BR112015005026B1

BR112015005026B1 - conjunto de fixação e combinação

Info

Publication number: BR112015005026B1
Application number: BR112015005026-3A
Authority: BR
Inventors: Kenneth Adam John Travis; Lyle Edward Charles Filliol; Stewart George Wilson
Original assignee: Reform Energy Services Corp.
Priority date: 2012-09-06
Filing date: 2013-09-06
Publication date: 2021-01-12
Also published as: CA2884001C; WO2014036658A1; US20150226024A1; MY181705A; MY176789A; US9494002B2; BR112015005026A2; CA2884001A1; SG11201501714VA

Abstract

CONJUNTO DE FIXAÇÃO. Um conjunto de trinco tem uma carcaça tubular tendo uma superfície interna que define um furo interno e uma superfície externa. Um trinco se desloca entre uma posição de fixação que se estende da superfície externa e uma posição de liberação que é retraída da posição de travamento. Um atuador de fixação se desloca entre uma primeira posição axial que desloca o trinco para a posição de fixação e uma segunda posição axial que se desloca o trinco para a posição de liberação. Uma libertação manual se desloca axialmente em resposta a uma força mecânica para deslocar seletivamente o atuador de fixação para a segunda posição axial.

Description

CAMPO

[001] A presente invenção se refere a um conjunto de fixação, tal como um conjunto de fixação que pode ser usado para prender um dispositivo de controle rotativo a um tubo ascendente.

FUNDAMENTOS

[002] Dispositivos de controle rotativos são frequentemente usados para se controlar a pressão durante a perfuração de poços em alto mar. O dispositivo de controle rotativo é geralmente preso a um tubo ascendente por meio de um dispositivo de fixação removível para simplificar a instalação e a remoção. A patente U.S. No. 7.487.837 (Bailey et al.) intitulada “Riser Rotating Control Device” descreve um conjunto de fixação que se conecta a um tubo ascendente e que pode ser liberado remotamente.

SUMÁRIO

[003] É proposto um conjunto de fixação, compreendendo uma carcaça tubular tendo uma superfície externa e uma superfície interna que define um furo interno e um trinco portado pela carcaça. O trinco tem uma posição de fixação que se estende da superfície externa e uma posição de liberação em que ele está retraído da posição de fixação. Um atuador desloca o trinco entre a posição de fixação e a posição de liberação. Um primeiro elemento de travamento se desloca entre uma posição travada para prender o trinco na posição de fixação e uma posição de liberação para liberar o trinco da posição de fixação.

[004] De acordo com um aspecto, o atuador pode ser um atuador elétrico.

[005] De acordo com um aspecto, o conjunto de fixação pode ainda compreender um segundo mecanismo de travamento que se desloca entre uma posição travada para prender o trinco na posição de liberação e uma posição de liberação para liberar o trinco da posição de liberação.

[006] De acordo com um aspecto, o atuador elétrico pode compreender um eletromagnético.

[007] De acordo com um aspecto, o trinco pode compreender um elemento de mola que sujeita o trinco para a posição de liberação.

[008] De acordo com um aspecto, o conjunto de fixação pode ainda compreender uma fonte de energia.

[009] De acordo com um aspecto o conjunto de fixação pode ainda compreender uma fonte de energia portada pela carcaça.

[0010] De acordo com um aspecto o conjunto de fixação pode ainda compreender um controlador sem fio portado pela carcaça, sendo o controlador sem fio programado para controlar a posição do trinco, o primeiro elemento de travamento e o segundo elemento de travamento.

[0011] De acordo com um aspecto o primeiro e o segundo elemento de travamento podem ser controlados por eletroímãs.

[0012] De acordo com um aspecto o primeiro e o segundo elemento de travamento podem ainda compreender elementos de mola que sujeitam os elementos de travamento para a posição travada.

[0013] De acordo com um aspecto o conjunto de fixação pode ainda compreender um conjunto de preensão tubular compreendendo um elemento de preensão em cantiléver posicionado no furo interno da carcaça. O elemento de preensão pode ser conectado à carcaça por uma conexão móvel. O elemento de preensão pode ser engatado pelo trinco de modo tal que o movimento do trinco para a posição de liberação faz o elemento de preensão girar ao redor da conexão móvel e se estender para dentro do furo interno para engatar com um elemento tubular.

