BRPI0107164B1

BRPI0107164B1 - equipment for use in a wellbore, method for establishing an uncoated section of a wellbore in an underground formation, method for facilitating the use of a wellbore, method for sealing a portion of a tubular wellbore, system to facilitate communication along a wellbore and well line routing method

Info

Publication number: BRPI0107164B1
Application number: BRPI0107164A
Authority: BR
Inventors: Craig D Johnson; L Mcd Schetky; Matthew R Hackworth; Patrick W Bixenman; Peter Besselink
Original assignee: Schlumberger Surenco Sa; Schlumberger Technology Corp
Priority date: 2000-10-20
Filing date: 2001-10-19
Publication date: 2016-04-26
Also published as: BR0107164A; RU2225497C2; BR0107164A8; BE1014914A5

Abstract

"equipamento para uso em um furo de poço, método para estabelecer uma seção não estruturada de um furo de poço em uma formação subterrânea, método para facilitar o uso de um furo de poço, método para vedar uma parte de um furo de poço tubular, sistema para facilitar a comunicação ao longo de um furo de poço e método de roteamento de uma linha de poço". um equipamento adequado para uso em um furo de poço compreende um dispositivo biestável expansível. um dispositivo de exemplo possui uma pluralidade de células biestáveis, formadas como uma configuração tubular. cada célula biestável compreende pelo menos dois componentes alongados que são conectados um ao outro em suas pontas. o dispositivo é estável em uma primeira configuração e em uma segunda configuração."equipment for use in a wellbore, method for establishing an unstructured section of a wellbore in an underground formation, method for facilitating the use of a wellbore, method for sealing a portion of a tubular wellbore, system for facilitating communication along a wellbore and a well line routing method ". Equipment suitable for use in a wellbore comprises an expandable bistable device. An example device has a plurality of bistable cells formed as a tubular configuration. Each bistable cell comprises at least two elongate components that are connected to one another at their ends. The device is stable in a first configuration and a second configuration.

Description

EQUIPAMENTO PARA USO EM UM FURO DE POÇO, MÉTODO PARA ESTABELECER UMA SEÇÃO NÃO REVESTIDA DE UM FURO DE POÇO EM UMA FORMAÇÃO SUBTERRÂNEA, MÉTODO PARA FACILITAR O USO DE UM FURO DE POÇO, MÉTODO PARA VEDAR UMA PARTE DE UM FURO DE POÇO TUBULAR, SISTEMA PARA FACILITAR A COMUNICAÇÃO AO LONGO DE UM FURO DE POÇO E MÉTODO DE RGTEAMEWTG DE UMA LINHA DE POÇOEQUIPMENT FOR USE IN A WELL HOLE, METHOD FOR ESTABLISHING AN UNCOATED WELL HOLE IN A UNDERGROUND FORMATION, METHOD TO EASILY USE A WELL HOLE, METHOD FOR SEALING A PART OF A TUBULAR HOLE TO EASY COMMUNICATION ALONG A WELL HOLE AND RGTEAMEWTG METHOD OF A WELL LINE

CAMPO DA INVENÇÃO A presente invenção se refere a equipamentos que podem ser usados na perfuração e acabamento de furos de poços em uma formação subterrânea e na produção de fluidos provenientes de tais poços.FIELD OF THE INVENTION The present invention relates to equipment which can be used for drilling and drilling wells in an underground formation and for producing fluids from such wells.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃOBACKGROUND OF THE INVENTION

Fluidos tais como petróleo, gás natural e água são obtidos a partir de uma formação geológica subterrânea (um "reservatório") através da perfuração de um poço que penetra na formação que abriga o fluido. Uma vez o poço tenha sido perfurado até uma certa profundidade o furo de poço necessita ser sustentado para evitar colapso. Os métodos convencionais de perfuração de poços envolvem a instalação de uma seqüência de armações e cimentando entre a armação e o furo de poço para proporcionar suporte para a estrutura do furo de poço. Após cimentar uma seqüência de armações no local, a perfuração para maiores profundidades pode ser iniciada. Após cada parte da seqüência de armações ser instalada, a próxima broca de perfuração precisa passar ao longo do diâmetro interno da armação. Desse modo, cada alteração na armação requer uma redução no diâmetro do furo de poço. Essa repetida redução no diâmetro do furo de poço cria uma necessidade quanto a diâmetros iniciais de furos de poços muito grandes, para permitir um razoável diâmetro de tubo na profundidade onde o furo de poço penetra na formação. A necessidade quanto a maiores furos de poço e múltiplas seqüências de armações resulta em mais tempo, material e despesas sendo usadas que se um furo de poço com furo uniforme pudesse ser perfurado desde a superfície até a formação produtora.Fluids such as oil, natural gas and water are obtained from an underground geological formation (a "reservoir") by drilling a well that penetrates the formation that houses the fluid. Once the well has been drilled to a certain depth the wellbore needs to be sustained to prevent collapse. Conventional well drilling methods involve installing a sequence of frames and cementing between the frame and the wellbore to provide support for the wellbore structure. After cementing a sequence of frames in place, drilling to deeper depths can be started. After each part of the frame sequence is installed, the next drill bit must pass along the inside diameter of the frame. Thus, each change in the frame requires a reduction in the well bore diameter. This repeated reduction in wellbore diameter creates a need for very large wellbore initial diameters to allow a reasonable pipe diameter at the depth where the wellbore penetrates the formation. The need for larger boreholes and multiple frame sequences results in more time, material and expense being used if a well bore hole could be drilled from the surface to the forming formation.

Diversos métodos têm sido desenvolvidos para estabilizar ou completar furos de sondagem sem armações. A Patente Ü.S. No. 5.348.095 para Worral e outros, revela um método envolvendo a expansão radial de uma série de revestimentos até uma configuração com um diâmetro maior. Forças muito grandes são necessárias para conferir a desejada deformação radial desejada nesse método. Em um esforço para diminuir as forças necessárias para expandir a série de armações, métodos que envolvem a expansão de uma forração que tenha aberturas longitudinais cortadas dentro dela têm sido propostos (Patentes U.S. Nos. 5.366.012 e 5.667.011). Esses métodos envolvem a deformação radial da forração dotada de aberturas na forma de uma configuração com um diâmetro aumentado mediante movimentar um mandril de expansão ao longo da forração dotada de aberturas. Esses métodos ainda requerem significativas quantidades de forças a serem aplicadas ao longo do comprimento total da forração dotada de aberturas.Several methods have been developed to stabilize or complete unframed drillholes. The U.S. Patent No. 5,348,095 to Worral et al. Discloses a method involving radially expanding a series of coatings to a larger diameter configuration. Very large forces are required to impart the desired radial deformation desired in this method. In an effort to decrease the forces required to expand the frame series, methods involving the expansion of a liner having longitudinal openings cut within it have been proposed (U.S. Patent Nos. 5,366,012 and 5,667,011). These methods involve radial deformation of the apertured liner in the form of an increased diameter configuration by moving an expansion mandrel along the apertured liner. These methods still require significant amounts of forces to be applied over the full length of the open-ended liner.

Um problema freqüentemente encontrado durante a perfuração de um poço é a perda dos fluidos de perfuração para dentro das zonas subterrâneas. A perda dos fluidos de perfuração usualmente conduz a despesas aumentadas e pode resultar em um colapso do furo de poço e a um dispendioso trabalho de "pescaria" para resgatar a seqüência de brocas ou de outras ferramentas que estavam no poço. Diversos aditivos são comumente usados inseridos nos fluidos de perfuração para ajudar isolar as zonas de circulação de perdas, tais como cascas de sementes de algodão ou fibras sintéticas.A problem often encountered while drilling a well is the loss of drilling fluids into the underground zones. Loss of drilling fluids usually leads to increased expenses and can result in wellbore collapse and costly "fishing" work to rescue the sequence of drills or other tools that were in the well. Several additives are commonly used inserted into drilling fluids to help isolate circulation areas from losses such as cottonseed hulls or synthetic fibers.

Uma vez o poço seja posto em produção, um influxo de areia proveniente da formação produtora pode levar a um preenchimento indesejado do interior do furo de poço e pode danificar válvulas e outros equipamentos relacionados com a produção. Muitos métodos têm sido tentados para o controle da areia. A presente invenção é dirigida para superar, ou pelo menos reduzir os efeitos de um ou mais problemas apresentados acima, e pode ser útil também em outras aplicações.Once the well is put into production, an influx of sand from the production formation can lead to unwanted filling of the wellbore interior and can damage valves and other production related equipment. Many methods have been tried for sand control. The present invention is directed to overcoming, or at least reducing the effects of one or more of the above problems, and may be useful in other applications as well.

SUMÁRIO DA INVENÇÃOSUMMARY OF THE INVENTION

De acordo com a presente invenção, é proporcionada uma técnica para uso de um dispositivo biestável expansivel em um furo de poço. O dispositivo biestável é estável em uma primeira configuração contraída e em uma segunda configuração expandida. Um dispositivo de exemplo é geralmente tubular, possuindo um diâmetro maior na configuração expandida que na configuração contraída. A técnica pode também utilizar um mecanismo transportador capaz de transportar o dispositivo biestável até uma posição em um furo de poço subterrâneo. Além disso, o dispositivo biestável pode ser construído em diversas configurações para uma variedade de aplicações. BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS A invenção será em seguida descrita com referência aos desenhos anexos, onde as referências numerais idênticas denotam elementos idênticos, e: As Figuras IA e 1B são ilustrações das forças impostas para produzir uma estrutura biestável;In accordance with the present invention, there is provided a technique for using a expandable bistable device in a wellbore. The bistable device is stable in a first contracted configuration and a second expanded configuration. An example device is generally tubular, having a larger diameter in the expanded configuration than in the contracted configuration. The technique may also utilize a conveyor mechanism capable of transporting the bistable device to a position in an underground wellbore. In addition, the bistable device can be built in various configurations for a variety of applications. BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS The invention will now be described with reference to the accompanying drawings, where identical numeral references denote identical elements, and: Figures 1A and 1B are illustrations of the forces imposed to produce a bistable structure;

As Figuras 2A e 2B mostram as curvas de força-deflexão de duas estruturas biestáveis;Figures 2A and 2B show the force-deflection curves of two bistable structures;

As Figuras 3A - 3F ilustram estados expandidos e colapsados de três células biestáveis com várias relações de espessura;Figures 3A - 3F illustrate expanded and collapsed states of three bistable cells of various thickness ratios;

As Figuras 4A e 4B ilustra um tubular expansivel biestável, em seu estado expandido, e colapsado;Figures 4A and 4B illustrate a bistable expandable tubular in its expanded state and collapsed;

As Figuras 4C e 4D ilustra um tubular expansivel biestável em estados colapsado e expandido, dentro de um furo de poço; AS Figuras 5A e 5B ilustram um dispositivo de desdobramento do tipo empacotador expansivel;Figures 4C and 4D illustrate a collapsible and expanded bistable expandable tubular within a wellbore; Figures 5A and 5B illustrate an expandable wrapper type deployment device;

