BR102013010459A2

BR102013010459A2 - Apparatus for retaining a well of a well and method for securing a well of a well of a well of a well of a well of a well of a well

Info

Publication number: BR102013010459A2
Application number: BR102013010459A
Authority: BR
Inventors: Anh Duong Khanh
Original assignee: Vetco Gray Inc
Priority date: 2012-05-10
Filing date: 2013-04-29
Publication date: 2017-05-02
Also published as: GB2503560B; MY164450A; NO20130518A1; SG195468A1; US20130299193A1; CN103422831A; CN103422831B; GB2503560A; GB201308232D0; SG10201508994VA; AU2013205300A1

Abstract

aparelho para reter um membro de furo de poço e método para prender um membro de furo de poço em um furo de um alojamento de cabeça de poço . trata-se de um aparelho e um método que pode ser usado para reter positivamente um anel de fixação para prender de modo axial um membro de furo de poço em um alojamento de cabeça de poço. nas realizações, o membro de furo de- poço, tal como um suspenso de tubulação, pode ser preso por um anel de fixação que tem uma superfície cilíndrica abaixo de uma superfície cuneiforme. um anel energizante que tem uma superfície cilíndrica acima de uma superfície cuneiforme pode ser usado para mover o anel de fixação de uma posição não ajustada para uma posição ajustada, assim energizando o anel de fixação. após serem energizadas, as duas superfícies cilíndricas podem engatar uma à outra de modo que um. movimento axial do anel energizante, de até uma distância predeterminada, não faz com que o anel de fixação se mova de uma posição ajustada para uma posição não ajustada.

Description

“APARELHO PARA RETER UM MEMBRO DE FURO DE POÇO E MÉTODO PARA PRENDER UM MEMBRO DE FURO DE POÇO EM UM FURO DE UM ALOJAMENTO DE CABEÇA DE POÇO” Campo da Invenção [001] A presente invenção refere-se em geral a poços de recuperação mineral, e em particular a anéis de fixação para reter membros de furo de poço em um alojamento.

Antecedentes da Invenção [002] Suspensores de tubulação são assentados em um ressalto em uma cabeça de poço. O ressalto impede um movimento a jusante do suspensor de tubulação na cabeça de poço. O peso do suspensor de tubulação e da tubulação suspensa a partir do suspensor de tubulação pode impedir um movimento a montante do suspensor de tubulação sob algumas circunstâncias. Um anel de fixação, no entanto, é exigido a travar o suspensor de tubulação no lugar quando o suspensor de tubulação é submetido a altas pressões. Essas altas pressões podem fazer com que o suspensor de tubulação se mova axialmente a montante.

[003] Anéis de fixação podem ser energizados por um anel energizante. O anel energizante pode ter uma superfície cuneiforme que expande o anel de fixação radialmente para fora em um sulco de fixação. O anel energizante pode por si só ser movido axialmente a jusante por um anel de vedação. Uma vez que o anel energizante energiza o anel de fixação, o anel energizante permanece no lugar para manter a posição radial do anel de fixação. O anel de vedação, que atuou o anel energizante, pode permanecer em posição para conter o anel de fixação no lugar. Infelizmente, a vedação pode precisar ser removida periodicamente. Por exemplo, a vedação pode precisar ser substituída. Uma alta pressão no furo de poço pode fazer com que o suspensor de tubulação ou o anel energizante deslizem a montante quando a vedação for removida. A natureza do anel energizante, e a superfície cuneiforme no anel energizante, significam que qualquer movimento a montante do anel energizante pode permitir que o anel de fixação se mova radialmente para dentro, desse modo enfraquecendo a trava. Uma pressão contínua e uma força do anel de fixação no anel energizante podem ser suficientes para mover o anel de fixação da posição ajustada para uma posição não ajustada. É desejável reter o anel de fixação na posição ajustada em virtude do movimento vertical do anel energizante.

Descrição da Invenção [004] As realizações da invenção reivindicada referem-se primariamente a um anel de travamento de suspensor de tubulação que pode ser retido positivamente após uma vedação suspensor de tubulação ser ajustada. Isso pode permitir uma mudança da vedação sem comprometer uma capacidade de travamento do suspensor de tubulação à cabeça de poço. O anel de travamento pode permanecer engatado mesmo quando a vedação é removida.

