BR112014008347B1

BR112014008347B1 - ferramenta para acoplar liberavelmente uma primeira tubulação a uma segunda tubulação em um furo de poço e método

Info

Publication number: BR112014008347B1
Application number: BR112014008347-9A
Authority: BR
Inventors: Daniel Keith Moeller; Brock Watson
Original assignee: Halliburton Energy Services, Inc.
Priority date: 2011-10-07
Filing date: 2011-10-07
Publication date: 2020-07-21
Also published as: US20130087345A1; BR112014008347A2; EP2764203A4; WO2013052064A1; US8448712B2; CA2849880C; US20130087324A1; CA2849880A1; EP2764203B1; EP2764203A1; US8443905B2

Abstract

FERRAMENTA PARA ACOPLAR LIBERAVELMENTE UMA PRIMEIRA TUBULAÇÃO A UMA SEGUNDA TUBULAÇÃO EM UM FURO DE POÇO E MÉTODO Uma ferramenta para liberavelmente acoplar uma primeira tubulação a uma segunda tubulação em um furo de poço (12) tem um mandril tubular (302) configurado para acoplar-se a e ser carregado para dentro de o furo de poço (12) pela primeira tubulação. Um anel de pinças (304) está em um interior do mandril (302) e tem uma pluralidade de pinças (308, 310) para engatar a segunda tubulação. Um pistão de liberação (306) é carregado no interior do mandril (302) para mudar entre suportar o anel de pinças (304) tal que as pinças (308, 310) possam se liberar do perfil e permitir o anel de pinças (304) travar, tal que as pinças (308, 310) fiquem travadas no perfil (316).

Description

FERRAMENTA PARA ACOPLAR LIBERAVELMENTE UMA PRIMEIRA TUBULAÇÃO A UMA SEGUNDA TUBULAÇÃO EM UM FURO DE POÇO E MÉTODO

Técnica anterior

[001] A presente divulgação se relaciona com acoplar tubos em um furo de poço.

[002] Um revestimento de furo de poço expansível é um tipo de revestimento de furo de poço que é intencionado a ser deformado plasticamente, radialmente, enquanto em um furo de poço. Tais revestimentos são frequentemente instalados em um outro tubo ou contra a parede nua do furo de poço, deformando plasticamente, radialmente, o revestimento expansível em contato de agarramento e/ou selagem com o outro tubo ou a parede nua do furo de poço. Por exemplo, um revestimento expansível pode ser instalado próximo ao pé de uma camisa e se estender furo abaixo para dentro de um furo de poço, ou se pendurar a partir de outros revestimentos que se estendem furo abaixo para dentro do poço, para revestir uma porção adicional do furo de poço abaixo do revestimento ou camisa. Em um outro exemplo, um revestimento expansível pode ser instalado próximo a uma ruptura, vazamento ou porção de outra forma enfraquecida de um revestimento ou camisa como uma medida de reparo para reforçar e/ou selar o revestimento ou camisa.

[003] Os revestimentos de furo de poço incorporando revestimentos expansíveis são tipicamente montados em e carregados para dentro do furo de poço em uma ferramenta de instalação. Depois disso, a ferramenta de instalação é operada para expandir plasticamente, radialmente, o revestimento expansível. A ferramenta de instalação se acopla ao revestimento expansível via pinças que engatam um perfil no revestimento. Após a expansão, a ferramenta de instalação é liberada do revestimento liberando as pinças do perfil.

Sumário

[004] A presente divulgação se relaciona com sistemas de revestimento de furo de poço que incluem uma ferramenta para acoplar o perfil no revestimento a uma coluna de amarração que é corrida a partir de uma extremidade do revestimento até a superfície terrestre.

[005] A divulgação abrange uma ferramenta para acoplar liberavelmente uma primeira tubulação a uma segunda tubulação em um furo de poço. Um mandril tubular da ferramenta é configurado para acoplar-se a e ser carregado para dentro de o furo de poço pela primeira tubulação. Um anel de pinças é carregado em um interior do mandril. O anel de pinças tem pinças que se estendem a partir do interior do mandril até um exterior do mandril através de aberturas no mandril. O anel de pinças pode se transladar axialmente entre uma posição travada e uma posição liberada. Na posição travada as pinças são suportadas radialmente para fora pelo mandril para engatar a segunda tubulação acoplando dessa forma a primeira e segunda tubulações. Na posição liberada as pinças não estão suportadas e são permitidas se retrair radialmente para dentro para fora de contato com a segunda tubulação e para permitir a primeira tubulação se desacoplar da segunda tubulação. Um pistão de liberação é carregado no interior do mandril para se transladar axialmente entre uma posição de suporte suportando o anel de pinças na posição liberada e uma posição não suportada permitindo o anel de pinças transladar para a posição travada. O pistão de liberação é liberavelmente retido na posição sem suporte até que pressão hidráulica seja aplicada contra o pistão de liberação para mover o pistão de liberação para a posição de suporte.

