BR102012032488B1

BR102012032488B1 - Aparelho para cisalhar tubo em um sistema de segurança contra estouros, conjunto de gaveta de cisalhamento para um sistema de segurança contra estouros e método para fixar uma lâmina de cisalhamento a um bloco de gaveta montado

Info

Publication number: BR102012032488B1
Application number: BR102012032488-1A
Authority: BR
Inventors: Viral Shah; Leonard G. Childers; William L. Carbaugh
Original assignee: Hydril Usa Manufacturing Llc
Priority date: 2011-12-28
Filing date: 2012-12-19
Publication date: 2020-09-01
Also published as: EP2610428A3; KR20130076770A; EP2610428B1; US20130168075A1; AU2012268781B2; AU2012268781A1; AR089498A1; SG191549A1; MX2012014742A; EP2610428A2; BR102012032488A2; EA201201641A1; CN103184847A; US8844613B2; CN103184847B; BR102012032488B8; CA2799335A1

Abstract

aparelho para cisalhar tubo em um sistema de segurança contra estouros, conjunto de gaveta de cisalhamento para um bop e método para fixar uma lâmina de cisalhamento a um bloco de gaveta montado. trata-se de uma lâmina de cisalhamento fixa a um bloco de gaveta. pelo menos uma passagem de parafuso é formada em um ângulo no topo do bloco de gaveta. uma passagem de parafuso é formada na lâmina de cisalhamento que corresponde à passagem de parafuso no bloco de gaveta. um parafuso introduzido na passagem de parafuso do bloco de gaveta e também a passagem de parafuso na lâmina de cisalhamento fixa a lâmina de cisalhamento ao bloco de gaveta. ao usar essa técnica para fixar a lâmina de cisalhamento ao bloco de gaveta, a área de superfície de uma face frontal da lâmina de cisalhamento não é reduzida adicionalmente. portanto, a força da lâmina de cisalhamento é aumentada.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se em geral a perfuração e em particular a uma lâmina de cisalhamento aperfeiçoada fixada em gavetas de cisalhamento para um sistema de segurança contra estouros.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] Em operações de perfuração marinha, o operador executa operações de perfuração através de um riser de perfuração. O riser de perfuração se estende entre o conjunto de cabeça de poço submarino no fundo do mar e o recipiente de perfuração. O leito de disposição de riser é feito de várias juntas individuais ou seções. Essas seções são presas umas as outras e saem de um chão posicionador de riser do recipiente de perfuração. O riser de perfuração tem normalmente também vários canais auxiliares que se estendem ao longo do tubo central principal. Alguns dos canais auxiliares oferecem pressão de fluido hidráulica a um sistema de segurança contra estouros (BOP) submarino instalado na cabeça de poço submarina para controlar o poço.

[003] Um conjunto de BOP pode ser parte de um conjunto de empilhamento que pode estar localizado na extremidade inferior do riser que se estende para baixo a partir do recipiente de perfuração. O conjunto de empilhamento de BOP normalmente contém gavetas de cisalhamento, gavetas de tubo, gavetas de furo variáveis, membro de fechamento anular, e um mecanismo de desconexão rápida para se desconectar do riser no caso de uma emergência. Quando acionados, as gavetas de cisalhamento fecharão através do furo e também do tubo de cisalhamento no poço, como tubo de perfuração, tubulação, ou revestimento. A lâmina de cisalhamento pode ser fixa a um bloco de gaveta por meio de uma pluralidade de parafusos que passam através de uma face frontal da lâmina de cisalhamento e seguram de forma rosqueada o bloco de gaveta. Ainda, os parafusos ajudam nas forças de resistência durante o cisalhamento e também da pressão do furo do poço. No entanto, um furo rebaixado para cada um dos parafusos na face frontal da lâmina de cisalhamento reduz a área da lâmina, reduzindo dessa forma a força da lâmina. Uma técnica aperfeiçoada para fixar a para fixar a lâmina de cisalhamento ao bloco de gaveta é, portanto, necessária.

DESCRIÇÃO DA INVENÇÃO

[004] Esses e outros problemas são geralmente resolvidos ou evitados, e vantagens técnicas são geralmente alcançadas, pelas realizações preferidas da presente invenção que fornecem um método para fixar uma lâmina de cisalhamento em gavetas de cisalhamento.

