BR112014024683B1 - conector de local de poço, e, método para conectar componentes de local de poço - Google Patents

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Abstract

CONECTOR DE LOCAL DE POÇO, E, MÉTODO PARA CONECTAR COMPONENTES DE LOCAL DE POÇO. É provido um conector de local de poço, para conectar componentes de um local de poço. O local de poço tem um poço estendendo-se para dentro de uma formação da subsuperfície. O conector de local de poço inclui um corpo de conector e uma vedação flutuável. O corpo de conector tem uma extremidade adaptada para acoplar a um primeiro dos componentes, um receptáculo ao longo de uma sua superfície interna e uma cavidade adaptada para receber um segundo dos componentes. O membro de vedação flutuável inclui um anel de vedação, tendo um furo através dele para vedavelmente receber o segundo dos componentes. O membro de vedação é deslizavelmente móvel dentro o receptáculo do corpo conector, transversalmente a um eixo geométrico do corpo conector, por meio do que o segundo dos componentes é alinhável ao primeiro dos componentes para conexão entre eles.

Description

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO
[0001] A presente descrição refere-se genericamente a conectores usados em operações de local de poço. Mais especificamente, a presente descrição refere-se a conectores de local de poço, tais como conectores de cabeça de poço e/ou conectores submarinos, para conectar componentes de local de poço.
[0002] Várias operações de campo de óleo podem ser realizadas para localizar e reunir fluidos de furo abaixo valiosos. As plataformas de óleo são posicionadas nos locais de poço e as ferramentas de furo abaixo, tais como ferramentas de perfuração, são posicionadas dentro da terra para alcançar reservatórios de subsuperfície. Uma vez as ferramentas de furo abaixo formem um furo de poço (ou furo de sondagem) para alcançar um desejado reservatório, revestimentos podem ser cimentados em posição dentro do furo de poço e o furo de poço completado para iniciar a produção de fluidos do reservatório. Tubulares (ou colunas tubulares) podem ser providos para passar fluidos de subsuperfície para a superfície.
[0003] Uma cabeça de poço pode ser provida nos arredores de um topo do furo de poço para suportar revestimentos e/ou tubulares dentro do furo de poço. Um conector de cabeça de poço pode ser provido para conectar a cabeça de poço a componentes da superfície, tais como um controlador preventivo de erupções (BOP) e/ou árvore de Natal. Em alguns poços, uma cabeça de poço tubular é localizada no leito do mar. Durante operações de perfuração, um tubo de elevação estende-se de um navio na superfície até a cabeça de poço. Um conector de cabeça de poço conecta a extremidade inferior do tubo de elevação até a cabeça de poço. Um conector de cabeça de poço pode também ser usado para conectar uma árvore de produção submarina à cabeça de poço.
[0004] Conectores podem ser usados em aplicações submarinas. Conectores submarinos são usados para unir dispositivos submarinos de uma pilha submarina. Se gás do leito do mar migrar para um conector submarino, sob as condições corretas, o gás pode formar hidratos que são sólidos de gases hidrocarbonados e água, dentro do conector. Os hidratos podem acumular-se no conector e interferir com a operação do mecanismo de trancamento do conector. Para evitar ou controlar acúmulo de hidrato dentro do conector, uma vedação de hidrato pode ser usada para evitar ou controlar a migração de gás para dentro do conector. Alguns exemplos de conectores são providos nos Patentes/Pedidos Nos. 4.557.580 8.016.042; 7.614.453; 4.902.044; 2010/0006298; 4606555; 4606555 e 5332043.
SUMÁRIO DA INVENÇÃO
[0005] Em pelo menos um aspecto, as técnicas aqui podem relacionar-se com um conector de local de poço para conectar componentes de um local de poço. O local de poço tem um furo de poço estendendo-se para dentro de uma formação de subsuperfície. O conector de local de poço inclui um corpo de conector e uma vedação flutuável. O corpo de conector tem uma extremidade de superfície, e uma cavidade adaptada para receber um segundo dos componentes. O membro de vedação flutuável inclui um anel de vedação tendo um furo atravessante para vedavelmente receber o segundo dos componentes. O membro de vedação é deslizavelmente móvel dentro do receptáculo do corpo conector transversalmente a um eixo geométrico do corpo conector, por meio do que o segundo dos componentes é alinhável com o primeiro dos componentes para conexão entre eles.
[0006] O membro de vedação flutuável inclui uma borda estendendo- se do anel de vedação. A borda tem uma face de anel de vedação vedantemente engatável com o segundo dos componentes. O membro de vedação flutuável tem superfícies de anel de vedação de topo e de fundo suportadas pelas paredes de topo e de fundo do receptáculo. O membro de vedação compreende um de um material elastomérico, um material metálico e suas combinações. O conector de local de poço pode também incluir pelo menos um elemento de vedação. O um elemento de vedação é posicionável em uma cavidade do membro de vedação.
[0007] Também pode incluir um pistão axialmente móvel dentro do corpo conector. O pistão tem um perfil de pistão ao longo de uma sua superfície interna. O receptáculo estende-se para dentro de uma superfície interna do pistão. O conector de local de poço pode também incluir uma pluralidade de garras indicadoras posicionáveis em torno do corpo conector, adjacentes ao pistão e radialmente móveis em torno dele. As garras indicadoras têm um perfil de garra indicadora ao longo de uma sua superfície externa correspondendo ao perfil de pistão do pistão e a pluralidade de garras indicadoras tem um perfil de agarramento ao longo de uma sua superfície interna seletivamente engatável com o segundo dos componentes, por meio do que as garras indicadoras são seletivamente trancáveis em torno do segundo dos componentes.
[0008] O corpo conector pode também incluir uma cobertura operativamente conectável ao primeiro componente e um sub tendo um furo atravessante para receber o segundo dos componentes. A cobertura tem um local de cobertura sobre ela engatável com o perfil de garra indicadora das garras indicadoras. O corpo conector pode também incluir um anel de corpo operativamente acoplado entre a cobertura e o sub. As garras indicadoras podem ter um perfil de corpos seletivamente engatável com o corpo conector. O corpo conector define uma cavidade de garra indicadora para receber a pluralidade de garras indicadoras. As garras indicadoras são móveis a uma distância de um receptáculo da cobertura e definem um vão entre elas. O corpo conector tem uma superfície interna definindo uma cavidade para deslizavelmente receber o pistão. O pistão inclui um anel de suporte em uma sua superfície interna, o anel de suporte definindo uma parte do perfil de pistão para suportar as garras indicadoras sobre ela na posição retraída. O pistão inclui um anel de trancamento em uma superfície interna. O anel de trancamento define uma parte do perfil de pistão para suportar as garras indicadoras na posição engatada.
[0009] O pistão inclui um pistão primário, engatável com as garras indicadoras e um pistão secundário, suportando o pistão primário. O pistão secundário é deslizavelmente móvel no corpo conector quando o pistão primário excede uma força máxima. O pistão separa uma cavidade no corpo conector em uma primeira câmara de volume variável e uma segunda câmara de volume variável. A primeira câmara de volume variável e a segunda câmara de volume variável são operativamente conectáveis a uma fonte de fluido para seletivamente desviar fluido ali, por meio do que o pistão é móvel no corpo entre uma posição curso acima e uma posição curso abaixo. Os componentes compreendem pelo menos dois de um tubular, um revestimento, um tubo ascendente, uma cabeça de poço, um controlador preventivo de erupções, uma bomba marinha de baixa elevação, um tubular e suas combinações.
