BR112014008043B1

BR112014008043B1 - Sistema de riser e método de instalação deste

Info

Publication number: BR112014008043B1
Application number: BR112014008043-7A
Authority: BR
Inventors: Paul SHOTTON; John Wood
Original assignee: Helix Energy Solutions Group, Inc
Priority date: 2011-10-05
Filing date: 2012-10-05
Publication date: 2021-04-13
Also published as: GB201406881D0; BR112014008043A2; NO20140493A1; GB2513021B; US10060207B2; WO2013052738A2; GB2513021A; WO2013052738A3; US20130087342A1; NO346715B1

Abstract

sistema de riser e método de uso. a presente invenção refere-se a um sistema de riser e um método que inclui um pacote de válvulas superficial submerso de furo, uma montagem de cruzamento com um conector de alta pressão e baixa pressão conectado ao pacote de válvulas superficial submerso de furo, um inserto de alta pressão e um tubo de escoamento telescópico. o sistema de riser também inclui uma pilha submarina de furo de alta pressão, uma junta telescópica de baixa pressão, um anel de tensão, uma junta flexível, um dispersor, um mandril que tem a capacidade de fazer interface com o conector de alta pressão e baixa pressão, um cruzamento de mandril de alta pressão e pelo menos uma junta de riser de inserto de alta pressão, um engate de alta pressão e baixa pressão, um conduto telescópico de tubo de escoamento telescópico, pelo menos um engate de tubo de escoamento telescópico, uma junta flexível de baixa pressão de tubo de escoamento telescópico, um alojamento principal de tubo de escoamento telescópico ou um dispositivo de controle giratório.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS

[0001] Este pedido internacional para patente reivindica prioridade e incorpora a título de referência o pedido n° U.S. 13/644.543, intitulado “Riser System and Method of Use” depositado em 4 de outubro de 2012, que reivindica o benefício do Pedido Provisório de número de série U.S. 61/543.657, intitulado “Riser System and Method Utilizing One Or More Inserts”, depositado em 5 de outubro de 2011.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO Campo Técnico da Invenção

[0002] A invenção descrita e ensinada no presente documento re fere-se em geral a um sistema e método de uso de um sistema de riser que pode ser empregado para interromper a associação de movimento vertical com a elevação em ambientes flutuantes em alto-mar incluindo plataformas de perfuração. Descrição da Técnica Relacionada

[0003] Muitas plataformas de perfuração empregam sistemas de riser marinhos de pressão baixa para compensar os efeitos de elevação associados às ondas, ondulações e marés. Isso inclui o uso de sistemas de baixa pressão que incluem um riser ao solo marinho até a instalação. Os sistemas de baixa pressão têm incluído o uso de juntas telescópicas que compensam a elevação associada a esses efeitos.

[0004] Outras plataformas têm se beneficiado da inclusão de um sistema de riser de alta pressão. Esses sistemas de alta pressão têm incluído risers ascendentes de conclusão e operações de workover. Esses sistemas de riser de alta pressão não incluem juntas telescópicas devido ao fato de que isso poderia exigir vedações dinâmicas de alta pressão e aceitação como parte do equipamento de controle de poço.

[0005] Portanto, existe uma necessidade de combinar tanto opera ções de baixa pressão quanto operações de alta pressão em um sistema de riser que pode ainda fornecer redução ou eliminação da elevação da plataforma durante operações de riser de alta pressão e a redução ou eliminação do impacto de alterações de volume de fluido devido à elevação da plataforma.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0006] A presente invenção inclui um sistema de riser que pode incluir um pacote de válvulas superficial submerso de furo (“SSP”), uma montagem de cruzamento com conector de alta pressão e baixa pressão (“HP-LP”) que converte o riser de um riser de furo de alta pressão (“HP”) em um riser de furo grande de baixa pressão (“LP”), um inserto de alta pressão (“HPI”) e um tubo de escoamento telescópico (“TFT”).

[0007] Para operações de alta pressão, o sistema de riser de alta pressão existente é montado com a junta telescópica de baixa pressão que conecta o sistema de riser de alta pressão à embarcação. A embarcação é agora conectada à arvore submarina. Os movimentos da embarcação são restritos como uma função do posicionamento dinâmico, no entanto, a embarcação ainda sofre movimentos de elevação. Os movimentos de elevação são absorvidos pela junta telescópica de baixa pressão, mas efetivamente o comprimento do riser, e, portanto, o volume, é alterado constantemente como resultado do movimento da embarcação. Para operação de poço de alta pressão, o inserto de alta pressão é montado e assentado dentro da base da junta telescópica. A extremidade superior do inserto de alta pressão é conectada à torre por meio do equipamento de superfície. A torre fornece compensação de movimento de modo que não agora nenhuma absorção de movimento pelo riser, ainda que a junta telescópica continue a absorver o movimento de elevação. As intervenções de poço de alta pressão po- dem começar agora.

