BR112016004489B1

BR112016004489B1 - Ferramenta de execução

Info

Publication number: BR112016004489B1
Application number: BR112016004489-4A
Authority: BR
Inventors: Van Bilderbeek Bernard Herman; Robertson Michael; Hendrie Craig Francis Bryce; Bridges Mark
Original assignee: Plexus Holdings, PLC
Priority date: 2013-09-02
Filing date: 2014-09-01
Publication date: 2022-02-22
Also published as: RU2016104800A3; US20160222748A1; RU2679769C2; CA2921656C; GB2517784A; ES2710383T3; RU2016104800A; MX368867B; PH12016500337A1; SG11201601059RA; CN105658902B; CN105658902A; EP3042031A2; CA2921656A1; US10287838B2; GB201315592D0; EP3042031B1; MX2016002633A; WO2015028826A3; WO2015028826A2

Abstract

ferramenta de execução. a presente invenção fornece uma ferramenta de execução (10) para um suspensor de revestimento (12) em que o suspensor de revestimento (12) está organizado para ser fixado dentro de um furo de poço. na posição de fixado, o peso de suspensão no suspensor de revestimento (12) (é suspenso) a coluna de revestimento é suportada pela cabeça de poço e a ferramenta de execução (10) é então liberada do suspensor de revestimento (12). a liberação da ferramenta de execução (10) do suspensor de revestimento (12) é realizada pela aplicação de uma pressão axial descendente a ferramenta de execução (10) que então permite os meios de fixação (30) da ferramenta de execução (10) passar para uma posição de não segurança. na posição de segurança, o suspensor de revestimento (12) é sustentado na ferramenta de execução (10) e a ferramenta de execução (10) suporta o peso de suspensão do suspensor de revestimento (12) (e a coluna de revestimento localizada lá em baixo). a ferramenta de execução (10) compreende meios de ativação (40), de modo a permitir os meios de fixação (30) se mover da posição de segurança para a posição de não segurança. a ferramenta de execução (10) inclui meios de prevenção de liberação (50), de modo a prevenir o movimento dos meios de fixação (30) da posição segura para a posição de não segurança, enquanto o peso de suspensão do suspensor de revestimento (12) estiver suspenso ria ferramenta de execução (10).

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção relata para uma ferramenta de execução para uso com um suspensor de revestimento, um arranjo compreendendo uma ferramenta de execução e um suspensor de revestimento e um método de funcionamento de um suspensor de revestimento.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] Suspensores de revestimentos são usados em perfuração de óleo e gás para suspender colunas de revestimentos dentro da cabeça do poço e facilitar o uso de uma vedação anelar entre a coluna de revestimento e o furo da cabeça do poço. Vedações anelares são os dispositivos que vedam os espaços anelares entre revestimento e tubulação enrolada. A presente invenção relata para uma melhoria da ferramenta de execução do suspensor de revestimento para ser utilizada com um suspensor de revestimento e caracterizada por o suspensor de revestimento estar disposto para ser fixado por um arranjo que é independente da ferramenta de execução, tal como um dispositivo de fixação.

[003] Convencionais plataformas de terra ou cabeças de poço submarino usam vedação anelar que servem para vedar elastômeros ou para vedação de metal com metal. As vedações de elastômeros são energizadas por uma compressão de ajuste inicial sobre o elastômero e a maioria das vedações de metal com metal são energizadas por impulso de um elemento de vedação ao longo de um cone para expandir o elemento de vedação até contatar o furo da cabeça do poço e/ou alça do diâmetro externo. Estes elementos de vedação anelar são geralmente realizados em conjunção com um suspensor de revestimento, por meio de uma ferramenta de execução de suspensor de revestimento que também fornece a força de energização requerida para o conjunto de vedação anelar via rotação ou com auxilio de pressão. As vedações podem ter uma caracteristica integral no suspensor de revestimento e são energizadas radialmente ao comprimir o alojamento da cabeça de poço interiormente, a fim de apertar o elemento de vedação no diâmetro externo do suspensor de revestimento.

[004] A ferramenta de execução é liberada do suspensor de revestimento por rotação da haste da ferramenta em relação ao suspensor de revestimento. Isto, então, permite que a ferramenta de execução possa ser extraída e removida do poço. A ferramenta de execução do suspensor de revestimento é geralmente requerida para executar ou estabelecer a vedação anelar dentro do poço, bem como para conduzir o suspensor de revestimento. Alternativamente, a vedação anelar pode ser instalada como uma operação separada, que pode ser mais simples, embora leve mais tempo.

[005] É um objetivo que a presente invenção venha a superar pelo menos um problema associado com a técnica anterior que está referida neste documento ou de outra maneira.

[006] SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[007] De acordo com um primeiro aspecto da presente invenção proporciona-se uma ferramenta de execução para um suspensor de revestimento; a ferramenta de execução compreende: meio de fixação para fixar um suspensor de revestimento para a ferramenta de execução; o meio de fixação sendo móvel entre a posição de segurança em que um suspensor de revestimento está seguro para a ferramenta de execução e uma posição de não segurança em que um suspensor de revestimento não está seguro para a ferramenta de execução; caracterizado por: na posição de segurança, um suspensor de revestimento está suspenso na ferramenta de execução e a ferramenta de execução suporta um peso de suspensão do suspensor de revestimento; meio de ativação, de modo a permitir que o meio de fixação se mova de uma posição de segurança para uma posição de não segurança, caracterizado por: os meios de ativação serem movidos axialmente entre a posição de segurança e a posição de não segurança; e meio de prevenção de liberação, de modo a evitar o movimento do meio de fixação da posição de segurança para a posição de não segurança, enquanto o peso de suspensão do suspensor de revestimento estiver suspenso na ferramenta de execução.

[008] Preferencialmente, o meio de fixação se projeta radialmente para o exterior da ferramenta de execução. O meio de fixação pode projetar radialmente para o exterior de um corpo da ferramenta de execução.

