BR112012011967B1

BR112012011967B1 - Ferramenta de operação para uma ferramenta subterrânea acionada pelo movimento de um membro móvel em um alojamento na ferramenta subterrânea pela ferramenta de operação

Info

Publication number: BR112012011967B1
Application number: BR112012011967-2A
Authority: BR
Inventors: Anthony S. Coghill; Thomas S. Myerley; Ronald J. Garr
Original assignee: Baker Hughes Incorporated
Priority date: 2009-11-18
Filing date: 2010-11-05
Publication date: 2019-08-20
Also published as: GB2487514A; AU2010322305A1; WO2011062784A2; GB201208313D0; NO343488B1; BR112012011967A2; WO2011062784A3; US20110114325A1; AU2010322305B2; US8443894B2; NO20120686A1; GB2487514B

Abstract

patente de invenção: ferramenta de deslocamento/âncora com funcionalidade de deslocamento em seguida liberação sequencial. a presente invenção refere-se à ferramenta que pode descer e engatar em outra ferramenta, tal como uma válvula de esfera em um obturador, por exemplo. a mesma tem a capacidade de operar a válvula enquanto ainda engatada no alojamento de válvula. quando a válvula é operada e liberada um teste de pressão pode ser conduzido enquanto a ferrament ainda está engatada no alojamento de válvula. após isso, uma força aplicada predeterminada permite a liberação do alojamento de válvula sem o mecanismo de deslocamento de válvula ainda engatado. em uma configuração diferente, a ferramenta pode ser uma ferramenta de tração simples para remover o alojamento de válvula sem deslocar o mesmo. a ferramenta tem uma trava rotacional para permitir liberação de um obturador mediante giro para a direita. em outra configuração ela pode ser uma ferramenta de engate para uma coluna de produção que desloca a válvula quando ela é liberada no momento em que a coluna de produção é puxada.

Description

CAMPO DA INVENÇÃO [001] O campo da invenção refere-se a uma ferramenta transportada em tubulação que pode distribuir ou recuperar uma válvula de fundo de poço ou outra ferramenta para subsequentemente prender ou soltar a válvula ou outra ferramenta em um local em fundo de poço. A operação da válvula ou outra ferramenta ocorre de forma distinta e precede a liberação da ferramenta transportada em tubulação a partir da válvula de fundo de poço ou outra ferramenta. Outras modalidades da ferramenta transportada em tubulação são diretamente presas na e, então, liberadas de uma válvula previamente montada ou outra ferramenta.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO [002] Em alguns casos uma válvula ou outra ferramenta precisa ser instalada em um local tal como um obturador ou em outro lugar no fundo de poço e presa no lugar mediante uma ferramenta transportada em tubulação. A válvula ou outra ferramenta, então precisa ser acionada para facilitar uma operação de fundo de poço e por fim a ferramenta transportada em tubulação precisa soltar e sair da válvula operada ou outra ferramenta no local. No caso de uma válvula ou outra ferramenta com uma articulação de operação as ferramentas do passado entregavam a válvula ou outras ferramentas no local no fundo de poço, porém tinham o acionamento da válvula ou outra ferramenta combinado com a liberação da ferramenta transportada em tubulação. O problema com esse arranjo era que em uma coluna longa a força de tração substancial que era exigida para liberação poderia ser aperfeiçoada pela

Petição 870190032393, de 04/04/2019, pág. 5/30

2/17 energia potencial armazenada na coluna que estava sendo puxada para a superfície. Com a ferramenta transportada em tubulação ainda tentando deslocar o membro de acionamento na válvula ou outra ferramenta como também tentando se soltar da válvula ou alojamento de outra ferramenta pode ocorrer uma situação onde forças dinâmicas indevidas poderiam ser transmitidas à válvula ou componentes operadores de outras ferramentas no momento da ocorrência da liberação. Durante a liberação, uma translação súbita da ferramenta transportada em tubulação a partir da válvula ou de outra ferramenta poderia ocorrer e resultar em tensões indevidas para a válvula ou conjunto de operação de outras ferramentas como parte da função de liberação.

[003] Outro empecilho do modelo de ferramenta anterior é que não é proporcionada oportunidade para testar a válvula ou outra ferramenta para determinar se ela efetivamente operou e poderia manter a pressão antes da liberação a partir da mesma.

[004] Tal ferramenta vendida no passado foi oferecida pela Baker Oil Tools sob o nome RCV Running and Shifting Tool. Ferramentas de deslocamento são ilustradas nas patentes US 5.636.694; 5.765.640; 7.562.703; 7.556.102; 5.67.633; 5.636.694; 5.549.161; 4.928.772; 4.917.191.