[0014] De acordo com um aspecto, o conjunto de fixação pode compreender um elemento de liberação secundário que é portado pelo trinco e um colar que engata de modo deslizável dentro do furo interno da carcaça, engatando o colar com o elemento de liberação secundário à medida que ele é elevado e aplicando uma força para deslocar o trinco para a posição de liberação. O elemento de liberação secundário e o colar podem cada um deles compreender superfícies inclinadas complementares.

[0015] De acordo com um outro aspecto pode ser proposto, em combinação, um tubo ascendente definindo um furo central, uma coluna de perfuração se estendendo através do tubo ascendente e um conjunto de fixação conforme descrito acima posicionado no interior do furo central do tubo ascendente e recebendo a coluna de perfuração no interior do furo central da carcaça do conjunto de fixação. Um conjunto de vedação e sustentação pode ser montado na coluna de perfuração e fixado ao conjunto de fixação.

[0016] De acordo com um outro aspecto, pode ser proposto um conjunto de fixação, compreendendo uma carcaça tubular tendo uma superfície interna que define um furo interno e uma superfície externa e um trinco que se desloca entre uma posição de fixação que se estende da superfície externa e uma posição liberada que é retraída da posição de fixação. Um atuador de fixação se desloca entre uma primeira posição axial que desloca o trinco para a posição de fixação e uma segunda posição axial que desloca o trinco para a posição liberada. Uma liberação manual se desloca axialmente em resposta a uma força mecânica para seletivamente deslocar o atuador de fixação para a segunda posição axial.

[0017] De acordo com um aspecto, o atuador de fixação pode compreender uma primeira porção e uma segunda porção, estando o trinco espaçado axialmente entre a primeira e a segunda porção, sendo que na primeira posição axial a primeira porção desloca o trinco para a posição de fixação e na segunda posição axial a segunda porção desloca o trinco para a posição liberada.

[0018] De acordo com um aspecto, o atuador de fixação pode engatar com o trinco por superfícies inclinadas para deslocar o atuador de fixação entre a posição de fixação e a posição liberada.

[0019] De acordo com um aspecto, o atuador de fixação pode travar o trinco em cada uma das duas posições, na posição de fixação e na posição liberada.

[0020] De acordo com um aspecto, o atuador de fixação pode ser acionado hidraulicamente.

[0021] De acordo com um aspecto, a liberação manual pode compreender um anel de elevação tendo um engate para engatar com uma ferramenta de elevação que aplica a força mecânica à liberação manual.

[0022] De acordo com um aspecto, a liberação manual pode ser conectada ao atuador de fixação por uma ligação mecânica, transferindo a ligação mecânica a força mecânica ao atuador de fixação.

[0023] Outros aspectos se tornarão evidente da descrição e dos desenhos.

