BR112018010816B1 - Aparelho tubular para furo abaixo, sistema para furo abaixo, e, método para expandir membros tubulares de furo abaixo - Google Patents

Abstract

APARELHO PARA FURO ABAIXO, E, MÉTODO PARA EXPANDIR MEMBROS TUBULARES DE FURO ABAIXO. Um aparelho para expandir membros tubulares em um furo de poço, tal como tubulação interna, camisas, telas para areia ou outros membros tubulares expansíveis, inclui um primeiro membro tubular de furo abaixo, um segundo membro tubular de furo abaixo que é radialmente expansível e uma conexão liberável vedada acoplando os primeiro e segundo membros tubulares de furo de poço. A conexão liberável vedada é configurada para desacoplar os primeiro e segundo membros tubulares de furo de poço por expansão do segundo membro tubular de furo abaixo. A conexão liberável vedada teve uma vedação metal-metal formada entre os primeiro e segundo membros tubulares de furo de poço.

Description

FUNDAMENTOS

[0001] Essa descrição refere-se geralmente a métodos e aparelhos para expandir membros tubulares em um furo de poço, tal como tubulação interna, camisas, telas para areia ou outros membros tubulares expansíveis. Mais particularmente, essa descrição refere-se a aparelhos e métodos que utilizam membros tubulares expansíveis de furo abaixo acoplados a uma conexão liberável vedada.

[0002] Um ramo de tecnologia expansível sólida envolve aparelhos para expandir membros tubulares que utilizam forças hidráulicas. Como de costume, esses aparelhos dependem de um cone de expansão para se expandir radialmente e deformar plasticamente os membros tubulares, mas, em particular, esses aparelhos dependem da pressão sobre uma carcaça para deslocar o cone de expansão ao longo dos membros tubulares. Para expandir os membros tubulares a partir de pontas de furo abaixo até furo acima, a carcaça é tipicamente localizada furo acima do cone de expansão. A carcaça veda contra o membro tubular que é expandido. Um problema ocorre quando a carcaça sai do membro tubular. A pressão ao longo da carcaça é perdida antes de uma seção de furo acima do membro tubular localizada entre o cone de expansão e a carcaça é expandida.

[0003] Uma solução possível pode ser usar uma força mecânica no cone de expansão para terminar de expandir o membro tubular, por exemplo ao puxar com equipamento de sonda no cone de expansão por meio de uma coluna de trabalho. Para ser bem sucedida, essa solução necessita que o equipamento de sonda tenha uma capacidade de extração que exceda a força que resiste ao deslocamento do cone de expansão em relação ao membro tubular expansível, e que o membro tubular expansível seja suficientemente bem ancorado no furo de poço de modo que ele não se mova com o cone de expansão. Casos onde essa solução não é bem-sucedida são às vezes encontrados.

[0004] Portanto, existe uma necessidade contínua na técnica por métodos e aparelhos para expandir membros tubulares em um furo de poço.

SUMÁRIO

[0005] Em um aspecto, a descrição descreve um aparelho para furo abaixo compreendendo um primeiro membro tubular disposto em um furo de poço, um segundo membro tubular disposto no furo de poço e um cone de expansão acoplado ao segundo membro tubular. O aparelho para furo abaixo compreende adicionalmente uma conexão rosqueada acoplando os primeiro e segundo membros tubulares, fendas axiais para liberar a conexão rosqueada em resposta à deformação plástica do segundo membro tubular causada pelo cone de expansão e uma vedação metal-metal entre os primeiro e segundo membros tubulares. O aparelho para furo abaixo pode compreender adicionalmente um tubo interno. O tubo interno pode ter um furo passante para comunicar pressão a um volume vedado dentro de um ou mais dos primeiro e segundo membros tubulares. O aparelho para furo abaixo pode compreender adicionalmente uma carcaça acoplada ao tubo interno. A carcaça pode estar vedando o volume vedado ao longo de uma coroa anular entre o tubo interno e um ou mais dos primeiro e segundo membros tubulares, em que a pressão ao longo da carcaça aplica uma força ao tubo interno. O cone de expansão pode ser acoplado ao tubo interno de furo abaixo da carcaça de vedação, em que a força aplicada ao tubo interno desloca o cone de expansão ao longo de um ou mais dos primeiro e segundo membros tubulares.