[006] A divulgação abrange um método onde uma segunda tubulação em um furo de poço é engatada com pinças carregadas por um mandril tubular acoplado a uma primeira tubulação. O mandril e a primeira tubulação são movidos em relação às pinças para posicionar uma superfície do mandril radialmente sob as pinças e suportar as pinças travadas em engate com a segunda tubulação.

[007] A divulgação abrange um dispositivo para acoplar uma primeira tubulação a uma segunda tubulação em um furo de poço. O dispositivo tem um mandril tubular para acoplar com a primeira tubulação. Pinças são carregadas em dedos de molas que se estendem a partir de um interior do mandril tubular até um exterior do mandril tubular. As pinças, quando em uma primeira posição, são suportadas radialmente para fora por uma superfície voltada para fora do mandril. As pinças, quando em uma segunda posição, são permitidas a se retrair radialmente para dentro.

[008] Implementações particulares da matéria em questão descrita aqui podem ser implementadas para ter uma ou mais das seguintes potenciais vantagens. O perfil da pinça que é usado para instalar revestimentos usando um suporte de revestimento expansível pode ser utilizado em operações subsequentes após o suporte de revestimento ter sido liberado do suporte. Em adição a ancorar um conjunto de amarração, a ferramenta pode ser usada para pescar ou reposicionar o suporte de revestimento expansível antes de instalar o suporte de revestimento expansível. A ferramenta descrita aqui pode ser implementada em outras aplicações nas quais colocar o suporte em tensão ou girar o suporte é desejável. Adicionalmente, uma vez que o mecanismo de liberação é ativado por pressão, a possibilidade de colocar a ferramenta em um estado no qual ela é pré-liberada ou incapaz de ser instalada pode ser diminuída. Também, ser capaz de retravar dentro do perfil de pinça pode permitir economias de custos associadas com não ter que usinar um outro perfil para uma outra trava.

[009] Os detalhes de uma ou mais configurações estão registrados nos desenhos anexos e na descrição abaixo. Outras características, objetivos, e vantagens serão aparentes a partir da descrição e desenhos, e a partir das reivindicações.

Descrição dos desenhos

[0010] A figura 1 é uma vista de um sistema de revestimento exemplar residente em um furo de poço. Para conveniência de referência, "furo acima" é no sentido contra o topo da figura e "furo abaixo" é no sentido da parte de baixo da figura;

[0011] A figura 2 é uma vista parcial de seção transversal lateral de detalhe de um revestimento exemplar residente no furo de poço e ilustra um perfil no revestimento exemplar com o qual a ferramenta de instalação engata;

[0012] A figura 3 é uma vista parcial de seção transversal lateral de detalhe de uma ferramenta de acoplamento para acoplar uma coluna de amarração ao suporte de revestimento e o revestimento;

[0013] A figura 4A é uma vista parcial de seção transversal lateral de detalhe de uma ferramenta de acoplamento exemplar que é pressionada para cima para ativar o pistão de liberação; e

[0014] A figura 4B é uma vista parcial de seção transversal lateral de detalhe de uma ferramenta de acoplamento exemplar que foi instalada para ser liberada do perfil do suporte de revestimento.

[0015] Símbolos de referência iguais nos vários desenhos indicam elementos iguais.

Descrição detalhada

[0016] Referindo-se primeiro à figura 1, um sistema de revestimento de furo de poço exemplar 10 é mostrado residente no furo de poço 12. O sistema de revestimento exemplar 10 inclui um sistema de revestimento de furo de poço expansível tendo um suporte de revestimento expansível 14 e um subconjunto de revestimento 18 de outros componentes de revestimento pendentes a partir da extremidade do furo de poço do mesmo. A figura 1 mostra o suporte de revestimento expansível 14 tendo sido deformado plasticamente, radialmente, deformado por uma ferramenta de instalação 20 tal que seu diâmetro externo engate continuamente o diâmetro interno do revestimento 16. Na figura 1, a ferramenta de instalação 20 está representada como sendo operada para deformar o suporte de revestimento expansível 14.