DESCRIÇÃO SUCINTA DOS DESENHOS

[0024] Estas e outras características se tornarão mais evidentes da descrição que segue em que se faz referência aos desenhos apensos, sendo os desenhos destinados a fins de ilustração somente e não se destinando absolutamente a serem limitante, nos desenhos: A Figura 1 é uma vista lateral em elevação em seção de um conjunto de fixação em uma posição liberada. A Figura 2 é uma vista lateral em elevação em seção de um conjunto de fixação em uma posição fixada. A Figura 3 é uma vista lateral em elevação em seção de um conjunto de fixação em uma posição liberada com uma ferramenta de assentamento posicionada no interior do conjunto. A Figura 4 é uma vista lateral em elevação em seção de um conjunto de fixação e a ferramenta de assentamento expandida para engatar no conjunto. A Figura 5 é uma vista lateral em elevação em seção do conjunto de fixação sendo atuado para a posição de liberação. A Figura 6 é uma vista lateral em elevação do conjunto de fixação em uma posição liberada. A Figura 7 é uma vista lateral em elevação de um conjunto de fixação prendendo um conjunto de sustentação em um tubo ascendente. A Figura 8 é uma vista lateral em elevação em seção de um conjunto de fixação prendendo um conjunto de sustentação em um tubo ascendente. A Figura 9 é uma vista em planta de cima de um conjunto de fixação alternativo em uma posição fixada. A Figura 10 é uma vista lateral em elevação de um conjunto de fixação alternativo em uma posição fixada. A Figura 11 é uma vista lateral em elevação em seção de um conjunto de fixação alternativo em uma posição fixada. A Figura 12 é uma vista lateral em elevação em seção de um conjunto de fixação alternativo em uma posição liberada. A Figura 13 é uma vista lateral em elevação em seção de um conjunto de fixação alternativo em uma posição manualmente liberada.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0025] Com referência à Figura 7 e 8, é usado um conjunto de fixação 100 para prender um conjunto de sustentação 102 a um tubo ascendente 104. O tubo ascendente 104 tem uma abertura 106 que é projetada para ser fixada a um conduto (não mostrado), para bombear fluidos tais como lama de perfuração. O conjunto de sustentação 102 pode incluir uma seção de sustentação e uma seção de vedação, que podem ser separadas ou serem integradas. A configuração real do conjunto de sustentação 102 variará dependendo das preferências dos usuários e das exigências da situação. Conforme se pode ver, o conjunto de fixação 100 porta, de preferência, o conjunto de sustentação 102 e se fixa ao tubo ascendente 104. Embora o conjunto de fixação 100 e o conjunto de sustentação 102 sejam mostrados como componentes separados eles podem ser integrados em uma peça dependendo das exigências de espaço e das preferências do usuário. Durante uma operação normal, o conjunto de fixação 100 e o conjunto de sustentação 102 sustentam uma tubular 108, tal como uma coluna de perfuração que passa através de cada conjunto 100 e 102 e através de uma ou mais vedações 110. O conjunto de sustentação 102 pode ser removido liberando-se o conjunto de fixação 100 e puxando-se o conjunto de sustentação 102 para a superfície. Como o conjunto de fixação 100 é removido juntamente com o conjunto de sustentação 102, pode se conduzir um serviço de manutenção nele ao mesmo tempo que no conjunto de sustentação 102. Com referência à Figura 9 e 10, os trincos podem ser observados se estendendo do conjunto de fixação 100.

[0026] Com referência às Figuras 1 e 2, são mostrados detalhes do conjunto de fixação. O exemplo mostrado na Figura 1 - 6 tem os seguintes elementos indicados pelos números de referência: 11 - carcaça 12 - tampa de fundo 13 - luva de destravamento 14 - pino de cisalhamento 15 - anel de travamento de trinco 16 - pino do anel de travamento de trinco 17 - pino de guia do anel de travamento de trinco 18 - mola de retorno do anel de travamento de trinco 19 - dispositivo elétrico do anel de travamento de trinco 20 - anel de travamento de liberação 21 - pino de guia de anel de travamento de liberação 22 - mola de anel de travamento de liberação 23 - dispositivo elétrico de anel de travamento deliberação 24 - segmento de fixação 25 - haste do trinco 26 - mola do trinco 27 - dispositivo elétrico do trinco 28 - anel de vedação da haste do trinco 29 - segmento da luva de liberação 30 - pino de segmento de luva de liberação 31 - pino do fulcro da luva de liberação 32 - braço de recuperação 33 - pino de ancoragem do braço de recuperação 34 - cavilha de montagem do dispositivo elétrico 35 - fonte de energia de controle automático (SCPC)-1 36 - fonte de energia de controle automático (SCPC)-2 37 - dispositivo sem fio 38 - anel de vedação da luva de liberação 39 - anel de vedação da tampa de fundo 40 - cavilhas da tampa do fundo 41 - ferramenta de assentamento de liberação

[0027] Com referência à Figura 1, há uma carcaça tubular 11 tendo uma superfície externa 50 e uma superfície interna 52 que define um furo interno 54. Um trinco 24 é portado pela carcaça 11 que tem uma posição de fixação conforme mostrado na Figura 2 que se estende da superfície externa e uma posição liberada conforme mostrado na Figura 1 retraída da posição fixada, de preferência, em nível com a superfície externa 50 da carcaça 11 ou em reentrância, mas em qualquer caso, suficientemente retraída para se desengatar do sulco ou orifício correspondente no tubo ascendente (não mostrado). Um atuador elétrico 27, tal como um eletroímã, desloca o trinco 24 entre a posição fixada e a posição liberada. O atuador elétrico 27 pode assumir outras formas também e pode aplicar forças em qualquer uma das duas direções, dependendo do sinal que estiver sendo transmitido. Alternativamente, e conforme mostrado, o trinco 24 para ser sujeitado por uma mola 26 ou por um outro elemento resiliente na direção da posição liberada conforme mostrado ou da posição fixada em outras modalidades, de modo tal que o atuador elétrico 27 simplesmente aplica uma força para deslocar o trinco na outra posição.