[005] A presente invenção trata da necessidade de proteger a válvula ou outra ferramenta mediante operação da válvula ou outra ferramenta em primeiro lugar com força de tração ascendente da coluna de trabalho enquanto ainda permanecendo engatada com a válvula ou outra ferramenta com a ferramenta de descida transportada em tubulação. Após a válvula ou outra ferramenta ser operada, tal como uma válvula sendo fechada, a pressão pode ser opcionalmente aplicada através da coluna de trabalho ou do espaço anular circundante para testa se a válvula ou outra ferramenta e nesse sentido um obturador que

Petição 870190032393, de 04/04/2019, pág. 6/30

3/17 pode ser fixado à mesma, manterá a pressão. Apenas então uma quantidade adicional de força de tração ascendente será aplicada após já ter havido um acionamento do mecanismo de deslocamento da válvula ou outra ferramenta, de modo que a ferramenta de descida transportada em tubulação se solta e a válvula ou outra ferramenta pode ser deixada no local no fundo de poço enquanto a coluna de descida é removida. A ferramenta da presente invenção também pode ser configurada para puxar a válvula a partir do local no fundo de poço tal como para fora de um obturador enquanto não acionando o mecanismo de deslocamento da válvula ou outra ferramenta para impedir a tração de uma coluna molhada. Em outra configuração ela pode ser usada como uma ferramenta de engate apenas de modo a conectar uma coluna de produção com um local em fundo de poço tal como em um obturador e quando necessário permitir que a válvula ou outra ferramenta seja operada e a ferramenta removida com a coluna de produção. Esses e outros aspectos da presente invenção podem ser entendidos mais prontamente por intermédio de uma análise da descrição da modalidade preferida e dos desenhos associados enquanto reconhecendo que o escopo pleno da invenção deve ser determinado pelas reivindicações anexas.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO [006] A ferramenta pode ser utilizada para descer e engatar outra ferramenta tal como uma válvula esférica para um local no fundo de poço tal como até um obturador. A mesma tem a capacidade de operar a válvula ou outra ferramenta enquanto estando ainda engatada ao seu alojamento. Quando a válvula ou outra ferramenta é acionada, um teste de pressão pode ser conduzido enquanto a ferramenta ainda está engatada com a válvula ou alojamento de outras ferramentas. Após isso, uma força aplicada predeterminada permite que a ferramenta seja liberada da válvula ou alojamento de outras ferramentas sem que a

Petição 870190032393, de 04/04/2019, pág. 7/30

4/17 válvula ou mecanismo de deslocamento de outras ferramentas ainda esteja engatado pela ferramenta durante a liberação. Em uma configuração diferente a ferramenta pode ser uma ferramenta de tração para recuperar a válvula ou outra ferramenta a partir do local no fundo de poço sem deslocamento da mesma. Qualquer configuração da ferramenta pode ter uma trava rotacional para permitir a liberação a partir de um local no fundo de poço tal como em um obturador mediante giro para a direita. Em outra configuração a mesma pode ser uma ferramenta de engate para uma coluna de produção que desloca a válvula ou outra ferramenta e então se solta quando a coluna de produção é puxada.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS [007] As figuras 1a-1d representam uma seção plena da versão completamente configurada da ferramenta na posição de descida;

[008] as figuras 2a-2e representam a ferramenta das figuras 1a-1d em meia seção mostrando a montagem e cisalhamento que engata a ferramenta com a luva de acionamento de válvula;

[009] as figuras 3a-3d representam a vista das figuras 2a-2e mostrando a luva de acionamento de válvula deslocada e acabando de ser liberada;

[0010] as figuras 4a-4d representam a vista das figuras 3a-3d mostrando a ferramenta arranjada para engatar em um engate roscado ao topo do alojamento de válvula do modo que um teste de pressão possa ser realizado na válvula fechada seguido por uma liberação de cisalhamento;

[0011] as figuras 5a-5d representam a vista das figuras 4a-4d mostrando a ferramenta após o cisalhamento do componente de liberação por cisalhamento e então arranjada para engatar um ressalto do componente de engate roscado, porém momentaneamente ainda fixado ao alojamento de válvula;

Petição 870190032393, de 04/04/2019, pág. 8/30

5/17 [0012] as figuras 6a-6d mostram um local alternativo do anel de cisalhamento na ferramenta das figuras 1 a-1d onde a posição da válvula não será deslocada quando a válvula é removida mediante retenção de seu alojamento;

[0013] as figuras 7a-7d representam uma configuração alternativa da ferramenta nas figuras 1a-1d onde não há a capacidade de transmitir torque ou soltar mediante cisalhamento e a ferramenta apenas engata com o alojamento de válvula quando descida e o peso é estabelecido;

[0014] as figuras 8a-8d representam a ferramenta das figuras 7a-7d mostrando a luva de acionamento de válvula deslocada e acabando de ser liberada;

[0015] as figuras 9a-9a representam a vista da ferramenta das figuras 8a-8d mostrando a ferramenta escolhida para engatar um ressalto do componente de engate roscado antes de se desengatar do alojamento de válvula, porém momentaneamente ainda fixado ao alojamento de válvula.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA MODALIDADE PREFERIDA [0016] Há dois componentes principais ilustrados na figura 1. A válvula 10 que se estende do lado direito das figuras 1a e 1b até as figuras 1c e 1d e a descida e tração da ferramenta (RPT) 12 que está acima nas figuras 1a-1b. A válvula 10 será descrita em primeiro lugar. O alojamento 14 é uma estrutura de múltiplos componentes que começa na figura 1a e continua até uma extremidade inferior 16 na figura 1d onde ela é engatada com um obturador esquematicamente ilustrado 18 com um engate com rosca à esquerda integrada no mesmo e mostrada esquematicamente como âncora 20. Alternativamente, outros locais de engate abaixo da válvula 10 são considerados. Para clareza o obturador 18 e a âncora 20 serão mostrados apenas na figura 1d, embora eles estejam presentes nas outras vistas na extremidade inferior de cada vista. O propósito da rosca à esquerda como parte da âncora 20 é de