[0008] Para operações de baixa pressão, o sistema de riser de alta pressão existente é montado com a junta telescópica de baixa pressão que conecta o sistema de riser de alta pressão à embarcação. A embarcação é agora conectada à árvore submarina. Os movimentos da embarcação são restritos como uma função do posicionamento dinâmico, no entanto, a embarcação ainda sofre movimentos de elevação. Os movimentos de elevação são absorvidos pela junta telescópica de baixa pressão, mas efetivamente o comprimento do riser, e, portanto, o volume, é alterado constantemente como resultado do movimento da embarcação. O tubo de escoamento telescópico é inserido e assentado dentro da base da junta telescópica. O tubo de escoamento telescópico é assentado no nível de piso de perfuração e está agora compensando em paralelo à embarcação. A alteração de volume em função do tubo de escoamento telescópico é facilitada pelos orifícios dentro da cavidade e assim nenhuma alteração de volume ocorre como resultado do movimento da embarcação. O volume constante é essencial para controle de posso nessas operações de perfuração em poço com diâmetro relativamente reduzido O furo reduzido proporcionado pelo tubo de escoamento telescópico promove redução de velocidade e mantém o esvaziamento do poço.

[0009] Em geral, as modalidades descritas são direcionadas a um sistema de riser que inclui um pacote de válvulas superficial submerso de furo, uma montagem de cruzamento com um conector de alta pressão e baixa pressão conectado ao pacote de válvulas superficial submerso de furo, um inserto de alta pressão e um tubo de escoamento telescópico. Essa modalidade pode também incluir uma chaminé submarina de furo de alta pressão. A chaminé submarina de furo de alta pressão pode ser conectada a uma junta de riser em alto-mar de furo de alta pressão, em que a junta de riser em alto-mar de furo de alta pressão é conectada ao pacote de válvulas superficial submerso de furo. Essa modalidade pode também incluir uma junta telescópica de baixa pressão, um anel de tensão, uma junta flexível, um dispersor, um mandril capaz de realizar a interface com o conector de alta pressão e baixa pressão, um cruzamento de mandril de alta pressão e pelo menos uma junta de riser de inserto de alta pressão. O mandril pode incluir pelo menos uma vedação ou vedação elastomérica. O sistema de riser pode também incluir um engate de alta pressão e baixa pressão, uma junta telescópica de baixa pressão, em que o tubo de escoamento telescópico é instalado na junta telescópica de baixa pressão, um conduto telescópico, pelo menos um engate de tubo de escoamento telescópico, a junta flexível de baixa pressão de tubo de escoamento telescópico, um alojamento principal de tubo de escoamento telescópico e/ou um dispositivo de controle giratório.

[00010] Outra modalidade da invenção pode incluir um método para instalar e usar um sistema de riser que inclui conectar um pacote de válvulas superficial submerso de furo a uma montagem de cruzamento com um conector de alta pressão e baixa pressão, conectar um inserto de alta pressão, conectar um tubo de escoamento telescópico e/ou conectar um mandril ao inserto de alta pressão.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[00011] Os aspectos anteriores e outros das modalidades descritas serão aparentes a partir da seguinte descrição detalha e mediante referência aos desenhos, em que:

[00012] A FIG. 1 é uma vista explodida de uma modalidade do sistema de riser; A FIG. 2 é um corte transversal parcial de uma modalidade do sistema de riser; A FIG. 3 é uma vista lateral parcial de uma modalidade de um mandril; A FIG. 4 é uma vista lateral em corte transversal parcial de uma modalidade do mandril; A FIG. 5 é uma vista lateral em corte transversal parcial de uma modalidade do mandril de cruzamento; A FIG. 6 é uma vista em perspectiva parcial de uma moda lidade de uma junta HPI; A FIG. 7 é uma vista em perspectiva parcial de uma moda lidade de uma junta de superfície HPI; A FIG. 8 é uma vista lateral em corte transversal parcial de uma modalidade do sistema de riser; A FIG. 9 é uma vista lateral em corte transversal parcial de uma modalidade do sistema de riser; e A FIG. 10 é uma vista lateral em corte transversal parcial de uma modalidade do sistema de riser.

