BR112017000778B1

BR112017000778B1 - Conjunto de cabeça de poço

Info

Publication number: BR112017000778B1
Application number: BR112017000778-9A
Authority: BR
Inventors: Mathew Frank Lockwood
Original assignee: Ge Oil & Gas Uk Limited
Priority date: 2014-07-14
Filing date: 2015-06-10
Publication date: 2022-03-29
Also published as: US9611717B2; NO20162059A1; BR112017000778A2; NO20220807A1; US20160010417A1; NO346562B1; GB2542986B; SG11201700086YA; GB201700383D0; GB2542986A; WO2016009275A1

Abstract

Trata-se de uma montagem de cabeça de poço que inclui uma válvula de acesso de espaço anular (AAV) disposta em um suspensor de cabeça de poço. Os furos de acesso de espaço anular superior e inferior cruzam o furo em portas superior e inferior. A AAV inclui um corpo que alterna, dentro do furo, entre as posições aberta e fechada. O fluido hidráulico move o corpo entre as posições aberta e fechada. As aberturas axialmente afastadas superior e inferior são formadas através da superfície externa do corpo, que permite a comunicação com uma câmara dentro do corpo. Quando na posição aberta, as aberturas superior e inferior se alinham respectivamente com as portas de entrada e saída, de modo que os furos de acesso de espaço anular superior e inferior estejam em comunicação através da AAV. Quando na posição fechada, uma porção sólida do corpo se alinha com uma das portas de entrada ou saída, bloqueando, desse modo, a comunicação através da AAV entre os furos de acesso de espaço anular superior e inferior.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS

[001] O presente pedido é uma continuação e reivindica prioridade e o benefício do Pedido de Patente copendente n° de série US 62/024.260, depositado em 14 de julho de 2014, cuja invenção total é, pelo presente documento, incorporada a título de referência, no presente documento, com todos os propósitos.

CAMPO DA INVENÇÃO

[002] A presente invenção refere-se, em geral, a um sistema para fornecer seletivamente acesso a um espaço anular de furo de poço através de uma parede lateral de um suspensor de cabeça de poço. Mais especificamente, a presente invenção se refere a uma válvula de acesso de espaço anular na parede lateral de um suspensor de tubulação para controlar um fluxo de fluido anular.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[003] As cabeças de poço de alta pressão usadas na produção de hidrocarbonetos extraídos de formações subterrâneas tipicamente incluem umo conjunto de cabeça de poço presa à extremidade superior de um furo de poço formado em uma formação de produção de hidrocarboneto. Os conjuntos de cabeça de poço usualmente fornecem suspensores de sustentação para suspender a tubulação de produção e o revestimento no furo de poço. Os revestimentos forram o furo de poço, isolando, desse modo, o furo de poço da formação circundante, enquanto a tubulação usualmente se insere no revestimento e fornece um conduto no mesmo para produzir os hidrocarbonetos entranhados na formação. Os conjuntos de cabeça de poço também incluem tipicamente um alojamento de cabeça de poço e uma árvore de produção acima do alojamento de cabeça de poço, em que o alojamento de cabeça de poço circunscreve os suspensores que sustentam o revestimento e a tubulação. A árvore de produção é comumente usada para controlar e distribuir os fluidos produzidos do furo de poço e para fornecer seletivamente comunicação fluida ou acesso à tubulação, revestimento e/ou espaços anulares entre a tubulação e o revestimento. Os conjuntos de válvula são tipicamente fornecidas dentro das árvores de produção para controlar o fluxo de fluido de uma cabeça de poço, tal como o fluxo de produção do poço inacabado ou fluxo de fluido circulante dentro e fora de uma cabeça de poço. Os conjuntos de cabeça de poço são usualmente montadas sobre um furo de poço que cruza uma formação subterrânea e tipicamente incluem um furo principal que se alinha com o furo de poço. As válvulas de pistoneio são, em geral, ajustadas dentro do furo principal para isolar o furo principal e o furo de poço das condições ambientais acima do conjunto de cabeça de poço. A produção do furo de poço é, em geral, executada por meio de um cabo de produção que cruza o furo principal e se estende lateralmente através de uma árvore de produção. Uma válvula lateral de produção é, em geral, fornecida dentro do cabo de produção para regular seletivamente o fluxo através do cabo de fluxo de produção. O cabo de espaço anular, dentro de uma árvore de produção, usualmente inclui uma válvula lateral de espaço anular para controlar o fluxo no mesmo. Um espaço anular é definido entre a tubulação e o revestimento, que tipicamente está em comunicação com o cabo de espaço anular. Frequentemente, um cabo de sangria de espaço anular é incluído para acesso ao espaço anular ou para escape do espaço anular, e usualmente tem uma extremidade conectada ao espaço anular.

