BR102012010779A2 - Luva para conexão de elementos tubulares para instalações de fundo de poço e elemento tubular com rosca fêmea. - Google Patents

Abstract

Patente de invenção: luva para conexão de elementos tubulares para instalações de fundo de poço e elemento tubular com rosca fêmea. A presente invenção refere-se a uma luva para conexão de elementos tubulares para instalações de fundo de poço, compreendendo um corpo tubular com diâmetro externo constante, e cada uma das duas extremidades do corpo tubular sendo dotada de uma porção de rosca interna (14) para acoplamento a um elemento tubular, sendo que o corpo tubular compreende um alojamento (12) no interior no qual é alojada uma etiqueta de identificação eletronicamente senível (1) que contém informações sobre a luva, o alojamento sendo localizado em uma região de baixa solicitação mecânica do corpo tubular, e possuindo uma abertura para a superfície externa do corpo tubular.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "LUVA PARA CONEXÃO DE ELEMENTOS TUBULARES PARA INSTALAÇÕES DE FUNDO DE POÇO E ELEMENTO TUBULAR COM ROSCA FÊMEA". A presente invenção refere-se a uma luva para tubos de paredes finas utilizados em atividades de construção, operação e manutenção de poços de exploração de óleo e gás, terrestres ou marítimos, bem como na produção de óleo e gás a partir destes poços. Neste caso, a conexão tubular rosqueada geralmente compreende um elemento rosqueado macho na extremidade de um tubo de grande comprimento e um elemento rosqueado tipo fêmea na extremidade de um tubo de menor comprimento denotado pelo termo "luva". A presente invenção também se refere a conexões tubulares compreendendo um elemento rosqueado macho na extremidade de um primeiro tubo de grande comprimento e um elemento rosqueado tipo fêmea na extremidade de um segundo tubo de grande comprimento. Estas conexões formadas reunindo dois tubos de grande comprimento, e não como no caso acima mencionado, um tubo de grande comprimento e uma luva, são geralmente chamadas de "conexões integrais".

Descrição do Estado da Técnica As operações realizadas em um poço de óleo antes do início da produção de óleo e gás requerem uma enormidade de peças de equipamentos e materiais. Até que cheguem ao seu destino, assim como durante sua estocagem, instalação, desmontagem e subsequente manutenção, essas peças tais como tubos, revestimentos, obturadores, luvas de conexão, válvulas e outras, requerem um grande manuseio. No entanto, é de grande importância haver a disponibilidade da quantidade certa de e-quipamento adequado, de modo a evitar interrupções, que normalmente causam enormes despesas associadas aos altos custos operacionais de poços de petróleo.

Em serviço, essas peças, e especialmente as luvas de conexão são submetidas a tensões consideráveis que podem levar a danos graves e quebra do equipamento por distorção, uso ou fadiga. A luva de conexão, por exemplo, ao quebrar por fadiga, pode resultar em uma paralisação completa das operações do poço. Cabe notar que um tal incidente e o subsequente trabalho de recuperação do equipamento geram enormes despesas inerentes a qualquer tipo de tempo de paralisação de poço de petróleo.

Estas peças possuem um alto custo em vista da quantidade de material usado em sua fabricação, dos seus complexos processos de fabricação, e da necessidade de atenderem a altos padrões de qualidade, para que sejam capazes de atender a todas as demandas durante o serviço e e-vitem trazer prejuízos associados com falha em serviço. Estes altos custos das peças justificam, portanto, a sua manutenção e reparos para permitir posterior reutilização. Em particular, o aço usado na fabricação de luvas e tubulações pode ser, em geral, reaproveitado. Os tubos e as luvas são reparados muitas vezes e reaproveitados diretamente após a desmontagem da coluna, ou são devolvidos aos seus fabricantes, para que possam reaprovei-tá-los de alguma forma, reduzindo gasto desnecessário de matéria-prima.

Desse modo, é desejável manter um registro permanente de tubos e luvas instalados em uma coluna, o registro contendo, por exemplo, identificação do fabricante, do material e de outras características dos componentes que possam ser novamente determinadas após a coluna ser desmontada. O registro pode ainda ser usado para armazenar informação relacionada à duração de uso para permitir monitoramento de fadiga e de outros fatores associados com o uso do equipamento. A identificação das características e propriedades de tubos e luvas é também importante mesmo quando ainda em estoque nas instalações do fabricante ou quando do seu transporte, para que se possa rapidamente localizar e identificar de forma confiável cada tipo de artigo.

Hoje em dia, é convencional na indústria procedimento para realizar a identificação de tubos e outro equipamento OCTG aplicando-se marcações das informações mais importantes no corpo do tubo, muitas vezes dependendo de padrões específicos do produto. Porém, estas marcas são facilmente danificadas e se desgastam durante transporte, manipulação, armazenamento e utilização prolongados do tubo. Isto se deve, em particu- lar, a contato físico abrasivo, calor e corrosão. Por não apresentar nenhum tipo de proteção, a marcação com tinta pode também ser apagada por qualquer terceiro não autorizado.