[0028] O trinco é preso por um primeiro elemento de travamento 15 que se desloca entre uma posição travada para prender o trinco 24 na posição fixada conforme mostrado na Figura 2, e uma posição liberada para liberar o trinco 24 da posição fixada conforme mostrado na Figura 1. Conforme mostrado o primeiro elemento de travamento 15 é um anel de travamento de trinco. O anel de travamento de trinco 15 pode assumir outras formas e pode ser constituído por um ou mais componentes. É preferível que seja previsto um segundo elemento de travamento 20, mostrado como um anel de travamento deliberação que tem uma posição travada que prende o trinco 24 na posição liberada conforme mostrado na Figura 1 e uma posição liberada que permite que o trinco se desloque entre uma posição fixada e a posição liberada conforme mostrado na Figura 2 - 6. Conforme ilustrado, os elementos de travamento 15 e 20 se deslocam perpendicularmente à direção do deslocamento pelo trinco 24. Tal como com o trinco 24, cada elemento de travamento 14 e 20 pode ser acionado por um atuador elétrico nas duas direções, ou somente em uma direção com um elemento de sujeitador, tal como uma mola que sujeita o elemento de travamento na outra posição. Conforme mostrado o primeiro elemento de travamento 15 é deslocado para uma posição de volta por eletroímã 19 e é sujeitado para uma posição estendida por uma mola 18 enquanto o segundo elemento de travamento 20 é deslocado para uma posição de volta por um eletroímã 27 e é forçado para uma posição estendida por uma mola 22.

[0029] O trinco 24 e os elementos de travamento 12 e 20 são, de preferência, acionados por uma fonte de energia embarcada 35 ou 36 que é portada pela carcaça 11, tal como um conjunto de baterias e são, de preferência, controlados por um controlador sem fio 37 que é programado para controlar a posição do trinco 24, do primeiro elemento de travamento 15 e do segundo elemento de travamento 20 com base em sinais recebidos de um controlador (não mostrado), tal como um computador localizado em uma estação de operador. A combinação da fonte de energia embarcada 35 e 36 e o comunicador sem fio 37 permite que o conjunto de fixação 100 para operar sem quaisquer umbilicais passando pelo conjunto 100.

[0030] Com referências à Figura 3 - 6 além do trinco 24 descrito acima, o conjunto de fixação 100 também inclui, de preferência, um conjunto de preensão tubular assim como um mecanismo de liberação secundário.

[0031] O conjunto de fixação 100 tem um elemento de preensão em cantiléver 32 que está posicionado no interior do furo interno 54 da carcaça 11. O elemento de preensão 32 está conectado à carcaça 11 por uma conexão móvel tal como um pino de fulcro 31, e está, de preferência, também conectado ao trinco 24. Conforme ilustrado na Figura 1, à medida que o trinco 24 se desloca na direção da posição liberada, o trinco empurra contra o elemento de preensão em cantiléver 32, fazendo com que ele gire ao redor da conexão móvel 31 e, consequentemente, se estenda para dentro do furo interno 54, permitindo que ele engate com um elemento tubular (não mostrado), tal como uma coluna de perfuração ou uma ferramenta de assentamento. Dependendo das tolerâncias e do movimento real dos diversos componentes, será evidente que a conexão móvel 31 ou o engate do trinco 24 podem exigir algum movimento lateral assim como um movimento de rotação para se ajustar ao movimento do trinco 24. O traço de preensão em cantiléver 32 pode ser usado para agarrar, por exemplo, uma junta de um elemento tubular tal como uma coluna de perfuração ou uma porção de uma ferramenta de assentamento etc. que tem um raio ampliado ou outra superfície de preensão.