[00010] Em outro aspecto, a descrição refere-se a um método de conectar componentes de um local de poço. O local de poço tem um furo de poço estendendo-se para dentro de uma formação de subsuperfície. O método envolve prover o conector de local de poço, operativamente conectando a extremidade do corpo conector ao primeiro dos componentes, receber o segundo dos componentes na cavidade do corpo conector e alinhar o segundo dos componentes ao primeiro componente para conexão entre eles deslizavelmente movendo o membro de vedação no corpo conector transversalmente a um seu eixo geométrico. O método pode também envolver vedantemente engatar o membro de vedação com o segundo dos componentes.
[00011] O método pode também envolver seletivamente trancar as garras indicadoras nos arredores do segundo dos componentes, seletivamente engatando o perfil de garra indicadora das garras indicadoras com o perfil de pistão do pistão e o perfil de agarramento das garras indicadoras com o segundo dos componentes. Seletivamente trancar pode envolver mover o pistão bombeando seletivamente fluido dentro das primeira e segunda câmaras variáveis, apoiar a pluralidade de garras indicadoras em um anel de garra indicadora do pistão, articuladamente mover a pluralidade de garras indicadoras movendo axialmente o pistão no corpo conector, engatar o perfil de pistão do pistão com o perfil de garra indicadora das garras indicadoras, pressionar as garras indicadoras contra o segundo dos componentes engatando um anel de trancamento do pistão com as garras indicadoras, retrair as garras indicadoras alinhado o perfil de pistão do pistão com o perfil de garra indicadora das garras indicadoras, estender as garras indicadoras desalinhando o perfil de pistão do pistão com o perfil de garra indicadora das garras indicadoras, seletivamente engatar uma parte de corpo das garras indicadoras com o corpo conector e/ou operativamente conectar pelo menos dois de um tubular, um revestimento, um tubo ascendente, uma cabeça de poço, um controlador preventivo de erupções, uma bomba marinha de baixa elevação, um tubular e suas combinações.
[00012] Finalmente, em outro aspecto, a descrição refere-se a um conector submarino para formar uma conexão entre um primeiro dispositivo submarino e um segundo dispositivo submarino. O conector inclui um corpo conector tendo uma extremidade adaptada para acoplar ao primeiro dispositivo submarino e uma cavidade adaptada para receber um membro de conexão do segundo dispositivo submarino. O conector também inclui um membro de vedação disposto na cavidade para prover o conector submarino com uma vedação de hidrato, quando o membro de conexão estende-se através do membro de vedação. O membro de vedação está sendo flutuável em uma direção transversal a um eixo geométrico longitudinal do corpo conector a fim de permitir com segurança uma faixa predeterminada de desalinhamentos angulares entre o corpo conector e o membro de conexão.
[00013] A descrição geral precedente e a seguinte descrição detalhada são exemplares da invenção e são destinadas a prover uma visão geral ou esquema para entender a natureza e caráter da invenção como reivindicada. Os desenhos acompanhantes são incluídos para prover um outro entendimento da invenção e são incorporados no e constituem uma parte deste relatório. Os desenhos ilustram várias formas de realização da invenção e, juntos com a descrição, servem para explicar os princípios e operação da invenção.
BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS
[00014] De modo que os detalhes e vantagens acima citados possam ser entendidos em detalhes, uma descrição mais particular, brevemente resumida acima, pode ser tida por referência a suas formas de realização, que são ilustradas nos desenhos anexos. Deve ser citado, entretanto, que os desenhos anexos ilustram somente formas de realização típicas e não são, portanto, para serem considerados limitantes de seu escopo. As figuras não são necessariamente em escala e certos detalhes e certas vistas das figuras podem ser mostradas exageradas em escala ou esquematicamente no interesse da clareza e concisão.
[00015] As Figuras 1A e 1B são vistas esquemáticas de um local de poço fora da costa, tendo um conector de local de poço conectando vários componentes.
[00016] As Figuras 2A e 2B são vistas em seção transversal do conector de local de poço da Figura 1A, tomadas ao longo da linha 2 - 2 e mostradas em posições destravada e travada, respectivamente.
[00017] A Figura 3 é uma vista detalhada de uma parte do conector de local de poço das Figuras 2A e 2B em uma posição montada.
[00018] A Figura 4 é uma vista explodida do conector de local de poço da Figura 2A.
[00019] A Figura 5 é um fluxograma representando um método de conectar componentes submarinos.
[00020] As Figuras 6A - 6C são vistas em seção transversal do conector de local de poço da Figura 1A, tomadas ao longo da linha 6 - 6 em um estado destravado, um estado destravado e desalinhado e um estado travado, respectivamente.
[00021] A Figura 7 é um fluxograma representando outro método de conectar componentes submarinos.
DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO
[00022] Na seguinte descrição detalhada, numerosos detalhes específicos podem ser expostos, a fim de prover um entendimento completo das formas de realização da descrição. Entretanto, será óbvio para uma pessoa hábil na técnica quando uma formas de realização da descrição podem ser praticadas sem alguns ou todos estes detalhes específicos. Em outros exemplos, detalhes ou processos bem conhecidos podem não ser descritos em detalhe, de modo a não desnecessariamente obscurecer o assunto. Além disso, numerais de referência iguais ou idênticos podem ser usados para identificar elementos comuns ou similares.
[00023] Os conectores de cabeça de poço podem ter um recinto que desliza sobre a cabeça de poço. Em um tipo, o conector de cabeça de poço pode ter uma pluralidade de grampos. Os grampos podem incluir sulcos em seus lados internos. Um anel de came pode mover os grampos para dentro para contato de engata com os sulcos formados no exterior da cabeça de poço. Uma pluralidade de pistões podem ser espaçados entre si circunferencialmente em torno do corpo de cabeça de poço, para mover um anel de came axialmente entre uma posição travada e destravada. Alternativamente, um pistão anular pode ser usado para mover o anel de pistão. Em razão da grande seção transversal do anel de came e do número de pistões, os conectores submarinos podem ser grandes, pesados e de manufatura dispendiosa.
[00024] Certos conectores submarinos podem empregar segmentos de garra que são radialmente acionados por um pistão que se move axialmente. Para montagem da conexão, o pistão anular pode ser acima dos grampos de trancamento, de modo que um rebaixo no pistão é situado para permitir que os grampos se retraiam quando a conexão é realizada. Quando o pistão anular é acionado, o pistão pode dar apoio próximo das extremidades superior e inferior dos grampos de trancamento, que são segmentos arqueados aninhados dentro do pistão anular.
[00025] A descrição refere-se a um conector de local de poço, tal como conectores com um suporte superior estacionário para os segmentos de travamento, que são girados para posição de travamento com o movimento do pistão acionador, de modo que um perfil de corpo inferior pode ser usado. O conector de local de poço pode ter detalhes, tais como um suporte de garra indicadora superior fixo com garras indicadoras configuradas para serem instaladas ou removidas sem interferência. O pistão anular é disposto abaixo do suporte fixo e é acionado axialmente para girar as garras indicadoras em torno de um perfil superior no topo do conector de local de poço. Um vão inicial entre a garra indicadora e o suporte fixo permite a rotação. A altura do pistão pode ser mais curta e, com o topo de pistão moldado no formato do suporte fixo, pode também contribuir para a redução da altura e peso associado do conector de local de poço. Um sistema hidráulico aciona o pistão. O conector de local de poço pode ser um conector fundado em terra ou submarino para conectar vários componentes de local de poço, tais como um tubular, um revestimento, um tubo ascendente, uma cabeça de poço, um controlador preventivo de erupções, uma bomba de tubo ascendente marinha de baixa pressão (LMRP) etc.