[005] Uma realização da presente invenção fornece um conjunto de gaveta de cisalhamento que compreende uma lâmina de cisalhamento fixa a um bloco de gaveta. Uma lâmina de cisalhamento similar e um bloco de gaveta se localizam em oposição e são afastados da lâmina de cisalhamento e do bloco de gaveta supracitados. Pelo menos uma passagem de parafuso é formada em um ângulo no topo do bloco de gaveta. Uma passagem de parafuso é formada em uma face traseira da lâmina de cisalhamento que corresponde com a passagem de parafuso no bloco de gaveta. Um parafuso introduzido na passagem de parafuso do bloco de gaveta e também a passagem de parafuso na lâmina de cisalhamento fixa a lâmina de cisalhamento ao bloco de gaveta. O parafuso pode segurar de forma rosqueada a passagem de parafuso na lâmina de cisalhamento. Ainda, pelo menos uma passagem de parafuso é formada na face da lâmina de cisalhamento que se registra com uma passagem de parafuso formada em uma face do bloco de gaveta. As passagens de parafuso na lâmina de cisalhamento e as faces do bloco de gaveta perm item que um parafuso seja introduzido nas passagens e segure de forma rosqueada o bloco de gaveta para fornecer uma estabilidade de conexão adicional da lâmina de cisalhamento com o bloco de gaveta.

[006] A técnica de conectar a lâmina de cisalhamento ao bloco de gaveta que utiliza a passagens de parafuso angulares no topo do bloco de gaveta e na face traseira da lâmina de cisalhamento aumenta de forma vantajosa a força da lâmina de cisalhamento ao aumentar a área de superfície da face frontal da lâmina de cisalhamento porque nenhum material adicional precisa ser removido da face frontal para passagens de parafuso adicionais.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[007] A Figura 1 é uma vista perspectiva dos blocos de gaveta de um conjunto de gaveta de cisalhamento de acordo com essa descrição.

[008] A Figura 2 é uma vista lateral dos blocos de gaveta da Figura 1.

[009] A Figura 3 é uma vista do topo dos blocos de gaveta da Figura 1.

[010] A Figura 3A é uma vista secional lateral de um dos blocos de gavetas da Figura 1.

[011] A Figura 4 é uma vista perspectiva inferior dos blocos de gaveta da Figura 1.

[012] Figura 5 é uma vista frontal do bloco de gaveta superior da Figura 1.

[013] Figura 6 é uma vista perspectiva de um conjunto de sistema de segurança contra estouros com gavetas de cisalhamento de acordo com essa descrição.

DESCRIÇÃO DE REALIZAÇÕES DA INVENÇÃO

[014] Referindo-se à Figura 1, gavetas de cisalhamento ou gavetas de cisalhamento ocultas 11 aparecem removidas do alojamento ou na tampa em que eles são alojados. Gavetas de cisalhamento 11 fazem parte de um conjunto de BOP de gaveta que faz parte de um conjunto de empilhamento, que se localiza na extremidade inferior de um riser que se estende para baixo a partir de um recipiente de perfuração. Uma extremidade inferior do conjunto de empilhamento de BOP se prende em uma cabeça de poço submarina no fundo do mar. O conjunto de empilhamento de BOP normalmente contém também gavetas de tubo, gavetas de furo variáveis, um membro de fechamento anular e um mecanismo de desconexão rápida para se desconectar do riser no caso de uma emergência. Quando acionados, gavetas de cisalhamento 11 se fecharão através do furo e também de tubo de cisalhamento no poço, como tubo de perfuração, tubulação ou revestimento.

[015] Gavetas de cisalhamento 11 incluem um conjunto de gaveta superior 13 que tem uma extremidade dianteira 15. Uma ranhura velador semicircular 16 se localiza no lado superior do bloco de gaveta superior 13 para receber uma porção de uma vedação elastomérica 9. Uma lâmina de cisalhamento superior 17 fica em cima da extremidade dianteira 15. Nessa realização, uma pluralidade de parafusos 18 pode ser introduzida nas passagens de parafuso 20 que se estendem de uma face dianteira 23 da lâmina de cisalhamento superior 17 a uma face traseira. As passagens de parafuso 20 são paralelas ao eixo geométrico Ax e formam um furo rebaixado na face dianteira 23 da lâmina de cisalhamento superior 17. Cada uma das pluralidades de parafusos 18 continua nas passagens de parafuso 22 (Figura 3) formadas na extremidade dianteira 15 do conjunto de gaveta superior 13, que se registra com as passagens de parafuso 20 da lâmina de cisalhamento superior 17. Os parafusos 18 podem ter um perfil exterior rosqueado para corresponder com um perfil interior rosqueado das passagens de parafuso 20, 22. O tamanho dos parafusos 18 pode variar dependendo das forças de cisalhamento e das pressões do poço.