Petição 870190032393, de 04/04/2019, pág. 9/30

6/17 facilitar a liberação a partir do obturador 18 mediante rotação para a direita se o mecanismo de engate por alguma razão não for liberado quando submetido a uma força de tração de um valor predeterminado. Tipicamente, tal âncora 20 é mantida por uma luva ou anel que é por sua vez segura por um dispositivo de cisalhamento que é geralmente montado mais alto do que um dispositivo de cisalhamento na RPT 12 de modo que ao puxar o RPT 12, o mesmo será liberado do alojamento 14 da válvula 10 sem puxar a âncora 10 para fora do obturador 18.

[0017] A válvula 10 tem uma esfera 22 mostrada na posição aberta quando a RPT 12 desce a mesma para engate da âncora 20 com o obturador 18. Uma luva de assentamento inferior 24 e uma luva de assentamento superior 26 são dispostas em lados opostos da esfera 22. A luva 24 tem uma vedação 20 que engata a esfera 22 e a luva 26 tem uma vedação 34 que também engata a esfera 22. A esfera 22 gira nos pinos centrais pivô 36, localizados em lados opostos da esfera 22 e sustentados em uma armação 38. Um conjunto de deslizamento 40 é encaixado com a armação 38 e tem uma conexão descentrada com a esfera 22 de tal modo que quando o conjunto de deslizamento 40 translada com relação à armação 38 a esfera 22 pode girar em direções opostas por 90 graus para seguir da posição aberta mostrada na figura 1c até uma posição fechada da figura 3c e outra vez de volta como será explicado abaixo. Várias hastes de conexão 42 são seguras em uma extremidade inferior ao conjunto de deslizamento 40 conforme mostrado na figura 1c e em uma extremidade superior a um conjunto de luva 44 conforme mostrado na figura 1b. Uma luva de acionamento 46 é presa em roscas 48 à luva 44. A luva de acionamento 46 tem uma ranhura interna longa 50 com um ressalto quadrado 52 em sua extremidade superior e um afilamento 54 em sua extremidade inferior. O alojamento 14 tem um limitador de deslocamento 56 que marca o limite de deslocamento ascendente da luva de acionamento 46 e ilustrado na

Petição 870190032393, de 04/04/2019, pág. 10/30

7/17 figura 3b marcando a posição fechada da esfera 22. Um ressalto externo 58 está na luva de acionamento 46 e é projetado para pousar na ranhura 57 no alojamento 14 quando deslocado para cima para fechar a esfera 22, conforme mostrado na figura 3b. Com referência outra vez à figura 1c, uma mola 60 empurra a luva 62 contra o conjunto de luva 24, esfera 22 e luva 26 contra um limitador de deslocamento 64 no alojamento 14. A vedação 66 isola a pressão na passagem 68 a partir do local do conjunto de deslocamento 40. Buchas 70 e 72 facilitam o movimento alternado das hastes 42 através do alojamento 14. Opcionalmente a luva 26 pode ser vedada ao alojamento 14 na periferia externa da luva 26. Finalmente, o alojamento 14 tem uma extremidade superior 74 sobre a qual pousa a RPT 12, conforme mostrado na figura 1a.

[0018] A RPT será descrita agora em mais detalhe. Um mandril 76 é conectado em uma extremidade superior 78 a uma coluna tubular que não é mostrada. Um retentor de engate 80 é fixado ao mandril 76 em roscas 82 e preso por um ou mais parafusos de aperto 84. Um engate 86 é seguro com um parafuso ou parafusos de cisalhamento 88 ao retentor de engate 80. O retentor de engate 80 tem um limitador de deslocamento 90 que é engatado pelo ressalto 92 do engate 86 quando o peso é baixado sobre o mandril 76 como mostrado na figura 2a. O engate 86 tem uma série de dedos flexíveis de pinça 94 que tem uma rosca à direita quadrada externa 96 que colapsa para engatar ou enroscar nas roscas 98 no alojamento 14 para descida. Um bloco de cisalhamento 100 é preso ao mandril 76 por intermédio de um ou mais parafusos de cisalhamento 102 e um anel de cisalhamento 104 que é montado para soltar em um valor muito mais alto do que o parafuso ou parafusos 102 como será explicado abaixo. Em essência, o anel de cisalhamento 104 é um anel dividido que precisa que o bloco de cisalhamento 100 seja posicionado sobre o mesmo de modo que ele funcionará quando necessário. Os parafusos de cisalhamento 102