DESCRIÇÃO RESUMIDA DA INVENÇÃO

[004] No presente documento é descrito um exemplo de umo conjunto de cabeça de poço que inclui um alojamento de cabeça de poço, um suspensor de cabeça de poço disposto no alojamento, um furo de válvula em uma parede lateral do suspensor de cabeça de poço, um corpo de válvula axial e seletivamente alternante no furo de válvula entre as posições aberta e fechada e circuitos de acesso do espaço anular superior e inferior na parede lateral do suspensor de cabeça de poço e que cruzam, cada um, o furo de válvula em locais axialmente afastados e que estão em comunicação um com o outro quando o corpo de válvula está na posição aberta e que estão sem comunicação quando o corpo de válvula está na posição fechada. Uma fonte de pressão pode ser incluída, a qual está seletivamente em comunicação com as extremidades opostas do corpo de válvula e para alternar seletivamente o corpo de válvula entre as posições aberta e fechada. Em um exemplo, o corpo de válvula tem uma cavidade interna e aberturas superior e inferior formadas através de uma superfície externa do corpo e que cruzam a cavidade interna em locais axialmente afastados e em que, quando o corpo de válvula está na posição aberta, as aberturas superiores se alinham com o circuito de acesso superior e as aberturas inferiores se alinham com o circuito de acesso inferior, de modo que os circuitos de acesso superior e inferior estejam em comunicação um com outro por meio da cavidade interna. Em uma alternativa, o corpo de válvula inclui uma cavidade interna e aberturas superior e inferior formadas através de uma superfície externa do corpo e que cruzam a cavidade interna em locais axialmente afastados e em que, quando o corpo de válvula está na posição fechada, uma porção sólida do corpo de válvula está em um trajeto de comunicação entre a cavidade e uma dentre as aberturas superior ou inferior, de modo que a comunicação entre os circuitos de acesso superior e inferior, por meio da cavidade interna, seja bloqueada pela porção sólida do corpo de válvula. Opcionalmente, é incluída umo conjunto de sobreposição que é feita de um alojamento, um pistão no alojamento e umo conjunto de engate que acopla o corpo de válvula ao pistão, em que o pistão é seletivamente móvel até uma primeira posição e uma segunda posição e em que o corpo de válvula está na posição aberta quando o pistão está na primeira posição e o corpo de válvula está na posição fechada quando o pistão está na segunda posição. Nesse exemplo, são adicionalmente fornecidas portas de pressão no alojamento nos lados opostos do pistão, de modo que quando pressão é comunicada a uma das portas de pressão, o pistão seja impelido para fora de uma das portas de pressão. O conjunto de engate pode ser feita de uma luva com uma extremidade perfilada que se acopla seletivamente a uma extremidade perfilada em um cabeçote de sobreposição, em que o cabeçote de sobreposição é preso ao corpo de válvula. O conjunto de sobreposição pode ser opcionalmente montada em uma ferramenta de assentamento que é usada para assentar o suspensor de cabeça de poço no alojamento de cabeça de poço. Em uma realização, o suspensor de cabeça de poço é um suspensor de tubulação. Um espaço anular pode ser formado, o qual é definido entre os tubulares.

[005] Também é descrito no presente documento um exemplo de umo conjunto de cabeça de poço que inclui um alojamento de cabeça de poço, um suspensor de cabeça de poço assentado no alojamento, um espaço anular definido entre os tubulares no alojamento de cabeça de poço, um circuito de acesso de espaço anular que tem uma extremidade em comunicação com o espaço anular e que cruza o suspensor de cabeça de poço, um membro de válvula no suspensor de cabeça de poço que é seletivamente movido para uma posição de bloqueio no circuito de acesso de espaço anular para isolar as porções do circuito de acesso de espaço anular que estão em extremidades opostas do membro de válvula e um circuito hidráulico em comunicação seletiva com lados opostos do membro de válvula e que impele seletivamente o membro de válvula para a posição de bloqueio. Umo conjunto de sobreposição pode ser adicionalmente incluída, que é móvel até uma primeira posição e uma segunda posição e que é acoplada ao membro de válvula, de modo que quando o conjunto de sobreposição estiver na primeira posição, o membro de válvula esteja na posição de bloqueio e de modo que, quando o conjunto de sobreposição estiver na segunda posição, o membro de válvula esteja afastado da posição de bloqueio. Essa realização pode adicionalmente ter umo conjunto de engate no conjunto de sobreposição que se engata seletivamente a um cabeçote de sobreposição que se acopla ao membro de válvula, e em que o conjunto de engate compreende uma luva com uma extremidade perfilada que se insere em uma extremidade superior do cabeçote de sobreposição que é conformado de modo complementar à extremidade perfilada. O conjunto de sobreposição pode incluir um pistão alojado em um cilindro e em que uma fonte de fluido hidráulico entrega seletivamente fluido hidráulico pressurizado às extremidades opostas do pistão para mover o conjunto de sobreposição entre a primeira e a segunda posições. O circuito de acesso de espaço anular pode ser feito de uma porção superior que se estende de um furo no suspensor de cabeça de poço que tem o membro de válvula até uma porção superior do suspensor de cabeça de poço e que é distal do espaço anular. O circuito de acesso de espaço anular pode opcionalmente incluir uma porção inferior que se estende de um furo no suspensor de cabeça de poço que tem o membro de válvula até uma porção inferior do suspensor de cabeça de poço e que é próxima ao espaço anular. Em uma realização, o circuito hidráulico tem uma passagem de fluido pressurizado formada através do suspensor de cabeça de poço que tem uma extremidade em comunicação com uma fonte de pressão.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[006] Alguns dentre os recursos e benefícios da presente invenção foram declarados, outros se tornarão evidentes à medida que a descrição prosseguir e quando tomada em conjunto com as figuras anexas, em que: A Figura 1 é uma vista em corte lateral de um exemplo de uma válvula de acesso de espaço anular disposta dentro de um suspensor de cabeça de poço, que, por sua vez, é assentada dentro de umo conjunto de cabeça de poço; As Figuras 2A e 2B são vistas em corte laterais de um exemplo da válvula de acesso de espaço anular da Figura 1 respectivamente nas posições aberta e fechada; A Figura 3 é uma vista detalhada em corte lateral de um exemplo da válvula de acesso de espaço anular da Figura 1 A Figura 4 é uma vista em corte lateral de um exemplo de umo conjunto de sobreposição para uso com a válvula de acesso de espaço anular da Figura 1; e As Figuras 5A a 5D ilustram, nas vistas em corte laterais, exemplos de operação do conjunto de sobreposição da Figura 4.