[016] Além dos parafusos 18 entrando através da face dianteira 23 da lâmina superior 17, pelo menos um parafuso angular 26 é introduzido em uma passagem de parafuso angular 28 formada em uma superfície superior do conjunto de gaveta superior 13. Na realização mostrada, existem duas passagens de parafuso angulares, cada uma em um lado oposto do eixo geométrico Ax. O parafuso angular 26 e a passagem de parafuso angular 28 são discutidos a seguir na Figura 3A. A entrada da passagem de parafuso angular 28 é localizada no interior da ranhura de vedação 16 ou na frente da mesma.

[017] Continuando com a referência à Figura 1, a face dianteira 23 da lâmina superior 17 tem uma margem superior 19 e a margem inferior 21. A margem inferior 21 se estende mais para frente do que a margem superior 19 nesse exemplo, resultando em uma face 23 que se inclina relativa à vertical. A face 23 também é geralmente côncava, o que resulta no centro da face 23 entre suas extremidades do lado de fora 24 em que as mesmas são rebaixadas relativas às partes mais de frente da face 23 nas extremidades do lado de fora 24. Uma variedade de formas diferentes para a lâmina superior 17 pode ser empregada.

[018] Braços guia do tubo 25 podem se localizar nos lados externos do bloco de gaveta superior extremidade dianteira 15. Cada braço 25 pode ser formado integralmente com bloco de gaveta superior 13, mas eles podem ser fixos de outra maneira, como por soldagem ou prendedores. Cada braço 25 tem um lado interno orientado verticalmente 27 e uma extremidade ou ponta dianteira 29. Uma superfície cunhada 31 se estende de uma parte dianteira do lado interno 27 para a ponta 29. Cada lado interno 27 é paralelo ao eixo geométrico longitudinal Ax das gavetas de cisalhamento 11 nesse exemplo. A superfície cunhada 31 pode ser uma superfície vertical plana, como é mostrada, que está em um ângulo agudo relativo ao eixo geométrico longitudinal Ax. Nessa realização, a superfície cunhada 31 está em um ângulo de cerca de 30 graus relativo ao eixo geométrico longitudinal Ax. Ao invés de plana, a superfície cunhada 31 pode ser uma superfície curvada. Cada braço guia 25 tem um lado superior 33 que é plano e em uma superfície plana horizontal nesse exemplo. Um chanfro ou bisel 34 podem estar opcionalmente na intersecção do lado superior 33 com a ponta 29.

[019] Como é mostrado na Figura 2, o lado superior 33 é espaçado em uma elevação mais baixa na extremidade dianteira do bloco de gaveta superior 15 do que a margem inferior da lâmina superior 21. O lado superior 33 não está localizado diretamente embaixo da lâmina superior 17 nesse exemplo porque o lado interno 27 de cada braço 25 está na mesma distância do lado de fora que uma das extremidades do lado de fora da lâmina superior 24, como é mostrado na Figura 3. Além disso, as Figuras 2 e 3 ilustram que a ponta 29 se estende mais para frente do que a lâmina superior 17. A junção do lado interno 27 com a superfície cunhada 31 é em alinhamento aproximadamente vertical com a junção da margem superior da lâmina superior de cisalhamento 19 e a extremidade do lado de fora 24. A superfície cunhada 31 se junta ao lado interno 27 aproximadamente à mesma distancia da extremidade dianteira do bloco de gaveta superior 15 que a distância da extremidade dianteira 15 para a margem superior 19 da face da lâmina superior 23 na extremidade do lado de fora 24.

[020] Cada braço guia 25 tem um lado de fora 35 que se estende de uma base 37, onde os braços 25 juntam o bloco de gaveta superior 13 à ponta 29. O lado de fora 35 podem estar em uma ângulo agudo relativo ao eixo geométrico longitudinal Ax. Nessa realização, o ângulo agudo é de cerca de 15 graus relativo ao eixo geométrico longitudinal. A ponta 29 tem uma altura e largura menor que a base 37.

