BR112013017077B1

BR112013017077B1 - Conjunto de ferramenta de campo petrolífero para fundo de poço, ferramenta de ajuste de fundo de poço e método para a colocação de um revestimento no interior de um envoltório

Info

Publication number: BR112013017077B1
Application number: BR112013017077-8A
Authority: BR
Inventors: Brock Watson; Daniel Moeller; Kevin J. Miller
Original assignee: Halliburton Energy Services, Inc
Priority date: 2011-01-06
Filing date: 2011-12-27
Publication date: 2021-06-01
Also published as: ECSP13012808A; CO6721058A2; CA2823708A1; EP3739164B1; US8826987B2; US20120175132A1; EA201391002A1; CN103282599B; EP3739164A2; CA2901040A1; CA2823708C; WO2012094194A2; WO2012094194A3; MY158660A; EP3739164A3; CA2901040C; EA024761B1; MX2013007932A; US20140008080A1; BR112013017077A2

Abstract

conjunto de ferramenta de campo petrolífero para fundo de poço, ferramenta de, ajuste de fundo de poço e método para a colocação de um revestimento no interior de um envoltório. é provido um conjunto de ferramenta de campo de petróleo para fundo de poço. o conjunto da ferramenta compreende um mandril, uma válvula orientada para bloquear o fluxo para baixo pelo mandril em uma posição fechada, um primeiro pistão localizado acima da válvula e pelo menos parcialmente à volta da parte externa do mandril. o primeiro pistão está configurado para desenvolver uma força motivadora de um diferencial de pressão entre um interior do mandril e um exterior do conjunto de ferramenta de campo de petróleo para fundo de poço.

Description

Histórtico da invenção

[0001] Suportes expansíveis de revestimento são geralmente usados para fixar um revestimento dentro de uma colocação de revestimento ou sequência de revestimento prévia. Esses tipos de suportes de revestimento são tipicamente colocados pela expansão dos suportes de revestimento radialmente para fora em contato de atrito e vedação com a sequência de revestimento ou de envoltório anterior. Muitos desses suportes de revestimento são expandidos com o uso de pressão hidráulica para acionar um cone ou cunha de expansão no suporte de revestimento.

[0002] O processo de expansão é normalmente feito por meio de uma ferramenta operacional ou ferramenta de ajuste usada para transportar o suporte de revestimento e o revestimento anexo em um furo de poço. A ferramenta operacional ou ferramenta de ajuste pode ser interligada entre a sequência de trabalho (por exemplo, uma sequência tubular feita a partir da tubulação de perfuração ou de outros elementos tubulares segmentados ou contínuos) e o suporte de revestimento.

[0003] Se o suporte de revestimento for expandido usando pressão hidráulica, então a ferramenta operacional ou ferramenta de ajuste é geralmente usada para controlar a comunicação da pressão do fluido e o fluxo para e de várias partes do suporte de revestimento do mecanismo de expansão, e entre a sequência de trabalho e o revestimento. A ferramenta operacional ou ferramenta de ajuste também pode ser usada para controlar quando e como a sequência de trabalho é liberada do suporte de revestimento, por exemplo, após a expansão do suporte de revestimento ou após um ajuste sem sucesso do suporte de revestimento.

[0004] A ferramenta operacional ou ferramenta de ajuste pode prover a cimentação, naqueles casos em que o revestimento deva ser cimentado no furo de poço. Alguns projetos da ferramenta de operação ou de ajuste empregam uma esfera ou plugue de cementação que é deixado cair pela sequência de trabalho no término da operação de cimentação e antes da expansão do suporte de revestimento. Entretanto, em profundidades consideráveis e/ou em furos de poços altamente desviados, é necessário um tempo muito grande para a esfera alcançar a ferramenta de operação ou de ajuste, durante cujo tempo o cimento pode estar se formando à volta da tubulação de perfuração e potencialmente fazendo com que a tubulação de perfuração emperre. Além disso, a esfera pode não alcançar a ferramenta de operação ou de ajuste de forma nenhuma. Além disso, o plugue de cimentação pode não conseguir ser assentado corretamente em um correspondente colar de flutuação.

Sumário da invenção

[0005] Em uma configuração, é revelado um conjunto de ferramenta de campo de petróleo para fundo de poço. O conjunto da ferramenta compreende um mandril, uma válvula orientada para bloquear o fluxo para baixo pelo mandril em posição fechada, e um primeiro pistão localizado acima da válvula e pelo menos parcialmente à volta do exterior do mandril. O primeiro pistão está configurado para desenvolver força motivadora a partir de um diferencial de pressão entre o interior do mandril e o exterior do conjunto de ferramenta de campo de petróleo para fundo de poço.

[0006] Em uma configuração, é revelada uma ferramenta de ajuste de fundo de poço. A ferramenta de ajuste compreende uma válvula de esfera, a mandril porta pinças montado de forma rotativa na ferramenta de ajuste, o mandril porta pinças compreendendo os dentes do mandril porta pinças, e um colar atuador compreendendo os dentes do colar atuador, os dentes do colar atuador se acoplando aos dentes do mandril porta pinças, de maneira a travar torcionalmente o mandril porta pinças no colar atuador, e um primeiro pistão situado furo acima da válvula de esfera.

[0007] Em uma configuração, é revelado um método para a liberação hidráulica uma válvula articulada de uma ferramenta de ajuste configurada para ajustar um revestimento no interior de um envoltório. A válvula articulada compreende um pistão articulado e um articulador carregado por mola montado no cabeçote do pistão articulado. A ferramenta de ajuste compreende pelo menos um pistão situado furo acima a partir da válvula articulada, uma sustentação de articulação configurada para sustentar o articulador em uma posição aberta, a alojamento articulado no interior do qual o pistão articulado é montado, e um parafuso de cisalhamento fixando o pistão articulado ao alojamento articulado. O método compreende a pressurização de um espaço entre o pistão articulado e o alojamento articulado e furo abaixo a partir do cabeçote do pistão articulado para uma primeira pressão e a pressurização de um espaço furo acima a partir do cabeçote do pistão articulado para uma segunda pressão maior que a primeira pressão de uma quantidade suficiente pra superar a resistência ao cisalhamento do parafuso de cisalhamento. O método ainda compreende o cisalhamento do parafuso de cisalhamento, forçando o pistão articulado furo abaixo com relação ao alojamento articulado e à sustentação do articulador de maneira que o articulador libere a sustentação do articulador, fechando o articulador.

[0008] Em uma configuração, é revelado um método para a colocação de um revestimento no interior de um envoltório. O método compreende a atuação de uma válvula para bloquear o fluxo para baixo pela ferramenta de ajuste, desenvolver um diferencial de pressão entre um interior da ferramenta de ajuste acima da válvula e um exterior da ferramenta de ajuste, e a montagem do revestimento no interior do envoltório responsivo ao diferencial de pressão.

[0009] Essas e outras características ficarão mais bem entendidas a partir da seguinte descrição tomada em conjunto com os desenhos e reivindicações de acompanhamento.

Breve descrição dos desenhos

[0010] Para um entendimento mais completo da presente revelação, é feita agora referência à seguinte breve descrição, tomada em conjunto com os desenhos de acompanhamento e a descrição detalhada, em que os numerais semelhantes de referência representam partes semelhantes.

