BR112016022075B1

BR112016022075B1 - Disposição de ferramentas de múltiplas finalidades para a intervenção sem a presença de tubo de subida de um poço submarino, método para remoção sem a presença de tubo de subida de uma árvore de natal, e método para a instalação de uma árvore de natal em um poço submarino

Info

Publication number: BR112016022075B1
Application number: BR112016022075-7A
Authority: BR
Inventors: Kim W. Christensen; David Brown
Original assignee: Aker Solutions As
Priority date: 2014-03-25
Filing date: 2015-03-25
Publication date: 2022-04-19
Also published as: BR112016022075A2; NO20140382A1; NO341843B1; AU2015237367A8; GB2538909A; AU2015237367A1; US9874076B2; GB2538909B; WO2015147651A1; AU2015237367B2; US20170067324A1; MY179945A; GB201616043D0

Abstract

disposição de ferramentas conectada a uma árvore de natal e métodos para a instalação e remoção de uma árvore de natal a invenção proporciona com uma disposição de ferramenta de múltiplas finalidades para a invenção sem presença de tubo de subida de um poço submarino. a ferramenta de múltiplas finalidades (40) é adaptada para ser conectada a uma extremidade inferior de uma árvore de natal (50), a qual apresenta um gancho de tubulação (52) e um orifício anular (60') que vem a ser definido através do referido gancho de tubulação (52). a referida ferramenta (40) compreende de um elemento tubular (48) e de um conector de árvore de natal (41), com a referida ferramenta de múltiplas finalidades (40) sendo adaptada para receber uma segunda ferramenta (64), a qual é operada por um cabo (49), com a referida segunda ferramenta (64) por sua vez sendo adaptada para instalar um batoque (70) no referido orifício anular de gancho de tubulação (60'), através da referida ferramenta de múltiplas finalidades (40), com a referida disposição compreendendo também de uma parte dianteira de controle de pressão (47) através de onde o referido cabo (49) se estende. a invenção proporciona também com um método para a remoção ou instalação de uma árvore de natal.

Description

Campo da Invenção

[0001] A presente invenção se refere a um sistema de intervenção em funcionamento em águas abertas para uso junto a um poço submarino. Em particular, a invenção se refere a uma ferramenta para funcionamento de um batoque com acesso a um anel em gancho na tubulação para intervenções. A ferramenta pode atuar também como uma função na forma de uma ferramenta de funcionamento da árvore para a remoção ou recuperação de uma árvore de Natal.

FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO E ESTADO ANTERIOR DA TÉCNICA

A Figura 1 compreende de uma visualização de um sistema de intervenção em funcionamento em águas abertas 1 de acordo com o estado anterior da técnica. O sistema 1 consiste de um conjunto de equipamentos vindo a ser instalado junto ao topo de uma árvore de Natal 2 (XT) e possibilitando a operações de intervenção seguras em um poço contendo hidrocarbonetos (LRP) (não mostrado). Uma guarnição de controle em poço 3 (WCP) também designada como uma guarnição de tubo de subida inferior 3 (LRP) é conectada ao topo da árvore de Natal 2. Junto ao topo da guarnição de tubo de subida inferior 3 (LRP), tem-se a fixação de uma guarnição de desconexão emergencial 4 (EDP). Um tubo de subida de intervenção em funcionamento 5 se estende a partir do aparelho de perfuração 6 no nível do mar 7 descendo até a guarnição de desconexão emergencial 4.

[0002] A Figura 2 apresenta uma típica instalação para uma árvore de Natal horizontal do estado anterior da técnica 10 contendo um sistema de intervenção em funcionamento em mono orifícios 11. Nesta instalação, um mono orifício ou um tubo de subida de intervenção em funcionamento 12 se estende a partir do aparelho (somente a parte inferior do tubo de subida é apresentada) para baixo até a uma guarnição de desconexão emergencial de mono orifício 13 (EDP) e a guarnição de tubo de subida inferior 14 (LRP). A guarnição de tubo de subida inferior 14 é conectada junto à árvore de Natal horizontal 10 através de um conector adaptador de árvore de Natal 15 (XTAC). A árvore de Natal 10 compreende da outra extremidade conectada a uma cabeça de poço 16 com um gancho de tubulação 17 se assentando na árvore de Natal de maneira convencional para as árvores de Natal horizontais 10. A guarnição de desconexão emergencial 13, a guarnição de tubo de subida inferior 14 e o conector adaptador de árvore de Natal 15 constituem no sistema de intervenção de funcionamento em mono orifício 11. O sistema é referido como mono orifício devido a compreender de um orifício principal simples, reto 18a funcionando abaixo da parte central do sistema e sendo adaptado para corresponder a um orifício principal 18b na árvores de Natal horizontal 10. Um orifício anular 26 encerra o orifício principal 18b na árvore de Natal horizontal 10. A árvore de Natal horizontal 10 apresenta uma desembocadura de produção horizontal 19 aonde o fluxo de produção é direcionado. Esta desembocadura 19 é fechada durante o processo de intervenção em funcionamento por meio de válvulas 20. Quando o sistema de intervenção em funcionamento 11 é fixado junto à árvore de Natal 10, as ferramentas podem ser descidas (não mostradas) e guinchadas através do tubo de subida 12 e do orifício principal 18a, 18b, de modo a desempenharem diferentes tarefas no poço.

[0003] Na figura 2, tem-se a disposição de linha anular 21 sendo disposta junto ao orifício principal 18a no sistema de intervenção em funcionamento 11. A linha anular 21 inicia como uma mangueira (não mostrada) a partir da lateral em topo e dá entrada na guarnição de desconexão emergencial junto à parte em topo 22 antes de se dirigir a um trajeto variado descendente ao longo do sistema e em direção a árvore de Natal 10. Ocorre a presença de diversas válvulas na linha anular 21 e diversos pontos de cruzamento 23 a partir da linha anular 21 em sentido ao orifício principal 18a, criando trajetos de circulação que podem ser usados para diversas operações. A linha 21, as válvulas 24 e os pontos de cruzamento 23 podem em conjunto com as válvulas 25 no orifício principal 18a, por exemplo, serem usados para a descarga de hidrocarbonetos a partir do tubo de subida 12.

