paso del fluido (1639b).

(0100) Una placa de desviación (1658) está soportada en un extremo del agujero de fondo del cruce del actuador (1630d) mediante un conector (por ejemplo, un tornillo, un perno, etc.). La placa de desviación (1658) puede ser un miembro circular con una superficie plana que está enfrente de una salida de la cámara de desviación (1617a) para recibir el fluido allí. La placa de desviación (1658) puede posicionarse en la cámara de desviación (1617a) a una distancia de una salida de la vía de paso (1639b) para recibir un impacto desde la fuerza del fluido aplicada por el fluido que pasa hacia afuera de la vía de paso (1639b) y hacia adentro del empalme de dosificación (1652a). La placa de desviación (1658) puede ser configurada y/o posicionada para desviar semejante fluido lateralmente y/o para dispersar el fluido a través de la cámara de desviación (1617a). esto puede permitir que el fluido fluja hacia adentro de la parte del posicionamiento (1618b) a un ritmo más lento.

(0101) La parte del posicionamiento (1618b) está conectada de forma enroscada al extremo del agujero de fondo de la parte del accionamiento (1618a) alrededor de un extremo del agujero de fondo del cruce del actuador (1630d). La parte del posicionamiento (1618b) incluye una carcasa (1626b) y un pistón de empuje hacia abajo (1648). La carcasa (226b) incluye un empalme dosificador (1652a), un manguito de posicionamiento (1652b) y la puerta (1619), con la cámara de presión (1617b) definida en el interior.

(0102) El empalme dosificador (1652a) es un miembro tubular con pasos del flujo (1656a) y un paso central (1656b) para que el fluido fluya a través del mismo. El empalme dosificador (1652a) se puede conectar a un extremo del agujero de fondo del cruce del actuador (1630d) para recibir el flujo del fluido desde allí y para pasar semejante fluido hacia adentro del manguito de posicionamiento (1652b).

(0103) El empalme dosificador (1652a) también incluye una disposición dosificadora (1652c). La disposición dosificadora (1652c) incluye una cabeza de pistón (1679a) y un vástago de pistón (1679b) que se puede posicionar de forma deslizante en el paso (1656b).

(0104) El vástago del pistón (1679b) se extiende desde la cabeza del pistón (1679a) a través del empalme dosificador (1652a) y hacia adentro del manguito de posicionamiento (1652b). Las clavijas cortantes (1666a) se proveen a lo largo del vástago del pistón (1679b) para evitar el movimiento de la cabeza del pistón (1679a) hasta que el suficiente flujo pasa hacia adentro del empalme dosificador (1652a). El vástago del pistón (1679b) se puede posicionar de forma deslizante a través de la válvula (1664b). El vástago de empuje (1164c) está conectado a un extremo del agujero de fondo del vástago del pistón (1679b) y se extiende a través de la parte del posicionamiento (1618b).

(0105) El empalme dosificador (1652a) está conectado de forma enroscada entre el cruce del actuador (1630d) y el manguito de posicionamiento (1652b). El empalme dosificador (1652a) incluye un extremo de la parte superior del agujero que se puede conectar de forma enroscada al cruce del actuador (1630d) y que se puede recibir en la cámara de desviación (1617a) y un extremo del agujero de fondo está conectado de forma enroscada al manguito de posicionamiento (1652b) y se extiende por el interior. El empalme dosificador (1652a) tiene una superficie exterior posicionada entre el cruce del actuador (1630d) y el manguito de posicionamiento (1652b).

(0106) El empalme dosificador (1652a) es un miembro sólido con pasos dosificadores (1656a) que se extienden entre la cámara (1617a y 1617b) para el paso del fluido a través de los mismos y un paso de pistón (1656b) para recibir de forma deslizante el pistón (1648) a través del mismo. El pistón de empuje hacia abajo (1648) se extiende a través del empalme dosificador (1652a) y el manguito de posicionamiento (1652b). El pistón de empuje hacia abajo (1648) incluye una cabeza de pistón (1679a), un vástago de pistón (1679b) y un vástago de empuje (1664c). La cabeza del pistón (1679a) se puede posicionar de forma deslizable en el paso (1656b) del empalme dosificador (1652a).