[0032] Com referência à Figura 3 - 6, o elemento de liberação secundário 29 é também conectado para se deslocar juntamente com o trinco 24 e engata com um colar ou luva de destravamento 13 que engata de modo deslizável dentro do furo interno 54 da carcaça 11. Conforme mostrado, o elemento de liberação secundário 29 é preso à extremidade voltada para dentro do trinco 24 e se estende para baixo oposta ao braço de preensão em cantiléver 32 no exemplo ilustrado. O colar 13 engata com o elemento de liberação secundário 29 à medida que ele é elevado e aplica uma força para deslocar o trinco 24 para a posição de liberação. Conforme mostrado, o colar 13 engata, de preferência, com uma ferramenta de assentamento 56 que engata com o colar 13, expandindo-se para fora, por exemplo, para ficar presa dentro do perfil interno 58 do colar 13, conforme mostrado na Figura 4, o que permite que uma força aplicada para cima seja aplicada ao colar 13 para engatar com o elemento de liberação secundário 29, conforme mostrado na Figura 5. O colar 13 e o elemento de liberação secundário 29 têm, de preferência, superfícies inclinadas complementares, de modo que, à medida que o colar 13 é levantado, as inclinações engatam e uma força é aplicada para liberar o trinco 24 conforme mostrado na Figura 6, o que também desloca os elementos de preensão 32 do conjunto de preensão tubular para engatar com a ferramenta de assentamento 56. Nesta posição o conjunto de fixação é travado na posição liberada e está firmemente preso à ferramenta de assentamento 56 e pode, assim, ser removido com segurança. O elemento de liberação secundário 29 pode ser útil se o trinco 24 emperra na posição fixada devido a uma acumulação de detritos, falha mecânica ou elétrica etc. Pode também ser usado como um travamento secundário contra o deslocamento do trinco 24 para a posição fixada durante a remoção e no exemplo ilustrado, ajuda a manter o braço de preensão em cantiléver na posição de preensão.

[0033] Um exemplo preferido de um conjunto de fixação será agora descrito em relação à Figura 1 - 6. O conjunto 100 é projetado para operar um conjunto de fixação mecânica e recuperação por meio de controle remoto sem o auxílio de linhas umbilicais ou cabos de força. Neste exemplo, o conjunto é acionado, de preferência, por uma fonte de energia independente. Os conjuntos de fixação mecânica são operados por um dispositivo elétrico, em que a direção em que os trincos são operados é determinada pela polaridade da corrente aplicada ao dispositivo elétrico. O conjunto é controlado por um dispositivo sem fio no interior da carcaça e o dispositivo sem fio é controlado por uma estação operacional autônoma situada em outro local, tal como na superfície, por exemplo. A operação deste exemplo preferido do dispositivo será agora dada com referência aos desenhos.

[0034] Com referência às Figuras 1 e 2, o procedimento de fixação inicial do exemplo ilustrado será agora descrito: 1. Um sinal é enviado ao dispositivo sem fio 37 por meio da estação operacional remota. 2. O dispositivo sem fio 37 envia o sinal ao dispositivo elétrico 27 que recebe energia da fonte de energia independente 35. 3. O dispositivo elétrico 37 desloca a haste do trinco 25 que está conectada ao segmento de fixação 24 que é empurrado para fora da carcaça 1 e para a posição fixada, a partir da posição mostrada na Figura 1 para a posição mostrada na Figura 2. 4. O anel de travamento de trinco 15 é deslocado pelo dispositivo elétrico 19 e com o auxílio da mola do anel de travamento de trinco 18 para a posição de travamento atrás da haste do trinco 25, conforme mostrado na Figura 2.

[0035] Com referência à Figura 5 e 6, será agora descrito o procedimento de liberação. 1. Um sinal é enviado ao dispositivo sem fio 37 por meio de estação operacional remota. 5. O dispositivo sem fio 37 envia o sinal ao dispositivo elétrico 19 que recebe a energia da fonte de energia independente 35. 2. O anel de travamento de trinco 15 é deslocado para fora da posição de travamento atrás da haste de trinco 25. 3. O dispositivo elétrico 27, que recebe energia da fonte de energia independente 35 desloca a haste de trinco 25 e o segmento de fixação 14 que está fixado com o auxílio das molas de trinco 26 na posição liberada. 6. O dispositivo elétrico 23 que recebe energia da fonte de energia independente 35 desloca o anel de travamento de liberação 20 com o auxílio da mola de anel de travamento de liberação 22 para a posição fixada na frente da haste de trinco 25.