[0004] A Figura 3 apresenta uma típica instalação para uma árvore de Natal vertical do estado anterior da técnica 31 contendo um sistema de intervenção em funcionamento em mono orifício 11 similar aquele na figura 2, incluindo porém um seletor de orifício passivo 32. A árvore de Natal vertical apresenta uma configuração contendo um orifício de produção 33 e um orifício anular 34. Quando se utilizando um sistema de intervenção em funcionamento em mono orifício na árvore de Natal vertical 31 se faz preciso o emprego de uma tecnologia de seletor de orifício, tanto um seletor de orifício passivo como ativo, para conjugar a configuração da árvore de Natal vertical. O sistema de intervenção em funcionamento 30 na figura 3 apresenta uma estrutura similar além daquela do sistema de intervenção em funcionamento em mono orifício 11 na Figura 2, com exceção de ter-se a disposição de um seletor de orifício passivo 32 entre a guarnição de tubo de subida inferior e a árvore de Natal vertical 31. O orifício principal 18a na guarnição de tubo de subida inferior 14 é adaptado para estar em correspondência com o orifício de produção 33 nas árvores de Natal verticais 31 através do seletor de orifício passivo 32. O mesmo se aplica a linha anular 21 na guarnição de tubo de subida inferior 14 que é adaptado para corresponder ao orifício anular 34 presente na árvore de Natal 31. A árvore de Natal 31 se apresenta na extremidade inferior conectada a um gancho de tubulação 35 e a uma cabeça de poço 35 em uma maneira convencional para árvores de Natal verticais 31. Com o emprego do seletor de orifício passivo 32, o sistema de tubo de subida no seu todo deve ser puxado para a superfície para a troca do seletor de orifício.

[0005] A presente invenção é aplicável tanto a Árvores de Natal Verticais (VXT) bem como a outros tipos de árvores de Natal. Nas figuras de ilustração da invenção tem-se a apresentação de uma árvore de Natal vertical, sendo a invenção descrita adicionalmente para este tipo de uso, sem ficar restrita tão somente a árvore de Natal vertical, mas também aplicável para outros tipos de árvores de Natal, tais como árvores de Natal híbridas, árvores de Natal horizontais, ou outros tipos possíveis de árvores de Natal.

[0006] Para se recuperar ou se empregar um XT Vertical, tem-se a requisição do ajuste de batoques junto ao Gancho de Tubulação - um batoque no orifício principal e um batoque no orifício anular. Tradicionalmente, isto pode ser feito se utilizando tanto um sistema de intervenção em funcionamento em orifício duplo ou em um sistema de intervenção em funcionamento em mono orifício contendo seletores de orifício ativos ou passivos, de acordo com a descrição na figura 3.

[0007] Um sistema de intervenção em funcionamento em orifícios duplos - especialmente em modelos de Guarnição de Desconexão Emergencial (EDP) e Guarnição de Tubo de Subida Inferior (LRP). Os dois orifícios necessitam de serem retos para darem condições ao acesso direto até a árvore de Natal e ao Gancho em Tubulação. Diferenciadas configurações de orifícios no XT irão requerer a mesma configuração de orifício correspondente no EDP/LRP, dificultando desse modo a padronização do modelo EDP/LRP. Um sistema de orifício duplo requer também um tubo de subida extra de 2” em adição ao tubo de subida principal regular - algo que pode levar a uma janela operacional reduzida juntamente com um aumento da fadiga na cabeça do poço. Algumas junções especiais, tal como uma junção de segurança ou um eliminador de deslocamentos são bastante complexas para a constituição de um sistema de orifício duplo.

[0008] A utilização de um sistema de intervenção em funcionamento de mono orifício requer o emprego de tecnologia para seletor de orifício. Um seletor de orifício passivo compreende de um conjunto de conectores alternativos que podem ser usados deslocando toda a pilha de guarnição de tubo de subida de intervenção em funcionamento inferior (WRP), ou seja, o EDP e o LRP para linha do orifício principal acima do orifício anular para fornecer o acesso requerido. Um seletor de orifício passivo tem de ser tradicionalmente escolhido em função da confiabilidade e tamanho pequeno, mas a eficiência operacional é grandemente reduzida uma vez que toda a pilha de tubo de subida deve de ser impulsionada para a superfície de modo a alterar o orifício a sofrer intervenção.

[0009] Um seletor de orifício ativo possibilita a ferramentas em uma linha em cabo a serem redirecionadas a partir do orifício principal no EDP tanto o orifício principal quanto o anular no LRP, com um trajeto sendo estreito o bastante para a navegação das ferramentas de linha de cabo. O emprego de um seletor de orifício ativo tem demonstrado o acréscimo de complexidade junto a um sistema já complexo, e é requerido fazer uso de uma ferramenta de vibração flexível para ajuste do batoque anular devido a presença de “alteração de curso” indo do orifício principal ao orifício anular. O risco de se acabar tendo a ferramenta de vibração retida, ou ocorrer precipitação com a vibração devido a ausência de transferência de força aumenta imensamente através de uma “alteração de curso”. Além disso, um seletor de orifício ativo irá adicionar, tipicamente, peso e elevação a um sistema que já se encontre acima das limitações inerentes de peso/elevação estabelecidas em comum com os padrões empregados.

[0010] Com ambas disposições anteriores, isto cria um modelo de sistema de maior custo, mais complicado e pesado. Portanto, a invenção proposta tem por objetivo resolver este problema através da criação de uma ferramenta em separado que possa ser aplicada para execução da operação de remoção/ligação anular quando necessárias.