[0017] O furo de poço 12 se estende substancialmente verticalmente a partir de uma superfície terrestre 22 para dentro da terra. Embora o furo de poço 12 esteja representado como sendo substancialmente vertical, em outros casos, todo o furo de poço ou porções do mesmo podem se desviar para serem inclinadas, curvadas, substancialmente horizontais ou de outra forma não verticais. Similarmente, embora o furo de poço 12 esteja representado como sendo um furo de poço simples, em outros casos o furo de poço pode ter uma configuração multilateral que tenha um ou mais furos de poços laterais se ramificando a partir dele. O furo de poço 12 provê acesso para injetar fluidos dentro ou extrair fluidos a partir de uma ou mais zonas subterrâneas de interesse, onde uma zona subterrânea de interesse pode corresponder a uma particular formação geológica, pode ser uma porção de uma formação geológica, ou pode incluir duas ou mais formações geológicas. O revestimento 16 se estende a partir de uma cabeça de poço 26 na superfície 22 e através de uma porção do furo de poço 12. Em certas instâncias, o revestimento 16 é cimentado e/ou de outra forma fixado às paredes do furo de poço 12. Em certos casos, o revestimento 16 é uma tubulação de parede sem aberturas.

[0018] O subconjunto de revestimento 18 pode incluir um ou mais comprimentos de revestimento tubular, incluindo tubulação de parede sem aberturas, tubulação fendida e/ou com aberturas, peneira de areia e/ou outro revestimento. Se o subconjunto de revestimento 18 incluir múltiplos comprimentos, os múltiplos comprimentos podem ser acoplados entre si extremidade com extremidade (roscadamente e/ou de outra forma) para definir o subconjunto de revestimento 18. O subconjunto de revestimento 18 também pode incluir outros componentes, tais como válvulas, selos, centralizadores, e/ou outros componentes. Em certos casos, a extremidade furo abaixo do subconjunto de revestimento 18 pode incluir provisões para ligar componentes adicionais (roscadamente e/ou de outra forma). A extremidade furo abaixo do suporte de revestimento expansível 14 inclui provisões para se acoplar ao subconjunto de revestimento 18 (roscadamente e/ou de outra forma).

[0019] O suporte de revestimento expansível 14 é mostrado engatando a extremidade furo abaixo do revestimento 16, tal que o suporte de revestimento expansível 14 e o subconjunto de revestimento 18 se estendam a partir da extremidade furo abaixo do revestimento 16 adicionalmente para dentro do furo de poço 12. Em outros casos, o suporte de revestimento expansível 14 e o subconjunto de revestimento 18 podem ser posicionados em qualquer lugar dentro do furo de poço 12 e/ou em outros furos de poços associados. Por exemplo, no contexto de um reparo de revestimento, o suporte de revestimento expansível 14 pode ser posicionado furo acima a partir de uma ruptura, vazamento, ou ponto de outra forma enfraquecido no revestimento 16. Em um outro exemplo, no contexto de uma configuração multilateral, o suporte de revestimento expansível 14 pode ser posicionado próximo a um ramal lateral com o suporte de revestimento se estendendo para dentro do ramal lateral. Exemplos ainda adicionais existem, e mais que um suporte de revestimento 14 e subconjunto de revestimento 18 podem ser providos no furo de poço 12.

[0020] Na figura 1, o suporte de revestimento expansível 14 inclui um ou mais selos 24 (três mostrados) circunscrevendo o diâmetro externo do suporte de revestimento expansível 14. Os selos 24 facilitam a selagem entre o suporte de revestimento expansível 14 e o revestimento 16 quando o diâmetro externo do suporte de revestimento expansível 14 engata o diâmetro interno do revestimento 16. Em certas instâncias, os selos 24 formam um selo à prova de gás entre o suporte de revestimento expansível 14 e o revestimento 16. Em outros casos, os selos 24 podem ser omitidos.

