BR112012015455B1

BR112012015455B1 - Dispositivo de proteção de tubo de poço

Info

Publication number: BR112012015455B1
Application number: BR112012015455-9A
Authority: BR
Inventors: Gerardus Bernardus Lübbers
Original assignee: Pipe-Proteq B.V.
Priority date: 2009-12-21
Filing date: 2010-10-25
Publication date: 2020-01-07
Also published as: BR112012015455A2; RU2012131353A; MX2012007291A; EP2516288A1; US20120312411A1; ES2552664T3; CN102753450A; JP2013514951A; US8881772B2; NL2003992C2; BR112012015455A8; EP2516288B1; RU2541493C2; DK2516288T3; WO2011078658A1; JP5731536B2; CN102753450B

Abstract

dispositivo de proteção de tubulação de poço um dispositivo de proteção de tubo de poço (1) compreende uma manga de cobertura (2) e um elemento de acionamento (3) . o elemento de acionamento é disposto para mudar o estado de deformação de uma parede de manga (21) da manga de cobertura a fim de realizar a capacidade de intercâmbio entre a condição travada e uma condição destravado do dispositivo de proteção . na condição travada , o material elástico (4) está sendo pressionado pela parede de manga na rosca de parafuso (8) de uma extremidade de tubo de poço (7). o elemento de acionamento compreende um agarre manual (9) que, com relação à manga de cobertura , é manualmente deslizante na direção axial (5) e , na condição travada , manualmente rotativo em torno da direção axial em uma posição de rotação na qual a capacidade de deslizamento axial do elemento de acionamento ´e bloqueada em uma direção da condição destravada.

Description

“DISPOSITIVO DE PROTEÇÃO DE TUBO DE POÇO”

Campo e Fundamentos da Invenção

A invenção refere-se a um dispositivo de proteção de tubulação de poço para proteger, em uma condição montada em uma extremidade de tubulação de poço, a rosca de parafuso da extremidade da tubulação.

É destacado que o termo “tubulação de poço” como referido no presente texto significa vários tipos de tubos utilizados nas operações de poço, tanto durante as fases de perfuração quanto durante as fases de produção. Dessa forma, o termo “tubulação de poço” compreende vários tipos de brocas, envoltórios e tubos utilizados nos poços.

Tais dispositivos de proteção servem para proteger as roscas de parafuso internas ou externas das extremidades de tubo de poço contra danos em potencial durante o transporte e armazenamento dos tubos de poço. Quando os tubos de poço estão em operação, isso é, quando estão interconectados para formar um cordão de tubulação, os dispositivos de proteção precisam ser removidos das extremidades do tubo.

Na prática, os tipos de dispositivos de proteção de tubulação de poço são conhecidos, onde o dispositivo de proteção possui um corpo substancialmente cilíndrico fornecido com uma rosca de parafuso para cooperar com a rosca de parafuso de um tubo de poço. Para uma primeira classe desses dispositivos conhecidos, seu corpo cilíndrico possui uma rosca de parafuso interna que combina com a rosca de parafuso externa da extremidade de tubo de poço correspondente. Para uma segunda classe desses dispositivos conhecidos, seu corpo cilíndrico possui uma rosca de parafuso externa que combina com a rosca de parafuso interna da extremidade de tubo de poço correspondente. Quando da instalação de dispositivos conhecidos do dito tipo, um operador enrosca os dispositivos em/dentro das extremidades da tubulação do poço. Quando da desinstalação desses dispositivos conhecidos, um operador desenrosca manualmente os dispositivos das extremidades do tubo.

Uma desvantagem desses dispositivos conhecidos e que o enroscar e o desenroscar dos dispositivos de proteção com relação aos tubos de poço é uma tarefa demorada. A razão é que o enroscar e o desenroscar envolvem movimentos relativos através de percursos helicoidais relativamente longos e com uma fricção relativamente alta. Visto que as operações de poço exigem tipicamente o manuseio de grandes números de tubos de poço, a tarefa demorada de instalação e desinstalação de grandes números de dispositivos de proteção tem uma influência negativa na velocidade da operação e/ou custos de trabalho relacionados envolvidos na operação. Note-se que as operações de poço normalmente ocorrem em ambientes relativamente sujos, o que frequentemente resulta em roscas de parafuso sujas de dispositivos de proteção de tubos de poço. Isso prejudica ainda mais a tarefa de enroscar e desenroscar dos dispositivos de proteção.

Em vista das desvantagens mencionadas acima, alguns outros dispositivos de proteção são conhecidos que não são baseados no enroscar e desenrascar de tal dispositivo com relação à rosca de parafuso do tubo a ser protegido.

U.S. 4.429.719 A descreve um protetor de rosca de tubo de acordo com preâmbulo da reivindicação independente 1 anexada à presente especificação. Esse protetor conhecido a partir de U.S. 4.429.719 A possui um elemento interno 12 e um elemento externo 11. Na condição montada do protetor, esses elementos interno e externo podem ser intertravados com relação um ao outro por meio de um sistema de vácuo. O sistema de vácuo é manualmente controlado por meio de uma válvula 21 que é manualmente retrátil por meio de uma alça 34. A remoção do protetor do tubo exige etapas sucessivas de retração manual da alça para permitir que o vácuo seja cancelado, retração manual para longe do elemento externo a partir do tubo e retração manual para longe do elemento interno a partir do tubo. Inversamente, a montagem do protetor no tubo exige, em primeiro lugar, a colocação manual do elemento interno e, em segundo lugar, a colocação manual do elemento externo. Cada uma das ditas etapas de retração e colocação do elemento interno e do elemento externo geralmente precisa ser realizada por duas mãos de um operador. De qualquer forma, a remoção e montagem desse tipo de protetor de rosca de tubo conhecido ainda leva um tempo considerável. Visto que as operações de poço exigem tipicamente o manuseio de grandes números de tubos de poço, a tarefa demorada de instalação e desinstalação de grandes números desse tipo de protetor de rosca de tubo conhecido tem uma influência negativa na velocidade das operações e/ou custos de trabalho relacionados envolvidos nas operações.