(0107) El vástago del pistón (1679b) está conectado a la cabeza del pistón y se extiende a través del empalme dosificador (1652a) y hacia adentro de la cámara de presión (1617b). El vástago de empuje (1664c) está conectado de forma deslizable entre el vástago del pistón (1679b) y la puerta (1619). El vástago del pistón (1679b) puede conectarse telescópicamente al vástago de empuje (1664c) y puede moverse axialmente a lo largo del mismo.

(0108) Cuando la cabeza del pistón (1679a) es conducida hacia abajo por la fuerza del fluido desde el fluido en la cámara (1617a), el vástago del pistón (1679b) puede pasar de forma deslizante a lo largo del vástago de empuje (1664c). Las clavijas cortantes (1666a) pueden estar posicionadas alrededor del vástago del pistón (1679b) para evitar el movimiento del pistón (1648) hasta que la suficiente fuerza del fluido se ha generado. Una vez que la suficiente fuerza del fluido conduce la cabeza del pistón (1679a) hacia abajo, las clavijas cortantes (1666a) pueden ser rotas por el vástago del pistón (1679b) para permitir que se muevan la cabeza del pistón (1679a) y el vástago del pistón (1679b).

(0109) El vástago de empuje (1664c) puede ser hueco para permitir que pase el fluido hacia adentro de la cámara (1617b). La válvula (1664b) puede ser posicionada alrededor del vástago del pistón (1679b) y el vástago de empuje (1664c) para permitir selectivamente que el fluido pase hacia adentro del vástago de empuje (1664c). La válvula (1664b) es un manguito tubular asegurado en un extremo del agujero del fondo del empalme dosificador (1652a) en el paso (1656b). La válvula (1664b) tiene entradas para recibir el fluido desde la cámara (1617b) en el interior. Las entradas están en comunicación fluida selectiva con la cámara (1617c) en el vástago de empuje (1664c) dependiendo de una posición del vástago del pistón (1679b). Las entradas de la válvula (1664b) están en la posición abierta mostrada en la Figura 16A, hasta que la cabeza del pistón (1679a) y el vástago del pistón (1679b) avanzan a una determinada distancia del agujero de fondo para cerrar las entradas de la válvula (1664b).

(0110) El manguito de posicionamiento (1652b) puede ser un miembro tubular similar a los manguitos de posicionamiento descritos aquí. Este manguito de posicionamiento (1652b) está conectado a un extremo del agujero de fondo del empalme dosificador (1652a). El manguito de posicionamiento (1652b) puede estar configurado para alojar el material del pozo (por ejemplo, 103, 503, etc.) y el fluido que pasa hacia adentro de la cámara de presión (1617b).

(0111) La puerta (1619) está asegurada por clavijas cortantes (1666b) hacia un extremo del agujero de fondo del manguito de posicionamiento (1652b). La puerta (1619) puede ser eliminada y la herramienta de posicionamiento (1616) puede ser invertida para permitir que el manguito de posicionamiento (1652b) se llene del material del pozo. Opcionalmente, el fluido puede situarse dentro de la cámara de presión (1617b) antes de añadir el material del pozo. Cuando se añade el material del pozo, el fluido puede desplazarse y derramarse fuera de la cámara de presión (1617b). Una vez se llena, la puerta (1619) puede ser cerrada, y la herramienta de posicionamiento (1616) vuelve a su posición vertical para el posicionamiento en el pozo. Opcionalmente, la cámara (1617b) puede ser presurizada con aire o vacío.

(0112) Cuando el fluido contacta con la cabeza del pistón (1619a), la cabeza del pistón (1679a) y el vástago del pistón (1679b) son conducidos hacia abajo. El fluido fluye a través de las entradas de la válvula (1664b) y hacia adentro de una cámara (1617c) dentro del vástago de empuje (1664c), como se indica por las flechas en las Figuras 16B. Una vez que la cabeza del pistón (1679a) toca fondo, la válvula (1164b) se cierra y evita que cualquier fluido adicional pase hacia adentro del vástago de empuje (1664c). El fluido del empalme dosificador (1652a) puede continuar pasando hacia adentro del manguito de posicionamiento (1652b), hasta que el peso del fluido y del material del pozo en el manguito de posicionamiento (1652b) es suficiente para cortar las clavijas cortantes (1666b) en la puerta (1619).