DESCRIÇÃO DAS MODALIDADES DESCRITAS

[00013] Os desenhos descritos acima e a descrição escrita de estruturas e funções específicas abaixo são apresentados com propósitos ilustrativos e não para limitar o escopo do que foi inventado ou o escopo das reivindicações anexas. Nem os desenhos são feitos em qualquer escala ou padrão de fabricação particular ou pretendem servir como projeto, lista de peças de fabricação ou similares. Pelo contrário, os desenhos e descrição escrita são fornecidos para ensinar qualquer pessoa versada na técnica a produzir e usar as invenções para as quais a proteção de patente é exigida. Aqueles versados na técnica perceberão que nem todos os recursos de uma modalidade comercial das invenções são descritos ou mostrados para fins de clareza e entendimento.

[00014] Os versados na técnica também perceberão que o desen volvimento de uma modalidade comercial de fato que incorpora os aspectos das invenções exigirá numerosas decisões específicas para implantação para atingir o objetivo final do desenvolvedor para a modalidade comercial. Tais decisões específicas para implantação podem incluir, e similarmente sem limitações, conformidade a restrições relacionadas ao sistema, relacionadas ao negócio, relacionadas ao governo e outras, que podem variar por implantação específica e de tempos em tempos. Apesar de os esforços de um desenvolvedor parecerem complexos e demorados em um sentido absoluto, tais esforços poderiam, no entanto, ser uma tarefa rotineira para aqueles versados na técnica que têm o benefício dessa revelação.

[00015] Deve-se também entender que as modalidades descritas e ensinadas no presente documento são suscetíveis a inúmeras e várias modificações e formas alternativas. Assim, o uso de um termo no singular, tal como, mas sem limitações, "um” e similares, não pretende ser limitante do número de itens. Similarmente, quaisquer termos relacionais, tais como, mas sem limitações, “topo”, “fundo”, “esquerda”, “direita”, “superior”, “inferior”, “para baixo”, “para cima”, “lateral” e simi-lares, usados na descrição escrita são para clareza em referência específica aos desenhos e não pretendem limitar o escopo da invenção ou as reivindicações anexas.

[00016] A FIG. 1 mostra uma modalidade preferencial da invenção. A modalidade preferencial refere-se a um riser e plataforma semis- submersível que podem ser usados em intervenção por cabo de aço (“WL”)/tubagem bobinada (“CT”) e Perfuração Rotatória de Tubagem Passante (“TTRD”) em poços concluídos existentes.

[00017] Conforme mostrado de baixo para cima, o sistema 10 pode incluir uma chaminé submarina de furo de alta pressão (“HP”) 12, tal como uma chaminé submarina de furo com 17,78 cm (7 polegadas), 10k. A chaminé submarina de furo 12 é conectada às juntas de riser em alto-mar de furo HP 14, tal como juntas de riser em alto-mar de furo com 17,78 cm (7 polegadas) HP, 10k. As juntas de riser em alto-mar de furo HP 14 são conectadas ao pacote de submerso de furo HP de válvulas (“SSP”) 16, tal como um SSP submerso de furo com 17,78 cm (7 polegadas) HP, 10k. O SSP de furo HP 16 é conectado a uma montagem de cruzamento 18. A montagem de cruzamento 18 inclui conectores de alta pressão e baixa pressão (“HP-LP”) 20 que são capazes de converter o sistema 10 de um furo de alta pressão em um furo de baixa pressão, tal como um furo com 17,78 cm (7 polegadas) HP 10k, em um riser cm furo grande de baixa pressão tal como um furo com 53,34 cm (21 polegadas). Em uma modalidade preferencial, essa montagem 18 está localizada no topo do SSP 16 e está aproximadamente 25m abaixo do piso da plataforma. Conectado à montagem de cruzamento 18, o sistema 10 pode também ter uma configuração de riser de perfuração com furo grande convencional que consiste em junta telescópica LP 22 e um anel de tensão 24, uma junta flexível 26 e um dis- persor 28 para suspensão a partir do piso da plataforma.

[00018] Com a presente invenção, o sistema 10 pode ter um movimento de elevação de plataforma em relação ao poço que é compensado da maneira de uma plataforma de perfuração convencional por extensão/contração da junta telescópica LP 22 no topo da coluna do riser.

[00019] A presente invenção refere-se a pelo menos duas montagens de inserto. Em primeiro lugar, o sistema 10 pode incluir um inser- to de alta pressão (“HPI”) 30 que é empregado durante as operações de intervenção. Em segundo lugar, sistema 10 pode incluir um tubo de escoamento telescópico (“TFT”) 32, que pode ser empregado durante operações de TTRD. Ambas as montagens de HPI 30 e de TFT 32 são rebaixadas a partir do piso da plataforma na junta telescópica LP 22 e suas extremidades de fundo se engatam ao conector HP-LP 20 no topo do SSP 16. A extremidade superior do HPI 30 se engata a uma chaminé WL ou CT montada em uma armação 34 suspensa e com- pensatória no guincho de perfuração da torre da plataforma. A extremidade superior do TFT 32 se assenta dentro do dispersor 28 abaixo do nível de piso da plataforma.