[007] Embora a invenção seja descrita em conjunto com as realizações preferenciais, será compreendido que a mesma não se destina a limitar a invenção àquela realização. Pelo contrário, o que se pretende é cobrir todas as alternativas, modificações e equivalentes que possam ser incluídos no escopo da invenção, conforme definido pelas reivindicações anexas.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[008] O método e o sistema da presente invenção serão descritos mais completamente deste ponto em diante em referência às Figuras anexas nas quais as realizações são mostradas. O método e o sistema da presente invenção podem ser de muitas formas diferentes e não devem ser interpretados como limitados às realizações ilustradas apresentadas no presente documento; em vez disso, essas realizações são fornecidas de modo que essa invenção seja aprofundada e completa e transmita totalmente o seu escopo para um técnico no assunto. Os números semelhantes se referem aos elementos semelhantes ao longo do documento. Em uma realização, o uso do termo “cerca de” inclui +/- 5% da magnitude citada. Em uma realização, o uso do termo “substancialmente” inclui +/- 5% da magnitude citada.

[009] Deve ser adicionalmente compreendido que o escopo da presente invenção não está limitado aos detalhes exatos de construção, operação, materiais exatos ou realizações mostrados e descritos, visto que as modificações e os equivalentes serão evidentes para um técnico no assunto. Nas Figuras e no relatório descritivo, realizações ilustrativas foram reveladas e, embora termos específicos sejam empregados, os mesmos são usados em um sentido genérico e descritivo apenas e não com o propósito de limitação. A Figura 1 mostra, em vista em corte transversal, um exemplo de umo conjunto de cabeça de poço 10 feita de um alojamento de cabeça de poço de espaço anular 12 e que tem um suspensor de tubulação 14 assentado na mesma. O suspensor de tubulação 14 é um membro anular e é mostrado assentado no topo de um suspensor de revestimento 16, que, por sua vez, assenta-se em um suspensor de revestimento externo 18 dentro de alojamento de cabeça de poço 12. Os conjuntos de vedação 20, 22 vedam a interface entre os suspensores de revestimento 16, 18 e o alojamento de cabeça de poço 12. A circunscrição de uma porção superior de suspensor de tubulação 14 é uma luva de atuação 24 mostrada atrás dos pinos de travamento 26 que são montados em uma superfície interna de alojamento de cabeça de poço 12. A luva de atuação de acionamento 24 empurra para baixo os pinos 26 radialmente para fora, a fim de travar o suspensor de tubulação 14 no conjunto de cabeça de poço 10. Uma coluna de tubulação 28 se conecta a uma extremidade inferior de suspensor de tubulação 14 e depende descendentemente de um poço (não mostrado) que é disposto abaixo do conjunto de cabeça de poço 10. Um espaço anular 30 é formado entre a tubulação 28 e a superfície interna de suspensor de revestimento 16; o revestimento 31 mostrado é montado em uma extremidade inferior de suspensor de revestimento 16. Um exemplo de uma válvula de acesso de espaço anular 32 é ilustrado disposto em um furo de válvula 34; em que o furo de válvula 34 é axialmente formado dentro de uma parede lateral de suspensor de tubulação 14. Conforme será descrito em mais detalhes abaixo, a válvula de acesso de espaço anular 32 fornece comunicação seletiva entre o espaço anular 30 e os locais acima do conjunto de cabeça de poço 10.