Sumário da Invenção

[0011] A invenção proporciona com uma ferramenta de múltiplas finalidades para intervenção sem a presença de um tubo de subida em um poço submarino, aonde a ferramenta é adaptada para se apresentar conectada na extremidade inferior junto a uma árvore de Natal, com a referida árvore de Natal apresentando um gancho de tubulação, um orifício anular sendo definido através do referido gancho de tubulação. A invenção é distinta no sentido de que a referida ferramenta compreende de um elemento tubular e de um conector de árvore de Natal, com a ferramenta de múltiplas finalidades sendo adaptada para receber uma segunda ferramenta, a qual vem a ser operada por um cabo, referida segunda ferramenta por sua vez sendo adaptada para instalar um batoque no referido orifício no gancho em tubulação, através da referida ferramenta de múltiplas finalidades, com a referida segunda ferramenta compreendendo de um cabeça de controle de pressão através de onde o referido cabo se estende.

[0012] As modalidades de preferência do projeto são definidas pelas reivindicações dependentes, 219, aonde são feitas referências as mesmas.

[0013] A invenção proporciona também com um método para a remoção sem uso de tubo de subida de uma árvore de Natal e um gancho de tubulação fixados junto à cabeça de poço, o referido gancho de tubulação apresentando um orifício de produção e um orifício anular, com o método compreendendo de um batoque padrão no orifício de produção de gancho de tubulação incorporando um sistema de intervenção de funcionamento padrão. O método é distintivo no sentido de que ele compreende ainda das etapas a seguir: - remoção do sistema de intervenção em funcionamento padrão, - rebaixamento de uma ferramenta de múltiplas finalidades com um membro de suspensão fixado junto a um conector no topo da ferramenta de múltiplas finalidades, - conexão da ferramenta de múltiplas finalidades junto à árvore de Natal, - remoção do membro de suspensão do conector e fixação de uma cabeça de controle de pressão com uma linha de cabo ou cabo operado pela segunda ferramenta junto ao conector no topo da ferramenta de múltiplas finalidades, - ligação do orifício anular de gancho de tubulação com a referida segunda ferramenta, - remoção da cabeça de controle de pressão do conector e fixação do membro substituto de suspensão junto ao conector no topo da ferramenta de múltiplas finalidades, - remoção da árvore de Natal da cabeça de poço contendo a ferramenta de múltiplas finalidades e o membro de suspensão.

[0014] A invenção proporciona ainda com um método voltado para a instalação de uma árvore de Natal em um poço submarino compreendendo de um gancho de tubulação sediado na cabeça de poço, com o referido gancho de tubulação apresentando um orifício de produção e um orifício anular. O método é distintivo no sentido de compreender ainda as etapas a seguir: - conexão de uma ferramenta de múltiplas finalidades junto a uma árvore de Natal, - conexão de um substituto de suspensão junto a um flange de conexão no topo da ferramenta de múltiplas finalidades, - rebaixamento da ferramenta de múltiplas finalidades com a árvore de Natal junto a uma cabeça de poço, - conexão da árvore de Natal junto à cabeça de poço, - remoção do membro substituto de suspensão do flange de conexão e conexão de uma cabeça de controle de pressão com uma linha lisa operada pela segunda ferramente junto ao flange de conexão na ferramenta de múltiplas finalidades. - remoção de um batoque do orifício anular de gancho de tubulação com a referida segunda ferramenta, - remoção da cabeça de controle de pressão do conector e conexão do membro de suspensão junto ao flange de conexão no topo da ferramenta de múltiplas finalidades, - remoção da ferramenta de múltiplas finalidades com o uso do membro de suspensão, - rebaixamento de um sistema de intervenção em funcionamento padrão junto à árvore de Natal para a remoção de um batoque em um orifício de produção de gancho de tubulação.

[0015] A invenção possibilita o estabelecimento de batoques anulares no Gancho de Tubulação para sistemas de árvore de Natal, sendo também projetada para funcionar como uma Ferramenta de Funcionamento de Árvore. A invenção dá condições ao acesso direto ao orifício anular para ajuste dos batoques junto ao Gancho de Tubulação, vindo a resolver, portanto, os desafios possuídos por um sistema de intervenção em funcionamento aberto em mono orifício com ganho de acesso para batoques de ajuste ou outras operações junto ao orifício anular no Gancho de Tubulação.

[0016] A invenção referente ao Funcionamento da Árvore e a Ferramenta de Ligação Anular (TRAPT) irá dar condições ao emprego de um sistema de intervenção em funcionamento em mono orifício sem o emprego de seletor de orifício (ativo ou passivo) e sem haver a redução da eficiência operacional. A invenção consiste da mesma funcionalidade como a da Ferramenta de Funcionamento de árvore de Natal (TRT), porém também habilita a ligação do orifício anular no Gancho de Tubulação sem o emprego de quaisquer seletores de orifícios. O sistema de tubo de subida de intervenção em funcionamento de mono orifício será empregado normalmente para operações junto ao orifício principal, porém quando for o tempo de se recuperar a árvore de Natal para a superfície, o sistema de intervenção em funcionamento será restaurado antes do orifício anular haver sido conectado. As válvulas na árvore de Natal serão fechadas antes da recuperação da árvore de Natal.

[0017] Para igualar-se a eficiência operacional de um sistema de seletor de orifício ou de um sistema de tubo de subida de orifício duplo, o TRAPT irá funcionar também como uma Ferramenta de Funcionamento de Árvore (TRT). Normalmente, a árvore de Natal é empregada ou restaurada utilizando-se uma ferramenta de funcionamento de árvore (TRT) dedicada. O emprego do TRAPT como uma ferramenta de funcionamento de árvore (TRT) elimina uma etapa de funcionamento e a eficiência operacional será similar ao Sistema de Intervenção em Funcionamento em águas aberta.