As Figuras 6A e 6B ilustram um dispositivo de desdobramento do tipo empacotador mecânico;Figures 6A and 6B illustrate a mechanical wrapper type deployment device;

As Figuras 7A - 7D ilustram um dispositivo de desdobramento do tipo matriz expansivel;Figures 7A - 7D illustrate an expandable die type unfolding device;

As Figuras 8A ilustram um dispositivo de desdobramento do tipo pistão;Figures 8A illustrate a piston type deployment device;

As Figuras 9A e 9B ilustram um dispositivo de desdobramento do tipo batoque;Figures 9A and 9B illustrate a bung type deployment device;

As Figuras 10A e 10B ilustram um dispositivo de desdobramento do tipo esfera; A Figura 11 é um esquema de um furo de poço utilizando um tubular expansivel biestável; A Figura 12 ilustra um dispositivo de desdobramento de roletes radiais acionados por motor; e A Figura 13 ilustra um dispositivo de desdobramento de roletes radiais acionados hidraulicamente. A Figura 14 ilustra um tubular expansivel biestável possuindo um envoltório; A Figura 14A é uma vista similar à da Figura 14 na qual o envoltório compreende uma tela; A Figura 14B é uma vista similar à da Figura 14 mostrando uma outra modalidade alternativa; A Figura 14C é uma vista similar à da Figura 14 mostrando uma outra modalidade alternativa; A Figura 14D é uma vista similar à da Figura 14 mostrando uma outra modalidade alternativa; A Figura 14E é uma vista similar à da Figura 14 mostrando uma outra modalidade alternativa; A Figura 15 é uma vista em perspectiva de uma modalidade alternativa da presente invenção. A Figura 15A é uma vista em seção transversal de uma modalidade alternativa da presente invenção. A Figura 16 é uma vista parcial em perspectiva de uma modalidade alternativa da presente invenção.Figures 10A and 10B illustrate a ball type deployment device; Figure 11 is a schematic of a borehole using a bistable expandable tubular; Figure 12 illustrates a motor driven radial roller deployment device; and Figure 13 illustrates a hydraulically driven radial roller deployment device. Figure 14 illustrates a bistable expandable tubular having a wrapper; Figure 14A is a view similar to Figure 14 in which the wrapper comprises a screen; Figure 14B is a view similar to Figure 14 showing another alternative embodiment; Figure 14C is a view similar to Figure 14 showing another alternative embodiment; Figure 14D is a view similar to Figure 14 showing another alternative embodiment; Figure 14E is a view similar to Figure 14 showing another alternative embodiment; Figure 15 is a perspective view of an alternative embodiment of the present invention. Figure 15A is a cross-sectional view of an alternative embodiment of the present invention. Figure 16 is a partial perspective view of an alternative embodiment of the present invention.

As Figuras 17A-B são uma vista parcial em perspectiva e uma vista final parcial em seção transversal, respectivamente de uma modalidade alternativa da presente invenção. A Figura 18 é uma vista final parcial em seção transversal de uma modalidade da presente invenção.Figures 17A-B are a partial perspective view and a partial end view in cross section, respectively, of an alternative embodiment of the present invention. Figure 18 is a partial end cross-sectional view of an embodiment of the present invention.

Embora a invenção seja suscetivel de diversas modificações e formas alternativas,, as suas modalidades especificas são mostradas a titulo de exemplo nos desenhos e são aqui descritas em detalhes. Deve ser entendido, entretanto, que a presente descrição das modalidades especificas não é pretendida a limitar a invenção às formas particulares reveladas, mas ao contrário, a invenção é para cobrir todas as modificações, equivalentes, e alternativas que se insiram no espirito e escopo da invenção como definido pelas reivindicações anexas.Although the invention is susceptible of various modifications and alternative forms, its specific embodiments are shown by way of example in the drawings and are described in detail herein. It should be understood, however, that the present description of the specific embodiments is not intended to limit the invention to particular disclosed forms, but rather the invention is to cover all modifications, equivalents, and alternatives falling within the spirit and scope of the invention. invention as defined by the appended claims.

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES EXEMPLARESDETAILED DESCRIPTION OF EXAMPLE

Dispositivos biestáveis usados na presente invenção podem tirar vantagem de um principio ilustrado nas Figuras IA e 1B. A Figura IA mostra uma haste fixada em cada ponta a suportes rígidos 12. Se a haste 10 é submetida a uma força axial ela começa a se deformar como mostrado na Figura 1B. À medida que a força axial é aumentada a haste 10 encontra finalmente seu limite de empenamento de Euler e se deflexiona para uma das duas posições estáveis mostradas como 14 e 15. Se a haste empenada é agora travada na posição empenada, uma força em ângulos retos em relação ao eixo longitudinal pode induzir a haste a se mover para uma ou outra das posições estáveis, mas não para outra posição.Bistable devices used in the present invention may take advantage of a principle illustrated in Figures 1A and 1B. Figure 1A shows a rod fixed at each end to rigid supports 12. If the rod 10 is subjected to an axial force it begins to deform as shown in Figure 1B. As axial force is increased rod 10 finally meets its Euler bending limit and deflects to one of two stable positions shown as 14 and 15. If the bent rod is now locked in the bent position, a force at right angles relative to the longitudinal axis may induce the rod to move to one or other of the stable positions, but not to another position.

Quando a haste é submetida a uma força lateral, ela precisa se mover através de um ângulo β antes de se deflexionar até sua nova posição estável.When the rod is subjected to lateral force, it must move through an angle β before deflecting to its new stable position.

Os sistemas biestáveis são caracterizados por uma curva da força de deflexão, tal como aquelas mostradas nas Figuras 2A e 2B. A força 16, aplicada externamente, induz a haste 10 da Fig. 1B a se mover na direção X e atingir um máximo 18 no inicio de se alterar desde uma configuração estável para a outra. A deflexão adicional requer menos força devido ao fato de que o sistema agora possui uma taxa de elasticidade negativa e quando a força se torna zero, a deflexão até a segunda posição estável é espontânea. A curva da força de deflexão para esse exemplo é simétrica e está ilustrada na Figura 2A. Mediante a introdução ou de uma pré-curvatura à haste ou de uma seção transversal assimétrica, a curva da força de deflexão pode ser tornada assimétrica como mostrado na Figura 2B. Nesse sistema, a força 19, requerida para induzir a haste a assumir uma posição estável, é maior que a força 20, requerida para induzir a deflexão reversa. A força 20 precisa ser maior que zero para o sistema possuir características biestáveis.Bistable systems are characterized by a curve of deflection force, such as those shown in Figures 2A and 2B. The externally applied force 16 induces the rod 10 of Fig. 1B to move in the X direction and reach a maximum 18 at the beginning of changing from one stable configuration to the other. Additional deflection requires less force due to the fact that the system now has a negative elasticity rate and when the force becomes zero, deflection to the second stable position is spontaneous. The deflection force curve for this example is symmetrical and is illustrated in Figure 2A. By introducing either a pre-curvature into the rod or an asymmetrical cross section, the deflection force curve can be made asymmetrical as shown in Figure 2B. In this system, the force 19 required to induce the rod to assume a stable position is greater than the force 20 required to induce reverse deflection. Force 20 must be greater than zero for the system to have bistable characteristics.

Estruturas biestáveis, algumas vezes referidos como dispositivos com ação de cotovelo, têm sido usados na indústria para tais dispositivos como discos flexíveis, fixadores excêntricos, dispositivos de oprimir e sistemas de liberação rápida para cabos de tensão (tais como em cordas de amarras de veleiros) .Bistable structures, sometimes referred to as elbow action devices, have been used in the industry for such devices as floppy disks, eccentric fasteners, oppressors, and quick release systems for tension cables (such as in sailboat mooring ropes). .

Ao invés de usar os suportes rigidos como mostrados nas Figuras IA e 1B, uma célula pode ser construída onde a contenção é proporcionada pelos contrafortes encurvados conectados em cada ponta como mostrado nas Figuras 3A e 3F. Se ambos os contrafortes 21 e 22 possuem a mesma espessura como mostrado nas Figuras 3A e 3B, a curva da força de deflexão é linear e a célula se prolonga quando comprimida a partir de sua posição aberta 3B até sua posição fechada 3A. Se os contrafortes da célula possuem espessuras diferentes, como mostrado nas Figuras 3C - 3F, a célula possui as características da força de deflexão mostradas na Figura 2B, e não se altera em comprimento qual ela se move entre suas duas posições estáveis. Um tubular biestável expansível pode ser desse modo projetado de modo que à medida que sua dimensão radial se expande, o comprimento axial permanece constante. Em um exemplo, se a relação de espessura é acima de aproximadamente 2:1, o contraforte mais pesado resiste às alterações longitudinais. Através da mudança da relação das dimensões do contraforte de grosso para delgado, as forças de abertura e de fechamento podem ser alteradas. Por exemplo, as Figuras 3C e 3D ilustram uma relação de espessura de aproximadamente 3:1, e as Figuras 3E e 3F ilustram uma relação de espessura de aproximadamente 6:1.Instead of using the rigid supports as shown in Figures 1A and 1B, a cell may be constructed where containment is provided by the curved buttresses connected at each end as shown in Figures 3A and 3F. If both buttresses 21 and 22 are of the same thickness as shown in Figures 3A and 3B, the deflection force curve is linear and the cell extends when compressed from its open position 3B to its closed position 3A. If the cell buttresses have different thicknesses, as shown in Figures 3C - 3F, the cell has the deflection force characteristics shown in Figure 2B, and does not change in length as it moves between its two stable positions. An expandable bistable tubular can thus be designed such that as its radial dimension expands, the axial length remains constant. In one example, if the thickness ratio is above approximately 2: 1, the heavier buttress resists longitudinal changes. By changing the ratio of the dimensions of the buttress from thick to thin, the opening and closing forces can be changed. For example, Figures 3C and 3D illustrate a thickness ratio of approximately 3: 1, and Figures 3E and 3F illustrate a thickness ratio of approximately 6: 1.