Etiquetas (também conhecidas como "tags") eletronicamente sensíveis (acessíveis por ondas eletromagnéticas, por exemplo) podem ser utilizadas para armazenar estas características do componente de forma digital e por um longo período de tempo. Porém, a tarefa de se aplicar uma etiqueta deste tipo a tubos e luvas de maneira que resista às condições severas às quais os tubos são submetidos por muitos anos, de pressão e temperatura altas, ambiente corrosivo, abrasão e impacto, é difícil de ser solucionada.

Alguns tipos de tubo, tais como tubos de revestimento e produção, apresentam espessuras de parede muito finas, tipicamente na faixa entre cerca de 4 e 25 mm, e mais frequentemente entre 4 e 20 mm e são projetados para instalação final sob medida dentro de uma outra coluna. Assim, qualquer material ou peça adicionada à superfície externa destes tubos podería proporcionar um aumento ao seu diâmetro, o que pode conduzir a dificuldades ou até mesmo tornar impossível instalar os tubos dentro da coluna à qual é destinado.

Por outro lado, também não é viável reduzir a espessura das paredes destes tubos que já são muito finas, para acoplar um elemento identificador, por exemplo, em recessos na face interna ou externa, pois isso reduziría a resistência estrutural do tubo, aumentando o risco de ruptura e da-nificação da sua estrutura. Já é conhecida do estado da técnica a aplicação de etiquetas RFID a componentes e tubos usados em uma coluna de perfuração. O documento US 2002/0014966, por exemplo, refere-se a uma etiqueta de identificação que pode ser fixada a um ou mais componentes de um sistema de perfuração de poços de petróleo. Uma das possibilidades é integrar a etiqueta a um conector interligando dois tubos de perfuração.. A etiqueta é posicionada dentro de um furo de aproximadamente 15 a 20 mm no interior do componente da coluna de perfuração, com um alojamento de proteção e uma cobertura que protege a etiqueta dos fragmentos de perfuração e danos potenciais causados pelo ambiente de perfuração de poço.

Os conectores mostrados neste documento são do tipo que possuem uma região central de maior espessura próxima da rosca macho que é conectada à rosca fêmea do próximo tubo de perfuração. Os tubos de perfuração e mais particularmente os conectores usados para perfuração são relativamente espessos, com valores de espessura chegando a 50 mm ou mais, de modo que a aplicação de uma etiqueta em um recesso em qualquer posição da superfície externa não prejudica significativamente a integridade mecânica destes componentes. Além disso, o processo de realização desses recessos é relativamente simples, pois a maior espessura da parede não requer uma operação realmente precisa de perfuração ou usi-nagem. O documento US 7.159.654 também se refere à aplicação de e-tiquetas RFID à superfície externa de equipamentos relacionados à industria de petróleo e gás para a identificação destes equipamentos. São mostradas diversas formas de aplicação da etiqueta sobre um tubo, por exemplo, podendo ser integrada no ombro formado próximo às roscas tipo macho nas extremidades do tubo, ou em uma região central do conector com maior espessura ou ainda aparafusado, ou colado na superfície externa do tubo de perfuração. As soluções de aplicação da etiqueta sugeridas por este documento não se preocupam em conservação do diâmetro externo ou adaptação a componentes de paredes finas, tais como tubos para revestimento, por exemplo, pois não afetam a integridade da estrutura mecânica dos tubos. O documento US 2002/0035448 descreve um sistema para i-dentificar uma peça de equipamento de campo de petróleo tendo uma etiqueta RFID disposta em um invólucro de proteção. Este invólucro pode ser inserido em um recesso feito na superfície externa de um tubo. Também esta solução não é viável para tubos de paredes muito finas, pois um recesso na parede destes tubos prejudicaria sua estrutura mecânica.

Também é importante que as peças utilizadas na estrutura dos poços de óleo e gás atendam a determinados requisitos de esterilidade, a fim de evitar contaminação do poço e obstrução dos canais e válvulas dentro da coluna. Em vista disso, deve-se evitar a aplicação de qualquer tipo de material na superfície interna ou externa do tubo, a menos que não haja risco de este material adicional ser raspado ou esfoliado. O documento W0200510073, por exemplo, propõe aplicar uma etiqueta RFID à superfície externa de uma estrutura tubular, e aplicar uma série de camadas de material resistente ao calor sobre a etiqueta, para protegê-la. À parte do fato de este tipo de proteção térmica somente tornar possível retardar o efeito de temperaturas altas, ele se mostra ineficiente para proteger componentes eletrônicos sensíveis por um longo período. Este material resistente ao calor oferece risco de contaminação do poço, por isso também não se mostra uma solução apropriada para a identificação de tubos transportando gás e óleo.

Nota-se, portanto, que nenhuma das técnicas já conhecidas permite uma marcação eficiente, duradora e que não proporciona danos estruturais a tubos de paredes finas ou que não ofereça risco de contaminação do poço.

Objetivos da Invenção É um primeiro objetivo da invenção proporcionar uma estrutura tubular com etiqueta de identificação eletronicamente sensível que seja durável por muitos anos, até o final de sua vida útil sob condições de perfurações de poços de petróleo, que seja resistente à manipulação, ao transporte, ao armazenamento e à montagem de colunas, e que não comprometa a integridade mecânica de tubos de paredes finas nem ofereça riscos de contaminação do poço. É ainda objetivo da invenção proporcionar uma estrutura tubular dotada de uma etiqueta de identificação eletronicamente sensível que seja de fácil montagem, sem proporcionar impacto na produtividade da linha de produção e no seu processo de aplicação.