[010] As Figuras 2 A e 2B mostram, em uma vista em corte lateral, exemplos detalhados da válvula de acesso de espaço anular 32 ajustada no suspensor de tubulação 14. Na Figura 2A, a válvula de acesso de espaço anular 32 está em uma posição aberta, que permite que o espaço anular 30 (Figura 1) possa ser acessado a partir de locais acima do suspensor de tubulação 14. O trajeto para fornecer comunicação ao espaço anular 30 é através de um circuito de acesso de espaço anular 36 mostrado, feito de um furo de acesso de espaço anular superior 38. O furo de acesso de espaço anular superior 38 é mostrado projetando-se axialmente projeta através do suspensor de tubulação 14 e desviando-se do furo de válvula 34. Uma porta de acesso de espaço anular superior 40 se estende lateralmente através do suspensor de tubulação 14, a partir de uma extremidade inferior de furo de acesso de espaço anular superior 34, e cruza com o furo de válvula 34. O furo de acesso de espaço anular superior 38, desse modo, se comunica com o furo de válvula 34 por meio de porta de acesso de espaço anular superior 40. O circuito 36 adicionalmente inclui um furo de acesso de espaço anular inferior 42 mostrado axialmente formado através do suspensor de tubulação 14, abaixo da porta de acesso de espaço anular superior 40. O furo de acesso de espaço anular inferior 42 tem uma extremidade superior que cruza uma porta de acesso de espaço anular inferior 44, em que a porta de acesso de espaço anular inferior 44 cruza com o furo de válvula 34 em um local que é axialmente afastado de onde a porta de acesso de espaço anular superior 40 cruza com furo de válvula 34. O furo de acesso de espaço anular inferior 42 está em comunicação com o espaço anular 30 (Figura 1); desse modo, o furo de válvula 34 está em comunicação seletiva com o espaço anular 30 por meio de porta de acesso de espaço anular inferior 44 e do furo de acesso de espaço anular inferior 42. As aberturas superior e inferior 46, 48 são fornecidas em uma parede lateral do corpo 49 da válvula de acesso de espaço anular 32. No exemplo, as aberturas superiores 46 estão adjacentes ao cruzamento entre o furo de válvula 34 e a porta de acesso de espaço anular superior 40, e as aberturas inferiores 48 estão adjacentes aonde a porta de acesso de espaço anular inferior 44 cruza com furo de válvula 34.

[011] Um cabo de abastecimento de fluido 50 é mostrado formado através do suspensor de tubulação 14 e tem uma extremidade que cruza com uma porção superior de furo de válvula 34, próxima a uma extremidade de terminal superior de suspensor de tubulação 14. Uma extremidade oposta de cabo de abastecimento de fluido 50 se conecta a uma fonte de fluido 52 distal de seu cruzamento de furo de válvula 34. A fonte de fluido 52 pode ser qualquer fonte de fluido pressurizado, tal como uma bomba, um recipiente pressurizado ou uma combinação dos mesmos. Ademais, a fonte de fluido 52 pode estar próxima ao conjunto de cabeça de poço 10, ou remotamente localizada, tal como acima da superfície do mar. Outro cabo de abastecimento de fluido 54 é mostrado formado através do suspensor de tubulação 14 e o qual cruza uma porção inferior de furo de válvula 34; e em um local distal do cruzamento entre o cabo de abastecimento de fluido 50 e o furo de válvula 34. A fonte de fluido 56 se conecta a uma extremidade de cabo de abastecimento de fluido 54 e em oposição a sua conexão ao furo de válvula 34. Existem exemplos em que a fonte de fluido 52 e a fonte de fluido 56 são combinadas dentro de uma única unidade e/ou estão no mesmo local geral.

[012] Ainda, em referência à Figura 2 A, é adicionalmente ilustrada uma câmara 60 formada dentro de corpo de válvula 49 que se projeta axialmente dentro de corpo de válvula 49, acima das aberturas superiores 46 e abaixo das aberturas inferiores 48. As aberturas superior e inferior 46, 48 se projetam através de uma parede lateral de corpo de válvula 49 e permitindo, desse modo, a comunicação da superfície externa de corpo de válvula 49 e até a câmara 60. Como tal, no exemplo da Figura 2A e com a válvula de acesso de espaço anular 32 na posição aberta, a comunicação fluida (conforme ilustrado pelas setas) é fornecida através do corpo de válvula 49 para as aberturas superiores 46, através de câmara 60, e fora das aberturas inferiores 48. Desse modo, as portas de acesso superior e inferior 40, 44 podem estar em comunicação uma com a outra, por meio do trajeto mostrado, o qual se estende através de aberturas 46, através da câmara 60 e através da abertura 48. Ademais, no exemplo de Figura 2A, o fluido pressurizado da fonte de fluido 52 é fornecido ao cabo de abastecimento de fluido 50 e aplicado a um lado do corpo de válvula 49, que impele o corpo de válvula 49 para a posição mostrada e que permite a comunicação descrita acima através do circuito 36, e permitindo, desse modo, o acesso ao espaço anular 30, através da válvula de acesso de espaço anular 32.