[00020] O HPI 30 pode ser instalado de modo descendente na junta telescópica de baixa pressão 22. Conecta-se ao conector HP-LP 20 no topo do SSP 16. Em uma modalidade preferencial, o HPI 34 é instalado através da junta telescópica de baixa pressão 26 de modo que um conduto HP de furo com 17,78 cm (7 polegadas) esteja acima do piso de perfuração. O topo do HPI 30 conecta-se através de uma chaminé na armação de intervenção apropriada 34 (CT ou WL). Nessa modalidade preferencial, a armação 34 pode ser suspensa acima do piso da plataforma em um guincho de perfuração. Uma vez montados e em operação, o HPI 30 e a armação 34 têm um comprimento rígido que é fixo em relação ao leito do mar e compensado em relação ao piso da plataforma por um sistema de compensação de guincho de perfura ção.

[00021] Conforme discutido acima, para operações de alta pressão, o sistema de riser de alta pressão existente é montado com a junta telescópica de baixa pressão que conecta o sistema de riser de alta pressão à embarcação. A embarcação é agora conectada à árvore submarina. Os movimentos da embarcação são restritos como uma função do posicionamento dinâmico, no entanto, a embarcação ainda sofre movimentos de elevação. Os movimentos de elevação são absorvidos pela junta telescópica de baixa pressão, mas efetivamente o comprimento do riser, e, portanto, o volume, é alterado constantemente como resultado do movimento da embarcação. Para operações de poço de alta pressão, o inserto de alta pressão é montado e assentado dentro da base da junta telescópica. A extremidade superior do inserto de alta pressão é conectada à torre por meio do equipamento de su-perfície. A torre fornece compensação de movimento de modo que não agora nenhuma absorção de movimento pelo riser, ainda que a junta telescópica continue a absorver o movimento de elevação. As intervenções de poço de alta pressão podem agora começar.

[00022] Conforme mostrado na FIG. 2, o HPI 30 pode incluir um mandril de HPI 36. O mandril de HPI 36 realiza a interface e trava o conector HP-LP 20 no topo da montagem de SSP 16 mostrada na FIG. 1. O HPI 30 também inclui cruzamento de mandril HP 38. O cruzamento de mandril HP 38 fornece um cruzamento entre o mandril de HPI 36 e as juntas de HPI 40. O cruzamento de mandril HP 38 também atua como um sub salvador para o mandril de HPI 36. As juntas de HPI 40 são, de preferência, um conduto HP de furo com 17,78 cm (7 polegadas), para construir o comprimento geral necessário. O HPI 30 pode também incluir uma junta de superfície de HPI 42 mostrada na FIG. 7. A junta de superfície de HPI 42 é tipicamente a seção final de um conduto HP. Itens adicionais, tais como centralizadores HP 44 podem fornecer centralização controlada das juntas de HPI dentro do sistema de riser 10.

[00023] Referindo-se à FIG. 3, um mandril de HPI 36 é mostrado. O mandril de HPI 36 pode ser instalado na extremidade inferior do sistema 10 e pode engatar e vedar o conector HP-LP 20 à extensão do sistema 10 do conector HP-LP 20 e SSP 16 à armação de intervenção CT ou WL 34 acima da mesa giratória. Em uma modalidade preferencial, a configuração padrão é furo de 18,81 cm (7-3/8") e pressão de trabalho máxima de 68,95 MPa (10.000 psi).

[00024] O mandril de HPI 36 tipicamente tem um perfil externo ro busto que realiza a interface com o furo interno da montagem de conector HP-LP 20. Conforme mostrado na FIG. 4, sulcos de travamento gêmeos 46 realizam a interface com os dentes de travamento do conector 20 enquanto um bico com diâmetro externo menor posicionado abaixo do ombro assentado aloja as duas vedações elastoméricas principais 48. Um diâmetro de localização superior ou inferior no perfil externo do mandril de HPI 36 guia o mesmo no furo de um conector 20 e fornece alinhamento próximo à vertical do mandril de HPI 36 antes de o bico entrar no furo de vedação. Em uma modalidade preferencial, o perfil do bico e a posição das duas vedações principais 48 podem ser tais que as vedações 48 não possam entrar em contato com as superfícies internas do sistema durante a instalação. As vedações principais 48 podem ser elastoméricas com anéis de apoio duplo. O perfil dos anéis de apoio pode ser tal que os mesmos sejam retidos na posição pelas vedações elastoméricas 48. Em uma modalidade preferencial, a extremidade superior do mandril de HPI 36 pode ser configurada com uma conexão de caixa adequada para realizar a interface com o cruzamento de mandril HP 38.