Um outro objetivo da invenção é que a etiqueta de identificação eletronicamente sensível na estrutura tubular permita uma leitura rápida e fácil de toda informação contida, por meio de equipamento padrão, mesmo sob circunstâncias adversas e com alta tolerância a erros, e que seja disposta na estrutura tubular de forma segura contra violação por terceiros.

Breve Descrição da Invenção Com a finalidade de alcançar os objetivos acima, a invenção refere-se a uma luva para conexão de elementos tubulares para instalações de poço de petróleo, compreendendo um corpo tubular, com duas extremidades do corpo tubular sendo dotadas de uma porção de rosca interna para acoplamento a um elemento tubular, o corpo tubular compreendendo ainda uma porção central separando ambas as extremidades, cada uma dotada de uma porção de rosca, e possuindo uma espessura de parede maior do que a espessura de parede das extremidades do elemento corpo, compreendendo: um segmento de extensão que se estende a partir de uma das extremidades do corpo tubular, após a porção de rosca interna, o segmento de extensão possuindo o mesmo diâmetro externo que o corpo tubular, e um diâmetro interno igual ou maior do que o da porção de rosca interna, sendo que o segmento de extensão compreende um alojamento dotado de uma abertura para a superfície externa da luva, sendo que no interior do alojamento é alojada uma etiqueta de identificação eletronicamente sensível. O segmento de extensão pode ser formado integralmente com o corpo tubular da luva, ou o segmento de extensão pode ser uma peça separada fixada a uma extremidade do corpo tubular. A luva pode compreender um segundo segmento de extensão que se estende a partir da outra extremidade do corpo tubular para formar uma luva simétrica. O alojamento para receber a etiqueta de identificação eletronicamente sensível pode ter uma abertura para uma superfície interna do segmento de extensão. O alojamento da etiqueta pode se estender em uma direção longitudinal da luva e está localizado na borda do segmento de extensão.

Os objetivos da invenção são também alcançados por uma luva para conexão de elementos tubulares para instalações de fundo de poço, compreendendo um corpo tubular, com duas extremidades do corpo tubular, cada uma sendo dotada de uma porção de rosca interna para acoplamento a um elemento tubular, o corpo tubular compreendendo ainda uma porção central separando ambas as extremidades, com espessura de parede maior do que a das extremidades do corpo, sendo que a porção central do corpo tubular compreende um alojamento dotado de uma abertura na superfície externa do corpo tubular, sendo que no interior do alojamento é alojada uma etiqueta de identificação eletronicamente sensível. A porção central do corpo tubular preferivelmente possui um comprimento de 20 a 55 mm, ou um comprimento de 55 a 100 mm. A luva pode compreender um invólucro de etiqueta, o qual é a-coplado dentro do alojamento de etiqueta, e dentro do qual a etiqueta é a-comodada. O invólucro pode ser acoplado ao alojamento por um encaixe por pressão, ou por uma conexão rosqueada.

Os objetivos da invenção são ainda alcançados por um elemento tubular com rosca fêmea de uma conexão tubular rosqueada dotada de uma extremidade livre, o elemento fêmea sendo delimitado por uma superfície externa e uma superfície interna e compreendendo internamente uma rosca fêmea formada a partir de duas zonas de rosca separadas uma da outra por um ombro, sendo que o elemento tipo fêmea compreende um alojamento formado partindo de sua superfície externa e posicionado aproximadamente no nível do ombro entre as duas zonas de rosca.

Os objetivos da invenção também são ainda alcançados por um elemento tubular com rosca fêmea de uma conexão tubular rosqueada dotada de uma extremidade livre, e compreendendo internamente uma rosca fêmea, a dita rosca fêmea compreendendo pelo menos uma zona de rosca, sendo que o elemento fêmea compreende um alojamento formado axial-mente além da zona de rosca no lado oposto à extremidade livre do elemento tubular fêmea.