[00026] O assunto procura prover um projeto que é compacto, leve e de construção econômica. O projeto provê um suporte superior fixo para trancar os grampos ou garras indicadoras dentro do recinto separado do pistão. Na posição acima do pistão, uma folga no suporte fixo, combinada com a configuração do pistão, permite que as garras indicadoras sejam mantidas retraídas em sua extremidade inferior para unidade. O movimento descendente axial do pistão gira a extremidade inferior das garras indicadoras para engatar no padrão de união do tubular de poço, enquanto movendo o topo das garras indicadoras para o suporte estacionário para prender o tubo ascendente marinho ou cabeça de poço ao tubular de poço.
[00027] A altura total do projeto pode ser reduzida, visto que nenhuma parte do pistão pode necessitar ser acima das garras indicadoras pra montagem da conexão, quando a conexão é totalmente montada e movida sobre a cabeça de poço ou um tubo ascendente na posição destravada. O pivô de garras indicadoras nos arredores do perfil superior na unidade e espaço é provido adjacente ao suporte fixo, para acomodar tal rotação de garra indicadora sem ligação. O projeto pode ser configurado para tornar a instalação e remoção das garras indicadoras mais simples e para remover interferência quando os dedos de garra indicadora se abrem. Estes e outros aspectos da presente descrição serão mais prontamente evidentes para aqueles hábeis na técnica por uma recapitulação da descrição da forma realização preferida e dos desenhos associados, enquanto reconhecendo que o inteiro escopo da invenção é para ser encontrado nas reivindicações anexas.
[00028] As Figuras 1A e 1B representam um local de poço fora da costa 100,com várias configurações de conexão. Operações de local de poço 100 tem um sistema submarino 102 e um sistema de superfície 104. O local de poço é descrito como sendo uma operação submarina, porém pode ser qualquer ambiente de local de poço (p. ex., fundado em terra ou água). O sistema submarino 102 inclui uma cabeça de poço 106 estendendo-se de um furo de poço 112 em um leito de mar 114, e uma unidade de conexão de local de poço 108 acima dele.
[00029] A Figura 1A mostra uma unidade de conexão 108, que inclui um par de BOPs 111, um mandril 107 e um par de conectores de local de poço 110a,b. Um par superior de conectores de local de poço 110a,b é representado como conectando um par superior de BOPs 111 com o mandril 107. O mandril 107 conecta o conector de local de poço superior 110a,b a um par inferior de BOPs 111. O par inferior dos conectores de local de poço 110a,b é representado como conectando ao BOP inferior 111 à cabeça de poço 106.
[00030] A Figura 1B mostra outra unidade de conexão 108’, que inclui uma LMRP 105, um mandril 107, uma chaminé inferior 109 e um par de conectores de local de poço 110a,b. Um par superior de conectores de local de poço 110a é representado como conectando a LMRP 105 com o mandril 107. Um par inferior dos conectores de local de poço 110b é representado como conectando a chaminé inferior 109 da cabeça de poço 106. Um controlador submarino 120 é provido para operar, monitorar e/ou controlar o local o(s) conector(es) de local de poço 110a,b, a LMRP 105, a chaminé inferior 109 e/ou outras partes do local de poço 100.
[00031] Embora as Figuras 1A e 1B mostrem configurações específicas, uma variedade de componentes de local de poço (ou dispositivos) pode ser operativamente conectada, tais como um ou mais tubulares, revestimentos, tubos de subida, bocas de poço, controlador preventivo de erupções, bomba de subida marinha de baixa pressão, suas combinações e similares. Um ou mais conectores de local de poço podem conectar um ou mais pares de componentes. Um ou mais do mesmo ou diferente componente e/ou conectores podem ser usados.
[00032] O sistema de superfície 104 inclui uma equipamento 124, uma plataforma 126 (ou navio), um tubo ascendente (ou tubular) 128 e um controlador de superfície 122. O tubo ascendente 128 estende-se da plataforma 126 para as unidades de conexão 108, 108’ para passar fluido através dele. Parte do (ou todo o) tubo ascendente 128 e/ou cabeça de poço 106 podem passar através da unidade de conexão 108, 108’ e prover comunicação de fluido entre eles.
[00033] O controlador de superfície 122 é provido para operar, monitorar e/ou controlar o equipamento 124, plataforma 126 e/ou outras partes do local de poço 100. Como mostrado, o controlador de superfície 122 está em um local da superfície e o controlador submarinho 120 está em um local submarinho (p. ex., na plataforma 126, um navio (não mostrado) ou fora do local). Entretanto, observamos que o um ou mais controladores 120/122 podem ser localizados em vários locais para controlar a superfície 104 e/ou os sistemas submarinos 102. Os links de comunicação 130 podem ser providos para comunicação com várias partes do local de poço 100, tais como os controladores 120/122.
[00034] As Figuras 2A - 4 mostra várias vistas do conector de local de poço 110b da Figura 1A. O conector de local de poço 110b como mostrado é um controlador submarinho conectando dois componentes submarinhos, isto é, um BOP 111 e uma cabeça de poço 106. As Figuras 2A e 2B representam vistas em seção transversal vertical do conector de local de poço 110b em uma posição aberta e uma trancada, respectivamente. A Figura 3 mostra uma vista detalhada de uma parte do conector de local de poço 110b sendo montada, com o componente superior apoiado sobre as garras indicadoras para montagem rápida. A Figura 4 mostra uma vista explodida do conector de local de poço 110b.
[00035] O conector de local de poço 110b inclui um corpo conector 232, um pistão (ou pistão ou luva anular) 234 e garras indicadoras de agarramento (ou grampos ou dedos de travamento) 236. O corpo conector 232 inclui uma cobertura 238, um anel de corpo 240 e um sub 242. O BOP 111 é preso com parafusos 252 e vedado com a vedação 214 (p. ex., um metal, elastomérico ou outra vedação) na cobertura de conector 238. A cobertura 238 é presa ao anel de corpo 240 empregando-se parafusos 254. O anel de corpo 240 é preso ao sub inferior 242 usando-se parafusos 256. Um eixo geométrico X estende-se longitudinalmente através do conector de local de poço 110b.
[00036] O BOP 111 tem um furo 246 em comunicação fluida com o furo 248 na cobertura 238. Uma passagem de fluido 244 estende-se através do conector de local de poço 110b e fica em comunicação com o furo 246 do BOP 111, o furo 248 da cobertura 238 e um furo 250 da cabeça de poço 106, para passagem do fluido através dele.
[00037] O pistão 234 é posicionado em uma cavidade 265 do corpo conector 232. A Figura 2A mostra o pistão 234 cursado para cima com as garras indicadoras 236 em uma posição retraída. A Figura 2B mostra o pistão 234 cursado para baixo para pender o conector de local de poço 110b à cabeça de poço 106. No exemplo da Figura 2A, o conector de local de poço 110b é abaixado sobre um tubular do poço 106 com o pistão 234 em uma posição elevada e as garras indicadoras 236 em uma posição retraída (ou desengatada) para receber a cabeça de poço 106. Uma vez em posição próximo da cabeça de poço 106, o conector de local de poço 110b pode ser ativado para mover-se para a posição trancada da Figura 2B com o pistão 234 abaixado para engatar as garras indicadoras 236 com a cabeça de poço 106.