Outro dispositivo de proteção de extremidades enrascadas de tubo é conhecido a partir de U.S. 2.238.643 A. Esse documento descreve um protetor para roscas internas das extremidades do tubo. O protetor conhecido compreende um corpo frustocônico 3 disposto em segmentos, um copo de papel 12, além de um bujão enrascado em parafuso coniforme se estendendo através da parede inferior 5 do copo 3 no engate enrascado por parafuso. A instalação e desinstalação desse protetor conhecido exigem, entre outras coisas, o enroscar contínuo do bujão enrascado em parafuso afunilado 16, evidentemente utilizando-se uma ferramenta especial.

Outros dispositivo para a proteção de extremidades enrascadas de tubos é conhecido a partir de WO 99/07978A1 (doravante “WO’978”). Esse dispositivo conhecido possui um elemento de copo 15a possuindo uma manga de cobertura 21 (ver figuras 2a e 3a de WO’978). O elemento de tampa 15a pode ser encaixado na extremidade encaixada 12c de uma seção de tubo 12 (ver figura 1 de WO’978) por meio de um dispositivo de tensão 16 (ilustrado separadamente na figura 6 de WO’978). O dispositivo de tensão 16 compreende uma haste 40 (ver figura 2a de WO’978) com o enroscamento voltado para fora cooperando com um enroscamento voltado para dentro correspondente de um retentor 17, retentor esse que é fixado de forma firme ao elemento de tampa 15a. A haste 40 é manualmente arti culada por meio de uma ferramenta de agarre manual solta 45 (ver figuras 10 e 11 de WO’978). A articulação manual da ferramenta de agarre manual 45 resulta no movimento de um elemento de cunha 18, que resulta na deformação de um elemento de fixação 39, além de em movimentos radiais das partes de tela 38 e movimentos mútuos do dispositivo de fixação 20a - 20c (ver figura 8 de WO’978). Eventualmente, todos esses movimentos resultam na fixação ou soltura da manga de cobertura 21 com relação ao enroscamento voltado para dentro 12d da extremidade de tubo encaixada 12c. Em outras palavras, uma articulação da ferramenta de agarre manual 45 em uma direção coloca o dispositivo protetor em sua condição travada, enquanto uma articulação da ferramenta de agarre manual 45 na direção oposta coloca o dispositivo protetor em sua condição destravada. Dessa forma, o dispositivo protetor conhecido a partir de WO’978 possui similaridades com o protetor conhecido a partir do documento mencionado acima U.S. 2.238.643A no sentido de o engate de enroscamento por parafuso das partes do dispositivo precisar ser manualmente ajustado a fim de se realizar a intercambialidade entre a condição travada e a condição destravada. A estrutura de travamento do dispositivo conhecido a partir de WO’978, no entanto, é evidentemente muito mais complicada do que a de U.S. 2.238.643 A. Adicionalmente, é desvantajoso, tanto para o dispositivo conhecido a partir de WO’978 quanto para o dispositivo conhecido a partir de U.S. 2.238.643 A, que, uma vez que esses dispositivos estejam em sua condição travada, os engates enrascados por parafuso apertados possam se soltar, o que resulta na circunstância indesejada de esses dispositivos conhecidos se soltarem do tubo que deve ser protegido pelos mesmos. Dessa forma, em suas condições travadas, esses dispositivos são fixados de forma não confiável aos tubos. Como será aparente a partir de “Sumário da Invenção” e “Descrição Detalhada”, posteriormente, o dispositivo de proteção de acordo com a invenção soluciona essas desvantagens. Isso é, o dispositivo de proteção de acordo com a invenção possui uma estrutura de travamento simples fornecendo facilidade e rapidez de instalação e desinstalação manual do dispositivo, enquanto em sua condição travada o dispositivo sendo confiavelmente fixado ao tubo de poço.

Outro protetor de rosca é descrito em U.S. 4.379.471 A. As figuras de 1 a 3 de U.S. 4.379.471 A ilustra que esse protetor de rosca conhecido possui uma estrutura de travamento bem complicada. Essa estrutura de travamento compreende um elemento de travamento em formato de cunha 30, linguetas dobradas para cima 18 e 20, e um elemento de trava tipo lingueta em forma de T 36. Um objeto afiado, tal como a ponta de um acionador de parafuso, deve ser empregado para desengatar o elemento de trava 30 como ilustrado na figura 2 de U.S. 4.379471 A.

Outro protetor de rosca é descrito em U.S. 2098087A. Também esse protetor de rosca conhecido possui uma estrutura de travamento bem complicada que exige o uso de ferramentas adequadas para sua operação.

Sumário da Invenção

É um objetivo da invenção se fornecer pelo menos uma solução alternativa de acordo com a qual a facilidade e velocidade de instalação e desinstalação manual dos dispositivos de proteção de tubo de poço sejam aperfeiçoadas, enquanto tal dispositivo de proteção em sua condição montada é fixado de forma confiável a um tubo de poço.

Para essa finalidade, a invenção fornece um dispositivo de proteção de tubo de poço de acordo com a reivindicação 1.