[0006] As fendas axiais podem atingir uma extremidade do segundo membro tubular. Um orifício para alívio de tensão pode ser formado em uma ponta de pelo menos uma das fendas axiais.

[0007] Uma ponta de pino se estendendo a partir do primeiro membro tubular pode compreender um ressalto interno disposto em uma extremidade da ponta de pino. A ponta de pino pode compreender adicionalmente uma porção rosqueada. A ponta de pino pode compreender adicionalmente uma porção de ressalto intermediária. A porção de ressalto intermediária pode ter um perfil Z externo. A porção de ressalto intermediária pode ser disposta entre o ressalto interno e a porção rosqueada. A ponta de pino pode compreender adicionalmente uma porção de extensão de bico se estendendo axialmente a partir da porção de ressalto intermediária na direção do ressalto interno. A ponta de pino pode compreender adicionalmente uma porção vedante formando parcialmente a vedação metal-metal. A porção vedante pode ser disposta entre a porção de extensão de bico e o ressalto interno. A porção de extensão de bico pode ter um diâmetro interno que é menor que o diâmetro interno da porção rosqueada. O perfil Z externo da porção de ressalto intermediária pode compreender uma superfície de parada. O perfil Z externo da porção de ressalto intermediária pode compreender adicionalmente uma ranhura externa localizada próxima à superfície de parada.

[0008] Uma ponta de caixa se estendendo a partir do segundo membro tubular pode compreender uma porção vedante formando parcialmente a vedação metal-metal. A ponta de caixa pode compreender adicionalmente uma porção de ressalto intermediária. A porção de ressalto intermediária pode ter um perfil Z interno. A ponta de caixa pode compreender adicionalmente uma porção pré-expandida. A porção pré-expandida pode ser disposta entre a porção de ressalto intermediária e a porção vedante. A porção pré-expandida pode ter uma superfície interna radialmente para fora em relação a superfícies mais internas da vedação e as porções de ressalto intermediárias. A ponta de caixa pode compreender adicionalmente um ressalto interno disposto próximo à porção vedante.

[0009] Em outro aspecto, a descrição descreve um aparelho compreendendo um primeiro membro tubular de furo abaixo, um segundo membro tubular de furo abaixo que é radialmente expansível e uma conexão liberável vedada acoplando os primeiro e segundo membros tubulares de furo de poço. A conexão liberável vedada é configurada para desacoplar os primeiro e segundo membros tubulares de furo de poço por expansão do segundo membro tubular de furo abaixo. A conexão liberável vedada tem uma vedação metal-metal formada entre os primeiro e segundo membros tubulares de furo de poço.

[0010] A conexão liberável vedada pode incluir uma ponta de pino. A ponta de pino pode ter um ressalto externo. A ponta de pino pode ter adicionalmente uma porção de ressalto intermediária. A porção de ressalto intermediária pode ter um perfil Z externo. A ponta de pino pode ter adicionalmente uma porção rosqueada disposta entre o ressalto externo e a porção de ressalto intermediária. A ponta de pino pode ter adicionalmente uma porção de extensão de bico se estendendo axialmente a partir da porção de ressalto intermediária. A ponta de pino pode ter adicionalmente uma porção vedante formando parcialmente a vedação metal-metal e se estendendo axialmente a partir da porção de extensão de bico.