[009] Preferencialmente, o meio- de fixação é movido radialmente entre a posição de segurança e a posição de não segurança. Preferencialmente, o meio de fixação é movido radialmente a partir de uma posição externa (segura) para uma posição interna (não segura).

[0010] Preferencialmente, o meio de fixação está disposto de modo a ser bloqueado na posição de segurança e mais preferencialmente o meio de fixação está disposto para ser bloqueado em uma posição radial externa. Preferencialmente, na posição de segurança o meio de fixação é impedido de se mover para a posição de não segurança. Preferencialmente, na ' posição de segurança o meio de fixação é impedido de se mover radialmente para o interior.

[0011] Preferencialmente, os meios de ativação estão dispostos para impedir o movimento do meio de fixação da posição de segurança para a posição de não segurança e pode bloquear o meio de fixação em uma posição que se projeta radialmente em relação a uma superfície externa da ferramenta de execução.

[0012] O meio de fixação pode compreender um membro de fixação, o qual pode compreender um membro de fixação anelar. 0 membro de fixação pode compreender um anel de retenção.

[0013] O membro de fixação pode fornecer uma superfície externa de acoplamento (ou flange de acoplamento) que está disposto para acoplar em um correspondente sulco de acoplamento fornecido no suspensor de revestimento. Preferencialmente, o suspensor de revestimento fornece um sulco de acoplamento em uma superfície interna.

[0014] Preferencialmente, o meio de fixação está retido na posição de segurança por meio de. recurso de propulsão ou meio de impelir. Preferencialmente, o meio de fixação está retido na posição de segurança por meio de outras influências.

[0015] O meio de recurso de propulsão pode compreender pinos de fixação. Os pinos de fixação podem estar dispostos para estarem apoiados contra os meios de ativação. Preferencialmente, os meios de ativação mantém o meio de recurso de propulsão na posição de segurança.

[0016] Os meios de ativação podem fornecer um recesso. O recesso pode permitir o meio de fixação se mover da posição de segurança para a posição de não segurança.

[0017] Preferencialmente, o recesso está em movimento axial na ferramenta de execução. Preferencialmente, o recesso está em movimento axial em uma posição de segurança, na qual o meio de recurso de propulsão se apóia contra os meios de ativação para uma posição de não segurança, na qual o meio de recurso de propulsão está móvel dentro do recesso e/ou o membro de fixação está em movimento radial no interior.

[0018] Preferencialmente, os meios de ativação são ativados pela aplicação de pressão na ferramenta de execução. Preferencialmente, os meios de ativação são ativados por uma aplicação de pressão axial (descendente) para a ferramenta de execução. Preferencialmente, a pressão descendente é aplicada por um fluido localizado no anelar, que está localizado no lado superior da ferramenta de execução.

[0019] Os meios de ativação podem ter movimento axial ao longo do eixo longitudinal do furo do poço. Os meios de ativação podem ser móveis ao longo do eixo longitudinal da ferramenta de execução e/ou do furo do poço e/ou do tubo de subida. - . -

[0020] O fluido pressurizado pode ser introduzido dentro do anelar e preferencialmente é introduzido através das linhas de estrangulamento. As linhas de estrangulamento podem estar localizadas acima da ferramenta de execução e abaixo do sistema de segurança contra estouros. 0 fluido pode conter lama de perfuração.

[0021] Preferencialmente, o recesso está axialmente alinhado com o membro de fixação para permitir o membro de fixação se mover da posição de segurança para a posição de não segurança.

[0022] Os meios de ativação podem compreender um membro de êmbolo que se mova axialmente na ferramenta de execução. O êmbolo membro pode compreender um engaste. Preferencialmente, o engaste se move axialmente de uma posição de segurança para uma posição de não segurança.

[0023] 0 recesso pode estar provido no engaste e preferencialmente o recesso estar provido em uma superficie externa do engaste. 0 recesso pode compreender um encaixe e preferencialmente compreender um encaixe anelar ou um encaixe periférico provido sobre uma superficie externa do engaste.

[0024] Os meios de ativação podem compreender um êmbolo. 0 êmbolo pode compreender um membro de êmbolo. O êmbolo pode estar seguro no engaste. Preferencialmente, o êmbolo está organizado para mover (axialmente) o engaste da posição de segurança para a posição de não segurança.

[0025] Os meios de ativação podem compreender meios de retenção para impedir o movimento axial dos meios de ativação dentro da ferramenta de execução. Preferencialmente, os meios de retenção impedem, o movimento axial do êmbolo e/ou do engaste e/ou do recesso.

[0026] Os meios de retenção podem compreender uma pluralidade de meios de retenção. Os meios de retenção podem compreender pinos de cisalhamento. Os pinos de cisalhamento podem estar organizados para cisalhar e permitir que os meios de ativação se movam axialmente da posição de segurança para a posição de não segurança. Os pinos de cisalhamento podem estar organizados para cisalhar por reação a uma pressão aplicada ferramenta de execução e mais preferencialmente por reação de uma pressão de fluido aplicada dentro de um anel localizado sobre um lado superior (ou primeiro lado) da ferramenta de execução.

[0027] Os pinos de cisalhamento podem se estender radialmente para dentro. Preferencialmente, os pinos de cisalhamento podem estar estendidos radialmente para dentro e projetados dentro dos meios de ativação e de um corpo da ferramenta de execução.

[0028] A ferramenta de execução pode fornecer uma fenda ou espaço anelar dentro do qual os meios de ativação estão móveis para fornecer a posição de não segurança. A fenda anelar pode permitir uma extremidade inferior dos meios de ativação para nele se localizar. A fenda anelar pode permitir uma extremidade inferior do engaste para nele se localizar.