[00025] O cruzamento de mandril 38 é mostrado em mais detalhes na FIG. 5. O cruzamento de mandril HP 38 forma a transição do mandril HP 36 para as juntas de riser de HPI 40. O cruzamento de mandril HP 38 atua como um sub salvador para a conexão de caixa de mandril se presente.

[00026] As juntas de HPI 40 mostradas na FIG. 6 formam o comprimento do conduto HP do cruzamento de mandril 38 até a junta de superfície de HPI 42 mostrada na FIG. 7. Os comprimentos das juntas de HPI 40 são selecionados para reduzir o número de conexões exigido enquanto são mantidos os comprimentos adequados para manuseio no deque. Em uma modalidade preferencial, espera-se que o mandril de HPI 36/cruzamento de HPI 38/juntas de HPI 40 em geral sejam armazenados na plataforma em dois comprimentos separados. A conexão em posição média será feita na montagem no piso de perfuração. As juntas serão distribuídas ao centro de perfuração por sistemas de plataforma e suspensas em deslizamentos elétricos força durante a montagem

[00027] Na modalidade preferencial, o comprimento geral do inserto inferior (mandril de HPI 36, cruzamento de HPI 38 e juntas de riser de HPI 40) é 30,7 m. Durante a montagem do sistema 10, pode haver um destacamento acima do piso da plataforma de aproximadamente 1 m; essa geometria tem o mandril de HPI 36 posicionado 8,2 m fora do engate 56, ambos os quais garantem que não haverá contato entre o mandril de HPI 36 e o engate 56 devido à elevação da embarcação ou situação similar. Isso também permite o rebaixamento do sistema construído final 10 a uma posição abaixo da junta flexível 26 distante o suficiente de modo que não se eleve através da junta flexível de riser durante operações de modo que apenas o tubo liso de uma junta de superfície de HPI 42 se elevará.

[00028] Uma vez que o sistema completo 10 seja suspenso em deslizamentos elétricos em uma rotação, o sistema 10 pode ser rebaixado no inserto e o próprio suspenso em uma placa c pequena. Colunas de ferramenta de até 30,7 m podem ser inseridas no inserto inferior durante a montagem e são completamente protegidas contra qualquer movimento por estarem dentro do inserto. Colunas de ferramenta mais longas podem ser também inseridas, mas essas podem se es-tender para fora do furo do inserto. Colunas de ferramenta muito longas podem ser posicionadas através do inserto inferior e através do SSP 16 e do sistema de riser com 17,78 cm (7 polegadas) abaixo, mas essas devem ser espaçadas para ter seções lisas na localização de engate 56 de modo a eliminar o risco de danos conforme se elevam em relação ao engate 56.

[00029] A junta de superfície de HPI 42 pode ser a junta de topo no sistema 10. Um centralizador opcional 44 é também mostrado. Uma modalidade preferencial do sistema 10 que fornece essa operabilidade ideal é atingida com a coluna de HPI centralizada dentro do diâmetro interno de um tambor interno de junta telescópica. O mesmo pode ser distribuído a partir de uma posição de armazenamento no deque para destacamento acima no piso da plataforma por baixo da armação 34 que é elevada até uma torre da plataforma. Em primeiro lugar, a conexão de topo à armação 34 é feita, então um fio ou bobina é então rebaixado em relação à junta de superfície de HPI 42 e feito até a coluna de ferramenta assentada em um destacamento. Finalmente, uma conexão de riser entre a junta de superfície de HPI 42 e um destacamento.

[00030] A junta de superfície 42 é dimensionada para garantir que, quando assentada e travada no conector HP-LP 20, há folga suficiente sob as intervenções da armação 34 para impedir que entrem em contato com o piso de plataforma sob todas as condições ambientais previstas especificadas para operações de intervenção. O comprimento de junta também garante que a última junta feita passe para baixo pela junta flexível 26 distante o suficiente para impedir que seja puxada de volta para cima na junta flexível 26 conforme a embarcação se eleva durante as operações de intervenção. O comprimento de junta de superfície de HPI geral 42 é, de preferência, 16,9 m, em uma modalidade particular.

[00031] Um tornel HP 10k e um mandril de conector HP 52 podem ser instalados na extremidade superior da junção de superfície HP 42. O mandril de conector HP 52 realiza a interface com o conector de acoplamento no fundo da armação de intervenção CT ou WL 34. O tornel permite que a junta de superfície de HPI 42 gire em relação à seção inferior suspensa nas cunhas durante a formação da última conexão. O tornel também libera o inserto de alta pressão completo a partir de torsão conforme o aproamento da embarcação varia. O próprio riser pode ser livre para girar devido à função de tornel do anel de tensão do riser.