[005] As realizações de um aparelho para reter um membro de furo de poço podem incluir um alojamento de cabeça de poço que tem um furo com um eixo geométrico e um sulco de travamento anular em uma superfície de diâmetro interno do furo. As realizações podem também incluir um membro de furo de poço localizado de modo concêntrico no furo do alojamento de cabeça de poço, sendo que o membro de furo de poço tem um ressalto e uma cavidade de vedação acima do ressalto. A cavidade de vedação pode definir um espaço anular entre o membro de furo de poço e o alojamento de cabeça de poço. As realizações podem também incluir um anel de travamento anular posicionado no espaço anular, sendo que o anel de travamento anular tem um perfil de diâmetro externo para engatar-se à ranhura de travamento e é radialmente expansível de uma posição não ajustada para uma posição ajustada, sendo que a posição ajustada impede um movimento axial a montante do membro de furo de poço em relação ao alojamento de cabeça de poço. O anel de travamento pode ter uma superfície cuneiforme voltada para dentro e para cima e uma superfície cilíndrica que se estende a jusante da superfície cuneiforme. As realizações podem incluir um anel energizante posicionado no espaço anular acima do anel de travamento, sendo que o anel energizante é axialmente móvel de uma posição superior para uma posição inferior, em que o anel energizante que tem uma superfície cuneiforme inferior voltada para fora e para baixo que se engata à superfície cuneiforme do anel de travamento para empurrar o anel de travamento para fora para a posição ajustada conforme o anel energizante se move a jusante. As realizações podem também incluir uma superfície cilíndrica no anel energizante que se estende a montante a partir da superfície cuneiforme inferior e engata à superfície cilíndrica no anel de travamento quando o anel de travamento está na posição ajustada, e embora o anel energizante esteja na posição ajustada, o anel energizante pode se mover em uma distância axial predeterminada em relação ao anel de travamento sem permitir qualquer movimento radial do anel de travamento anular.

[006] Em realizações do aparelho, a superfície cuneiforme inferior do anel energizante é espaçada abaixo da superfície cuneiforme do anel de travamento enquanto o anel de travamento está na posição ajustada. Nas realizações, a superfície cuneiforme inferior do anel energizante é livre de engate com o anel de travamento enquanto o anel de travamento está na posição ajustada. Nas realizações, o anel energizante pode também incluir uma superfície cuneiforme superior que se estende a jusante e para fora e se estende a montante a partir da superfície cilíndrica no anel energizante. A superfície cuneiforme superior pode se engatar à superfície cuneiforme no anel de travamento enquanto o anel de travamento está na posição ajustada. As superfícies cuneiformes inferiores e superiores podem se inclinar no mesmo ângulo em relação ao eixo geométrico. A superfície cilíndrica no anel energizante pode ter um comprimento axial que é menor do que um comprimento axial de cada uma das superfícies cuneiformes inferiores e superiores.

[007] Em realizações do aparelho, a superfície cilíndrica no anel energizante pode ser posicionada de modo que uma extremidade inferior da superfície cilíndrica no anel energizante irá entrar em contato com uma extremidade superior da superfície cilíndrica no anel de travamento quando o anel de travamento se engatar completamente à ranhura de travamento. Nas realizações, a superfície cuneiforme inferior do anel energizante pode deslizar contra a superfície cuneiforme do anel de travamento enquanto o anel energizante se move a jusante até que o anel de travamento se engate à ranhura de travamento, em cujo ponto a superfície cilíndrica do anel energizante pode entrar em contato com a superfície cilíndrica do anel de travamento, e um movimento a jusante contínuo do anel energizante pode fazer com que a superfície cilíndrica do anel energizante deslize de modo a jusante na superfície cilíndrica do anel de travamento. As realizações do aparelho podem também incluir uma vedação anular localizada acima do anel energizante, e um movimento a jusante da vedação anular, em relação ao alojamento de cabeça de poço, pode fazer com que o anel energizante se mova a jusante em relação ao anel de travamento.

[008] Realizações de um método para prender um membro de furo de poço em um furo de um alojamento de cabeça de poço podem incluir as etapas de fornecer um sulco de travamento anular em uma superfície de diâmetro interno do furo do alojamento de cabeça de poço. O método pode também incluir as etapas de posicionar o membro de furo de poço de modo concêntrico no furo do alojamento de cabeça de poço. O membro de furo de poço e o alojamento de cabeça de poço podem definir um espaço anular entre os mesmos. O método pode também incluir as etapas de posicionar um anel de travamento anular no espaço anular, o anel de travamento que tem uma superfície cuneiforme voltada para dentro e para cima e uma superfície cilíndrica que se estende a jusante da superfície cuneiforme. O método pode também incluir as etapas de posicionar um anel energizante posicionado no espaço anular acima do anel de travamento, sendo que o anel energizante tem uma superfície cuneiforme inferior voltada para fora e para baixo e uma superfície cilíndrica que se estende a montante a partir da superfície cuneiforme inferior. O método pode também incluir as etapas de mover o anel energizante a jusante de modo que a superfície cuneiforme inferior voltada para baixo empurre o anel de travamento para fora para se engatar à ranhura de travamento até que a superfície cuneiforme inferior voltada para baixo esteja abaixo da superfície cuneiforme voltada para cima do anel de travamento e pelo menos uma porção da superfície cilíndrica do anel energizante se engate à superfície cilíndrica do anel de travamento anular.

Breve Descrição dos Desenhos [009] De modo que a maneira na qual os recursos, as vantagens e os objetivos da invenção, assim como outros que podem se tornar aparentes, são obtidos e podem ser entendidos em mais detalhes, uma descrição mais particular da invenção brevemente resumida acima pode ser tomada a título de referência à realização da mesma que é ilustrada nos desenhos anexos, cujos desenhos formam uma parte deste relatório descritivo. Deve-se observar, no entanto, que os desenhos ilustram apenas uma realização preferencial da invenção e, portanto, não devem ser considerados limitantes de seu escopo visto que a invenção pode admitir outras realizações igualmente eficazes.

