BR0209438B1 - suportes rotacionais para chapeletas de controladores preventivos de explosão. - Google Patents

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para: "SUPORTESROTACIONAIS PARA CHAPELETAS DE CONTROLADORES PREVENTIVOS DEEXPLOSÃO".

Antecedentes da InvençãoCampo da Invenção

A invenção se refere, de um modo geral, acontroladores preventivos de explosão usados na indústriade petróleo e gás. Especificamente, a invenção se refere aum controlador preventivo de explosão com um novo mecanismode fixação de chapeleta.Técnica Anterior

O controle do poço é um aspecto importante daexploração de petróleo e gás. Quando da perfuração de umpoço, por exemplo, em aplicações de exploração de petróleoe gás, dispositivos devem ser colocados no lugar paraimpedir danos ao pessoal e ao equipamento associado com asatividades de perfuração. Um desses dispositivos decontrole de poço é conhecido como um controlador preventivode explosão (BOP).

Controladores preventivos de explosão são usados, emgeral, para vedar um furo de poço. Por exemplo, aperfuração de poços na exploração de óleo ou gás envolve apenetração de uma variedade de estruturas geológicas desub-superfície, ou "camadas". Cada camada, em geral,compreende uma composição geológica especifica, tal como,por exemplo, xisto, arenito, calcário, etc. Cada camadapode conter fluidos ou gás em diferentes pressões deformação e as pressões de formação aumentam comprofundidade crescente. A pressão no furo de poço é,geralmente, ajustada, pelo menos, para equilibrar a pressãode formação, por exemplo, aumentando uma densidade da lamade perfuração no furo de poço ou aumentando a pressão dabomba na superfície do poço.

Há ocasiões durante operações de perfuração em que umfuro de poço pode penetrar em uma camada tendo uma pressãode formação substancialmente maior do que a pressão mantidano furo de poço. Quando isso ocorre, é dito que o poço"tomou um coice". O aumento de pressão associado com ocoice é, em geral, produzido por um influxo de fluidos deformação (que pode ser um liquido, um gás ou uma combinaçãodos mesmos) no furo de poço. O coice da pressãorelativamente alta tende a se propagar de um ponto deentrada no topo do furo de poço (de uma região de altapressão até uma região de baixa pressão). Se for permitidoque o coice alcance a superfície, fluido de perfuração,ferramentas do poço e outras estruturas de perfuração podemser lançadas para fora do poço. Essas "erupções",freqüentemente, resultam em destruição catastrófica doequipamento de perfuração (incluindo, por exemplo, a sondade perfuração) e em dano substancial ou morte do pessoal dasonda.

Por causa do risco de erupções, os controladorespreventivos de explosão são instalados, tipicamente, nasuperfície ou no fundo do mar em instalações de perfuraçãoem águas profundas, de modo que coices podem controladosadequadamente e "circulados para fora" do sistema. Oscontroladores preventivos de explosão podem ser ativadospara vedar, efetivamente, um furo de poço até que medidasativas possam ser tomadas para controlar o coice. Hádiversos tipos de controladores preventivos de explosão, osmais comuns dos quais são controladores preventivos deexplosão anulares e controladores preventivos de explosãodo tipo aríete.

Controladores preventivos de explosão anulares,tipicamente, compreendem "obturadores" elastoméricosanulares que podem ser ativados (por exemplo, inflados)para encapsular tubo de perfuração e ferramentas de poço evedar completamente o furo de poço. Um segundo tipo decontrolador preventivo de explosão é o controladorpreventivo de explosão do tipo aríete. Os controladorespreventivos do tipo aríete compreendem, tipicamente, umcorpo e pelo menos duas chapeletas dispostas opostamente.As chapeletas são, em geral, presas ao corpo em torno desua circunferência, com, por exemplo, parafusos.Alternativamente, as chapeletas podem ser presas ao corpocom uma dobradiça e parafusos de modo que a chapeleta podeser girada para o lado para acesso para manutenção.

0 interior de cada chapeleta é um aríete atuado porpistão. Os aríetes podem ser aríetes de tubo (que, quandoativados, se movem para encaixar e circundar tubo deperfuração e ferramentas de poço para vedar o furo de poço)ou aríetes de cisalhamento (que, quando ativados, se movempara encaixar e cisalhar, fisicamente, qualquer tubo deperfuração ou ferramentas de poço no furo de poço) . Osaríetes, tipicamente, estão localizados opostos um do outroe, se os aríetes de tubo ou aríetes de cisalhamento, osaríetes, tipicamente, vedam contra um outro próximo a umcentro do furo de poço, a fim de vedar completamente o furode poço.

Como com qualquer ferramenta usada na perfuração depoços de petróleo e gás, os controladores preventivos deexplosão podem ser mantidos regularmente. Por exemplo, oscontroladores preventivos de explosão compreendem vedaçõesde alta pressão entre as chapeletas e o corpo do BOP. Asvedações de alta pressão em muitos casos são vedaçõeselastoméricas. AS vedações elastoméricas devem serverificadas regularmente para assegurar que o elastômeronão foi cortado, deformado permanentemente ou deteriorado,por exemplo, através de reação química com o fluido deperfuração no furo de poço. Além disso, freqüentemente, édesejável substituir aríetes de tubo por aríetes decisalhamento, ou vice-versa, para proporcionar opções decontrole de poço diferentes. Portanto, é importante que ocontrolador preventivo de explosão inclua chapeletas quesão facilmente removíveis de modo que componentesinteriores, tais como os aríetes, podem ser acessados emantidos.

O desenvolvimento de controladores preventivos deexplosão que são fáceis de manter é uma tarefa difícil. Porexemplo, como previamente mencionado, chapeletas sãoconectadas, tipicamente, ao corpo do BOP por parafusos ouuma combinação de uma dobradiça e parafusos. Os parafusosdevem ter um alto torque a fim de manter uma vedação entreuma porta de chapeleta e o corpo de BOP. A vedação entre achapeleta e o corpo do BOP é, em geral, uma vedação desuperfície e a vedação deve ser capaz de resistir àspressões muito altas presentes no furo de poço.

Como um resultado, ferramentas e equipamentosespeciais são necessários para instalar e remover as portasde chapeletas e as chapeletas de modo que o interior docorpo do BOP pode ser acessado. 0 tempo requerido parainstalar e remover os parafusos que ligam as portas dechapeleta ao corpo do BOP resulta em tempo parado da sonda,o que é caro e ineficiente. Além disso, parafusossubstancialmente grandes e um "círculo de parafuso" quasecompleto em torno da circunferência da porta de chapeletasão, em geral, requeridos para proporcionar forçasuficiente para manter a porta da chapeleta contra o corpodo BOP. 0 tamanho dos parafusos e o círculo de parafusopodem aumentar uma "altura de pilha" do BOP. É práticacomum operar uma "pilha" de BOPs (onde diversos BOPs sãoinstalados em uma relação vertical) e uma altura de pilhaminimizada é desejável em operações de perfuração.

Diversas tentativas têm sido feitas para reduzir aaltura da pilha e o tempo requerido para acessar o interiordo BOP. A patente norte-americana no. 5.655.745, emitidapara Morril, mostra um transportador de vedação de pressãoenergizado, que elimina a vedação de superfície entre aporta da chapeleta e o corpo do BOP. 0 BOP mostrado napatente '745 permite o uso de menos parafusos, menores, emmenos do que um círculo de parafuso completo para prender achapeleta ao corpo. Além disso, a patente '745 mostra queuma dobradiça pode ser usada em lugar de pelo menos algunsdos parafusos.A patente norte-americana no. 5.897.094, emitida paraBrugman e outro, divulga uma conexão de porta de BOPaperfeiçoada que inclui barras conectoras inferiores paraprender chapeletas ao BOP. A conexão de porta de BOPaperfeiçoada da patente '094 não usa parafusos para prenderas chapeletas ao BOP e divulga um desenho que procuraminimizar uma altura de pilha do BOP.