[021] A Figura 3A mostra uma seção da lâmina de cisalhamento superior 17 e bloco de gaveta superior 13. Conforme explicado anteriormente, o pelo menos um parafuso angular 26 é introduzido na passagem de parafuso angular 28 formada na superfície superior do bloco de gaveta superior 13. A passagem de parafuso angular 28 se estende para baixo através da extremidade dianteira 15 do bloco de gaveta superior 13 e pode ter uma faixa de ângulo relativo ao eixo geométrico Ax que é de aproximadamente entre cerca de 15 graus e cerca de 45 graus. A passagem de parafuso angular 28 pode ser reduzida uma vez no diâmetro, formando um ombro 36 no qual uma cabeça do parafuso 26 pode parar. O parafuso angular 26 continua através da passagem de parafuso angular 28 e em uma passagem de parafuso de lâmina angular 38 formada na face traseira da lâmina superior 17, onde a passagem de parafuso de lâmina angular da lâmina se registra com a passagem de parafuso angular no bloco de gaveta 13. A passagem de parafuso de lâmina angular 38 termina na lâmina superior 17 antes de alcançar a face dianteira 23 da lâmina superior. O parafuso angular 26 pode ter um perfil exterior rosqueado para corresponder com um perfil interior rosqueado das passagens de parafuso angulares 28, 38. O tamanho dos parafusos angulares 26 pode variar dependendo das forças de cisalhamento e das pressões do poço. Ao fixar a lâmina superior 17 ao bloco de gaveta 13 utilizando os parafusos angulares 26 e passagens de parafuso angulares 28, 38 na superfície superior do bloco de gaveta e na lâmina superior 17, respectivamente, menos material é removido na face dianteira 23 da lâmina superior. Isso resulta em uma área de superfície maximizada para a face frontal 23 da lâmina superior de cisalhamento 17, que se traduz como força aumentada da lâmina superior de cisalhamento. As figuras mostram quatro parafusos 18 entrando na face dianteira 23 da lâmina superior 17 e dois parafusos angulares 26 entrando através da superfície superior do bloco de gaveta 13 para prender a lâmina superior ao bloco de gaveta. No entanto, deve-se entender que várias combinações de parafusos 18 e parafusos angulares 26 podem ser usadas dependendo das aplicações e das condições de pressão do poço. Ainda, o tamanho dos parafusos 18, 26 a ser utilizado pode impactar também os parafusos a serem utilizados.

[022] A Figura 4 mostra um lado inferior 39 de cada braço 25. O lado inferior 39 é mostrado como sendo plano e em uma superfície plana paralela ao lado superior 33 (Fig. 3). Uma superfície chanfrada 41 pode juntar uma extremidade do lado de fora do lado inferior 39 com o lado de fora 35. A superfície chanfrada 41 é mostrada como estando em uma superfície plana inclinada relativa à horizontal.

[023] Referindo-se ainda à Figura 4, e também à Figura 5, o lado inferior do bloco de gaveta superior 13 tem uma cavidade de extremidade de tubo cisalhado 43. A cavidade 43 tem uma porção da parede de trás 45 que junta porções da parede lateral 47. Porções de parede 45 e 47 são paredes verticais posicionadas para receber a extremidade superior de um tubo de poço depois de o mesmo ter sido cisalhado. A porção da parede traseira 45 é ilustrada como sendo parcialmente cilíndrica e se mistura com porções da parede lateral 47, que são retas. Outras formas para cavidade de extremidade de tubo de cisalhamento 43 são possíveis. A Figura 4 também ilustra uma fenda de conector na forma de um T 49 na extremidade traseira do bloco de gaveta superior 13 para conectar uma haste de pistão.

[024] Referindo-se novamente à Figura 1, um bloco de gaveta inferior 51 é ilustrado em alinhamento horizontal com o bloco de gaveta superior 13. Bloco de gaveta inferior 51 tem uma extremidade dianteira 53 que é paralela à extremidade dianteira 15 do bloco de gaveta superior 13. Um ranhura de vedação de topo 55 no lado superior do bloco de gaveta inferior 51 recebe uma vedação elastomérica 56 e se alinha à ranhura de vedação 16 para formar uma vedação contínua (note que a vedação não é necessariamente “circular”) quando blocos de gaveta 13, 51 estão contiguidade entre si. O bloco de gaveta inferior 51 tem uma cavidade de extremidade de tubo cisalhado 57 para receber uma extremidade inferior do tubo de poço depois do cisalhamento. A cavidade de extremidade de tubo cisalhado 57 tem uma porção de parede de trás curvada 59 que se mistura com duas porções da parede lateral retas 61. Outras formas são possíveis.