[010] A Figura 1 é uma vista lateral em corte de um anel energizante e de um anel de fixação convencionais em um alojamento de cabeça de poço.

[011] A Figura 2 é uma vista lateral em corte de um anel de travamento de acordo com uma realização do sistema de fixação de retenção positiva.

[012] A Figura 3 é uma vista lateral em corte de um anel energizante de acordo com a realização do sistema de fixação de retenção positiva da Figura 2.

[013] A Figura 4 é uma vista lateral em corte do anel de travamento da Figura 2 e do anel energizante da Figura 3 em uma posição não ajustada em um alojamento de cabeça de poço de acordo com uma realização do sistema de fixação de retenção positiva das Figuras 2 e 3.

[014] A Figura 5 é uma vista lateral em corte do anel de travamento da Figura 2 e do anel energizante da Figura 3 em uma posição ajustada em um alojamento de cabeça de poço de acordo com uma realização do sistema de fixação de retenção positiva das Figuras 2 e 3.

[015] A Figura 6 é uma vista lateral em corte do anel de travamento da Figura 2 e do anel energizante da Figura 3 em uma posição ajustada em um alojamento de cabeça de poço com um anel de vedação removido, de acordo com uma realização do sistema de fixação de retenção positiva das Figuras 2 e 3.

Descrição de Realizações da Invenção [016] A presente invenção será agora descrita de modo mais completo doravante no presente documento em referência aos desenhos anexos que ilustram realizações da invenção. Esta invenção pode, no entanto, ser incorporada em muitas formas diferentes e não devem ser interpretadas como limitadas às realizações ilustradas estabelecidas no presente documento. Ao invés disso, essas realizações são fornecidas de modo que esta revelação será abrangente e completa, e irá transmitir completamente o escopo da invenção a um técnico no assunto. Os numerais semelhantes referem-se aos elementos semelhantes no decorrer do texto, e a notação principal, se usada, indica elementos similares em realizações alternativas.

[017] Em relação à Figura 1, um alojamento de cabeça de poço 100 é mostrado. O alojamento de cabeça de poço 100 tem um furo 102 com um sulco de anel de travamento anular 104 em uma superfície de diâmetro interno do furo 102. O sulco de anel de travamento 104 pode incluir um ou mais sulcos anulares para definir um perfil de sulco de anel de travamento. Os sulcos individuais podem ter cada um o mesmo formato ou podem ter um formato diferente. Na realização mostrada na Figura 1, os sulcos individuais incluem, cada um, uma superfícies anguladas que convergem no sentido umas da outras visto que o diâmetro externo (“OD”) do sulco se torna maior. A superfície de vedação 106 pode também ser localizada na superfície de diâmetro interno do furo 102. Em algumas realizações, a superfície de vedação 106 pode incluir endentações 108.

[018] Um membro de furo de poço, tal como um suspensor de tubulação 110 é localizado de modo concêntrico no furo 102 do alojamento de cabeça de poço 100. O suspensor de tubulação 110 pode ter um ressalto voltado para cima 112 e uma parede lateral 114. A parede lateral 114 pode ter um diâmetro externo (“OD”) que é menor do que o OD do ressalto voltado para cima 112. Um espaço anular 116 é localizado entre a parede lateral 114 e o furo 102. A superfície de vedação 118 pode ser localizada acima da parede lateral 114. O OD da parede lateral 114 pode ser menor do que o OD da superfície de vedação 118, de modo que a parede lateral 114 é um sulco alongado no diâmetro externo do suspensor de tubulação 110. Nas realizações, a superfície de vedação 118 pode incluir endentações 120, conforme mostrado na Figura 1. Uma vedação anular, tal como um anel de vedação 122 pode ser posicionado em um espaço anular 116 para formar uma vedação entre a superfície de vedação 106 e a superfície de vedação 118.

Qualquer tipo de vedação anular pode ser usado inclusive, por exemplo, vedações em forma de U, em forma de H e elastoméricas. O anel energizante de vedação 124 pode ser usado para energizar o anel de vedação 122.

[019] O anel de travamento 130, que é convencional, pode ser posicionado no espaço anular 116 para prender axialmente o suspensor de tubulação 110 ao alojamento de cabeça de poço 100. O anel de travamento 130 pode ser um anel radialmente expansível. Por exemplo, o mesmo pode ser um anel bipartido que, em seu estado relaxado, não se engata ao sulco de anel de travamento 104. O anel de travamento 130 pode ser radialmente expandido até que o mesmo se engate ao sulco de anel de travamento 104. O anel de travamento 130 pode ter um perfil de diâmetro externo que geralmente corresponde ao perfil do sulco de anel de travamento anular 104. Em algumas realizações, o perfil de diâmetro externo pode ter pernas cônicas superiores e inferiores que convergem no sentido de um ponto. As pernas cônicas superiores e inferiores podem se engatar aos estreitamentos do sulco de anel de travamento 104 para fazer com que o anel de travamento 130 seja axialmente alinhado ao sulco de anel de travamento 104 quando o anel de travamento 130 é radialmente expandido no sulco de anel de travamento 104. O anel de travamento 130 pode ter uma superfície cuneiforme voltada para cima 132 em um diâmetro interno. Uma superfície cilíndrica 134 pode ser localizada abaixo da superfície cuneiforme voltada para cima 132.