Na condição destravada do dispositivo de proteção, um operador pode colocar rapidamente e facilmente o dispositivo de proteção na extremidade do tubo de poço além de retirar o dispositivo de proteção da extremidade de tubo de poço. Isso em contraste com o dispositivo de proteção conhecido mencionado acima do tipo de enroscar/desenroscar que exige o enroscamento ou desenroscamento trabalhoso do dispositivo de proteção. Os dispositivos de proteção de acordo com a invenção pode facilmente e com apenas pouca fricção ser colocados no tubo de poço e pela inserção da parede de manga coaxialmente através da extremidade de tubo. Além disso, a remoção do dispositivo de proteção de um tubo de poço é fácil para um dispositivo de proteção de acordo com a invenção. A razão é que na condição destravada a parede de manga pode ser simplesmente deslizada para fora da extremidade do tubo coaxialmente. A presença de alguma sujeira na rosca de parafuso da extremidade de tubo não prejudica a instalação ou desinstalação dos dispositivos de proteção, visto que não existe qualquer enroscamento ou desenroscamento envolvido.

Além disso, a operação manual do elemento de acionamento para mudar a condição do dispositivo de proteção entre sua condição travada e sua condição destravada, e vice-versa, é uma tarefa fácil para um operador que pode ser realizada com rapidez. Exige meramente que o elemento de acionamento mude o estado de deformação da parede de manga, que pode ser facilmente realizado por um movimento manual simples e curto do operador.

Na condição travada o material elástico está firmemente sendo pressionado pela parede de manga na rosca de parafuso, o que impede que o dispositivo de proteção se torne destacado do tubo devido a impactos externos acidentais que podem ocorrer durante o transporte e armazenamento dos tubos de poço. É notado que vários tipos de materiais elásticos, fornecidos no lado de cobertura da parede de manga, podem ser utilizados, tanto materiais naturais quanto sintéticos, tal como borracha natural ou sintética. Além disso, o material elástico pode ser fornecido no lado de cobertura em vários formatos e padrões de distribuição.

Em comparação com os dispositivos de proteção conhecidos mencionados acima do tipo de enroscar/desenroscar, é uma vantagem adicional de um dispositivo de proteção de acordo com a invenção que, quando disposto para um diâmetro específico de uma extremidade de tubo de poço, encaixe para vários tipos e formatos de roscas de parafuso das extremidades de tubo. Além disso, para um dispositivo de proteção de acordo com a invenção sendo disposto para tal diâmetro específico, é possível se modificar os formatos e padrões de distribuição do material elástico fornecido em seu lado de cobertura. Dessa forma, os formatos e os padrões de distribuição do material elástico podem, cada vez, ser escolhidos de forma a serem personalizados de forma ideal para os vários tipos e formatos específicos das roscas de parafuso das extremidades de tubo.

Outra desvantagem dos dispositivos de proteção conhecidos mencionados acima do tipo de enroscar/desenroscar é que o enroscamento e desenroscamento desses dispositivos conhecidos com relação às extremidades de tubo afeta de forma adversa a lubrificação presente nas roscas de parafuso das extremidades de tubo. Isso é, por tal enroscamento e desenroscamento, as substâncias de lubrificação são mais ou menos removidas a partir das ditas roscas de parafuso. É uma vantagem adicional de um dispositivo de proteção de acordo com a invenção que tal efeito adverso seja evitado visto que para um dispositivo de proteção de acordo com a invenção não existe enroscamento ou desenroscamento envolvido.

Em comparação com o protetor de rosca de tubo mencionado acima conhecido a partir de U.S. 4.429.719 A, o dispositivo de proteção de acordo com a invenção pelo menos distingue a partir daí pelo fato de o elemento de acionamento compreender um agarre manual que, com relação à manga de cobertura, é manualmente deslizante pelo menos com um componente na direção axial da manga de cobertura para a realização do deslizamento do elemento de acionamento e que, na condição travada, com relação à manga de cobertura, é manualmente rotativa em torno da dita direção axial em uma posição de rotação na qual o dito deslizamento do elemento de acionamento é bloqueado pelo menos em uma direção na direção da condição destravada.

Tal agarre manual é muito fácil de operar, não exige operação complexa ou precisa. Tal facilidade de operação é altamente desejável em um ambiente de trabalho tipicamente difícil no qual os operadores precisam instalar ou desinstalar grandes números de dispositivos de proteção.

Para a instalação de um dispositivo de proteção de acordo com a invenção, um operador pode simplesmente pegar o dispositivo (por exemplo, de um estoque, do chão, etc.) agarrando o agarre manual com apenas uma única mão. Ainda segurando o dispositivo nessa única mão, o operador pode simplesmente colocar o dispositivo na/sobre a extremidade do tubo, então empurrar o agarre manual e subsequentemente girar o agarre manual para a dita posição de rotação na qual o dito deslizamento do elemento de acionamento é bloqueado. Devido a esse bloqueio, o dispositivo é confiavelmente fixado ao tubo. De fato, as manobras combinadas compreendendo o dito recolhimento, a dita colocação, a dita impulsão e a dita rotação podem ser realizadas em um único movimento suave, contínuo e fácil de uma única mão do operador, que é muito rápido e não exige qualquer ferramenta específica ou equipamento. Pela utilização de ambas as mãos, um operador pode até mesmo instalar rapidamente dois dispositivos diferentes simultaneamente em extremidades de dois tubos diferentes.

Inversamente, será claro que também a remoção do dispositivo de proteção de um tubo de poço é correspondentemente fácil e rápida. Tudo o que é necessário é o agarre do agarre manual com uma mão, sua rotação, retirada para colocar o dispositivo em sua condição destravada, retirada um pouco para de retirar o dispositivo da extremidade do tubo e armazenamento do dispositivo. Novamente, as manobras combinadas compreendendo o dito agarre, a dita rotação, as ditas retiradas e o dito armazenamento podem ser realizadas em um único movimento suave, contínuo e fácil de apenas uma das mãos do operador, o que é muito rápido e não exige qualquer ferramenta ou equipamento específico. Pela utilização de ambas as mãos, um operador pode até mesmo desinstalar dois dispositivos diferentes simultaneamente a partir de dois tubos diferentes.