Sumário da Invenção

Em um aspecto, a invenção compreende um suportegirável para uma chapeleta de controlador preventivo deexplosão. 0 suporte girável compreende uma barra demontagem deslizante deslizavelmente acoplada a um corpo docontrolador preventivo de explosão e adaptada para se moverao longo de um eixo de uma abertura lateral do corpo. Umaconexão rotativa é acoplada à barra de montagem e àchapeleta, de modo que a conexão rotativa permite que achapeleta gire quando a chapeleta está desencaixada docorpo do controlador preventivo de explosão.

Em um outro aspecto, a invenção compreende um suportegirável para uma chapeleta de controlador preventivo deexplosão compreendendo pelo menos uma haste acoplada a umcorpo do controlador preventivo de explosão. Uma barra demontagem deslizante é acoplada deslizavelmente a pelo menosuma haste e está adaptada para se mover ao longo de um eixode uma abertura lateral do corpo do controlador preventivode explosão. Uma conexão rotativa é acoplada à barra demontagem deslizante e a conexão rotativa está adaptada parapermitir rotação da chapeleta, quando a chapeleta édesencaixada do corpo do controlador preventivo deexplosão.

Em outro aspecto, a invenção compreende um método paraacessar um aríete preso cooperativamente a uma chapeleta deum controlador preventivo de explosão. 0 método compreendeo desencaixe da chapeleta do controlador preventivo deexplosão e o deslizamento da chapeleta axialmente paralonge do corpo em uma direção paralela a um eixo de umaabertura lateral do corpo. A chapeleta é girada, então, comrelação ao corpo em torno de um eixo rotacional dachapeleta, que intersecta uma linha central axial dachapeleta e o aríete é acessado verticalmente.

Outros aspectos e vantagens da invenção serãoevidentes da descrição seguinte e das reivindicaçõesanexas.

Breve Descrição dos Desenhos

A figura 1 mostra um corte parcial e vista explodidade um controlador preventivo de explosão compreendendo umaconcretização da invenção.A figura 2 mostra uma vista ampliada de uma porção daconcretização mostrada na figura 1.

A figura 3 mostra uma concretização de um dispositivode deslocamento de trava radial.

A figura 4 mostra outra concretização de umdispositivo de deslocamento de trava r adiai.

A figura 5 mostra uma concretização da invenção ondeuma trava radial é presa com pinos a uma porção de umachapeleta.

A figura 6 mostra uma concretização de uma travaradial compreendendo duas metades.

A figura 7 mostra uma concretização de uma travaradial compreendendo quatro segmentos.

A figura 8 mostra uma concretização de uma travaradial compreendendo uma pluralidade de segmentos.

A figura 9 mostra uma concretização de uma travaradial de serpentina entalhada.

A figura 10 mostra uma concretização de um mecanismode travamento usado em uma concretização da invenção.

A figura 11 mostra uma concretização de um mecanismode travamento usado em uma concretização da invenção.

A figura 12 mostra uma concretização de um mecanismode travamento usado em uma concretização da invenção.A figura 13 mostra uma concretização de uma vedação dealta pressão usada em uma concretização da invenção.

A figura 14 mostra uma concretização de uma vedação dealta pressão usada em uma concretização da invenção.

A figura 15 mostra uma concretização de uma vedação dealta pressão usada em uma concretização da invenção.

A figura 16 mostra uma concretização de uma vedação dealta pressão usada em uma concretização da invenção.

A figura 17 mostra uma concretização de uma vedação dealta pressão usada em uma concretização da invenção.

A figura 18 mostra uma concretização da invenção emque uma trava radial é disposta em uma reentrância em umapassagem lateral de um corpo de BOP.

A figura 19 mostra uma concretização de uma travaradial compreendendo duas metades.

A figura 2 0 mostra uma concretização de uma travaradial compreendendo quatro segmentos.

A figura 21 mostra uma concretização de uma travaradial compreendendo uma pluralidade de entalhes.

A figura 22 mostra uma concretização de uma travaradial compreendendo entalhes graduados.

A figura 23 mostra uma vista em perspectiva lateral deuma concretização de um suporte deslizante giratório usadoem uma concretização da invenção.A figura 24 mostra uma vista em perspectiva frontal deuma concretização de um suporte deslizante giratório usadoem uma concretização da invenção.

A figura 25 mostra uma vista em perspectiva de topo deuma concretização de um suporte deslizante giratório usadoem uma concretização da invenção.Descrição Detalhada

Uma concretização da invenção é mostrada na figura 1,um controlador preventivo de explosão (BOP) do tipo aríete10 compreende um corpo de BOP 12 e conjuntos de chapeletasdispostas opostamente 14. 0 corpo de BOP 12 aindacompreende acoplamentos 16 (que pode ser, por exemplo,flanges) em uma superfície superior e uma superfícieinferior do corpo de BOP 12 para acoplamento do BOP 10 a,por exemplo, outro BOP ou a outra ferramenta de poço. 0corpo de BOP 12 compreende um furo interno 18 através delepara a passagem de fluidos de perfuração, tubo deperfuração, ferramentas de poço e semelhantes usados paraperfurar, por exemplo, um poço de petróleo ou gás. 0 corpode BOP 12 ainda compreende uma pluralidade de passagenslaterais 20 em que cada uma da pluralidade de passagenslaterais 2 0 é, em geral, adaptada para ser acoplada a umconjunto de chapeleta 14.Os conjuntos de chapeletas 14 são acoplados ao corpode BOP 12, tipicamente em pares opostos, conforme mostradona figura 1. Cada conjunto de chapeleta 14 ainda compreendeuma pluralidade de componentes adaptados para vedar oconjunto de chapeleta 14 ao corpo de BOP 12 e ativar umpistão de aríete 22 dentro de cada conjunto de chapeleta14. Os componentes dos conjuntos de chapeleta 14compreendem passagens atravessantes para movimento dopistão de aríete 22.

Cada conjunto de chapeleta 14 compreende, em geral,componentes similares. Embora cada chapeleta 14 seja umaparte separada e distinta do BOP 10, a operação e aestrutura de cada conjunto de chapeleta 14 são similares.Conseqüentemente, a fim de simplificar a descrição daoperação do BOP 10 e dos conjuntos de chapeleta 14, oscomponentes e a operação de um conjunto de chapeleta 14serão descritos em detalhes. Deve ser compreendido que cadaconjunto de chapeleta 14 opera de maneira similar e que,por exemplo, conjuntos de chapeleta 14 opostos,tipicamente, operam de maneira coordenada.

Prosseguindo com a descrição da operação de umconjunto de chapeleta 14, o pistão 22 é adaptado para seracoplado a um aríete, (não mostrado) que pode ser, porexemplo, um aríete de tubo ou um aríete de cisalhamento.Cada pistão de aríete 22 é acoplado a um cilindro atuadorde aríete 24 que é adaptado para deslocar o pistão dearíete 22 axialmente dentro do conjunto de chapeleta 14 emuma direção em geral perpendicular a um eixo do corpo deBOP 12, o eixo do corpo de BOP 12 sendo definido, de ummodo geral, como um eixo vertical do furo interno 18 (queé, geralmente, paralelo com relação a um eixo de furo depoço) . Um aríete (não mostrado) é acoplado, de um modogeral, ao pistão de aríete 22 e, se os aríetes (nãomostrados) são aríetes de cisalhamento, o deslocamentoaxial do pistão de aríete 22, em geral, move o aríete (nãomostrado) para o furo interno 18 e para contato com umaríete correspondente (não mostrado) acoplado a um pistãode aríete 22 em um conjunto de chapeleta 14 disposto em umlado oposto do BOP 10.

Alternativamente, se os aríetes (não mostrados) sãoaríete de tubo, o deslocamento axial do pistão de aríete,geralmente, move o aríete (não mostrado) para o furointerno 18 e para contato com Um abraço, correspondente(não mostrado) e com o tubo de perfuração e/ ou ferramentasde poço presentes no furo de poço. Portanto, a ativação docilindro atuador de aríete 24 desloca o pistão de aríete 22e move o aríete (não mostrado) para uma posição a fim debloquear um fluxo de fluido de perfuração e/ ou formaçãoatravés do furo interno 18 do corpo de BOP 12 e, em assimfazendo, para formar uma vedação de alta pressão, queimpede o fluxo de fluido de passar para dentro ou para forado furo de poço (não mostrado).