[0029] Os meios de prevenção de liberação podem ser organizados para impedir ativação não intencional dos meios de ativação. Os meios de prevenção de liberação podem ser organizados para evitar liberação do suspensor de revestimento antes do suspensor de revestimento estar seguro dentro de um furo de poço. Preferencialmente, os meiog de prevenção de liberação evitam a liberação do suspensor de revestimento antes do aperto do suspensor de revestimento dentro de um furo de poço.

[0030] Os meios de prevenção de liberação podem compreender meios de suporte para evitar movimento dos meios de ativação da posição de segurança para a posição de não segurança, enquanto o suspensor de revestimento estiver suportando a ferramenta de execução e o peso de suspensão do suspensor de revestimento puder ser' transferido para a ferramenta de execução.

[0031] Preferencialmente, os meios de prevenção de liberação compreendem meios de suporte para evitar movimento axial dos meios de ativação para a posição de não segurança. Preferencialmente, os meios de suporte evitam o movimento do recesso em alinhamento axial com o membro de fixação.

[0032] Os meios de suporte podem compreender um ressalto, o qual pode ser colocado sobre os meios de ativação. O ressalto pode ser colocado sobre um engaste. Preferencialmente, o ressalto compreende um ressalto anelar que se projeta interiormente no engaste.

[0033] Os meios de suporte podem compreender um ressalto, que pode ser colocado sobre um corpo da ferramenta de execução. O ressalto pode ser projetado radialmente para fora do corpo. O ressalto pode compreender um ressalto anelar que pode ser projetado para o exterior do corpo da ferramenta de execução.

[0034] Os meios de suporte podem compreender um ressalto de suporte sobre o engaste e um correspondente ressalto de suporte sobre o corpo da ferramenta de execução.

[0035] A ferramenta de execução pode compreender meios de liberação auxiliares para ativar a liberação do suspensor de revestimento da ferramenta de execução.

[0036] Os meios de liberação auxiliares podem compreender meios de antirrotação para prevenir rotação entre a ferramenta de execução e o suspensor de revestimento. Os meios de liberação auxiliares podem compreender um membro rotativo na ferramenta de execução que é giratório, de modo a causar o movimento axial dos meios' de ativação da posição de segurança para a posição de não segurança.

[0037] A ferramenta de execução pode compreender meios de montagem para permitir a ferramenta de execução para ser montada em um (alongado) membro de execução. O membro de execução pode compreender um tubo de perfuração.

[0038] De acordo com um segundo aspecto da presente invenção existe o fornecimento de uma montagem, que compreende uma ferramenta de execução e um suspensor de revestimento; a ferramenta de execução compreende: meios de fixação para fixar o suspensor de revestimento para a ferramenta de execução, o meio de fixação sendo móvel entre a posição de segurança, em que o suspensor de revestimento está seguro para a ferramenta de execução e uma posição de não segurança em que o suspensor de revestimento não está seguro para a ferramenta de execução; caracterizado por: na posição de segurança, o suspensor de revestimento é mantido suspenso na ferramenta de execução e a ferramenta de execução suporta um peso de suspensão do suspensor de revestimento; meios de ativação, de modo a permitir o meio de fixação se mover de uma posição de segurança para uma posição de não segurança caracterizado por: o meios de ativação movidos axialmente entre a posição de segurança e a posição de não segurança; e meios de prevenção de liberação, de modo a evitar o movimento do meio de fixação da posição de segurança para a posição de não segurança, enquanto o peso de suspensão do suspensor de revestimento estiver suspenso na ferramenta de execução.

[0039] De acordo com um terceiro aspecto da presente invenção existe o fornecimento de um método para posicionar um suspensor de revestimento dentro de um furo de poço; o método compreende segurar uma ferramenta de execução para o suspensor de revestimento caracterizado por: a ferramenta de execução compreende: meio de fixação para segurar um suspensor de revestimento para a ferramenta de execução; o meio de fixação estando móvel entre a posição de segurança, em que um suspensor de revestimento está seguro para a ferramenta de execução e uma posição de não segurança, em que um suspensor de revestimento não está seguro para a ferramenta de execução; caracterizado por: na posição de segurança, um suspensor de revestimento está suspenso na ferramenta de execução e a ferramenta de execução suporta um peso de suspensão do suspensor de revestimento; meios de ativação, de modo a permitir o meio de fixação se mover de uma posição de segurança para uma posição de não segurança caracterizado por: os meios de ativação serem movidos axialmente entre a posição de segurança e a posição de não segurança; e meios de prevenção de liberação, de modo a evitar o movimento do meio de fixação da posição de segurança para a posição de não segurança, enquanto o peso de suspensão do suspensor de revestimento estiver suspenso na ferramenta de execução;

[0040] O método compreende liberação da ferramenta de execução de suspensor de revestimento por mover axialmente os meios de ativação.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0041] A presente invenção agora será descrita, somente como meio de exemplo, com referência aos desenhos que seguem, em que:

[0042] A Figura 1 é uma seção transversal de uma concretização preferencial de uma ferramenta de execução, de acordo com a presente invenção.

[0043] A Figura 2 é uma seção transversal detalhada de um meio de prevenção de liberação de uma concretização preferencial de uma ferramenta de execução, de acordo com a presente invenção.

[0044] A Figura 3 é uma seção transversal de uma concretização preferencial de uma ferramenta de execução seguro para um suspensor de revestimento com o suspensor de revestimento sendo fixado dentro de uma cabeça de poço.

DESCRIÇÃO DE CONCRETIZAÇÕES PREFERENCIAIS

[0045] A presente invenção foçnece uma ferramenta de execução (10) para um suspensor de revestimento (12) em que o suspensor de revestimento (12) está organizado para ser seguro dentro de um furo de poço. Na posição de seguro, o peso da coluna de revestimento do suspensor de revestimento (12) (e apertado) é suportado pela cabeça de poço e a ferramenta de execução (10) é então liberada do suspensor de revestimento (12). A liberação da ferramenta de execução (10) permite o poço para então ser concluido.