Petição 870190032393, de 04/04/2019, pág. 11/30

8/17 retêm o bloco de cisalhamento 100 sobre o anel de cisalhamento 104 até que uma força de tração ascendente suficiente seja aplicada ao mandril 76 que cisalhará ambos, os parafusos 102 e o anel de cisalhamento 104 ao mesmo tempo. Na posição montada para descida, o bloco de cisalhamento 100 está em cima contra ou adjacente aos dedos de pinça 94. Como visto melhor na figura 2a o engate 86 tem um diâmetro interno 106 e um ressalto superior 107 de um diâmetro menor contra o qual uma saliência externa 108 no mandril 76 por fim se chocará quando o mandril 76 é puxado para fora do furo como mostrado na figura 5a. Com referência à figura 4a o mandril 76 tem uma aleta ou aletas 110 que encaixam em uma ranhura ou ranhuras coincidentes 112 do engate 86 de modo que o mandril 76 é travado giratoriamente ao engate 86. Tendo esse recurso de travamento rotacional se permite que uma força de giro para a direita no mandril 76 seja transmitida através do engate 86 através de seus dedos de gota 94 que são externamente roscados em 96 para casar com as roscas 98 do alojamento 14. Como a conexão com o obturador 18 mostrado na figura 1d na âncora 20 é uma rosca à esquerda, é possível se a válvula 10 não se soltar do obturador 18 com uma força de tração de um valor predeterminado para ainda conseguir uma liberação mediante giro do mandril para a direita para desfazer a rosca à esquerda da âncora 20 utilizando o recurso de rotação travada da aleta ou aletas 110 na ranhura ou ranhuras coincidentes 112.

[0019] Com referência outra vez às figuras 1a e 1b há uma folga a partir do bloco de cisalhamento 100 até uma pilha de vedações 114 (três são mostradas, mas a quantidade pode variar e na realidade o conjunto de vedação é opcional). Em um modo de teste e descida não é crucial a vedação onde as vedações 114 estão localizadas. Contudo, se uma coluna de produção for conectada a RPT 12 quando usada como uma ferramenta de engate conforme será discutido com as figuras 7-9, então

Petição 870190032393, de 04/04/2019, pág. 12/30

9/17 o conjunto de vedação 114 não é opcional. Seguindo mais para baixo o mandril 76 é conectado a um acoplamento 116 e o acoplamento 116 é por sua vez conectado a um mandril de pinça 118. Uma luva de sapata 120 tendo um afilamento avançado 122 é opcionalmente conectada e se estende além da extremidade inferior do mandril de pinça 118. Sua finalidade é a de se estender para dentro da luva 44 para centralizar o mandril de pinça 118, e a pinça 124 montada na superfície externa do mandril de pinça 118 que engata ou desengata dentro da luva de acionamento 46 da válvula. A pinça 124 compreende uma pluralidade de dedos circunferencialmente espaçados com uma saliência de agarramento 126 e uma saliência de liberação 128 em cada dedo. Na figura 1b para descida a saliência de agarramento 126 está acima da luva de acionamento 46. A saliência de liberação é abaixada pela superfície 130 no alojamento 14. Quando o peso é baixado como na figura 2b a saliência de agarramento 126 avançou e saiu do recesso interno 50 enquanto a saliência de liberação 128 deixou liberada a superfície 130 para permitir tal flexão radialmente no sentido para fora. Observar também que a extremidade inferior 132 do mandril de pinça 118 eventualmente se deslocará adjacente à superfície 134 logo abaixo do afilamento 154 na luva de acionamento 46 quando o peso é baixado, como mostrado na figura 2c. O pequeno espaço livre entre 132 e 134 atua como uma barreira contra fragmentos para proteger a operação dos conjuntos de pinça 124.

[0020] Os componentes principais da RPT 12 tendo sido descritos, a operação além da descida e engate da âncora 20 no obturador 18, previamente discutida em conexão com a figura 1, será descrita agora. As figuras 2a-2e mostram o peso baixado sobre um mandril 76 o qual quebra o parafuso ou parafusos de cisalhamento 88 e permite que o mandril 76 se desloque para baixo até que o ressalto 92 do engate 86 atinja o limitador de deslocamento 90 no retentor de engate 80.

Petição 870190032393, de 04/04/2019, pág. 13/30

10/17

Observar também que o bloco de cisalhamento 100 ainda está preso ao mandril 76 e se deslocou para baixo no recesso 136 do alojamento 14 parando antes do afilamento 138. A pinça 124 desceu com o mandril de pinça 118 de modo que a saliência de liberação 128 passou pela superfície 130 que estava segurando a mesma radialmente retraída para permitir que a saliência de agarramento 126 a qual também se deslocou para baixo se deslocasse bruscamente de forma radial para dentro do recesso 50 na luva de acionamento 46 em um local abaixo do limitador 52. A extremidade inferior 132 do mandril de pinça 118 está agora justaposta contra a superfície 134 da luva de acionamento 46 para atuar como uma barreira contra fragmentos que protege o conjunto de pinça 124 que é sustentado pelo mandril de pinça 118. Para uma válvula 10 que é fechada, a superfície chanfrada 56 na extremidade do mandril de pinça 118 empurra a luva de acionamento 46 em uma superfície chanfrada coincidente 51 para deslocar a válvula para uma posição aberta. O conjunto de pinça 124 então permanece engatado com a luva de acionamento 46 e está pronto para deslocar o mesmo quando o mandril 76 é apanhado. Nesse momento na figura 2, os dedos de engate 94 têm sua rosca quadrada exterior 96 em contato de casamento com as roscas 98 no alojamento 14, mas o bloco de cisalhamento 100 ainda está separado de modo que ele não pode prestar suporte aos dedos 94 para forçar os mesmos contra o alojamento 14. Outra vez, o movimento na figura 2 está baixando o peso quando o alojamento 14 é sustentado sobre a âncora 20 e o obturador 18 de modo que não há risco de separação entre o engate 96 e o alojamento 14. Durante a descida mostrada na figura 1 o peso do alojamento 14 empurrou os dedos 94 para contato com o alojamento 14 quando os dedos 94 com o peso pendurado nos mesmos foram empurrados para dentro e mediante ação de came levados para fora pelo bloco de cisalhamento 100 que ainda estava preso ao mandril 76