[0011] A conexão liberável vedada pode também incluir uma ponta de caixa. A ponta de caixa pode ter uma porção vedante formando parcialmente a vedação metal-metal. A ponta de caixa pode ter adicionalmente uma porção de ressalto intermediária. A porção de ressalto intermediária pode ter um perfil Z interno. A ponta de caixa pode ter adicionalmente uma porção pré-expandida disposta entre a porção de ressalto intermediária e a porção vedante. A porção pré-expandida pode registrar com a porção de extensão de bico. O perfil Z interno pode registrar com o perfil Z externo. A porção pré-expandida pode ter uma superfície interna radialmente para fora em relação às superfícies mais internas da vedação e as porções de ressalto intermediárias.

[0012] Em outro aspecto, a descrição descreve um método para expandir membros tubulares de furo abaixo. O método compreende acoplar um primeiro membro tubular e um segundo membro tubular com uma conexão rosqueada liberável, formando uma vedação metal-metal entre os primeiro e segundo membros tubulares e prover os primeiro e segundo membros tubulares em um furo de poço. O método compreende adicionalmente deslocar um cone de expansão através do segundo membro tubular para deformar plasticamente o segundo membro tubular e liberar a conexão rosqueada e os primeiro e segundo membros tubulares ao deslocar o cone de expansão através da conexão rosqueada.

[0013] O método pode compreender adicionalmente registrar a porção pré-expandida do segundo membro tubular com a porção de extensão de bico do primeiro membro tubular. O método pode compreender adicionalmente registrar o perfil Z interno do segundo membro tubular com o perfil Z externo do segundo membro tubular. O método pode compreender adicionalmente desengatar o ressalto interno da ponta de caixa a partir do ressalto interno da ponta de pino durante a expansão radial do segundo membro tubular. O método pode compreender adicionalmente comunicar pressão a partir de uma bomba de superfície a um volume vedado dentro do segundo membro tubular. O método pode compreender adicionalmente aplicar a pressão a uma carcaça vedando o volume vedado. A carcaça pode ser acoplada ao cone de expansão. O método pode compreender adicionalmente deslocar a carcaça ao primeiro membro tubular enquanto mantém a pressão no segundo membro tubular. O método pode compreender adicionalmente puxar o cone de expansão por meio de uma coluna de trabalho após a vedação metal-metal formada entre os primeiro e segundo membros tubulares for quebrada.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0014] Para uma descrição mais detalhada das modalidades da presente descrição, serão feitas agora referências aos desenhos anexos, em que: a Figura 1A é uma vista em perspectiva de um primeiro membro tubular tendo uma ponta de pino se estendendo a partir do mesmo, em que a ponta de pino compreende uma porção vedante para formar uma vedação metal-metal; a Figura 1B é uma vista em perspectiva de um segundo membro tubular tendo uma ponta de caixa se estendendo a partir do mesmo, em que a ponta de caixa compreende fendas axiais para liberar uma ponta de pino em resposta à expansão radial do segundo membro tubular; a Figura 2 é uma vista de elevação parcial, vista seccional parcial de uma conexão liberável vedada acoplando os primeiro e segundo membros tubulares mostrados nas Figuras 1A e 1B; a Figura 3 é uma vista seccional de uma porção da Figura 2; as Figuras 4A e 4B ilustram o desacoplamento dos primeiro e segundo membros tubulares por deformação plástica do segundo membro tubular causado por deslocamento de um cone de expansão; e a Figura 5 é uma vista seccional de um aparelho para furo abaixo para instalar membros tubulares expansíveis de furo abaixo em um furo de poço que utiliza membros tubulares expansíveis de furo abaixo acoplados a uma conexão liberável vedada.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0015] Deve ser entendido que a descrição a seguir descreve diversas modalidades exemplares para implementação de características, estruturas ou funções diferentes da invenção. Modalidades exemplares de componentes, arranjos e configurações são descritas abaixo para simplificar a presente descrição; entretanto, essas modalidades exemplares são providas meramente como exemplos e não estão destinadas a limitar o escopo da invenção. Adicionalmente, a presente descrição pode repetir números e/ou letras de referência nas várias modalidades exemplares e ao longo das Figuras providas aqui. Esta repetição é com o propósito de simplificar e esclarecer, e não ditar em si mesma um relacionamento entre as várias modalidades exemplares e/ou configurações discutidas nas várias figuras. Além disso, a formação de uma primeira característica sobre ou em uma segunda característica na descrição que se segue pode incluir modalidades nas quais as primeira e segunda características são formadas em contato direto, e pode também incluir modalidades nas quais características adicionais podem ser formadas interpondo as primeira e segunda características, de modo que as primeira e segunda características possam não estar em contato direto. Finalmente, as modalidades exemplares apresentadas abaixo podem ser combinadas em qualquer combinação das formas, isto é, qualquer elemento a partir de uma modalidade exemplar pode ser usado em qualquer outra modalidade exemplar, sem se afastar do escopo da descrição.