Um tubular biestável de furo, expansivel; tal como uma armação, um tubo, uma emenda, ou uma tubulação, pode ser construído, com uma série de células biestáveis circunferenciais 23, conectadas, como mostrado nas Figuras 4A e 4B, onde cada contraforte fino 21 está conectado a um contraforte grosso 22. A flexibilidade longitudinal de um tal tubular pode ser modificada através da alteração do comprimento das células e mediante a conexão de cada fileira de células com uma articulação complacente. Além disso, as características da força de deflexão e a flexibilidade longitudinal podem ser também alteradas através do projeto da forma da célula. A Figura 4A ilustra um tubular biestável expansivel 24 em sua configuração expandida, enquanto que a Figura 4B ilustra o tubular biestável expansivel 24 em sua configuração contraída ou colapsada. Dentro desse pedido, o termo "colapsado" é usado para identificar a configuração do elemento ou dispositivo biestável no estado estável, com o menor diâmetro, ele não é significado implicar que o elemento ou dispositivo esteja danificado de nenhum modo. No estado colapsado, o tubular biestável 24 é facilmente introduzido dentro de um furo de poço 29, como ilustrado na Figura 4C. Com o posicionamento do tubular biestável 24 em uma posição desejada no furo do poço, ele é expandido, como ilustrado na Figura 4D. Δ geometria das células biestáveis é tal que a seção transversal tubular pode ser expandida na direção radial para aumentar o diâmetro total do tubular. À medida que o tubular se expande radialmente, as células biestáveis se deformam elasticamente até que uma geometria especifica seja atingida. Nesse ponto, as células biestáveis se movem, por ex., estalam, até uma geometria final expandida. Com alguns materiais e/ou projetos de células biestáveis, energia suficiente pode ser liberada na deformação elástica da célula (à medida que cada célula biestável estala ao ultrapassar a geometria especifica), que as células que se expandem são capazes de iniciar a expansão das células biestáveis adjacentes que ultrapassam a critica geometria da célula biestável. Dependendo das curvas de deflexão, uma parte ou mesmo o comprimento total do tubular biestável expansivel pode ser expandido a partir de um ponto único.A expandable bore tubular, expandable; such as a frame, pipe, splice, or pipe may be constructed with a series of circumferential bistable cells 23 connected as shown in Figures 4A and 4B where each thin buttress 21 is connected to a thick buttress 22. The longitudinal flexibility of such a tubular can be modified by altering the length of the cells and by connecting each row of cells to a compliant joint. In addition, the characteristics of deflection force and longitudinal flexibility can also be changed by designing the cell shape. Figure 4A illustrates an expandable bistable tubular 24 in its expanded configuration, while Figure 4B illustrates the expandable bistable tubular 24 in its contracted or collapsed configuration. Within this application, the term "collapsed" is used to identify the configuration of the bistable element or device in a stable state with the smallest diameter; it is not meant to imply that the element or device is damaged in any way. In the collapsed state, the bistable tubular 24 is easily inserted into a wellbore 29 as illustrated in Figure 4C. With the positioning of the bistable tubular 24 in a desired position in the wellbore, it is expanded as shown in Figure 4D. The geometry of the bistable cells is such that the tubular cross section can be expanded in the radial direction to increase the overall tubular diameter. As the tubular expands radially, the bistable cells deform elastically until a specific geometry is reached. At this point, the bistable cells move, eg, snap, to an expanded final geometry. With some bistable cell materials and / or designs, sufficient energy can be released into the elastic deformation of the cell (as each bistable cell crackles upon specific geometry) that expanding cells are capable of initiating cell expansion. adjacent bistable cells that exceed the critical geometry of the bistable cell. Depending on the deflection curves, part or even the total length of the expandable bistable tubular may be expanded from a single point.

Do mesmo modo, se as forças compressivas radiais são exercidas sobre um tubular biestável expansivel, ele se contrai radialmente e as células biestáveis se deformam elasticamente até que uma geometria critica seja atingida. Nesse ponto as células biestáveis estalam até uma estrutura final colapsada. Desse modo, a expansão do tubular biestável é reversível e repetível. Portanto, o tubular biestável pode ser uma ferramenta que é seletivamente alterada entre o estado expandido como mostrado na Figura 4A e o estado colapsado, como mostrado na Figura 4B.Similarly, if radial compressive forces are exerted on an expandable bistable tubular, it contracts radially and the bistable cells flexibly deform until critical geometry is reached. At this point the bistable cells crack to a final collapsed structure. Thus, the expansion of the bistable tubular is reversible and repeatable. Therefore, the bistable tubular may be a tool that is selectively altered between the expanded state as shown in Figure 4A and the collapsed state as shown in Figure 4B.

No estado colapsado, como na Figura 4B, o tubular biestável expansivel é facilmente inserido dentro do furo do poço e colocado na posição. Um dispositivo de desdobramento é em seguida usado para alterar a configuração desde o estado colapsado até o estado expandido.In the collapsed state, as in Figure 4B, the expandable bistable tubular is easily inserted into the well bore and placed in position. An unfolding device is then used to change the configuration from the collapsed state to the expanded state.

No estado expandido, como na Figura 4A, o controle do projeto das propriedades do material elástico de cada célula biestável pode ser tal que uma força radial constante pode ser aplicada por meio da parede do tubular para a contenção da superfície do furo do poço. As propriedades do material e a forma geométrica das células biestáveis podem ser projetadas para produzirem certos resultados desejados.In the expanded state, as in Figure 4A, the design control of the elastic material properties of each bistable cell can be such that a constant radial force can be applied through the tubular wall to contain the wellbore surface. The material properties and geometric shape of the bistable cells can be designed to produce certain desired results.

Um exemplo de esboço para certos resultados desejados é uma seqüência tubular biestável expansivel com mais que um diâmetro ao longo do comprimento da seqüência. Isso pode ser útil em furos de poços com variação de diâmetros, se assim projetados, ou como um resultado de ocorrências inesperadas, tal como a formação de desmoronamentos ou de cavas dentro do furo do poço. Isto também pode ser proveitoso quando é desejado ter uma parte do dispositivo biestável expansivel localizada dentro de uma seção estruturada da parede, enquanto que a outra parte é posicionada em uma seção não estruturada do poço. Um furo de poço 40 é perfurado desde a superfície 42, e compreende uma seção estruturada 44 e uma seção do furo a descoberto 46. Um dispositivo biestável expansível 48 que possui segmentos 50, 52 com vários diâmetros, é colocado no poço. O segmento de maior diâmetro 50 é usado para estabilizar a seção do furo a descoberto 46 do poço, enquanto que o segmento que possui um diâmetro reduzido 52 é posicionado dentro da seção estruturada 44 do poço.An example of a sketch for certain desired results is an expandable bistable tubular sequence with more than one diameter along the length of the sequence. This can be useful in borehole wells of varying diameters, if so designed, or as a result of unexpected occurrences, such as the formation of landslides or pits within the wellbore. This can also be beneficial when it is desired to have one expandable bistable part of the device located within a structured section of the wall, while the other part is positioned in an unstructured section of the well. A well bore 40 is drilled from the surface 42, and comprises a structured section 44 and a bare hole section 46. An expandable bistable device 48 having segments 50, 52 of various diameters is placed in the well. The largest diameter segment 50 is used to stabilize the short hole section 46 of the well, while the small diameter segment 52 is positioned within the structured section 44 of the well.

Colares biestáveis ou conectores 24A (ver Figura 4C) podem ser projetados para permitir que as seções do tubular biestável expansível sejam unidas juntamente na forma de uma seqüência de comprimentos úteis usando o mesmo princípio como ilustrado na Figura 4A e 4B. Esse conector biestável 24A também incorpora um projeto de célula biestável que permite a ele se expandir radialmente, usando o mesmo mecanismo como para o componente tubular biestável expansível. Conectores biestáveis exemplares possuem um diâmetro ligeiramente maior que o das seções tubulares expansíveis às quais estão unidos. O conector biestável é então posicionado sobre as pontas das duas seções e mecanicamente fixado nas seções tubulares expansíveis. Prendedores mecânicos, tais como parafusos, rebites ou cintas podem ser usados para conectar o conector nas seções tubulares. O conector biestável é tipicamente projetado para ter uma taxa de expansão que seja compatível com as seções tubulares expansíveis, tal que ele continua a conectar as duas seções após a expansão dos dois segmentos e do conector.Bistable collars or connectors 24A (see Figure 4C) may be designed to allow the expandable bistable tubular sections to be joined together in the form of a sequence of useful lengths using the same principle as illustrated in Figures 4A and 4B. This bistable connector 24A also incorporates a bistable cell design that allows it to expand radially using the same mechanism as for the expandable bistable tubular member. Exemplary bistable connectors have a slightly larger diameter than the expandable tubular sections to which they are attached. The bistable connector is then positioned over the ends of the two sections and mechanically attached to the expandable tubular sections. Mechanical fasteners such as screws, rivets or straps can be used to attach the connector to the tubular sections. The bistable connector is typically designed to have an expansion rate that is compatible with expandable tubular sections such that it continues to connect the two sections after expansion of both segments and the connector.

De modo alternativo, o conector biestável pode ter um diâmetro menor que o das duas seções tubulares expansíveis unidas. Em seguida, o conector é inserido dentro das extremidades dos tubulares e fixadas mecanicamente como discutidas acima. Uma outra modalidade poderia envolver a usinagem das extremidades das seções tubulares sobre ou suas superfícies internas ou externas, para formar um recesso anular no qual o conector é posicionado. Um conector projetado para se ajustar dentro do recesso é colocado no recesso. O conector poderia ser então mecanicamente fixado às extremidades como descrito acima. Desse modo, o conector forma uma conexão comparativamente do tipo descarga com as seções tubulares.Alternatively, the bistable connector may have a smaller diameter than the two joined expandable tubular sections. Then the connector is inserted into the ends of the tubulars and mechanically fixed as discussed above. Another embodiment could involve machining the ends of the tubular sections on or their inner or outer surfaces to form an annular recess in which the connector is positioned. A connector designed to fit into the recess is placed in the recess. The connector could then be mechanically attached to the ends as described above. Thus, the connector forms a comparatively discharge-type connection to the tubular sections.

Um dispositivo transportador 31 transporta os comprimentos tubulares biestáveis expansíveis e os conectores biestáveis para dentro do furo do poço e para a posição correta. (Ver Figuras 4C e 4D) . O dispositivo transportador pode utilizar um ou mais mecanismos tais como um cabeamento de fios, tubulação em espiral, tubulação em espiral com condutor de fios, tubos de perfuração, tubulação ou estruturações.A conveyor device 31 carries the expandable bistable tubing lengths and bistable connectors into the well bore and into the correct position. (See Figures 4C and 4D). The conveyor device may utilize one or more mechanisms such as wire cabling, coiled tubing, coiled conductor coiled tubing, drill pipe, tubing or structures.

Um dispositivo de desdobramento 33 pode ser incorporado dentro da montagem de fundo do poço para expandir o tubular e os conectores biestáveis expansiveis. (Ver Figuras 4C e 4D). Os dispositivos de desdobramento podem ser de diversos tipos tal como um elemento empacotador inflável, um elemento empacotador mecânico, uma matriz expansível, um equipamento a pistão, um atuador mecânico, um solenóide elétrico, um equipamento tipo batoque, por ex., um dispositivo de configuração cônica, puxado ou empurrado ao longo da tubulação, um equipamento do tipo esfera ou um expansor do tipo giratório como posteriormente discutido abaixo.An unfolding device 33 may be incorporated within the well bottom assembly to expand the tubular and expandable bistable connectors. (See Figures 4C and 4D). The unfolding devices can be of various types such as an inflatable packaging element, a mechanical packaging element, an expandable die, a piston equipment, a mechanical actuator, an electric solenoid, a bung type equipment, e.g. tapered configuration, pulled or pushed along the pipe, a ball type equipment or a swivel type expander as discussed later below.