Petição 870190032393, de 04/04/2019, pág. 14/30

11/17 por intermédio do anel de cisalhamento 104.

[0021] A figura 3 ilustra o que acontece quando uma força de tração é aplicada a partir da posição da figura 2. O mandril 76 e o retentor de engate 80 se deslocaram para cima em tandem, conforme visto na figura 3a. O engate 86 permaneceu no topo 74 do alojamento 14 porque os dedos de pinça 94 tinham a rosca quadrada exterior 96, ainda engatada com a rosca quadrada de casamento 98 no alojamento 14. O bloco de cisalhamento 100 se deslocou agora mais para perto dos dedos de pinça 94, mas ainda não para entrar em contato com os mesmos porque o movimento em tandem com o mandril 76 está ilustrando a saliência 126 da pinça 124 no momento de liberação a partir da luva de acionamento 46 quando ela contata o limitador de deslocamento 56. Conforme mostrado na figura 3b, a luva de acionamento 46 foi levada para o limitador de deslocamento 56 o alojamento 14. Esse movimento de reconhecimento girou a esfera 22 para a posição fechada. A esfera 22 foi aberta para descida e etapas de baixar o peso das figuras 1 e 2. A luva de acionamento 46 foi deslocada em virtude da saliência de agarramento 126 estar na ranhura 50 dentro da luva de acionamento 46. Quando a saliência de agarramento 126 se aproximou do limitador de deslocamento 56 a luva de liberação 128 atingiu a superfície 130 no alojamento 14 que teve o efeito de empurrar a pinça 124 radialmente no sentido para dentro de modo que a saliência de agarramento 126 retraiu oportunamente a partir da ranhura 50 exatamente quando a luva de acionamento 46 atingiu o seu limitador de deslocamento em 56. Observar também que a saliência 58 no exterior da luva de acionamento 46 agora pousou na ranhura 57 do alojamento 14 de modo que a posição da luva de acionamento 46 com a esfera 22 fechado está agora mantida firmemente em posição. Com tração adicional como será discutido na figura 4, a pinça 124 se liberará completamente da luva de acionamento 46 enquanto que a RPT 12

Petição 870190032393, de 04/04/2019, pág. 15/30

12/17 ainda está conectada com o alojamento 14.

[0022] Na figura 4 houve movimento adicional para cima do mandril 76 a partir de sua posição da figura 3. Nesse momento o bloco de cisalhamento 100 está na posição sob os dedos de pinça 94 para acionar os mesmos radialmente no sentido para fora, para dentro do alojamento 14 na preparação para o cisalhamento posterior do anel de cisalhamento 104, o qual nesse momento ainda está intacto. Observar também que a saliência de agarramento 126 se deslocou além da extremidade da ranhura interna 50 da luva de acionamento 46 e a saliência de liberação 128 está um pouco mais distante ao longo da superfície de diâmetro reduzido 130 e a esfera 122 da válvula 10 permanece em uma posição fechada. Nesse momento a pressão pode ser aplicada através da RPT 12 para testar a esfera 22 na posição fechada para determinar se ela mantém a pressão. Alternativamente, se o conjunto de vedação 114 for omitido uma vez que ele é opcional para essa configuração da RPT 12, então o espaço anular em torno da RPT 12 pode ser pressurizado e a esfera 22 que agora está fechada, assim como a vedação do obturador montado 18 podem ser testadas em conjunto. Nesse momento não existe uma forma de danificar a luva de acionamento 46 ou hastes 42 ou o conjunto de deslizamento 40 ou a esfera 22 quando o anel de cisalhamento 104 é posteriormente cisalhado com uma força de tração porque a pinça 124 foi previamente liberada dos componentes interligados da válvula 10.

[0023] A figura 5 difere da figura 4 em que o teste de retenção de pressão na esfera 22 foi concluído e tração adicional cisalhou o anel de cisalhamento 104 para permitir que o bloco de cisalhamento 100 desça sobre o conjunto de vedação 114 de modo que os dedos de pinça 94 podem flexionar radialmente no sentido para dentro de modo que suas roscas quadradas externas podem se desprender da rosca de casamento 98 e a RPT 12 pode ser liberada do alojamento 14. Ao fazer

Petição 870190032393, de 04/04/2019, pág. 16/30

13/17 isso a saliência externa 108 entra em contato com o ressalto superior 107 para soltar mediante força o engate agora não sustentado 86 a partir do alojamento 14.