[0018] Acredita-se que o TRAPT compreenda de um conceito tecnologicamente mais simples do que o emprego alternativo de um seletor de orifício. Considera-se também que houve a redução do risco quando se tratando de desenvolvimento em função do uso de tecnologia conhecida, e ainda reduz-se o risco operacional, uma vez que ocorre acesso direto ao orifício anular (nenhuma “alteração de curso”, conforme é comprovado para um seletor de orifício) e portanto havendo menor chance para o aprisionamento de uma ferramenta e/ou uma falha na vibração.

[0019] Acredita-se também que o TRAPT compreenda de uma tecnologia de peso amis leve do que os sistemas de intervenção tradicionais em funcionamento. As vantagens de se utilizar o TRAPT compreende ainda o emprego de um sistema mais leve, com a cabeça de poço estando exposta a uma carga menor de fadiga em uma quantidade de tempo menor do que ocorre com um sistema tradicional. A árvore de Natal pode apresentar um tempo de vida útil maior devido ao peso reduzido.

[0020] O TRAPT apresenta também uma elevação menor do que o sistema de intervenção em funcionamento devido ao sistema não requerer qualquer seletor de orifício ativo ou passivo.

Breve Descrição dos Desenhos

[0021] A invenção será descrita em seguida como forma de exemplo com referência aos desenhos de acompanhamento, ao longo dos quais as partes semelhantes são referenciadas por referências idênticas, e aonde: Figura 1 consiste de uma visualização de um sistema de intervenção em funcionamento em águas abertas do estado anterior da técnica; Figura 2 consiste de uma vista esquemática de um sistema de intervenção em funcionamento em águas abertas padrão junto a uma árvore de Natal horizontal de acordo com o estado anterior da técnica; Figura 3 consiste de uma vista esquemática de um sistema de intervenção em funcionamento em águas abertas padrão junto a uma árvore de Natal vertical de acordo com o estado anterior da técnica; Figura 4 consiste de uma vista esquemática do funcionamento da árvore e da ferramenta de ligação anular disposta no topo de uma árvore de Natal vertical; Figura 5 consiste de uma vista esquemática de como a descarga do lubrificador é alcançada via um umbilical no funcionamento da árvore e na ferramenta de ligação anular; Figura 6 consiste de uma vista esquemática de como a inibição do poço é alcançada via conexões de mangueiras; Figura 7 consiste de uma vista esquemática do funcionamento de Árvores e ferramenta de ligação anular de acordo com a invenção contendo uma interface substituível e interface de vedação no conector de árvore de Natal; Figura 8 consiste de uma vista esquemática da interface substituível junto ao cubo de roda H4 vertical em detalhes; Figura 9 consiste de uma vista esquemática de uma outra modalidade possível de funcionamento da árvore e ferramenta anular com uma válvula de vedação de cisalhamento em uma linha de cabo; Figura 10 consiste de uma vista esquemática de outra possível modalidade do funcionamento da árvore e da ferramenta anular contendo uma guarnição de tubo de subida inferior em miniatura; Figura 11 a-f compreendem de vistas esquemáticas do procedimento em árvore de Natal vertical de acordo com a presente invenção.

Descrição Detalhada dos Desenhos

[0022] A Figura 4 apresenta esquematicamente o funcionamento da árvores e a ferramenta de ligação anular 40 (TRAPT) de acordo com a presente invenção. A ferramenta 40 compreende de um membro tubular denominado lubrificador 48 contendo um orifício largo interno 61. O lubrificador 48 apresenta uma interface em flange 45 na base do lubrificador 48 indo até a um conector de árvore de Natal padrão 41, e no topo do lubrificador existe um flange de conexão 46 direcionado a um conector macho de uma cabeça de controle de pressão 47 (PCH). Um cabo 49 ou uma linha lisa, cordão, fio retorcido, alinhamento-e ou algo similar vem a ser apresentado ao topo da cabeça de controle de pressão 47 (PCH) se estendendo através do TRAPT 40. A cabeça de controle de pressão 47 contém uma caixa de materiais ou elementos de controle de pressão destinados a linha lisa (não mostrados). Ocorre ainda um umbilical de controle disposto a partir da lateral de topo, com a linha junto à cabeça de controle de pressão 47 a partir da árvore de Natal e deslocando por ar conduzindo até a árvore de Natal. (Não mostrado na figura)

[0023] O funcionamento da árvore e da ferramenta de ligação anular 40 (TRAPT) está representado na figura 4 mostrada fixada junto ao topo de uma árvore de Natal vertical 50, a árvore de Natal estando junto ao topo fixada de uma maneira convencional junto a um gancho de tubulação 52 e uma cabeça de poço 53. O conector de árvore de Natal padrão 41 compreende de um conector adaptador de árvore de Natal padrão 54 contendo um membro interno 54 que vem a ser substituível. O membro substituível 54 pode apresentar diferenciadas configurações de orifícios na interface entre o membro substituível 54 e a árvore de Natal 50 para conjugarem diferentes configurações de orifícios de produção 59 ou de orifícios anulares 60 no árvore de Natal 50. Isto irá dar condições a acesso junto à diferentes árvores de Natal 50 sem alterar o conector adaptador e árvore de Natal 51. O membro substituível 54 pode ser cavilhado no interior do adaptador de conector 51 e pode apresentar vedações padrões BX 65 junto a uma interface 85 (Figura 7) em sentido ao conector adaptador de árvore de Natal 51 e as vedações específicas de árvore de Natal 56, 63 diante de uma interface 86 (Figura 7) em direção a árvore de Natal 50. Isto é explicado em maiores detalhes na Figura 7.

[0024] O membro substituível 54 pode ser também substituível no ambiente submarino através do uso de um ROV (não mostrado).