[0036] Com referência às Figuras 5 e 6, será agora descrito o procedimento para a extensão do braço de recuperação. 1. Um sinal é enviado ao dispositivo sem fio 37 por meio de uma estação operacional remota. 2. O dispositivo elétrico 27, que recebe energia da fonte de energia independente 35 desloca a haste de trinco 25 e o segmento de fixação 24 que está fixado com o auxílio de molas de trinco 26 para a posição liberada. 3. A haste de trinco 25 empurra o pino de segmento de luva de liberação 30 com o segmento de luva de destravamento fixada que empurra o pino de fulcro de luva de destravamento 31 que empurra o braço de recuperação 32 e o força a girar para fora devido ao pino de ancoragem do braço de recuperação 33.

[0037] Será agora descrito, com referência às Figuras 5 e 6 o procedimento para fazer se retrair o braço de recuperação. 1. Um sinal é enviado ao dispositivo sem fio 37 por meio de uma estação operacional remota. 2. O dispositivo elétrico 23, que recebe energia da fonte de energia independente 35 desloca o anel de travamento de liberação 20 na posição de destravamento abaixo da haste de trinco 25. 3. O dispositivo elétrico 27 que recebe energia da fonte de energia independente 35 desloca a haste de trinco 25 e o segmento de fixação 24 que está fixado para a posição de fixação. 4. A haste de trinco 25 puxa o pino de segmento de luva de destravamento 30 com o segmento de luva de destravamento 29 fixado que puxa o pino de fulcro de luva de destravamento 31 que puxa o braço de recuperação 32 e força o mesmo a girar para dentro devido ao pino de ancoragem do braço de recuperação 33.

[0038] Com referência às Figuras 5 e 6, será agora descrito o procedimento para a recuperação da sustentação usando uma ferramenta de assentamento: 1. Uma ferramenta de assentamento 41 liberada é introduzida por meio de uma tubulação de perfuração. 2. A ferramenta de assentamento 41 liberada é assentada no perfil da luva de destravamento 13. 3. A luva de destravamento 13 é deslocada para cima cisalhando os pinos de cisalhamento 14. 4. A luva de destravamento 13 continua a se deslocar para cima e entra em contato com o pino do anel de travamento de trinco 16 que é fixado ao anel de travamento de trinco 15 e começa a se deslocar para cima. 5. O anel de travamento de trinco 15 se desloca para fora da posição de travamento e permite que a haste de trinco 25 se desloque para dentro por meio da mola de trinco 26. 6. A luva de destravamento 13 continua a se deslocar para cima e entra em contato com o segmento de luva de destravamento 29 que está fixada ao pino de segmento de luva de destravamento 30 que puxa a haste de travamento 25 para dentro para ficar assegurado que o segmento de fixação 24 está totalmente retraído para a posição destravada. 7. A luva de destravamento 13 continua se deslocando para cima e entra em contato com o segmento de luva de destravamento 29 que está fixado ao pino de segmento de luva de destravamento 30 que empurra o pino de fulcro de luva de destravamento 31 que empurra o braço de recuperação 32 e o força a girar para fora devido ao pino de ancoragem de braço de recuperação 33. 8. O anel de travamento de trinco 20 se desloca para a posição de travamento como auxílio da mola de anel de travamento de liberação 22 impedindo que a haste de trinco 25 se desloque.

[0039] Com referência às Figuras 11 e 12, é mostrado um conjunto de fixação alternativo 200. Neste exemplo, o trinco 202 é portado sobre uma haste 204 no interior da carcaça 205 tendo uma placa inclinada 206. A força necessária para deslocar a haste 204 e, portanto, o trinco 202 é aplicado à placa inclinada 206. O atuador de fixação 208 que controla a posição do trinco 202 inclui uma porção superior 210 que engata com uma extremidade superior 212 da placa 206 e uma porção inferior 214 que engata com uma extremidade inferior 216 da placa 206. À medida que o atuador de fixação 208 engata com a placa inclinada 206, o trinco 202 é forçado para fora da posição fixada conforme mostrado na Figura 11, em que o trinco 202 engata com o conjunto de tubo ascendente (não mostrado), ou de volta para a posição de liberação conforme mostrado na Figura 12, em que se faz o trinco 202 se retrair para ficar alinhado com a carcaça 206. Conforme se pode ver, o atuador de fixação 208 se sobrepõe à placa inclinada 206 em uma direção axial, de modo que ele trava o trinco 202 ou na posição fixada ou na posição liberada retraída. Tal como ocorre com o exemplo descrito acima, são previstos elementos de preensão em cantiléver 218 que são forçados para dentro quando os trincos 202 se deslocam para a posição de liberação, de modo que os elementos de preensão 218 agarram o elemento tubular (não mostrado) que passa pelo conjunto de fixação 200. Embora não sejam mostrados neste exemplo os controles, o atuador de fixação 208 é de preferência um êmbolo acionado hidraulicamente.