Um elemento empacotador inflável é mostrado nas Figuras 5A e 5B, sendo um dispositivo com um elemento lâmina, inflável, ou foles incorporados dentro do sistema tubular biestável expansivel da montagem do fundo do poço.An inflatable packaging element is shown in Figures 5A and 5B, being a device with an inflatable blade element or bellows incorporated within the expandable bistable tubular bottom-mounting system.

Na ilustração da Figura 5A, o elemento empacotador 25 é localizado dentro do comprimento total, ou de uma parte, do tubular inicial biestável em estado colapsado 24 e qualquer dos conectores expansiveis (não mostrado). Uma vez o sistema tubular biestável expansivel esteja na correta profundidade de desdobramento, o elemento empacotador inflável 25 é expandido radialmente mediante o bombeamento de fluido para dentro do dispositivo como mostrado na Figura 5B. O fluido de inflação pode ser bombeado desde a superfície através da tubulação ou tubos de perfuração, uma bomba mecânica, ou via uma bomba elétrica no fundo do poço a qual é energizada através de um cabeamento de fios. À medida que o elemento empacotador inflável 25 se expande, ele força o tubular biestável expansivel 24 para também se expandir radialmente. Em um certo diâmetro de expansão, o elemento empacotador inflável induz às células biestáveis no tubular a encontrar uma geometria critica onde o efeito "estalo" é iniciado, e o sistema tubular biestável expansivel se expande até o seu diâmetro final. Finalmente, o elemento empacotador inflável 25 é esvaziado e removido do tubular biestável expansivel 24 desdobrado.In the illustration of Figure 5A, the packing member 25 is located within the full length or part of the collapsible bistable starter tubular 24 and any of the expandable connectors (not shown). Once the expandable bistable tubular system is at the correct unfolding depth, the inflatable packaging element 25 is radially expanded by pumping fluid into the device as shown in Figure 5B. Inflation fluid can be pumped from the surface through the pipe or drill pipe, a mechanical pump, or via an electric downhole pump which is energized through a wire harness. As the inflatable packaging element 25 expands, it forces the expandable bistable tubular 24 to expand radially as well. At a certain expansion diameter, the inflatable wrapping element induces the tubular bistable cells to find critical geometry where the "snap" effect is initiated, and the expandable bistable tubular system expands to its final diameter. Finally, the inflatable packaging element 25 is emptied and removed from the unfoldable expandable tubular tube 24.

Um elemento empacotador mecânico é mostrado nas Figuras 6A e 6B e é um dispositivo com um elemento plástico deformável que se expande radialmente quando comprimido na direção axial. A força para comprimir o elemento pode ser fornecida através de um mecanismo de compressão 27, tal como um mecanismo de parafuso, um excêntrico, ou pistão hidráulico. O elemento empacotador mecânico desdobra os tubulares e conectores biestáveis expansiveis do mesmo modo como o elemento empacotador inflável. O elemento plástico deformável 26 aplica uma força radial dirigida para fora para a circunferência interna dos tubulares e conectores biestáveis expansiveis, permitindo a eles por seu turno se expandirem desde uma posição contraída (ver Figura 6A) até um diâmetro final de desdobramento (ver Figura 6B).A mechanical wrapping element is shown in Figures 6A and 6B and is a device with a radially expanding deformable plastic element when compressed in the axial direction. The force to compress the element may be provided by a compression mechanism 27, such as a screw mechanism, a cam, or hydraulic piston. The mechanical wrapping element unfolds the expandable bistable tubulars and connectors in the same manner as the inflatable wrapping element. The deformable plastic member 26 applies an outwardly directed radial force to the inner circumference of the expandable bistable tubulars and connectors, allowing them in turn to expand from a contracted position (see Figure 6A) to a final unfolding diameter (see Figure 6B). ).

Uma matriz expansível é mostrada na Figura 7A - 7D e compreende uma série de dedos 28 que são arranjados radialmente em torno de um mandril cônico 30. As Figuras 7A e 7C mostram as vistas laterais e de topo, respectivamente. Quando o mandril 30 é empurrado ou puxado através dos dedos 28, eles se expandem radialmente direcionados para fora, com ilustrado nas Figuras 7B e 7D. Uma matriz expansível é usada do mesmo modo como um elemento empacotador mecânico para desdobrar um tubular e conector expansíveis.An expandable die is shown in Figure 7A - 7D and comprises a series of fingers 28 which are arranged radially around a tapered mandrel 30. Figures 7A and 7C show the side and top views, respectively. When the mandrel 30 is pushed or pulled through fingers 28, they expand radially outwardly as illustrated in Figures 7B and 7D. An expandable die is similarly used as a mechanical wrapping element to unfold an expandable tubular and connector.

Um equipamento do tipo pistão é mostrado nas Figuras 8A - 8D e compreende uma série de pistões 32 direcionados radialmente no sentido para fora e usados como um mecanismo para expandir os tubulares e conectores biestáveis expansíveis. Quando energizados, os pistões 32 aplicam uma força direcionada radialmente para desdobrar a montagem tubular biestável expansível pela ação do elemento empacotador inflável. As Figuras 8A e 8C ilustram os pistões retraídos, enquanto que as Figuras 8B e 8D mostram os pistões expandidos. O equipamento tipo pistão pode ser atuado hidraulicamente, mecanicamente ou eletricamente.Piston type equipment is shown in Figures 8A - 8D and comprises a series of outwardly directed radial pistons 32 used as a mechanism for expanding the expandable tubular and connectors. When energized, the pistons 32 apply a radially directed force to deploy the expandable bistable tubular assembly by the action of the inflatable packaging element. Figures 8A and 8C illustrate the retracted pistons, while Figures 8B and 8D show the expanded pistons. Piston type equipment can be actuated hydraulically, mechanically or electrically.

Um atuador do tipo batoque é ilustrado nas Figuras 9A e 9B e compreende um batoque 34 que é empurrado ou puxado ao longo dos tubulares biestáveis expansíveis 24 ou conectores, como mostrado na Figura 9A. O batoque é dimensionado para expandir as células expansiveis para além do ponto de seus pontos críticos onde elas irão estalar até um diâmetro final expandido como mostrado na Figura 9B.A bung type actuator is illustrated in Figures 9A and 9B and comprises a bung 34 which is pushed or pulled along expandable bistable tubulars 24 or connectors as shown in Figure 9A. The bung is sized to expand the expandable cells beyond the point of their critical points where they will snap to an expanded end diameter as shown in Figure 9B.

Um atuador de esfera é mostrado nas Figuras 10A e 10B e opera quando uma esfera superdimensionada 36 é bombeada ao longo da parte média dos tubulares biestáveis expansiveis 24 e conectores. Para impedir as perdas de fluido através das aberturas da célula, uma forração expansivel à base de elastômero 38 é movimentada dentro do sistema tubular biestável expansivel. A forração 38 atua como uma vedação e permite que a esfera 36 seja hidraulicamente bombeada ao longo do tubular biestável expansivel 24 e conectores. O efeito de bombeamento da esfera 36 ao longo dos tubulares biestáveis expansiveis 24 e conectores é o de expandir a geometria da célula para além do ponto biestável critico, permitindo que ocorra a plena expansão, como mostrado na Figura 10B. Uma vez os tubulares e conectores biestáveis expansiveis estejam expandidos, a luva de elastômero 38 e a esfera 36 são retirados.A ball actuator is shown in Figures 10A and 10B and operates when an oversized ball 36 is pumped along the middle of the expandable bistable tubulars 24 and connectors. To prevent fluid loss through the cell openings, an expandable elastomer-based liner 38 is moved within the expandable bistable tubular system. The liner 38 acts as a seal and allows the ball 36 to be hydraulically pumped along the expandable bistable tubular 24 and connectors. The pumping effect of the ball 36 along the expandable bistable tubulars 24 and connectors is to expand the cell geometry beyond the critical bistable point, allowing full expansion to occur as shown in Figure 10B. Once the expandable tubular and connectors are expanded, the elastomer sleeve 38 and ball 36 are removed.

Atuadores do tipo roletes radiais podem ser também usados para expandir as seções tubulares biestáveis. A Figura 12 ilustra uma ferramenta de rolete radial expansivel, acionada por motor. A ferramenta compreende um ou mais conjuntos de braços 58 que são expandidos até um diâmetro ajustado por meio de um mecanismo e pivô. No final de cada conjunto de braços está um rolete 60.Radial roller type actuators can also be used to expand bistable tubular sections. Figure 12 illustrates a motor driven expandable radial roller tool. The tool comprises one or more arm assemblies 58 which are expanded to a diameter adjusted by means of a mechanism and pivot. At the end of each set of arms is a roller 60.