[0016] Adicionalmente, certos termos são usados ao longo da descrição e reivindicações a seguir para se referir a componentes particulares. Como um versado na técnica vai reconhecer, várias entidades podem se referir ao mesmo componente por nomes diferentes, e, dessa forma, a convenção da nomeação para os elementos descritos aqui não é destinada a limitar o escopo da invenção, a não ser que especificamente definido de forma contrária aqui. Adicionalmente, a convenção da nomeação usada aqui não é destinada para distinguir entre componentes que diferem em nome, mas não em função. Adicionalmente, na discussão a seguir e nas reivindicações, os termos “incluindo” e “compreendendo” são usados em um modo não limitativo, e, portanto, devem ser interpretados a fim de significar “incluindo, mas não limitado a”. Todos os valores numéricos nessa descrição podem ser exatos ou aproximados a valores a não ser que especificamente indicado de forma contrária. Assim sendo, várias modalidades da descrição podem se desviar dos números, valores e faixas descritas aqui sem se afastar do escopo intencionado. Adicionalmente, como é usado nas reivindicações ou relatório descritivo, o termo “ou” é destinado a abranger ambos os casos exclusivos e inclusivos, isto é, “A ou B” são destinados a serem sinônimos de “pelo menos um de A e B”, a não ser que expressamente especificado de forma contrária aqui.

[0017] Pode ser desejável reduzir a força mecânica exigida para terminar a expansão de um membro tubular expansível após a pressão hidráulica não estar mais disponível para mover um cone de expansão em relação ao membro tubular expansível. A força mecânica é preferivelmente mantida suficientemente abaixo da capacidade de ancoramento do membro tubular no furo de poço. Adicionalmente, a força mecânica é preferivelmente mantida também suficientemente abaixo da capacidade de tração excessiva do equipamento de sonda.

[0018] Uma redução da força mecânica exigida para terminar a expansão pode ser alcançada ao prover uma tubulação interna “operacional” de furo acima ou outro membro tubular que é conectado a uma ponta de furo acima do membro tubular expansível. A tubulação interna operacional pode ser usada para prover uma superfície de vedação acima do membro tubular expansível dentro da qual o cone de expansão pode viajar. A conexão entre a tubulação interna operacional e o membro tubular expansível podem conter a pressão hidráulica necessária para expandir a ponta de furo acima do membro tubular expansível após o cone de expansão ser recebido na tubulação interna operacional. Portanto, o cone de expansão pode se movimentar para perto da ponta do membro tubular expansível antes da pressão hidráulica ser perdida. Além disso, a força mecânica exigida para terminar a expansão pode ser reduzida.