Portanto, em comparação com os dispositivos de proteção de rosca existentes, os aperfeiçoamentos na facilidade e velocidade de instalação e desinstalação de um dispositivo de acordo com a invenção são impressionantes, enquanto não existe qualquer tipo de sacrifício quanto à confiabilidade do dispositivo.

As modalidades específicas da invenção são apresentadas nas reivindicações dependentes.

Em uma modalidade preferida, a manga de cobertura e o elemento de acionamento são manualmente destacável um do outro. Dessa forma, a manga de cobertura e o elemento de acionamento de cada dispositivo de proteção permanece inseparável para os usuários tal como operadores de tubo de poço e outras pessoas que manuseiam os dispositivos de proteção durante seu transporte ou armazenamento. Como resultado disso, o trabalho adicional para a reconexão dessas partes é evitado.

Em outra modalidade preferida, o material de vedação elástico preenche os cortes na parede da manga. Tal material elástico impede que substâncias indesejáveis penetrem, através dos cortes a parede de manga, para dentro da rosca de parafuso da extremidade do tubo.

Em outra modalidade preferida, pelo menos parte do material elástico é material elástico de pelo menos um anel em O se estendendo coaxialmente com relação à parede da manga. A aplicação de um ou mais anéis em O é eficiente, simples e barata.

Preferivelmente, a parede de manga compreende pelo menos um sulco anular no qual o pelo menos um anel em O é recebido. Dessa forma, uma solução eficiente e simples é fornecida e impede que tal anel em O se mova na direção axial com relação à parede da manga.

Em uma classe de modalidades de um dispositivo de proteção de acordo com a invenção, o dispositivo de proteção é disposto para proteger a rosca de parafuso externa de uma extremidade de tubo de poço. Para essa outra classe o lado de cobertura da parede de manga é o lado da parede de manga voltado para o eixo geométrico central da parede de manga para cobertura, na condição montada, da rosca de parafuso externa quando a parede de manga é coaxialmente deslizada através da extremidade de tubo.

Em outra classe das modalidades de um dispositivo de proteção de acordo com a invenção, o dispositivo de proteção é disposto para proteger a rosca de parafuso interna de uma extremidade de tubo de poço. Para essa classe de lado de cobertura da parede de manga é o lado da parede de manga voltado para longe do eixo geométrico central da parede de manga para cobrir, na condição montada, a rosca de parafuso interna quando a parede de manga é coaxialmente inserida na extremidade do tubo.

Em uma modalidade preferível da última classe mencionada das modalidades de um dispositivo de proteção de acordo com a invenção, um disco de vedação elástico é retido pelo elemento de acionamento em um lado da manga de cobertura voltado para longe do agarre manual, disco de vedação esse que se estende substancialmente de forma coaxial com a manga de cobertura e substancialmente de forma transversal com relação à dita direção axial. Tal disco de vedação impede que substâncias indesejáveis presentes no interior do tubo de poço penetrem na rosca de parafuso interna da extremidade do tubo.

Esses e outros aspectos da invenção serão aparentes a partir de e elucidados com referência às modalidades descritas posteriormente.

Breve Descrição dos Desenhos

Detalhes, aspectos e modalidades adicionais da invenção serão descritos, por meio de exemplo apenas, com referência às figuras esquemáticas no desenho em anexo.

A figura 1 ilustra, em corte longitudinal, um exemplo de uma modalidade de um dispositivo de proteção de acordo com a invenção quando o dispositivo de proteção é montado, na condição destravada, a um tubo de poço e possuindo uma rosca de parafuso externa.

A figura 2 ilustra o exemplo da figura 1 mais uma vez, no entanto, na condição travada do dispositivo de proteção.

A figura 3 ilustra, em uma vista em perspectiva, a manga de cobertura juntamente com parte do elemento de acionamento do dispositivo de proteção das figuras 1 e 2.

A figura 4 ilustra, na seção longitudinal, um exemplo de outra modalidade de um dispositivo de proteção de acordo com a invenção quando o dispositivo de proteção é montado, na condição destravada, a um tubo de poço e possuindo uma rosca de parafuso interna.

A figura 5 ilustra o exemplo da figura 4 mais uma vez, no entanto, na condição travada do dispositivo de proteção.

A figura 6 ilustra, em uma vista em perspectiva, a manga de cobertura do dispositivo de proteção das figuras 4 e 5.

A figura 7 ilustra, em uma vista em perspectiva, o elemento de acionamento do dispositivo de proteção das figuras 4 e 5.

Descrição Detalhada

Referência é primeiramente feita à modalidade ilustrada nas figuras de 1 a 3.

As figuras 1 e 2 ilustram um dispositivo de proteção de tubo de poço 1 de acordo com a invenção em uma condição montada a uma extremidade de tubo de poço 7. O dispositivo 1 é disposto para proteger a rosca de parafuso externa 8 da extremidade de tubo 7. Na condição montada ilustrada, o dispositivo 1 é operável manualmente para intercambiar sua condição entre uma condição travada (ilustrada na figura 2) e uma condição destravada (ilustrada na figura 1). Na condição travada, o dispositivo 1 é fixado ao tubo de uma forma a impedir que o dispositivo se torne destacado do tubo devido a determinados impactos externos acidentais. Na condição destravada, o dispositivo 1 é fixado ao tubo de forma menos firme na condição travada e o dispositivo é manualmente removido do tubo.

O dispositivo 1 compreende uma manga de cobertura 2 e um elemento de acionamento 3.