[0024] Na figura 6 a RPT 12 é a mesma ferramenta como na figura 1 exceto que agora a válvula 10 já está em um local no fundo de poço e a RPT 12 está sendo descida em uma coluna de trabalho para engate com a válvula 10 e então puxar a mesma. A figura 10 ilustra a RPT 12 já engatada na válvula 10 para puxar a mesma. Nessa configuração de tração, o bloco de cisalhamento 100' é montado inicialmente mais alto no mandril 76 de modo que, quando descido e então engatado, ele já está em contato com os dedos de pinça 94 para sustentar os mesmos em contato de agarramento das roscas 96 e 98 ao alojamento 14. As ranhuras 200 e 202 que teriam sido usadas na figura 1 para o parafuso ou parafusos de cisalhamento 102 e o anel de cisalhamento 104, respectivamente, agora não estão utilizados. O anel de cisalhamento 104' também é dimensionado para soltar e um valor muito mais alto do que uma liberação de cisalhamento na âncora 20 adjacente ao obturador 18. Nessa configuração não há movimento relativo entre o mandril 76 e o alojamento 14 quando uma força de tração é aplicada ao mandril 76. Assim, apesar da localização da saliência de levantamento 126 na ranhura interna 50 abaixo do limite de deslocamento 54 da luva de acionamento 46, essa luva ainda não se deslocará quando a RPT 12 é movida para cima porque o alojamento 14 da válvula 10 sairá do obturador 18 quando o mandril 76 é recolhido. Observar, contudo, que quando essa configuração da ferramenta é pousada no alojamento 14 e a esfera 22 está na posição fechada, a saliência de levantamento 126 primeiramente empurrará para baixo a luva de acionamento 46 de modo que a esfera 22 se abre seguida pela saliência 126 saltando para dentro da ranhura 50. Uma vez mais o engate da âncora 20 no obturador 18 tem roscas à esquerda para permitir uma forma alternativa de liberação

Petição 870190032393, de 04/04/2019, pág. 17/30

14/17 a partir do obturador 18 mediante giro para a direita em vez de aplicar uma força de recolhimento ao mandril 76. Isso porque o par de roscas, 96 e 98, é composto de rosca à direita que simplesmente será apertada pelo giro à direita e porque o mandril 76 e travado de forma rotacional ao engate 86 por intermédio da interação de aleta ou aletas 110 na ranhura ou ranhuras 112. A esfera 22 foi aberta e permanece aberta após o alojamento 14 e a âncora 20 serem liberados do obturador 18 de modo que o mandril de sustentação de coluna 76 não é puxado molhado ou cheio de fluido que não pode ser drenado.

[0025] Nas figuras 7-9, a ferramenta de deslocamento de produção (PST) 12' é modificada de modo que ela opera como uma ferramenta de engate com uma coluna de produção que tem a capacidade de operar a esfera 22 quando puxada para fora, porém ela não tem a capacidade de remover o alojamento 14 quando o bloco de cisalhamento 100 é eliminado. Resumidamente, quando essa configuração é presa na extremidade inferior de uma coluna de produção (não mostrada) ela pode entrar no alojamento 14 da válvula 10 que já está o fundo de furo e montada no obturador 18 com a esfera 22 na posição fechada. A ação de baixar o peso faz com que a saliência 126' empurre para baixo a luva de acionamento 46' para facilitar a esfera 22 da válvula 12 para uma posição aberta exatamente quando, ou logo após os dedos de pinça 94' engatar o alojamento 14 e então saltar em torno do mesmo para dentro da ranhura interna 50'. O conjunto de vedação 114' é obrigatório nessa configuração para prover uma vedação entre a tubulação e as regiões de espaço anular durante a produção dos fluidos de furo de poço. Com o peso baixado mantido nessa versão da PST 12' a produção pode ocorrer desde que exigida até que chegue o momento de por qualquer razão puxar a coluna de produção. Quando isso acontece apenas a luva de acionamento 46 é puxada para cima para fechar a esfera 22 quando o PST 12' é puxado

Petição 870190032393, de 04/04/2019, pág. 18/30

15/17 para fora do alojamento 14. Não há a capacidade do PST 12' agarrar o alojamento 14 porque o bloco de cisalhamento 100 é eliminado e o engate 86 simplesmente se desengata do alojamento 14.

[0026] A figura 7a mostra a ausência do bloco de cisalhamento 100 abaixo dos dedos de pinça 94. Essa configuração da ferramenta 12' é a realidade uma ferramenta de deslocamento de produção (PST) uma vez que deslocamento é tudo que ela realiza em conjunto com a função simples de engate ou desengate do alojamento 14. Com o peso baixado o conjunto de vedação 114' isola o espaço anular circundante a partir da tubulação. A saliência de deslocamento 126' está na ranhura 50' da luva de acionamento 46', porém moverá a luva de acionamento 46' até que o mandril de pinça 118' seja deslocado para cima com relação ao alojamento 14. Em essência, a PST 12' apenas empurra para dentro até que ela engate e esteja firme contra o alojamento 14 conforme mostrado na figura 7a. Na figura 8 o mandril 76 é recolhido e a luva de acionamento 46' é deslocada para fechar a esfera 22' da válvula 10. Conforme mostrado na figura 9b, quando a saliência de deslocamento 126' atingir a extremidade 52' da fenda 50', a saliência de retração 128' engatou a superfície 130 para forçar a saliência de deslocamento 126' para fora da ranhura 50' e a PST 12' está em seu caminho para fora do alojamento 14.