[0021] A ferramenta de instalação 20 é um componente de uma coluna de trabalho 36 que se estende da superfície 22 para dentro do furo de poço 12. Em adição à ferramenta de instalação 20, a coluna de trabalho 36 inclui tubulação (p.ex., tubulação unida, tubulação continua sem juntas (p.ex., tubulação espiralada) e/ou outros componentes. A ferramenta de instalação 20 carrega o suporte de revestimento expansível 14 e subconjunto de revestimento 18 para dentro do furo de poço 12, e opera para deformar plasticamente, radialmente, o suporte de revestimento expansível 14 para engate com o revestimento 16 acionando um cone de expansão através do interior do suporte de revestimento 14. O cone de expansão da ferramenta de instalação 20 tem diâmetro externo maior que o diâmetro interno não expandido do suporte de revestimento 14, e portanto, quando acionado através do interior do suporte de revestimento 14, expande diametralmente o suporte de revestimento 14. A ferramenta de instalação 20 inclui linguetas de travamento radialmente extensíveis e retraíveis 28 que acoplam a ferramenta de instalação 20 com um perfil 30 do suporte de revestimento expansível 14. A figura 1 mostra a ferramenta de instalação 20 com um perfil 30 do suporte de revestimento expansível 14. A figura 1 mostra a ferramenta de instalação 20 acoplada ao suporte de revestimento expansível 14, com as linguetas 28 estendidas radialmente em contato com um perfil 30 do suporte de revestimento expansível 14. Quando acopladas ao suporte de revestimento expansível 14, as linguetas 28 podem suportar o suporte de revestimento expansível 14, o subconjunto de revestimento 18 e quaisquer componentes adicionais associados com eles. Adicionalmente, as linguetas 28 reagem contra o perfil 30 do suporte de revestimento 14 ao acionar o cone de expansão através do suporte de revestimento 14. Após o suporte de revestimento 14 ser expandido para agarrar e selar com o revestimento 16, a ferramenta de instalação 20 pode ser desacoplada do suporte de revestimento expansível 14 permitindo as linguetas 28 se retraírem radialmente para fora de contato com o perfil 30. Depois disso, a coluna de trabalho 36 (incluindo a ferramenta de instalação 20) pode ser extraída do furo de poço 12.

[0022] Em certos casos, após a coluna de trabalho 36 ter sido extraída do furo de poço 12, é desejável acoplar, ou amarrar, o sistema de revestimento a um local furo acima, tal como a cabeça de poço na superfície, um outro sistema de revestimento e/ou um outro local. O sistema de revestimento pode ser acoplado ou amarrado a um local furo acima acoplando uma coluna de amarração, incluindo tubulação e/ou outros componentes, ao suporte de revestimento 14 e a um local furo acima tal que a coluna de amarração se expanda entre o suporte de revestimento 14 e o local furo acima.

[0023] Voltando agora para a figura 2, a figura 2 é uma vista de detalhes de um sistema de revestimento exemplar residente no furo de poço e ilustra um perfil ao qual a ferramenta de instalação engata. Como mostrado na figura 2, o suporte de revestimento 200 é selado contra a parede 205 do furo de poço (diâmetro interno de furo bruto ou revestimento). O interior do suporte de revestimento 200 define um receptáculo de furo polido 210 tendo uma superfície interna de rugosidade superficial controlada (p.ex., usinada e/ou retificada para ter uma rugosidade superficial especificada) para facilitar a selagem com um outro tubo. Uma luva de instalação 220 reside em uma extremidade furo abaixo do suporte de revestimento 200. Um perfil 225 (por exemplo, o perfil 30 do suporte de revestimento expansível 14) é definido na luva de instalação 220. De acordo com os conceitos descritos aqui, uma ferramenta de acoplamento de uma coluna de amarração pode engatar o mesmo perfil 225 e selar com o receptáculo de furo polido 210 amarrando o sistema de revestimento a um local furo acima.