A manga de cobertura 2 compreende uma parede de manga periférica 21 possuindo um eixo geométrico central 5. O lado da parede de manga 21 voltado para o eixo geométrico central 5 é um lado de cobertura 22 para cobrir a rosca de parafuso 8 da extremidade de tubo 7. Essa cobertura da rosca de parafuso ocorre na condição montada ilustrada, isso é, quando a parede de manga 21 é deslizada coaxialmente sobre a extremidade de tubo 7.

A manga de cobertura 2 é fornecida no lado de cobertura 22 da parede de manga com material elástico 4. Pelo menos parte da parede de manga 21 é flexível enquanto a parede de manga 21 é interrompida pelos cortes 23 (ver figura 3). As direções de comprimento dos cortes 23 se estendem pelo menos na direção axial 5, de modo que a parede de manga 21 seja deformável de tal forma que pelo menos o diâmetro da parede de manga 21 seja, pelo menos em uma subfaixa na direção axial 5, ajustável.

A dita capacidade de ajuste do diâmetro da parede de manga 21 permite a dita intercambialidade entre a condição travada e a condição destravada visto que o material elástico 4 na condição travada está sendo pressionado pela parede de manga 21 para dentro da rosca de parafuso 8 (ver figura 2), enquanto na condição destravada não é, ou menos firmemente do que na condição travada, sendo pressionado para dentro da rosca de parafuso 8 (ver figura 1). Note-se que um ou mais anéis de vedação adicionais, tal como o anel de vedação 64 ilustrados nas figuras 1 e 2, pode ser aplicado para realizar o contato de pressão na condição travada (ver figura 2) entre a parede de manga 21 e a extremidade de tubo 7 em locais onde não existe rosca de parafuso 8. Isso impede que substâncias indesejáveis penetrem na rosca de parafuso 8.

O elemento de acionamento 3 é deslizante, com relação à manga de cobertura 2, na direção axial 5 da manga de cobertura para realizar as mudanças no estado de deformação da parede de manga 21 a fim de realizar a dita capacidade de intercâmbio entre a condição travada e a condição destravada. No exemplo ilustrado, o elemento de acionamento 3 compreende uma parede de manga periférica 31 que cerca coaxialmente a parede de manga 21 da manga de cobertura 2. A parede de manga 21 da manga de cobertura 2 possui uma protuberância em formato anular 24 em seu lado 23 oposta a seu lado de cobertura 22. O lado 32 da parede de manga 31 do elemento de acionamento 3 voltado para o eixo geométrico central 5 possui um formato inclinado com relação ao eixo geométrico central 5. A operação manual do elemento de acionamento 3 pode ser realizada por meio de um agarra manual 9 do elemento de acionamento 3. Quando um usuário move, começando a partir da condição destravada ilustrada na figura 1, o agarre manual 9 na direção 40 (ver figura 1) em paralelo ao eixo geométrico central 5, a parede de manga 31 do elemento de acionamento 3 empurrará gradualmente a parede de manga 21 da manga de cobertura 2 mais para a rosca de parafuso 8 da extremidade de tubo 7 até a condição travada ilustrada na figura 2 ser alcançada. Isso é alcançado pelo deslizamento do contato de apoio entre as partes inclinadas do lado 32 da parede de manga 31 do elemento de acionamento 3 por um lado, e a protuberância anular 24 do lado 23 da parede de manga 21 da manga de cobertura 2 por outro lado, além de pela dita capacidade de deformação da parede de manga 21. Quando um usuário move, começando a partir da condição travada ilustrada na figura 2, o agarre manual 9 na direção 41 (ver figura 2), isso é, oposta à direção 40 da figura 1, a parede de manga 21 da manga de cobertura 2 relaxará gradualmente até que a condição destravada ilustrada na figura 1 seja alcançada.

Para realizar a capacidade de movimentação manual do agarre manual 9 com relação à manga de cobertura 2, o agarre manual 9 é conectado de forma fixa a uma haste cilíndrica 59. A haste 59 é situada coaxialmente com a manga de cobertura 2 e o elemento de acionamento 3. Os movimentos axiais da haste 59 com relação a outras partes do elemento de acionamento 3 são impedidos por meio de anéis de retenção 51. No entanto, a haste 59 é livre para girar com relação a outras partes do elemento de acionamento 3 em torno da direção axial. A haste 59 é recebida em uma bucha 53 da manga de cobertura 2, bucha essa 53 que é coaxial com e fixamente conectada com relação à parede de manga 21 da manga de cobertura 2. A haste 59 possui um número de pinos 52 se projetando de forma transversal a partir daí. Esses pinos 52 são recebidos de forma orientada em cortes de orientação presentes na bucha 53. Como mais bem observado na figura 3, esses cortes de orientação possuem partes direcionadas axialmente 54, além de partes direcionadas tangencialmente 55 conectadas às partes direcionadas axialmente 54. Dessa forma, o agarre manual 9 é deslizado manualmente, com relação à manga de cobertura 2, na direção 40 (ver figura 3). Durante essa rotação, os pinos 52 são orientados nas partes tangencialmente direcionadas 55. Depois dessa rotação, uma posição de rotação pode ser obtida na qual o movimento axial do agarre manual com relação à bucha 53 é bloqueado em uma direção da condição destravada.

É notado que é possível se aplicar o material de vedação adicional, por exemplo, em ou perto dos anéis de retenção 51 (ver figura 1), para impedir que substâncias indesejáveis penetrem através do elemento de acionamento 3.

Referência é feita agora a outra modalidade ilustrada nas figuras de 4 a 7.