[020] O anel energizante 136 é um anel energizante convencional que pode ser usado para expandir radialmente o anel de travamento 130 no sulco de anel de travamento 104. O anel energizante 136 tem uma superfície cuneiforme voltada para baixo 138 em um diâmetro externo. A superfície cuneiforme voltada para baixo 138 pode se estreitar no mesmo ângulo que a superfície cuneiforme voltada para cima 132 do anel de travamento 130. Uma extremidade superior do anel energizante 136 pode incluir uma superfície superior voltada para cima 140 e cristas de recebimento 142. Outras superfícies voltadas para cima, tais como um ressalto 144, podem ser localizadas no anel energizante 136. As cristas de recebimento 142 podem ser cristas que se estendem de modo circunferencial em uma superfície de diâmetro externo. Uma ferramenta de recebimento (não mostrada) pode se engatar às cristas de recebimento 142 e usar as mesmas como uma superfície de aderência para retirar o anel energizante 136.

[021] O anel energizante 136 pode ser impelido a jusante no diâmetro interno do anel de travamento 130. Visto que o anel energizante 136 se move a jusante, a superfície estreitada 138 pode engatar de modo deslizável à superfície estreitada 132 do anel de travamento 130. Um movimento a jusante contínuo do anel energizante, em relação ao anel de travamento 130, faz com que o anel de travamento 130 se expanda radialmente para fora para se engatar ao sulco de anel de travamento 104. O anel de travamento 130 está em uma posição não ajustada quando o mesmo não está engatado no sulco de anel de travamento 104, e está em uma posição ajustada quando o mesmo está completamente expandido no sulco de anel de travamento 104. Uma ferramenta de assentamento ou uma extremidade inferior do anel de vedação 122 podem ser usadas para engatar uma superfície superior voltada para cima 140 ou um ressalto 144 para impelir o anel energizante 136 a jusante. Quando o anel de vedação 122 está em um lugar ajustado, uma superfície inferior do anel de vedação 122 pode se engatar a uma superfície superior do anel energizante 136 para impedir um movimento a montante do anel energizante 136. Infelizmente, o anel de vedação 122 pode precisar ser removido periodicamente. Por exemplo, o anel de vedação 122 pode precisar ser substituído devido a um vazamento, ou pode precisar ser substituído com uma vedação que pode suportar uma quantidade de pressão diferente. Durante o tempo em que o anel de vedação 122 não está no espaço anular 116, o anel energizante 136 não é reprimido contra um movimento axial a montante. Uma força radial para dentro a partir do anel de travamento 130 pode ser transferida para o anel energizante 136 e, devido à interface da superfície estreitada 132 e da superfície estreitada 138, a mesma força do anel de travamento 130 pode se tornar uma força axial que impele o anel energizante 136 a montante. Além do mais, qualquer movimento axial do suspensor de tubulação 110 em relação ao alojamento de cabeça de poço 100 pode fazer com que o anel energizante 136 se mova a montante em relação ao anel de travamento 130. Conforme o anel energizante 136 se move a montante, o anel de travamento 130 pode se mover para dentro da posição ajustada no sentido da posição não ajustada. Uma vez que o anel de travamento 130 alcance a posição não ajustada, o suspensor de tubulação 110 pode se mover a montante em relação ao alojamento de cabeça de poço 100.

[022] Em relação às Figuras 2 e 4, em uma realização de um anel de travamento de retenção positiva para uma vedação de suspensor de tubulação, um anel de travamento 150 pode ser usado para travar o suspensor de tubulação 110 (Figura 4) no lugar. Nas realizações, o anel de travamento 150 pode ser um anel de travamento anular que tem um perfil de diâmetro externo 154 que geralmente corresponde ao perfil do sulco de anel de travamento anular 104 para engatar ao sulco de anel de travamento 104 (Figura 4). O anel de travamento 150 pode ser um anel radialmente expansível. Em algumas realizações, o anel de travamento 150 pode ter um diâmetro menor em seu estado relaxado e pode ser expandido para ter um diâmetro maior. Por exemplo, o mesmo pode ser um anel bipartido que, em seu estado relaxado, não se engata ao sulco de anel de travamento 104, e o mesmo pode ser radialmente expandido até que o mesmo se engate ao sulco de anel de travamento 104. Em algumas realizações, o perfil de diâmetro externo 154 pode ter uma ou mais cristas 158 que podem engatar os estreitamentos 160 (Figura 4) do sulco de anel de travamento 104 para fazer com que o anel de travamento 150 seja axialmente alinhado ao sulco de anel de travamento 104 quando o anel de travamento 150 é radialmente expandido no sulco de anel de travamento 104. O anel de travamento 150 pode ter uma superfície cuneiforme voltada para cima 162 em um diâmetro interno. A superfície cilíndrica 164 pode ser localizada abaixo da superfície cuneiforme voltada para cima 162. O diâmetro interno da parede lateral da superfície cilíndrica 164 pode ser paralela ao eixo geométrico do anel de travamento 150. O diâmetro interno da superfície cuneiforme voltada para cima 162 aumenta quando se move axialmente a montante para longe da junção com a superfície cilíndrica 164. O ângulo de estreitamento de anel de travamento 166 é o ângulo cuja superfície estreitada 162 diverge do eixo geométrico do anel de travamento 150.