[00038] O sub inferior 242 tem uma extremidade inferior aberta 258, que aceita um tubular de furo de poço, tal como cabeça de poço 106. A cabeça de poço 106 tem um perfil de cabeça de poço (ou roscas ou detalhes de agarramento) 260 próximo a sua extremidade superior 262. As garras indicadoras de agarramento 236 são uma formação de segmentos circunferenciais tendo um perfil de corpo (ou roscas ou detalhes de agarramento) 266a próximo de uma sua extremidade superior e um perfil de agarramento (ou roscas ou detalhes de agarramento) 266b nos arredores de uma sua extremidade inferior. O perfil de corpo 266a é suspenso para montagem no anel de corpo 240 no perfil (ou local) de cobertura 264 sobre a cobertura 238, como mostrado nas Figuras 2B e 3. O perfil de corpo 266a é recebível no perfil de cobertura 264 próximo da cobertura 238.
[00039] Como mostrado na Fig. 3, o perfil de cobertura 264 é um local de suporte para as garras indicadoras 236 durante a unidade. Os vãos 268 ocorrem acima do perfil de cobertura 264, para permitir que as garras indicadoras 236 girem radialmente para dentro para liberar o anel de agarramento 270 que é preferivelmente integralmente formado no pistão 234. Na unidade, um rebaixo 272 ficará em alinhamento com o anel de suporte 270 do pistão 234, como mostrado na Fig. 2A.
[00040] Um anel de trancamento 275 é também integralmente formado sobre o pistão 234 para suportar as garras indicadoras 236. O anel de suporte 270 e o anel de trancamento 275 definem um perfil de pistão ao longo de uma superfície interna do pistão. Quando isso ocorre, o vão 268, mostrado na Fig. 3, trancará, colocando as garras indicadoras 236 em total alinhamento com o pistão anular circundante 234. Entretanto, para evitar interferência na unidade, pode adicionalmente haver um vão visto na Fig. 2A entre uma superfície de suporte 276, que é fixa e uma parte do anel de corpo 240. O corpo conector 232 define um receptáculo 279 nele próximo da cobertura 238 e anel de corpo 240, para receber as garras indicadoras 236, e superfície 278 próxima do topo 280 das garras indicadoras 236, que finalmente ficarão em contato quando o pistão 234 for acionado.
[00041] O pistão 234 forma uma câmara de volume variável 282a ao longo de uma superfície interna do corpo conector 232 na cavidade 265 entre o anel de corpo (ou conector) 240 e sub 242. A câmara de volume variável 282a pode ser acessada através da passagem 284a para suprir pressão hidráulica de uma fonte de fluido 283 para reter o pistão 234 da Fig. 2A na posição superior. A Fig. 2B ilustra uma câmara de volume variável oposta 282b, que é acessada através da passagem 284b para aplicar pressão hidráulica para mover o pistão 234 para a posição da Fig. 2B.
[00042] Movimento descendente do pistão 234 gira as garras indicadoras 236 próximo do perfil de cobertura 264 para trancar o vão entre as superfícies 276 e 278, que, por sua vez, empurra os perfis 264 e 266a entre si enquanto o anel de agarramento 270 desloca-se anel de superfície (ou rampa) abaixo 286 das garras indicadoras 236, até uma superfície do anel de agarramento 270 alinhar-se com o anel de superfície 286 da garra indicadora 236 para empurrar a extremidade inferior 290 das garras indicadoras 236 para dentro para bloquear os perfis 264 e 266a entre si, como mostrado na Fig. 2B. Uma gaxeta metálica energizada por pressão 273 pode ser provida em torno da cabeça de poço 106 e da cobertura 238 para vedar a interface entre a cabeça de poço 108 e a cobertura 238 e, desse modo, evitar vazamento de fluidos pela passagem 244. Outros membros de vedação e/ou vedações podem ser providos nos arredores do conector de local de poço como descrito aqui.
[00043] Uma extremidade superior 292 do pistão 234 conforma-se com o formato de um suporte fixo 294, que se estende radialmente do anel de corpo 240. O pistão 234 não necessita estender-se acima das garras indicadoras 236, o que pode reduzir a altura do componente e pode economizar peso e espaço, enquanto adicionalmente permitindo retroajustagem com outros projetos empregando uma concepção de trancamento similar. O suporte fixo 294 é em um sentido de estrutura cantiléver e sendo contatada com a cobertura 238 dá-lhe algum suporte adicional quando a superfície 278 da garra indicadora 236 pressiona na superfície de suporte 276 do suporte fixo 294.
[00044] Aqueles hábeis na técnica observarão que o pistão 234 pode ser um único pistão anular ou uma pluralidade de pistões menores, cada um atuando sobre uma garra indicadora distinta 236. Um pistão de apoio adicional 277 é mostrado. Este pistão adicional pode ser ativado quando necessário, por exemplo, para mover-se com o pistão 234 quando pressão adicional é aplicada no conector de local de poço.
[00045] O uso do suporte fixo e o formato de conformação do pistão 234 podem permitir um pistão mais curto que fica em alinhamento axial geral com as garras indicadoras 236 para montagem da conexão como na Fig. 2A e para a posição de operação trancada, como na Fig. 2B. Isto pode reduzir o tamanho do conector de local de poço 110b e pode torná-lo de produção mais leve e mais barata. O local do perfil de agarramento (ou local de suporte) 266b e contato acima daquele local podem permitir que as extremidades inferiores de garra indicadora 290 oscila para fora para montagem sem interferência.
[00046] Na remoção, as garras indicadoras 236 novamente podem retrair-se, de modo que elas podem ser facilmente puxadas com a cobertura 238, como ilustrado na Fig. 3, para instalação, bem como para remoção. O vão inicial 268 entre as extremidades superiores 278 das garras indicadoras 236 e a superfície de suporte 276, juntamente com o posicionamento do perfil de agarramento 266b, podem procurar permitir rápida unidade das garras indicadoras 236 e sua remoção sem problemas de interferência. O conector de local de poço 110b pode ser abaixado no furo de poço sobre o BOP 111 e posicionado por um tubo ascendente 128 ao local submarino para montagem, como mostrado nas Figuras 1A e 3. O conector de local de poço 110b pode ser pré-montado sobre o BOP 111 (e/ou tubo ascendente 128) para fixação à cabeça de poço (ou tubular ) 106 como mostrado pelas Figuras 1A e 2A.
[00047] A Figura 5 mostra um fluxograma de um método 500 de conectar componentes de local de poço. O método envolve prover 595 um conector de local de poço. O conector de local de poço inclui um corpo conector tendo uma extremidade adaptada para acoplar a um primeiro dos componentes e uma cavidade para receber um segundo dos componentes, um pistão axialmente móvel no corpo conector (o pistão tendo um perfil de pistão ao longo de uma sua superfície interna), e uma pluralidade de garras indicadoras posicionáveis em torno do corpo adjacente ao pistão e radialmente móvel em torno dele. As garras indicadoras são posicionáveis em torno do corpo conector adjacente ao pistão e radialmente móveis em torno dele, têm um perfil de garra indicadora ao longo de uma sua superfície externa correspondendo ao perfil de pistão do pistão e um perfil de agarramento ao longo de uma sua superfície interna, seletivamente engatável com o segundo dos componentes. O método também envolve 596 operativamente conectando a extremidade do corpo conector a um primeiro dos componentes, 597 recebendo um segundo dos componentes na cavidade do corpo conector, e 598 seletivamente trancando a pluralidade de garras indicadoras sobre o segundo dos componentes, seletivamente engatando o perfil de garra indicadora das garras indicadoras com o perfil de pistão do pistão e o perfil de agarramento das garras indicadoras no segundo dos componentes.