Centralizadores 62 podem ser anexados à ferramenta para posicioná-la corretamente dentro do furo do poço e do tubular biestável 24. Um motor 64 proporciona a força para girar toda a montagem, girando assim o(s) rolete (s) circunferencialmente dentro do furo do poço. O eixo do(s) rolete(s) é tal, de modo a permitir ao(s) rolete (s) girar livremente quando posto em contato com a superfície interna do tubular. Cada rolete pode ser configurado de forma cônica em seção, para aumentar a área de contato da superfície do rolete contra a parede interna do tubular. Os roletes são inicialmente retraídos e a ferramenta é movimentada dentro do tubular biestável colapsado. A ferramenta é então girada pelo motor 64, e os roletes 60 são movidos em direção para fora, para contatar a superfície interna do tubular biestável. Uma vez em contato com o tubular, os roletes são pivotados em direção para fora a uma distância maior para aplicar uma força radial dirigida para fora contra o tubular biestável. O movimento dos roletes, dirigido para fora, pode ser realizado por meio de uma força centrífuga ou um apropriado mecanismo atuador, acoplado entre o motor 64 e os roletes 60.4 A posição final do pivô é ajustada até um ponto onde o tubular biestável expansível possa ser expandido até o diâmetro final. A ferramenta é então movida longitudinalmente ao longo do tubular biestável colapsado, enquanto o motor continua a girar os braços do pivô e os roletes. Os roletes seguem uma trajetória helicoidal não profunda 66 dentro do tubular biestável, expandindo as células biestáveis em sua trajetória. Uma vez o tubular biestável esteja desdobrado, a rotação da ferramenta é interrompida e o rolete retraido. A ferramenta é retirada do tubular biestável por meio de um dispositivo transportador 68 que pode ser também usado para inserir a ferramenta. A Figura 13 ilustra um dispositivo de desdobramento de rolete radial, acionado hidraulicamente. A ferramenta compreende um ou mais roletes 60 que são postos em contato com a superfície interna do tubular biestável por meio de um pistão hidráulico 70. A força radial dirigida para fora, aplicada pelos roletes, pode ser aumentada até um ponto onde o tubular biestável se expanda até o seu diâmetro final. Centralizadores 62 podem ser anexados à ferramenta para posicioná-la corretamente dentro do furo do poço e do tubular biestável 14. Os roletes 60 são inicialmente retraidos e a ferramenta é movimentada dentro do tubular biestável 24 colapsado. Os roletes 60 são em seguida desdobrados e empurrados contra a parede interna do tubular biestável 24 para expandir a parte do tubular até o seu diâmetro final. A ferramenta completa é em seguida empurrada ou puxada longitudinalmente ao longo do tubular biestável 24, expandindo o comprimento total das células biestáveis 23. Uma vez o tubular biestável 24 esteja desdobrado em seu estado expandido, os roletes 60 são retraídos e a ferramenta é retirada do furo do poço, por meio do dispositivo transportador 68 usado para inseri-la. Pela alteração do eixo dos roletes 60, a ferramenta pode ser girada via um motor à medida que ela se transporta longitudinalmente ao longo do tubular biestável 24. Δ energia para operar o dispositivo de desdobramento pode ser retirada a partir de uma ou de uma combinação de fontes, tais como: energia elétrica fornecida seja a partir da superfície ou acumulada em um arranjo de baterias juntamente com o dispositivo de desdobramento, energia hidráulica provida pela superfície ou por bombas no fundo do poço, turbinas ou um acumulador de fluido, e energia mecânica fornecida através de um encadeamento apropriado atuado pelo movimento aplicado na superfície ou acumulado no fundo do poço, tal como um mecanismo de mola. O sistema tubular biestável expansivel é projetado de modo que o diâmetro interno do tubular desdobrado seja expandido para manter uma máxima área de seção transversal ao longo do tubular expansivel. Essa característica possibilita serem construídos poços de mono-furo, e facilita a eliminação de problemas associados com os tradicionais sistemas de estruturação de furos de poços onde o diâmetro externo da armação precisa ser descido muitas vezes, restringindo o acesso, ao longo dos furos de poços. O sistema tubular biestável expansivel pode ser aplicado em numerosas aplicações, tais como as forrações expansiveis em furos a descoberto (ver Figura 14) onde o tubular biestável expansivel 24 é usado para sustentar uma formação de furo a descoberto, mediante o exercicio de uma força radial externa contra a superfície do furo do poço. À medida que o tubular biestável 24 é radialmente expandido na direção das setas 71, o tubular se move na direção a entrar em contato com a superfície que forma o furo do poço 29. Essas forças radiais ajudam a estabilizar as formações e permitem a perfuração de poços com menos seqüências de armações convencionais. A forração do furo a descoberto pode; também compreender um material, por ex., um envoltório 72, que reduz a taxa de perda de fluidos provenientes do furo do poço para dentro das formações. O envoltório 72 pode ser feito de uma variedade de materiais, incluindo materiais metálicos e/ou elastoméricos expansiveis. Mediante a redução da perda de fluido para dentro das formações, o custo de fluido de perfuração podem ser reduzidos e o risco de perdas-por circulação e/ou colapso do furo do poço podem ser minimizados.Centralizers 62 may be attached to the tool to properly position it within the borehole and bistable tubular 24. A motor 64 provides the force to rotate the entire assembly, thereby rotating the roller (s) circumferentially within the bore of the well. The axis of the roller (s) is such as to allow the roller (s) to rotate freely when in contact with the inner surface of the tubular. Each roller can be tapered in section to increase the contact surface of the roller surface against the inner wall of the tubular. The rollers are initially retracted and the tool is moved within the collapsible bistable tubular. The tool is then rotated by motor 64, and rollers 60 are moved outwardly to contact the inner surface of the bistable tubular. Once in contact with the tubular, the rollers are pivoted outward at a greater distance to apply an outwardly directed radial force against the bistable tubular. Outwardly directed roller movement can be accomplished by means of a centrifugal force or appropriate actuating mechanism coupled between the motor 64 and the rollers 60.4 The final pivot position is adjusted to a point where the expandable bistable tubular can be expanded to the final diameter. The tool is then moved longitudinally along the collapsible bistable tubular while the motor continues to rotate the pivot arms and rollers. The rollers follow a non-deep helical path 66 within the bistable tubular, expanding the bistable cells in their path. Once the bistable tubular is deployed, tool rotation is stopped and the roller retracted. The tool is withdrawn from the bistable tubular by means of a conveyor device 68 which may also be used to insert the tool. Figure 13 illustrates a hydraulically driven radial roller unfolding device. The tool comprises one or more rollers 60 which are brought into contact with the inner surface of the bistable tubular by means of a hydraulic piston 70. The outwardly directed radial force applied by the rollers may be increased to a point where the bistable tubular expand to its final diameter. Centralizers 62 may be attached to the tool to position it correctly within the borehole and bistable tubular 14. Rollers 60 are initially retracted and the tool is moved within the collapsible bistable tubular 24. Rollers 60 are then unfolded and pushed against the inner wall of the bistable tubular 24 to expand the tubular portion to its final diameter. The complete tool is then pushed or pulled longitudinally along the bistable tube 24, expanding the total length of the bistable cells 23. Once the bistable tube 24 is unfolded in its expanded state, rollers 60 are retracted and the tool is withdrawn from the bistable tube. borehole by means of the conveyor device 68 used to insert it. By changing the axis of the rollers 60, the tool can be rotated via a motor as it is carried longitudinally along the bistable tubular 24. Δ Power to operate the unfolding device can be withdrawn from one or a combination of sources such as: electrical energy supplied either from the surface or accumulated in a battery array together with the deployment device, surface-provided hydraulic power or downhole pumps, turbines or a fluid accumulator, and mechanical energy provided by a suitable chain actuated by surface applied or accumulated bottom of the well, such as a spring mechanism. The expandable bistable tubular system is designed so that the inner diameter of the unfolded tubular is expanded to maintain a maximum cross-sectional area along the expandable tubular. This feature makes it possible to build single-hole wells, and facilitates the elimination of problems associated with traditional well-hole structuring systems where the outside diameter of the frame must often be lowered, restricting access along the well-holes. . The expandable tubular system can be applied in numerous applications, such as open hole expandable linings (see Figure 14) where the expandable tubular tube 24 is used to support a short hole formation by exerting a radial force. against the borehole surface. As the bistable tubular 24 is radially expanded in the direction of the arrows 71, the tubular moves in the direction of contacting the borehole surface 29. These radial forces help stabilize formations and allow drilling of wells with fewer conventional frame sequences. Lining of the short hole can; It also comprises a material, e.g. a wrap 72, which reduces the rate of fluid loss from the wellbore into the formations. Wrap 72 may be made of a variety of materials, including expandable metallic and / or elastomeric materials. By reducing fluid loss into the formations, the cost of drilling fluid can be reduced and the risk of circulation loss and / or wellbore collapse can be minimized.

As forrações podem ser também usadas dentro dos tubulares do furo de poço para os propósitos, tais como o de proteção contra a corrosão. Um exemplo de um ambiente corrosivo é o ambiente que resulta quando o dióxido de carbono é usado para estimular a recuperação de petróleo proveniente de uma formação produtora. 0 dióxido de carbono (C02) facilmente reage com qualquer água (H20) que esteja presente, para formar ácido carbônico (H2C03) . Outros ácidos também podem ser gerados, especialmente se compostos de enxofre estão presentes. Os tubulares usados para injetar o dióxido de carbono, bem como aqueles usados nos poços de produção são submetidos a taxas de corrosão bastante elevadas. A presente invenção pode ser usada para posicionar forrações protetoras, um tubular biestável 24, dentro de um tubular já existente (por ex., o tubular 73 ilustrado com as linhas pontilhadas na Figura 14) para minimizar os efeitos corrosivos e para prolongar a vida útil dos tubulares do furo do poço.Linings can also be used within wellbore tubulars for purposes such as corrosion protection. An example of a corrosive environment is the environment that results when carbon dioxide is used to stimulate the recovery of oil from a production formation. Carbon dioxide (CO 2) easily reacts with any water (H 2 O) present to form carbonic acid (H 2 CO 3). Other acids may also be generated, especially if sulfur compounds are present. Tubulars used to inject carbon dioxide as well as those used in production wells are subjected to very high corrosion rates. The present invention may be used to position protective linings, a bistable tubular 24, within an existing tubular (e.g., tubular 73 illustrated with dotted lines in Figure 14) to minimize corrosive effects and to extend service life. from the well bore tubulars.

Uma outra aplicação envolve o uso do tubular biestável 24 ilustrado na Figura 14 como uma forração perfurada expansível. As células biestáveis abertas no tubular biestável expansível permitem um fluxo irrestrito proveniente da formação proporcionando ao mesmo tempo uma estrutura para estabilizar o furo do poço.Another application involves the use of the bistable tubular 24 illustrated in Figure 14 as an expandable perforated liner. Open bistable cells in the expandable bistable tubular allow unrestricted flow from the formation while providing a structure for stabilizing the wellbore.

Ainda uma outra aplicação do tubular biestável 24 é uma expansível peneira de areia, onde as células biestáveis são dimensionadas para atuarem como uma tela de controle de areia, ou um elemento-peneira expansivel 74 pode ser fixado ao tubular biestável expansivel como mostrado na Figura 14A em seu estado colapsado. O elemento-peneira expansivel 74 pode ser formado como um envoltório ao redor do tubular biestável 24. Foi descoberto que a imposição de forças de aros de pressão, por sobre a parede de um furo de poço, irá por si só ajudar a estabilizar a formação e reduzir ou eliminar o influxo da areia proveniente das zonas produtoras, mesmo se não for usado elemento-peneira adicional.Yet another application of the bistable tubular 24 is an expandable sand screen, where the bistable cells are sized to act as a sand control screen, or an expandable screen element 74 may be attached to the expandable bistable tubular as shown in Figure 14A in its collapsed state. The expandable screen element 74 may be formed as a wrap around the bistable tubular 24. It has been found that the imposition of pressure ring forces over the wall of a wellbore will in itself help stabilize the formation. and reduce or eliminate the inflow of sand from the producing areas, even if no additional sieve element is used.

Uma outra aplicação do tubular biestável 24 é como uma forração expansivel reforçada, onde a estrutura da célula do tubular biestável expansivel é reforçada com um cimento ou resina 75, como ilustrado na Figura 14B. O cimento ou resina 75 proporciona aumentado suporte estrutural ou isolamento hidráulico da formação. O tubular biestável expansivel 24 também pode ser usado como um sistema de conexão expansivel, para unir comprimentos tradicionais 76A ou 76B da armação, de diferentes diâmetros como ilustrado na Figura 14C. 0 tubular 24 também pode ser usado como uma união de reparo estrutural para proporcionar melhorada resistência das seções já existentes da armação.Another application of the bistable tubular 24 is as a reinforced expandable liner, where the cell structure of the expandable bistable tubular is reinforced with a cement or resin 75, as illustrated in Figure 14B. Cement or resin 75 provides increased structural support or hydraulic insulation of the formation. The expandable bistable tubular 24 can also be used as an expandable connecting system for joining traditional frame lengths 76A or 76B of different diameters as illustrated in Figure 14C. Tubular 24 may also be used as a structural repair joint to provide improved strength of existing sections of the frame.