[0024] A figura 3 é uma vista parcial de seção transversal lateral de uma ferramenta de acoplamento exemplar 300 mostrada no contexto de acoplar uma coluna de amarração a um suporte de revestimento 305 e o revestimento. Na figura 3, a ferramenta de acoplamento 300 é um componente da coluna de amarração e a ferramenta de acoplamento 300 é mostrada como engatando um suporte de revestimento 305 do sistema de revestimento. Como descrito anteriormente, o suporte de revestimento 305 é de um tipo expansível que é deformado plasticamente dentro da parede do furo de poço para agarrar e selar com a parede do furo de poço. A coluna de amarração (incluindo a ferramenta de acoplamento 300) se estende a partir do suporte de revestimento 305 até um furo acima de localização. A ferramenta de acoplamento 300 inclui um mandril 302 configurado para acoplar (roscadamente e/ou de outra forma) a e ser carregado para dentro de o furo de poço pelo restante da coluna de amarração. Adicionalmente, o mandril 302 é configurado para selar com o receptáculo de furo polido definido pelo suporte de revestimento 305. Como mostrado, a ferramenta 300 pode incluir múltiplos selos 330 posicionados em uma superfície externa do mandril 302 que são posicionados para selar com o furo interior de rugosidade superficial controlada do receptáculo de furo polido no suporte de revestimento expansível 305. O mandril 302, ele próprio, define um furo axial, central, interno.

[0025] A ferramenta 300 inclui adicionalmente um anel de pinças 304 no furo interno do mandril 302. O anel de pinças 304 é anular e inclui múltipls pinças, por exemplo, pinças 308, 310, cada uma em um dedo de mola flexível para dentro, radialmente, se estendendo a partir de uma porção anular no anel de pinças 304 e cada uma configurada para engatar com o perfil do suporte de revestimento 305. Cada dedo de mola carrega sua respectiva pinça com sua superfície externa em um diâmetro igual a um diâmetro interno do perfil do suporte de revestimento 305 quando o dedo de mola não está flexionado radialmente. As pinças se estendem a partir de dentro do furo interno do mandril 302 para o exterior do mandril através de múltiplas aberturas, por exemplo, aberturas 312, 314 no mandril 302.

[0026] O anel de pinças 304 é carregado para dentro do interior do mandril para se transladar axialmente entre uma posição travada e uma posição liberada. Na posição travada (furo abaixo em relação ao mandril 302), as pinças 308, 310 não estão suportadas e podem ser mover radialmente para dentro através das aberturas no mandril 302, para fora de engate com o perfil 316 e permitir a ferramenta de acoplamento 300 se desacoplar do suporte de revestimento 305. Quando o anel de pinças 304 está na posição travada, as pinças 308 descansam sobre uma superfície externa do mandril 302, e a superfície externa suporta o anel de pinças 304 radialmente para fora (isto é, tal que elas não possam se mover para dentro) em engate com o perfil 316. As pinças 308, 310 entestam um ressalto voltado para furo acima na superficie externa do mandril 302, tal que cargas axiais entre o suporte de revestimento 305 e o mandril 302 sejam transmitidas diretamente pelas pinças 308, 310. Quando o anel de pinças 304 está na posição liberada, as pinças 308 estão separadas da superfície externa do mandril 302 e são permitidas a se mover radialmente para dentro através das aberturas 312. Inicialmente, um pino de cisalhamento 336 (ou outro mecanismo) retém o anel de pinças 304 na posição liberada enquanto a ferramenta de acoplamento 300 é corrida para dentro do furo de poço 12 e para dentro do suporte de revestimento 305.

[0027] Em certos casos, as pinças 308, 310 engatam o perfil 316 de tal maneira que as pinças não deslizem em relação ao suporte de revestimento 305 quando cargas torcionais são aplicadas através das pinças. Por exemplo, a superfície externa das pinças 308, 310 pode ser chavetada ao perfil 316 (p.ex., com uma chaveta e configuração de rasgo de chaveta, as pinças 308, 310 dimensionadas para encaixar em correspondentes cavidades do perfil 302, e/ou em uma outra configuração. Consequentemente, com as pinças 308, 310 chavetadas a tanto o perfil 316 quanto o mandril 302, as pinças 308, 310 podem transmitir torque entre o mandril 302 e o suporte de revestimento 305. As cargas de torque entre o mandril 302 e o suporte de revestimento 305 são transmitidas diretamente através das pinças 308, 310.

[0028] Em certas instâncias, devido às cargas axiais e torque serem transmitidos diretamente através das pinças 308, 310 e não por qualquer outra porção do anel de pinças 304, a estrutura restante do anel de pinças 304 pode ser relativamente fina (radialmente) e não necessita ser dimensionada para carregar as cargas axiais ou torcionais. A simplicidade do anel de pinças 304 e do mecanismo pelo qual ele é suportado e não suportado (isto é, com poucas peças) também contribui para um anel de pinças 304 mais fino. Ter um anel de pinças 304 radialmente fino permite um grande furo através da ferramenta de acoplamento 300, o que por sua vez permite a passagem de ferramentas e outras colunas pelo interior da ferramenta de acoplamento 300.