Breve Descrição dos Desenhos Outras características e vantagens da invenção tornar-se-ão a- parentes a partir da descrição a seguir com referência aos desenhos apen-sos, nos quais figura 1 — mostra vistas em perspectiva e em seção lateral de uma luva de acordo com uma primeira modalidade da invenção, na qual a etiqueta de identificação eletronicamente sensível é disposta em uma região central da luva; figura 2 - mostra vistas em perspectiva e em seção lateral de uma luva de acordo com uma segunda modalidade da invenção, na qual a etiqueta de identificação eletronicamente sensível é disposta em uma região central da luva que possui um comprimento estendido; figura 3 — mostra vistas em perspectiva e em seção lateral de uma luva de acordo com uma terceira modalidade da invenção, na qual a etiqueta de identificação eletronicamente sensível é incorporada em uma região tubular adicional que se estende a partir de uma das extremidades da luva e consequentemente assimétrica; figura 4 - mostra vistas em perspectiva e em seção lateral de uma luva de acordo com uma quarta modalidade da invenção, na qual a etiqueta de identificação eletronicamente sensível é incorporada em uma região tubular adicional conectada a uma extremidade da luva; figura 5 — mostra uma vista em seção detalhada da etiqueta de identificação eletronicamente sensível alojada dentro de um invólucro separado que é instalado na luva com ajuste apertado; e figura 6 - mostra uma vista em seção transversal de uma luva de acordo com uma quinta modalidade da invenção, na qual a etiqueta de identificação eletronicamente sensível é disposta em um segmento de extensão consistindo em uma peça separada conectada a uma extremidade do corpo tubular, o alojamento da etiqueta sendo orientado na direção longitudinal da luva; figuras 7 e 8 - são vistas em seção transversal esquemática da luva mostrada na figura 3 quando ela é conectada a um tubo fornecido com uma extremidade macho de acordo com duas configurações diferentes; figura 9 ilustra uma outra modalidade da luva das figuras 7 e 8 em que o acoplamento compreende segmentos de extensão tubulares em suas duas extremidades para formar uma luva simétrica; figura 10 mostra uma vista em seção de uma conexão com rosca do tipo integral de acordo com a invenção que compreende uma zona com rosca de dois estágios; figura 11 mostra uma vista em seção de uma conexão com rosca do tipo integral de acordo com a invenção que compreende uma zona de estágio único de rosca; figuras 12, 13A a 13C são vistas ampliadas que ilustram configurações diferentes da incorporação de uma etiqueta em um alojamento. Descrição Detalhada das Figuras A luva da presente invenção é aplicada para conectar tubos de paredes finas usados para produção de óleo e gás ou tubos de revestimento para o reforço de instalações de perfuração. Estes tubos possuem um diâmetro externo de cerca de 6 a 40,65 cm (2% a 16 polegadas), e espessuras de parede na faixa de 4 a 25 mm, preferivelmente de 4 a 20 mm.

Como pode ser visto nas figuras 1 a 4, a luva identificável para conexão de elementos tubulares de paredes finas para instalações de fundo de poço compreende um corpo tubular 1 preferivelmente com diâmetro externo constante ao longo de toda a sua extensão. Cada uma das duas extremidades do corpo tubular 1 é dotada de uma porção de rosca interna 14 do tipo fêmea para acoplamento a outros elementos tubulares. Os elementos tubulares (não ilustrados) possuem, portanto, porções de rosca externas, do tipo macho, compatíveis com as da luva, que permitem um acoplamento confiável.

De acordo com a presente invenção, o corpo tubular da luva possui um alojamento 12, no qual é alojada uma etiqueta de identificação eletronicamente sensível (por exemplo, uma etiqueta de identificação por radiofrequência - RFID) que contém informações de identificação sobre a luva e/ou sobre o tubo ao qual ela está acoplada. A etiqueta de identificação eletronicamente sensível permite a marcação permanente da luva com suas informações de identificação, as quais podem ser lidas desde a sua fabricação, durante seu transporte, sua manipulação e instalação até o momento em que a coluna é desmontada, permitindo o reaproveitamento destas peças, após reconhecimento e eventual reparação das mesmas.

As informações contidas na etiqueta de identificação eletronicamente sensível são preferivelmente o tipo do item, o fabricante, o tamanho padrão, a gradação do aço, o "heat number", o tipo da rosca, a proteção, o lote de produção, a data de fabricação, a destinação, recomendações de uso, entre outros. O alojamento deve ser localizado em uma região do corpo tubular de baixa solicitação mecânica, a fim de não proporcionar uma redução da resistência da luva, e não prejudicar sua integridade mecânica. Os locais de menor solicitação mecânica encontrados foram na porção central da luva e em um segmento de extensão nas extremidades da luva. O alojamento 12 possui uma abertura para a superfície externa do corpo tubular. Preferivelmente, este alojamento consiste em um recesso no corpo tubular que se a-bre para a superfície externa da luva, conforme mostrado nas modalidades das figuras 1 e 2, de modo a permitir uma leitura fácil das informações contidas na etiqueta de identificação eletronicamente sensível. O alojamento deve possuir um formato e dimensões adaptados, de modo a alojar adequadamente a etiqueta de identificação eletronicamente sensível e permitir um funcionamento apropriado desta etiqueta.

Nas modalidades mostradas nas figuras 1 e 2, o alojamento 12 da etiqueta de identificação eletronicamente sensível é localizado em uma porção central 16, 26 do corpo tubular da luva, entre as duas porções de rosca interna 14 da luva, que é a região de maior espessura da luva, e, portanto de maior resistência mecânica da luva.

Dependendo do tamanho da coluna e do tipo de conexão, a espessura da parede na zona central da luva 16, 26 pode ter valores duas vezes maiores do que a espessura da parede do respectivo tubo acoplado a esta luva. Além disso, como regra, o diâmetro externo dos tubos é sempre menor do que o diâmetro das luvas que os unem, o que proporciona uma área em seção transversal dos tubos muito menor comparada à da luva e mais particularmente à sua porção central. Assim, rupturas devido à sobrecarga de tensão axial ou à fadiga geralmente ocorrem na zona dos primeiros filetes das roscas externas dos tubos, o que permite a introdução de um recesso de um determinado tamanho na parte central da luva, sem enfraquecimento do conjunto em si. Na luva, as áreas rosqueadas 14 são tipicamente aquelas que sofrem maior tensão quando em serviço, de modo que um recesso na porção central mais espessa 16, 26 da luva não possui nenhum efeito, ou pelo menos efeitos toleráveis na integridade estrutural do componente.