[00032] A seguinte sequência ilustra um procedimento de monta- gem possível para o HPI em uma modalidade preferencial. As juntas de HPI 40 são armazenadas em um tambor de recuo. A junta de HPI inferior 40 é distribuída do recuo para o centro de perfuração, passando pela junta até os elevadores de cunha. O mandril HP 36 passa através da rotatória. Deslizamentos elétricos são instalados através da rotatória. Os deslizamentos elétricos são instalados na junta HPI 40. As juntas de HPI médias 40 são escolhidas e montadas à junta inferior com o uso de pinças de tubagem de invólucro. Uma placa c pequena pode ser rebaixada na coluna de ferramenta no topo do inserto. Uma armação CT 34 é posicionada sobre o destacamento. A armação 34 é engatada aos elevadores e troles de orientação de modo que a armação 34 possa ser erguida a uma posição adequada para permitir a instalação da junta de superfície de HPI 42. A junta de superfície de HPI 42 a partir do recuo com suportes de tubulação é movida para o centro de perfuração sob a armação 34. O conector 20 é engatado à armação 34 e o engate 56 é ativado. A armação 34 é rebaixada e pinos de engate no engate 56 são engatados. A junta de HPI de superfície 42 é rebaixada pela armação 34 quando a armação 34 permanece engatada à torre. A junta de inserto final é conectada a um tornel para tomar a rotação da junta de superfície 42. Os deslizamentos elétricos são liberados e removidos da rotatória. Um compensador de elevação ativo pode ser engatado e o sistema 10 é rebaixado até o mandril de HPI 36 se engatar ao conector HP-LP 20 no SSP 16. Uma vez engatado, o guincho de perfuração pode ser reconfigurado para permitir um pequeno impulso no sistema 10 ou para começar as operações CT no fundo de poço.

[00033] Conforme discutido acima, para operações de baixa pressão, o sistema de riser de alta pressão existente é montado com a junta telescópica de baixa pressão que conecta o sistema de riser de alta pressão à embarcação. A embarcação é agora conectada à árvore submarina. Os movimentos da embarcação são restritos como uma função do posicionamento dinâmico, no entanto, a embarcação ainda sofre movimentos de elevação. Os movimentos de elevação são absorvidos pela junta telescópica de baixa pressão, mas efetivamente o comprimento do riser, e, portanto, o volume, é alterado constantemente como resultado do movimento da embarcação. O tubo de escoamento telescópico é inserido e assentado dentro da base da junta te-lescópica. O tubo de escoamento telescópico é assentado no nível do piso da plataforma e está agora compensando em paralelo à embarcação. A alteração de volume em função do tubo de escoamento telescópico é facilitada pelos orifícios dentro da cavidade e assim nenhuma alteração de volume ocorre como resultado do movimento da embarcação. O volume constante é essencial para controle de posso nessas operações de perfuração em poço com diâmetro relativamente reduzido O furo reduzido proporcionado pelo tubo de escoamento telescópico promove redução de velocidade e mantém o esvaziamento do poço.

[00034] Conforme mostrado nas Figuras 8 a 10, o sistema TFT 50 pode ser instalado dentro da seção de baixa pressão superior de um riser durante operações TTRD para manter uma área anular adequadamente pequena ao redor do tubo de perfuração para redução efetiva de transporte até o comprimento total do riser até o ponto de saída em um dispersor 28. O sistema TFT 50 pode ser instalado dentro da junta telescópica LP 26 e não é, portanto, necessário reter pressão. Sua função primária é manter um furo adequado para os retornos de perfuração enquanto são garantidas reduções não caiam e se acumulem dentro da junta telescópica LP 26.

[00035] O sistema TFT 50 pode incluir um mandril de inserto 52 e a montagem de espaçador 64 mostrada na FIG. 10. O mandril 52 realiza a interface e se trava na montagem de conector HP-LP 20 no topo do SSP 16 e continua o furo até o sistema TFT 50. O sistema TFT 50 pode também incluir um conduto telescópico LP de TFT 54 mostrado na FIG. 8. O conduto telescópico 54 pode ser não vedante em natureza. O sistema TFT 50 pode também incluir engates de TFT 56. Os engates 56 possibilitam que o sistema TFT 50 seja travado fechado para operações de manuseio. O sistema TFT 50 pode também incluir uma junta flexível LP de TFT 58. A junta flexível LP de TFT 58 é uma junta flexível interna que está posicionada dentro de uma junta flexível de riser principal. O sistema TFT 50 pode também incluir um alojamento principal de TFT 60. O alojamento principal de TFT 60 se assenta e os engates 56 dentro de um inserto de dispersor 28. O alojamento principal de TFT 60 direciona o escoamento de retorno no sistema de retorno de lama de plataforma. O sistema TFT 50 pode também incluir um dispositivo de controle giratório (“RCD”) 62. O RCD 62 pode vedar ao redor do tubo de perfuração e pode ser capaz de impedir egresso de retornos ao piso da plataforma.