[00048] O pistão pode separar uma cavidade no corpo conector em primeira e segunda câmaras de volume variável e seletivamente trancar pode envolver mover o pistão seletivamente bombeando fluido para dentro das primeira e segunda câmaras variáveis. Trancar seletivamente pode envolver suportar a pluralidade de garras indicadoras em um anel de garras indicadoras do pistão, articuladamente mover a pluralidade de garras indicadoras movendo axialmente o pistão no corpo conector, engatar um perfil de pistão do pistão com um perfil de garra indicadora da garra indicadora, pressionar a pluralidade de garras indicadoras contra o segundo dos componentes engatando um anel de trancamento do pistão com a pluralidade de garras indicadoras, retrair a pluralidade de garras indicadoras alinhando o perfil de pistão do pistão com o perfil de garra indicadora da pluralidade de garras indicadoras, estendendo a pluralidade de garras indicadoras desalinhando o perfil de pistão do pistão com o perfil de garra indicadora da pluralidade de garras indicadoras e/ou operativamente conectando pelo menos dois de um tubular, um revestimento, um tubo ascendente, uma cabeça de poço, um controlador preventivo de erupções, uma bomba de tubo ascendente marinha de baixa pressão, e suas combinações. O método pode também envolver seletivamente engatar uma parte de corpo da pluralidade de garras indicadoras com o corpo conector.
[00049] O conector de local de poço pode também incluir o membro de vedação flutuável, incluindo o anel flexível tendo o furo atravessante para seletivamente receber o segundo dos componentes (o membro de vedação deslizavelmente móvel no corpo conector transversalmente a um seu eixo geométrico). O método pode também envolver alinhar o segundo dos componentes ao primeiro dos componentes para conexão entre eles deslizavelmente movendo o membro de vedação no corpo conector transversalmente a um seu eixo geométrico. As etapas podem ser realizadas em qualquer ordem e repetidas como desejado.
[00050] Em outro aspecto, a descrição refere-se a um conector submarino para formar uma conexão entre um primeiro dispositivo submarino e um segundo dispositivo submarino. O conector submarino compreende um corpo conector tendo uma extremidade adaptada para acoplar ao primeiro dispositivo submarino e uma cavidade adaptada para receber um membro de conexão do segundo dispositivo submarino. Um membro de vedação é disposto na cavidade para prover o conector submarino com uma vedação de hidrato, quando o membro de conexão se estende através do membro de vedação. O membro de vedação é flutuável em uma direção transversal a um eixo geométrico longitudinal do corpo conector a fim de permitir com segurança uma faixa predeterminada de desalinhamentos angulares entre o corpo conector e o membro de conexão.
[00051] Um conector submarino para formar uma conexão entre um primeiro dispositivo submarino e um segundo dispositivo submarino inclui um corpo conector tendo uma extremidade adaptada para acoplar ao primeiro dispositivo submarino e uma cavidade adaptada para receber um membro de conexão do segundo dispositivo submarino. Um membro de vedação é disposto na cavidade para prover o conector submarino com uma vedação de hidrato quando o membro de conexão se estende através do membro de vedação. O membro de vedação é flutuável em uma direção transversal a um eixo geométrico longitudinal do corpo conector, a fim de com segurança permitir uma predeterminada faixa de desalinhamentos angulares entre o corpo conector e o membro de conexão. O conector submarino pode ser um conector de local de poço submarino ou fundado em terra, para conectar vários componentes de local de poço, tais como um tubular, um revestimento, um tubo ascendente, uma cabeça de poço, um controlador preventivo de erupções, uma bomba marinha de tubo ascendente de baixa pressão etc.
[00052] As Figuras 6A - 6C mostram várias vistas de outro conector de local de poço (ou submarino) 110a. O conector de local de poço 110a como mostrado é um conector submarino conectando dois componentes submarinos, isto é, o BOP 111 e o mandril 107 da Figura 1B. As figuras 6A - 6C representam vistas em seção transversal vertical do conector de local de poço 110a em uma posição aberta, uma desalinhada aberta e uma trancada, respectivamente. Detalhes do conector 110b das Figuras 2A-5 podem ser usados com o conector 110a e vice-versa.
[00053] O conector submarino 110a tem um corpo conector 602 tendo um eixo geométrico longitudinal (ou axial) 604. O corpo conector 602 tem um fundo de conector (ou sub) 606 e uma cabeça conectora (ou cobertura) 608. Uma cavidade 615 é definida no fundo de conector 606 e a cabeça conectora 608 se estende parcialmente para dentro da cavidade 615. Um furo 612,definido na cabeça conectora 608 se estende de uma extremidade de topo 614 da cabeça conectora 608 até a cavidade 615.
[00054] Um flange de conexão 616 de um primeiro dispositivo submarino (p. ex., BOP 111) é preso na cabeça conectora 608 e no mandril de conexão 107 de um segundo dispositivo submarino (p. ex., outro BOP 111) e é parcialmente recebido na cavidade 615. Para formar uma conexão entre o primeiro dispositivo submarino e o segundo dispositivo submarino, o mandril de conexão 107 pode ser travado no corpo conector 602 usando-se um mecanismo de travamento adequado, um exemplo do qual será descrito abaixo.
[00055] O conector submarino 110a tem um estado destravado, como mostrado, por exemplo, nas Figs. 6A e 6B, onde o mandril de conexão 107 não é travado no corpo conector 602. O conector submarino 110a também tem um estado travado, como mostrado na Fig. 6C, onde o mandril de conexão 107 é travado no corpo conector. No estado travado, o primeiro dispositivo submarino e o segundo dispositivo submarino são unidos entre si pelo conector submarino 110a. No estado destravado, o primeiro dispositivo submarino e o segundo dispositivo submarino não são unidos entre si pelo conector submarino 110a.
[00056] Quando o conector submarino 110a está no estado travado, como mostrado na Fig. 6C, o eixo geométrico longitudinal 619 do mandril de conexão 107 é alinhado com o eixo geométrico longitudinal 604 do corpo conector 602. Também um furo 621 do mandril de conexão 107 é alinhado com um furo 612 da cabeça de conector 608, o que permitiria a passagem das ferramentas e fluidos através do conector submarino 110a. Uma gaxeta 642 (p. ex., uma gaxeta metálica energizada por pressão) pode ser provida em torno do mandril de conexão 107 e a cabeça de conector 608 para vedar a interface entre o mandril de conexão 107 e a cabeça de conector 608 e, desse modo, evitar vazamento de fluidos pelos furos alinhados 612, 621 para dentro da cavidade 615, como mostrado na Figura 6C.