[0040] No topo do conjunto 200 está uma série de cavilhas 220 que agem como uma ligação mecânica e são mecanicamente conectados ao atuador de fixação 208. Se for necessário, pode ser aplicada uma força dirigida para cima à série de cavilhas 220 para fazer o atuador de fixação 208 se deslocar para cima e forçar os trincos 202 para se deslocar para a posição de liberação. Durante uma operação normal, as cavilhas 220 se deslocarão para cima e para baixo juntamente com o atuador de fixação 208, conforme mostrado nas Figuras 11 e 12, mas não afetará a operação do conjunto 200. No entanto, as cavilhas 220 proporcionam uma liberação manual para o conjunto 200 no caso em que ocorre uma falha na operação normal do conjunto. Conforme ilustrado, a carcaça 205 tem uma seção 222 com uma superfície de engate, neste caso um sulco interno 224 que engata com uma ferramenta de liberação (não mostrada). Quando o sulco interno 224 está engatado, a ferramenta de liberação pode então aplicar uma força mecânica dirigida para cima à seção superior 222. À medida que a seção superior 222 é levantada, ela engata com as cavilhas 220, levantando as também. A força dirigida para cima aplicada sobre as cavilhas 220 que estão conectadas ao atuador de fixação 208 proporciona uma segunda força motora, esta mecânica, para levantar o atuador de fixação 208. À medida que o atuador de fixação 208 é levantado ele engata com os trincos 202 e os puxa de volta para a posição de liberação, conforme mostrado na Figura 13. À medida que os trincos 202 são liberados isso faz também com que os elementos de preensão em cantiléver 218 se desloquem para dentro, de modo tal que quaisquer juntas de tubulações sejam agarradas por estes elementos, e permite que o conjunto seja levantado até a superfície juntamente com a coluna de tubulação mesmo que haja uma falha na ferramenta de liberação. Pinos de cisalhamento ou outros travamentos liberáveis podem ser previstos para ficar assegurado que a liberação manual não seja ativada involuntariamente.

[0041] Neste documento de patente, a palavra “compreender” é usada no seu sentido não limitante para indicar que os itens que se seguem à palavra estão incluídos, mas itens não especificamente mencionados não estão excluídos. Uma referência a um elemento pelo artigo indefinido “um, uma” não excluem a possibilidade de que mais de um destes elementos esteja presente, a não ser que o contexto claramente exija que haja um e somente um destes elementos.

Claims

1. Conjunto de fixação, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: - uma carcaça tubular (11) tendo uma superfície externa (50) e uma superfície interna (52) que define um furo interno (54), - um trinco (24) portado pela carcaça tendo uma posição de fixação que se estende para fora da superfície externa (50) e uma posição de liberação que é retraída da posição de fixação; - um atuador (27) que desloca o trinco entre a posição de fixação e a posição de liberação; - um primeiro elemento de travamento (15) que se desloca entre uma posição de travamento para prender o trinco na posição de fixação, e uma posição de liberação para liberar o trinco da posição fixada.

2. Conjunto de fixação, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o atuador é um atuador elétrico (27).

3. Conjunto de fixação, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende ainda um segundo elemento de travamento que se desloca entre uma posição travada para prender o trinco (24) na posição de liberação e uma posição de liberação para liberar o trinco (24) da posição de liberação.

4. Conjunto de fixação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, CARACTERIZADO pelo fato de que o atuador elétrico (27) compreende um eletromagnético.

5. Conjunto de fixação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, CARACTERIZADO pelo fato de que o trinco (24) compreende um elemento de mola que sujeita o trinco para a posição de liberação.

6. Conjunto de fixação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 5, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende ainda uma fonte de energia (35).

7. Conjunto de fixação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 6, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende ainda uma fonte de energia (35) portada pela carcaça (11).