[0019] Referindo-se inicialmente às Figuras 1A, 1B, e 2, um primeiro membro tubular 10 tendo uma ponta de pino 20 se estendendo a partir do mesmo é mostrado. A ponta de pino 20 pode engatar uma ponta de caixa 120 se estendendo a partir de um segundo membro tubular 110 e cooperar com a mesma para fazer uma conexão liberável vedada 70. A conexão liberável vedada 70 inclui uma conexão rosqueada 80, uma vedação metal-metal 72, e superfícies de transferência de carga na forma de ressaltos internos 24, 124, porções de ressalto intermediárias 28, 128 e ressaltos externos 44, 144. Adicionalmente, a conexão liberável vedada 70 é configurada para desacoplar os primeiro e segundo membros tubulares 10, 110 por deformação plástica causada por um cone de expansão 50 (nas Figuras 4A, 4B e 5), por exemplo por expansão radial da ponta de caixa 120 do segundo membro tubular 110.

[0020] A conexão rosqueada 80 é feita por engate de uma porção rosqueada 26 do primeiro membro tubular 10 com uma porção rosqueada correspondente 126 do segundo membro tubular 110. As roscas providas nas porções rosqueadas 26, 126 podem ser configuradas para facilitar a liberação da conexão rosqueada por deformação plástica causada por deslocamento do cone de expansão 50, como descrito adicionalmente com relação às Figuras 4A e 4B.

[0021] A vedação metal-metal 72 é feita por engate de uma porção vedante 34 do primeiro membro tubular 10 com uma porção vedante correspondente 134 do segundo membro tubular 110. As porções vedantes 34 e 134 são configuradas para manter a vedação metal-metal 72 entre a ponta de pino 20 e a ponta de caixa 120 até que a maior parte da ponta de caixa 120 do segundo membro tubular 110 seja expandida, como descrito adicionalmente com relação às Figuras 4A e 4B.

[0022] Após reposição, a conexão rosqueada 80 é pré-carregada por apoio de ressaltos internos 24, 124 das pontas de pino e caixa 20, 120, respectivamente, e apoio dos flancos de carga das roscas providas nas porções rosqueadas 26, 126. Portanto, a ponta de caixa 120 pode ser presa à ponta de pino 20. Entretanto, a expansão do segundo membro tubular 110 e a ponta de pino 20 podem fazer com que o ressalto interno 24 desengate o ressalto interno 124, logo, aliviando a conexão rosqueada 80 de seu pré-carregamento e facilitando a liberação da conexão rosqueada 80 por deformação plástica causada por deslocamento do cone de expansão 50, como descrito adicionalmente com relação às Figuras 4A e 4B.

[0023] Para facilitar a inserção das roscas nas porções rosqueadas 26 e 126 após a compressão da conexão liberável vedada 70 e a deformação plástica causada pelo cone de expansão 50, os ressaltos externos 44, 144 podem ser localizados de modo a não estarem em contato após a reposição da conexão rosqueada 80 e não resistirem à inserção, pelo menos inicialmente. As porções de ressalto intermediárias 28, 128 tendo perfis Z externos 30 e perfil Z interno 130, respectivamente, podem também ser providas para manter uma folga radial entre as porções rosqueadas 26 e 126 após a iniciação da inserção das roscas sob suficiente carga compressiva e deformação plástica causada por deslocamento do cone de expansão 50.

[0024] Para facilitar a deformação plástica da ponta de caixa 120 do segundo membro tubular 110, a conexão liberável vedada 70 compreende fendas axiais 74. As fendas axiais 74 podem atingir uma extremidade 122 da ponta de caixa 120. Um orifício para alívio de tensão 78 pode ser provido em cada uma das pontas 76 das fendas axiais 74. Furos para alívio de tensão adicionais podem ser providos afastados das pontas 76 das fendas axiais 74.

[0025] Passando agora para a Figura 3, detalhes da ponta de pino 20 se estendendo a partir do primeiro membro tubular 10 e da ponta de caixa 120 se estendendo a partir do segundo membro tubular 110 são mostrados em vista seccional.