[0046] A ferramenta de execução (10) da presente invenção não requer qualquer rotação relativa entre a ferramenta de execução (10) e o suspensor de revestimento (12), de modo a liberar a ferramenta de execução (10) do suspensor de revestimento (12).

[0047] A presente invenção é para ser utilizada como um arranjo de fixação de cabeça de poço (22), que fixa o suspensor de revestimento (12) dentro do poço e este passo de fixação transfere o peso de suspensão do suspensor de revestimento (12) da ferramenta de execução (10) para a cabeça de poço (11) . Uma vez que o peso de suspensão não é suportado a partir da ferramenta de execução (10), a ferramenta de execução (10) torna-se liberada do suspensor de revestimento (12).

[0048] Antes da transferência do peso de suspensão da ferramenta de execução (10) para a cabeça de poço (11), o sistema de liberação da ferramenta de execução (10) é impedido de operar. Isto evita que a ferramenta de execução (10) seja inadvertidamente liberada com a ferramenta de execução (10), movendo o suspensor de revestimento (12) para dentro da posição. . . .

[0049] A liberação da ferramenta de execução (10) do suspensor de revestimento (12) é realizada pela aplicação de uma pressão no anel entre a ferramenta (10) e o furo da cabeça do poço (16) que força os componentes, engaste (42) e êmbolo (46), para se moverem axialmente para uma posição em que o meio de fixação (30) da ferramenta de execução (10) pode ser movido em uma posição de não segurança. O meio de fixação (30) segura do suspensor de revestimento (12) para a ferramenta de execução (10) e o meio de fixação (30) ser movido entre a posição de segurança em que o suspensor de revestimento (12) está seguro para a ferramenta de execução (10) e uma posição de não segurança em que o suspensor de revestimento (12) não está seguro para a ferramenta de execução (10). Na posição de segurança, o suspensor de revestimento (12) está suspenso na ferramenta de execução (10) e a ferramenta de execução (10) suporta o peso de suspensão do suspensor de revestimento (12) (e a coluna de revestimento localizada lá em baixo).

[0050] A ferramenta de execução (10) também compreende meios de ativação (40), de modo a permitir o meio de fixação (30) se mover da posição de segurança para a posição de não segurança.

[0051] A ferramenta de execução (10) inclui meios de prevenção de liberação (50), de modo a evitar o movimento do meio de fixação (30) da posição de segurança para a posição de não segurança, enquanto o peso de suspensão do suspensor de revestimento (12) estiver suspenso na ferramenta de execução (10).

[0052] A operação básica da ferramenta de execução (10) como descrita acima será agora explicada com mais detalhes com referência a uma concretização preferencial da ferramenta de execução (10) como mostrado na Figura 1, Figura 2 e Figura 3.

[0053] A ferramenta de execução é para ser usada em uma localização de um suspensor de revestimento, em uma cabeça de poço (11); ela incorpora um dispositivo de fixação (22) para segurar o suspensor de revestimento (12) e a coluna de revestimento nele. A cabeça de poço (11) incorpora o dispositivo de fixação (22), por meio do qual um membro externo (16) está organizado para ser desviado radialmente interiormente, a fim de apertar e segurar o suspensor de revestimento (12) dentro do furo do membro externo (16). Tal dispositivo de fixação está disponível na Plexus Holdings PLC sob a Marca POS-GRIP.

[0054] Na concretização mostrada na Figura 3, o dispositivo de fixação (22) compreende um anel de compressão ou um anel superior e um inferior. 0 anel de compressão (18) tem superficies interiores cônicas, que estão organizadas para cooperar com superfícies cônicas fornecidas sobre um colar (20). O anel de compressão (18) está dividido em duas partes: (um anel superior e um anel inferior). O anel superior pode ser movido relativamente na direção do anel inferior, de modo a produzir uma força radial dirigida interiormente no colar (20) . 0 colar circunda uma circunferência do membro externo da cabeça de poço (16) . Em particular, o colar (20) se localiza em torno de uma zona de aperto (19) do membro externo (16). Esta zona de aperto (19) pode compreender uma série de fendas e flanges estendidas axialmente, deste modo facilitando o desvio/movimento interior do membro externo (16) por reação à força de compressão interior gerada pelo colar (20).

[0055] O anel de compressão (18) desta forma força a parede do membro externo (16) para o interior. 0 membro externo da cabeça do poço (16) compreende uma superficie de fixação interna (17) que, sobre a contração está organizado para fixar e prender uma correspondente superficie externa de aperto (15) do suspensor de revestimento (12). A força é aumentada até a requerida força de aperto ser alcançada e, neste ponto, o suspensor de revestimento (12) é seguramente apertado dentro do membro externo (16). Neste dispositivo de fixação 22, o suspensor de revestimento (14) pode ser liberado e reapertado, se requerido.

[0056] Esta invenção também pode ser usada em um sistema de compressão de POS-GRIP "Tipo 1", ou um conector POS-GRIP, ou qualquer outro sistema em que o suspensor de revestimento está seguro na cabeça de poço independentemente das funções da ferramenta de execução.

[0057] Como mostrado na Figura 1, o suspensor de liberação de pressão do revestimento da ferramenta de execução (10) está na posição de segurança ou bloqueio, mas por motivos de clareza a ferramenta de execução (10) não está segura ou protegida pelo suspensor de revestimento (12). Na aplicação primária desta invenção, o suspensor de revestimento da ferramenta de execução (10) poderá proteger um suspensor de revestimento (12), e estando posicionado na cabeça de poço do alojamento, çomo mostrado na Figura 3. Esta invenção está implantada em um tubo de perfuração (24) para proteger a haste da ferramenta (26).