Além disso, essa região de maior espessura permite que o recesso possua uma profundidade maior do que em outras regiões da luva, e também com uma faixa de tolerância de variação da profundidade também maior, o que simplifica muito o processo de fabricação da luva incluindo o recesso. Preferivelmente, o alojamento possui uma profundidade de no máximo 5 mm para limitar, tanto quanto possível, o efeito sobre a resistência mecânica da luva.

Na modalidade da invenção mostrada na figura 1, o alojamento 12 é formado na região central 26 da luva, a qual possui dimensões normalmente utilizadas em luvas desta natureza. De acordo com esta modalidade da invenção, a região central 26 da luva entre as porções rosqueadas das extremidades possui tipicamente um comprimento de 20 a 55 mm, e pode variar dependendo do tamanho exato ou de acordo com o tipo de construção. Já na modalidade da invenção mostrada na figura 2, a luva 16 tem uma região central mais comprida quando comparada com a luva da modalidade mostrada na figura 1, para prover maior tolerância ao redor do alojamento 12 na forma de um recesso da luva, para a inserção da etiqueta de identificação eletronicamente sensível. Nesta modalidade, a região central estendida 16 pode apresentar um comprimento de 55 a 100 mm. Esta maior distância entre as porções rosqueadas 14 da luva formando uma região central 16 mais comprida proporciona um projeto que é resistente à fadi- ga com um raio mais suave e, assim, reduzindo os efeitos de concentração de tensão. Desta forma, o efeito do recesso sobre a resistência mecânica da montagem da luva com os tubos é reduzido e/ou significa que um maior espaço está disponível para inserir uma etiqueta de identificação eletronicamente sensível que possua uma faixa de leitura mais larga devido a um maior tamanho de antena.

Na modalidade da invenção mostrada nas figuras 3, 4 e 6, a luva possui um segmento de extensão 18 ou 22 adicional, o qual deve possuir um diâmetro externo igual ao da luva, para não proporcionar nenhum aumento ao diâmetro externo da luva. O segmento de extensão 18, 22 se estende a partir de uma extremidade da luva, após a porção de rosca interna 14, proporcionando uma luva assimétrica com maior comprimento quando comparada à luva da modalidade mostrada figura 1. O segmento de extensão 18, 22 possui um diâmetro interno i-gual ou maior do que o da porção de rosca interna 14, para evitar qualquer interferência durante a conexão dos elementos tubulares com a luva.

Preferivelmente o segmento de extensão 18, 22 não possui uma rosca interna, de modo a proporcionar uma pequena distância em relação ao tubo conectado a ele e à sua superfície externa com uma rosca macho.

Esta disposição facilita a produção desta porção da luva, por meio de uma espessura bem definida e totalmente utilizável do segmento de extensão sem roscas completas ou incompletas no interior. Além disso, esta configuração também permite evitarem-se interferências e oferece algum espaço no lado interno da luva que pode ser útil para a fixação da etiqueta de identificação. Finalmente, o segmento de extensão serve como uma proteção para uma zona anular do tubo conectado à luva contra impactos mecânicos, que pode então ser usado para aplicar uma marcação de superfície, por micropercussão ou laser, por exemplo, referenciando o tubo e a luva.

Nas modalidades das figuras 3, 4 e 6, o alojamento 12 da etiqueta é localizado no segmento de extensão 18, 22, que é uma região que é livre de solicitação mecânica. Portanto, a introdução do alojamento 12 nesta zona não proporciona nenhum impacto no desempenho da luva.

Nas modalidades da invenção mostradas nas figuras 3 e 4, o a-lojamento 12 da etiqueta é orientado na direção radial da luva e preferivelmente possui uma abertura para uma superfície interna do corpo tubular a-lém da abertura na superfície externa do mesmo, criando um orifício através da parede do segmento de extensão 18, 22. Esta disposição é vantajosa por simplificar o processo de fabricação da luva, uma vez que a realização de um orifício atravessante neste segmento de extensão 18, 22 exige muito menor precisão do que a realização de um recesso com uma profundidade precisamente definida, como é o caso nas modalidades mostradas nas figuras 1 e 2.