[0025] O conector adaptador de árvore de Natal 51 apresenta um orifício largo anular interno 62 contendo o mesmo tamanho como do orifício largo 61 do lubrificador 48, o orifício 62 e o orifício 61 estando em contato um com o outro. A interface superior do membro interno substituível 54 é otimizada para ajustar a configuração da passagem anular 62 no conector adaptador de árvore de Natal 51.

[0026] Este conceito pode ser usado também como uma alternativa do conector adaptador de árvores de Natal 32 no seletor de orifício passivo na Figura 3. O conector adaptador de árvore de Natal 51 pode ser do mesmo tipo que se encontra atualmente em uso para todas as árvores de Natal com cubos de roda padrões H4 e com a necessidade de serem substituídas somente uma vedação agulhão nas árvores de Natal horizontais ou o membro substituível 54, de acordo com a descrição acima nas árvores de Natal 50. O conector 53 pode compreender de uma parte integral do carretel de guarnição de tubo de subida inferior 14 (LRP) para a redução da elevação e remoção dos pontos de vazamento.

[0027] O cabo ou a linha lisa 49 são apresentados na Figura 4 se estendendo a partir de uma aparelhagem, uma plataforma, uma embarcação de intervenção em poço ou algo similar junto à superfície 7 (Fig.1) através de uma abertura 57 na cabeça de controle de pressão 47 e fixado junto a uma ferramenta 64 direcionada para baixo através do lubrificador 48, do conector adaptador de árvore de Natal 51 contendo o membro interno substituível 54, da árvore de Natal 50 e se dirigindo para dentro do gancho de tubulação 52 para ajuste de um batoque 70 (Figura 11d) no gancho de tubulação 52 ou executando as operações no poço. O cabo ou a linha lisa 49 são dispostos nos elementos de controle de pressão ou em uma caixa de materiais (não mostrada) na cabeça de controle de pressão (47), a caixa de materiais é adaptada para vedação em torno do cabo ou da linha lisa 49, enquanto que o cabo ou a linha lisa 49 é descida através da cabeça de controle de pressão 47. Esta modalidade do TRAPT não apresenta quaisquer válvulas de corte, uma vez que o cabo ou a linha lisa 49 não são capazes de transferirem danos as cargas de encurvamento junto à árvore de Natal 50 e a cabeça de poço 53. O cabo ou a linha lisa 49 irão atuar portanto como uma própria fraca conexão. A cabeça de controle de pressão 47 vem a ser equipada com uma função de verificação de esfera que irá fechar a cabeça de controle de pressão 47 no caso de haver rompimento na linha lisa. Isto compreende de uma função padrão junto à cabeça de controle de pressão, e não se faz representada nos desenhos.

[0028] O flange de conexão 46 junto ao topo do lubrificador 48 irá capacitar a conexão tanto da cabeça de controle de pressão 47 como da ferramenta de funcionamento para o TRAPT. O TRAPT e a ferramenta de funcionamento serão dimensionados para conduzirem o peso de uma árvore de Natal completa de modo a funcionar como uma Ferramenta de Funcionamento de Árvore (TRT). O lubrificador 48 será posicionado na parte central do flange de conexão 46 para dar condições a uma suspensão balanceada da árvore de Natal vertical 50. Um tampão de suspensão 101 para o TRAPT 40 vem a ser conectado junto ao topo do lubrificador 48, o mesmo se dando para a cabeça de controle de pressão 47, e vindo a ser posicionado na parte central possibilitando a uma suspensão balanceada. (Apresentada na figura 11bb).

[0029] A cabeça de controle de pressão 47 é posicionada idealmente diretamente junto à parte central do orifício anular 60 para a minimização angular de impulsão na linha lisa 49 devido a isto poder reduzir a capacidade de vedação ou a danificação das vedações na caixa de materiais. Os umbilicais 65 (mostrados na Figura 5) apresentam linhas diretas para operação do flange de conexão 46 e linhas para controle das funções requeridas da árvore de Natal 50.

[0030] A Figura 5 apresenta, de modo esquemático, como a descarga do lubrificador 48 a partir da Figura 4 vem a ser alcançada via o umbilical 65 no funcionamento da árvore e na ferramenta de ligação anular 40 (TRAPT). Por exemplo, o Mono Glicol de Etileno (MEG) ou outros tipos de fluidos adequados para a descarga do sistema, podem ser circulados através de linhas de descarga 69. O MEG é circulado a partir do umbilical 65, através de uma primeira linha de descarga até ao conector adaptador de árvore de Natal 51 sendo circulado ainda através de uma linha de passagem 68 no conector adaptador de árvore de Natal 51 até ao orifício largo 62 presente no conector adaptador de árvore de Natal 51. O MEG é então descarregado através do orifício largo 61 no lubrificador 48 de modo a remover quaisquer hidrocarbonetos presentes no orifício largo 61. O MEG é calculado ainda através de um ponto de retorno 57 junto ao topo do lubrificador 48 e sendo retornado ao umbilical 65 através de uma linha de descarga de retorno 69. Uma outra finalidade da descarga do MEG no lubrificador 48 consiste em se vir a preencher os orifícios largos 61 e 62 com MEF antes da remoção de um batoque no orifício anular 60 no gancho de tubulação 52, de modo a evitar a formação de hidratos no caso do acúmulo de pressão abaixo do batoque 70. A árvore de Natal 50 pode vir a ser ainda testada para a pressão e função através do umbilical 65.