[0058] O corpo principal (28) é mantido no lugar da haste (26) por um anel de retenção (60) e o corpo (28) tem uma vedação elastomérica externa (29) , que vedará o furo do suspensor de revestimento (12). Com a finalidade de segurar e bloquear a ferramenta de execução (10) dentro do suspensor de revestimento (12), a ferramenta de execução (10) possui o meio de fixação, que compreende um membro de fixação na forma de um anel de bloqueio perfilado (32), que se localiza dentro de um perfil de acasalamento (33) dentro do suspensor de revestimento (12) . O anel de bloqueio (32) é movido da posição de bloqueio para a posição de desbloqueio em virtude da posição de meios de ativação compreender um engaste (40). O engaste (40) se movimenta axialmente, de modo deslizante dentro da ferramenta de execução (12). O engaste (40) fornece um recesso (44) dentro do qual uma parte do meio de fixação (40) pode ser movido, quando o recesso (44) estiver alinhado radialmente com o recesso (44) . Nesta configuração, a parte do meio de fixação se move dentro do recesso e o anel de bloqueio se move radialmente e interiormente.

[0059] Na posição de bloqueado, o recesso (44) está afastado axialmente de uma superfície interior do meio de fixação (30).

[0060] A fim de desbloquear e liberar a ferramenta de execução (10), o recesso (44) é movido axialmente para baixo, de modo a ser alinhado radialmente com uma superfície interna (35) do meio de fixação (30). Nesta posição, o meio de fixação ,(30) é movido radialmente interiormente e isto permite o anel de bloqueio (32) mover radialmente interiormente e para fora do engate com o perfil de acasalamento (31) fornecida na superfície interna (31) do suspensor de revestimento (12). Isto libera a ferramenta de execução (10) e então permite que a ferramenta de execução (10) seja extraída do poço.

[0061] O meio de fixação (30) compreende os pinos de fixação ou pinos de impulso (34), que fornecem a superfície interna (35) do meio de fixação. Em particular, os pinos de fixação fornecem a ligação entre o engaste (42) (meios de ativação (40)) e o anel de bloqueio (32) (meio de fixação (30)) .

[0062] A configuração do meio de fixação garante que qualquer peso retirado do suspensor de revestimento (12) é transferido através do anel de bloqueio (32) para dentro de um membro de carga que compreende um anel de carga (62).

[0063] Quando o suspensor de revestimento (12) está na posição de conjunto, a compressão externa do membro externo (16) (que pode ser fornecida por um sistema de compressão POS-GRIP (22), como mostrado na Figura 3) produz uma superfície de fixação interna (17) do furo da cabeça de poço e o diâmetro externo (15) do suspensor de revestimento (12) o diâmetro exterior de contato. A pressão de contato ao longo desta interface força o membro externo (16) e o suspensor de revestimento (12) para serem concêntricos e isto ativa a selagem de metal para metal 'HG'. Uma vez ativado, existe carga de contato suficiente para fornecer integridade de pressão, capacidade de suspender/bloquear e as condições desejadas para a. liberação da ferramenta de execução- do. suspensor de revestimento (10).

[0064] Uma característica chave da invenção é que a aplicação de pressão de acima da ferramenta de execução (10) permitirá a ferramenta de execução (10) ser liberada do suspensor de revestimento (12) devido à pressão da carga final exercida no membro de ativação (4 6) dos meios de ativação (40). O membro de ativação (46) compreende um êmbolo (46) que é conectado ao engaste (42).

[0065] Os meios de ativação se movimentam axialmente ao longo do eixo longitudinal do furo do poço. Em particular, os meios de ativação se movimentam ao longo do eixo longitudinal da ferramenta de execução (10) e o furo do poço e/ou o tubo de subida.

[0066] Os meios de ativação (40) estão retidos na haste (26) por meios de retenção na forma de uma pluralidade de meios de retenção (48). Os meios de retenção (48) compreendem pinos de cisalhamento que se estendem radialmente dentro da haste (26) e impedem o movimento axial relativo dos meios de ativação dentro da ferramenta de execução. Em particular, os pinos de cisalhamento (48) impedem o êmbolo (46) e o movimento axial descendente do engaste e isto impede que o recesso (44) se mova no alinhamento axial com a superficie interna (35) dos pinos de fixação (34).

[0067] Uma vez que a requerida pressão de liberação tenha sido aplicada em cima dos meios de ativação/ferramenta de execução, os pinos de cisalhamento (48) cisalharão para permitir que o êmbolo (46) e o engaste (42) se movam axialmente para baixo. Este permite o movimento axial e permite que os pinos de fixação (34) e o anel de bloqueio (32) se retraiam e consequentemente se desengatem do suspensor de revestimento (12). A ferramenta de execução (10) pode então ser removida do suspensor de revestimento (12).

[0068] A ativação do meio de fixação (30), de modo a mover o meio de fixação (30) da posição de segurança para a posição de não segurança compreende uma pressão de fluido. Em particular, a pressão no anel (66) acima dos meios de ativação (40) é aumentada para desencadear a falta de estabilidade (ou liberação) da ferramenta de execução (10), A pressão de liberação e ativação é aplicada no anel (66) entre o tubo de perfuração (24) e o furo da cabeça de poço. Isto é tipicamente feito pelo fechamento do sistema de segurança contra estouros (blow out preventer - BOP), que força batendo sobre o tubo de perfuração (o poço acima da área mostrada nas figuras), ocorrendo a aplicação da pressão de fluido (lama de perfuração), embora as linhas de estrangulamento estejam tipicamente conectadas ao tubo de subida logo abaixo do BOP. A pressão de fluido atua sobre o êmbolo (46) (devido à diferença de pressão entre as vedações (68) e (69)). 0 êmbolo (46) cisalha os pins (82) com um movimento axialmente descendente, empurrando o engaste (42) em uma posição em que a montagem de gancho de bloqueio (30), (32), (34) pode mover radialmente para dentro para a posição de liberação. Uma vez esvaziado sob pressão a ferramenta de execução (10) pode ser removida com um puxão para cima em linha reta.