[0011] A figura 1A é uma vista transversal esquemática de uma parte de uma configuração de uma ferramenta de ajuste;

[0012] A figura 1B é uma vista transversal esquemática de outra parte da configuração de uma ferramenta de ajuste ilustrada na figura 1A;

[0013] A figura 1C é uma vista transversal esquemática de outra parte da configuração de uma ferramenta de ajuste ilustrada na figura 1A;

[0014] A figura 1D é uma vista transversal esquemática de outra parte da configuração de uma ferramenta de ajuste ilustrada na figura 1A;

[0015] A figura 2 é uma vista transversal esquemática de uma configuração de um mecanismo de válvula;

[0016] A figura 3A é uma vista frontal esquemática de uma configuração de um mandril porta pinças incluído no mecanismo da válvula da figura 2;

[0017] A figura 3B é uma vista transversal esquemática de uma configuração de uma sustentação de articulação incluída em um mecanismo da válvula da figura 2;

[0018] A figura 3C é uma vista transversal esquemática de uma configuração de uma sustentação de colar incluída em um mecanismo da válvula da figura 2;

[0019] A figura 3D é uma vista transversal esquemática da configuração de um mecanismo da válvula da figura 2;

[0020] A figura 4A é uma vista transversal esquemática da configuração de um mecanismo da válvula da figura 2, antes da liberação de um articulador;

[0021] A figura 4B é uma vista transversal esquemática da configuração do mecanismo articulador da figura 2, após da liberação do articulador;

[0022] A figura 4C é uma vista transversal esquemática da configuração do mecanismo articulador da figura 2, após a liberação mecânica do articulador;

[0023] A figura 5 é uma vista transversal esquemática de outra configuração de um mecanismo de válvula;

[0024] A figura 6A é uma vista transversal esquemática de outra configuração de um mecanismo de válvula;

[0025] A figura 6B é uma vista transversal esquemática da configuração de um mecanismo da válvula da figura 6A, após a liberação mecânica de um articulador;

[0026] A figura 7A é uma vista transversal esquemática de outra configuração de um mecanismo de válvula;

[0027] A figura 7B é uma vista transversal esquemática da configuração de um mecanismo da válvula da figura 7A, após a liberação mecânica de um articulador;

[0028] A figura 8A é uma vista transversal esquemática de outra configuração de um mecanismo de válvula, no qual a válvula de esfera está fechada;

[0029] A figura 8B é uma vista transversal esquemática da configuração de um mecanismo da válvula da figura 8A, em que a válvula de esfera está aberta;

[0030] A figura 8C é uma vista frontal esquemática de uma configuração de um mandril porta pinças incluído em um mecanismo da válvula da figura 8A;

[0031] A figura 8D é uma vista frontal esquemática de uma configuração de um colar atuador incluído em um mecanismo da válvula da figura 8A;

[0032] A figura 8E é uma vista esquemática em perspectiva de uma configuração de um pino de deslizamento incluído em um mecanismo da válvula da figura 8A;

[0033] A figura 8F é uma vista esquemática em perspectiva de uma configuração de uma luva de deslizamento incluída em um mecanismo da válvula da figura 8A; e

[0034] A figura 9 é um fluxograma de um método para a liberação hidráulica uma válvula articulada.

Descrição detalhada das configurações

[0035] Deve ser entendido na apresentação que apesar de serem ilustradas abaixo as implementações de uma ou mais configurações, os conjuntos e métodos revelados podem ser realizados usando qualquer número de técnicas, sejam conhecidas no presente ou não. A revelação não deve se limitar às configurações, desenhos ilustrativos, e às técnicas mencionadas abaixo, mas podem ser modificadas dentro do escopo das reivindicações anexas juntamente com todos seus escopos de equivalentes.

[0036] A menos que especificado de outra forma, qualquer uso do termo “acoplar” descrevendo uma interação entre elementos não significa limitar a interação a uma interação direta entre os elementos, como também pode incluir uma interação indireta entre os elementos descritos. Na discussão e nas reivindicações seguintes, os termos “incluindo” e “compreendendo” são usados em formato de terminal aberto, e assim devem ser interpretados para significar “incluindo, entre outros ...”. Será feita referência para cima ou para baixo com propósitos de descrição de “cima,” “superior,” “para cima,” “a montante” ou “furo acima” significando na direção da superfície do furo de poço e com “baixo,” “inferior,” “para baixo,” “a jusante” ou “furo abaixo” significando na direção da extremidade terminal do poço, independente da orientação do furo de poço. As várias características mencionadas acima, assim como outras variações e características descritas abaixo em maiores detalhes, ficarão prontamente aparentes para os técnicos no assunto com a ajuda da presente revelação após a leitura da seguinte descrição detalhada das configurações, e com referência aos desenhos de acompanhamento.

[0037] É revelado um conjunto da ferramenta furo abaixo tendo uma válvula localizada abaixo de um ou mais pistões, em que em uma posição fechada a válvula bloqueia o fluxo para baixo pelo conjunto da ferramenta furo abaixo. Em uma configuração, a localização de uma válvula abaixo de um ou mais pistões promove a composição do conjunto da ferramenta furo abaixo com dois ou mais pistões. Incorporando outros pistões, por exemplo, outros subconjuntos de pistões, promove a aplicação de uma maior força de pistão sem aumentar os diferenciais de pressão em amplitudes excessivas. Por exemplo, quando uma estrutura de subconjunto de pistão é atuada pela diferença de pressão entre um interior do conjunto da ferramenta furo abaixo e um exterior do conjunto da ferramenta furo abaixo, o acoplamento de um segundo subconjunto de pistão a um primeiro subconjunto de pistão pode produzir até o dobro da força do pistão que o primeiro subconjunto de pistão individualmente, quando a diferença de pressão for fixa. Estão sendo aplicados revestimentos com crescentes diâmetros nos furos de poços, demandando maior força aplicada aos mecanismos de expansão e/ou aos cones de expansão para expandirem e segurarem os revestimentos. É contemplado que o conjunto da ferramenta furo abaixo com a válvula localizada abaixo ou furo abaixo de um ou mais pistões pode ter aplicação nos serviços de baixa densidade equivalente de circulação (ECD).

[0038] As figura 1A, figura 1B, figura 1C e figura 1D são vistas transversais esquemáticas de partes de uma configuração de uma ferramenta de ajuste 100 juntamente com o comprimento da ferramenta de ajuste 100. A ferramenta de ajuste 100 pode ser fixada a uma extremidade furo abaixo de uma sequência de trabalho por meio de um adaptador superior 110 e pode ser usada para fixar um suporte de revestimento 120 a um envoltório situado em um furo de poço. Além disso, a ferramenta de ajuste 100 pode ser usada para transportar o cimento que é bombeado para baixo da sequência de trabalho, até o interior de um revestimento fixo a uma extremidade furo abaixo da ferramenta de ajuste 100, e até um anel situado entre o revestimento e uma parede de um furo de poço, com o propósito de cimentar o revestimento ao furo de poço. Para poder transportar o cimento até o anel e expandir o suporte de revestimento 120, a ferramenta de ajuste 100 pode compreender uma série de mandris 110, 130, 140, 150 que são interligados e vedados pelos acoplamentos 160, 170, 180. Como indicado acima, o mandril 110 também pode ser denominado de adaptador superior 110 e pode conectar a ferramenta de ajuste 100 à sequência de trabalho. Além disso, o mandril em uma extremidade furo abaixo da ferramenta de ajuste 100 pode ser denominado de mandril porta pinças 190. Os mandris 110, 130, 140, 150, 190 são capazes de reter e transportar um fluido pressurizado, por exemplo, borra de cimento, fluido hidráulico, etc.

[0039] Em uma configuração, a ferramenta de ajuste 100 pode ainda compreender pistões 200, 210 e respectivas câmaras de pressão 220, 230, que estão em comunicação fluida com os mandris 140, 150 via portas de pressurização 240, 250, respectivamente. Além disso, a ferramenta de ajuste 100 pode incluir cones de expansão 270, que estão situados furo abaixo dos pistões 200, 210. Como ilustrados na figura 1C, os cones de expansão 270 têm um diâmetro externo maior que um diâmetro interno de uma seção do suporte de revestimento 120 furo abaixo a partir dos cones de expansão 270.