[025] Nessa realização, os blocos de gaveta 13 e 51 são projetados para serem ajudados por pressão no fechamento. As vedações 9 e 56 nas ranhuras semicirculares 9 e 55 permitem essa assistência da pressão. Prender uma lâmina de cisalhamento de GAVETA a um bloco de GAVETA com um prendedor que se estende através do bloco de gaveta a partir do lado de trás da lateral frontal criaria um caminho para a pressão vazar pelas vedações 9 e 56 a não ser que uma vedação adicional fosse fornecida ao redor do prendedor. Nesse caso, a passagem de parafuso angular 28 para prender a lâmina fica totalmente no lado interior do furo da vedação 9, 56 para que não haja chance de a pressão vazar e diminuir o elemento de assistência de pressão. Ainda, já que a passagem de parafuso do ângulo 28 fica na frente da ranhura de vedação 16 e da vedação 9, não é necessário vedar em volta de cada passagem de parafuso. A passagem 28, conforme explicado anteriormente, não cruza as ranhuras de vedação 16 e 55, mas fica, ao invés, localizada inteiramente na zona de pressão vedada por vedações 9 e 56. No entanto, em uma realização alternativa, a passagem 28 pode ultrapassar as vedações 9 e 56.

[026] Uma lâmina inferior 63 se fixa na extremidade dianteira 53 do bloco de gaveta inferior 51. A lâmina inferior 63 está em uma elevação mais baixa que a lâmina superior 17, conforme ilustrado na Figura 2. Deve-se entender que lâmina de cisalhamento inferior 63 pode se ficar na extremidade dianteira 53 do bloco de gaveta inferior 51 de uma maneira similar à descrita para a lâmina de cisalhamento superior 17 e é assim descrita de forma similar na Figura 3A. Assim a lâmina inferior 63 pode ter também passagens de parafuso angulares 62 formadas na superfície inferior do bloco de gaveta inferior 51 como é mostrado na Figura 3. Pelo menos um parafuso angular 64 é introduzido na passagem de parafuso angular 62. A passagem de parafuso angular 62 se estende para baixo através da extremidade dianteira 53 do bloco de gaveta inferior 51 e pode ter uma faixa de ângulo relativo ao eixo geométrico Ax que fica entre aproximadamente cerca de 15 graus a cerca de 45 graus. O parafuso angular 64 continua pela passagem de parafuso angular 62 e pela a passagem de parafuso de lâmina angular 66 formada na face traseira da lâmina inferior 63, onde a passagem de parafuso de lâmina angular da lâmina se registra com a passagem de parafuso angular no bloco de gaveta 51. A passagem de parafuso de lâmina angular 66 termina na lâmina inferior 63 antes de alcançar a face dianteira 69 da lâmina inferior 63. A lâmina inferior 63 desliza sob a lâmina superior 17 quando ocorre o cisalhamento. Uma margem superior 65 da lâmina inferior 63 está em uma elevação levemente mais baixa que a margem inferior 21 da lâmina superior 17. A lâmina inferior 63 tem uma margem inferior 67 que fica mais perto da extremidade dianteira do bloco inferior 53 que da margem superior 65. A face 69 se estende entre a margem inferior 67 e a margem superior 65 e é assim inclinada relativa à vertical. Conforme ilustrado na Figura 2, nesse exemplo, a inclinação da face da lâmina inferior 69 é a mesma que a inclinação da face da lâmina superior 23. A face da lâmina inferior 69 também se retira para uma área central que fica mais próxima da extremidade dianteira do bloco inferior 53 do que as extremidades do lado de fora 70 da lâmina inferior 63, como é mostrado nas Figuras 1 e 3. O comprimento da lâmina inferior 63 de uma extremidade do lado de fora 70 para a outra é o mesmo que o comprimento da lâmina superior 17 de uma extremidade do lado de fora 24 para a outra.