[00036] A extremidade inferior do sistema TFT 50 pode ser ancorada por meio do mesmo mandril HP 36, conforme discutido acima, enquanto a extremidade superior é ancorada dentro do dispersor 28. Na extremidade superior do sistema TFT 50, pode haver o alojamento principal de TFT 60 que realiza a interface com o dispersor 28 com uma vedação acima e abaixo de quaisquer portas de saída. Isso serve como um meio para assentar e travar a metade superior do sistema TFT 50. Na modalidade preferencial, o alojamento principal 60 é configurado com 4 furos espaçados igualmente com diâmetro grande para fornecer uma área de saída grande para garantir que o escoamento possa fluir facilmente em uma linha de retorno. Com o objetivo sendo manter a velocidade de fluido, há sempre o potencial de o escoamento (ou uma proporção do escoamento) ser carregado para cima e para fora do alojamento principal 60, então o RCD 62 é engatado no topo para gerar controle positivo do escoamento de retorno. O RCD 62 pode ser engatado separadamente em qualquer ponto durante o funcionamento da coluna de perfuração. Um furo de ventilação pode ser incluído no alojamento principal 60. Esse furo de ventilação serve para garantir que esse controle completo do tipo, pressão e nível de fluido possa ser mantido em todos os momentos.

[00037] O alojamento principal 60 pode ser travado no dispersor 28 por meio dos sulcos internos gêmeos existentes no dispersor 28 usados para sua instalação na modalidade preferencial. Essa função de trava pode ser controlada por linhas de controle que saem do topo do alojamento principal de TFT 60.

[00038] Uma junta flexível 58 pode ser incorporara para adquirir flexão nesse ponto e proteger o sistema TFT 50 contra ser submetido a cargas de dobramento cíclicas. A junta flexível 58 pode não precisar portar carga de tração alta nem qualquer pressão significativa, então a pode não ser uma aplicação exigida. Aqueles versados na técnica reconhecerão que o projeto detalhado determinará se uma configuração de junta em esfera ou um elemento do tipo borracha flexível poderia ser o melhor tipo de construção.

[00039] Abaixo da junta flexível de TFT 58 pode estar o engate de TFT 56. Esse engata o sistema TFT 50 na posição fechada para transporte, manuseio e durante pontos essenciais na sequência de instalação e recuperação. As linhas de controle para esse engate 56 passam até o exterior do sistema TFT 50 até sair acima da face de topo do alojamento principal de TFT 60. O próprio sistema TFT 50 pode incluir um tambor externo e um tambor interno com uma montagem de bloco de vedação/deslizamento entre os dois em uma modalidade preferencial. Conforme o sistema TFT 50 se assenta, nenhuma chaminé de vedação de topo ou fundo pode precisar ser completamente vedada ou reter a pressão e pode, portanto, ser projetada com o objetivo primário de exclusão de resíduos e movimento de livre de danos confiável durante as operações. O sistema TFT 50 pode ser configurado com a mesma capacidade de curso. Uma série de furos no topo do tambor externo permite a transferência de fluido não obstruída fácil para dentro e para fora do sistema TFT 50. O topo do tambor externo de TFT pode ser configurado com um perfil de engate profile que realiza a interface com o engate posicionado abaixo da junta flexível de TFT 58.

[00040] A extremidade de fundo do sistema TFT 50 pode ser conectada a uma montagem de espaçador curto 64 que tem o mandril 52 no fundo para realizar a interface com o conector HP-LP 20. Esse espa- çador 64 pode servir para formar a distância a partir da extremidade do conector HP-LP 20.

[00041] O furo interno da montagem de TFT 50 pode ser no mínimo de 17,94 cm (7-1/16"). Em uma modalidade preferencial, esse furo pode ser aumentado para atingir o equilíbrio ideal entre um furo que é pequeno o suficiente para manter uma velocidade de escoamento de retorno boa e ter tamanho de furo suficiente para acomodar o movimento da montagem de furo de fundo e outras montagens no fundo do poço.