O cilindro atuador de aríete 24 ainda compreende umatuador 26, que pode ser, por exemplo, um atuadorhidráulico. Contudo, outros tipos de atuadores sãoconhecidos na técnica e podem ser usados com a invenção.Note que para fins da descrição da invenção, um "fluido"pode ser definido como um gás, um líquido ou uma combinaçãodos mesmos.

Por exemplo, se o aríete (não mostrado) for um aríetede tubo, a ativação do pistão de aríete 22 move o aríete(não mostrado) para posição, a fim de vedar em torno dotubo de perfuração (não mostrado) ou ferramentas de poço(não mostradas) passando através do furo interno 18 nocorpo de BOP 12. Ainda, se o aríete (não mostrado) for u maríete de cisalhamento, a ativação do pistão de aríete 22move o aríete (não mostrado) para posição para cisalharqualquer tubo de perfuração (não mostrado) ou ferramentasde poço (não mostradas) passando através do furo interno 18do corpo de BOP 12 e, portanto, vedar o furo interno 18.Mecanismo de Trava Radial para Acoplamento de Chapeletas aoUm aspecto importante de um BOP 10 é o mecanismo peloqual os conjuntos de chapeleta 14 são vedados ao corpo 12.A figura 1 mostra um mecanismo de trava radial 2 8 que éprojetado para proporcionar uma vedação radial de altapressão entre o conjunto de chapeleta 14 e o corpo de BOP12. Além disso, o mecanismo de trava radial 28 é projetadopara simplificar a manutenção do conjunto de chapeleta 14 edos aríetes (não mostrados) nele posicionados.

Na concretização mostrada nas figuras, as passagenslaterais 20 e outros componentes do BOP 10 projetados paraserem com ele e nele encaixados são mostrados como sendoovais ou substancialmente elípticos na forma. Uma formaoval ou substancialmente elíptica (por exemplo, uma seçãotransversal oval) ajuda a reduzir a altura da pilha do BOP,assim, minimizando peso, material usado e custo. Outrasformas, tais como formas circulares, porém, também sãoadequadas para uso com a invenção. Conseqüentemente, oescopo da invenção não estará limitado às formas dasconcretizações mostradas nas figuras.

O mecanismo de trava radial 2 8 é posicionado dentro doconjunto de chapeleta 14 e dentro da passagem lateral 20 docorpo de BOP 12. Nessa concretização, o mecanismo de travaradial 28 compreende uma vedação de chapeleta 29 dispostaem um corpo de chapeleta 30, uma trava radial 32, umdispositivo de deslocamento de trava radial 34, uma portade chapeleta 36 e atuadores de trava 38. A vedação dechapeleta 29 veda cooperativamente o corpo de chapeleta 30ao corpo de BOP 12 próximo à passagem lateral 20. A vedação de chapeleta 29 compreende uma vedação de alta pressão queimpede fluidos do furo interno 18 do corpo de BOP 12 deescapar através da passagem lateral 20. Váriasconcretizações da vedação de chapeleta 29 serão discutidasem detalhes abaixo.

Quando a vedação de chapeleta 29 é formada entre ocorpo de chapeleta 30 e o corpo de BOP 12, o corpo dechapeleta 30 está em uma posição instalada e estálocalizado próximo ao corpo de BOP 12 e pelo menosparcialmente dentro da passagem lateral 20. Como a vedação de chapeleta 29 é uma vedação de alta pressão, o mecanismode trava radial deve ser forte e capaz de resistir àspressões muito altas presentes no furo interno 18.

A concretização mostrada na figura 1 compreende umnovo mecanismo para travamento do conjunto de chapeleta 14 (e, como um resultado, da vedação de chapeleta 29) nolugar. Fazendo referência à figura 2, a trava radial 32 temum diâmetro interno adaptado para encaixar através de umasuperfície exterior 40 do corpo de chapeleta 30 e deslizarpara uma posição adjacente à extremidade de vedação 45 docorpo de chapeleta 30. A trava radial 32 mostrada na figura2 compreende duas metades separadas por corte central 46.Contudo, a trava radial 32 pode compreender segmentosadicionais e a concretização de dois segmentos mostrada nafigura 2 não é destinada a limitar o escopo da invenção.Concretizações adicionais da transmissão 32 serão descritasem maiores detalhes abaixo.

O dispositivo de deslocamento de trava radial 34também tem um diâmetro interno adaptado para se encaixaratravés da superfície exterior. 40 do corpo de chapeleta 30.Além disso, o dispositivo de deslocamento de trava radial34 ainda compreende uma superfície de cunha 48 em umdiâmetro externo, que é adaptada para se encaixar dentro deum diâmetro interno 50 da trava radial 32. O dispositivo dedeslocamento de trava radial 34 também compreende uma faceinterna 56 que é adaptada para contatar uma superfícieexterna 54 do corpo de BOP 12. Em uma posição instalada, ocorpo de chapeleta 30, a trava radial 32 e o dispositivo dedeslocamento de trava radial 34 são posicionados entre ocorpo de BOP 12 e a porta de chapeleta 36. Uma superfícieinterna 52 da porta de chapeleta 3 6 é adaptada paracontatar a superfície externa 54 do corpo de BOP 12. Noteque o encaixe entre a porta de chapeleta 36 e o corpo deBOP 12 não é fixo (por exemplo, a porta de chapeleta 3 6 nãoé aparafusada ao corpo de BOP 12).

O conjunto de chapeleta 14 é adaptado para encaixar,deslizavelmente, pelo menos uma haste 70 através de umsuporte deslizante giratório 74 (note que as duas hastes 70são mostradas encaixadas deslizavelmente, através dosuporte deslizante giratório 74, com cada conjunto dechapeleta 14 na figura 1) . Como um resultado do encaixedeslizável, o conjunto de chapeleta 14 pode deslizar aolongo das hastes 70. Como será discutido abaixo, o encaixedeslizável permite que o conjunto de chapeleta 14 sejamovido para dentro e para fora de encaixe de travamento evedação com o corpo de BOP 12.

Os atuadores de trava 3 8 são acoplados à porta dechapeleta 3 6 com um acoplamento fixo ou removívelcompreendendo parafusos, adesivos, soldas, conexõesrosqueadas ou mecanismos similares conhecidos na técnica.Os atuadores de trava 3 8 também são acopladoscooperativamente ao dispositivo de deslocamento de travaradial 34 de modo similar. Adicionalmente, o acoplamentoentre os atuadores de trava 38 e o dispositivo dedeslocamento de trava radial 34 pode ser um encaixe decontato simples. Note que a concretização na figura 1mostra dois atuadores de trava 3 8 acoplados a cada porta dechapeleta 36. Contudo, um cilindro atuador de trava simples38 ou uma pluralidade de atuadores de trava 3 8 podem serusados com a invenção. Os atuadores de trava 3 8 mostradossão, em geral, cilindros hidráulicos; porém, outros tiposde atuadores de trava (incluindo, por exemplo, atuadorespneumáticos, motores acionados eletricamente e semelhantes)são conhecidos na técnica e podem ser usados com ainvenção.

Além disso, os atuadores de trava 3 8 também podem seroperados manualmente. Os atuadores de trava 38 mostrados napresente concretização são controlados, tipicamente, porexemplo, através de um sinal elétrico externo, um fluxo defluido hidráulico pressurizado, etc. Como uma alternativa,a trava radial 32 pode ser ativada por meios manuais, taiscomo, por exemplo, uma alavanca, um sistema de alavancas,um dispositivo de atuação rosqueado ou outros meiossimilares conhecidos na técnica. Ainda, se, por exemplo, osatuadores de trava 38 compreenderem cilindros hidráulicos,os cilindros hidráulicos podem ser ativados por uma bombamanula. Conseqüentemente, a ativação manual da trava radial32 está dentro do escopo da invenção.