[027] Referindo-se à Figura 4, que mostra o fundo do bloco inferior 51, uma cavidade 71 se localiza no bloco de cisalhamento inferior 51 ao longo de cada dianteira e traseira do lado de fora das extremidades do lado de fora da lâmina inferior 70. Cada cavidade 71 compreende um espaço ou um espaço livre fornecidos ao longo de um lado de fora para receber um dos braços 25 quando os blocos de gaveta 13, 51 são fechados. Cada cavidade 71 é definida por uma parede do lado superior 72 e uma parede do lado interno 74, em que as paredes laterais 72 e 74 são planas e perpendiculares nesse exemplo. Cada cavidade 71 é alinhada com um dos braços 25 para receber o braço quando na posição fechada o cisalhada. Cada cavidade 71 tem um comprimento longitudinal maior que o comprimento de cada braço 25. Além disso, a parede do lado superior 72 tem uma largura maior que cada braço 25, e a parede do lado interno 74 tem uma altura maior que a altura de cada braço 25 do seu lado inferior 39 ao seu lado superior 33 (Fig. 2). A cavidade 71 não é uma cavidade fechada, pois a mesma não tem nenhuma parede no lado de fora ou parede no fundo. Não existe interferência entre a parede do lado superior 72 e o lado superior 33 (Fig. 2) do braço 25. Não existe interferência entre o lado interno 27 do braço 25 e a parede do lado interno 74. O lado superior do braço 33 poderia, opcionalmente, segurar de forma deslizada a parede do lado superior da cavidade 74, mas nenhuma força vertical seria criada no bloco de gaveta inferior 51 como um resultado.

[028] Um ponto de centro vertical de cada braço 25 é aproximadamente o mesmo que um centro vertical da lâmina inferior 63. Quando em movimentação para a posição cisalhada ou fechada, a lâmina inferior 63 desliza entre os dois braços 25 conforme os braços entram nas cavidades 71. As extremidades do lado de fora 70 da lâmina inferior 63 ficam espaçadas próximas dos lados internos 27 dos braços 25 conforme os braços entram na cavidade 71. Uma fenda de conector na forma de um T 76 para conexão com uma haste de pistão se localiza na extremidade traseira do bloco inferior 51.

[029] Durante a produção, a passagem de parafuso angular 28 é formada ao furar através do bloco de gaveta superior 13 começando na superfície superior e através da extremidade dianteira 15. A passagem de parafuso de lâmina angular 38 é formada ao furar através da face traseira da lâmina superior 17 tal que a passagem de parafuso de lâmina angular da lâmina registre com a passagem de parafuso angular no bloco de gaveta 13 quando unidas. Fios podem se formar na passagem de parafuso de lâmina angular 38 para segurar de forma rosqueada o parafuso angular 26, que pode ter um perfil exterior rosqueado. Um furo rebaixado pode ser formado na passagem de parafuso angular 28 no bloco de gaveta 13 que corresponde com a uma cabeça do parafuso angular 26. Parafusos angulares adicionais e passagens podem ser formados. Ainda, as passagens de parafuso 20 são formadas ao furar a partir da face dianteira 23 da lâmina de cisalhamento superior 17 à face traseira. As passagens de parafuso 20 são formadas de forma paralela ao eixo geométrico Ax e formam um furo rebaixado na face dianteira 23 da lâmina de cisalhamento superior 17. Cada uma das pluralidades de parafusos 18 continuam nas passagens de parafuso 22 (Figuras 2 e 3) formadas na extremidade dianteira 15 do bloco de gaveta superior 13, e se registram com as passagens de parafuso 18 da lâmina de cisalhamento superior 17. Os parafusos 18 podem ter um perfil exterior rosqueado para corresponderem a um perfil interior rosqueado que pode ser formado nas passagens de parafuso 20, 22. Os parafusos 18 que entram na face dianteira 23 da lâmina superior 17 e parafuso angular 26 que entra pela superfície superior do bloco de gaveta 13 para prender a lâmina superior ao bloco de gaveta.