[0029] A ferramenta 300 também inclui um pistão de liberação 306 que é carregado no interior do mandril 302 para transladar axialmente entre uma posição de suporte de anel de pinças e uma posição não suportada de anel de pinças. Na posição de suporte de anel de pinças (furo abaixo em relação ao mandril 302 como na figura 4A, e descansando sobre um ressalto interior do mandril 302), o pistão de liberação 306 suporta o anel de pinças 304 na posição liberada (isto é, tal que as pinças possam se liberar do perfil). Na posição não suportada (furo acima em relação ao mandril como na figura 3) , o pistão de liberação 306 não suporta o anel de pinças 304 e permite o anel de pinças 304 transladar para a posição travada (isto é, tal que as pinças fiquem travadas em engate com o perfil).

[0030] O pistão de liberação 306 define um volume em um anel tubular entre uma superfície externa do pistão e uma superfície interna do mandril 302. O pistão de liberação inclui múltiplos selos 332 limitando axialmente o volume. A ferramenta 300 inclui um orifício que comunica o volume do pistão com um anel tubular entre o diâmetro externo do mandril 302 e o diâmetro interno do suporte de revestimento 305. Assim, a pressão aplicada neste anel tubular pode deslocar o pistão de liberação 30 6 da posição não suportada (figura 3) furo abaixo até a posição de suporte (figura 4A) . Inicialmente o pistão de liberação 306 é retido liberavelmente na posição não suportada (figura 3) com um pino de cisalhamento 334 até que pressão seja aplicada ao volume do pistão para mover o pistão de liberação 306 para a posição de suporte.

[0031] O anel de pinças 304 inclui pinças furo acima 340, 342 configuradas para acoplar e reter o anel de pinças 304 no pistão de liberação 306 quando o pistão de liberação estiver na posição de suporte e o anel de pinças 304 estiver na posição liberada.

[0032] Em operação, com a ferramenta 300 acoplada na coluna de amarração, ela é abaixada a partir da superfície terrestre no sentido de furo abaixo do furo de poço e recebida no suporte de revestimento 305. Os selos 330 do mandril 302 selam com o interior do receptáculo de furo polido, e formam uma conexão à prova de liquido e/ou gás entre a coluna de amarração e o suporte de revestimento 305. As pinças 308 do anel de pinças 304 engatam o perfil 316 no interior do suporte de revestimento 305 e acoplam a coluna de amarração ao suporte de revestimento 305. O anel de pinças 304 fica retido em uma posição liberada pelo pino de cisalhamento 336, e o pistão de liberação 306 fica retido na posição não suportada pelo pino de cisalhamento 334.

[0033] Quando as pinças alcançam o perfil 316, a coluna de amarração pode ser girada para cisalhar o pino de cisalhamento 336. Alternativamente, o peso da coluna de amarração pode ser descarregado sobre o anel de pinças 304. Uma vez que o pino de cisalhamento 336 conectando o anel de pinças 304 ao mandril 302 é cisalhado, a coluna de amarração é levantada furo acima. À medida que a coluna de amarração é levantada furo acima, o anel de pinças 304 se desloca furo abaixo (em relação ao mandril 302) para a posição travada. O engate entre as pinças e o perfil do suporte de revestimento 305 retém as pinças à medida que elas sobem sobre a superfície externa do mandril 302 e são impedidas de se mover para dentro. Tensão é mantida na coluna de amarração para manter o acoplamento com o suporte de revestimento 305, por exemplo, usando um mecanismo de travamento, cunhas, e/ou outro mecanismo similar furo acima.

[0034] Com a extremidade furo abaixo da coluna de amarração engatada com o perfil 316 do suporte de revestimento 305 e com a extremidade furo acima engatada com o local furo acima, uma conexão à prova de fluido é formada entre a coluna de amarração e o suporte de revestimento 305. Os selos 330 impedem fluido de escoar através de um anel tubular entre o mandril 302 e o suporte de revestimento 305. Fluidos podem agora ser corridos através da coluna de amarração.