Uma vista completamente montada 15 do conjunto dechapeleta 14, incluindo o mecanismo de trava radial 28, émostrada na figura 2. Durante operação do mecanismo detrava radial 28, o conjunto de chapeleta 14 é primeiromovido para posição próximo ao corpo de BOP 12 através dedeslizamento do c dispositivo de contato 14 em direção aocorpo de BOP 12 nas hastes 70. Os atuadores de trava 38são, então, ativados de modo que eles desloquem axialmente(em que um eixo de deslocamento corresponde a um eixo dapassagem lateral 20) o dispositivo de deslocamento de travaradial 34 em uma direção para o corpo de BOP 12. À medidaque o dispositivo de deslocamento de trava radial 34 semove axialmente em direção ao corpo de BOP 12, a superfíciede cunha 48 contata o diâmetro interno 50 da trava radial32, assim, movendo a trava radial 32 em uma direçãoradialmente para fora (por exemplo, em direção à superfícieinterna de trava radial 58 da passagem lateral 20) . Quandoa ativação do mecanismo de trava radial 28 está completa,um nariz interno 60 do dispositivo de deslocamento de travaradial 34 está próximo a um ressalto de carga 14 do corpode chapeleta 30 e um perímetro externo 62 da trava radial32 é encaixado, bloqueavelmente, com a superfície internade trava radial 58. Além disso, como será descrito abaixo,a trava radial 32 e a superfície interna de trava radial58, tipicamente, compreendem superfícies em ângulo (refira-se, por exemplo, às superfícies de encaixe descritas nadiscussão das figuras 10 e 11 infra). Quando a trava radial32 encaixa a superfície interna de trava radial 58, assuperfícies em ângulo são projetadas para proporcionar umaforça axial que "puxa" a porta de chapeleta 3 6 em umadireção axialmente para dentro e firmemente contra oexterior do corpo de BOP 12 e, assim, completa o encaixe detravamento do mecanismo de trava radial 28.

Quando a trava radial 32 é presa no lugar pelaativação dos atuadores de trava 38 e o dispositivo dedeslocamento de trava radial 34, o corpo de chapeleta 3 0 eo conjunto de chapeleta 14 são travados axialmente no lugarcom relação ao corpo de BOP 12, sem o uso, por exemplo, deparafusos. Contudo, um mecanismo de travamento manualadicional (não mostrado) também pode ser usado emcombinação com a invenção para assegurar que a trava radial32 permanece fixamente no lugar. Uma vez que a trava radial32 esteja presa no lugar, por exemplo, atuação hidráulica,uma trava manual (não mostrada), tal como um mecanismofixado com pino ou rosqueado, pode ser ativado como umarestrição adicional. 0 mecanismo de trava radial preso 28 éprojetado para sustentar o corpo de chapeleta 14 e,conseqüentemente, a vedação de chapeleta de alta pressão 2 9no lugar. A trava radial 32 e a vedação de chapeleta dealta pressão 29 pode resistir às altas forças geradas pelasaltas pressões presentes dentro do furo interno 18 do corpode BOP 12 por causa do encaixe de travamento entre a travaradial 32 e a superfície interna de trava radial 58 docorpo de BOP 12.

O mecanismo de trava radial 2 8 pode ser desencaixadopela inversão da ativação dos atuadores de trava 3 8 (porexemplo, após a pressão no furo interno 18 ter sidoaliviada). Como um resultado, a invenção compreende ummecanismo de trava radial 28 que inclui um sistema dedesencaixe positivo (por exemplo, os atuadores de trava 38deve ser ativado a fim de desencaixar o mecanismo de travaradial 28).

A superfície de cunha 48 usada para deslocarradialmente a trava radial 32 pode compreender qualquer umade diversas concretizações. Fazendo referência à figura 3,em uma concretização, a superfície de cunha do dispositivode deslocamento de trava radial 34 pode compreender umaetapa de atuação única 80. Em outra concretização mostradana figura 4, a superfície de cunha 48 pode compreender umaetapa de atuação dupla 82. Note que a etapa de atuaçãoúnica (80, na figura 3) geralmente tem um curso de atuaçãomais curto do que a etapa de atuação dupla (82, na figura4). Ainda, um ângulo da etapa de atuação (84, nas figuras 3e 4) é projetado para maximizar uma força de atuação radiale minimizar uma força de atuação linear. Em umaconcretização da invenção, o ângulo da etapa de atuação(84, nas figuras 3 e 4) é aproximadamente 4 5 graus. Emoutra concretização da invenção, o ângulo da etapa deatuação (84, nas figuras 3 e 4) é menor do que 4 5 graus.

Em outra concretização mostrada na figura 5, odispositivo de deslocamento de trava radial 34 aindacompreende uma fenda 90 e pelo menos um pino de retenção 92projetado para manter a trava radial 32 contra o ressaltode carga 44 do corpo de chapeleta 30. Nesta concretização,a trava radial 32 é retida no lugar por pelo menos um pinode retenção 92 e o corpo de chapeleta 3 0 e a trava radial32 são mantidas em uma relação fixa após a trava radial 32ter sido atuada e estar em encaixe de travamento com asuperfície interna de trava radial (58, na figura 2) dapassagem lateral (20, na figura 1).

A trava radial (32, na figura 1) pode compreendertambém qualquer uma de diversas concretizações. A travaradial 32 mostrada na concretização da figura 1 compreendeduas metades radiais em espelho 94, 96, conforme aindamostrado na figura 6. Em outra concretização, conformemostrado na figura 7, uma trava radial 100 pode ser formadade pelo menos dois segmentos substancialmente lineares 102e pelo menos dois segmentos extremos semicirculares 104. Emoutra concretização, conforme mostrado na figura 8, umatrava radial 106 pode ser formada de uma pluralidade dedetentores substancialmente retos 108 e u ma pluralidade dedetentores curvados 110. As concretizações mostradas nasfiguras 7 e 8 compreendem, essencialmente travas radiais100, 106 similares à trava radial (32, nas figuras 1 e 6)da primeira concretização, mas divididas em uma pluralidadede segmentos. As travas radiais 100, 106 poderiam serfabricadas, por exemplo, através da fabricação de uma travaradial sólida e de uma serra cortando, seqüencialmente, atrava radial sólida em dois ou mais segmentos. Contudo,outras técnicas de fabricação são conhecidas no campo epodem ser usadas para fabricar a trava radial.

Em outra concretização mostrada na figura 9, uma travaradial 112 pode ser formada de uma estrutura de serpentinaentalhada 114 similar a uma "correia de serpentina". Atrava radial 112 é formada, por exemplo, como uma peçasólida simples e, então, cortada 117 através de umperímetro interno 113 ou de um perímetro externo 116. Oscortes 117 podem fazer a transeção completamente da travaradial 112 ou podem incluir apenas cortes parciais. Ainda,se os cortes 117 transectam a trava radial 112, ossegmentos individuais podem ser presos a uma banda flexível118 de modo que a trava radial 112 pode ser atuada com umanel de atuação (34, na figura 1) . A banda flexível 118pode compreender um material com um módulo elásticorelativamente baixo (quando comparado, por exemplo, com omódulo elástico dos segmentos individuais) de modo que abanda flexível 118 pode se expandir radialmente em respostaao deslocamento radial produzido pelo dispositivo dedeslocamento de trava radial (34, na figura 1) . A expansãoradial da banda flexível 118 resulta em um encaixe detravamento em ter a trava radial 112 e a superfície internade trava radial (58, na figura 2) do corpo de BOP (12, nafigura 1).

0 encaixe entre a trava radial (32, na figura 1) e asuperfície interna de trava radial (58, na figura 2) podetambém compreender concretizações diferentes. Em umaconcretização, conforme mostrado na figura 10, uma travaradial 120 pode compreender um encaixe de perfil único,incluindo uma superfície radial simples de encaixe detravamento 122. A superfície radial simples de encaixe detravamento 122 é projetada para encaixar, travavelmente,uma superfície de encaixe de BOP (59, na figura 2) formadana superfície interna de trava radial (58, na figura 2) dapassagem lateral (2 0, na figura 1) do corpo de BOP (12, nafigura 1).