[0040] Em uma configuração, o suporte de revestimento 120 pode ser expandido contra uma parede do envoltório depois que o revestimento tiver sido cimentado à parede do furo de poço. Para expandir o suporte de revestimento 120, um fluido hidráulico pode ser bombeado até a sequência de trabalho e para o interior dos mandris 110, 130, 140, 150, 190 em uma pressão que pode variar de 2500 psi a 1000 psi. O fluido hidráulico pode entrar nas câmaras de pressão 220, 230 pelas portas de pressurização 240, 250 e exercer uma força sobre os pistões 200, 210. Em certos contextos, os pistões 200, 210 podem ser ditos como desenvolvendo força motivacional de um diferencial de pressão entre o interior do mandril e um exterior da ferramenta 100. Os acoplamentos 170, 180, que formam os limites do lado furo acima das câmaras de pressão 220, 230, são rigidamente fixados aos mandris 130, 140 e 150, respectivamente, considerando que os pistões 200, 210 e os cones de expansão 270 são rigidamente fixos ao alojamento da ferramenta 280. Além disso, os pistões 200, 210 e os cones de expansão 270 podem se mover longitudinalmente com relação aos mandris 110, 130, 140, 150, 190. Quando uma pressãosuficiente tiver se formado nos mandris 110, 130, 140,150, 190 e nas câmaras de pressão 220, 230, os pistões 200, 210, juntamente com o alojamento da ferramenta 280 e os cones de expansão 270, são forçados furo abaixo com relação aos mandris 110, 130, 140, 150, 190. Como o diâmetro externo dos cones de expansão 270 é maior que o diâmetro interno do suporte de revestimento 120 e o suporte de revestimento 120 estão longitudinalmente fixados em posição no furo de poço, uma parte do suporte de revestimento 120 em contato com os cones de expansão 270 se expande contra o envoltório quando os cones de expansão 270 são forçados furo abaixo.

[0041] Com relação à figura 1D, em uma configuração, a ferramenta de ajuste 100 pode ainda compreender um mecanismo de válvula 300, que se situa furo abaixo dos pistões 200, 210 e do suporte de revestimento 120, sendo configurado para fechar uma rota de comunicação fluida entre o mandril porta pinças 190 e um interior do revestimento após o revestimento ter sido cimentado à parede do furo de poço. Serão descritas abaixo várias configurações de um mecanismo da válvula 300 na discussão da figura 2, figura 4A, figura 4B, figura 4C, figura 5, figura 6A, figura 6B, figura 7A, figura 7B, figura 8A e figura 8B.

[0042] A figura 2 é uma vista transversal esquemática de uma configuração de um mecanismo de válvula 400. Um mecanismo da válvula 400 pode compreender um alojamento 410, que é rigidamente fixado ao revestimento na extremidade furo abaixo do alojamento 410. Um mecanismo da válvula 400 também pode compreender uma luva de ajuste 420, que se situa furo acima do alojamento 410 e rigidamente fixada ao alojamento 410 em uma extremidade furo acima do alojamento 410, e ao qual o suporte de revestimento 120 está rigidamente fixo em uma extremidade furo acima da luva de ajuste 420. Em uma configuração, um mecanismo da válvula 400 pode ainda compreender um colar 430, que se situa em uma extremidade furo acima de um mecanismo da válvula 400, sendo travado torcionalmente na luva de ajuste 420, assim como a sustentação de colar 440, que é travada torcionalmente ao colar 430 e compreende os dentes de sustentação de colar 450 que correm longitudinalmente ao longo de uma parte do comprimento da sustentação de colar 440, sendo espaçados ao longo de uma circunferência interna da sustentação de colar 440. Os dentes de sustentação de colar 450 são claramente vistos na vista transversal esquemática da sustentação de colar 440 mostrada na figura 3C.

[0043] Ainda em relação à figura 2, a vista frontal esquemática do mandril porta pinças 190 é mostrada na figura 3A. O mandril porta pinças 190 é montado de forma rotativa na luva de ajuste 420 e no alojamento 410. Além disso, uma parte do mandril porta pinças 190 situa-se em um furo passante 442 da sustentação de colar 440. Em uma configuração, o mandril porta pinças 190 compreende dentes do mandril porta pinças 460, que se situam próximos à extremidade furo acima do mandril porta pinças 190, correndo longitudinalmente ao longo de uma parte do comprimento do mandril porta pinças 190, sendo espaçados ao longo de uma circunferência externa do mandril porta pinças 190. Além disso, o mandril porta pinças 190 pode compreender segundos dentes do mandril porta pinças 540, que se situam próximos à extremidade furo abaixo do mandril porta pinças 190, correndo longitudinalmente ao longo de uma parte do comprimento do mandril porta pinças 190, sendo espaçados ao longo da circunferência externa do mandril porta pinças 190. Em uma configuração, os dentes do mandril porta pinças 460 se acoplam aos dentes de sustentação de colar 450 de maneira que exista uma folga angular 456 entre os dentes 450, 460. A folga angular 456 pode ser cerca de 20 graus a cerca de 40 graus, alternativamente cerca de 25 graus a cerca de 35 graus, alternativamente cerca de 30 graus. A folga angular 456 é mostrada claramente na figura 3D.

[0044] Além da interação do mandril porta pinças 190 com a sustentação de colar 440 pelos dentes de sustentação de colar 450 e dos dentes do mandril porta pinças 460, o mandril porta pinças 190 e a sustentação de colar 440 podem ser travados torcionalmente entre si por um parafuso de cisalhamento 462 no estado de operação rápida da ferramenta 100. O parafuso de cisalhamento 462 é mostrado na figura 4A. Em uma configuração ilustrada na figura 3D, que mostra a vista transversal esquemática do mecanismo de válvula 400 na seção A-A da figura 2, os dentes do mandril porta pinças 460 e os dentes de sustentação de colar 450 podem estar acoplados e o parafuso de cisalhamento 462 pode ser colocado de maneira que, em uma primeira posição rotacional do mandril porta pinças 190 e uma primeira direção rotacional do mandril porta pinças 190, por exemplo, a rotação horária ou direita (usando a mesma direção furo abaixo do quadro de referência), faces laterais 464 dos dentes do mandril porta pinças 460 faceando, por exemplo, uma direção horária ou direita têm contato com as faces laterais correspondentes 452 dos dentes de sustentação de colar 450 faceando, por exemplo, em uma direção anti-horária ou esquerda, e o mandril porta pinças 190 e a sustentação de colar 440 sendo travados torcionalmente entre si por meio de seus dentes correspondentes 460, 450 e o parafuso de cisalhamento 462 em um estado de operação rápida da ferramenta 100. Na mesma configuração, na primeira posição rotacional, mas em uma segunda direção rotacional do mandril porta pinças 190, por exemplo, a rotação anti-horária ou esquerda, as faces laterais 466 dos dentes do mandril porta pinças 460 faceando, por exemplo, uma direção anti-horária ou esquerda, são separadas das faces laterais 454 dos dentes de sustentação de colar 450 faceando, por exemplo, em uma direção horária ou direita, pela folga angular 456, de maneira que o mandril porta pinças 190 e a sustentação de colar 440 sejam travados torcionalmente entre si pelo parafuso de cisalhamento 462 no estado de operação rápida da ferramenta 100. Além disso, deve ser indicado que para haver clareza, na figura 3D, a sustentação de colar 440 e o mandril porta pinças 190 são individualmente mostrados como tendo somente quatro dentes 450, 460. Entretanto, a sustentação de colar 440 e o mandril porta pinças 190 podem ter quantos dentes necessários por considerações estruturais e a desejada folga angular 456. Além disso, a orientação dos dentes de sustentação de colar 450 e dos dentes do mandril porta pinças 460 podem ser revertidas, de maneira que as faces laterais 464 dos dentes do mandril porta pinças 460 faceando, por exemplo, na d ireção horária ou direita sejam separados das faces laterais 452 dos dentes de sustentação de colar 450 faceando, por exemplo, em uma direção anti-horária ou esquerda, pela folga 456.