[00042] Um exemplo da sequência de montagem do TFT para operações de TTRD é conforme segue. O mandril 52 e o espaçador 64 são movidos até a rotatória. A montagem de TFT 50 é instalada no alojamento principal 60 no topo do mandril 52. Com o sistema TFT 50 ainda travado e fechado, o assentamento e travamento do alojamento principal 60 no inserto de dispersor 28. Destravar a ferramenta de desdobramento do ponto de engate de topo no alojamento principal de TFT 60 e prender e engatar a um perfil similar incorporado no mandril 52 no fundo. Desengatar o engate de TFT 56 por meio da linha que passa através do topo. Interromper o transporte/atração da extremida- de inferior do sistema TFT 50 para baixo e assentar no conector HP- LP 20. Engatar o conector HP-LP 20 ao mandril de TFT 52. Desengatar a ferramenta de desdobramento e recuperação. O sistema TFT 50 está agora em posição. Direcionar a montagem de furo de fundo e tubo de perfuração até a profundidade necessária. Instalar RCD 62 no ponto exigido e direcionar através da rotatória para engate no topo do alojamento principal de TFT 60. A sequência de remoção é o inverso da sequência de desdobramento.

[00043] Embora a invenção tenha sido descrita com referência a uma ou mais modalidades particulares, aqueles versados na técnica reconhecerão que muitas alterações podem ser feitas a mesma sem afastamento do espírito e escopo da descrição. Cada uma dessas modalidades e variações óbvias das mesmas é contemplada como abrangida pelo espírito e escopo da invenção reivindicada, que é apresentada nas seguintes reivindicações.

Claims

1. Sistema de riser que compreende: um pacote superficial submerso de furo de alta pressão de válvulas (16); uma junta corrediça de baixa pressão conectada à montagem de cruzamento (18); um anel de tensão (24) conectado à junta corrediça de baixa pressão; uma junta flexível (26); um dispersor (28) conectado à junta flexível (26); um inserto de alta pressão (30); e um tubo de escoamento de telescópio (32) em que o tubo de escoamento de telescópio (32) compreende adicionalmente uma junta flexível de baixa pressão de tubo de escoamento de telescópio; caracterizado pelo fato de que compreende ainda: uma chaminé submarina de furo de alta pressão (12); uma junta de riser de mar aberto de furo de alta pressão conectada à chaminé submarina de furo de alta pressão (12) e o pacote superficial submerso de furo de alta pressão de válvulas (16); uma montagem de cruzamento (18) com um conector de alta pressão e baixa pressão (20) conectado ao pacote superficial submerso de furo de alta pressão de válvulas (16); e em que o inserto de alta pressão (30) e o tubo de escoamento de telescópio (32) têm capacidade de serem rebaixados na junta corrediça de baixa pressão e de engatar no conector de alta pressão e baixa pressão (20).

2. Sistema de riser, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende um conduto telescópico (54).

3. Sistema de riser, de acordo com a reivindicação 1, ca- racterizado pelo fato de que compreende pelo menos um engate de tubo de escoamento de telescópio (32).

4. Sistema de riser, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um alojamento principal de tubo de escoamento de telescópio (60).

5. Sistema de riser, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um dispositivo de controle giratório (62).

6. Sistema de riser, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um mandril que tem capacidade de se interligar com o conector de alta pressão e baixa pressão (20).

7. Sistema de riser, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um cruzamento de mandril de alta pressão (38). e pelo menos uma junta de riser de inserto de alta pressão (30).

8. Sistema de riser, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o mandril compreende pelo menos uma vedação.

9. Sistema de riser, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o mandril compreende pelo menos uma vedação elastomérica.

10. Sistema de riser, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um engate (56).

11. Método de instalação de um sistema de riser, compreendendo as etapas de: (a) conectar uma junta de riser de mar aberto de alta pressão a uma chaminé submarina de furo de alta pressão (12); (b) conectar uma junta corrediça de baixa pressão à montagem de cruzamento (18); (c) conectar o conector de alta pressão e baixa pressão (20), em que o tubo de escoamento telescópico (32) compreende adicionalmente uma junta flexível de baixa pressão de tubo de escoamento de telescópio; caracterizado pelo fato de que compreende ainda: (d) conectar um pacote superficial submerso de furo de alta pressão de válvulas (16) a uma junta de riser de mar aberto de furo de alta pressão; (e) conectar o pacote superficial submerso de furo de alta pressão de válvulas (16) a uma montagem de cruzamento (18) com um conector de alta pressão e baixa pressão (20); (f) conectar um inserto de alta pressão (30) através da junta corrediça de baixa pressão e engatar o conector de alta pressão e baixa pressão (20).

12. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente a etapa de conectar um mandril ao inserto de alta pressão (30).