As travas radiais descritas nas concretizaçõesreferenciadas são projetadas de modo que a área seccionaltransversal de encaixe entre as superfícies de encaixe detrava radial com as superfícies de encaixe de BOP (59, nafigura 2) é maximizada. A maximização das áreas seccionaistransversais de encaixe assegura que as travas radiaistravam, positivamente, o conjunto de chapeleta (14, nafigura 1) e, como um resultado, a vedação de chapeleta (29,na figura 1) no lugar contra as altas pressões presentes nofuro interno (18, na figura 1) da BOP (10, na figura 1) .Além disso, conforme discutido previamente, ângulos dassuperfícies de encaixe podem ser projetados para produziruma força axial que puxa firmemente a porta de chapeleta(36, na figura 1) contra o corpo de BOP (12, na figura 1) eque em algumas concretizações pode auxiliar na ativação davedação de chapeleta (29, na figura 1).

As travas radiais e as superfícies de encaixedescritas nas concretizações precedentes podem serrevestidas, por exemplo, com materiais de revestimentorígido e/ ou redutores de atrito. Os revestimentos podemajudar a impedir, por exemplo, a descamação e podem impediras travas radiais de aderir ou "ficar suspensas" nassuperfícies de encaixe durante a ativação e/ ou adesativação do mecanismo de trava radial (28, na figura 1).Os revestimentos também podem aumentar a duração das travasradiais e das superfícies de encaixe pela redução do atritoe do desgaste.

Outra concretização do anel de retenção 12 7 é mostradaem 127 na figura 12. A trava radial 127 compreende umapluralidade de cortes de serra 128 e/ ou furos 129 diminuemo momento de inércia do peso e da área da trava radial 127,assim, reduzindo a força de atuação requerida para deslocarradialmente a trava radial 127. A fim de permitir umadeformação elástica da trava radial 127, a trava radial 127pode ser formada de um material tendo um módulo deelasticidade relativamente baixa (quando comparado, porexemplo, com aço). Esses materiais compreendem titânio,berílio, cobre, etc. Além disso, modificações na geometriada trava radial 127, além daquelas referenciadas acima,podem ser feitas, por exemplo, para reduzir ainda mais omomento de inércia de área da trava radial 12 7 e reduzir astensões de curvatura.

AS travas radiais descritas acima são projetadas paraoperar abaixo de um limite elástico dos materiais dos quaiselas são formadas. A operação abaixo do limite elásticoassegura que as travas radiais não se deformarãopermanentemente e, como um resultado da deformaçãopermanente, perda de eficácia. Conseqüentemente, a seleçãode material e da área seccional transversal de encaixe dassuperfícies de encaixe é muito importante para o desenho domecanismo de trava radial (2 8, na figura 1).

Fazendo referência à figura 1, a vedação de chapeleta29 é projetada para resistir âs altas pressões presentes no furo interno 18 do corpo de BOP 12 e, desse modo, impedirfluidos e/ ou gases de passar do furo interno 18 para oexterior do BOP 10. A vedação de chapeleta 29 podecompreender diversas configurações diferentes, conformemostrado na discussão a seguir das figuras 13 a 17. Além disso, as vedações divulgadas na discussão abaixo podem serformadas de uma variedade de materiais. Por exemplo, asvedações podem ser vedações elastoméricas ou vedações nãoelastoméricas (tais como, por exemplo, vedações de metal,vedações de PEEK, etc.). Vedações de metal podem compreender ainda vedações de anel-C de metal com metal e/ou vedações de virola de metal com metal. Ainda, osmecanismos de vedação mostrados abaixo podem incluir umacombinação de tipos de vedação e materiais.Conseqüentemente, o tipo de vedação, número de vedações e o material usado para formar vedações radiais e de face nãodestinadas a limitar a vedação de chapeleta 29.

A concretização na figura 3 compreende uma vedação dechapeleta 130 formada em um perímetro radial 132 de umcorpo de chapeleta 133. A vedação radial 130 aindacompreende dois anéis-0 134 dispostos em ranhuras 136formadas no perímetro radial 132 do corpo de chapeleta 133.Os anéis-0 134 encaixam vedavelmente um perímetro internode vedação 138 da passagem lateral (20, na figura 1) nocorpo de BOP 12. A concretização mostrada na figura 13compreende duas ranhuras 12 6, mas uma ranhura única ou umapluralidade de ranhuras podem ser adequadas para uso com osanéis-0 134. Além disso, embora a concretização mostre doisanéis-0 134, um anel-0 único ou mais de dois anéis-0 podemser usados na invenção.

Em outra concretização mostrada na figura 14, umavedação de chapeleta 14 0 compreende pelo menos duasvedações de obturação 146 (que podem ser, por exemplo,vedações em t, vedações de virola ou vedações vendidas soba marca de comércio e indústria PolyPak7 que é uma marca deParker Hannifin, Inc.) dispostas em ranhuras 148 formadasem um perímetro radial 142 de um corpo de chapeleta 144. Asvedações de obturação 14 6 encaixam vedavelmente umperímetro interno de vedação 150 da passagem lateral (20,na figura 1) do corpo de BOP 12. A concretização mostradana figura 14 completa duas ranhuras 148, mas uma ranhuraúnica ou uma pluralidade de ranhuras pode ser adequada parauso com as vedações de obturação 146. Além disso, embora aconcretização mostre duas vedações de obturação 146, umavedação única ou mais de duas vedações podem ser usadas nainvenção.

Em outra concretização mostrada na figura 15, avedação de chapeleta 152 compreende uma vedação radial 154disposta em uma ranhura 166 formada em um perímetro radial160 de um corpo de chapeleta 162. Além disso, aconcretização compreende uma vedação radial 154 disposta emuma ranhura 166 formada em um perímetro radial 160 de umcorpo de chapeleta 162. Além disso, a concretizaçãocompreende uma vedação de faceamento 156 disposta em umaranhura 164 formada em uma superfície de facecorrespondente 168 do corpo de chapeleta 162. A vedaçãoradial 154 é disposta para encaixar vedavelmente umperímetro interno de vedação 158 da passagem lateral (20,na figura 1) do corpo de BOP 12. A vedação de faceamento156 é adaptada para encaixar vedavelmente uma face exterior170 do corpo de BOP 12. A vedação radial 154 e a vedação defaceamento 156 mostradas na concretização são ambas anéis-0e são dispostas em ranhuras únicas 166, 164. Contudo, umtipo diferente de vedação (tal como, por exemplo, vedaçãode obturação) e mais de uma vedação (disposta em pelo menosuma ranhura) pode ser usado com a invenção.

Em outra concretização mostrada na figura 16, avedação de chapeleta 172 compreende uma vedação radial 174disposta em uma ranhura 178 formada em um transportador devedação 180. 0 transportador de vedação 180 é disposto emuma ranhura 182 formada em um corpo de chapeleta 184 etambém compreende uma vedação de faceamento 176 disposta emuma ranhura 177 formada no transportador de vedação 180. Avedação de faceamento 176 é adaptada para encaixarvedavelmente a superfície de faceamento correspondente 186do corpo de BOP 12 e a vedação radial 174 está adaptadapara encaixar vedavelmente um perímetro interno de vedação188 formado no corpo de chapeleta 184. A vedação dechapeleta 172 também pode compreender um mecanismo deenergização 190, que está adaptado para deslocar otransportador de vedação 180 em direção à superfícieexterior 186 do corpo de BOP 12 de modo a energizar avedação de faceamento 176. 0 mecanismo de energização 190pode compreender, por exemplo, uma mola, uma arruela deempuxo ou uma estrutura similar.

O mecanismo de energização 190 ajuda a assegurar que avedação de faceamento 176 mantém contato positivo e, assim,mantém uma vedação de alta pressão com a superfícieexterior 186 do corpo de BOP 12. Contudo, o mecanismo deenergização 190 não é requerido em todas as concretizações.Por exemplo, o transportador de vedação 180 pode serprojetado de modo que a vedação radial 174 e a vedação defaceamento 176 são ativadas por pressão, sem o auxílio deum mecanismo de energização 190.

Na concretização sem um mecanismo de energização, umdiâmetro e uma espessura axial de um transportador devedação (tal como o transportador de vedação 180 mostradona figura 16) são selecionados de modo que a alta pressãodo primeiro furo interno move o transportador de vedaçãopara a superfície exterior do corpo de BOP. Uma vez quevedação de faceamento encaixa vedavelmente a superfícieexterior, a alta pressão do furo interno faz com que otransportador de vedação se expanda radialmente até a quevedação radial encaixe vedavelmente a ranhura notransportador de vedação. Um desenho similar é divulgado napatente norte-americana no. 5.255.890, emitida para Morrile cedida para o cessionário da presente invenção. A patente'890 descreve claramente a geometria requerida para essetransportador de vedação.