[013] Em referência, agora, à Figura 2B, é mostrado um exemplo da válvula de acesso de espaço anular 32 em uma configuração fechada. Nesse exemplo, o fluido pressurizado é fornecido ao cabo de abastecimento de fluido 54 por meio de fonte de fluido 56, e entregue a uma extremidade inferior do corpo de válvula 49, impelindo, desse modo, o corpo de válvula para cima e distante do cruzamento com furo de válvula 34 e do cabo de abastecimento de fluido 54. Conforme mostrado, o corpo de válvula 49 inclui porções sólidas 61 acima e abaixo da câmara 60. Nesse exemplo, a porção sólida 61 do corpo de válvula 49, abaixo da câmara 60, está adjacente à porta de acesso de espaço anular inferior 44, bloqueando, desse modo, a comunicação entre a câmara 60 e a porta de acesso de espaço anular inferior 44. A configuração fechada ilustrada, desse modo, bloqueia a comunicação para o espaço anular 30 (Figura 1) através da válvula de acesso de espaço anular 32. Em uma realização, o fluido dentro do furo de válvula 34, acima do corpo de válvula 49, pode ser sangrado do furo de válvula 32 e para o cabo de abastecimento de fluido 50 para permitir o movimento ascendente do corpo de válvula 49. Desse modo, ativando-se seletivamente as fontes de fluido 52, 56 e fluindo-se fluido através de um dentre os cabos de abastecimento de fluido 50, 54 para o furo de válvula 34, o corpo de válvula 49 pode ser levado em ciclo para cima e para baixo, nas posições aberta e fechada, para permitir e/ou bloquear seletivamente o acesso ao espaço anular através da válvula de acesso de espaço anular 32.

[014] A Figura 3 ilustra um exemplo detalhado de uma porção da válvula de acesso de espaço anular 32 e adicionalmente mostra vedações 62, 64 que circunscrevem o corpo de válvula 49. As vedações 62, 64 fornecem capacidade de vedação para isolar o fluido entregue ao furo de válvula 34 em um lado do corpo de válvula 49, do lado oposto do corpo de válvula 49. Adicionalmente, no exemplo da Figura 3, as aberturas 46, 48 são respectivamente alinhadas com as portas 40, 44, colocando, desse modo, a válvula de acesso de espaço anular 32 em uma posição aberta e permitindo o acesso ao espaço anular 30 (Figura 1).

[015] A Figura 4 mostra, em uma vista em corte lateral, um exemplo de umo conjunto de sobreposição 66 que fornece um meio redundante para operar a válvula de acesso de espaço anular 32 (Figura 2A, 2B), no caso de falha hidráulica no suspensor de tubulação 14. Nesse exemplo, o conjunto de sobreposição 66 pode ser fornecida dentro de uma ferramenta de assentamento 68 que pode ser usada para assentar o suspensor de tubulação 14 (Figura 1) no conjunto de cabeça de poço 10. Alternativamente, o conjunto de sobreposição 66 é fornecida dentro de uma árvore de produção 100 mostrada montada no alojamento 12 (Figura 1). Está incluído, dentro do conjunto de sobreposição 66, um cabeçote de pistão 70, uma haste de pistão 72 presa a uma extremidade inferior do cabeçote de pistão 70. Tanto o cabeçote de pistão 70 quanto a haste de pistão 72 são dispostos dentro de um cilindro 70 definido dentro de um alojamento 76. Os cabos hidráulicos 78, 80 são mostrados formados através do corpo da ferramenta de assentamento 68 e cruzam o alojamento 76 em extremidades opostas do cabeçote de pistão 70. Desse modo, a entrega seletivamente de fluido pressurizado aos cabos hidráulicos 78, 80 pode alternar o cabeçote de pistão 70 e a haste de pistão 72 dentro do alojamento 76. É acoplada, a uma extremidade inferior de haste de pistão 72 distal do cabeçote de pistão 70, umo conjunto de engate 82 que é mostrada feita de uma luva de engate 84; que é um membro anular e tem um sulco que circunscreve sua superfície externa e próxima a sua extremidade inferior. A luva de engate 84 é circunscrita por uma luva externa 88 que está em contato próximo com uma superfície interna de alojamento 76. No exemplo, as luvas 84, 88 são, em geral, coaxial uma com a outra e circunscrevem um eixo geométrico Ax do alojamento 76.