[0031] A Figura 6 apresenta esquematicamente a inibição de um poço. Um trajeto de inibição de fluido 75 se estende a partir de uma mangueira de inibição 75 conectada junto à entrada da passagem 68 através do conector adaptador de árvore de Natal 51. Um fluido de inibição 76 é circulado através da passagem 68 para dentro da passagem anular 62 no conector adaptador de árvore de Natal 51, descendo adicionalmente através do orifício anular 60 na árvore de Natal 50 até ao orifício anular 60' no gancho de tubulação 62, e descendo mais até a válvula de cruzamento anular (não mostrada). Em seguida, o fluido necessita de escoar via o trajeto de cruzamento junto ao orifício principal pra substituir o fluido no orifício principal. A finalidade da operação é inibir o poço por meio da disposição de uma coluna de fluido pesado, ou seja, de fluido de inibição 76 ao interior dos orifícios em poços (orifício de produção 59' ou orifício anular 60') de modo a impedir o escoamento de fluidos em reservatórios sem a necessidade da presença de equipamento de controle de pressão junto à superfície.

[0032] A Figura 7 apresenta de modo esquemático, em detalhes, o membro substituível 54 no conector adaptador de árvore de Natal 51. O membro substituível 54 é apresentado separado do conector adaptador de árvore de Natal 51. Uma interface 85 entre o membro substituível 54 e o conector adaptador de árvore de Natal 51 é vedada por meio de vedações metálicas padrões 55 e o conector adaptador de árvore de Natal 51 e o membro substituível 54 são conectados entre si por meio de cavilhas (não mostradas). O orifício largo 62 na parte superior do conector adaptador de árvore de Natal 54 e a abertura correspondente da interface superior do orifício largo 62' no membro substituível 54 apresentam a mesma configuração e dão condições a um acesso direto junto à todas as configurações dos orifícios anulares 60 presentes na árvore de Natal 50 a partir do orifício largo 62 no lubrificador 48. O membro substituível 54 é afunilado ou tubulado para se conjugar com a configuração do orifício anular 60 na árvore de Natal 50. O orifício largo 62' no membro substituível 54 é tubulado em somente uma das laterais. Outras modalidades possíveis do afunilamento consistem de um afunilamento cônico em ambas laterais do orifício largo 54. A interface 86 entre o membro substituível 54 e a árvore de natal 50 é vedada pelas vedações específicas da árvore de Natal 56 e 63.

[0033] O orifício de produção 59 presente na árvore de Natal é fechado por uma porção massiva 83 do membro substituível 54.

[0034] A vedação metálica 55 impede o vazamento entre o conector adaptador de árvore de Natal 51 e o membro substituível 54, entre o orifício largo 62 no conector adaptador de árvore de Natal 51 e o orifício largo 62' no membro substituível 54.

[0035] A vedação 56 em direção a árvore de Natal 50 compreende, por exemplo, de uma vedação agulhão se estendendo para o interior do orifício anular 60 na árvore de Natal 50.

[0036] Uma segunda vedação 63, por exemplo, uma vedação metálica TX é disposta em torno da parte externa do orifício de produção de árvore de Natal 59 e o orifício anular de árvore de natal 60 para impedir o vazamento advindo do orifício anular 60 e do orifício de produção 59 na árvore de Natal 50.

[0037] A Figura 8 apresenta uma visualização esquemática do mesmo membro substituível 54, mostrado de acordo com a Figura 7 disposto entre o conector adaptador de árvore de Natal 51 e a árvore de Natal 50. As vedações 55, 56 e 63 são dispostas entre os componentes. O orifício de produção 59 é bloqueado pela porção massiva 83 e a vedação externa 63.

[0038] As Figuras 9 e 10 apresentam possíveis modalidades do Funcionamento de Árvore e Ferramenta de Ligação Anular (T|RAPT), de acordo com a presente invenção.

[0039] A Figura 9 apresenta uma visualização esquemática de um funcionamento de árvore e ferramenta de ligação anular 90 contendo uma válvula de vedação de cisalhamento de cabo 87 disposta entre a cabeça de controle de pressão 47 e o lubrificador 48. A válvula de vedação de cisalhamento de cabo 87 pode ser ainda posicionada abaixo do lubrificador 48. Caso a válvula 87 seja posicionada junto à base do lubrificador 48, ela deve ser capaz de cortar a haste de cisalhamento no cordão de ferramenta de linha de cabo. Os acumuladores (não mostrados) são dispostos junto à parte externa do lubrificador 48. A válvula 87 é adaptada para cortar o cabo ou a linha de cabo e vedar a passagem junto ao orifício anular 80 (ou o orifício de produção 59).

[0040] A Figura 10 apresenta uma visualização esquemática de uma modalidade do TRAPT 91 contendo uma miniatura de guarnição de tubo de subida inferior 92 disposto abaixo do lubrificador 48. Tem-se a disposição de um cubo de roda padrão H4 e de conector 93 entre o lubrificador e a guarnição de tubo de subida inferior em miniatura 92. A guarnição de tubo de subida inferior em miniatura 92 é conectada ao conector adaptador de árvore de Natal 51 contendo o membro substituível 54 junto à interface inferior.

[0041] A guarnição de tubo de subida inferior em miniatura 92 e o conector adaptador de árvore de Natal 51 podem apresentar elevadores de vedação de cisalhamento solúveis duplos e perfil H4, uns em sentido aos outros. Junto à interface superior, a guarnição de tubo de subida inferior em miniatura 92 é conectada ao cubo de roda padrão H4 e ao conector 93, o qual por sua vez é conectado ao lubrificador 48. As vedações 94 são dispostas entre os diferentes componentes do TRAPT 91. Junto à parte interior da guarnição de tubo de subida inferior em miniatura 92 vem a ser dispostas válvulas de corte 95 capazes de cortarem as hastes que podem ser cisalhadas em uma de cabo ou em uma ferramenta operada por cabo. Esta disposição possibilita a que o lubrificador 48 venha a ser desconectado e retorne para a lateral de topo, deixando a interface de topo da guarnição de tubo de subida inferior em miniatura 92 para operações contingenciais junto a um sistema de tubo de subida incorporando a guarnição de desconexão emergencial 13 e a guarnição de tubo de subida inferior 14 (Figura 2).