[0069] De modo a evitar a liberação prematura do suspensor de revestimento (12) da ferramenta de execução do suspensor de revestimento (10), enquanto estiver operando no- furo (por exemplo, devido a um acúmulo inesperado de pressão), os meios de prevenção de liberação (50) compreendem uma característica anti liberação, que foi concebida na ferramenta de execução (10) .

[0070] Como mostrado na Figura 1 e na Figura 2, a haste da ferramenta (26) tem um pequeno ressalto de resistência (25), perfil para restringir o movimento do engaste (42) dentro da posição de liberação, enquanto o peso do revestimento (peso de suspensão do suspensor de revestimento) está presente. O engaste (42) também compreende um correspondente pequeno ressalto de resistência (43), que está organizado para confinar e acoplar a ressalto de resistência (25) da haste da ferramenta (26). Estes ressaltos de resistência (25), (43) previnem o movimento do engaste (42) dentro de uma fenda anelar (41) fornecida pela ferramenta de execução (10). A localização do engaste (42) nesta fenda anelar (41) fornece a posição de não segurança, uma vez que esta corresponde ao recesso (44), estando alinhado radialmente axialmente com as superficies interiores (35) dos pinos de fixação (34).

[0071] Os meios de prevenção de liberação (50) operam devido ao peso de revestimento abaixo do suspensor de revestimento (12), transferindo a carga via o anel de bloqueio (32) para empurrar os pinos de fixação (34) para dentro e por sua vez encrespa o engaste (42) em direção à haste (26). O pequeno ressalto de resistência (25) então fornece uma parada para restringir o movimento do engaste (42) e consequentemente prevenir a liberação prematura do suspensor de revestimento (12).

[0072] Logo que o suspensor de revestimento (12) é localizado no lugar em que segura todo o peso de revestimento (peso de suspensão do suspensor de revestimento) a ferramenta de execução (10) pode ser liberada como o engaste (42), agora livre para expandir sobre a pequena carga de resistência (25). A pressão aplicada pelo tubo de perfuração (24) provocará os pinos de cisalhamento (48) para cisalhar e para o êmbolo (46) a se movimentar descendente axialmente. 0 êmbolo (46) está seguro para o engaste (42), deste modo move o engaste descendentemente com o engaste (42) movendo na carga de resistência (25) da haste da ferramenta (26). O engaste (42) se movimenta axialmente dentro da fenda anelar (41) e o recesso de liberação (44) na forma de um encaixe anelar no engaste (44) movimenta em alinhamento axial com a superficie interior (35) dos pinos de fixação (34). Nesta posição, o anel de bloqueio move radialmente interiormente e desengata por meio do perfil de acoplamento (31) na superficie interna do suspensor de revestimento (12). A ferramenta de execução (10) pode então ser extraída com o suspensor de revestimento (12) e recuperada do poço pelo tubo de perfuração (24).

[0073] Caso haja uma falha no uso da pressão para liberação da ferramenta de execução (10) do suspensor de revestimento (12) então existe -uma característica de contingência mecânica na forma de um meio de liberação auxiliar (70) . O meio auxiliar de liberação (70) compreende uma pluralidade de chaves de antirrotação (72) no corpo (28) da ferramenta de execução (10) que localiza e reage contra o interior do suspensor de revestimento (12). Um anel de acionamento de rosca (74) pode ser. enrolado axialmente descendente contra o êmbolo (46) por meio de rotação da haste (26) para liberação da ferramenta de execução (10).

[0074] Um anel de ajuste (80) e pinos de condução do êmbolo (82) são usados para manipular o êmbolo (4 6) em uma posição desejada, quando a ferramenta de execução (10) está protegida pelo suspensor de revestimento (12).

[0075] A Figura 3 mostra uma configuração possivel para esta invenção em um sistema de cabeça de poço. Os componentes principais deste sistema são um sistema de compressão "Tipo- 2" POS-GRIP (22) que pode ser parte de um alojamento de cabeça de poço, e um suspensor de revestimento (12) com a pressão de liberação da ferramenta de execução do suspensor de revestimento (10) como descrito acima, trancando o suspensor de revestimento (12). 0 sistema de compressão PO- GRIP (22) fornece a energia para comprimir o alojamento da cabeça de poço, como descrito em invenções anteriores.

[0076] Nesta configuração, a ferramenta de execução do suspensor de revestimento (10) permitirá o suspensor de revestimento (12) para ser implantado na cabeça de poço na preparação para ativação do POS-GRIP. A ferramenta de execução do suspensor de revestimento (10) será usada em conjunção com um mecanismo de indexação (não mostrado neste documento), que fornecerá um meio para espaçar corretamente o suspensor, de modo que possa ser posicionado no fluxo pela posição então reposicionado dentro da posição de configuração.

[0077] Esta invenção poderia igualmente ser usada com um sistema de compressão "Tipo-1" sistema de compressão POS- GRIP, como descrito em invenções anteriores (não mostrada neste documento).

[0078] Vários dispositivos de fixação podem ser usados com a presente invenção e alguns exemplos destes serão agora mencionados logo abaixo.

[0079] Uma concretização de um dispositivo de fixação (22) para a presente invenção fornece um fixador que trabalha para deformar elasticamente um adaptador de compressor para uma porção tubular interna e especificamente para o revestimento interno da cabeça de poço (14) (exemplo um mandril de vedação superior). O dispositivo de fixação ou conector produz uma resistência radial aplicada internamente por um anel de compressão (18) .

[0080] A presente invenção pode operar com um dispositivo de fixação para selagem por aperto de um revestimento interno para um revestimento externa. Em particular, o dispositivo de fixação fornece uma vedação de fluido apertada entre um revestimento interno e um revestimento externo.