[016] Em um exemplo de uso, o conjunto de engate 82 se acopla à válvula de acesso de espaço anular 32 por meio de um cabeçote de sobreposição 90, mostrado preso à válvula de acesso de espaço anular 32 por meio da haste 92 (Figura 2A, 2B). O cabeçote de sobreposição 90 tem uma base, em geral, cilíndrica, com uma porção semelhante a uma luva que se projeta para cima, a partir da base. Próximo à extremidade terminal superior da luva, no cabeçote de sobreposição 90, está um perfil 93 projetado para prender-se ao sulco 86 na extremidade inferior de luva 84. Um exemplo desse acoplamento é ilustrado nas Figuras 5A, 5B, em que o conjunto de sobreposição 66 foi acoplada ao cabeçote de sobreposição 90. Nas Figuras 5A, 5B o movimento para cima e para baixo do cabeçote de sobreposição 90 é alcançado pelo movimento axialmente para cima e para baixo do cabeçote de pistão 70 e da haste de pistão 72, conforme descrito acima. Mais especificamente, na Figura 5A, o fluido pressurizado foi entregue ao cilindro 74 a partir do cabo hidráulico 78, movendo, desse modo, para cima, o cabeçote de pistão 70, dentro do cilindro 74 e, por sua vez, puxando o cabeçote de sobreposição 90 para cima também. Nessa configuração, e conforme pode ser visto na Figura 2B, a válvula de acesso de espaço anular 32 é posicionada em uma posição fechada. Similarmente, expelindo-se fluido do cilindro 74 e para cabo hidráulico 78, enquanto introduz fluido no cilindro 74 acima do cabeçote de pistão 70 e do cabo hidráulico 80, o conjunto de engate 82 e o cabeçote de sobreposição 90 são impelidos para baixo, colocando, desse modo, a válvula de acesso de espaço anular 32 em uma posição fechada, conforme ilustrado na Figura 2A.

[017] Novamente, em referência à Figura 4, o conjunto de sobreposição 66 é mostrada adicionalmente equipada com um anteparo em formato cilíndrico 94 que monta no alojamento 76 e abaixo, onde o cabo hidráulico 78 cruza com o cilindro 74. A haste de pistão 72 se insere de modo alternante através do anteparo 94, e as vedações são fornecidas nas circunferências interna e externa do anteparo 94, de modo que qualquer fluido dentro de cilindro não torne o seu caminho descendente após o anteparo 94 e para o conjunto de engate 82. Uma cavidade 96 é definida dentro da porção inferior do alojamento 98 que é a porção do alojamento 76 abaixo do anteparo 94. A porção inferior do alojamento 98 fornece um meio para cobrir o conjunto de engate 82 e sustentação estrutural para acoplar o conjunto de sobreposição 66 ao suspensor de tubulação 14 e para acoplar-se com o cabeçote de sobreposição 90.

[018] A presente invenção descrita no presente documento é, portanto, bem adaptada para realizar os objetivos e atingir os fins e as vantagens mencionados, bem como outros que são inerentes à mesma. Embora uma realização preferencial atual da invenção tenha sido fornecida com propósitos de invenção, existem inúmeras mudanças nos detalhes dos procedimentos para conseguir os resultados desejados. Essas e outras modificações similares serão, por si mesmas, prontamente sugestivas a um técnico no assunto e são destinadas a serem abrangidas dentro do escopo da presente invenção revelada no presente documento e no escopo das reivindicações anexas.

Claims

1. CONJUNTO DE CABEÇA DE POÇO caracterizado por compreender: um alojamento (12) de cabeça de poço; um suspensor (14, 16, 18) de cabeça de poço disposto no alojamento (12); um furo (34) de válvula em uma parede lateral do suspensor (14, 16, 18) de cabeça de poço, o furo (34) de válvula dotado de um diâmetro menor do que uma largura radial da parede lateral; um corpo (49) de válvula axial e seletivamente alternante no furo (34) de válvula entre as posições aberta e fechada; um primeiro sulco de um diâmetro externo do corpo (49) de válvula contendo uma primeira vedação, a primeira vedação sendo anular e removível com o corpo (49) de válvula; um segundo sulco de um diâmetro externo do corpo (49) de válvula contendo uma segunda vedação, a segunda vedação sendo anular e removível com o corpo (49) de válvula; circuitos de acesso (36) do espaço anular superior (38, 40) e inferior (42, 44) na parede lateral do suspensor (14, 16, 18) de cabeça de poço e que cruzam, cada um, o furo (34) de válvula em locais axialmente afastados e que estão em comunicação um com o outro quando o corpo (49) de válvula está na posição aberta e que estão sem comunicação quando o corpo (49) de válvula está na posição fechada, uma fonte de pressão de corpo de válvula seletivamente em comunicação com extremidades opostas do corpo (49) de válvula axial e seletivamente alternante do corpo (49) de válvula entre as posições aberta e fechada; um cabeçote de sobreposição (90) preso a uma extremidade superior do corpo (49) de válvula; um conjunto de sobreposição (66) positionado seletivamente no topo do suspensor (14, 16, 18) de cabeça de poço, o conjunto de sobreposição (66) tendo um furo de sobreposição, um pistão no furo de sobreposição, e um conjunto de engate (82) acoplado ao pistão para movimento axial com pistão, o conjunto de engate (82) dotado de um engate em uma extremidade inferior que é engatável com a cabeçote de sobreposição (90); uma passagem descendente de pressão de fluido que leva ao furo de sobreposição acima do pistão para acionar o pistão e o conjunto de engate (82) para baixo; uma passagem ascendente de pressão de fluido que leva ao furo de sobreposição abaixo do pistão para acionar o pistão para cima; em que no caso de uma falha da fonte de pressão de corpo de válvula, a pressão de fluido fornecida a passagem descendente faz com que o engate se mova para baixo e se acople ao cabeçote de sobreposição (90), e a pressão de fluido subsequentemente fornecida à passagem ascendente levanta o corpo (49) de válvula para cima.