[0026] A ponta de pino 20 compreende o ressalto interno 24 disposto em uma extremidade 22 da ponta de pino 20, a porção rosqueada 26 e a porção de ressalto intermediária 28 disposta entre o ressalto interno 24 e a porção rosqueada 26. A porção de ressalto intermediária 28 pode ter o perfil Z externo 30 em vista seccional tal como mostrado na figura 3. O perfil Z externo 30 pode incluir uma superfície de parada 40. A ponta de pino 20 pode compreender adicionalmente uma ranhura externa 42 localizada próximo à superfície de parada 40. Uma porção de extensão de bico 32 pode se estender axialmente a partir da porção de ressalto intermediária 28 na direção do ressalto interno 24. A porção vedante 34 pode ser disposta entre a porção de extensão de bico 32 e o ressalto interno 24. A porção vedante 34 forma parte da vedação metal-metal 72. Um diâmetro interno 38 da porção de extensão de bico pode ser menor que um diâmetro interno 36 da porção rosqueada 26. Em algumas modalidades, um comprimento da porção de extensão de bico 32 é entre 10% e 50% do diâmetro do primeiro membro tubular 10, por exemplo aproximadamente 25% do diâmetro do primeiro membro tubular 10.

[0027] A ponta de caixa 120 compreende a porção vedante 134 formando parte da vedação metal-metal 72 e a porção de ressalto intermediária 128 tendo o perfil Z interno 130. Uma porção pré-expandida 132 é disposta entre a porção de ressalto intermediária 128 e a porção vedante 134. A porção pré-expandida 132 tem uma superfície interna 136 que é radialmente para fora em relação a uma superfície mais interna 138 da porção vedante 134. A superfície mais interna 136 também é radialmente para fora em relação a uma superfície mais interna 140 da porção de ressalto intermediária 128. Em algumas modalidades, uma abertura existe entre a superfície mais interna 136 e a porção de extensão de bico 32.

[0028] Quando a conexão liberável vedada 70 é feita, o perfil Z interno 130 registra com o perfil Z externo 30. Adicionalmente, a porção pré- expandida 132 registra com a porção de extensão de bico 32. Uma classificação de tensão da conexão liberável vedada 70 pode exceder o peso do segundo membro tubular 110. Uma classificação de compressão da conexão liberável vedada 70 pode exceder a capacidade de tração excessiva do equipamento de sonda.

[0029] A conexão liberável vedada 70 pode desengatar de maneira confiável o primeiro membro tubular 10 do segundo membro tubular 110 em ambos furos de poço abertos e furos de poço revestidos, como ilustrado nas Figuras 4A e 4B. A conexão liberável vedada 70 pode ser configurada para desacoplar o segundo membro tubular 110 a partir do primeiro membro tubular 10 por deformações plásticas do segundo membro tubular 110 causada pelo deslocamento do cone de expansão 50 expandindo o segundo membro tubular 110. Entretanto, o primeiro membro tubular 10 pode não ser expandido, ou pode ser minimamente expandido, de modo que seu diâmetro externo permaneça abaixo um diâmetro do furo de poço (por exemplo, o furo de poço 90 na figura 5) e possa ser retirado. Após a liberação do primeiro membro tubular 10, o segundo membro tubular 110 tem preferivelmente um diâmetro interno que é suficiente para permitir a reentrada do primeiro membro tubular 10. Adicionalmente, a conexão liberável vedada 70 pode ser projetada para prover uma indicação na superfície que a conexão liberável vedada 70 terminou para acoplar o primeiro membro tubular 10 com o segundo membro tubular 110, por exemplo por uma queda de pressão. Portanto, um operador pode retirar o primeiro tubular após detecção da queda de pressão.