[0045] Em uma configuração, um mecanismo da válvula 400 pode ainda compreender uma válvula articulada 470, que compreende um pistão articulado 480, um articulador 490 pivotado em uma extremidade furo acima do pistão articulado 480 e uma mola articulada 500 que aplica uma força de fechamento ao articulador 490. O pistão articulado 480 pode se situar em um furo de fluxo de um alojamento articulado 510 e fixo em posição com relação ao alojamento articulado 510 por um parafuso de cisalhamento 512. Além disso, o alojamento articulado 510 pode também incluir uma conexão do sistema de plugue de cementação para liberação de subsuperfície (SSR) 520 em uma extremidade furo abaixo do alojamento articulado 510.

[0046] Com relação à figura 2, em uma configuração, o mecanismo da válvula 400 pode ainda compreender um membro 530, por exemplo, uma sustentação de articulação 530 (“flapper prop”), que seja configurada para sustentar o articulador 490 aberto em uma primeira posição longitudinal da sustentação do articulador 530. A sustentação do articulador 530 pode compreender dentes de sustentação do articulador 550, que se situam em uma extremidade furo acima da sustentação do articulador 530 e, na primeira posição rotacional do mandril porta pinças 190, se acopla às faces de extremidade furo abaixo 542 dos segundos dentes do mandril porta pinças 540. Uma vista transversal esquemática da sustentação do articulador 530 é mostrada na figura 3B.

[0047] Em uma configuração, um mecanismo da válvula 400 pode ainda compreender um alojamento de mola 560, que geralmente tem a forma cilíndrica, sendo travado torcionalmente na sustentação de colar 440 por um pino de torque 564, e dentro do qual se situa uma parte da sustentação do articulador 530 não em acoplamento com o articulador 490. Como fica aparente a partir das figuras 2, 3a e 3b, uma mola 570, inclinada entre um apoio 532 da sustentação do articulador 530 e um flange projetante para dentro 562 na extremidade furo abaixo do alojamento de mola 560, força os dentes de sustentação do articulador 550 contra as faces de extremidade furo abaixo 542 dos segundos dentes do mandril porta pinças 540, quando o mandril porta pinças 190 estiver na primeira posição rotacional.

[0048] Em operação, após o revestimento ter sido cimentado no furo de poço, o articulador 490 pode ser fechado para permitir a criação de suficiente pressão furo acima a partir da válvula articulada 470, para energizar os pistões 200, 210, e assim expandir o suporte de revestimento 120. Na configuração de um mecanismo da válvula 400 mostrado na figura 2, o articulador 490 pode ser liberado seja de forma hidráulica ou mecanicamente. A configuração de liberação hidráulica é discutida abaixo com referência à figura 4A e figura 4B, e a configuração de liberação mecânica é discutida abaixo com referência à figura 3, figura 4A e figura 4C.

[0049] A figura 4A e a figura 4B respectivamente ilustram vistas transversais esquemáticas da configuração de um mecanismo da válvula 400 da figura 2, antes da liberação do articulador 490 e após da liberação do articulador 490. Para liberar o articulador 490 hidraulicamente, deve ser bombeado um fluido para os mandris 130, 140, 150, 190 na segunda pressão maior que a primeira pressão que prevalece no anel 580 situado entre o alojamento articulado 510 e o alojamento 410. Como a área de contato da extremidade furo abaixo da sustentação do articulador 530 e de um cabeçote de pistão articulado 482 não é vedada, um espaço anular 590 furo acima do cabeçote do pistão articulado 482 e pouco ligado pelo cabeçote do pistão articulado 482, o alojamento articulado 510 e o alojamento de mola 560 estão submetidos à segunda pressão nos mandris 130, 140, 150, 190.

[0050] Além disso, um segundo espaço anular 600 situado abaixo do cabeçote do pistão articulado 482 e ligado pelo pistão articulado 480 e o alojamento articulado 510 está em comunicação fluida com o anel 580 por meio de um furo de respiro 610 e, portanto submetido à primeira pressão. Quando um diferencial de pressão da segunda e da primeira pressões for suficiente para superar a resistência ao cisalhamento de um parafuso de cisalhamento 512, uma força de atrito de um O-ring 484 disposto entre o cabeçote do pistão articulado 482 e o alojamento articulado 510, e uma força de atrito de um O-ring 486 disposto entre o alojamento articulado 510 e o pistão articulado 480, o parafuso de cisalhamento 512 pode cortar e o pistão articulado 480 pode ser focado para baixo do furo de fluxo do alojamento articulado 510 até um batente 620 situado no alojamento articulado 510. Como mostrado na figura 4B, quando o cabeçote do pistão articulado 482 se aproxima do batente 620, o articulador 490 é movido para longe da sustentação do articulador 530, e a mola articulada 500 força o articulador 490 para uma posição fechada.

[0051] A figura 4A e a figura 4C respectivamente ilustram vistas transversais esquemáticas da configuração de um mecanismo da válvula 400 da figura 2 antes da liberação do articulador 490 e após a liberação mecânica do articulador 490. Como indicado acima e ilustrada na figura 2 e na figura 3D, na primeira posição rotacional do mandril porta pinças 190 e na primeira direção rotacional do mandril porta pinças 190, por exemplo, na rotação horária e direita, o mandril porta pinças 190 é travado torcionalmente na sustentação de colar 440 pelos dentes de sustentação de colar 450, os dentes do mandril porta pinças 460 e o parafuso de cisalhamento 462. Além disso, na primeira posição rotacional do mandril porta pinças 190, a sustentação do articulador 530 suporta o articulador 490 aberto, e os dentes da sustentação do articulador 550 se apoiam contra as faces de extremidade furo abaixo 542 dos segundos dentes do mandril porta pinças 540 sob a força da mola 570 inclinada entre o flange 562 do alojamento de mola 560 e o apoio 532 da sustentação do articulador 530.

[0052] Entretanto, na primeira posição rotacional do mandril porta pinças 190 e na segunda direção rotacional do mandril porta pinças 190, por exemplo, a rotação anti-horária ou esquerda, as sustentações de colar 440 e do mandril porta pinças 190 são travadas torcionalmente entre si pelo parafuso de cisalhamento 462 no estado de operação rápida da ferramenta 100. Assim, em uma configuração, se for aplicado um torque esquerdo suficiente para superar a resistência ao cisalhamento de um parafuso de cisalhamento 462 ao mandril porta pinças 190, o parafuso de cisalhamento 462 será cortado e o mandril porta pinças 190 gira na folga 456 e para uma segunda posição rotacional do mandril porta pinças 190, onde as faces laterais 466 dos dentes do mandril porta pinças 460 tocam as faces laterais 454 dos dentes de sustentação de colar 450. Além disso, como o mandril porta pinças 190 é girado da primeira posição rotacional para a segunda posição rotacional, as faces de extremidade furo abaixo 542 dos segundos dentes do mandril porta pinças 540 giram para fora de alinhamento com os dentes da sustentação do articulador 550 e para uma posição em que os dentes da sustentação do articulador 550 fiquem alinhados com os vãos 544 entre os segundos dentes do mandril porta pinças 540 que são mais largos que os dentes da sustentação do articulador 550. Os vãos 544 e as extremidades de contato 546 são ilustrados na figura 3A. Assim, como os segundos dentes do mandril porta pinças 540 não são mais capazes de aplicar uma força de reação contra a mola 570, a mola 570 força a sustentação do articulador 530 furo acima até que os dentes da sustentação do articulador 550 tenham contato 546 com as extremidades dos vãos 544. Como os dentes da sustentação do articulador 550 deslizam nos vãos 544 até as extremidades dos vãos 546, a extremidade furo abaixo da sustentação do articulador 530 se move furo acima e livre do articulador 490, permitindo assim que a mola articulada 500 feche o articulador 490.