(0113) La herramienta de posicionamiento (1616) puede tener características descritas en otras herramientas de posicionamiento aquí. Por ejemplo, la carcasa y los empalmes pueden estar conectados de forma enroscada, los dispositivos de filtración pueden ser opcionalmente posicionados en la herramienta de posicionamiento (1616), varias características de los vástagos de empuje se pueden usar y varios materiales del pozo pueden ser posicionados en la cámara de presión (1617b).

(0114) En un ejemplo de operación, la herramienta de posicionamiento (1616) está montada e invertida para el llenado. El fluido, como el agua, está situado en la cámara de presión (1617b), teniendo un diámetro interno de 4'' (10.16 cm). Una porción de .25'' (0.63 cm) de gránulos del material del pozo (103) es insertada dentro de la cámara de presión (1617b) y desplaza el 75% del fluido. La puerta (1619) se asegura en la herramienta (1616) para contener el material del pozo (103) en el interior. El material del pozo (103) y el fluido forman una columna de 10' (3.05 m) de altura del material del pozo (103') hidratado (fluidizado). La herramienta de posicionamiento (1616) se invierte entonces a una posición vertical y se permite que el material del pozo (103') se hidrate dentro durante 4 horas. La herramienta de posicionamiento (1616) se posiciona en un pozo revestido de una carcasa acrílica que tiene un diámetro exterior de 7'' (17.78 cm) y un diámetro interior de 6.5'' (16.51 cm). La herramienta de posicionamiento está posicionada a 12' (3.66 m) por encima del fondo de la carcasa.

(0115) La disposición de accionamiento (1622) está activada mediante el bombeo del fluido presurizado desde la superficie y a través de un actuador de bola (1630a) de la Figura 2A en la herramienta de posicionamiento (1616) durante 15 segundos. Las clavijas cortantes (1640) están rotas y el pistón cortante (1638) está desbloqueado del soporte (1636). El fluido pasa a través de la abertura en el soporte (1636), a través de una vía de paso (1639b), pasada la placa de desviación en la cámara de desviación (1617a), a través de pasos de flujo (1656a) y hacia adentro de la cámara de presión (1617b). El fluido en la cámara de presión (1617b) hidrata al material del pozo (103) y provoca que las clavijas cortantes rompan y desbloqueen la puerta (1619). El material del pozo hidratado (103') es desbloqueado entonces para caer en el pozo donde puede continuar expandiéndose y sellando una parte del pozo.

(0116) Cuando los gránulos del material del pozo (103) están cargados dentro de la cámara de presión (1617b), ranuras de aire están localizadas entre los gránulos. Cuando el fluido llena la cámara de presión (1617b) e hidrata el material del pozo (103), se forman 4.2 galones (15.901) de masa (materia) del material del pozo hidratado (103'). El material del pozo hidratado (103') forma una columna monolítica, cilíndrica con un diámetro de 4'' (10.16 cm) y una longitud de 20' (6.10 m) que se corresponde con la forma de la cámara de presión (1617b) en la herramienta de posicionamiento (1616).

(0117) La masa monolítica seca de 2.5' (0.76 m) de altura y 4'' (10.16 cm) de diámetro del material del pozo hidratado (103') (sin ranuras entre medio) y que tiene 4.3 galones de volumen de masa se posiciona en la carcasa. Cuando se desbloquea, la columna monolítica del material del pozo hidratada (103') se expulsa y se sitúa en el fondo del pozo. Por un periodo de 12 horas, el material del pozo hidratado (103') se expande y fluye mientras continúa hidratándose dentro del pozo hasta que es activado. La masa del material del pozo activada (103') en el pozo se expande a un volumen de aprox. un 260% (10.4 galones de volumen de masa; 39.371) del material del pozo seco original (103) (4.3 galones del volumen de masa; 16.28 l) situados dentro de la herramienta de posicionamiento (1616). El material del pozo activado (103'') se expande en el pozo en el 260% de 10.4 galones (39.371) de volumen de masa. El tamaño del material del pozo activado (103'') también se expande a una longitud de 6.5 pies (1.98 m) dentro de la carcasa ID de 6.5'' (16.51 cm) y a 11.24 galones de volumen de masa.