[0027] Aqueles versados na técnica considerarão que a ferramenta pode ser configurada de diversas formas para realizar diferentes tarefas. Na configuração das figuras 1-5, ela pode descer em uma ferramenta em uma coluna e engatar a mesma no fundo de poço seguido pela operação da mesma ao menos uma vez e liberação a partir dos componentes operados enquanto ainda engatada com o alojamento de ferramenta. Isso permite testes de pressão antes da liberação a partir do alojamento de ferramenta e separa a liberação final a partir do alojamento de ferramenta do engate de operação com os componentes

Petição 870190032393, de 04/04/2019, pág. 19/30

16/17 de acionamento na ferramenta de fundo de poço. No exemplo específico das figuras 1-5, uma válvula de barreira de fundo de poço é descida e ancorada em um obturador. A ação de baixar o peso opera a luva de acionamento para a válvula e abre a esfera. Uma força de recolhimento então desloca a luva de acionamento de válvula na direção oposta para fechar a esfera e operativamente soltar a luva de acionamento mediante retração do dispositivo de deslocamento que acabou de fechar a esfera a partir da luva de acionamento. Nesse momento a ferramenta ainda está presa ao alojamento de válvula, o que permite realizar um teste de pressão na esfera fechada e então aplicar uma força suficientemente grande para uma liberação de cisalhamento a partir do alojamento de válvula por intermédio da ferramenta. No momento da liberação de cisalhamento a luva de acionamento da válvula não pode mais ser movida pela ferramenta. O que pode acontecer com grandes forças de tração sobre colunas longas é um súbito movimento dinâmico quando ocorre o cisalhamento. Com a luva de acionamento efetivamente liberada antes de ocorrer a liberação de cisalhamento a partir do alojamento de válvula, não há o risco de dano aos componentes de operação de esfera como não houve no passado quando o acionamento da ferramenta e a liberação de cisalhamento eram um único movimento de fluido. Naqueles exemplos passados partes do conjunto de acionamento de esfera corriam o risco de serem cisalhados ou flexionados ou de outro modo danificados uma vez que movimentos dinâmicos e forças significativas foram transmitidos às tais partes durante a liberação de cisalhamento.

[0028] Na modalidade da figura 6, o anel de cisalhamento na ferramenta é colocado em um local diferente e tem um valor de liberação superior do que uma liberação abaixo do alojamento de ferramenta tal como em uma âncora montada em um obturador quando a ferramenta é uma válvula de esfera que é engatada na mesma. Nessa configuração

Petição 870190032393, de 04/04/2019, pág. 20/30

17/17 o engate na válvula de esfera abrirá a mesma e a ação de puxar para cima liberará o alojamento de válvula a partir de baixo do obturador. A válvula pode ser agora puxada com a coluna que engatou no topo da mesma quando na posição aberta de modo que uma coluna molhada não é puxada.

[0029] Nas figuras 7-9 a ferramenta é deslocada no fundo de uma coluna de produção e o pouso sobre a válvula simplesmente abre a mesma de modo que a produção pode começar. O levantamento da ferramenta simplesmente fecha a válvula e a coluna de produção e a ferramenta pode sair. Desde que a força de abaixamento seja mantida a produção pode continuar. Observar nessa versão que uma vedação contra o espaço anular é obrigatória de modo que a produção possa continuar na coluna até a superfície enquanto evitando o espaço anular. Não há a capacidade com essa modalidade de puxar o alojamento de válvula, apenas de marcar o mesmo para a produção e então puxar para fora do furo. Por essa razão o anel de suporte de pinça e seu anel de cisalhamento associado são omitidos.

[0030] Embora a modalidade preferida seja descrita como uma válvula de esfera outros tipos de ferramenta são considerados. Entre as ferramentas de válvula uma luva deslizante pode ser operada com as várias configurações da ferramenta ilustrada nas figuras.

[0031] A descrição acima é ilustrativa da modalidade preferida e muitas modificações podem ser feitas por aqueles versados na técnica sem se afastar da invenção cujo escopo deve ser determinado a partir do escopo literal e equivalente das reivindicações abaixo.

Petição 870190032393, de 04/04/2019, pág. 21/30

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Ferramenta de operação para uma ferramenta subterrânea acionada pelo movimento de um membro móvel em um alojamento (14) na ferramenta subterrânea pela ferramenta de operação, caracterizada pelo fato de que compreende:

um mandril (76) que compreende uma passagem aberta através do mesmo, o mandril (76) sendo conectado a uma coluna tubular, o dito mandril (76) sustentando um membro de agarramento seletivamente liberável para seletivamente acionar o membro móvel da ferramenta subterrânea em direções opostas enquanto seletivamente engatado de forma fixa de modo vedante ao alojamento (14) da ferramenta subterrânea com um engate (86), o dito acionamento facilitando teste de pressão da dita coluna através da dita passagem aberta e ao alojamento (14) da ferramenta subterrânea com a dita ferramenta subterrânea em uma posição fechada;