[0053] A figura 5 é uma vista transversal esquemática de outra configuração de um mecanismo de válvula. Um mecanismo de válvula 700 mostrado na figura 5 difere da configuração de um mecanismo da válvula 400 mostrado na figura 2 e figura 4A, figura 4B, e figura 4C onde uma válvula articulada 770 compreendida pelo mecanismo de válvula 700 não compreende um pistão articulado, e um articulador 790 compreendido por um mecanismo da válvula 700 é montado diretamente no alojamento articulado 710. Além disso, como nenhuma parte do comprimento do alojamento articulado 710 é reservada para o deslocamento do furo abaixo de um pistão articulado, o comprimento do alojamento articulado 710 pode ser inferior ao comprimento do alojamento articulado 510. Além disso, o articulador 790 pode ser liberado mecanicamente de forma análoga à do articulador 490, cortando o parafuso de cisalhamento 462; girando o mandril porta pinças 190 em relação à sustentação de colar 440 de maneira a alinhar os dentes de sustentação do articulador 550 com os vãos 544 entre os segundos dentes do mandril porta pinças 540; e deslocando a sustentação do articulador 530 furo acima por uma mola 570 de maneira que a extremidade furo abaixo da sustentação do articulador 530 libere o articulador 790 e a mola articulada 500 feche o articulador 790.

[0054] A figura 6A e a figura 6B ilustram esquematicamente vistas transversais de outra configuração de um mecanismo de válvula 800 antes e após a liberação mecânica de um articulador 890, respectivamente. A configuração de um mecanismo da válvula 800 da figura 6A e da figura 6B difere da configuração de um mecanismo da válvula 400 da figura 2 em que um diferente membro, por exemplo, um mandril porta pinças 820, suporta um articulador 890 aberto, e um pistão articulado 880 inclui dentes do pistão articulado 850 que se acoplam aos dentes de alojamento articulado 840 presentes em um alojamento articulado 810. Em alguns contextos, o pistão articulado 880 pode ser denominado de um assento de articulador. Esta estrutura é denominada na presente de um pistão articulado 880 para sugerir sua resposta a um diferencial de pressão e o papel desta resposta na colocação e/ou na atuação do articulador 890, mas fica entendido que os técnicos no assunto podem por vezes denominá-los de um assento de articulador. Em uma configuração, o mandril porta pinças 820 se prolonga pela sustentação de colar 440 e um alojamento de mola 860 para uma válvula articulada 870, que compreende o pistão articulado 880 e o articulador 890, que, por sua vez, é montado em uma mola no pistão articulado 880. Em uma primeira posição rotacional do mandril porta pinças 820, uma aleta 822 situada na extremidade furo abaixo do mandril porta pinças 820 se acopla a um rasgo correspondente 882 no pistão articulado 880 e trava torcionalmentes o pistão articulado 880 no mandril porta pinças 820. Em uma configuração, a mola 570 se inclina entre uma extremidade furo acima 832 do pistão articulado 880 e um apoio 862 de um alojamento de mola 860, que é travado torcionalmente na sustentação de colar 440 pelo pino de torque 564 e travado torcionalmente no alojamento articulado 810 pelo pino de torque 566. Na primeira posição rotacional do mandril porta pinças 820, os dentes do pistão articulado 850 se acoplam com as faces de extremidade furo acima 842 dos dentes de alojamento articulado 840 e são pressionadas contra as faces de extremidade furo acima 842 pela força da mola 570.

[0055] Em operação, o articulador 890 da presente configuração de um mecanismo da válvula 800 pode ser liberado pela rotação do mandril porta pinças 820 e a rotação e translação do pistão articulado 880 como segue. Os dentes do mandril porta pinças 460 do mandril porta pinças 820 e os dentes de sustentação de colar 450 da sustentação de colar 440 interagem como descrito com relação à figura 2 e figura 3D de maneira que quando, por exemplo, a torque esquerdo ou anti-horário é aplicado ao mandril porta pinças 820, o parafuso de cisalhamento 462 pode ser cisalhado e o mandril porta pinças 820 pode ser girado na folga 456 da primeira posição rotacional para uma segunda posição rotacional. Como o mandril porta pinças 820 é girado da primeira posição rotacional para a segunda posição rotacional, os dentes do pistão articulado 850 são girados para fora de acoplamento com as faces de extremidade furo acima 842 dos dentes de alojamento articulado 840 e em alinhamento dom os vãos 844, que se situam entre dentes adjacentes do alojamento articulado 840 e são mais largos que os dentes do pistão articulado 850. Como na segunda posição rotacional do mandril porta pinças 820, os dentes de alojamento articulado 840 não podem mais aplicar uma força de reação nos dentes do pistão articulado 850 em oposição à força da mola 570, o pistão articulado 880 é forçado furo abaixo pela mola 570 de maneira que os dentes do pistão articulado 850 deslizam nos vãos 844 entre os dentes de alojamento articulado 840 até ficarem em repouso contra as extremidades 846 dos vãos 844. Além disso, como o pistão articulado 880 é movido furo abaixo, o articulador 890 é movido livre do mandril porta pinças 820, permitindo assim à mola articulada 500 forçar o articulador 890 em uma posição fechada.

[0056] A figura 7A e a figura 7B respectivamente ilustram vistas transversais esquemáticas de outra configuração de um mecanismo de válvula 900 antes e após a liberação mecânica de um articulador 990. O mecanismo da válvula 900 difere a partir do mecanismo da válvula 800 ilustrada na figura 6A e figura 6B em que em uma válvula articulada 970 compreendendo o articulador 990 e um pistão articulado 980, um membro diferente, por exemplo, o pistão articulado 980, apoia o articulador 990 aberto sendo movido furo abaixo para liberar o articulador 990. Além disso, o articulador 990 é montado por mola a um alojamento de mola 960. Em uma configuração, um mandril porta pinças 920 se prolonga pela sustentação de colar 440 para o pistão articulado 980, e, em uma primeira posição rotacional do mandril porta pinças 920, o mandril porta pinças 920 é travado torcionalmente no pistão articulado 980 pela trava 822, que se acopla ao rasgo 882 no pistão articulado 980. Em uma configuração, a mola 570 está inclinada entre o apoio 862 do alojamento de mola 960 e o flange 932 do pistão articulado 980. Na primeira posição rotacional do mandril porta pinças 920, os dentes do pistão articulado 950 do pistão articulado 980 se acoplam com as faces de extremidade furo acima 842 dos dentes de alojamento articulado 840 e são pressionados contra as faces de extremidade furo acima 842 pela força da mola 570.

[0057] Em operação, o articulador 990 da presente configuração de um mecanismo da válvula 900 pode ser liberado por meio da rotação do mandril porta pinças 920 e da rotação e da translação do pistão articulado 980 como segue. Os dentes do mandril porta pinças 460 do mandril porta pinças 920 e os dentes de sustentação de colar 450 de sustentação de colar 440 interagem como descrito em relação à figura 2 e à figura 3D de maneira que quando, por exemplo, torque esquerdo ou anti-horário é aplicado ao o mandril porta pinças 920, o parafuso de cisalhamento 462 pode ser cortado e o mandril porta pinças 920 pode ser girado na folga 456 da primeira posição rotacional para uma segunda posição rotacional. Como o mandril porta pinças 920 é girado da primeira posição rotacional para a segunda posição rotacional, os dentes do pistão articulado 950 giram para fora de acoplamento com as faces de extremidade furo acima 842 dos dentes de alojamento articulado 840 e em alinhamento com os vãos 844, que se situam entre dentes adjacentes do alojamento articulado 840 e são mais largos que os dentes do pistão articulado 950. Como na segunda posição rotacional do mandril porta pinças 920, os dentes de alojamento articulado 840 não podem mais aplicar uma força de reação aos dentes do pistão articulado 950 em oposição à força da mola 570, o pistão articulado 980 é forçado furo abaixo pela mola 570, de maneira que os dentes do pistão articulado 950 deslizam nos vãos 844 entre os dentes de alojamento articulado 840. Simultaneamente, os dentes de alojamento articulado 840 entram nos vãos 984 entre os dentes do pistão articulado 950 até que o pistão articulado 980 repouse com as faces de extremidade furo acima 842 dos dentes de alojamento articulado 840 tocando as extremidades 986 dos vãos 984. Como os dentes do pistão articulado 950 deslizam nos vãos 844 entre os dentes de alojamento articulado 840, uma extremidade furo acima do pistão articulado 980 desliza livre do articulador 990, permitindo assim que a mola articulada 500 force o articulador 990 para uma posição fechada.