As figuras 4 e 5 ilustram um dispositivo de proteção de tubo de poço 101 de acordo com a invenção em uma condição montada em uma extremidade de tubo de poço 107. O dispositivo 101 é disposto para proteger a rosca de parafuso interna 108 da extremidade de tubo 107. Na condição montada ilustrada, o dispositivo 101 é manualmente operado para intercambiar sua condição entre uma condição travada (ilustrada na figura 5) e uma condição destravada (ilustrada na figura 4). Na condição travada, o dispositivo 101 é fixado ao tubo de uma forma a impedir que o dispositivo se torne destacado do tubo devido a determinados impactos externos acidentais. Na condição destravada, o dispositivo 101 é fixado ao tubo de forma menos firme do que na condição travada e o dispositivo é manualmente removível do tubo então.

O dispositivo 101 compreende uma manga de cobertura 102 e um elemento de acionamento 103.

A manga de cobertura 102 compreende uma parede de manga periférica 121 possuindo um eixo geométrico central 105. O lado da parede de manga 121 voltado para longe do eixo geométrico central 105 é um lado de cobertura 122 para cobrir a rosca de parafuso interna 108 da extremidade de tubo 107. Essa cobertura da rosca de parafuso ocorre na condição montada ilustrada, isso é, quando a parede de manga 121 é inserida coaxialmente na extremidade de tubo 107.

A manga de cobertura 102 é fornecida no lado de cobertura 122 da parede de manga 121 com o material elástico 104. Pelo menos parte da parede de manga 121 é flexível enquanto a parede de manga 121 é interrompida por cortes 123 (ver figura 6). As direções de comprimento dos cortes 123 se estendem pelo menos na direção axial 105, de modo que a parede de manga 121 seja deformável de tal forma que pelo menos o diâmetro da parede de manga 121 seja, pelo menos em uma subfaixa na direção axial 105, ajustável.

A dita capacidade de ajuste do diâmetro da parede de manga 121 permite a dita capacidade de intercâmbio entre a condição travada e a condição destravada pelo fato de o material elástico 104 na condição travada estar sendo pressionado pela parede de manga 121 para dentro da rosca de parafuso 108 (ver figura 5), enquanto que na condição destravada não está, ou menos firmemente do que na condição travada, sendo pressionado para dentro da rosca de parafuso 108 (ver figura 4).

O elemento de acionamento 103 é deslizante, com relação à manga de cobertura 102, na direção axial 105 da manga de cobertura para realizar mudanças no estado de deformação da parede de manga 121 a fim de realizar a dita capacidade de intercâmbio entre a condição travada e a condição destravada. No exemplo ilustrado, o elemento de acionamento 103 compreende um corpo de acionamento 131 que é rotativamente simétrico e situado com relação ao eixo geométrico central 105 e que é cercado de forma coaxial pela parede de manga 121 da manga de cobertura 102. A manga de cobertura 102 possui, em uma borda de sua parede de manga 121 inserida mais para dentro na extremidade de tubo 107, um flange de formato anular 124 que se estende a partir dessa borda em uma direção do eixo geométrico central 105. Esse flange anular 124 cerca uma passagem 125 através da manga de cobertura 102, através de que passagem 125 o corpo de acionamento 131 do elemento de acionamento 103 se estende. O lado periférico externo 132 do corpo de acionamento 131 do elemento de acionamento 103 possui um formato inclinado com relação ao eixo geométrico central 105.

A operação manual do elemento de acionamento 103 pode ser realizada por meio de um agarre manual 109 do elemento de acionamento 103. Quando um usuário move, começando a partir da condição destravada ilustrada na figura 4, o agarre manual 109 na direção 140 (ver figura 4) em paralelo ao eixo geométrico central 105, o corpo de acionamento 131 do elemento de acionamento 103 irá empurrar gradualmente a parede de manga 121 da manga de cobertura 102 mais para a direção da rosca de parafuso 108 da extremidade do tubo 107 até que a condição travada ilustrada na figura 5 seja alcançada. Isso é permitido pelo contato de apoio deslizante entre as partes inclinadas do lado 132 do corpo de acionamento 131 do elemento de acionamento 103 por um lado, e o flange anular 124 da manga de cobertura 102 por outro lado, além de pela dita capacidade de deformação da parede de manga 121. Quando um usuário move, começando na condição travada ilustrada na figura 5, o agarre manual 109 na direção 141 (ver figura 5), isso é, oposta á direção 140 da figura 4, a parede de manga 121 da manga de cobertura 102 irá relaxar gradualmente até que a condição destravada ilustrada na figura 4 seja alcançada.

Para se realizar a capacidade de movimentação manual do agarre manual 109 com relação à manga de cobertura 12, um flange de formato anular 135 do corpo de acionamento 131 possui um número de recessos 152 em sua periferia externa (ver figura 7), enquanto a parede de manga 121 da manga de cobertura 102 possui um número de nervuras de orientação 154 dentro da manga de cobertura 102. O flange 135 pode deslizar de forma orientada, com esses recessos 152, ao longo das nervuras de orientação 154. As nervuras de orientação 154 se estendem na direção axial 105. Dessa forma, o agarre manual 109 é des lizado manualmente, com relação à manga de cobertura 102, na direção 140 (ver figura 7). Depois desse deslizamento, a condição travada do dispositivo 101 pode ser obtida. Nessa condição travada, o agarre manual 109 é manualmente girado, com relação à manga de cobertura 102, na direção 142 (ver figura 7). Essa rotação é possível visto que as nervuras de orientação 154 não se estendem completamente até o flange anular 124 da manga de cobertura 102, deixando espaços intermediários entre cada uma das nervuras de orientação

154 e o flange 124. As partes externas do flange 135 podem, dessa forma, ser intercaladas nesses espaços intermediários, como ilustrado na figura 5. Depois da dita rotação, uma posição de rotação pode ser obtida na qual o movimento axial do agarra manual 109 com relação à manga de cobertura 102 é bloqueado em uma direção da condição destravada. Notese que o flange 135 pode possuir um ou mais elementos projetados, tal como os elementos

155 ilustrados na figura 7 que limitam a faixa de rotação pelo contato de apoio entre os elementos 155 e as nervuras de orientação 154.