8. Conjunto de fixação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende ainda um controlador sem fio (37) portado pela carcaça (11), sendo o controlador sem fio (37) programado para controlar a posição do trinco (24), e do primeiro elemento de travamento (15).

9. Conjunto de fixação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 2 a 8, CARACTERIZADO pelo fato de que o primeiro elemento de travamento (15) é controlado por um eletroímã.

10. Conjunto de fixação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, CARACTERIZADO pelo fato de que o primeiro elemento de travamento (15) compreende ainda elemento de mola que sujeita os elementos de travamento para a posição travada.

11. Conjunto de fixação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, CARACTERIZADO pelo fato de compreender ainda um conjunto de preensão tubular que compreende: um elemento de preensão em cantiléver (32) posicionado no interior do furo interno da carcaça (11), sendo o elemento de preensão conectado à carcaça (11) por uma conexão móvel, sendo o elemento de preensão engatado pelo trinco (24) de modo tal, que o movimento do trinco para a posição de liberação faz com que o elemento de preensão (32) gire ao redor da conexão móvel e se estenda para dentro do furo interno para engatar com um elemento tubular.

12. Conjunto de fixação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende ainda um elemento de liberação secundário que é portado pelo trinco (24) e um colar que engata de modo deslizável no interior do furo interno da carcaça (11), engatando o colar com o elemento de liberação secundário à medida que ele é elevado e aplicando uma força para deslocar o trinco (24)para a sua posição de liberação.

13. Conjunto de fixação, de acordo com a reivindicação 12, CARACTERIZADO pelo fato de que o elemento de liberação secundário e o colar compreendem cada um deles superfícies inclinadas complementares.

14. Combinação, CARACTERIZADA pelo fato de que é constituída por: - um tubo ascendente (104) definindo um furo central; - uma coluna de perfuração que se estende através do tubo ascendente; - um o conjunto de fixação como definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 13 posicionado no interior do furo central do tubo ascendente (104) e recebendo a coluna de perfuração no interior do furo interno da carcaça (11) do conjunto de fixação; e - um conjunto de vedação e sustentação montado na coluna de perfuração e fixado ao conjunto de fixação.

15. Conjunto de fixação, CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: - uma carcaça tubular (11) tendo uma superfície interna (52) que define um furo interno e uma superfície externa (50); - um trinco (24) que se desloca entre uma posição de fixação que se estende da superfície externa (50) e uma posição de liberação que é retraída da posição de fixação; - um atuador de fixação que se desloca entre uma primeira posição axial que desloca o trinco (24) para a posição de fixação e uma segunda posição axial que desloca o trinco (24) para a posição de liberação; e - uma liberação manual que se desloca axialmente em resposta a uma força mecânica para deslocar seletivamente o atuador de fixação para a segunda posição axial.

16. Conjunto de fixação, de acordo com a reivindicação 15, CARACTERIZADO pelo fato de que o atuador de fixação compreende uma primeira porção e uma segunda porção, sendo o trinco (24) afastado axialmente entre a primeira e a segunda porções, sendo que, na primeira posição axial a primeira porção desloca o trinco para a posição de fixação e na segunda posição axial a segunda porção desloca o trinco (24) para a posição de liberação.

17. Conjunto de fixação, de acordo com a reivindicação 15 ou 16, CARACTERIZADO pelo fato de que o atuador de fixação engata o trinco (24) por superfícies inclinadas para deslocar o trinco (24) entre a posição de fixação e a posição liberada.

18. Conjunto de fixação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 a 17, CARACTERIZADO pelo fato de que o atuador de fixação trava o trinco (24) em cada uma das duas posições, a saber, na posição de fixação e na posição de liberação.

19. Conjunto de fixação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 a 18, CARACTERIZADO pelo fato de que o atuador de fixação é acionado hidraulicamente.

20. Conjunto de fixação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 a 19, CARACTERIZADO pelo fato de que a liberação manual compreende um anel de elevação tendo um engate para engatar com uma ferramenta de elevação que aplica a força mecânica à liberação manual.

21. Conjunto de fixação, de acordo com qualquer uma das reivindicações 15 a 20, CARACTERIZADO pelo fato de que a liberação manual está conectada ao atuador de fixação por meio de uma ligação mecânica, transferindo a ligação mecânica a força mecânica para o atuador de fixação.