[0058] A figura 8A e a figura 8B ilustram vistas transversais esquemáticas de uma configuração de um mecanismo de válvula 1000 compreendendo a válvula de esfera 1040, a figura 8A ilustrando a válvula de esfera 1040 em uma posição fechada e a figura 8B ilustrando a válvula de esfera 1040 em uma posição aberta. A configuração de um mecanismo da válvula 1000 mostrado nas figuras 8a e 8b difere das configurações de um mecanismo das válvulas 400, 700, 800 e 900 em que a válvula de esfera 1040 é usada no lugar de uma válvula articulada para fechar uma via de comunicação fluida entre o mandril porta pinças 1020 de um mecanismo da válvula 1000 e um interior do revestimento após o revestimento ter sido cimentado na parede do furo de poço; o alojamento de mola 560, 860, 960 é substituído por um acoplamento 1010 que é travado torcionalmente na sustentação de colar 440; e o alojamento articulado 510, 710, 810 é substituído por um alojamento de esfera 1030, que é travado torcionalmente no acoplamento 1010 pelo pino de torque 566, e dentro do qual se situa a válvula de esfera 1040. Entretanto, como é o caso com as configurações de um mecanismo da válvula 400, 700, 800 e 900, o mandril porta pinças 1020, do qual uma vista esquemática lateral é mostrada na figura 8C, está montado de forma rotativa na luva de ajuste 420 e o alojamento 410 compreende dentes do mandril porta pinças 460 que se acoplam aos dentes de sustentação de colar 450 da sustentação do colar 440 como descrito com relação à figura 2, sendo travado torcionalmente na sustentação de colar 440 pelo parafuso de cisalhamento 462 no estado de operação rápida da ferramenta 100.

[0059] Em uma configuração, a válvula de esfera 1040 pode compreender uma esfera 1080, dentro da qual se situa um furo de fluxo 1082, e que é suportada por um assento superior 1090 e um assento inferior 2000. A válvula de esfera 1040 pode também compreender uma luva de deslizamento 1070, da qual uma vista esquemática em perspectiva é mostrada na figura 8F, e que é travada torcionalmente no alojamento de esfera 1030 por um pino de torque 1074. A válvula de esfera 1040 pode ainda compreender um colar atuador 1050, do qual uma vista esquemática lateral é mostrada na figura 8D, e que compreende dentes do colar atuador 1054 que se acoplam aos segundos dentes do mandril porta pinças 1022 do mandril porta pinças 1020 e travam torcionalmente o colar atuador 1050 ao mandril porta pinças 1020.

[0060] Em uma configuração, o assento superior 1090 pode se situar em uma depressão na extremidade furo abaixo do mandril porta pinças 1020, e o assento inferior 2000 pode se situar em uma depressão na extremidade furo acima da luva de deslizamento 1070, de maneira que a esfera 1080 e os assentos 1090, 2000 sejam suportados entre o mandril porta pinças 1020 e a luva de deslizamento 1070. Além disso, a esfera 1080 pode ser pré-tracionada nos assentos inferior e superior 1090, 2000 por uma mola, por exemplo, uma mola ondulada 2010, que se situa entre o assento superior 1090 e o mandril porta pinças 1020.

[0061] Em uma configuração, a válvula de esfera 1040 pode ainda compreender um pino de deslizamento 1060, do qual uma vista esquemática em perspectiva é mostrada na figura 8E, sendo suportado de forma deslizante em um rasgo longitudinal 1072 situado em uma circunferência externa da luva de deslizamento 1070, e que compreende uma primeira projeção 1062 que pode ter a forma bulbosa e acoplar-se ao primeiro furo superficial 1084 da esfera 1080. Além disso, o colar atuador 1050 pode incluir um pino atuador 1052, que é montado fixamente ao colar atuador 1050, projetando-se longitudinalmente a partir da extremidade furo abaixo do colar atuador 1050, e que inclui uma segunda projeção 1056 que pode ter a forma bulbosa e acoplar-se ao segundo furo superficial 1086 da esfera 1080.

[0062] Em uma configuração, a primeira projeção 1062 e o primeiro furo superficial 1084 podem formar uma primeira junta esférica, e a segunda projeção 1056 e o segundo furo superficial 1086 podem formar uma segunda junta esférica, que, juntamente com o assento superior 1090 e o assento inferior 2000, restringem o movimento da esfera 1080. Usando um eixo longitudinal de um mecanismo da válvula 1000 como o eixo “horizontal”, os assentos superior e inferior 1090, 2000 limitam o movimento da esfera 1080 a movimentos de rolagem no eixo longitudinal do mecanismo de válvula, assim como os movimentos de passo e giro nos eixos perpendiculares longitudinal para o eixo do mecanismo de válvula. Além disso, o pino de deslizamento 1060 ainda restringe o movimento da esfera 1080 na rotação nos eixos que passam pela primeira projeção 1062, assim como um movimento de passo devido à capacidade do pino de deslizamento 1060 em deslizar longitudinalmente na ranhura 1072 da luva de deslizamento 1070. Além disso, o pino atuador 1052 ainda restringe o movimento da esfera 1080 para a rotação nos eixos que passam pela segunda projeção 1056, assim como um movimento de rolagem devido à capacidade do pino atuador 1052 de orbitar no eixo longitudinal do mecanismo de válvula.

[0063] Em operação, em uma configuração, a válvula de esfera 1040 de um mecanismo da válvula 1000 pode ser fechada por meio da rotação do mandril porta pinças 1020 e da rotação da esfera 1080 como segue. Os dentes do mandril porta pinças 460 do mandril porta pinças 1020 e os dentes de sustentação de colar 450 de sustentação de colar 440 interagem como descrito em relação à figura 2 e à figura 3D de maneira que quando, por exemplo, um torque esquerdo ou anti-horário é aplicado ao mandril porta pinças 1020, o parafuso de cisalhamento 462 pode ser cortado e o mandril porta pinças 1020 pode girar na folga 456, em uma primeira direção rotacional, a partir da primeira posição rotacional para uma segunda posição rotacional. Na primeira posição rotacional do mandril porta pinças 1020, a válvula de esfera 1040 está aberta, isto é, o furo de fluxo 1082 da esfera 1080 está em alinhamento aproximado e em comunicação fluida com os furos de fluxo do mandril porta pinças 1020 e da luva de deslizamento 1070, como mostrado na figura 8B.

[0064] Em uma configuração, como o mandril porta pinças 1020 é girado da primeira posição rotacional para a segunda posição rotacional, o pino atuador 1052 e a segunda projeção 1056 orbitam no eixo longitudinal do mecanismo de válvula, proporcionando um movimento de rolagem à esfera 1080 e permitindo que a esfera 1080 gire nos eixos que passam pela segunda projeção 1056. Entretanto, o pino de deslizamento 1060 restringe simultaneamente o movimento de rolagem acima mencionado enquanto permite que a esfera 1080 entre em ummovimento de passo e rotação nos eixos que passam pelaprimeira projeção 1062. As restrições acima mencionadas fazem com que a esfera 1080 gire para uma posição fechada, em queo furo de fluxo 1082 da esfera 1080 não esteja mais emcomunicação fluida com os furos de fluxo do mandril portapinças 1020 e a luva de deslizamento 1070 e o eixolongitudinal do furo de fluxo 1082 estando aproximadamenteperpendiculares ao eixo longitudinal do mecanismo deválvula. A posição fechada acima mencionada da válvula de esfera 1040 é mostrada na figura 8A.