[0030] Conforme o cone de expansão 50 deforma e radialmente expande a ponta de caixa 120 se estendendo a partir do segundo membro tubular 110, o cone de expansão 50 também engata a porção de extensão de bico 32 da ponta de pino 20. Conforme o cone de expansão 50 é deslocado em uma direção de furo acima sob as forças geradas por pressão hidráulica, a porção de extensão de bico 32 é plasticamente deformada e se expande radialmente na abertura entre a porção de extensão de bico 32 e a superfície mais interna 136 da porção pré-expandida 132. Essa deformação faz com que o ressalto interno 24 da ponta de pino 20 desengate do ressalto interno 124 da ponta de caixa 120. Entretanto, a vedação metal-metal 72 formada pelas porções vedantes 34, 134 não é quebrada pela deformação plástica das pontas de pino e caixa 20, 120 (ver detalhe A na figura 4A).

[0031] Uma vez que a conexão rosqueada 80 é aliviada de seu pré- carregamento, a folga entre os ressaltos externos 44, 144 permite adicionalmente desengate entre as roscas da conexão rosqueada 80. Devido ao fato de que as roscas incluem um flanco de carga que é em um ângulo negativo em relação ao normal à face das porções rosqueadas, e um flanco de perfuração que é em um ângulo positivo em relação ao normal à face das porções rosqueadas, a rosca é impulsionada para ser inserida sob carga compressiva, permitindo o perfil Z interno 130 a também inserir o perfil Z externo 30 (ver detalhe B na Figura 4A). Uma vez desalinhados, os perfis Z 30, 130 mantém folga entre as roscas ao empurrar segmentos da ponta de caixa 120 localizada entre duas fendas adjacentes axiais 74 e ao dobrar plasticamente os segmentos. O deslocamento adicional do cone de expansão 50 desloca o primeiro membro tubular 10 sem deformar significantemente como ilustrado na figura 4B. A vedação metal-metal 72 pode ser mantida conforme o cone de expansão 50 e o primeiro membro tubular 10 deixam o segundo membro tubular 110.

[0032] Passando agora para a Figura 5, um aparelho para furo abaixo que utiliza a conexão liberável vedada 70 entre primeiro e segundo membros tubulares 10, 110 é mostrado em um furo de poço 90. Aparelho inclui um tubo interno 52 tendo um furo passante 54 para comunicar pressão hidráulica a partir de uma bomba de superfície (não mostrados) a um volume vedado 56 dentro de um ou mais dos primeiro e segundo membros tubulares 10, 110. Uma carcaça 58 é acoplada ao tubo interno 52 e veda o volume 56 ao longo de uma coroa anular 60 entre o tubo interno 52 e um ou mais dos primeiro e segundo membros tubulares 10, 110. A pressão ao longo da carcaça 58 (isto é, a pressão diferencial entre o volume vedado 56 de furo abaixo da carcaça 58 e o volume de furo acima da carcaça 58) aplica uma força ascendente ao tubo interno 52. O cone de expansão 50 é também acoplado ao tubo interno 52, então a força ascendente desloca o cone de expansão ao longo do segundo membro tubular 110.

[0033] Como mostrado na Figura 5, o primeiro membro tubular 10 recebe a carcaça 58. A conexão liberável vedada 70 retém a pressão hidráulica pelo menos até que o cone de expansão 50 comece a deformar o topo do segundo membro tubular 110. Uma coluna de trabalho 62 pode ser usada para puxar o cone de expansão 50 após a vedação metal-metal 72 ser quebrada.

[0034] Enquanto a descrição é suscetível a várias modificações e formas alternativas, modalidades específicas da mesma são mostradas a título de exemplo nos desenhos e descrição. Deve ser entendido, entretanto, que os desenhos e descrição detalhada da mesma não estão destinados a limitar a descrição à forma particular descrita, mas, pelo contrário, a intenção é cobrir todas as modificações, equivalências e alternativas que recaem no espírito e escopo da presente descrição.