(0118) Variaciones de la operación pueden ser desarrolladas para posicionar 20-30 pies (6.10 - 9.14 m) de la columna monolítica del material del pozo desde la herramienta de posicionamiento (1616) dentro del pozo. Por ejemplo, el material del pozo puede hincharse de distinta forma según el tipo del fluido usado. Factores, tales como la salinidad o la temperatura del fluido pueden afectar al hinchamiento. Las condiciones del emplazamiento del pozo (por ejemplo, fluidos del pozo, forma del material del pozo, etc.) pueden alterar también la cantidad de la expansión del volumen de hinchamiento (por ejemplo, aprox. 200+% de expansión de volumen). Las condiciones de la operación, como el tamaño de la cámara de presión (1617b), el tamaño del pozo y/o la cantidad del material del pozo usada pueden alterar el tamaño y/o la forma de la columna cilindrica situada en el pozo. Por ejemplo, el tamaño de la columna del material del pozo puede afectar al tiempo y a la cantidad de la expansión. Similarmente, el tamaño del pozo puede afectar al tamaño y la forma del material del pozo expandido en el pozo.

(0119) Mientras que las configuraciones se describen con referencia a varias implementaciones y explotaciones, se entiende que estas configuraciones son ilustrativas y que el ámbito de la materia inventiva del asunto de referencia no queda limitado a las mismas. Muchas variaciones, modificaciones, adiciones y mejoras son posibles. Por ejemplo, se pueden emplear varias combinaciones de una o más de las características provistas aquí. Las herramientas de posicionamiento descritas aqui tienen varias configuraciones y varios componentes que se pueden usar para el posicionamiento de varios materiales de pozo en el pozo. Las herramientas de posicionamiento pueden tener varias combinaciones de uno o más de los componentes descritos aquí.

(0120) Muchos ejemplos se pueden ofrecer para componentes, operaciones o estructuras, descritas aquí como un único ejemplo. En general, las estructuras y la funcionalidad presentados como componentes individuales en las configuraciones a modo de ejemplos pueden implementarse como una estructura o un componente combinado. Similarmente, las estructuras y la funcionalidad presentadas como un único componente pueden ser implementadas como componentes individuales. Estas y otras variaciones, modificaciones, adiciones y mejoras pueden entrar en el ámbito de la materia inventiva del asunto de referencia.

(0121) Siempre que la descripción de arriba y los dibujos adjuntos manifiesten cualquier materia del asunto de referencia adicional que no esté en el ámbito de la/s reivindicación/es, las características manifestadas no están dedicadas al público y se reserva el derecho de presentar una o más solicitudes para revindicar semejantes características adicionales.

Claims (15)

REIVINDICACIONES

1. Una herramienta de posicionamiento de un agujero de fondo (216, 516, 716, 1216, 1616) para posicionar un material del pozo (103) en un pozo (105), comprendiendo la herramienta de posicionamiento del agujero de fondo:

- una disposición de accionamiento (118a, 518a, 1618a); y

- una disposición de posicionamiento (118b, 718a, 1218b, 1618b) conectada a la disposición de accionamiento;

- que se caracteriza porque:

- la disposición de accionamiento comprende una carcasa de accionamiento (226a, 526a, 1626) que tiene un recorrido de fluido a través de la misma y un pistón de accionamiento (238, 536, 1638) alojado en la carcasa de accionamiento para bloquear el recorrido del fluido, siendo el pistón de accionamiento móvil por el fluido aplicado al anterior para abrir el recorrido del fluido y para permitir que el fluido pase a través del recorrido del fluido; y

- la disposición de posicionamiento comprende:

- una carcasa de posicionamiento (226b, 726b, 1626b) que tiene una cámara de presión (217b, 717b, 1217b, 1617b) para almacenar el material del pozo en su interior;

- una puerta (219, 719, 1219, 1619) posicionada en una salida de la carcasa de posicionamiento; y - un pistón de posicionamiento (248, 1648) posicionado en la carcasa de posicionamiento, comprendiendo el pistón de posicionamiento una cabeza de pistón (264a, 1679a) y un vástago de posicionamiento (264b, 264c, 1664c, 1679c), siendo la cabeza del pistón móvil de forma deslizante en la carcasa de posicionamiento, el vástago de posicionamiento estando conectado entre la cabeza del pistón y la puerta, la cabeza del pistón siendo móvil en respuesta al flujo del fluido desde la disposición de accionamiento dentro de la disposición de posicionamiento para avanzar el pistón de posicionamiento y abrir la puerta, en tanto que el material del pozo se desbloquea selectivamente hacia adentro del pozo.