[0065] Em uma configuração, após ter sido fechada, a válvula de esfera 1040 pode ser reaberta girando o mandril porta pinças 1020 em uma segunda direção rotacional, a partir da segunda posição rotacional para a primeira posição rotacional. A capacidade de reabertura da válvula de esfera 1040 pode permitir que a rota de comunicação fluida pela ferramenta de ajuste 100 seja reaberta no caso de a válvula de esfera 1040 ser fechada prematuramente, e também pode permitir que ferramentas ou fluidos passem pela ferramenta de ajuste 100 após a expansão do suporte de revestimento 120.

[0066] A figura 9 é um fluxograma de um método 1200 para a liberação hidráulica uma válvula articulada de uma ferramenta de ajuste configurada para ajustar um suporte de revestimento no interior de um envoltório. No bloco 1210, um espaço entre um pistão articulado e um alojamento articulado e furo abaixo do cabeçote do pistão articulado é pressurizado em uma primeira pressão. No bloco 1220, um espaço furo acima a partir do cabeçote do pistão articulado é pressurizado em uma segunda pressão maior que a primeira pressão de uma quantidade suficiente para superar a resistência ao cisalhamento de um parafuso de cisalhamento. É entendido que a diferença entre a segunda pressão e a primeira pressão corresponde ao diferencial de pressão no pistão articulado e assim a força motivacional para a movimentação do pistão articulado e o corte do parafuso de cisalhamento. Como ilustrado na figura 2, o parafuso de cisalhamento fixa rigidamente o pistão articulado ao alojamento articulado. No bloco 1230, o parafuso de cisalhamento é cortado. No bloco 1240, o pistão articulado é forçado furo abaixo em relação ao alojamento articulado e uma sustentação de articulação de maneira que um articulador libere a sustentação do articulador. No bloco 1250, o articulador está fechado.

[0067] Em uma configuração, é ensinado um método de ajuste de um equipamento no interior de um furo de poço. O método pode compreender o uso de uma ferramenta furo abaixo para ajustar um revestimento em um envoltório, para ajustar um vedador de envoltório ou em um furo aberto, ou ajustar algum outro equipamento no interior de um furo de poço. O método pode compreender a atuação de uma válvula para bloquear o fluxo para baixo pela ferramenta de ajuste, por exemplo, o fluxo para baixo do fluido de perfuração e/ou do fluido hidráulico. O método pode ainda compreender desenvolver um diferencial de pressão entre um interior da ferramenta de ajuste acima da válvula e um exterior da ferramenta de ajuste. Por exemplo, pode ser desenvolvida uma maior pressão no interior da ferramenta de ajuste e acima da válvula com referência à pressão hidrostática no furo de poço fora da ferramenta de ajuste pela ação de bombas hidráulicas operadas em uma superfície próxima ao furo de poço. O método pode ainda compreender o ajuste de um revestimento no envoltório, ajuste de um vedador, ou o ajuste de algum outro equipamento no furo de poço. A força para a configuração do ajuste pode ser obtida do diferencial de pressão entre o interior da ferramenta de ajuste e o exterior da ferramenta de ajuste. Por exemplo, em uma configuração, a força para baixo para o ajuste pode ser feita por um pistão responsivo ao diferencial de pressão, em que o pistão faz parte da ferramenta de ajuste ou de um subconjunto acoplado a uma ferramenta de ajuste. O pistão está localizado acima da válvula.

[0068] Em uma configuração, dois ou mais pistões podem estar localizados acima da válvula e podem formar uma parte da ferramenta de ajuste ou podem formar uma parte de um ou mais subconjuntos. O uso de dois ou mais pistões pode permitir o desenvolvimento de uma maior força de ajuste que seria desenvolvida por um único pistão. Com o acoplamento dos dois ou mais pistões, a força desenvolvida pode ser aproximadamente a soma da força desenvolvida por cada pistão individual. É contemplado que a ferramenta de ajuste deste método pode ser substancialmente similar à ferramenta de ajuste acima descrita. A válvula pode ser realizada por uma das múltiplas configurações das válvulas articuladas melhor descritas acima. Alternativa, a válvula pode ser realizada por uma válvula de esfera como melhor descrito acima.

[0069] Apesar de as configurações da invenção terem sido mostradas e descritas, suas modificações podem ser feitas pelos técnicos no assunto sem abandonar o espírito e os ensinamentos da invenção. Por exemplo, em uma configuração, o mecanismo da válvula 400 mostrado na figura 2 pode ser modificado para eliminar a mola 570 entre a sustentação do articulador 530 e o alojamento de mola 560, para montar rigidamente a sustentação do articulador 530 ao mandril porta pinças 190, para montar uma aleta ao mandril porta pinças 190 ou à sustentação do articulador 530, e para formar um rasgo em J, por exemplo, um rasgo helicoidal, no alojamento de mola 560 em que a trava seja configurada para se mover. Dessa maneira, o articulador 490 pode ser liberado por rotação do mandril porta pinças 190 e simultaneamente movendo o mandril porta pinças 190 e a sustentação do articulador 530 furo acima, juntamente com o rasgo helicoidal, e livre do articulador 490. Assim, as configurações descritas na presente são somente exemplares, e não devem ser limitadoras. Muitas variações e modificações da invenção revelada na presente são possíveis e se situam no escopo da invenção.

[0070] Onde estiverem expressamente declaradas faixas ou limitações numéricas, como faixas ou limitações expressas, devem ser entendidas como incluindo faixas ou limitações interativas de igual magnitude situando-se dentro das faixas ou limitações expressamente indicadas (por exemplo, em cerca de 1 a cerca de 10 inclui, 2, 3, 4, etc.; maior que 0,10 inclui 0,11, 0,12, 0,13, etc.). Por exemplo, sempre que uma faixa numérica com um limite inferior, RL, e um limite superior, RU, for revelada, qualquer número que se situar dentro da faixa é revelado especificamente. Em particular, os seguintes números dentro da faixa são revelados especificamente: R=RL +k* (RU-RL), onde k é uma variável entre 1 por cento a 100 por cento com um incremento de 1 por cento, isto é, k é 1 por cento, 2 por cento, 3 por cento, 4 por cento, 5 por cento, 50 por cento, 51 por cento, 52 por cento, , 95 por cento, 96 por cento, 97 por cento, 98por cento, 99 por cento, ou 100 por cento. Além disso, qualquer faixa numérica definida por dois números R como definidos acima é também especificamente revelada. O uso do termo "opcionalmente" com relação a qualquer elemento da reivindicação significa que o elemento é necessário, ou alternativamente, não é necessário. Ambas as alternativas devem estar dentro do escopo da reivindicação. O uso de termos de maior amplitude como compreende, inclui, tendo, etc. deve ser entendido como dando suporte a termos mais restritos como consistindo de, consistindo essencialmente de, compreendido substancialmente por, etc.

[0071] Assim, o escopo de proteção não se limita pela descrição apresentada acima, mas é somente limitado pelas reivindicações que seguem escopo que inclui todos os equivalentes do assunto das reivindicações. Todas as reivindicações estão incorporadas na especificação como uma configuração da presente invenção. Assim, as reivindicações são uma nova descrição e adicionais às configurações da presente invenção.