[023] Em relação às Figuras 3 e 4, o anel energizante 172 é um anel anular que pode ser usado para expandir o anel de travamento 150. Nas realizações, o anel energizante 172 tem uma superfície cuneiforme inferior voltada para fora e para baixo 174. O ângulo do estreitamento, em relação ao eixo geométrico do anel energizante 172, pode ser o mesmo que o ângulo de estreitamento de anel de travamento 166. A superfície cilíndrica 176 pode ser uma superfície de OD que se estende a montante a partir da superfície estreitada inferior 174. A superfície estreitada inferior 174 pode fazer uma transição para a superfície cilíndrica 176, de modo que o diâmetro externo da superfície cilíndrica 176 pode se igualar ao maior diâmetro externo da superfície estreitada inferior 174. Além do mais, o diâmetro externo da superfície cilíndrica 176 pode ser igual ao diâmetro interno da superfície cilíndrica 164 do anel de travamento 150 quando o anel de travamento 150 está na posição ajustada no sulco de anel de travamento 104 (Figura 4). Em algumas realizações, uma superfície cuneiforme superior 178 pode se voltar para baixo e para fora, e se estender a montante a partir da superfície cilíndrica 176 no anel energizante 172. Nas realizações, a superfície cuneiforme superior 178 e a superfície cuneiforme inferior 174 podem se inclinar no mesmo ângulo em relação ao eixo geométrico do anel energizante 172. Em algumas realizações, a superfície cilíndrica 176 no anel energizante 172 tem um comprimento axial que é menor do que um comprimento axial de cada uma da superfície cuneiforme superior 178 e da superfície estreitada inferior 174.

[024] Uma extremidade superior do anel energizante 172 pode incluir uma superfície superior voltada para cima 180 e as cristas de recebimento 182. Outras superfícies voltadas para cima, tal como o ressalto 184, podem ser localizadas no anel energizante 172. As cristas de recebimento 182 podem ser cristas que se estendem de modo circunferencial em uma superfície de diâmetro externo. Uma ferramenta de recebimento (não mostrada) pode se engatar às cristas de recebimento 182 e usar as mesmas como uma superfície de aderência para retirar o anel energizante 172.

[025] Em relação às Figuras 4 a 6, uma realização de um sistema de fixação de retenção positiva é mostrado em uma posição não ajustada (Figura 4), uma posição ajustada (Figura 5), e uma posição em que o anel energizante 172 se deslocou, mas o anel de travamento 150 permanece na posição ajustada. Conforme mostrado na Figura 4, o suspensor de tubulação 110 é assentado no alojamento de cabeça de poço 100 e, desse modo, não se move a jusante em relação ao alojamento de cabeça de poço 100. O anel de travamento 150 não é expandido. O diâmetro interno do anel de travamento 150, desse modo, é igual ou levemente maior do que o diâmetro externo da parede lateral 114. Nas realizações, o ID do anel de travamento 150 em seu estado relaxado pode ser menor do que o OD da parede lateral 114 de modo que o anel de travamento 150 é parcialmente expandido quando instalado no suspensor de tubulação 110 e na posição não ajustada. Na posição não ajustada, o maior OD do anel de travamento 150 é menor do que o ID do furo 102 de modo que o suspensor de tubulação 110 pode correr com o anel de travamento 150 em posição na parede lateral 114. Na posição não ajustada, o anel energizante 172 é localizado acima do anel de travamento 150. O menor diâmetro interno 186 do anel energizante 172 é o mesmo ou levemente maior do que o diâmetro externo da parede lateral 114 de modo que o anel energizante 172 pode deslizar axialmente ao longo da parede lateral 114. Na posição não ajustada, a superfície estreitada inferior 174 pode estar acima ou em contato com a superfície cuneiforme voltada para cima 162.