Na concretização mostrada na figura 16, a vedação defaceamento 176 e a vedação radial 174 podem ser, porexemplo, anéis-O, vedações de obturação ou qualquer outravedação de alta pressão conhecida na técnica. Além disso, afigura 16 mostra apenas vedações simples dispostas emranhuras simples. Contudo, mais de uma vedação, mais de umaranhura ou combinação das mesmas podem ser usadas com ainvenção.

Em outra concretização mostrada na figura 17, otransportador de vedação 192, conforme mostrado naconcretização anterior é usado em combinação com umavedação de encosto 194 disposta em uma ranhura 196 em umasuperfície externa 198 de um corpo de chapeleta 200. Avedação de encosto 194 pode ser um anel-O, uma vedação deobturação, uma vedação de metal ou qualquer outra vedaçãode alta pressão conhecida na técnica. A vedação de encosto194 ainda mantém uma vedação de alta pressão, se, porexemplo, houver um vazamento das vedações dispostos notransportador de vedação 192. Note que a concretizaçãomostrada na figura 17 não inclui um mecanismo deenergização.

Vantajosamente, algumas das concretizações de vedaçõesreduzem uma força axial necessária para formar a vedação dechapeleta. As vedações de chapeleta mostradas acima reduzemgrandemente a sensitividade da vedação de chapeleta àflexão da porta através da manutenção de uma compressãoconstante independente da pressão do furo de poço. Osdispositivos de vedação radial também reduzem a área totalem que a pressão do furo de poço atua e, assim, reduz aforça de separação que atua para empurrar a porta dechapeleta para longe do corpo de BOP.

Em outra concretização da trava radial mostrada nafigura 18, o mecanismo de trava radial 22 0 compreende umatrava radial 222 disposta em uma reentrância 224 formada emuma superfície interna 226 de uma passagem lateral 228 deum corpo de BOP 230. A operação do mecanismo de travaradial 220 difere das concretizações descritas acima pelafixação de um corpo de chapeleta 232 e, conseqüentemente,uma porta de chapeleta (não mostrada) e um conjunto dechapeleta (não mostrado), no lugar ser realizada pelaatuação do mecanismo de trava radial 22 0 em direçãoradialmente para dentro.

A estrutura da concretização mostrada na figura 18 ésimilar à estrutura das concretizações descritas acima,exceto quanto à direção de atuação do mecanismo de travaradial 220. Portanto, a discussão da presente concretizaçãoincluirá uma descrição de como o mecanismo de trava radialalternativo 220 difere daqueles mostrados acima. Elementoscomuns das concretizações (tais como, por exemplo, a portade chapeleta 36, as hastes lineares 70, etc,) não serãodescritos mais uma vez em detalhes. Além disso, deve sernotado que a concretização da figura 18 não requer, porexemplo, cilindros atuadores ou um dispositivo dedeslocamento de trava radial (por exemplo, a concretizaçãoda figura 18 não requer um mecanismo de atuação interno).

A atuação da trava radial 222 está em uma direçãoradialmente para dentro. Conseqüentemente, a trava radial222 deve ser acoplada a um mecanismo de atuação que difere,por exemplo, do dispositivo de deslocamento de trava radial(34, na figura 1) e os atuadores de trava (38, na figura1) descritos nas concretizações anteriores. Em umaconcretização da invenção, a trava radial 222 compreendeuma estrutura similar àquelas mostradas nas figuras 6 e 7.

Conforme mostrado na figura 19, metades separadas 236, 238da trava radial 222 podem ser acopladas aos atuadoresposicionados radialmente 240. Quando o corpo de chapeleta232 é movido pra um encaixe de vedação com o corpo de BOP230, os atuadores 240 são ativados para deslocar as metades236, 238 da trava radial 222 em uma direção radialmentepara dentro de modo que a trava radial 222 encaixa umaranhura (244, na figura 8) formada em uma superfícieexterior (246, na figura 18) do corpo de chapeleta (232, nafigura 18). O mecanismo de trava radial (220, na figura 18)trava o corpo de chapeleta (232, na figura 18) e, portanto,a porta de chapeleta (não mostrada) no lugar e energiza avedação de alta pressão (234, na figura 18). Note que avedação de alta pressão (234, na figura 18) pode serformada de qualquer uma das concretizações mostradas acima(como as concretizações descritas com relação Às figuras 13- 17). Além disso, a trava radial 222 e a ranhura 244 podemcompreender superfícies em ângulo (como divulgado nasconcretizações anteriores) que produzem uma força axial queempurra o corpo de chapeleta 232 (e o conjunto de chapeleta(não mostrado) e a porta de chapeleta (não mostrada) ) emdireção ao corpo de BOP 23 0 e ainda assegura um encaixe detravamento positivo.

Além disso, conforme mostrado na figura 20, a travaradial 222 pode compreender mais de duas partes. Se umatrava radial 250 compreende, por exemplo, quatro partes252, 254, 256, 258, um número igual de atuadores 240 (porexemplo, quatro) pode ser usado para atuar a trava radial250. Alternativamente, menos atuadores 240 (por exemplo,menos de quatro na concretização mostrada na figura 20)podem ser usados, se um atuador 24 0 for acoplado, porexemplo, a mais de uma parte 252, 254, 256, 258 da travaradial 250. Os atuadores 240 podem ser atuadoreshidráulicos ou qualquer outro tipo de atuador conhecido natécnica. Além disso, os atuadores 240 podem ser dispostosdentro do corpo de BOP (230, na figura 18) ou podem serposicionados externos ao corpo de BOP (23 0, na figura 18)ou podem ser posicionados na trava radial 250, por exemplo,com ligações mecânicas ou hidráulicas (não mostradas). Emoutra concretização, a trava radial 222 compreende umapluralidade de tarraxas ou detentores (não mostrados) quesão acoplados e ativados por uma pluralidade de atuadores(não mostrados).

Em outra concretização da invenção mostrada na figura21, uma trava radial 270 pode ser formada de um segmentosimples 272. A trava radial 270 é atuada por atuadorescircunferenciais 274 acoplados â trava radial 270 edispostos próximo às extremidades 276, 278 do segmento 272.Quando ativados, os atuadores circunferenciais 274 movem asextremidades 276, 278 do segmento 272 em direção uma daoutra e em uma direção radialmente para dentro, conformemostrado pelas setas na figura 21. A linha tracejada nafigura 21 representa uma superfície interna 277 da travaradial 270 após atuação. A trava radial 2 70, quando atuada,encaixa o corpo de chapeleta (232, na figura 18) de maneirasimilar àquela mostrada na figura 18.

O segmento 272 da trava radial 270 pode ser produzidopela formação de uma pluralidade de entalhes 2 84 próximoaos segmentos extremos 280, 282. Os entalhes 284 podem serprojetados para facilitar a instalação da trava radial 270na reentrância (224, na figura 18) e para aperfeiçoar aflexibilidade para deformação radial da trava radial 270.Os entalhes podem ser de qualquer forma conhecida natécnica. Por exemplo, a figura 22 mostra entalhesretangulares 2 84. Contudo, os entalhes 2 84 podem serformados, de preferência, de maneira que reduzaconcentrações de tensões ou elevadores de tensão nas bordasdos entalhes 284. Por exemplo, se os entalhes 284 sãoformados como formas retangulares, elevadores de tensõespodem se formar nos cantos relativamente abruptos.Conseqüentemente, os entalhes 2 84 podem compreender cantosfiletados (não mostrados) ou, por exemplo, formassubstancialmente trapezoidais (não mostradas) paraminimizar os efeitos de elevadores de tensões.

Além disso, os entalhes 284 podem ser "graduados",conforme mostrado na figura 22, para produzir uma transiçãosubstancialmente suave entre segmentos retos relativamenterijos 286 e segmentos extremos relativamente flexíveis 280,282. A graduação dos entalhes 284 efetua uma transiçãosuave de rigidez que ajuda a impedir elevadores de tensõesno último entalhe (por exemplo, no último entalhe próximoaos segmentos retos 286) .