Claims

1. Conjunto de ferramenta de campo petrolífero para fundo de poço, caracterizado pelo fato de compreender:- um mandril (110, 130, 140, 150);- uma válvula (400) orientada para bloquear o fluxo para baixo através do mandril (110, 130, 140, 150) em posição fechada, sendo que a válvula (400) compreende:- uma luva de ajuste (420);- um mandril porta pinças (190) disposto de forma rotativa- concentríca com o mandril (110, 130, 140, 150), e um mecanismo de inclinação, sendo que em uma primeira posição de rotação do mandril porta pinças (190) em relação ao mandril (110, 130, 140, 150), o mandril porta pinças (190) é travado contra o movimento rotacional em relação à luva de ajuste (420) e a válvula (400) está em uma posição aberta, e sendo que em uma segunda posição de rotação do mandril porta pinças (190) em relação ao mandril, o mecanismo de propensão é configurado para transladar axialmente uma sustentação de articulação (530) e transitar a válvula para a posição fechada, onde a segunda posição de rotação é rotacionalmente compensada em relação ao eixo geométrico longitudinal do mandril porta pinças (190) a partir da primeira posição de rotação; e- um primeiro pistão (210) localizado acima da válvula e posicionado pelo menos parcialmente à volta do exterior do mandril (110, 130, 140, 150), em que o primeiro pistão (210) está configurado para desenvolver força motiva a partir de um diferencial de pressão entre o interior do mandril (150) e o exterior do conjunto de ferramenta de campo de petróleo para fundo de poço (100) quando a válvula está na posição fechada.

2. Conjunto de ferramenta de campo petrolífero para fundo de poço, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender ainda um mecanismo de expansão (270), onde o primeiro pistão (210) está acoplado ao mecanismo de expansão (270) e é operável para liberar uma força motiva ao mecanismo de expansão (270) para expandir um suporte de revestimento (120) acoplado ao conjunto de ferramenta de campo de petróleo para fundo de poço (100).

3. Conjunto de ferramenta de campo petrolífero para fundo de poço, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender ainda um segundo pistão (200) localizado acima da válvula (400) e posicionado pelo menos parcialmente em torno do exterior do mandril (140).

4. Conjunto de ferramenta de campo petrolífero para fundo de poço, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a válvula (400) ser uma válvula articulada (470), a válvula articulada (470) compreendendo um articulador (490) e uma mola articulada (500) inclinada de maneira exercer uma força de fechamento no articulador (490), em que uma sustentação de articulação (530) sustenta o articulador (490) em uma posição aberta.

5. Conjunto de ferramenta de campo petrolífero para fundo de poço, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de a válvula articulada (470) pode ser liberada por pelo menos uma atuação hidráulica ou uma atuação mecânica.

6. Conjunto de ferramenta de campo petrolífero para fundo de poço, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de compreender ainda:- um alojamento articulado (510) concêntrico com o mandril (110, 130, 140, 150), onde a válvula articulada (530) compreende ainda um pistão articulado (480) montado de forma deslizante dentro do alojamento articulado (510), o articulador (490) sendo montado de forma rotativa no pistão articulado (480); e- um alojamento de mola (560), onde o membro de inclinação compreende uma mola (570) inclinada entre o alojamento de mola (560) e o articulador (490).

7. Conjunto de ferramenta de campo petrolífero para fundo de poço, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de o pistão articulado (480) compreender uma pluralidade de dentes (450, 460) de pistão articulado (480), o alojamento articulado (510) compreendendo uma pluralidade de dentes de alojamento articulado, na primeira posição rotacional do mandril porta pinças (190), os dentes do pistão articulado se acoplam com as faces de extremidade (542) dos dentes de alojamento articulado, e onde em uma segunda posição rotacional do mandril porta pinças (190), os dentes do pistão articulado se acoplam são forçados pela mola (560) dentro dos vãos (544) entre os dentes do alojamento articulado (510).

8. Conjunto de ferramenta de campo petrolífero para fundo de poço, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender ainda a sustentação de articulação, sendo que a sustentação de articulação compreende um dente de sustentação de articulação, onde na primeira posição de rotação do mandril porta pinça (190), os dentes da sustentação de articulação serem configurados para acoplar ao mandril porta pinça e impedir que a sustentação de articulação translade axialmente para transição da válvula para um posição fechada .

9. Conjunto de ferramenta de campo petrolífero para fundo de poço, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de o mandril porta pinça (190) compreender dente de mandril porta pinça configurado para acomplar o dente da sustentação de articulação na primeira posição de rotação do mandril porta pinça (190), e sendo que a segunda posição de rotação do mandril porta pinça (190), os dentes do mandril porta pinça são configurados para girar fora do engate com o dente da sustentação de articulação, para permitir que a sustentação de articulação translade axialmente para transição da válvula para a posição fechada.

10. Método para a colocação de um revestimento no interior de um envoltório, caracterizado pelo fato de compreender:- girar um mandril porta pinça (190) de uma válvula (400) a partir de uma primeira posição de rotação para uma segunda posição de rotação, sendo que a segunda posição de rotação é rotacionalmente balanceada em relação ao eixo longitudinal do mandril porta pinça (190) a partir da primeira posição de rotação, e sendo que a válvula (400) compreende:- um mandril (110, 130, 140, 150);- uma luva de ajuste (420);- um mandril porta pinças (190) disposto de forma rotativa- concentríca com o mandril (110, 130, 140, 150), e- um mecanismo de inclinação, sendo que na primeira posição de rotação do mandril porta pinças (190) em relação ao mandril (110, 130, 140, 150), o mandril porta pinças (190) é travado contra o movimento rotacional em relação à luva de ajuste (420) e a válvula (400) está em uma posição aberta;- transladar axialmente uma sustentação de articulação (530) eem resposta a uma força aplicada pelo mecanismo de inclinação em resposta ao mandril porta pinças (190) sendo girado para a segunda posição de rotação;- transitar a válvula (400) da posição aberta para a posição fechada em resposta à translação axial da sustentação de articulação (530);- bloquear o fluxo para baixo através de uma ferramenta de ajuste (100) quando a válvula (400) está na posição fechada;- desenvolver um diferencial de pressão entre um interior da ferramenta de ajuste (100) acima da válvula (400) e um exterior da ferramenta de ajuste (100), quando a válvula está na posição fechada; e- ajustar o revestimento dentro do envoltório usando um primeiro pistão (210) em resposta ao diferencial de pressão, sendo que o primeiro pistão (210) está posicionado pelo menos parcialmente em torno de uma saída do mandril (150), sendo que o primeiro pistão (210) é configurado para desenvolver força motiva a partir do diferencial de pressão entre o interior da ferramenta de ajutde (100) e o exterior do conjunto de ferramento de ajuste quando a válvula (400) está na posição fechada.

11. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de o primeiro pistão (210) estar localizado acima da válvula (400).

12. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de o ajuste do revestimento ser ainda feito pelo menos em parte por um segundo pistão (200) que aplica uma força para baixo com base no diferencial de pressão, sendo que o segundo pistão (200) está localizado acima da válvula.

13. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de a válvula (400) ser uma válvula articulada e onde a atuação da válvula (400) compreender o giro de um componente do mandril porta pinça (190) da ferramenta de ajuste (100).

14. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de uma sustentação de articulação (530) compreender dente de sustentação de articulação, e sendo que o método compreende ainda engatar o mandril porta pinça (190) com o dente da sustentação de articulação quando o mandril porta pinça (190) está na primeira posição de rotação; e impeder a sustentação de articulação (530) de transladar axialmente com base no engate do mandril porta pinça (190) com o dente de sustentação de articulação.

15. Método, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de o mandril porta pinças (190) compreender dentes de mandril porta pinças, e sendo que o método compreende ainda engatar o dente da sustentação de articulação com o dente do mandril porta pinças, quando o mandril porta pinças (190) está na priemira posição de rotação, e girar o dente do mandril porta pinças para fora do engate com o dente da sustentação de articulação em resposta ao mandril porta pinças (190) sendo girado para a segunda posição de reotação, onde a translação axial da sustentação de articulação (530) em resposta á força aplicada pelo mecanismo de inclinação ocorrer ainda em resposta à rotação do dente do mandril porta pinça (190) fora do engate com o dente de sustentação de articulação.