[026] O anel de vedação 122 pode ser posicionado acima do anel energizante 172 de modo que um movimento a jusante do anel de vedação 122 faz com que uma superfície inferior do anel de vedação 122 entre em contato com o anel energizante 172. O anel de vedação 122 pode entrar em contato, por exemplo, com uma superfície de topo 180. Um movimento a jusante do anel de vedação 122, desse modo, irá impelir o anel energizante 172 axialmente a jusante. O anel energizante de vedação 124 pode ser usado para impelir o anel de vedação 122 a jusante. Visto que um técnico no assunto irá apreciar, em algumas realizações, o anel energizante de vedação 124 pode impelir o anel de vedação 122 a jusante antes de energizar o anel de vedação 122. Quando o anel de vedação 122 resiste a um movimento a jusante com uma quantidade suficiente de força, o anel energizante de vedação 124 irá então energizar o anel de vedação 122. O anel de vedação 122 irá resistir a um movimento a jusante, por exemplo, quando um movimento a jusante do anel energizante 172 é interrompido por um ressalto voltado para cima 112. Pelo fato de que o anel de vedação 122 está em contato com o anel energizante 172 ou conectado ao mesmo, o movimento a jusante do anel de vedação 122 é interrompido quando o anel energizante 172 não pode mais se mover a jusante. Em algumas realizações, uma ferramenta de assentamento (não mostrada) pode ser usada para impelir o anel energizante 172 a jusante em um engate ao anel de travamento 150. Nessas realizações, o anel de vedação 122 não é exigido para impelir o anel energizante 172 a jusante.

[027] Em relação à Figura 5, quando o anel energizante 172 se move a jusante, de uma posição superior para uma posição inferior, a superfície estreitada inferior 174 se engata de modo deslizável à superfície estreitada 162 do anel de travamento 150 para fazer com que o anel de travamento 150 se expanda radialmente para fora. O ressalto voltado para cima 112, do suspensor de tubulação 110, impede que o anel de travamento 150 se mova axialmente a jusante. O anel de travamento 150 s expande radialmente para fora no sulco de anel de travamento 104 até que a superfície estreitada inferior 174 alcance um ponto axialmente abaixo da borda mais inferior da superfície estreitada 162. Em algumas realizações, a superfície estreitada inferior 174 do anel energizante 172 é espaçada abaixo da superfície cuneiforme 162 do anel de travamento 150 enquanto o anel de travamento 150 está na posição ajustada. Em algumas realizações, a superfície cuneiforme inferior 174 do anel energizante 172 é livre de engate com o anel de travamento 150 enquanto o anel de travamento 150 está na posição ajustada.

[028] O anel de travamento 150 está na posição ajustada quando o mesmo se engata ao sulco de anel de travamento 104. A superfície cilíndrica 176 no anel energizante 172 é posicionada de modo que uma extremidade inferior da superfície cilíndrica no anel energizante 172 irá entrar em contato com uma extremidade superior da superfície cilíndrica 164 no anel de travamento 150 quando o anel de travamento 150 se engatar completamente ao sulco de anel de travamento 104.

[029] Após a superfície estreitada inferior 174 liberar a superfície estreitada 162, a superfície cilíndrica 176 pode se engatar de modo deslizável a superfície cilíndrica 164 conforme o anel energizante 172 se move a jusante em relação ao alojamento de cabeça de poço 100. A superfície cilíndrica 176, desse modo, retém o anel de travamento 100 na posição expandida ou ajustada. Em algumas realizações, o anel energizante pode continuar a se mover a jusante até que a superfície estreitada superior 178 entre em contato com a superfície estreitada 162. Em algumas realizações, em que há um espaço adicional no sulco de anel de travamento 104 para que o anel de travamento 150 se expanda, a superfície estreitada 178 pode se engatar à superfície estreitada 162 para causar uma expansão adicional do anel de travamento 150. Um movimento a jusante do anel energizante 172 é interrompido quando o anel energizante 172 assenta no ressalto voltado para cima 112 ou quando o anel de travamento 150 não pode se expandir par permitir que a superfície estreitada 178 se mova a jusante.

[030] Com o anel de travamento 150 na posição ajustada, o anel de vedação 122 pode ser energizado por uma força a jusante contínua do anel energizante de vedação 124. Com o anel de vedação 122 energizado, o anel de vedação 122 pode reter o anel energizante 172 para impedir que o mesmo se mova a montante. O anel energizante 172, desse modo, pode manter o anel de travamento 150 na posição ajustada. Em relação agora à Figura 6, quando o anel de vedação 122 (Figura 5) é removido, o anel energizante 172 não é mais contido no lugar contra uma força axial a montante. A superfície cilíndrica 176, no entanto, pode resistir a um movimento para dentro do anel de travamento 150 ao continuar a se engatar à superfície cilíndrica 164 do anel de travamento 150. De fato, o anel energizante 172 pode se mover axialmente a montante, em relação ao alojamento de cabeça de poço 100 e ao anel de travamento 150, por tanto quanto uma distância predeterminada sem permitir qualquer movimento radial do anel de travamento 150. Em algumas realizações, a mesma distância é levemente menor ou igual ao comprimento axial da superfície cilíndrica 176 antes que o anel de travamento 150 comece a se mover da posição ajustada no sentido da posição não ajustada.

[031] Embora a invenção tenha sido mostrada ou descrita em apenas algumas de suas formas, deve ser aparente um técnico no assunto que a mesma não é assim limitada, mas é suscetível a várias mudanças sem que se desvie do escopo da invenção.