[00057] Enquanto o conector submarino 110a está transicionando entre o estado travado e o estado destravado, o mandril de conexão 107 ou o corpo de conector 602 podem assumir várias posições inclinadas, o que levaria a desalinhamento angular entre os eixos geométricos longitudinais 604, 619 do corpo conector 602 e mandril de conexão 107, respectivamente. O desalinhamento angular entre os eixos geométricos longitudinais 604,619 pode também ser expresso simplesmente como desalinhamento angular entre o corpo conector 602 e o mandril de conexão 107. A Fig. 6B mostra um exemplo do desalinhamento angular entre o mandril de conexão 107 e o corpo conector 602. A cavidade 615 é de diâmetro maior do que o mandril de conexão 107, para permitir este desalinhamento angular entre o corpo conector 602 e o mandril de conexão 107.
[00058] Retornando à Fig. 6A, um pistão anular (ou luva) 620 é disposto na cavidade 615 e é móvel pelo diferencial de pressão de fluido em uma direção genericamente paralela ao eixo geométrico longitudinal 604. A cabeça de conector 608 tem uma superfície de travamento (ou perfil ou local de cobertura) 622 disposto radialmente sobre o furo 612. Uma pluralidade de grampos de travamento radiais (ou garras indicadoras ou dedos) 624 é disposta entre o pistão 620 e a superfície de travamento 622. Cada um dos grampos de travamento 624 tem uma face (ou perfil de garra indicadora) 630 que se opõe a um perfil de pistão do pistão 620, e uma face (ou perfil de cobertura) 628 que se opõe à superfície de travamento de cabeça de conector 622. A face 626 inclui um perfil de cunha (parte de uma garra indicadora) 630 que é projetado para engatar em um perfil de cunha de união (ou pistão) sobre o pistão 620.
[00059] A face 628 inclui detalhes de agarramento 632, tais como dentes. Os detalhes de agarramento 632 de uma parte superior (ou perfil de corpo da face 628 são projetados para engatar na superfície de travamento de cabeça de conector 622. Os detalhes de agarramento 632 de uma parte inferior (ou perfil de agarramento) da face 628 são projetados para engatar em uma superfície de travamento 634 sobre o mandril de conexão 107. Cada uma das superfícies de travamento 622, 634 tem detalhes de agarramento para encaixe de travamento com os detalhes de agarramento 632 da face 628 dos grampos de travamento 624.
[00060] Retornando para as Figuras 6A e 6B, o pistão 620 separa a cavidade 615 em câmaras de volume variável 621a,b ao longo de uma superfície interna do corpo conector 602. As câmaras 621a,b são definidas dentro da cavidade 615, entre a fundo de conector 606 e o pistão 620. As câmaras 621a,b podem ser acessadas através de uma passagem 625a,b pra suprir pressão hidráulica de uma fonte de fluido 627 para reter o pistão 620 da Fig. 6A na posição superior ou da Fig. 6C na posição inferior.
[00061] O conector submarino 110a pode também ser transicionado para o estado travado aplicando-se pressão de fluido em uma área superior 636 do pistão 620, de modo que o pistão 620 mova-se para baixo e incline os grampos de travamento 624 para dentro e para encaixe com ambas superfícies de travamento 622, 634 (Fig. 6C mostra os grampos de travamento 624 totalmente encaixados com as superfícies de travamento 622, 634). O conector submarino 110a é destravado aplicando-se pressão de fluido a uma área inferior 638 do pistão 620, de modo que o pistão 620 mova-se para cima e incline os grampos de travamento 624 para fora e para longe das superfícies de travamento 632, 634.
[00062] Dentro da cavidade 615 há um pistão anular auxiliar (ou luva) 640. O diferencial de pressão através do pistão 640 pode ser usado para propender mais o pistão de travamento 620 para cima, em uma direção genericamente paralela ao eixo geométrico longitudinal 604 do corpo conector 602, se necessário. Embora o conector submarino 110a esteja transicionando para o estado destravado, um ou outro ou ambos do mandril de conexão 107 como o corpo de conector 602 podem inclinar-se e deslocar-se de modo que o corpo conector 602 e o mandril de conexão 107 tornem-se angularmente desalinhados. Isto é mostrado, por exemplo, na Fig. 6B.
[00063] Retornando para a Fig. 6A, um membro de vedação flutuável (ou gaxeta) 642 é disposto em um receptáculo de retenção anular 644 do pistão 620. O membro de vedação 642 pode ser um membro metálico ou elastomérico, que provê uma vedação em uma interface entre o conector submarino 110a e o mandril de conexão 107. A vedação provida pelo membro de vedação 642 não é necessária conter pressão. O membro de vedação 642 pode prover uma vedação de hidrato, que evita que os hidratos se acumulem e solidifiquem dentro da cavidade 615, particularmente em torno das superfícies da cavidade 615, que são ou podem ser expostas à água do mar, tais como superfície dos grampos de travamento 624 e/ou pistão 620.
[00064] O membro de vedação 642 pode trabalhar como uma válvula de uma direção, que evita migração de gás para dentro da cavidade 615, enquanto o conector submarino 110a está em uso. O membro de vedação 642 pode também ser usado para conter fluido, tal como glicol, injetado dentro da cavidade 615 para dissolver possível acúmulo de hidrato dentro da cavidade 615. O membro de vedação 642 tem um anel de vedação 646, que tem uma borda 641 definindo uma abertura 643. Quando o mandril de conexão 107 é recebido na abertura 643, a borda 641 circunscreve e engata em uma área de vedação 649 do mandril conectante 107. A área de vedação 649 pode ser abaixo da superfície de travamento de mandril 634. O diâmetro externo do mandril de conexão 107 na superfície de travamento 634 pode ser menor do que o diâmetro externo do mandril de conexão 107 na área de vedação 649, de modo que a borda 641 não engata na superfície de travamento 634. As Figs. 6A e 6B mostram o membro de vedação 642 engatando no mandril de conexão 107 em várias posições da área de vedação 649.
[00065] Retornando para a Fig. 6A, as paredes superior e inferior 645, 647 da receptáculo de retenção 644 impedem o membro de vedação 642 de flutuar, isto é, moverem-se livremente, em uma direção que é transversal ao eixo geométrico longitudinal do corpo conector 604. O membro de vedação flutuante 642 pode ser usado para evitar avaria ao conector submarino 110a ou mandril de conexão 107, quando houver desalinhamento angular entre o corpo conector 602 e o mandril de conexão 107 e o mandril de conexão 107 estende-se através da abertura 643. Este desalinhamento angular pode acontecer quando transicionando o conector submarino 110a do estado travado para o estado destravado.
[00066] Como mostrado nas Figuras 1A e 1B, a unidade de conexão 108’ é conectada a um equipamento na superfície. O equipamento pode ser até 5 graus fora do local verticalmente da chaminé submarina, o que pode induzir desalinhamento entre o corpo conector 602 e o mandril de conexão 107 s e o conector submarino 110a for usado para conexão na chaminé submarina. Severo desalinhamento pode ocorrer, por exemplo, em conexões submarinas da LMRP porque a LMRP pode inicialmente articular para fora da estrutura de chaminé antes do desalojamento. O pivô pode ser até 40 polegadas (101,6 cm) acima ou abaixo do topo do mandril de conexão 107.
[00067] A capacidade flutuante do membro de vedação 642 pode com segurança permitir desalinhamento mesmo severo. Como um exemplo, a Fig. 6B mostra o membro de vedação 642 flutuado para o lado direito do conector submarino 110a, a fim de acomodar uma inclinação para cima do corpo conector 602 em relação ao mandril de conexão 107. A extensão de deslocamento permissível do membro de vedação 642 em uma direção transversal ao eixo geométrico longitudinal 619 pode determinar a faixa de desalinhamentos angulares que pode ser seguramente permitida pela capacidade flutuante do membro de vedação 642. A extensão de deslocamento permissível do membro de vedação 642 pode ser selecionada com fundo em uma faixa típica de desalinhamentos angulares esperada entre o corpo conector 602 e o mandril de conexão 107.