A trava radial 2 70 pode ser formada de um materialúnico ou de diversos materiais (compreendendo, por exemplo,aço, titânio, berílio, cobre ou combinações e/ ou ligas dosmesmos). Por exemplo, os segmentos extremos curvos 28 0, 2 82podem ser formados de um material que é relativamentecomplacente, quando comparado com um material relativamenterígido formador dos segmentos retos 286 (por exemplo, ossegmentos extremos curvados 280, 282 podem ser formados deum material com um módulo elástico (Ec) que ésubstancialmente menor do que um módulo elástico (Es) dossegmentos retos 286). Independente dos materiais usadospara formar a trava radial 270, a trava radial 270 deve serflexível o bastante para permitir a instalação em umareentrância (224, na figura 18).

Alternativamente, a trava radial 270 da figura 21 podecompreender mais de um segmento (por exemplo, duas metadesou uma pluralidade de segmentos) acoplado e atuado por umapluralidade de atuadores circunferenciais. A trava radial270 pode compreender também uma pluralidade de tarraxas oudetentores acoplados por uma banda flexível. As tarraxaspodem ser separadas por folgas e a distância de separaçãopode ser selecionada para proporcionar uma flexibilidadedesejada para a trava radial 270.

As tarraxas e a banda flexível podem compreenderdiversos materiais. Por exemplo, as tarraxas podem serformadas de um material substancialmente rijo (por exemplo,um material com um módulo de elasticidade relativamentealto), compreendendo, por exemplo, ligas baseadas em aço ouníquel. A banda flexível, em contraste, pode ser formada demateriais tendo um módulo de elasticidade relativamentemenor e compreendendo, por exemplo, ligas de titânio ouformas pultrudadas compreendendo fibra de vidro, fibras decarbono ou materiais compostos das mesmas. Conformedescrito acima, as travas radiais das concretizaçõesmostradas nas figuras 19 - 22 podem ser revestidas, porexemplo, com materiais de faceamento rígido (compreendendo,por exemplo, carboneto de tungstênio, nitreto de boro emateriais similares conhecidos na técnica) ou materiais debaixo atrito (compreendendo, por exemplo,politetrafluoroetileno e materiais similares conhecidos natécnica) para, por exemplo, reduzir o atrito e o desgaste eaperfeiçoar a longevidade das partes. A composição domaterial da trava radial 270 não é destinada a serlimitativa.

As concretizações mostradas nas figuras 19 - 22 podemser vantajosas por causa de um peso reduzido do conjunto dechapeleta e, conseqüentemente, peso global reduzido do BOP.Além disso, há um potencial para retroajuste de BOPsantigos para incluir o mecanismo de trava radial.Suporte Deslizante Giratório para Conjuntos de Chapeletas

Fazendo referência mais uma vez à figura 1, outroaspecto importante da invenção é o suporte deslizantegiratório 74 preso cooperativãmente às hastes 70 e a cadaum dos conjuntos de chapeleta 14. Conforme aqui descritopreviamente, os conjuntos de chapeleta 14 são acoplados aosuporte deslizante giratório 74 é encaixado deslizavelmentecom as hastes 70. O suporte deslizante giratório 74 éadaptado para permitir os conjuntos de chapeleta 14 paragirar próximo às suas linhas centrais axiais de modo que osaríetes (não mostrados) e os componentes interiores deambos os conjuntos de chapeleta 14 e o corpo de BOP 12 podeser acessado para manutenção, para mudar os aríetes, etc.

Uma concretização do suporte deslizante giratório 74 émostrada nas figuras 23 e 24. O suporte deslizantegiratório 74 compreende uma barra de montagem deslizantegiratória 76 e uma placa giratória 78. A barra de montagemdeslizante giratória 76 é presa deslizavelmente às hastes70. A fixação deslizável entre a barra de montagemdeslizante giratória 76 e as hastes 70 pode ser feita, porexemplo, com mancais lineares 87 que são acoplados à barrade montagem deslizante giratória 76. Contudo, outrasfixações deslizáveis conhecidas na técnica podem ser usadascom a invenção para formar a fixação deslizável. Alémdisso, buchas (não mostradas) ou uma combinação de mancaislineares 87 e buchas (não mostradas) põem ser usadas com ainvenção. A placa giratória 78 é presa giravelmente à barrade montagem deslizante giratória e é presa cooperativamentea uma superfície superior 75 do conjunto de chapeleta 14. Afixação cooperativa do suporte deslizante giratório 74 aoconjunto de chapeleta 14 é feita substancialmente em umalinha central axial do conjunto de chapeleta 14.

As hastes 70 são projetadas para serem de comprimentosuficiente para permitir que o conjunto de chapeleta 14desencaixe do corpo de BOP 12 e deslize para longe do corpode BOP 12 até que o aríete (não mostrado) fiquecompletamente fora da passagem lateral 20. Além disso, umponto de fixação 82 onde o suporte deslizante giratório 74é preso cooperativamente à superfície superior 75 doconjunto de chapeleta 14 pode ser otimizado de modo que oponto de fixação 82 fique substancialmente perto do centrode massa reduz a força requerida para girar o conjunto dechapeleta 14 e também reduz a tensão de curvaturaexperimentada pela placa giratória 78.

A placa giratória 78 pode ainda incluir um mancai 85.Por exemplo, o mancai 85 pode ser preso cooperativamente àbarra de montagem deslizante giratória 76 e adaptado pararesistir às cargas radiais e de empuxo geradas pela rotaçãodo conjunto de chapeleta 14. 0 mancai 85 pode compreender,por exemplo, uma combinação de mancai radial e mancai deempuxo (tal como, por exemplo, um mancai de rolamentoafunilado). Alternativamente, o mancai 85 pode compreender,por exemplo, um mancai de rolamento para suportar cargasradiais e uma arruela de empuxo para suportar cargasradiais. Contudo, outros tipos de disposições de mancaissão conhecidas na técnica e podem ser usados com a placagiratória 78.

Quando o aríete (não mostrado) está completamente forada passagem lateral 20, o conjunto de chapeleta 14 podegirar em torno de um eixo rotacional da placa giratória 78de modo que o aríete (não mostrado) e a passagem lateral 20podem ser acessados para manutenção, inspeção esemelhantes. Na concretização mostrada nas figuras 23 e 24,o conjunto de chapeleta inferior 14 é mostrado para sergirado aproximadamente 90 graus com relação ao corpo de BOP12 enquanto o conjunto de chapeleta superior 14 permaneceem encaixe de travamento com o corpo de BOP 12. Um ponto defixação 80 de bloco de aríete é claramente visível.

A figura 25 mostra uma vista de topo do BOP 10 quandoum dos conjuntos de chapeleta 14 foi desencaixado do corpode BOP 12 e girado aproximadamente 90 graus. Conformemostrado, o ponto de fixação 80 de bloco de aríete éclaramente visível e pode ser acessado verticalmente. Oacesso vertical é uma vantagem significativa porquechapeletas da técnica anterior que incluem dobradiças emgeral se articulam em torno de uma borda da porta dechapeleta. Portanto, se, por exemplo, uma chapeleta de BOPinferior foi desparafusada e articulada aberta, o aríetenão poderia ser acessado verticalmente porque o corpo dachapeleta de BOP superior estava no caminho. O acessovertical ao aríete é importante porque torna mais fácilmanter ou substituir aríetes, assim, reduzindo o temporequerido para manter o BOP e aumentando o nível desegurança do pessoa que realiza a manutenção. Ainda, oacesso vertical permite, por exemplo, a manutenção de umachapeleta de BOP inferior, enquanto uma chapeleta de BOPinferior enquanto uma chapeleta superior é bloqueada emposição (veja, por exemplo, as figuras 23 - 25).

0 conjunto de chapeleta 14 também pode ser giradoaproximadamente 90 graus na outra direção com relação a umeixo da passagem lateral (20, na figura 1), assimpermitindo aproximadamente 180 graus de rotação. Contudo,outra concretização pode ser projetada que permita arotação de mais ou de menos do que 180 graus. A faixa derotação do suporte deslizante giratório 74 não é destinadaa limitar o escopo da invenção.