Reivindicações

Claims

1. APARELHO PARA RETER UM MEMBRO DE FURO DE POÇO, sendo que o aparelho é caracterizado por compreender: um alojamento de cabeça de poço (100), sendo que o alojamento de cabeça de poço (100) tem um furo (102) com um eixo geométrico e um sulco de travamento anular (104) em uma superfície de diâmetro interno do furo (102); um membro (110) de furo de poço localizado de modo concêntrico no furo (102) do alojamento de cabeça de poço (100), sendo que o membro (110) de furo (102) de poço tem um ressalto (112) e uma cavidade de vedação (106) acima do ressalto, sendo que a cavidade de vedação (106) define um espaço anular (116) entre o membro (110) de furo (102) de poço e o alojamento de cabeça de poço (100); um anel de travamento anular (130, 150) posicionado no espaço anular (116), sendo que o anel de travamento anular tem um perfil de diâmetro externo (154) para engatar-se à ranhura de travamento e que é radialmente expansível de uma posição não ajustada para uma posição ajustada, sendo que a posição ajustada impede um movimento axial a montante do membro (110) de furo (102) de poço em relação ao alojamento de cabeça de poço (100), o anel de travamento (130, 150) tem uma superfície cuneiforme voltada para dentro e para cima (132, 162) e uma superfície cilíndrica (134, 164) que se estende a jusante da superfície cuneiforme (132, 162); um anel energizante (136, 172) posicionado no espaço anular (116) acima do anel de travamento (130, 150), sendo que o anel energizante é axialmente móvel de uma posição superior para uma posição inferior, sendo que o anel energizante (136, 172) tem uma superfície cuneiforme inferior voltada para fora e para baixo (138, 174) que se engata à superfície cuneiforme (132, 162) do anel de travamento (130 ,150) para empurrar o anel de travamento para fora para a posição ajustada conforme o anel energizante (136, 172) se move a jusante; e uma superfície cilíndrica (176) no anel energizante que se estende a montante a partir da superfície cuneiforme inferior (174) e que se engata à superfície cilíndrica (164) no anel de travamento (150) quando o anel de travamento está na posição ajustada, em que embora o anel energizante (172) esteja na posição ajustada, o anel energizante pode mover em uma distância axial predeterminada em relação ao anel de travamento (150) sem permitir qualquer movimento radial do anel de travamento anular (150).

2. APARELHO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a superfície cuneiforme inferior (138, 174) do anel energizante (136, 172) é espaçada abaixo da superfície cuneiforme (132, 162) do anel de travamento (130, 150) enquanto o anel de travamento está na posição ajustada.

3. APARELHO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a superfície cuneiforme inferior (138, 174) do anel energizante (136, 172) é livre de engate com o anel de travamento (130 ,150) enquanto o anel de travamento está na posição ajustada.

4. APARELHO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o anel energizante compreende ainda: uma superfície cuneiforme superior (178) que se estende a jusante e para fora e se estende a montante a partir da superfície cilíndrica (176) no anel energizante (172), sendo que a superfície cuneiforme superior (178) se engata à superfície cuneiforme (162) no anel de travamento (150) enquanto o anel de travamento está na posição ajustada.

5. APARELHO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a superfície cilíndrica (176) no anel energizante (172) é posicionada de modo que uma extremidade inferior da superfície cilíndrica no anel energizante entre em contato com uma extremidade superior da superfície cilíndrica (164) no anel de travamento (150) quando o anel de travamento engatar completamente à ranhura de travamento.

6. APARELHO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a superfície cuneiforme inferior (174) do anel energizante (172) desliza de encontro à superfície cuneiforme (162) do anel de travamento enquanto o anel energizante (172) se move a jusante até que o anel de travamento engate à ranhura de travamento, em cujo ponto a superfície cilíndrica (176) do anel energizante entra em contato com a superfície cilíndrica (164) do anel de travamento, e um movimento a jusante contínuo do anel energizante faz com que a superfície cilíndrica do anel energizante deslize de modo a jusante na superfície cilíndrica do anel de travamento.