[0035] A liberação subsequentemente da coluna de amarração é descrita com referência às figs. 4A-C. Referindo-se primeiro à figura 4A, como descrito anteriormente, a ferramenta 300 inclui um orifício que comunica o volume do pistão com um anel tubular entre o diâmetro externo do mandril 302 e o diâmetro interno do suporte de revestimento 305. Para desengatar o anel de pinças 304 do perfil 316, um diferencial de pressão é criado entre um exterior do pistão de liberação 306 e um interior da coluna de amarração para fazer o pistão de liberação 306 se transladar axialmente da posição sem suporte, furo abaixo até a posição de suporte.

[0036] À medida que o pistão de liberação 306 se translada furo abaixo, os perfis de pinça furo acima 340, 342 engatam o pistão de liberação 30 6 e o pistão de liberação 30 6 vem descansar sobre um ressalto interno 405 do mandril 302. Assim, com o pistão de liberação 306 agora na posição de suporte, o anel de pinças 304 é suportado axialmente em relação ao mandril 302, porque os perfis de pinça furo acima 340, 342 engataram o pistão de liberação 306, e também porque o pistão de liberação 305 está entestando e é carregado pelo ressalto 405.

[0037] A figura 4B é uma vista de uma ferramenta de acoplamento exemplar 300 que foi instalada para ser liberada a partir do perfil do suporte de revestimento 305. Após os perfis de pinça furo acima 340, 342 terem engatado o pistão de liberação 306, a coluna de amarração é deslocada furo abaixo. Isto desloca o mandril 302 furo abaixo em relação ao anel de pinças 304 e o anel de pinças 304 para a posição liberada. As pinças se alinham com as aberturas no mandril 302 e ficam não suportadas, e estão livres para saltar radialmente para dentro.

[0038] Depois disso, a ferramenta exemplar 300 pode ser puxada para fora do furo de poço. À medida que a coluna de amarração é extraída furo acima do furo de poço, os perfis de pinça furo acima 340, 342, engatam um ressalto quadrado no pistão de liberação 306 e suportam o anel de pinças 304 na posição liberada (com as pinças livres para saltar para dentro para fora de engate com o perfil). O pistão de liberação 306 se encosta contra o mandril 302 e suporta o anel de pinças 304 à medida que as pinças são puxadas livres do perfil. Depois disso, a coluna de amarração é extraída furo acima e pode ser extraída do furo de poço.

[0039] Notavelmente, embora a ferramenta de acoplamento 300 tenha sido descrita aqui em conexão com uma coluna de amarração, a ferramenta 300 pode ser implementada em outros contextos. Por exemplo, a ferramenta de acoplamento 300 pode ser usada na extremidade de coluna de trabalho como um dispositivo de pesca, por exemplo, para agarrar o perfil 316 do sistema de revestimento e levantar o revestimento e o suporte de revestimento para a superfície terrestre. Em um outro exemplo, a ferramenta de acoplamento 300 pode ser usada para acoplar dois outros tubos (outros que uma coluna de amarração e sistema de revestimento) em um furo de poço. Também, de nota, a ferramenta de acoplamento 300 é descrita aqui como engatando um perfil existente no poço, e portanto, não existe a necessidade de prover um perfil separado.

[0040] Várias implementações foram descritas. Contudo, ficará entendido que várias modificações podem ser feitas. Consequentemente, outras implementações estão dentro do escopo das reivindicações seguintes.