[00068] Em uma forma de realização, o receptáculo de recepção 644 é formado no pistão 620, que faria o membro de vedação 642 mover-se com o pistão 620 quando o pistão 620 responde ao diferencial de pressão de fluido. É possível localizar o receptáculo de retenção 644 em outro lugar, tal como na parede do fundo de conector 606 ou em outra estrutura disposta dentro da cavidade 615, contanto que o membro de vedação 642, localizado no receptáculo de retenção 644, seja capaz de prover uma vedação na interface entre o conector submarino 110a e o mandril de conexão 107.
[00069] Como explicado acima, o membro de vedação 642 tem um movimento flutuante em uma direção transversal ao eixo geométrico longitudinal do corpo conector 604. O membro de vedação 642 também experimenta movimento em outras direções, devido a ser retido no receptáculo 644. Por exemplo, o membro de vedação 642 pode mover-se em uma direção genericamente paralela ao eixo geométrico longitudinal de corpo conector 604, quando o pistão 620, em que o receptáculo 644 é formado, move-se. O membro de vedação 642 pode também experimentar movimentos de inclinação e deslocamento devido à inclinação e deslocamento do corpo conector 602, p. ex., quando transicionando entre os estados travado e destravado do conector submarino 110a.
[00070] O anel de vedação 646 tem uma face de anel de vedação de fundo 648 e uma face de anel de vedação lateral 650. A face de anel de vedação lateral 650 é localizada na borda 641. A face do anel de vedação de fundo 648 faceia a parede de fundo 647 do receptáculo de retenção 644. A face de anel de vedação lateral 650 faceia o centro do corpo conector 602 e é disposta para engatar e vedar contra o mandril de conexão 107, quando o mandril de conexão 107 é recebido na abertura 643 definida pela borda 641.
[00071] Em uma forma de realização, as faces de anel de vedação 648, 650 contêm elementos de vedação 652, 654, respectivamente, tais como vedações elastoméricas. Em outra forma de realização, uma ou ambas das faces de anel de vedação 648, 650 podem não conter elementos de vedação e podem ser superfícies de vedação, tais como superfícies de vedação elastomérica ou metálica. Os elementos de vedação adicionais 656, tais como vedações elastoméricas, podem ser providos entre a fundo de conector 605 e o pistão 620. Os elementos de vedação 656 podem ser contidos no fundo de conector 606, de modo que provejam a necessária vedação, independentemente da posição do pistão 620 dentro da cavidade 615. Os elementos de vedação adicionais 656 podem ser elementos de vedação- pressão.
[00072] A Fig. 7 mostra um fluxograma de outro método 700 de conectar componentes de local de poço. O método envolve prover 795 um conector de local de poço. O conector de local de poço inclui um corpo conector e um membro de vedação flutuável. O corpo conector tem uma extremidade operativamente conectável a um primeiro dos componentes, um receptáculo ao longo de uma sua superfície interna e uma cavidade adaptada para receber um segundo dos componentes. O membro de vedação flutuável inclui um anel flexível tendo um furo atravessante para vedantemente receber o segundo dos componentes. O membro de vedação flutuável inclui um anel flexível, tendo um furo atravessante para vedantemente receber o segundo dos componentes. O membro de vedação é deslizavelmente móvel no receptáculo do corpo conector, transversalmente a um eixo geométrico do corpo conector. O método envolve adicionalmente 796 - operativamente conectar a extremidade do corpo conector ao primeiro dos componentes, 797 - receber o segundo dos componentes na cavidade do corpo conector, e 798 alinhar o segundo dos componentes ao primeiro dos componentes para conexão entre eles movendo deslizavelmente o membro de vedação no corpo conector transversalmente a um seu eixo geométrico.
[00073] Detalhes do método da Figura 5 podem também ser incluídos. O método pode ser realizado em qualquer ordem e repetido como desejado.
[00074] Embora o assunto tenha sido descrito com respeito a um número limitado de formas de realização, aqueles hábeis na técnica, tendo o benefício desta descrição, observará que outras formas de realização podem ser imaginadas que não se desviam do escopo do assunto, como aqui descrito. Por conseguinte, o escopo da invenção deve ser limitado somente pelas reivindicações anexas.
[00075] Será observado por aqueles hábeis na técnica que as técnicas descritas aqui podem ser implementadas para aplicações automatizadas/autônomas, via software configurado com algoritmos para realizar as funções desejadas. Estes aspectos podem ser implementados programando-se um ou mais computadores de finalidade geral adequados, tendo apropriado hardware. A programação pode ser realizada através do uso de um ou mais dispositivos de armazenagem de programa legíveis pelo(s) processador(es) e codificando um ou mais programas de instruções executáveis pelo computador para realizar as operações aqui descritas. O dispositivo de armazenagem de programa pode tomar a forma de, p. ex., um ou mais discos flexíveis; um CD ROM ou outro disco óptico; um chip de memória de somente leitura (ROM); e outras formas da espécie bem conhecida na técnica ou subsequentemente desenvolvidas. O programa de instruções pode ser “código objeto” isto é, em forma binária que é executável mais ou menos diretamente pelo computador; em “código fonte” que requer compilação ou interpretação antes da execução; ou em alguma forma intermediária, tal como código parcialmente compilado. As formas precisas do dispositivo de armazenagem de programa e da codificação de instruções são insignificantes aqui. Os aspectos da invenção podem também ser configurados para realizar as funções descritas (via apropriado hardware/software) unicamente no local e/ou remotamente controladas via uma rede de comunicação estendida (p. ex., sem fio, internet, satélite etc.).
[00076] A descrição acima é ilustrativa da forma de realização preferida e muitas modificações podem ser feitas por aqueles hábeis na técnica, sem desvio da invenção, cujo escopo é para ser determinado pelo escopo literal e equivalente das reivindicações que seguem.
[00077] Embora as formas de realização sejam descritas com referência a várias implementações e explorações, deve ser entendido que estas formas de realização são ilustrativas e que o escopo do assunto inventivo não é limitado a elas. Muitas variações, modificações, adições e melhorias são possíveis. Por exemplo, um ou mais conectores de local de poço e/ou componentes podem ser conectados. Os conectores de local de poço são mostrados em uma orientação específica, porém uma ou mais poderia serinvertido pra acoplar entre um ou mais componentes, como desejado.
[00078] Diversos exemplos podem ser providos para componentes, operações ou estruturas descritas aqui como um único exemplo. Em geral, as estruturas e funcionalidade apresentados como componentes separados nas configurações exemplares podem ser implementados como uma estrutura ou componente combinado. Similarmente, as estruturas e funcionalidade apresentadas como um único componente podem ser implementados como componentes separados. Estas e outras variações, modificações, adições e melhorias podem situar-se dentro do escopo do assunto inventivo.