Na modalidade da invenção mostrada na figura 3, o segmento de extensão 18 é formado como parte integral do corpo tubular 1, desde a etapa de fabricação deste componente, que deve ser considerada desde a etapa de corte do material bruto. Na modalidade mostrada na figura 4, o segmento de extensão 22 é formado por um componente separado que é então fixado a uma extremidade do corpo tubular da luva, por exemplo, por soldagem, colagem, por uma conexão roscada, por um encaixe positivo, entre outros. A figura 7 ou a figura 8 mostra um componente que compreende a luva 16 ilustrada na figura 3 e um tubo 30 fornecido em uma de suas extremidades, um elemento rosqueado macho 32 introduzido e parafusado dentro da luva 16. Tal componente deve ser conectado diretamente a uma coluna de tubulação já no lugar em um poço. Preferivelmente, como mostrado na figura 8, o segmento de extensão tubular 22 é formado na extremidade 16A da luva 16 e se estende no sentido do elemento rosqueado macho 32 do tubo 30. Isto torna possível proteger o segmento de extensão dos impactos e choque durante a manipulação, transporte e posicionamento do conjunto no restante da coluna já no lugar.

Como uma variação, como mostrada na figura 9, a luva 16 é provida em ambas as extremidades 16A, 16B com um segmento de exten- são tubular referenciado 22A, 22B respectivamente, para formar uma luva simétrica 16. Isto torna possível simplificar a fabricação de tal luva assim como sua manipulação, com relação à fabricação da luva assimétrica 16 das figuras 7 e 8. Neste caso, preferivelmente, o alojamento 12 é formado no segmento de extensão 22A da extremidade da luva voltado para o tubo 30.

Na modalidade mostrada na figura 6, o alojamento 12 é configurado como um recesso orientado na direção longitudinal da luva e é localizado na borda 30 do segmento de extensão 18 que forma uma parte integral da luva. O alojamento é aberto na superfície da borda 30 do segmento de extensão 18 que também faz parte da superfície externa da luva. Ainda de acordo com a invenção, um alojamento orientado longitudinalmente também pode ser aplicado a um segmento de extensão 22 (modalidade não ilustrada) do tipo formado como uma peça separada da luva, que é depois anexado a ela. Neste caso, o alojamento deve ser localizado na extremidade do segmento de extensão 22 oposta ao lado de conexão do segmento de extensão com a luva. A luva de acordo com a presente invenção pode ainda compreender um invólucro 2 na forma de uma peça separada para alojar uma etiqueta 1, conforme mostrado na figura 6. O invólucro pode ser formado de qualquer tipo de material plástico. A etiqueta é acomodada no interior do invólucro 2, o qual é então é acoplado no alojamento 12 na forma de orifício atravessante, preferivelmente por um encaixe por pressão (ou ajuste apertado), ou por meio de uma conexão rosqueada (não ilustrada), por colagem, por encaixe positivo, clipsagem, soldagem, entre outros. Qualquer um desses meios de fixação pode ser usado tanto nas hipóteses em que o alojamento é formado como um orifício transpassante (figuras 3 e 4), como nas hipóteses em que o alojamento é um recesso formado na parede da luva (figuras 1 e 2). Podem ainda ser usados outros recursos de fixação do invólucro no alojamento ainda dentro do escopo desta invenção. A vantagem de utilizar um invólucro 2 para a etiqueta é que ele permite fácil montagem, podendo eventualmente até ser feita manualmente.

Em todas as modalidades aqui descritas, um encaixe acurado do invólucro 2 no alojamento 12, ou o preenchimento do espaço vazio entre o alojamento e a etiqueta de identificação eletronicamente sensível é muito importante para evitar ruptura relacionada à corrosão (corrosão do tipo cre-vice). Este tipo de corrosão é definido na literatura ASM Handbook como corrosão do tipo célula de aeração diferencial (corrosão diferencial de célula de concentração de oxigênio), causada pela acumulação de umidade, partículas úmidas, lama, areia ou fluidos estagnados que podem ocorrer dentro de aberturas estreitas ou espaços entre componentes metal-com-metal ou não-metal-com-metal. Isto é muito importante, uma vez que tubos aplicados dentro de colunas de revestimento ou produção, diferentemente de tubos de perfuração, por exemplo, permanecem por um longo período de tempo sob condições adversas sem qualquer possibilidade de inspeção ou manutenção.

Na figura 5 é mostrada uma configuração do invólucro 2 da luva, de acordo com a invenção. Como pode ser visto na figura, o invólucro 2 possui um perfil cilíndrico com bordas superior e inferior que se estendem além da região central cilíndrica, e possuindo um diâmetro maior do que a região central do invólucro. Este invólucro pode ser tampado nas suas extremidades superior e inferior, de modo que a etiqueta de identificação eletronicamente sensível fique isolada e protegida no seu interior.

Nesta modalidade da invenção, o alojamento 12 da etiqueta é na forma de orifício atravessante com uma porção central tendo um diâmetro interno compatível com um diâmetro externo do invólucro para permitir um encaixe por pressão (colocação ajustada) no interior do alojamento 12. A borda superior do alojamento 12 possui diâmetro maior do que o da sua região central, com dimensões compatíveis com as da borda superior do invólucro 2, para permitir um encaixe por pressão do invólucro dentro do alojamento. Assim, quando da montagem da luva, o invólucro 2 da etiqueta é a-poiado sobre o alojamento 12 e pressionado para dentro do alojamento, em direção ao interior do corpo tubular, até que se encaixe completamente dentro do alojamento 12. A borda inferior de maior diâmetro do invólucro se en- caixa por fora da abertura do alojamento voltada para a superfície interna da luva, garantindo o encaixe por pressão do invólucro no alojamento.