2. CONJUNTO DE CABEÇA DE POÇO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo engate e o cabeçote de sobreposição (90) terem perfis de acoplamento compreendendo uma nervura e um sulco que se encaixam um no outro quando o engate se acopla ao cabeçote de sobreposição (90).

3. CONJUNTO DE CABEÇA DE POÇO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo corpo (49) de válvula compreender uma cavidade interna e aberturas superior e inferior (46, 48) formadas através de uma superfície externa do corpo e que cruzam a cavidade interna em locais axialmente afastados e em que, quando o corpo (49) de válvula está na posição aberta, as aberturas superiores se alinham com o circuito de acesso superior (38, 40) e as aberturas inferiores se alinham com o circuito de acesso inferior (42, 44), de modo que os circuitos de acesso (36) superior (38, 40) e inferior (42, 44) estejam em comunicação um com outro, por meio da cavidade interna.

4. CONJUNTO DE CABEÇA DE POÇO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo corpo (49) de válvula compreender uma cavidade interna e aberturas superior e inferior formadas através de uma superfície externa do corpo e que cruzam a cavidade interna em locais axialmente afastados e em que, quando o corpo (49) de válvula está na posição fechada, uma porção sólida do corpo (49) de válvula está em um trajeto de comunicação entre a cavidade e uma dentre as aberturas superior ou inferior, de modo que a comunicação entre os circuitos de acesso (36) superior e inferior, por meio da cavidade interna, seja bloqueada pela porção sólida do corpo (49) de válvula.

5. CONJUNTO DE CABEÇA DE POÇO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo conjunto de engate (82) do conjunto de sobreposição (90) ainda compreender uma haste conectada entre o pistão e o engate; sendo que o conjunto de sobreposição (90) ainda compreende uma vedação de haste no furo de sobreposição entre o pistão e o engate que veda ao redor da haste; e em que a passagem ascendente entra no furo de sobreposição entre a vedação de haste e o pistão.

6. CONJUNTO DE CABEÇA DE POÇO, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo engate compreender: uma luva interna no furo de sobreposição; uma luva externa (88) no furo de sobreposição em torno da luva interna, a luva externa (88) sendo axialmente móvel com a luva interna, projetando-se abaixo da luva interna, e configurada para deslizar sobre o cabeçote de sobreposição (90) quando o engate se acopla ao cabeçote de sobreposição (90), a luva interna sendo configurada para deslizar para um recesso do cabeçote de sobreposição (90) quando o engate se acopla ao cabeçote de sobreposição (90); e em que a luva interna e o cabeçote de sobreposição (90) tem perfis de acoplamento que fazem com que a luva interna se encaixe em engate com o cabeçote de sobreposição (90) quando o engate se acopla ao cabeçote de sobreposição (90).

7. CONJUNTO DE CABEÇA DE POÇO, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo conjunto de engate (82) compreender adicionalmente um alojamento (76) dotado de um interior que define um furo de sobreposição, o alojamento (76) se estendendo para baixo após o engate enquanto o pistão está em uma posição mais baixa .

8. CONJUNTO DE CABEÇA DE POÇO, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo conjunto de sobreposição ser montado em uma ferramenta de assentamento que é usada para assentar o suspensor (14, 16, 18) de cabeça de poço no alojamento (12) de cabeça de poço.

9. CONJUNTO DE CABEÇA DE POÇO, de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo conjunto de sobreposição ser montado em uma árvore submarina que é assentada no alojamento (12) de cabeça de poço.

10. CONJUNTO DE CABEÇA DE POÇO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo suspensor (14, 16, 18) de cabeça de poço ser um suspensor de tubulação (14).

11. CONJUNTO DE CABEÇA DE POÇO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo corpo (49) de válvula compreender um membro cilíndrico dotado de um eixo de corpo de válvula que coincide com um eixo do furo (34) de válvula.