[0081] No dispositivo de fixação, o colar de compressão (20) inclui superfícies cônicas viradas para fora, em particular, compreende superfícies que são inclinadas em direção a um pico central. 0 dispositivo de fixação (10) inclui um anel de compressão (18), que se localiza em torno da superfície externa do colar de compressão (20). 0 anel de compressão (18) inclui superfícies interiormente cônicas e, em particular, inclui duas superfícies interiores que são opostamente cônicas com relação às superfícies do colar (20). As superfícies cônicas internas do anel de compressão (18) são organizadas para registrar e cooperar com as superfícies cônicas fornecidas sobre o colar de compressão (20).

[0082] 0 dispositivo de fixação inclui meios de movimento ou meios de ativação na forma de uma pluralidade de parafusos de ativação (56), que se localizam no anel de compressão (18). Os parafusos de ativação 5o são montados no anel de compressão (18) e podem ser apertados para forçar e impelir os dois componentes do anel de compressão um ao outro. As superficies cônicas do anel de compressão (18) assim deslizam sobre a superficie cônica do colar (20) e forçam o colar (20) e a parede do membro externa (16) radialmente interiormente. A cooperação das superficies cônicas causam a força gerada dentro dos parafusos para ser transferida para a força radial, que impulsiona a superficie interna do colar de compressão (20) interiormente, que assim força a parede do membro externo (16) interiormente. O movimento da parede do membro externo interiormente causa a fixação da superficie interna (17) do membro externo (16) para fixar e apertar a superficie externa de fixação (15) do membro interno da cabeça de poço (12). Em particular, a força é suficiente para que o membro interno da cabeça de poço (12) seja firmemente agarrado pelo membro externo (16).

[0083] O anel de compressão (18) e o colar de compressão (20) são direcionados em sentido axialmente oposto para as superfícies cônicas anelares, tal que o movimento axial relativo entre o colar de compressão (20) e os componentes do anel de compressão produza uma redução no diâmetro interno da unidade (em particular, o diâmetro interno do colar de compressão 20) para distorcer a parede do membro externo (16) para dentro para agarrar o diâmetro do membro interno da cabeça de poço (12) . As .superfícies cônicas anelares opostas estão em ângulo para fornecer o requerido movimento para dentro (compressão/distorção), porquanto permite aos meios de movimento para produzir o movimento relativo entre o anel de compressão (18) e o colar de compressão (20).

[0084] É apreciado que a quantidade de deslocamento do anel de compressão (18) para a ativada/posição de bloqueio junto com os ângulos dos cones determinar a quantidade de deflexão interior causada pelo dispositivo de fixação (10) e consequentemente a força de aperto.

[0085] Em outra concretização do dispositivo de fixação, o anel de compressão (18) e o colar de compressão (20) tem cada um uma superfície cônica anelar. Na unidade de montagem, em utilização, o colar de compressão (20) tem um diâmetro externo com um primeiro diâmetro em uma extremidade superior e um diâmetro externo com um segundo, diâmetro maior em uma extremidade inferior. Similarmente, na unidade de montagem, o anel de compressão (18) tem um diâmetro interno com um primeiro diâmetro em uma extremidade superior e um diâmetro interno com um segundo, diâmetro maior na extremidade inferior. O dispositivo de fixação está organizado para desviar a superfície interior do membro externo membro (16), tal que a superfície interior do membro externo membro (16) venha a agarrar a superfície externa (15) do membro interior da cabeça de poço (12).

Claims

1. Ferramenta de execução (10) para um suspensor (12) de revestimento, a ferramenta de execução (10) compreendendo: meio de fixação (30) para fixar um suspensor (12) de revestimento para a ferramenta de execução (10), o meio de fixação (30) sendo móvel entre a posição de segurança em que um suspensor (12) de revestimento está seguro para a ferramenta de execução (10) e uma posição de não segurança em que um suspensor (12)de revestimento não esta seguro para a ferramenta de execução (10) em que na posição de segurança, um suspensor (12) de revestimento ser capaz de ser suspenso da ferramenta de execução (10) e a ferramenta (12) de execução suporta um peso de suspensão do suspensor (12) de revestimento; meios de ativação (40) de modo a permitir o meio de fixação (30) para mover de uma posição de segurança para uma posição de não segurança, caracterizada por: meios de prevenção de liberação (50) de modo a evitar o movimento do meio de fixação (30) da posição de segurança para a posição de não segurança enquanto o peso de suspensão do suspensor (12) de revestimento é suspenso da ferramenta de execução (10); em que o meio de prevenção de liberação (50) compreende meios de elevação (25) para prevenir o movimento axial do meio de ativação (40) da posição de segurança para a posição de não segurança enquanto que o suspensor (12) de revestimento é suportado a partir da ferramenta de execução (10) e o peso de suspensão do suspensor (12) de revestimento (12) está sendo transferido para a ferramenta de execução (10); e em que uma vez que o peso de suspensão não é suportado pela ferramenta de execução (10), a ferramenta de execução (10) se torna liberável a partir do suspensor (12) de revestimento.

2. Ferramenta de execução (10) para um suspensor (12) de revestimento de acordo com a Reivindicação 1 caracterizada pelo meio de ativação (40) proporcionar um recesso (44) e em que o recesso (44) permitir que o meio de fixação (30) se mova de uma posição de segurança para uma posição de não segurança e em que o recesso (44) é axialmente movível na ferramenta de execução (10) e em que o recesso (44) é movido axialmente para baixo para estar radialmente alinhado com uma superfície interna (35) do meio de fixação (30) e em que o meio de elevação (25) previne o movimento do recesso (44) dentro do alinhamento axial com o membro fixação (32) do meio de fixação (30).

3. Ferramenta de execução (10) para um suspensor (12) de revestimento de acordo com a Reivindicação 1 ou Reivindicação 2 caracterizada pelo meio de fixação compreende um elemento (42) que se move para baixo para permitir um anel de travamento perfilado (32) do meio de fixação (30) para remover radialmente para baixo para liberar a ferramenta de execução (10) de um perfil correspondente (31) em uma superfície interna do suspensor (12) de revestimento.