[030] A Figura 6 mostra gavetas de cisalhamento ocultas 11 instalados dentro de um conjunto de sistema de segurança contra estouros submarino típico. O conjunto de sistema de segurança contra estouros tem um empilhamento de sistema de segurança contra estouros (“BOP”) 81 que inclui uma moldura com um conector de cabeça de poço 85 na extremidade inferior para se conectar a um conjunto de cabeça de poço submarino (não é mostrado). As gavetas de cisalhamento ocultas 11 são normalmente localizados acima das gavetas de tubo, que, nesse exemplo, inclui as gavetas de tubo 91, 93, e 95. Cada gaveta de tubo 91,93 e 95 tem gavetas com cavidades semicilíndricas nas faces de encaixamento para se fecharem ao redor de diferentes faixas de tamanho de tubo. Quando fechadas, as gavetas de cisalhamento ocultas 11 vedam o furo e, se o tubo está presente, cisalham o tubo.

[031] Um conector de riser inferior submarino (LMRP) 94 se conecta na extremidade superior do conjunto de empilhamento de BOP 81. Um BOP anular 95 pode ser localizado na extremidade inferior do LMRP 94. O BOP anular 95 fecha ao redor de qualquer tamanho de tubo e veda o anel entre o tubo e a parede lateral do furo. O BOP anular 95 veda também completamente mesmo se um tubo não esteja presente. Uma junta flexível 97 é localizada na extremidade superior do LMRP 94 para permitir a flexão da extremidade inferior de uma coluna de riser 99 conectado à junta flexível 97. As linhas de ataque e descarga 101 se estendem do sistema anular inferior de segurança contra estouros 95 ao longo do riser 99 para bombear fluido no poço. No caso de uma emergência, o LMRP 94 e o riser 99 podem ser separados do conjunto de empilhamento de BOP 81. Cápsulas de controle redundante 103 são montadas no LMRP 94 e contêm circuitos hidráulicos e elétricos para controlar o movimento de várias gavetas 11, 81, 91 e 93 BOP anular 95 e outros equipamentos. Cápsulas de controle 103 são recuperáveis do LMRP 94 e são conectadas a um cabo de alimentação (não é mostrado) que leva ao recipiente de perfuração na superfície.

[032] Entende-se que a presente invenção pode ter várias formas e realizações. Em conformidade, várias variações podem ser feitas no que se antecedeu sem se separar do espírito ou escopo da invenção. Tendo descrito assim a presente invenção com referência a certas realizações preferidas suas, deve-se notar que as realizações descritas são ilustrativas ao invés de natureza limitadora e que uma grande variedade de variações, modificações, mudanças e substituições são contempladas na descrição antecedente e, em algumas ocorrências, algumas características da presente invenção podem ser empregadas sem um uso correspondente das outras características. Muitas dessas variações e modificações podem ser consideradas óbvias e desejáveis por técnicos no assunto baseado em uma análise da descrição antecedente das realizações preferidas. Em conformidade, é apropriado que as reivindicações anexadas sejam construídas de um modo geral e de uma maneira consistente com o escopo da invenção.

Claims

1. APARELHO PARA CISALHAR TUBO EM UM SISTEMA DE SEGURANÇA CONTRA ESTOUROS, compreendendo: um bloco de gaveta de cisalhamento (13) com uma extremidade dianteira (15) e um eixo geométrico longitudinal (Ax); uma lâmina (17) com uma face dianteira (23); uma face traseira oposta à face dianteira (23), a face traseira em contiguidade com a extremidade dianteira (15) do bloco de gaveta de cisalhamento (13); uma pluralidade de passagens de parafuso de face (18) que se estende através da lâmina (17) e entra na extremidade dianteira (15) do bloco de gaveta de cisalhamento (13), em que cada uma das passagens de parafuso (18) são paralelas ao eixo geométrico longitudinal (Ax); um parafuso de face (18) localizado em cada uma das passagens de parafuso de face (20) e que prende a lâmina (17) ao bloco de gaveta de cisalhamento (13), o aparelho sendo caracterizado por compreender pelo menos uma passagem de parafuso angular (28) que se estende de uma superfície superior do bloco de gaveta de cisalhamento (13) para baixo e para dentro, para fora da extremidade dianteira do bloco de gaveta de cisalhamento (13) e para a lâmina (17); e um parafuso inclinado (26) localizado na passagem de parafuso angular (28) para prender a lâmina (17) ao bloco de gaveta de cisalhamento (13).

2. APARELHO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pela passagem de parafuso angular (28) ser orientada tal que uma superfície plana vertical que passa pela passagem de parafuso inclinada (26) é paralela ao eixo geométrico longitudinal (Ax).