12. CONJUNTO DE CABEÇA DE POÇO caracterizado por compreender: um alojamento (12) de cabeça de poço; um suspensor (14, 16, 18) de cabeça de poço assentado no alojamento, o suspensor (14, 16, 18) de cabeça de poço dotado de um furo de válvula anular em uma parede lateral do suspensor (14, 16, 18); um espaço anular definido entre os tubulares no alojamento (12) de cabeça de poço; um circuito de acesso de espaço anular que tem uma extremidade em comunicação com o espaço anular e que cruza o furo de válvula anular no suspensor (14, 16, 18) de cabeça de poço; um membro de válvula no furo de válvula, o membro de válvula dotado de um diâmetro menor do que uma largura radial da parede lateral do suspensor (14, 16, 18) de cabeça de poço, e que é axial e seletivamente movido para uma posição de bloqueio no circuito de acesso de espaço anular e tem uma primeira vedação e uma segunda vedação que são removíveis com o membro de válvula para isolar porções do circuito de acesso de espaço anular que estão em extremidades opostas do membro de válvula quando o membro de válvula está em posição de bloqueio; um circuito hidráulico de membro de válvula em comunicação seletiva com lados opostos do membro de válvula e que impele axial e seletivamente mover o membro de válvula axialmente no furo de válvula entre a posição de bloqueio e uma posição aberta; uma haste de válvula presa ao membro de válvula, e que se estende para cima no furo de válvula e se projeta acima do suspensor (14, 16, 18) de cabeça de poço, a haste de válvula sendo axialmente móvel em uníssono com o membro de válvula, uma vedação de haste de válvula em uma extremidade superior do furo de válvula que veda a haste de válvula ao furo de válvula; um cabeçote de sobreposição (90) preso a uma extremidade superior da haste de válvula acima do furo de válvula; um conjunto de sobreposição (66) positionado seletivamente no topo do suspensor (14, 16, 18) de cabeça de poço, o conjunto de sobreposição (66) tendo um furo de sobreposição, um pistão no furo de sobreposição, e um conjunto de engate (82) acoplado ao pistão para movimento axial com pistão, o conjunto de engate (82) dotado de um engate em uma extremidade inferior que é engatável com a cabeçote de sobreposição (90); uma passagem descendente de pressão de fluido que leva ao furo de sobreposição acima do pistão para acionar o pistão e o conjunto de engate (82) para baixo para envolvimento com o cabeçote de sobreposição (90); uma passagem ascendente de pressão de fluido que leva ao furo de sobreposição abaixo do pistão para acionar o pistão para cima; em que no caso de uma falha do circuito hidráulico do membro de válvula, a pressão de fluido fornecida a passagem descendente faz com que o engate se mova para baixo e se acople ao cabeçote de sobreposição (90), e a pressão de fluido subsequentemente fornecida à passagem ascendente move o engate e o corpo (49) de válvula para cima.

13. CONJUNTO DE CABEÇA DE POÇO, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo engate e o cabeçote de sobreposição (90) terem perfis de acoplamento que se prendem ao envolvimento um com o outro quando o engate é movido para baixo contra o cabeçote de sobreposição (90).

14. CONJUNTO DE CABEÇA DE POÇO, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo conjunto de engate (82) do conjunto de sobreposição (90) ainda compreender uma haste de sobreposição conectada entre o pistão e o engate; sendo que o conjunto de sobreposição (90) ainda compreende: uma vedação de haste de sobreposição no furo de sobreposição veda ao redor da haste de sobreposição entre o pistão e o engate; e em que a passagem ascendente entra no furo de sobreposição entre a vedação de haste de sobreposição e o pistão.

15. CONJUNTO DE CABEÇA DE POÇO, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo conjunto de engate (82) compreender: uma luva interna no furo de sobreposição; uma luva externa (88) no furo de sobreposição em torno da luva interna, a luva externa (88) sendo axialmente móvel com a luva interna, projetando-se abaixo da luva interna, e configurada para deslizar sobre o cabeçote de sobreposição (90) quando o engate se acopla ao cabeçote de sobreposição (90), a luva interna sendo configurada para deslizar para um recesso do cabeçote de sobreposição (90) quando o engate se acopla ao cabeçote de sobreposição (90); e em que a luva interna e o cabeçote de sobreposição (90) tem perfis de acoplamento que fazem com que a luva interna se encaixe em engate com o cabeçote de sobreposição (90) quando o engate se acopla ao cabeçote de sobreposição (90).

16. CONJUNTO DE CABEÇA DE POÇO, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato conjunto de sobreposição (90) compreender adicionalmente um alojamento (76) dotado de um interior que define um furo de sobreposição, o alojamento (76) se estendendo para baixo após o engate enquanto o pistão está em uma posição mais baixa.

17. CONJUNTO DE CABEÇA DE POÇO, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo membro de válvula compreender um membro cilíndrico dotado de um eixo de corpo de válvula que coincide com um eixo do furo de válvula.

18. CONJUNTO DE CABEÇA DE POÇO, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo circuito hidráulico compreender uma passagem de fluido pressurizado formada através do suspensor (14, 16, 18) de cabeça de poço que tem uma extremidade em comunicação com uma fonte de pressão.