Claims (23)

1. Conector de local de poço (110a, 110b) para conectar componentes (111, 107) de um local de poço (100), o local de poço tendo um furo de poço (112) estendendo-se para dentro de uma formação de subsuperfície (114), o conector de local de poço, caracterizado pelo fato de que compreende: um corpo conector (602) tendo um eixo geométrico (604), uma extremidade adaptada para acoplar-se em um primeiro dos componentes (107), e uma cavidade (615) adaptada para receber um segundo dos componentes (111); um pistão (620) axialmente móvel no corpo conector, o pistão tendo um receptáculo anular (644) ao longo de uma sua superfície interna; e um membro de vedação flutuável (642), compreendendo um anel de vedação (646) tendo um furo atravessante para vedantemente receber o segundo dos componentes (111), o membro de vedação deslizavelmente móvel dentro do receptáculo do pistão (644) transversalmente em relação ao eixo geométrico do corpo conector, por meio do que o segundo dos componentes é alinhável com o primeiro dos componentes para conexão entre eles e é recebível dentro da superfície interna do pistão; em que o pistão é configurado para prover um vão radial entre a superfície interna do pistão e o segundo dos componentes, quando o segundo dos componentes é recebido dentro da cavidade do corpo conector; e em que o vão radial se estende axialmente a partir de uma extremidade do pistão para o membro de vedação flutuável.
2. Conector de local de poço (110a, 110b) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o membro de vedação flutuável (642) compreende uma borda (641) estendendo-se do anel de vedação (646) e uma superfície afunilada estendendo-se da borda e afunilando para longe do eixo; em que a borda tem uma face de anel de vedação vedantemente engatável com o segundo dos componentes; e em que o vão radial estende-se entre a superfície afunilada do anel de vedação e o segundo dos componentes quando a borda veda em torno do segundo dos componentes.
3. Conector de local de poço (110a, 110b) de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente: uma pluralidade de garras indicadoras (624) recebidas ao longo da superfície interna do pistão axialmente espaçadas do receptáculo anular (644) e adaptadas para engatar no segundo dos componentes; em que o membro de vedação (642) tem superfícies de anel de vedação de topo e de fundo com extensão radial suportadas por paredes de topo e de fundo com extensão radial do receptáculo; e em que a borda estende-se axialmente em oposição à parede de fundo do receptáculo e além da parede de topo do receptáculo, para a pluralidade de garras indicadoras.
4. Conector de local de poço (110a, 110b) de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o membro de vedação (642) tem superfícies de anel de vedação de topo e de fundo com extensão radial suportadas por paredes de topo e de fundo com extensão radial do receptáculo (644); e em que a borda estende-se radialmente além da parede de topo do receptáculo.
5. Conector de local de poço (110a, 110b) de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que a parede de fundo do receptáculo estende-se radialmente para dentro além da parede de topo do receptáculo; e em que o vão radial é disposto entre a parede de fundo do receptáculo e o segundo dos componentes quando o segundo dos componentes é recebido no conector de local de poço.
6. Conector de local de poço (110a, 110b) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de compreender adicionalmente um elemento de vedação posicionável em uma cavidade do membro de vedação (642).
7. Conector de local de poço (110a, 110b) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma parte da cavidade é maior em diâmetro do que o segundo dos componentes para permitir desalinhamentos angular entre o corpo conector (602) e o segundo dos componentes.
8. Conector de local de poço (110a, 110b) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o receptáculo (644) estende-se em torno da superfície interna do pistão.
9. Conector de local de poço (110a, 110b) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente uma pluralidade de garras indicadoras (624) posicionáveis em torno do corpo conector (602) adjacente ao pistão e radialmente móveis em torno dele, a pluralidade de garras indicadoras tendo um perfil de garra indicadora (630) ao longo de uma sua superfície externa, correspondendo a um perfil de pistão ao longo da superfície externa do pistão, e a pluralidade de garras indicadoras tendo um perfil de agarramento ao longo de uma sua superfície interna seletivamente engatável com o segundo dos componentes, por meio do que a pluralidade de garras indicadoras é seletivamente fechável em torno do segundo dos componentes.
10. Conector de local de poço (110a, 110b) de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o corpo de conector compreende uma cobertura (608) operativamente conectável com o primeiro dos componentes e um sub tendo um furo atravessante para receber o segundo dos componentes.
11. Conector de local de poço (110a, 110b) de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a cobertura (608) tem um local de cobertura sobre ela engatável com o perfil de garra indicadora (630) da pluralidade de garras indicadoras.
12. Conector de local de poço (110a, 110b) de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o corpo conector (602) compreende adicionalmente um anel de corpo (240) operativamente acoplado entre a cobertura e o sub.
13. Conector de local de poço (110a, 110b) de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de garras indicadoras (624) tem um perfil de corpo (628) seletivamente engatável com o corpo conector (602); e em que o corpo conector define uma cavidade de garra indicadora para receber a pluralidade de garras indicadoras (624).
14. Conector de local de poço (110a, 110b) de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de garras indicadoras (624) é axialmente disposta entre o receptáculo do pistão (644) e a extremidade do corpo conector (602) dentro da cavidade de garra indicadora.
15. Conector de local de poço (110a, 110b) de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de garras indicadoras (624) é disposta em uma distância móvel de um receptáculo (279) do corpo conector (602) e define um vão entre eles.
16. Conector de local de poço (110a, 110b) de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o pistão tem um anel de suporte sobre sua superfície interna, o anel de suporte definindo uma parte do perfil de pistão para suportar a pluralidade de garras indicadoras (624) sobre ele na posição retraída.
17. Conector de local de poço (110a, 110b) de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o pistão tem um anel de trancamento sobre sua superfície interna, o anel de trancamento definindo uma parte do perfil de pistão para suportar a pluralidade de garras indicadoras (624) na posição engatada.
18. Conector de local de poço (110a, 110b) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma superfície interna do corpo conector (602) recebe deslizavelmente o pistão.
19. Conector de local de poço (110a, 110b) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o pistão compreende um pistão primário e um pistão secundário suportando o pistão primário, o pistão secundário deslizavelmente móvel no corpo conector (602) quando o pistão primário excede uma força máxima.
20. Conector de local de poço (110a, 110b) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o pistão separa uma cavidade no corpo conector (602) em uma primeira câmara de volume variável e um segundo volume variável.
21. Conector de local de poço (110a, 110b) de acordo com a reivindicação 20, caracterizado pelo fato de que a primeira câmara de volume variável e a segunda câmara de volume variável são operativamente conectável a uma fonte de fluido para seletivamente desviar fluido nela, por meio de o pistão ser móvel no corpo conector (602) entre uma posição de curso ascendente e uma posição de curso descendente.
22. Conector de local de poço (110a, 110b) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os componentes compreendem pelo menos dois de um tubular, um revestimento, um tubo ascendente, uma cabeça de poço, um controlador preventivo de erupções, uma bomba marinha de elevação de baixa pressão, um tubular e suas combinações.
23. Método para conectar componentes (111, 107) de local de poço (100) usando o conector de local de poço (110a, 110b) definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 22, o método caracterizado pelo fato de que compreende: operativamente conectar a extremidade do corpo conector (602) ao primeiro dos componentes (111, 107); receber o segundo dos componentes dentro da cavidade (615) do corpo conector (602), e dentro do furo do anel de vedação (646), e dentro da superfície interna do pistão; alinhar o segundo dos componentes ao primeiro dos componentes para conexão entre eles; deslizavelmente mover o membro de vedação (642) dentro do corpo conector transversalmente em relação ao eixo geométrico do corpo conector; e formar um vão radial entre a superfície interna do pistão e o segundo dos componentes, em que o vão radial se estende axialmente a partir de uma extremidade do pistão para o membro de vedação flutuável (642).
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