Claims

Ferramenta para acoplar liberavelmente uma primeira tubulação a uma segunda tubulação em um furo de poço, a ferramenta compreendendo:
- - um mandril tubular (302) configurado para se acoplar a e ser carregado dentro do furo de poço (12) pela primeira tubulação;
- - um anel de pinças (304) compreendendo uma pluralidade de pinças (308, 310) o anel de pinças (304) carregado para se transladar axialmente entre:
- - uma posição travada onde as pinças (308, 310) são suportadas radialmente para fora pelo mandril (302) para engatar a segunda tubulação acoplando dessa forma a primeira e segunda tubulações, e
- - uma posição liberada onde as pinças (308, 310) não são suportadas e são permitidas a se retrair radialmente para dentro fora de engate com a segunda tubulação e permitir que a primeira tubulação se desacople da segunda tubulação; e
- - um pistão de liberação (306) carregado no interior do mandril (302) para se transladar axialmente entre uma posição de suporte suportando o anel de pinças (304) na posição liberada e uma posição não suportada permitindo que o anel de pinças (304) transladar para a posição travada, o pistão de liberação (306) retido liberavelmente na posição não suportada até que pressão hidráulica seja aplicada contra o pistão de liberação (306) para mover o pistão de liberação para a posição de suporte, caracterizada pelo fato de as pinças (308, 310) estenderem a partir do interior do mandril (302) até um exterior do mandril (302).
Ferramenta, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de a segunda tubulação compreender um suporte de revestimento expansível (14) e as pinças (308, 310) engatarem um perfil da segunda tubulação usado por uma ferramenta expansora para deformar plasticamente o suporte de revestimento (14) radialmente para um estado expandido onde o suporte de revestimento (14) engata uma parede do furo de poço (12) .
Ferramenta, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de a primeira tubulação ser uma coluna de amarração, ou o suporte de revestimento expansível (14) estar no estado expandido.
Ferramenta, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de as pinças (308, 310) serem configuradas para engatar um perfil na segunda tubulação, e sendo que o anel de pinças (304) é configurado como um anel anular tendo uma pluralidade de dedos de mola flexíveis para dentro, cada dedo de mola carregando uma da pluralidade de pinças em um diâmetro igual a um diâmetro interno do perfil da segunda tubulação quando o dedo de mola não está flexionado radialmente.
Ferramenta, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de compreender adicionalmente uma pluralidade de selos (330) posicionada em uma superfície externa do mandril (302) e adaptados para selar com uma superfície interna da segunda tubulação.
Ferramenta, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de o anel de pinças (304) incluir uma segunda pluralidade de pinças que engatam e agarram o pistão de liberação (306) para reter o anel de pinças (304) na posição liberada.
Ferramenta, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de uma superfície externa do mandril (302) ser configurada para suportar as pinças (308, 310) radialmente para fora quando o anel de pinças (304) estiver na posição travada.
Ferramenta, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de uma superfície externa das pinças (308, 310) ser enchavetada a um interior da segunda tubulação com uma chaveta e rasgo de chaveta e uma superfície interna das pinças (308, 310) ser enchavetada ao exterior do mandril (302) com uma chaveta e rasgo de chaveta.
Método, compreendendo:
- - engatar uma segunda tubulação em um furo de poço (12) com pinças (308, 310) carregadas por um mandril tubular (302) acoplado a uma primeira tubulação; e
- - mover o mandril (302) e a primeira tubulação em relação às pinças (308, 310) para posicionar uma superfície do mandril (302) radialmente sob as pinças (308, 310) e suportar as pinças travadas em engate com a segunda tubulação,
  caracterizado pelo fato de as pinças (308, 310) se estenderem a partir de um interior do mandril (302) até uma parte externa do mandril (302).
Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de engatar a segunda tubulação compreender engatar um perfil do suporte de revestimento expansível (14) com as pinças (308, 310), o perfil sendo o perfil usado por uma ferramenta expansora para deformar plasticamente o suporte de revestimento (14) radialmente para um estado expandido onde o suporte de revestimento (14) engata uma parede do furo de poço (12) .
Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de engatar um perfil de um revestimento expansível (14) compreender engatar um perfil de um revestimento expansível (14) em um estado expandido.
Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente:
- - onde mover o mandril (302) e a primeira tubulação compreende mover o mandril (302) e a primeira tubulação furo acima; e o método compreendendo adicionalmente:
- - mover o mandril (302) e a primeira tubulação furo abaixo para mover a superfície do mandril (302) para fora de por baixo das pinças (308, 310) e permitir as pinças (308, 310) se liberarem de engate com a segunda tubulação; e
- - extrair o mandril (302) e primeira tubulação do furo de poço (12) .
Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente, antes de extrair o mandril (302) e a primeira tubulação do furo de poço, suportar a pinça para se mover em relação ao mandril (302).
Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de suportar a pinça para movimento relativo ao mandril (302) compreender deslocar um pistão de liberação (306), em resposta a pressão hidráulica aplicada ao pistão de liberação (306), para acoplar a e suportar um anel de pinças (304) carregando a pinça para se mover em relação ao mandril (302) e impedir a pinça de travar em engate com a segunda tubulação.
Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente selar contra fluxo de fluido entre o mandril (302) e a segunda tubulação.