No exemplo ilustrado das figuras de 4 a 7, um disco de vedação elástico 164 é retido pelo elemento de acionamento 103 em um lado da manga de cobertura 102 voltado para longe do agarre manual 109. Esse disco elástico 164 se estende substancialmente de forma coaxial com a manga de cobertura 102 e substancialmente de forma transversal na direção axial 105. Na condição destravada ilustrada na figura 4, o disco de vedação 164 é localizado, em proximidade, entre um flange de extremidade de formato anular 134 do elemento de acionamento 103 e o flange 124 da manga de cobertura 102. Quando um usuário móvel, começando na condição destravada ilustrada na figura 4, o agarre manual 109 na direção

140, o disco de vedação 164 também move na direção 140. No mesmo ponto durante seu movimento, as partes externas do disco de vedação 164 se apoiarão em uma saliência 156, saliência essa 156 que está normalmente presente em tubos possuindo uma rosca de parafuso interna. Empurrar o agarre manual mais na direção 140, fará com que o disco de vedação 164 deslize por cima do corpo de acionamento 131, em particular sobre as partes inclinadas do lado 132 do corpo de acionamento 131. Dessa forma, o disco de vedação 164 será mantido com tensão entre as ditas partes inclinadas e a saliência 156 (ver figura 5), tensão que fornece propriedades de vedação favoráveis. Quando um usuário móvel começando a partir da condição travada ilustrada na figura 5, o agarre manual 109 na direção

141, o disco de vedação 164 retorna para sua posição ilustrada na figura 4.

Em cada uma das modalidades das figuras de 1 a 7, a manga de cobertura e o elemento de acionamento são manualmente destacáveis com relação um ao outro. Dessa forma, a manga de cobertura e o elemento de acionamento de cada dispositivo de proteção permanecem inseparáveis para os usuários tal como os operadores de tubo de poço e outras pessoas que manuseiam os dispositivos de proteção durante seu transporte e armazenamento. Como resultado disso, o trabalho adicional para a reconexão dessas partes é evi tado. Na modalidade das figuras de 1 a 3, essa capacidade de não destacamento é realizada pelo fato de a parede de manga 31 do elemento de acionamento 3 possuir, em uma borda de sua parede de manga 31, um flange de formato anular 34 (ver figuras 1 e 2) que se estende a partir dessa borda em uma direção do eixo geométrico central 5. O flange de formato anular 34 apoiará na protuberância anular 24 do lado 23 da parede de manga 21 da manga de cobertura 2 quando, começando a partir da posição ilustrada na figura 1, o elemento de acionamento 3 é movido em uma direção oposta à direção 40 indicada na figura 1, impedindo, assim, a separação manual da manga de cobertura 2 e do elemento de acionamento 3. Na outra modalidade das figuras de 4 a 7, a capacidade de não destacamento é realizada pelo fato de o corpo de acionamento 131 possuir, em lados opostos da passagem 125 através da qual se estende, os flanges de formato anular 134 e 135, respecttvamente, (ver figuras 4, 5 e 7). Esses flanges de formato anular 135 e 134, respectivamente, se apoiarão no flange de formato anular 124 da manga de cobertura 102 quando, começando nas posições ilustradas nas figuras 4 e 5, respectivamente, impedindo, assim, a separação manual da manga de cobertura 102 e o elemento de acionamento 103.

Em cada uma das modalidades das figuras de 1 a 7, é possível se preencher os cortes na parede de manga com material de vedação elástico. Isso é, os cortes 23 ilustrados na figura 3, além de suas extensões no flange ilustrado 25 da manga de cobertura 2, podem ser preenchidos com, por exemplo, algum cimento elástico adequado. Além disso, os cortes 123 ilustrados na figura 6, além de suas extensões no flange 124 da manga de cobertura 102, podem ser preenchidos, por exemplo, com algum cimento elástico adequado.

Em cada uma das modalidades das figuras de 1 a 7, o material elástico 4 e 104, respectivamente, é fornecido por meio de três anéis em O, se estendendo coaxialmente com relação à parede da manga de cobertura 21 e 121, respectivamente. Para essa finalidade, cada parede de manga de cobertura 21 e 121, respectivamente, compreende ter sulcos anulares 6 e 106, respectivamente, nos quais os três anéis em O são recebidos. No entanto, outros números de tais anéis em O podem ser aplicados para cada dispositivo de proteção, tal como um anel em O, dois anéis em O ou mais que três anéis em O. Além disso, como já mencionado acima, ao invés de ou em adição à utilização de anéis em O, o material elástico pode ser fornecido no lado de cobertura em vários outros formatos e padrões de distribuição.

Os dispositivos de proteção descritos acima podem ser feitos a partir de vários materiais. A manga de cobertura e/ou elemento de acionamento pode, por exemplo, ser fabricado a partir de um metal ou de um plástico, por exemplo, por meio de moldagem por injeção. É possível se fabricar ambas a manga de cobertura e o elemento de acionamento a partir do mesmo material. No entanto, é possível se fabricar essas duas partes a partir de materiais mutuamente diferentes, por exemplo, a manga de cobertura de um plástico e elemento de acionamento de um metal ou uma liga metálica, ou vice-versa.