4. Ferramenta de execução (10) para um suspensor (12) de revestimento de acordo com qualquer uma reivindicação precedente caracterizada pelo meio de elevação (25) compreende um ressalto anular (43) que se projeta para dentro a partir de um elemento (42) do meio de ativação (40) e o meio de elevação (25) também compreende um ressalto anular (25) que se projeta radialmente para fora a partir de um corpo (26) da ferramenta de execução (10) e em que uma vez que o peso de suspensão do suspensor (12) de revestimento é não suportado a partir da ferramenta de execução (10), um pistão (46) que é fixado ao elemento (42) é arranjado para mover o elemento (42) para baixo com o elemento (42) se movendo sobre um recesso de carga (25) para que o meio de ativação (40) para mover para uma posição de não segurança.

5. Ferramenta de execução (10) para um suspensor (12) de revestimento de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes caracterizada pelo meio de prevenção (50) ser arranjado para prevenir: ativação não intencional do meio de ativação (40), e liberação do suspensor (12) de revestimento.

6. Ferramenta de execução (10) para um suspensor (12) de revestimento de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes caracterizada pelo meio de fixação (30) se projetar radialmente para fora a partir da ferramenta de execução (10), o meio de fixação (30) é radialmente movível a partir de uma posição de segurança externa para uma posição de não segurança interna e em que o meio de ativação (40) é arranjado para prevenir movimento do meio de fixação (30) a partir de uma posição de segurança para uma posição de não segurança e o meio de ativação (40) trava o meio de fixação (30) em uma posição radialmente projetante relativamente a uma superfície externa da ferramenta de execução (10), o meio de fixação (30) compreende um meio de fixação que compreende um meio de fixação anular e em que o meio de fixação compreende um anel de travamento em que o meio de fixação proporciona uma superfície de encaixe externo que arranjado para encaixar em uma ranhura de encaixe proporcionada em uma superfície interna do suspensor (12) de revestimento.

7. Ferramenta de execução (10) para um suspensor (12) de revestimento de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes caracterizada pelo membro de fixação (30) é retido em uma posição de segurança por meio atarraxável, o meio atarraxável compreende pinos atarraxáveis (34) que são arranjados para portar contra o meio de ativação (40) e, em que os meios de ativação (40) retêm o meio atarraxável na posição de segurança em que o recesso (44) é axialmente movível de uma posição de segurança em que o meio atarraxável porta contra o meio de ativação (40) para uma posição de não segurança em que o meio atarraxável é movível para dentro de um recesso (44) e o meio de fixação (30) é movido radialmente para dentro.

8. Ferramenta de execução (10) para uma suspensor (12) de revestimento de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes caracterizada pelo meio de ativação ser ativado por uma pressão axial para baixo aplicada na ferramenta de execução (10) e em que a pressão para baixo é aplicada por um fluido localizado em um anel localizado no lado superior da ferramenta de execução (10).

9. Ferramenta de execução (10) para um suspensor (12) de revestimento de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes caracterizada pelo fluido compreender lama de perfuração.

10. Ferramenta de execução (10) para um suspensor (12) de revestimento de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes caracterizada pelo meio de ativação (40) compreender meio de retenção para prevenir movimento axial do meio de ativação (40) dentro da ferramenta de execução (10) e em que o meio de retenção compreende uma pluralidade de membros de retenção, em que os membros de retenção compreendem pinos cisalhantes (48) que são arranjados para cisalharem e permitirem os meios de ativação (40) para mover axialmente a partir da posição de segurança para uma posição de não segurança.

11. Ferramenta de execução (10) para um suspensor (12) de revestimento de acordo com a reivindicação 10 caracterizada pelos pinos cisalhantes (48) serem arranjados para cisalharem em reação à pressão aplicada na ferramenta de execução (10).

12. Ferramenta de execução (10) para um suspensor (12) de revestimento de acordo com a reivindicação 11 caracterizada pelos pinos cisalhantes (48) são arranjados para cisalhar em reação a uma pressão de fluido aplicado dentro de um anel localizado em um lado superior da ferramenta de execução (10).

13. Ferramenta de execução (10) para um suspensor(12) de revestimento de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pela ferramenta de execução (10) compreender meios de liberação auxiliar (70) para ativar a liberação do suspensor (12) de revestimento da ferramenta de execução (10).

14. Ferramenta de execução (10) para um suspensor de revestimento (12) de acordo com a reivindicação 13 caracterizada pelo meio auxiliar de liberação (70) compreende meio anti-rotação (72) para prevenir rotação entre a ferramenta de execução (10) e o suspensor (12) de revestimento e o meio auxiliar de liberação (70) compreende um membro rotatório (74) na ferramenta de execução (10) que rotacionável de modo a fazer com que ocorra movimento axial do meio de ativação (40) a partir da posição de segurança para uma posição de não segurança.

15. Método para posicionamento de suspensor (12) de revestimento dentro de um furo de poço usando uma ferramenta de execução (10) para um suspensor (12) de acordo com a reivindicação 1, o método compreendendo fixar a ferramenta de execução (10) no suspensor (12), liberando a ferramenta de execução (10) do suspensor (12) de revestimento por meio de movimento axial do meio de ativação (40), caracterizado por liberar o meio de prevenção (50) para prevenir movimento axial do meio de ativação (40) de uma posição de segurança para uma posição de não segurança com meio de elevação (25) enquanto que o suspensor (12) de revestimento é suportado a partir de uma ferramenta de execução (10) e o peso de suspensão do suspensor (12) de revestimento é transferido para a ferramenta de execução (10); e permitir a liberação da ferramenta de execução (10) a partir do suspensor (12) de revestimento devido ao peso de suspensão do suspensor (12) não é suportado a partir da ferramenta de execução (10).