Uma outra aplicação inclui o uso do tubular biestável expansivel 24 como uma âncora dentro do furo de poço a partir do qual outras ferramentas ou armações podem ser anexadas, ou como uma ferramenta de "pescaria" na qual as características biestáveis são utilizadas para resgatar itens perdidos ou encravados em um furo de poço. O tubular biestável expansível 24 em sua configuração colapsada é inserido dentro de um item perdido 77, e em seguida expandido como indicado pelas setas 78 na Figura 14D. Na configuração expandida, o tubular biestável exerce forças radiais que ajudam no resgate do item perdido. O tubular biestável também pode ser movimentado dentro do poço em sua configuração expandida, posicionado por sobre e colapsado na; direção das setas 79 ao redor do item perdido 77, em uma tentativa de se fixar e resgatá-lo como ilustrado na Figura 14E. Uma vez o item perdido 77 seja agarrado pelo tubular biestável 24, ele pode ser resgatado através do furo de poço 29.Another application includes the use of expandable bistable tubular 24 as an anchor within the wellbore from which other tools or frames can be attached, or as a "fishing" tool in which bistable features are used to rescue lost items. or jammed in a wellbore. The expandable bistable tubular 24 in its collapsed configuration is inserted into a lost item 77, and then expanded as indicated by the arrows 78 in Figure 14D. In the expanded configuration, the bistable tubular exerts radial forces that assist in salvaging the lost item. The bistable tubular can also be moved into the well in its expanded configuration, positioned over and collapsed into; direction of the arrows 79 around the lost item 77 in an attempt to secure and rescue it as illustrated in Figure 14E. Once the lost item 77 is grasped by the bistable tubular 24, it can be rescued through wellbore 29.

Os tubulares biestáveis acima descritos podem ser feitos de uma variedade de modos tais como: cortando moldes apropriadamente configurados, ao longo da parede de uma tubulação tubular, criando desse modo um dispositivo biestável expansível em seu estado colapsado; cortando moldes na forma de uma tubulação tubular, criando desse modo um dispositivo biestável expansível em seu estado expandido, e em seguida comprimindo o dispositivo na forma de seu estado colapsado; cortando moldes apropriados ao longo de uma folha do material, enrolando o material na forma de uma configuração tubular e unindo as pontas para formar um dispositivo biestável expansivel em seu estado colapsado; ou cortando moldes na forma de uma folha do material, enrolando o material na forma de uma configuração tubular, unindo as pontas adjacentes para formar um dispositivo biestável expansivel em seu estado expandido e em seguida comprimindo o dispositivo até seu estado colapsado.The bistable tubulars described above may be made in a variety of ways such as: by cutting appropriately configured molds along the wall of a tubular tubing, thereby creating a collapsible bistable device in its collapsed state; cutting molds in the form of a tubular tubing, thereby creating a expandable bistable device in its expanded state, and then compressing the device in the form of its collapsed state; cutting appropriate molds along a sheet of material, rolling the material into a tubular configuration and joining the ends together to form a collapsible expandable device in its collapsed state; or cutting molds in the form of a sheet of material by rolling the material in a tubular configuration, joining adjacent ends to form a expandable bistable device in its expanded state and then compressing the device to its collapsed state.

Os materiais de construção para os tubulares biestáveis expansiveis podem incluir aqueles tipicamente usados na indústria de petróleo e de gás, tais como o aço inoxidável. Eles podem também ser feitos de ligas especiais (tais como monel, inconel, hastelloy ou ligas à base de tungstênio) se a aplicação requerer.Construction materials for expandable bistable tubulars may include those typically used in the oil and gas industry, such as stainless steel. They can also be made of special alloys (such as monel, inconel, hastelloy or tungsten based alloys) if application requires.

As configurações mostradas para o tubular biestável 24 são ilustrativas da operação de uma célula biestável básica. Outras configurações podem ser adequadas, mas o conceito apresentado é também válido para essas outras geometrias. A Figura 15 ilustra uma tubulação expansivel 80 formada por células biestáveis 82. A tubulação 80 define uma parte delgada 84 (melhor observada na Figura 15) que pode estar na forma de uma abertura, como mostrado, de um achatamento, ou de um outro adelgaçamento de uma parte da tubulação 80. A parte delgada 84 se prolonga geralmente longitudinalmente e pode ser linear, helicoidal, ou seguir outros modelos de trajetos. Em uma modalidade, a parte delgada se prolonga desde uma ponta da tubulação até a outra, para proporcionar um trajeto da linha de comunicação 84 para a tubulação 80. Em uma tal modalidade, uma linha de comunicação 86 pode passar através do trajeto da linha de comunicação 84 ao longo da tubulação 80. Desse modo, a linha de comunicação 86 permanece dentro do diâmetro externo geral da tubulação 80 ou se prolonga apenas ligeiramente para fora desse diâmetro. Embora a tubulação seja mostrada com uma parte delgada 84, ela pode incluir uma pluralidade, que são ; espaçadas em torno da circunferência da tubulação 80. A parte delgada 84 pode se usada para alojar um conduto (não mostrado) através do qual as linhas de comunicação 86 passam ou é usado para o transporte de fluidos ou outros materiais, tais como misturas de fluidos e sólidos.The configurations shown for the bistable tubular 24 are illustrative of the operation of a basic bistable cell. Other configurations may be appropriate, but the concept presented is also valid for these other geometries. Figure 15 illustrates an expandable tubing 80 formed of bistable cells 82. Tubing 80 defines a slender portion 84 (best seen in Figure 15) which may be in the form of an opening, as shown, of a flattening or other thinning of a pipe portion 80. The thin portion 84 extends generally longitudinally and may be linear, helical, or follow other path patterns. In one embodiment, the thin portion extends from one end of the pipe to the other to provide a path from the communication line 84 to the pipe 80. In such an embodiment, a communication line 86 may pass through the path of the communication line. communication 84 along the pipe 80. Thus, the communication line 86 remains within the overall outside diameter of the pipe 80 or extends only slightly out of that diameter. Although the tubing is shown with a thin portion 84, it may include a plurality, which are; spaced around the circumference of the pipe 80. The thin portion 84 can be used to house a conduit (not shown) through which the communication lines 86 pass or is used to transport fluids or other materials such as fluid mixtures. and solids.

Como aqui usado, o termo "linha de comunicação" se refere a qualquer tipo de linha de comunicação, tal como elétrica, hidráulica, fibra ótica, ou combinações desses, e similares. A Figura 15A ilustra uma parte delgada 84 de exemplo, projetada para receber um dispositivo 88. Como no posicionamento do cabo, o dispositivo 88 é pelo menos parcialmente alojado na parte delgada da tubulação 80, de modo que a extensão até a qual ela se prolonga além do diâmetro externo da tubulação 80 é diminuída. Exemplos de certas modalidades alternativas de dispositivos 88 são dispositivos elétricos, dispositivos de avaliação, medidores, calibradores, e sensores. Exemplos mais específicos compreendem válvulas, dispositivos de coleta de amostra, um dispositivo usado em acabamento inteligente ou esperto de poço, sensores de temperatura, sensores de pressão, dispositivos de controle de fluxo, dispositivos de avaliação da taxa de fluxo, equipamentos de avaliação da relação petróleo/água/gás, detectores de escamas, equipamentos sensores (por exemplo, sensores de vibração), sensores de detecção de areia, sensores de detecção de água,: registradores de dados, sensores de viscosidade, sensores de densidade, sensores de ponto de bolha, sensores de composição, sensores e dispositivos de ordenação de resistividades, sensores e dispositivos acústicos, outros dispositivos de telemetria, sensores de infravermelho próximo, detectores de raios gama, detectores de H2S, detectores de CO2, unidades de memória de fundo de poço, controladores de fundo de poço. Exemplos de medições que os dispositivos poderíam realizar são taxa de pressão, pressão, temperatura, pressão diferencial, densidade, quantidades relativas de líquido, gás, e sólidos, estancamento de água, relação petróleo-água, e outras medições.As used herein, the term "communication line" refers to any type of communication line, such as electrical, hydraulic, optical fiber, or combinations thereof, and the like. Figure 15A illustrates an example thin portion 84 designed to receive a device 88. As with cable positioning, device 88 is at least partially housed in the thin portion of tubing 80, so that the extent to which it extends In addition the outside diameter of the pipe 80 is decreased. Examples of certain alternative embodiments of devices 88 are electrical devices, rating devices, meters, calibrators, and sensors. More specific examples include valves, sample collection devices, a device used for smart or smart well finishing, temperature sensors, pressure sensors, flow control devices, flow rate rating devices, ratio rating equipment. oil / water / gas, scale detectors, sensing equipment (eg vibration sensors), sand detection sensors, water detection sensors: data loggers, viscosity sensors, density sensors, point sensors bubble, compositing sensors, resistivity sorting sensors and devices, acoustic sensors and devices, other telemetry devices, near infrared sensors, gamma ray detectors, H2S detectors, CO2 detectors, downhole memory units, downhole controllers. Examples of measurements that devices could perform are pressure rate, pressure, temperature, differential pressure, density, relative amounts of liquid, gas, and solids, water tightness, oil-water ratio, and other measurements.

Como mostrado na figura, o dispositivo 88 pode ser exposto a um fluido na parte interna e externamente à tubulação 80 através das aberturas formadas pelas células 82. Assim, a parte delgada 84 pode fazer ponte entre as aberturas bem como as ligações 21, 22 das células 82. Note também que a linha de comunicação 86 e o trajeto associado à linha de comunicação 84 podem se prolongar uma parte do comprimento da tubulação 80 em certos projetos alternativos. Por exemplo, se um dispositivo 88 é posicionado de modo intermediário às pontas da tubulação 80, o caminho de passagem da linha 84 pode apenas necessitar se prolongar de : uma ponta da tubulação até a posição do dispositivo 80. A Figura 16 ilustra uma tubulação expansivel 80 formada de células biestáveis 82 possuindo contrafortes finos 21 e contrafortes grossos 22. Pelo menos um dos contrafortes grossos (identificados como 90) é relativamente mais largo que os outros contrafortes da tubulação 80. O contraforte mais largo 90 pode ser usado para vários propósitos tais como o roteamento das linhas de comunicação, incluindo cabos, ou dispositivos, tais como a ordenação de sensores.As shown in the figure, the device 88 may be exposed to a fluid internally and externally to the pipe 80 through the openings formed by the cells 82. Thus, the thin portion 84 may bridge the openings as well as the connections 21, 22 of the Note also that communication line 86 and the path associated with communication line 84 may extend a portion of the length of tubing 80 in certain alternative designs. For example, if a device 88 is positioned midway to the ends of the pipe 80, the passage path of line 84 may only need to extend from: one pipe end to the position of the device 80. Figure 16 illustrates an expandable pipe 80 formed from bistable cells 82 having thin buttresses 21 and thick buttresses 22. At least one of the thick buttresses (identified as 90) is relatively wider than the other buttresses in tubing 80. The wider buttress 90 can be used for various purposes such as such as routing communication lines, including cables, or devices, such as ordering sensors.