Na especificação acima, a invenção foi descrita com referência aos exemplos específicos das modalidades da invenção. Será, no entanto, evidente que várias modificações e mudanças podem ser feitas sem se distanciar do escopo mais amplo da invenção como 5 apresentado nas reivindicações em anexo. Por exemplo, é possível se aplicar vários tipos de inclinação, incluindo os afunilados e os curvos, do lado 32 da parede de manga 31 do elemento de acionamento 3 e do lado 132 do corpo de acionamento 131 do elemento de acionamento 103. Além disso, essas inclinações podem ter, em comparação com os exemplos ilustrados nas figuras, ângulos opostos com relação aos eixos geométricos centrais 5 e 10 105, casos nos quais as direções de travamento e destravamento 40, 41, 140, 141 são reservadas com relação às direções de travamento 40, 140 e direções de destravamento 41, 141 ilustradas nos exemplos. Adicionalmente, é possível se aplicar tais inclinações com a mesma finalidade nas paredes de manga das mangas de cobertura, ao invés de ou em adição a tais inclinações nos elementos de acionamento. No entanto, outras modificações, va15 riações e alternativas também são possíveis. As especificações e os desenhos são, de acordo, considerados de uma forma ilustrativa ao invés de em um sentido restritivo.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Dispositivo de proteção de tubo de poço para proteção, em uma condição montada em uma extremidade de tubo de poço (7; 107), a rosca de parafuso (8; 108) da extremidade de tubo, onde o dispositivo de proteção (1; 101) na condição montada é manualmente operável para intercambiar sua condição entre:

uma condição travada na qual o dispositivo de proteção é fixado ao tubo de uma forma a impedir que o dispositivo de proteção seja desprendido do tubo devido a determinados impactos externos acidentais; e uma condição destravada na qual o dispositivo de proteção é fixado ao tubo de forma menos firme do que na condição travada e na qual o dispositivo de proteção é manualmente removível do tubo;

e onde o dispositivo de proteção compreende:

uma manga de cobertura (2; 102) compreendendo uma parede de manga periférica (21; 121), onde um lado da parede de manga é um lado de cobertura (22; 122) para cobrir, na condição montada, a rosca de parafuso da extremidade de tubo, e onde a manga de cobertura é fornecida no lado de cobertura da parede de manga com o material elástico (4; 104), e onde pelo menos parte da parede de manga é flexível enquanto a parede de manga é interrompida por cortes (23; 123), cujas direções de comprimento se estendem pelo menos na direção axial (5; 105) da manga, de modo que a parede de manga seja deforrriável de tal maneira que pelo menos o diâmetro da parede de manga seja, em pelo menos uma subfaixa na direção axial da manga, ajustável, cuja capacidade de ajuste permite que a dita capacidade de intercâmbio entre a condição travada e a condição destravada em que o material elástico na condição travada está sendo pressionado pela parede de manga dentro da rosca de parafuso, enquanto na condição destravada não é, ou de forma menos firme do que na condição travada, sendo pressionado dentro da rosca de parafuso; e um elemento de acionamento (3; 103) sendo deslizável, com relação à manga de cobertura, pelo menos com um componente na direção axial (5; 105) da manga de cobertura para realizar as mudanças no estado de deformação da parede de manga a fim de realizar a dita capacidade de intercâmbio entre a condição travada e a condição destravada;

CARACTERIZADO pelo fato de o elemento de acionamento (3; 103) compreender um agarre manual (9; 109) que, com relação à manga de cobertura (2; 102) é manualmente deslizante pelo menos com um componente na dita direção axial (5; 105) para realizar o dito deslizamento do elemento de acionamento, e que, na condição travada, com relação á manga de cobertura, é manualmente rotativo em torno da dita direção axial em uma posição de rotação na qual a dita capacidade de deslizamento do elemento de acionamento é bloqueada pelo menos em uma direção da condição destravada.
2. Dispositivo de proteção, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO

2/2 pelo fato de a manga de cobertura (2; 102) e o elemento de acionamento (3; 103) serem manualmente não destacáveis com relação um ao outro.
3. Dispositivo de proteção, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADO pelo fato de o material de vedação elástica preencher os cortes (23; 123) na parede de manga (21; 121).
4. Dispositivo de proteção, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, CARACTERIZADO pelo fato de pelo menos parte do material elástico ser material elástico de pelo menos um anel em O (4; 104), se estendendo de forma coaxial com relação à parede de manga (21; 121).
5. Dispositivo de proteção, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de a parede de manga (21; 121) compreender pelo menos um sulco anular (6; 106) no qual o pelo menos um anel em O (4; 104) é recebido.
6. Dispositivo de proteção, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, CARACTERIZADO pelo fato de o dispositivo de proteção (1) ser disposto para proteger a rosca de parafuso externa (8) de uma extremidade de tubo de poço (7) e o lado de cobertura (22) da parede de manga (21) ser o lado da parede de manga voltado para o eixo geométrico central (5) da parede de manga para cobrir, na condição montada, a rosca de parafuso externa quando a parede de manga é deslizada coaxialmente sobre a extremidade de tubo.
7. Dispositivo de proteção, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, CARACTERIZADO pelo fato de o dispositivo de proteção (101) ser disposto para proteger a rosca de parafuso interna (108) de uma extremidade de tubo de poço (107) e o lado de cobertura (122) da parede de manga (121) é o lado da parede de manga voltado para longe do eixo geométrico central (105) da parede de manga para cobrir, na condição montada, a rosca de parafuso interna quando a parede de manga é inserida coaxialmente na extremidade de tubo.
8. Dispositivo de proteção, de acordo com a reivindicação 7, CARACTERIZADO pelo fato de um disco de vedação elástico (164) ser retido pelo elemento de acionamento (103) em um lado da manga de cobertura (102) voltado para longe do agarre manual (109), o qual o disco de vedação se estende substancialmente de forma coaxial com a manga de cobertura e substancialmente transversal à dita direção axial (105).