[0042] As Figuras de 11a a 11f apresentam uma visualização esquemática de uma sequência operacional de um procedimento de funcionamento da árvore de Natal vertical com o emprego do TRAPT para a remoção de uma árvore de natal de acordo com a presente invenção. O TRAPT pode ser também empregado para remover outros tipos de árvores de Natal, muito embora isto não seja mostrado nas Figuras. Isto consiste de uma modalidade da invenção.

[0043] Na Figura 11a tem-se um sistema de intervenção em funcionamento padrão 30 (similar ao sistema de intervenção em funcionamento mostrado na Figura 3) contendo o ED 13, o LRP 14, e o seletor de orifício passivo/XTAC 32 fixado junto à árvore de Natal 50. Este sistema de intervenção em funcionamento irá ajustar um batoque 71 no orifício de produção 59' no gancho de tubulação 52. O sistema de intervenção em funcionamento é então removido da árvore de Natal 50.

[0044] Um substituto de suspensão 100 é descido ao TRAPT 40 no topo da árvore de Natal 50. Isto é mostrado na Figura 11b.

[0045] A Figura 11c apresenta o TRAPT conectado à árvore de Natal 50. O orifício anular 60' no gancho de tubulação 52 é ligado com o emprego de uma segunda ferramenta que é fixada junto a linha lisa ou cabo 49 sendo disponibilizado com uma cabeça de controle de pressão 47 e guiado através do lubrificador 48, o XTAC 51 contendo o membro substituível 54 e a árvore de Natal 50 indo até ao gancho em tubulação 52.

[0046] A Figura 11d apresenta o batoque de orifício anular 70 instalado no orifício anular 60' no gancho de tubulação 52.

[0047] A ferramenta 64 e a cabeça de controle de pressão 47 são removidas do TRAPT 40. Esta operação é mostrada na Figura 11e.

[0048] Na Figura 11f, o substituto de suspensão é fixado de encontro ao TRAPT 40 e a árvore de Natal vertical 50 é solicitada para além do gancho de tubulação 52 e a cabeça de poço 53 por meio do TRAPT.

[0049] A sequência operacional em reverso do procedimento referente ao funcionamento da árvore de Natal vertical ou horizontal com o emprego do TRAPT pode ser executada através da instalação da árvore de Natal junto à cabeça de poço executando-se uma ação em reverso das etapas pertinentes as Figuras de 11a a 11f.

[0050] A presente invenção veio a ser descrita tendo como referência as modalidades preferidas e os seus aspectos e em relação aos desenhos de acompanhamento, somente com o propósito de esclarecimento, e deve estar evidente aos especialistas da área que a presente invenção inclui todas as modificações legítimas inseridas dentro do âmbito do que veio a ser descrito anteriormente e reivindicado de acordo com o quadro de reivindicações em anexo.

Claims

1. Disposição de ferramenta de múltiplas finalidades para intervenção sem a presença de tubo de subida de um poço submarino, disposição de ferramenta de múltiplas finalidades compreendendo uma ferramenta de múltiplas finalidades (40) que compreende um elemento tubular (48) e um adaptador de árvore de Natal (41) conectado a uma extremidade inferior do elemento tubular (48), o adaptador de árvore de Natal adaptado para ser conectado a uma extremidade inferior a uma árvore de Natal (50), a referida árvore de Natal (50) adaptada para assentar em uma cabeça de poço tendo um gancho de tubulação (52), um orifício anular (60') sendo definido através de referido gancho de tubulação (52), caracterizado pelo fato de que um flange de conexão (46) é disposto no topo de referido elemento tubular (48), o flange de conexão (46) adaptado para se conectar seletivamente a um membro de suspensão (100) ao instalar ou remover a árvore de Natal (50) da cabeça de poço com a ferramenta de múltiplas finalidades (40) e o flange de conexão (46) adaptado para conectar seletivamente a uma cabeça de controle de pressão (47) que compreende um cabo (49) operado por uma segunda ferramenta (64)ao instalar ou recuperar um batoque (70) no referido orifício anular de gancho de tubulação (60'), através da referida ferramenta de múltiplas finalidades (40) e a árvore de Natal (50) com a cabo (49) é operada pela cabeça de controle de pressão (47).

2. Disposição de ferramenta de múltiplas finalidades, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um orifício largo (61) é definido através de referido elemento tubular (48) que tem um diâmetro similar a um círculo circunscrevendo um orifício de produção (59) e um orifício anular (60) na referida árvore de Natal.

3. Disposição de ferramenta de múltiplas finalidades, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o referido elemento tubular compreende um flange de conexão para receber de forma liberavel o referido membro de suspensão (100).

4. Disposição de ferramenta de múltiplas finalidades, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o cabo (49) se estende através dos elementos de controle de pressão na cabeça do controle de pressão (47) os quais impedem o vazamento de gases ou de líquidos ao longo do cabo (49).

5. Disposição de ferramenta de múltiplas finalidades, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a referida cabeça de controle de pressão (49) tem uma válvula de aferição que é adaptada para fechar um orifício no cabo, caso o cabo (49) seja partido.

6. Disposição de ferramenta de múltiplas finalidades, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o referido cabo (49) compreende uma linha lisa.

7. Disposição de ferramenta de múltiplas finalidades, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o referido adaptador de árvore de Natal (41) compreende um conector adaptador de árvore de Natal (51) e um membro interno substituível (54).

8. Disposição de ferramenta de múltiplas finalidades, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 7, caracterizado pelo fato de que um orifício anular de árvore de Natal (60) é definido através da referida árvore de Natal, , o referido orifício anular de árvore de Natal estando em comunicação com o referido orifício anular de gancho de tubulação (60').