Outras disposições e formas dos alojamentos e etiquetas são concebíveis, como mostradas na figura 12 e nas figuras 13A a 13C.

Assim, a figura 12 mostra um alojamento 12 e uma etiqueta 1 incorporada em um invólucro 2 em uma configuração tal que o invólucro 2 possa ser ajustado por encaixe de pressão ("snap-fitted") no alojamento 12. O alojamento, por exemplo, é formado por um furo que passa através da espessura da luva 16.

Na modalidade mostrada nas figuras 13A a 13C, o alojamento 12 é um furo que passa através da espessura da luva 16 e tem um estreitamento da seção no sentido a partir da superfície externa ES da luva 16 para a superfície interna IS da luva 16. A etiqueta 1 ou seu invólucro 2 tem neste caso uma forma complementar à forma do alojamento 12. A etiqueta 1 é introduzida então no alojamento 12 como mostrado na figura 13B introduzindo a etiqueta a partir da extremidade larga do furo, isto é, a extremidade abrindo para dentro da luva. Então, quando a luva 16 é montada no tubo 30 fornecido com a extremidade macho 32, o tubo 30 fecha a extremidade larga do alojamento 12 e impede assim que a etiqueta 1 saia de seu alojamento 12. A presente invenção permite a aplicação de métodos simples para a instalação da etiqueta de identificação eletronicamente sensível direta ou indiretamente pelo uso de um encapsulamento plástico sem comprometer a produtividade da linha de produção. Além disso, a aplicação da etiqueta de identificação eletronicamente sensível à luva ao invés de aplicá-la ao tubo em si evita que sejam necessárias adaptações ao processo de fabricação dos tubos.

Apreciar-se-á que a presente invenção não se aplica exclusivamente às conexões do tipo de luvas 16 e dos tubos 30, mas igualmente às conexões do assim chamado tipo "conexão integral·'. Este tipo de junção é formado montando um elemento rosqueado tipo fêmea 42 na extremidade de um primeiro tubo 40 de grande-comprimento e um elemento rosqueado macho 32 na extremidade de um segundo tubo 30 de grande-comprimento. Este tipo de junção consequentemente não compreende uma luva.

No exemplo mostrado na figura 10, o primeiro tubo 40 compreende um elemento tubular rosqueado tipo fêmea fornecido com uma extremidade livre 41 e o segundo tubo 30 compreende um elemento tubular rosqueado macho para a inserção no elemento tubular rosqueado tipo fêmea. O elemento fêmea 40 é delimitado por uma superfície externa ES e uma superfície interna IS e compreende internamente uma rosca fêmea 42 formada a partir de duas zonas de rosca 42A, 42B separadas uma da outra por um ombro 44. O elemento macho compreende uma rosca macho formada a partir de duas zonas de rosca 32A, 32B separadas uma da outra por um ombro 34. A etiqueta 1 (por exemplo, com seu invólucro 2) é, por exemplo, incorporada em um alojamento 12 formado em uma região da extremidade fêmea 42 no nível da separação entre dois estágios de rosque-amento. Neste caso e preferivelmente, o alojamento 12 é formado a partir da superfície externa ES do elemento 40 e posicionado aproximadamente ao nível do ombro 44 entre as duas zonas de rosca 42A, 42B. Assim, o alojamento 12 compreende uma abertura na superfície externa ES do elemento 40 pela qual a etiqueta 1 pode ser incorporada (por exemplo, com seu invólucro 2).

Na figura 11, os elementos rosqueados tipo fêmea 42 e macho 32 compreendem somente um estágio de rosqueamento respectivamente. Neste caso, por exemplo, a etiqueta 1 (por exemplo, com seu invólucro 2) é incorporada em um alojamento 12 formado em uma região da extremidade fêmea 42 situada axialmente além da zona de rosqueamento que parte da extremidade livre 41, a direção axial sendo definida de acordo com o eixo geométrico dos tubos X. A presente invenção permite a aplicação de procedimentos simples para a instalação da etiqueta de identificação eletronicamente sensível direta ou indiretamente pelo uso de um invólucro de plástico sem comprometer a produtividade da linha de produção. Além disso, a aplicação da etiqueta de identificação eletronicamente sensível à luva ao invés de aplicá-la ao tubo em si evita que sejam necessárias adaptações ao processo de fabricação dos tubos.

Em todas as modalidades da invenção aqui apresentadas, a etiqueta de identificação eletronicamente sensível é aplicada em um alojamento na parede da luva sem proporcionar qualquer variação no diâmetro externo da luva, o que é essencial quando se considera a possibilidade de a luva ser usada dentro de uma coluna que seja ela mesma parafusada em outra coluna. Como as etiquetas são instaladas de maneira a serem acessíveis através de uma superfície externa da luva, esta disposição torna possível uma leitura fácil da informação, por exemplo, por transmissão de radiofrequência, usando um equipamento de leitura comum usado no mercado.