o dito membro de agarramento se soltando do membro móvel antes do dito engate (86) se soltar do alojamento (14) em resposta a uma força mecânica ser aplicada à coluna.
2. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que:

o dito membro de agarramento se solta do membro móvel antes de uma força poder ser transmitida do dito mandril (76) para o dito engate (86).
3. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que:

o dito membro de agarramento se desloca em relação ao dito engate (86).
4. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que:

o dito membro de agarramento se desloca em tandem com

Petição 870190032393, de 04/04/2019, pág. 22/30

2/5 o dito mandril (76).
5. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que:

o dito membro de agarramento compreende ao menos um membro radialmente projetado com relação ao dito mandril (76).
6. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que:

o dito membro radialmente projetado compreende uma saliência de agarramento (126) e uma saliência de retração (128') espaçadas entre si.
7. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que:

a dita saliência de agarramento (126) no movimento relativo inicial com relação ao dito engate (86) inicialmente engata no membro móvel em um primeiro local para mover o membro móvel em uma primeira direção.
8. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que:

a dita saliência de agarramento (126) se desloca além do membro móvel após mover o membro móvel na dita primeira direção para engatar o membro móvel em um segundo local para movimento em uma segunda direção oposta à dita primeira direção para acionar a dita ferramenta subterrânea.
9. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que:

após um movimento predeterminado da dita saliência de agarramento (126) enquanto retendo o membro móvel em uma segunda direção a dita saliência de retração (128') é engatada para empurrar a dita saliência de agarramento (126) para longe do membro móvel.
10. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 9,

Petição 870190032393, de 04/04/2019, pág. 23/30

3/5 caracterizada pelo fato de que:

o dito engate (86) compreende ao menos uma pinça (124) para engatar o alojamento (14) e um membro de suporte montado de forma liberável no dito mandril (76);

o dito membro de suporte se deslocando em direção à dita pinça (124) quando a dita pinça (124) de agarramento se desloca na dita segunda direção.
11. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 10, caracterizada pelo fato de que:

a dita saliência de agarramento (126) é movida pela dita saliência de retração (128') para longe do membro móvel antes do dito membro de suporte engatar a dita pinça (124).
12. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que:

o dito membro de suporte é retido no dito mandril (76) com um membro que pode ser cisalhado para liberação seletiva do alojamento (14) da ferramenta subterrânea;

a pinça (124) compreende um padrão de rosca externa para engatar um padrão de rosca similar no alojamento (14) para agarrar o alojamento (14) quando o dito membro de suporte engata na dita pinça (124).
13. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que:

o dito mandril (76) se desloca axialmente em relação ao dito engate (86) e é travado de forma rotacional ao dito engate (86);

o dito mandril (76) tem uma saliência removível para engatar no dito engate (86) mediante um movimento relativo predeterminado pelo dito mandril (76).
14. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que:

Petição 870190032393, de 04/04/2019, pág. 24/30

4/5 o dito mandril (76) compreende ainda uma sapata que se estende de uma extremidade inferior para entrar no membro móvel para centralizar o dito membro flexível e para criar uma folga circundante em torno do dito mandril (76) para reduzir o acesso de fragmentos ao dito membro flexível.
15. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que:

o membro móvel opera uma ferramenta de barreira.
16. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 15, caracterizada pelo fato de que:

a dita ferramenta de barreira compreende uma válvula esférica ou uma luva deslizante.
17. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que:

o dito mandril (76) compreende um conjunto de vedação que engata no alojamento (14).
18. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 12, caracterizada pelo fato de que:

o dito mandril (76) permite que o membro de suporte seja montado em dois locais;

em um local inferior para o dito membro de suporte, o movimento da dita saliência de agarramento (126) na segunda direção desloca o membro móvel e em um local superior para o dito membro de suporte no dito movimento de mandril (76) da dita saliência de agarramento (126) na dita segunda direção não desloca o membro móvel.
19. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 18, caracterizada pelo fato de que:

o dito membro que pode ser cisalhado quando montado no dito local inferior é selecionado para falhar em um valor que permite que

Petição 870190032393, de 04/04/2019, pág. 25/30

5/5 o dito mandril (76) se solte do alojamento (14);

o dito membro que pode ser cisalhado quando montado no dito local superior é selecionado para falhar em um valor que falha em um nível mais alto do que quando no dito local inferior com o resultado de que o dito mandril (76) remove o alojamento (14) quando movido na dita segunda direção.
20. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 19, caracterizada pelo fato de que:

a dita ferramenta subterrânea é uma ferramenta de barreira que é fechada quando o dito mandril (76) se solta do alojamento (14), porém a qual permanece aberta se o dito mandril (76) remover o dito alojamento (14).
21. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que:

o dito engate (86) permanece fixamente engatado com alojamento (14) apenas com o peso de abaixamento aplicado ao dito mandril (76).
22. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 21, caracterizada pelo fato de que:

o dito engate (86) compreende ao menos uma pinça (124) para engatar no alojamento (14);

a dita pinça (124) compreende um padrão de rosca externa para engatar em um padrão de rosca similar no alojamento (14) para agarrar o alojamento (14) apenas quando o peso é abaixado no dito mandril (76).