9. Disposição de ferramenta de múltiplas finalidades, de acordo com a reivindicação 7 ou 8, caracterizado pelo fato de que o membro interno substituível (54) tem uma interface superior fixada com o referido conector adaptador de árvore de Natal (51) e uma interface inferior com a referida árvore de Natal (50), a interface inferior em conjunto com a cabeça de controle de pressão (47) sendo configurada para se ajustar com cada configuração específica de um orificio de produção e um orificio anular da árvore de Natal.

10. Disposição de ferramenta de múltiplas finalidades, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 9, caracterizado pelo fato de que a referida cabeça de controle de pressão (47) é substituível e conectada à uma interface superior do cabo operado pela segunda ferramenta (64).

11. Disposição de ferramenta de múltiplas finalidades, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 10, caracterizado pelo fato de que uma abertura na cabeça de controle de pressão (47) para o referido cabo (49) é posicionada diretamente vertical ao orifício anular de gancho de produção (59) para sofrer intervenção, possibilitando um acesso direto para o cabo operado pela referida segunda ferramenta (64) para o orifício anular de árvore de Natal (60).

12. Disposição de ferramenta de múltiplas finalidades, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 11, caracterizado pelo fato de que a referida ferramenta de múltiplas finalidades (40) tem uma válvula de cisalhamento (87) adaptada para cortar o cabo (49) e vedar uma passagem de um orifício anular da árvore de Natal (60) ou de um orifício de produção da árvore de Natal (59).

13. Disposição de ferramenta de múltiplas finalidades, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 12, caracterizado pelo fato de que uma guarnição de tubo de subida inferior de miniatura (92) é disposta entre o elemento tubular (48) e a árvore de Natal (50).

14. Disposição de ferramenta de múltiplas finalidades, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 13, caracterizado pelo fato de que a referida ferramenta de múltiplas finalidades (40) é dimensionada para suportar o peso completo de uma árvore de Natal (50).

15. Disposição de ferramenta de múltiplas finalidades, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 2 a 14, caracterizado pelo fato de que a referida ferramenta tem linhas de descarga (66, 67, 68, 69) para a circulação do MEG através do referido orifício largo (61) no referido elemento tubular (48).

16. Disposição de ferramenta de múltiplas finalidades, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 7 a 15, caracterizado pelo fato de que o MEG é circulado a partir de um umbilical (65) através de uma primeira linha de descarga (68), através de uma linha de passagem (68) no referido conector adaptador de árvore de Natal (51), através de um orifício largo (62) no conector adaptador de árvore de Natal (51) e referido orifício anular (61) no referido elemento tubular (48), com o referido MEG sendo circulado de volta ao umbilical (65) através de um ponto de retorno (67) no topo do referido elemento tubular (48) e de uma linha de descarga de retorno (69).

17. Disposição de ferramenta de múltiplas finalidades, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 16, caracterizado pelo fato de que a referida ferramenta de múltiplas finalidades (40) tem linhas (75, 68) voltadas para a inibição do poço contendo fluido de inibição (76).

18. Método para a remoção sem a presença de um tubo de subida de uma árvore de Natal (50) de uma cabeça de poço (53) que tem um gancho de tubulação (52), o referido gancho de tubulação (52) tendo um orifício de produção (59') e um orifício anular (60'), o método compreendendo uma ligação padrão no referido orifício de produção de gancho de tubulação (60') contendo um sistema de intervenção em funcionamento padrão (30), caracterizado pelo fato do método compreender : - remover o sistema de intervenção em funcionamento padrão (30), - rebaixar uma ferramenta de múltiplas finalidades (40) contendo um membro de suspensão (100) fixado a um flange de conexão (46) junto ao topo de referida ferramenta de múltiplas finalidades (40), - conectar a ferramenta de múltiplas finalidades (40) a árvore de Natal (50), - remover o membro de suspensão (100) do flange de conexão (46) e fixar uma cabeça de controle de pressão (47) com um cabo operado pela segunda ferramenta (64) ao flange de conexão (46) no topo da ferramenta de múltiplas finalidades (40), - ligar o orifício anular de gancho de tubulação (60') com o cabo operado pela referida segunda ferramenta (64), - remover a cabeça de controle de pressão (47) do flange de conexão (46) e fixar o membro substituto de suspensão (100) ao flange de conexão (46) no topo da ferramenta de múltiplas finalidades (40), - remover a árvore de Natal (50) da cabeça de poço (53) com a ferramenta de múltiplas finalidades (40) e o membro de suspensão (100).

19. Método para a instalação de uma árvore de Natal (50) em um poço submarino compreendendo um gancho de tubulação (52) assentado em uma cabeça de poço (53), o referido gancho de tubulação tendo um orifício de produção (59) e um orifício anular (60), caracterizado pelo fato do método compreender das seguintes etapas: - conectar uma ferramenta de múltiplas finalidades (40) junto a uma árvore de Natal (50), - conectar um membro de suspensão (100) a um flange de conexão (46) no topo da ferramenta de múltiplas finalidades (40), - rebaixar a ferramenta de múltiplas finalidades (40) com a árvore de Natal (50) até a cabeça de poço (53), - conectar a árvore de Natal junto à cabeceira de poço (53), - remover o membro de suspensão (100) do flange de conexão (46) e conectar uma cabeça de controle de pressão (47) com uma linha lisa operada pela segunda ferramenta (64) ao flange de conexão (46) na ferramenta de múltiplas finalidades (40), - remover um batoque (70) do orifício anular de gancho de produção (60) com a linha lisa operada pela referida segunda ferramenta (64), - remover a cabeça de controle de pressão (47) do flange de conexão (46) e conectar o membro de suspensão ao flange de conexão (46) no topo da ferramenta de múltiplas finalidades (40), - remover a ferramenta de múltiplas finalidades (40) com o emprego do membro de suspensão (100), - abaixar um sistema de intervenção em funcionamento padrão (30) para a árvore de Natal (50) para a remoção de um batoque (71) em um orifício de produção de gancho de tubulação (59).