Ao mesmo tempo, como as etiquetas ficam dispostas dentro de alojamentos no corpo tubular da luva, elas ficam protegidas contra impactos decorrentes da manipulação, do transporte, do armazenamento e da montagem de colunas sem comprometer a integridade mecânica dos tubos e sem recorrer ao uso de materiais adicionais ou camadas protetoras sobre a etiqueta de identificação eletronicamente sensível, evitando assim qualquer risco de contaminação do poço. Esta disposição da etiqueta no alojamento do corpo da luva auxilia a conservar a integridade da etiqueta de identificação eletronicamente sensível até o final de sua vida útil mesmo em condições adversas de poços de petróleo.

Tendo sido descrito um exemplo de concretização preferido, deve ser entendido que o escopo da presente invenção abrange outras possíveis variações, sendo limitado tão somente pelo teor das reivindicações a-pensas, aí incluídos os possíveis equivalentes.

Claims (14)

1. Luva para conexão de elementos tubulares para instalações de poço de petróleo, compreendendo um corpo tubular, com duas extremidades do corpo tubular sendo dotadas de uma porção de rosca (14) interna para acoplamento a um elemento tubular, o corpo tubular compreendendo ainda uma porção central (16, 26) separando ambas as extremidades, cada uma dotada de uma porção de rosca (14), e possuindo uma espessura de parede maior do que a espessura de parede das extremidades do elemento corpo, caracterizada pelo fato de compreender: um segmento de extensão (18; 22, 22A, 22B) que se estende a partir de uma das extremidades do corpo tubular, após a porção de rosca interna (14), o segmento de extensão possuindo o mesmo diâmetro externo que o corpo tubular, e um diâmetro interno igual ou maior do que o da porção de rosca interna, sendo que o segmento de extensão (18; 22, 22A, 22B) compreende um alojamento (12) dotado de uma abertura para a superfície externa da luva, sendo que no interior do alojamento (12) é alojada uma etiqueta de identificação eletronicamente sensível (1).

2. Luva para conexão de elementos tubulares de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o segmento de extensão (18) é formado integralmente com o corpo tubular da luva.

3. Luva para conexão de elementos tubulares de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o segmento de extensão (22, 22A, 22B) é uma peça separada fixada a uma extremidade do corpo tubular.

4. Luva para conexão de elementos tubulares de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que compreende um segundo segmento de extensão (22, 22A, 22B) que se estende a partir da outra extremidade do corpo tubular para formar uma luva simétrica (16).

5. Luva para conexão de elementos tubulares de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que o alojamento (12) para receber a etiqueta de identificação eletronicamente sensí- vel tem uma abertura para uma superfície interna do segmento de extensão (18, 22).

6. Luva para conexão de elementos tubulares de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizada pelo fato de que o alojamento da etiqueta (12) se estende em uma direção longitudinal da luva e está localizado na borda (30) do segmento de extensão (18, 22).

7. Luva para conexão de elementos tubulares para instalações de fundo de poço, compreendendo um corpo tubular, com duas extremidades do corpo tubular, cada uma sendo dotada de uma porção de rosca (14) interna para acoplamento a um elemento tubular, o corpo tubular compreendendo ainda uma porção central (16, 26) separando ambas as extremidades,com espessura de parede maior do que a das extremidades do corpo, caracterizada pelo fato de que a porção central (16, 26) do corpo tubular compreende um alojamento (12) dotado de uma abertura na superfície externa do corpo tubular, sendo que no interior do alojamento (12) é alojada uma etiqueta de identificação eletronicamente sensível (1).

8. Luva para conexão de elementos tubulares de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que a porção central (16, 26) do corpo tubular possui um comprimento de 20 a 55 mm.

9. Luva para conexão de elementos tubulares de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que a porção central (16, 26) do corpo tubular possui um comprimento de 55 a 100 mm.

10. Luva para conexão de elementos tubulares de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizada pelo fato de compreender um invólucro (2) de etiqueta, o qual é acoplado dentro do alojamento (12) de etiqueta, e dentro do qual a etiqueta é acomodada.

11. Luva para conexão de elementos tubulares de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que o invólucro (2) é acoplado ao alojamento (12) por um encaixe por pressão.

12. Luva para conexão de elementos tubulares de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que o invólucro (2) é acoplado ao alojamento (12) por uma conexão rosqueada.

13. Elemento tubular com rosca fêmea (40) de uma conexão tubular rosqueada dotada de uma extremidade livre (41), o elemento fêmea (40) sendo delimitado por uma superfície externa (ES) e uma superfície interna (IS) e compreendendo internamente uma rosca fêmea (42) formada a partir de duas zonas de rosca (42A, 42B) separadas uma da outra por um ombro (44), caracterizado pelo fato de que o elemento tipo fêmea (40) compreende um alojamento (12) formado partindo de sua superfície externa (ES) e posicionado aproximadamente no nível do ombro (44) entre as duas zonas de rosca (42A, 42B).

14. Elemento tubular com rosca fêmea (40) de uma conexão tubular rosqueada dotada de uma extremidade livre (41), e compreendendo internamente uma rosca fêmea (42), a dita rosca fêmea (42) compreendendo pelo menos uma zona de rosca, caracterizado pelo fato de que o elemento fêmea (40) compreende um alojamento (12) formado axialmente além da zona de rosca (42) no lado oposto à extremidade livre (41) do elemento tubular fêmea (40).