As Figuras 17A e 17B ilustram uma tubulação 80 possuindo um contraforte 90 que é relativamente mais largo que os demais contrafortes grossos 22. Um caminho de passagem 92, formado no contraforte 90, facilita o posicionamento de uma linha de comunicação no poço e ao longo da tubulação 80, e pode ser usado para outros propósitos. A Figura 17B é uma vista em seção transversal que mostra o caminho de passagem 92. O caminho de passagem 92 é uma modalidade alternativa de um trajeto da linha de comunicação 84. Um caminho de passagem 94 pode ser configurado para geralmente seguir a curvatura do contraforte, por ex., um dos contrafortes grossos 22, como adicionalmente ilustrados nas Figuras 17A e 17B. A Figura 18 ilustra uma parte delgada 84 possuindo um projeto de encaixe do tipo sambladura com uma abertura relativamente mais estreita. A linha de comunicação 86 é formada tal que ela se ajusta ao longo das aberturas relativamente estreitas, dentro da parte inferior, mais larga, por ex., mediante a inserção de uma borda lateral e em seguida a outra. A linha de comunicação 86 é mantida no lugar devido ao projeto de encaixe do tipo sambladura, como é evidente a partir das figuras. A largura da linha de comunicação 86 é maior que a largura da abertura. Note que a linha de comunicação 86 pode compreender um maço de linhas que podem ser de formas idênticas ou diferentes (por ex. , uma linha elétrica, hidráulica e uma linha de fibra ótica amarradas juntamente). Também, os conectores para conectar tubulações adjacentes podem incorporar uma conexão para as linhas de comunicação.Figures 17A and 17B illustrate a pipe 80 having a buttress 90 which is relatively wider than the other thick buttresses 22. A passageway 92 formed in the buttress 90 facilitates the positioning of a communication line in the well and along the pipe 80, and can be used for other purposes. Figure 17B is a cross-sectional view showing the pathway 92. The pathway 92 is an alternative embodiment of a communication line path 84. A pathway 94 may be configured to generally follow the curvature of the buttress. e.g. one of the thick buttresses 22 as further illustrated in Figures 17A and 17B. Figure 18 illustrates a thin portion 84 having a seam-like locking design with a relatively narrower opening. The communication line 86 is formed such that it fits along the relatively narrow openings within the wider lower part, e.g. by inserting one side edge and then the other. Communication line 86 is held in place due to the samblad-type snap-in design, as is apparent from the figures. The width of the communication line 86 is greater than the width of the opening. Note that communication line 86 may comprise a bundle of lines that may be of identical or different shapes (e.g., a power line, a hydraulic line and a fiber optic line tied together). Also, connectors for connecting adjacent pipes may incorporate a connection for communication lines.

Note que o caminho de passagem da linha de comunicação 84 pode ser usado em conjunto com outros tipos de tubulações expansíveis, tais como aquelas do tipo da forração dotada de aberturas revelada na Patente U.S. No. 5.366.012, editada em 22 de novembro de 1994 para Lohbeck, dos tipos de tubulação dobrada, da Patente U.S. No. 3.489.220, editada em 13 de janeiro de 1970, para Kinley, a Patente U.S. No. 5.337.823, editada em 16 de agosto de 1994, para Nobileau, a Patente U.S. No. 3.203.451, editada em 31 de agosto de 1965 para Vincent.Note that the path of communication line 84 may be used in conjunction with other types of expandable pipelines, such as those of the vented liner type disclosed in US Patent No. 5,366,012, issued November 22, 1994. for Lohbeck, of bent tubing types, from US Patent No. 3,489,220, issued January 13, 1970, to Kinley, US Patent No. 5,337,823, issued August 16, 1994, to Nobileau, US Patent No. 3,203,451, issued August 31, 1965 to Vincent.

As modalidades particulares aqui reveladas são apenas ilustrativas, na medida em que a invenção pode ser modificada e praticada de modos diferentes, mas equivalentes, evidentes para aqueles com habilidade na técnica, tendo os proveitos das orientações aqui expostas. Além disso, não são pretendidas limitações aos detalhes de construção ou de projeto aqui mostrados, exceto aos descritos nas reivindicações abaixo. É desse modo evidente, que as modalidades particulares reveladas acima podem ser alteradas ou modificadas, e todas s tais variações são consideradas inseridas no escopo e espirito da invenção. Conseqüentemente, a proteção aqui objetivada é como a apresentada nas reivindicações abaixo.The particular embodiments disclosed herein are illustrative only in that the invention may be modified and practiced in different but equivalent manners evident to those skilled in the art having the benefit of the guidance set forth herein. In addition, no limitations on the construction or design details shown herein are intended except as described in the claims below. It is thus evident that the particular embodiments disclosed above may be altered or modified, and all such variations are considered to be within the scope and spirit of the invention. Accordingly, the protection objectified herein is as set forth in the claims below.

Claims

1. EQUIPAMENTO PARA USO EM UM FURO DE POÇO, caracterizado pelo fato de que compreende: um dispositivo biestável expansível 124) configurado para se desdobrar muito proximamente da parede de um poço, o dispositivo biestável expansível{24) possuindo uma pluralidade de células biestáveis(23) arranjadas em uma forma geralmente tubular, a pluralidade de células biestáveis{23) sendo estável em uma configuração colapsada e em uma configuração expandida.1. EQUIPMENT FOR USE IN A WELL HOUSE, characterized in that it comprises: an expandable bistable device 124) configured to unfold very closely to the wall of a well, the expandable bistable device (24) having a plurality of bistable cells ( 23) arranged in a generally tubular form, the plurality of bistable cells (23) being stable in a collapsed configuration and an expanded configuration.

2. Equipamento, de acordo com a reivindicação I, caracterizado pelo fato de que cada célula biestável (23) compreende pelo menos dois componentes alongados (21, 22), conectados um ao outro.Equipment according to Claim I, characterized in that each bistable cell (23) comprises at least two elongate components (21, 22) connected to each other.

3. Equipamento, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a configuração colapsada é uma primeira configuração geralmente tubular e a configuração expandida é uma segunda configuração geralmente tubular, possuindo um diâmetro maior que o da primeira configuração geralmente tubular.Equipment according to claim 2, characterized in that the collapsed configuration is a first generally tubular configuration and the expanded configuration is a second generally tubular configuration having a larger diameter than the first generally tubular configuration.

4. Equipamento, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende um dispositivo transportador{31) capaz de transportar o dispositivo biestável expansível (.24 ) até uma posição desejada, no furo do poço(29).Equipment according to claim 3, characterized in that it further comprises a conveyor device (31) capable of transporting the expandable bistable device (.24) to a desired position in the well bore (29).

5. Equipamento, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o equipamento adicionalmente compreende um dispositivo de desdobramento (33} capaz de iniciar a expansão do dispositivo biestãvel expansivel |24) a partir de sua primeira configuração geralmente tubular até sua segunda configuração geralmente tubular,Equipment according to claim 4, characterized in that the equipment additionally comprises an unfolding device (33} capable of initiating expansion of the expandable bistable device (24) from its first generally tubular configuration to its second one. usually tubular configuration,

6. Equipamento, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que cada célula compreende um primeiro componente{21) e um segundo componente{22}, o primeiro componente e o segundo componente cada um compreendendo um ponto médio & duas pontas, e onde adicionalmente o primeiro componente é mais flexível que o segundo componente.Equipment according to claim 4, characterized in that each cell comprises a first component (21) and a second component (22), the first component and the second component each comprising a midpoint & two tips, and where additionally the first component is more flexible than the second component.

7. Equipamento, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que os componentes primeiro e segundo estão mecanicamente conectados tal que o segundo componente impede a deformação do primeiro componente,Equipment according to claim 6, characterized in that the first and second components are mechanically connected such that the second component prevents deformation of the first component;

8. Equipamento, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o primeiro componente possui duas posições estáveis, a primeira posição estável sendo onde o ponto médio do primeiro componente é adjacente ao ponto médio do segundo componente, a segunda posição estável sendo onde o ponto médio do primeiro componente é deslocado a partir do ponto médio do segundo componente para formar um espaço entre o ponto médio do primeiro componente e o ponto médio do segundo componente.Equipment according to claim 7, characterized in that the first component has two stable positions, the first stable position being where the midpoint of the first component is adjacent to the midpoint of the second component, the second stable position being where the midpoint of the first component is offset from the midpoint of the second component to form a space between the midpoint of the first component and the midpoint of the second component.

9. Equipamento, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o segundo componente possui uma espessura maior que a do primeiro componente.Equipment according to claim 6, characterized in that the second component has a thickness greater than that of the first component.

10. Equipamento·, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a relação de espessura do segundo componente para o primeiro componente é maior que aproximadamente 3:1.Equipment according to claim 6, characterized in that the thickness ratio of the second component to the first component is greater than approximately 3: 1.

11. Equipamento, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a relação de espessura do segundo componente para o primeiro componente é maior que aproximadamente 6:1.Equipment according to claim 6, characterized in that the thickness ratio of the second component to the first component is greater than approximately 6: 1.

12. Equipamento, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o dispositivo biestável adicionalmente compreende um envoltório(72) anexado na superfície externa do dispositivo biestável.Equipment according to claim 4, characterized in that the bistable device additionally comprises a wrapper (72) attached to the outer surface of the bistable device.

13. Equipamento, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que o envoltório{72) compreende uma tela expansivel{74).Equipment according to claim 12, characterized in that the wrapper (72) comprises an expandable web (74).

14. Equipamento, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o dispositivo biestável adicionalmente compreende um material deformável(26) anexado na superfície externa do dispositivo biestável.Equipment according to claim 4, characterized in that the bistable device additionally comprises a deformable material (26) attached to the outer surface of the bistable device.

15. Equipamento, de acordo com a reivindicação 14, caracferizado pelo fato de que o material deformável (26} compreende ura elastomero.Equipment according to claim 14, characterized in that the deformable material (26) comprises an elastomer.

16. Equipamento, de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o elastomero é selecionado para ser resistente a cru de petróleo, salmoura e a ácidos encontrados nos poços de petróleo e gás.Equipment according to claim 15, characterized in that the elastomer is selected to be resistant to crude oil, brine and acids found in oil and gas wells.

17. Equipamento, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dispositivo biestável em sua segunda configuração geralmente tubular compreende uma pluralidade de diâmetros.Equipment according to claim 1, characterized in that the bistable device in its second generally tubular configuration comprises a plurality of diameters.

18. MÉTODO PARA ESTABELECER UMA SEÇÃO MÂO REVESTIDA DE UM FURO DE POÇO EM UMA FORMAÇÃO SUBTERRÂNEA, caracterizado pelo fato de que compreende: proporcionar um dispositivo biestável expansível (24) possuindo uma forma geralmente tubular que compreende uma pluralidade de células blestáveis{23) ; posicionar o dispositivo biestável em uma posição no furo do poço(29) enquanto em um primeiro estado estável; e expandir radialmente o dispositivo biestável até um segundo estado estável possuindo uma configuração geralmente tubular sem reduzir substancialmente o comprimento axial.A method for establishing a hand-coated section of a well in an underground formation, comprising: providing an expandable bistable device (24) having a generally tubular shape comprising a plurality of blestable cells (23); positioning the bistable device in a well bore position (29) while in a stable first state; and radially expanding the bistable device to a second stable state having a generally tubular configuration without substantially reducing the axial length.