7. APARELHO PARA RETER UM MEMBRO DE FURO DE POÇO, sendo que o aparelho é caracterizado por compreender: um alojamento de cabeça de poço (100), sendo que o alojamento de cabeça de poço tem um furo (102) com um eixo geométrico e um sulco (104) de travamento anular em uma superfície de diâmetro interno do furo (102); um membro (110) de furo de poço localizado de modo concêntrico no furo (102) do alojamento de cabeça de poço, sendo que o membro (110) de furo de poço tem um ressalto (112) e uma cavidade de vedação (106) acima do ressalto, sendo que a cavidade de vedação que define um espaço anular (116) entre o membro de furo (102) de poço e o alojamento de cabeça de poço (100); um anel de travamento anular (130, 150) posicionado no espaço anular (116), sendo que o anel de travamento anular tem um perfil de diâmetro externo (154) para engatar-se à ranhura de travamento e que é radialmente expansível de uma posição não ajustada para uma posição ajustada, sendo que a posição ajustada impede um movimento axial a montante do membro (110) de furo de poço em relação ao alojamento de cabeça de poço (100), sendo que o anel de travamento (130, 150) que tem uma superfície cuneiforme (132, 162) voltada para dentro e para cima e uma superfície cilíndrica (134, 164) que se estende a jusante da superfície cuneiforme; um anel energizante (136, 172) posicionado no espaço anular (116) acima do anel de travamento (130, 150), sendo que o anel energizante (136, 172) é axialmente móvel de uma posição superior para uma posição inferior, sendo que o anel energizante (136, 172) tem uma superfície cuneiforme inferior (138, 174) voltada para fora e para baixo que se engata à superfície cuneiforme (132, 162) do anel de travamento (130, 150) para empurrar o anel de travamento para fora para a posição ajustada conforme o anel energizante se move a jusante; uma superfície cilíndrica (176) no anel energizante que se estende a montante a partir da superfície cuneiforme inferior (174) e se engata à superfície cilíndrica (176) no anel de travamento quando o anel de travamento (150) está na posição ajustada, em que enquanto o anel energizante (172) está na posição ajustada, o anel energizante pode se mover em uma distância axial predeterminada em relação ao anel de travamento (150) sem permitir qualquer movimento radial do anel de travamento anular e a superfície cuneiforme inferior do anel energizante é livre de engate com o anel de travamento enquanto o anel de travamento está na posição ajustada; e em que a superfície cuneiforme inferior (174) do anel energizante (172) desliza de encontro à superfície cuneiforme (162) do anel de travamento enquanto o anel energizante (172) se move a jusante até que o anel de travamento engate à ranhura de travamento, em cujo ponto a superfície cilíndrica (176) do anel energizante entra em contato com a superfície cilíndrica (164) do anel de travamento, e um movimento a jusante contínuo do anel energizante faz com que a superfície cilíndrica do anel energizante deslize de modo a jusante na superfície cilíndrica do anel de travamento.

8. APARELHO, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que a superfície cuneiforme inferior (174) do anel energizante (172) é espaçada abaixo da superfície cuneiforme (162) do anel de travamento (150) enquanto o anel de travamento está na posição ajustada.

9. APARELHO, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o anel energizante (172) compreende ainda: uma superfície cuneiforme superior (178) que se estende a jusante e para fora e se estende a montante a partir da superfície cilíndrica (176) no anel energizante, sendo que a superfície cuneiforme superior (178) se engata à superfície cuneiforme (162) no anel de travamento (150) enquanto o anel de travamento está na posição ajustada.

10. APARELHO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado por compreender ainda uma vedação anular localizada acima do anel energizante, em que um movimento a jusante da vedação anular, em relação ao alojamento de cabeça de poço, faz com que o anel energizante se mova para baixo em relação ao anel de travamento.

11. MÉTODO PARA PRENDER UM MEMBRO DE FURO DE POÇO EM UM FURO DE UM ALOJAMENTO DE CABEÇA DE POÇO, sendo que o método é caracterizado por: (a) fornecer um sulco de travamento anular (104) em uma superfície de diâmetro interno do furo (102) do alojamento de cabeça de poço (100); (b) posicionar o membro (110) de furo de poço de modo concêntrico no furo (102) do alojamento de cabeça de poço (100), sendo que o membro de furo de poço e o alojamento de cabeça de poço definem um espaço anular (116) entre os mesmos; (c) posicionar um anel de travamento anular (130, 150) no espaço anular (116), sendo que o anel de travamento que uma superfície cuneiforme voltada para dentro e para cima (132, 162) e uma superfície cilíndrica (134, 164) que se estende a jusante da superfície cuneiforme; (d) posicionar um anel energizante (136, 172) posicionado no espaço anular acima do anel de travamento, sendo que o anel energizante tem uma superfície cuneiforme inferior (174) voltada para fora e para baixo e uma superfície cilíndrica (176) que se estende a montante a partir da superfície cuneiforme inferior; e (e) mover o anel energizante (136, 172) a jusante de modo que a superfície cuneiforme inferior (174) voltada para baixo empurre um anel de travamento (130, 150) para fora para engatar-se à ranhura de travamento até que a superfície cuneiforme inferior voltada para baixo esteja abaixo da superfície cuneiforme voltada para cima (132, 162) do anel de travamento (130, 150) e pelo menos uma porção da superfície cilíndrica do anel energizante engata à superfície cilíndrica (134, 164) do anel de travamento anular.

12. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o anel energizante compreende uma superfície cuneiforme superior voltada para baixo e para fora e se estende a montante a partir da superfície cilíndrica no anel energizante, e em que a etapa (e) compreende ainda engatar a superfície cuneiforme no anel de travamento com a superfície cuneiforme superior do anel energizante enquanto o anel de travamento está na posição ajustada.

13. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por compreender ainda a etapa de, após a etapa (e), mover o anel energizante (136, 172) a uma distância axial predeterminada, em relação ao anel de travamento (130, 150), sem fazer com que o anel de travamento desengate do sulco de travamento (104).

14. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a etapa (e) compreende ainda a etapa de deslizar a superfície cilíndrica (176) do anel energizante a jusante na superfície cilíndrica (164) do anel de travamento.

15. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado por compreender ainda a etapa de fornecer uma vedação anular acima do anel energizante no espaço anular, e em que um movimento a jusante da vedação anular (122) faz com que o anel energizante se mova a jusante.