2. La herramienta de posicionamiento de un agujero de fondo de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la cual la disposición de accionamiento comprende además un soporte (236, 1636) posicionado en la carcasa de accionamiento y en la que el pistón de accionamiento comprende un disco (238, 1638) alojado de forma removible en una abertura en el soporte.

3. La herramienta de posicionamiento de un agujero de fondo de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la cual la disposición de accionamiento comprende además un disco de rotura (538) posicionado en la carcasa de accionamiento y en la que el pistón de accionamiento comprende un vástago punzante (536) que tiene una punta que se puede extender a través del disco de rotura.

4. La herramienta de posicionamiento de un agujero de fondo de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, que comprende además una placa de desviación (1658) entre la disposición de accionamiento y la disposición de posicionamiento.

5. La herramienta de posicionamiento de un agujero de fondo de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la cual la disposición de posicionamiento comprende, además, un empalme dosificador (252a, 1652) con canales (256a, 1656a) para el paso del fluido desde la disposición de accionamiento hacia adentro de la cámara de presión.

6. La herramienta de posicionamiento de un agujero de fondo de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la cual el vástago de posicionamiento comprende un vástago de pistón (1679b) y un vástago de empuje (1664c), estando el vástago del pistón conectado a la cabeza del pistón (1679a) y siendo móvil con el mismo, el vástago de empuje estando conectado a la puerta (1619) y teniendo un agujero para recibir de forma deslizante un extremo del vástago del pistón.

7. La herramienta de posicionamiento de un agujero de fondo de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, comprendiendo, además, una pantalla periférica (1264c) que se puede posicionar de forma deslizante en la carcasa de posicionamiento, comprendiendo la pantalla periférica una placa con un agujero para alojar el vástago de posicionamiento a través del mismo y una pantalla tubular, extendiéndose la pantalla tubular desde la placa.

8. La herramienta de posicionamiento de un agujero de fondo de cualquiera de las reivindicaciones anteriores, en la cual el material del pozo comprende bentonita.

9. La herramienta de posicionamiento de un agujero de fondo de la reivindicación 1, en la cual la cámara de presión tiene un vacío en su interior.

10. Un método de posicionamiento de un material de pozo (103) en un pozo (105), comprendiendo el método:

- el posicionamiento del material del pozo en una cámara de presión (217b, 717b, 1217b, 1617b) de una herramienta de posicionamiento (216, 516, 716, 1216, 1616); y

- la implementación de la herramienta de posicionamiento dentro del pozo;

- que se caracteriza por:

-el desbloqueo del material del pozo dentro del pozo mediante:

- el bombeo de fluido desde un lugar de la superficie dentro de la herramienta de posicionamiento para desbloquear un recorrido de fluido bloqueado hacia la cámara de presión; y

- permitir que el fluido pase desde el recorrido del fluido y hacia adentro de la cámara de presión para aumentar una presión en la cámara de presión que sea suficiente para abrir una puerta (219, 719, 1219, 1619) de la cámara de presión.

11. El método de la reivindicación 10, que comprende, además, la fluidización del material del pozo mediante la adición de fluido a la cámara de presión después del posicionamiento y antes de la implementación.

12. El método de la reivindicación 10 u 11, que comprende, además, la activación del material del pozo mediante la exposición de un núcleo (972b) del material del pozo a un fluido del pozo en el pozo.

13. El método de la reivindicación 10, 11 ó 12, en el cual la activación comprende que caiga el fluido del pozo a una distancia en el pozo que sea suficiente para limpiar un revestimiento (972a) del material del pozo y para exponer el núcleo al material del pozo.

14. El método de la reivindicación 10, 11, 12 ó 13, en el cual la implementación comprende el implementar la herramienta de posicionamiento a una profundidad, a una distancia por encima del lugar de sellado, el método comprendiendo, además, la activación del material del pozo mediante el dejar caer el material del pozo a través del pozo y permitiendo que el fluido del pozo en el pozo limpie un revestimiento (972a) del material del pozo, mientras que el material del pozo cae a través del pozo.

15. El método de la reivindicación 10, comprendiendo, además, el ejercer una presión en la cámara de presión con un vacío.