19. Método, de acordo cora a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende anexar um envoltório £72) na superfície externa do dispositivo biestável.A method according to claim 18, further comprising attaching a wrapper (72) to the outer surface of the bistable device.

20. Método, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que anexar compreende a anexação de uma tela expansivel{74).Method according to claim 19, characterized in that the attachment comprises the attachment of an expandable screen (74).

21. Método, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende aplicar ura material deformável{26) na superfície externa do dispositivo biestável.A method according to claim 18, further comprising applying a deformable material (26) to the outer surface of the bistable device.

22. Método, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que aplicar compreende a aplicação de um material elastomérico.Method according to claim 21, characterized in that the application comprises the application of an elastomeric material.

23. Método, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que expandir radialmente compreende a expansão do dispositivo biestável até uma pluralidade de diâmetros finais.A method according to claim 18, characterized in that radially expanding comprises expanding the bistable device to a plurality of end diameters.

24. MÉTODO PARA A INSTALAÇÃO DE FQRRAÇÕES DENTRO DE ÜM TUBULAR LOCALIZADO EM UM FURO DE POÇO, caracterizado pelo fato de que compreende: formar um dispositivo biestável expansivel{24) com uma pluralidade de células biestáveis{23) , o dispositivo biestável expansivel(24} possuindo uma forma geralmente tubular; envolver o dispositivo biestável expans1vel{24) com um elemento de forração{38) expansivel anexado a uma superfície externa do dispositivo biestável; posicionar o dispositivo biestável em uma posição dentro do tubular enquanto em um estado estável; e expandir o dispositivo biestável expansivel (24} na forma de um segundo estado estável para sustentar o elemento de forração{38) contra um diâmetro interno do tubular.Method for the installation of fractions within a ¼m tube located in a well, characterized in that it comprises: forming an expandable bistable device (24) with a plurality of bistable cells (23), the expandable bistable device (24). } having a generally tubular shape: wrapping the expandable bistable device (24) with an expandable liner (38) attached to an external surface of the bistable device; position the bistable device in a position within the tubular while in a stable state; and expanding the expandable bistable device (24} into a second stable state for holding the liner (38) against an inner diameter of the tubular.

25. Método, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende o posicionamento' de múltiplos dispositivos biestáveis no furo do poço(29) de um modo tal que, as pontas dos dispositivos biestáveis adjacentes, se sobreponham e formem uma continuação do elemento de forraçãoí38), contra o diâmetro interno do tubular.A method according to claim 24, characterized in that it further comprises positioning multiple bistable devices in the well bore (29) such that the tips of the adjacent bistable devices overlap and form one another. continuation of the liner element38) against the inside diameter of the tubular.

26. Método, de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende criar cada célula biestável(23} com um contraforte delgado{21) conectado a um contraforte grosso(22).Method according to claim 24, characterized in that it further comprises creating each bistable cell (23} with a thin buttress (21) connected to a thick buttress (22).

27. MÉTODO PARA FACILITAR O USO DE UM FURO DE POÇO, caracterizado pelo fato de que compreende: inibir o influxo de areia para dentro de um furo de poço, onde inibir compreende: posicionar um dispositivo biestável em uma posição desejada em um furo de poço; e expandir o dispositivo biestável pelo menos parcialmente ao longo de uma faixa nâo estável em direção a um estado estável até que o dispositivo biestável seja capaz de exercer forças de aros de pressão contra o furo do poço{29) .27. METHOD TO EASILY USE A WELL HOLE, characterized in that it comprises: inhibiting the inflow of sand into a wellbore, where inhibiting comprises: positioning a bistable device in a desired position in a wellbore ; and expanding the bistable device at least partially along an unstable strip toward a stable state until the bistable device is capable of exerting pressure ring forces against the well bore (29).

28. Método, de acordo com a reivindicação 27, caracterizado pelo fato· de que adicionalmente compreende anexar um envoltório{72) a uma superfície externa do componente biestávei.A method according to claim 27, characterized in that it further comprises attaching a wrapper (72) to an outer surface of the bistable component.

29. Método, de acordo com a reivindicação 28, caracterizado pelo fato de que anexar compreende a anexação de uma peneira expansivel.Method according to claim 28, characterized in that the attachment comprises the attachment of an expandable screen.

30. MÉTODO PARA FACILITAR O USO DE UM FURO DE POÇO, caracterizado pelo fato de que compreende; isolar uma parte de um furo de poço com um elemento de forração{38) formado por um dispositivo biestávei expansivel(24) possuindo uma forma geralmente tubular formado por uma pluralidade de células biestáveis(23) que permitem ao dispositivo biestávei expansivel(24} ser seletivamente atuado entre um estado contraído e um estado expandido.30. METHOD FOR EASY USE OF A WELL HOLE, characterized by the fact that it comprises; isolating a portion of a well bore with a lining member (38) formed by an expandable bistable device (24) having a generally tubular shape formed by a plurality of bistable cells (23) allowing the expandable bistable device (24} to be selectively actuated between a contracted state and an expanded state.

31. MÉTODO DE VEDAR UMA PARTE DE UM FURO DE POÇO TUBULAR, caracterizado pelo fato de que compreende; posicionar um dispositivo biestávei dentro de um furo de poço tubular de modo adjacente à zona a ser vedada; e expandir o dispositivo biestávei contra o furo de poço tubular mediante o movimento do dispositivo biestávei a partis de um estado contraído em direção a um estado estável expandido.31. Method of sealing a part of a pipe well, characterized in that it comprises; positioning a bistable device within a tubular well bore adjacent to the zone to be sealed; and expanding the bistable device against the tubular well bore by moving the bistable device from a contracted state toward an expanded stable state.

32. EQUIPAMENTO PARA USO EM UM FURO DE POÇO, caracterizado pelo fato de que compreende: um conduto de furo de poço possuindo pelo menos um dispositivo biestável, o dispositivo biestável compreende uma pluralidade de células biestáveis(23), cada célula biestável(23) compreendendo pelo menos dois componentes alongados que são conectados um ao outro em suas pontas, o dispositivo sendo estável em uma primeira configuração geralmente tubular e em uma segunda configuração geralmente tubular, onde a segunda configuração geralmente tubular possui um diâmetro maior que o da primeira configuração geralmente tubular.32. EQUIPMENT FOR USE IN A WELL HOLE, characterized in that it comprises: a well bore duct having at least one bistable device, the bistable device comprises a plurality of bistable cells (23), each bistable cell (23) comprising at least two elongate components that are connected to one another at their ends, the device being stable in a generally tubular first configuration and a generally tubular second configuration, wherein the second generally tubular configuration has a larger diameter than the first generally configuration. tubular.

33. SISTEMA PARA FACILITAR A COMUNICAÇÃO AO LONGO DE UM FURO DE POÇO, caracterizado pelo fato de que compreende: uma tubulação expansível formada de uma pluralidade de células biestáveis(23) , a tubulação expansível possuindo um caminho de passagem(92) para a linha de comunicação(84).33. A system for facilitating communication over a wellbore, characterized in that it comprises: an expandable pipe formed from a plurality of bistable cells (23), the expandable pipe having a passageway (92) for the line of communication (84).

34. Sistema, de acordo com a reivindicação 33, caracterizado pelo fato de que o caminho de passagem(92) para a linha de comunicação(84) é definido por uma parte delgada(84) ao· longo da tubulação expansível,System according to claim 33, characterized in that the passageway (92) for the communication line (84) is defined by a thin portion (84) along the expandable pipe;

35. FURO DE POÇO TUBULAR, caracterizado pelo fato de que compreende: uma tubulação biestável expansível; e um dispositivo montado na tubulação.35. TUBULAR WELL HOLE, characterized in that it comprises: an expandable bistable pipe; and a pipe-mounted device.

36. Tubulação, de acordo com a reivindicação 35, caracterizado pelo fato de que o dispositivo é selecionado a partir de um dispositivo elétrico, um dispositivo de medição, um medidor, um calibrador, & um sensor.Piping according to Claim 35, characterized in that the device is selected from an electrical device, a measuring device, a meter, a calibrator, & a sensor.

37. MÉTODO DE RGTEAMENTO DE UMA LINHA DE COMUNICAÇÃO EM UM POÇO, caracterizado pelo fato de que compreende; desdobrar uma tubulação expansivel em um poço; rotear pelo menos uma parte de uma linha de comunicação{84) adjacente à pelo menos uma parte da tubulação expansivel; e expandir a tubulação expansivel.37. METHOD OF PROCESSING A COMMUNICATION LINE IN A WELL, characterized by the fact that it comprises; unfold an expandable pipe into a well; routing at least a portion of a communication line (84) adjacent to at least a portion of the expandable tubing; and expand the expandable tubing.

38. Método, de acordo com a reivindicação 37, caracterizado pelo fato de que desdobrar compreende movimentar uma tubulação expansivel formada de células biestáveis(23) contra um poço.Method according to claim 37, characterized in that unfolding comprises moving an expandable tubing formed of bistable cells (23) against a well.

39. Método, de acordo com a reivindicação 37, caracterizado pelo fato de que rotear compreende o roteamento de um cabo ao longo de um exterior da tubulação expansivel.Method according to claim 37, characterized in that routing comprises routing a cable along an expandable pipe exterior.

40. Método, de acordo com a reivindicação 38, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende anexar a linha de comunicação(84} na tubulação expansivel à medida que a tubulação expansivel é desdobrada no poço,A method according to claim 38, characterized in that it further comprises attaching the communication line (84} to the expandable pipe as the expandable pipe is deployed in the well,

41. Método, de acordo com a reivindicação 38, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende formar um caminho de passagem{92) para a linha de comunicação{84) na tubulação expansível para receber a linha de comunicação{84).Method according to claim 38, characterized in that it further comprises forming a passageway (92) for the communication line (84) in the expandable pipe to receive the communication line (84).

42. Método, de acordo com a reivindicação 41, caracterizado pelo fato de que formar significa a formação de uma linha de comunicaçãoí84) ao longo de um. contraforte grosso(22) formado entre uma pluralidade de células biestáveis(23) .Method according to claim 41, characterized in that forming means the formation of a communication line (84) along one. thick buttress (22) formed between a plurality of bistable cells (23).

43. Método, de acordo com a reivindicação 38, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende prover um dispositivo(80) anexado na tubulação.A method according to claim 38, further comprising providing a device (80) attached to the pipe.

44. Método, de acordo com a reivindicação 43, caracterizado pelo fato de que prover compreende anexar um sensor.Method according to claim 43, characterized in that it comprises attaching a sensor.

45. Método, de acordo com a reivindicação 43, caracterizado pelo fato de que prover compreende anexar um instrumento.A method according to claim 43, characterized in that it comprises attaching an instrument.