0 suporte deslizante giratório 74 é vantajoso porcausa da simplicidade do desenho e da fixação ao conjuntode chapeleta 14. Por exemplo, as dobradiças da técnicaanterior são em geral complexas, difíceis de fabricar erelativamente caras. Ainda, as dobradiças da técnicaanterior tinham que ser fortes porque elas transportam opeso total da chapeleta de BOP em torno de um eixo verticalposicionado a uma distância do centro de massa dachapeleta. 0 momento de curvatura exercido sobre adobradiça é, como um resultado, muito alto e a deformaçãoda dobradiça pode levar ao "arqueamento" da chapeleta.

Embora a invenção tenha sido descrita com relação a umnúmero limitado de concretizações, aqueles habilitados natécnica, tendo o beneficio desta exposição, apreciarão queoutras concretizações podem ser consideradas, as quais nãose afastam do escopo da invenção, conforme aqui divulgado.Conseqüentemente, o escopo da invenção estará limitadoapenas às reivindicações anexas.

Claims (29)

1. Suporte girável para uma chapeleta para controladorpreventivo de explosão caracterizado pelo fato decompreender:uma barra de montagem deslizante acopladadeslizavelmente a um corpo do controlador preventivo deexplosão e adaptada para se mover ao longo de um eixo deuma abertura lateral do corpo do controlador preventivo deexplosão; euma conexão rotativa acoplada à barra de montagem e âchapeleta, a conexão rotativa adaptada para permitir arotação da chapeleta, quando desencaixada do corpo docontrolador preventivo de explosão.

2. Suporte girável, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de a barra de montagem deslizanteser acoplada deslizavelmente a pelo menos uma hasteacoplada ao corpo do controlador preventivo de explosão.

3. Suporte girável, de acordo com a reivindicação 2,caracterizado pelo fato de o acoplamento deslizável aindacompreender mancais lineares dispostos entre a barra demontagem deslizante e a pelo menos uma haste.

4. Suporte girável, de acordo com a reivindicação 2,caracterizado pelo fato de o acoplamento deslizável aindacompreende buchas dispostas entre a barra de montagemdeslizante e a pelo menos uma haste.

5. Suporte girável, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de a conexão rotativa ser acoplada à chapeleta próximo a um centro de massa da chapeleta.

6. Suporte girável, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de a conexão rotativa ser acopladaà chapeleta próximo a uma linha central axial dachapeleta.

7. Suporte girável, de acordo com a reivindicação 1,caracterizado pelo fato de a rotação da chapeleta permitiracesso vertical a um aríete de controlador preventivo deexplosão.

8. Suporte girável, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de ainda compreender um mancaidisposto entre a barra de montagem deslizante e a conexãorotativa.

9. Suporte girável, de acordo com a reivindicação 8,caracterizado pelo fato de o mancai compreender um mancairadial.

10. Suporte girável, de acordo com a reivindicação 8,caracterizado pelo fato de o mancai compreender um mancaide empuxo.

11. Suporte girável, de acordo com a reivindicação 8,caracterizado pelo fato de o mancai compreender umacombinação de um mancai radial e um mancai de empuxo.

12. Suporte girável para uma chapeleta de controladorpreventivo de explosão caracterizado pelo fato de compreender:pelo menos uma haste acoplada a um corpo docontrolador preventivo de explosão;uma barra de montagem deslizante acopladadeslizavelmente a pelo menos uma haste e adaptada para semover ao longo de um eixo de uma abertura lateral do corpodo controlador preventivo de explosão; euma conexão rotativa acoplada â barra de montagemdeslizante, a conexão rotativa adaptada para permitir arotação da chapeleta, quando desencaixada do corpo docontrolador preventivo de explosão.

13. Suporte girável, dr 12, caracterizado pelo fato dea rotação da chapeleta permitir acesso vertical a um aríetede controlador preventivo de explosão.

14. Suporte girável, de acordo com a reivindicação 12,caracterizado pelo fato de a conexão rotativa aindacompreender um mancai disposto entre a barra de montagemdeslizante e a conexão rotativa.

15. Suporte girável, de acordo com a reivindicação 12,caracterizado pelo fato de a conexão rotativa ser acopladaà chapeleta próximo a um centro de massa da chapeleta.

16. Suporte girável, de acordo com a reivindicação 12,caracterizado pelo fato de a conexão rotativa ser acopladaà chapeleta próximo a uma linha central axial da chapeleta.

17. Suporte girável, de acordo com a reivindicação 12,caracterizado pelo fato de o acoplamento deslizável aindacompreender mancais lineares dispostos entre a barra demontagem deslizante e a pelo menos uma haste.

18. Suporte girável, de acordo com a reivindicação 12,caracterizado pelo fato de o acoplamento deslizável aindacompreender buchas dispostas entre a barra de montagemdeslizante e a pelo menos uma haste.

19. Método para acessar um aríete presocooperativamente a uma chapeleta de um controladorpreventivo de explosão, o método caracterizado pelo fato decompreender:desencaixe da chapeleta de um corpo do controladorpreventivo de explosão;deslizamento da chapeleta axialmente para longe docorpo em uma direção paralela a um eixo de uma aberturalateral do corpo;rotação da chapeleta com relação ao corpo, a rotaçãoocorrendo em torno de um eixo rotacional da chapeleta queintersecta uma linha central axial da chapeleta; eacesso vertical do aríete.

20. Método, de acordo com a reivindicação 19,caracterizado pelo fato de ainda compreender:acoplamento, deslizavelmente, de uma barra de montagemdeslizante a pelo menos uma haste acoplada ao corpo docontrolador preventivo de explosão;acoplamento, giravelmente, de uma conexão rotativa àbarra de montagem deslizante; eacoplamento da conexão rotativa à chapeleta.

21. Método, de acordo com a reivindicação 20,caracterizado pelo fato de a conexão rotativa ser presapróximo a um centro de massa da chapeleta.

22. Método, de acordo com a reivindicação 20,caracterizado pelo fato de a conexão rotativa ser presapróximo a uma linha central axial da chapeleta.

23. Método, de acordo com a reivindicação 20,caracterizado pelo fato de o acoplamento girável aindacompreender um mancai disposto entre a conexão rotativa e abarra de montagem deslizante.

24. Método, de acordo com a reivindicação 20,caracterizado pelo fato de o acoplamento deslizável aindacompreender mancais lineares dispostos entre a barra demontagem deslizante e a pelo menos uma haste.

25. Método, de acordo com a reivindicação 20,caracterizado pelo fato de o acoplamento deslizável aindacompreender buchas dispostas entre a barra de montagemdeslizante e a pelo menos uma haste.

26. Método para acessar um aríete disposto dentro deuma chapeleta de um controlador preventivo de explosão, ométodo caracterizado pelo fato de compreender:acoplamento, deslizavelmente, de uma barra de montagemdeslizante a pelo menos uma haste acoplada a um corpo docontrolador preventivo de explosão, a barra de montagemdeslizante adaptada para se mover ao longo de um eixo deuma abertura lateral do corpo do controlador preventivo deexplosão;acoplamento, giravelmente, de uma conexão rotativa àbarra de montagem deslizante;acoplamento d conexão rotativa à chapeleta; erotação da chapeleta com relação ao corpo parapermitir acesso vertical ao aríete.

27. Suporte girável para uma chapeleta de controladorpreventivo de explosão compreendendo:meio deslizante acoplado a um corpo do controladorpreventivo de explosão; emeio rotativo acoplado ao meio deslizante e àchapeleta;caracterizado pelo fato de o meio deslizante permitirque a chapeleta deslize com relação ao corpo ao longo de umeixo de uma abertura lateral do corpo e o meio rotativopermitir que a chapeleta gire com relação ao corpo, arotação permitindo o acesso vertical a um aríete decontrolador preventivo de explosão.

28. Suporte girável, de acordo com a reivindicação 27,caracterizado pelo fato de ainda compreender o acoplamentodo meio rotativo à chapeleta próximo a um centro de massada chapeleta.

29. Suporte girável, de acordo com a reivindicação 27,caracterizado pelo fato de ainda compreender acoplamento aomeio rotativo da chapeleta próximo a uma linha centralaxial da chapeleta.