3. APARELHO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 2, caracterizada passagem de parafuso de face (20,22) ser orientada tal que uma superfície plana vertical que passa pela passagem de parafuso de face (20) é paralela ao eixo geométrico longitudinal (Ax).

4. APARELHO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado por um furo rebaixado e ombro (36) serem formados na passagem de parafuso angular (28).

5. APARELHO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado por uma ranhura de vedação semicircular (16) ser formada na superfície superior do bloco de gaveta de cisalhamento (13) e por uma entrada para a passagem de parafuso angular (28) ficar entre a ranhura de vedação (16) e o bloco de gaveta de cisalhamento (13).

6. APARELHO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado por duas das passagens de parafuso angular (28) estarem cada uma em lados opostos do eixo geométrico longitudinal (Ax).

7. APARELHO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pela passagem de parafuso angular (28) ter uma extremidade inferior dianteira (38) localizada na lâmina (17).

8. CONJUNTO DE GAVETA DE CISALHAMENTO PARA UM SISTEMA DE SEGURANÇA CONTRA ESTOUROS, caracterizado por compreender: blocos de gaveta de cisalhamento superiores (13) e inferiores (51), cada um com uma extremidade dianteira (29,53) e um eixo geométrico longitudinal (Ax); uma lâmina superior (17) com uma face dianteira (23); uma lâmina inferior (63) com uma face dianteira (69); em que pelo menos um dentre: (i) bloco de gaveta de cisalhamento superior (13) e lâmina superior (17), ou (ii) bloco de gaveta de cisalhamento inferior (51) e lâmina inferior (63), são configurados conforme definido na reivindicação 1.

9. CONJUNTO, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado por pelo menos uma passagem de parafuso inclinada (28) que se estende de uma superfície inferior do bloco de gaveta de cisalhamento inferior (51) para cima e para dentro, fora da extremidade dianteira do bloco de gaveta de cisalhamento inferior (51) e na lâmina inferior (63); e um parafuso inclinado (26) localizado na passagem de parafuso inclinada (28) para prender a lâmina inferior (63) ao bloco de gaveta de cisalhamento inferior (51).

10. CONJUNTO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 9, caracterizado pela passagem de parafuso angular (28) ser orientada tal que uma superfície plana vertical que passa pela passagem de parafuso inclinada (26) é paralela ao eixo geométrico longitudinal (Ax).

11. CONJUNTO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 9, caracterizado pela passagem de parafuso de face (20) ser orientada tal que uma superfície plana vertical que passa pela passagem de parafuso de face (20) é paralela ao eixo geométrico longitudinal (Ax).

12. MÉTODO PARA FIXAR UMA LÂMINA DE CISALHAMENTO (17) A UM BLOCO DE GAVETA (13) MONTADO, em um sistema de segurança contra estouros, sendo o método caracterizado por compreender as etapas de: furar uma primeira passagem (28) em uma superfície superior do bloco de gaveta (13) a uma extremidade dianteira (23) do bloco de gaveta (13); furar uma segunda passagem (38) em uma face traseira da lâmina de cisalhamento (17), em que a segunda passagem (38) se registra com a primeira passagem (28) em uma interface formada pela extremidade dianteira (23) do bloco de gaveta (13) e a face traseira da lâmina de cisalhamento (17); e fixar a lâmina de cisalhamento (17) ao bloco de gaveta (13) com um parafuso (26) que segure a primeira passagem (28) e a segunda passagem (38).

13. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pela primeira e pela segunda passagens (28, 38) serem furadas em um ângulo relativo a um eixo geométrico horizontal (Ax), o ângulo sendo compreendido em uma faixa entre 15 graus e 45 graus.

14. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 12 a 13, caracterizada segunda passagem terminar na lâmina de cisalhamento (17).

15. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado por um parafuso frontal (18) conectar a lâmina de cisalhamento (17) ao bloco de gaveta, em que o parafuso frontal (18) entra na face dianteira (23) da lâmina de cisalhamento (17) e no bloco de gaveta (13) por meio de uma passagem (20,22) que se estende pela lâmina de cisalhamento (17) e se registra com uma passagem no bloco de gaveta (13), em que o parafuso (18) e as passagens citados são paralelos a um eixo geométrico horizontal (Ax)