Claims (11)

1. Aparelho tubular para furo abaixo, compreendendo: um primeiro membro tubular (10); um segundo membro tubular (110); uma conexão rosqueada (80) acoplando os primeiro e segundo membros tubulares (10, 110); fendas (74) formadas no primeiro membro tubular (10), as fendas (74) configuradas para facilitar deformação plástica do segundo membro tubular (110) e assim liberar a conexão rosqueada (80) em resposta à deformação plástica do segundo membro tubular (110) causada pela expansão do aparelho tubular para furo abaixo; uma vedação metal-metal (72) entre os primeiro e segundo membros tubulares (10, 110); uma ponta de pino (20) se estendendo a partir do primeiro membro tubular (10), a ponta de pino (20) compreendendo: uma porção rosqueada (26); uma porção vedante (34) formando parcialmente a vedação metalmetal (72); uma porção de ressalto intermediária (28) tendo um perfil Z externo (30) e disposto entre o ressalto interno (24) e a porção rosqueada (26); um ressalto interno (24) disposto em uma extremidade da ponta de pino (20); e uma ponta de caixa (120) se estendendo a partir do segundo elemento tubular (110), a ponta de caixa (120) compreendendo: uma porção rosqueada (126) correspondente uma porção vedante (134) formando parcialmente a vedação metal-metal (72); uma porção de ressalto intermediária (128) tendo um perfil Z interno (130); um ressalto interno (124) disposto próximo à porção vedante (34). caracterizado pelo fato de que: ponta de pino (20) compreende ainda uma porção de extensão de bico (32) se estendendo axialmente partir da porção de ressalto intermediária em direção ao ressalto interno; porção vedante (34) é disposta entre a porção de extensão de bico (32) e o ressalto interno da ponta de pino (20); e a ponta de caixa (120) compreende ainda uma porção (132) disposta entre a porção de ressalto intermediária e a porção vedante, em que a porção (132) tem uma superfície interna (136) radialmente para fora em relação às superfícies mais internas da porção vedante e a porção de ressalto intermediária.

2. Aparelho tubular para furo abaixo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as fendas (74) atingem uma extremidade do segundo membro tubular (110).

3. Aparelho tubular para furo abaixo de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: um orifício para alívio de tensão (78) formado em uma ponta de pelo menos uma das fendas (74).

4. Aparelho tubular para furo abaixo de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a porção de extensão de bico (32) tem um diâmetro interno (38) que é menor que o diâmetro interno (36) da porção rosqueada (26).

5. Aparelho tubular para furo abaixo de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o perfil Z externo (30) da porção de ressalto intermediária compreende uma superfície de parada (40), e compreendendo adicionalmente uma ranhura externa (42) localizada próxima à superfície de parada (40).

6. Sistema para furo abaixo, caracterizado pelo fato de que compreende: o aparelho tubular para furo abaixo de acordo com a reivindicação 1; um cone de expansão (50) acoplado ao segundo membro tubular (110); um tubo interno (52) tendo um furo passante (54) para comunicar pressão a um volume vedado (56) dentro de um ou mais dos primeiro e segundo membros tubulares (10, 110); uma carcaça (58) acoplada ao tubo interno (52) e vedando o volume vedado (56) ao longo de uma coroa anular (60) entre o tubo interno (52) e um ou mais dos primeiro e segundo membros tubulares (10, 110), em que a pressão ao longo da carcaça (58) aplica uma força no tubo interno (52); e o cone de expansão (50) sendo acoplado ao tubo interno (52) de furo abaixo da carcaça (58) de vedação, em que a força aplicada ao tubo interno (52) desloca o cone de expansão (50) ao longo de um ou mais dos primeiro e segundo membros tubulares (10, 110).

7. Método para expandir membros tubulares de furo abaixo de um sistema de furo abaixo de acordo com a reivindicação 6, o método compreendendo: acoplar o primeiro membro tubular (10) e o segundo membro tubular (110) com a conexão rosqueada liberável (80); formar a vedação metal-metal (72) entre os primeiro e segundo membros tubulares (10, 110); prover os primeiro e segundo membros tubulares (10, 110) em um furo de poço (90); deslocar o cone de expansão (50) através do segundo membro tubular (110) para deformar plasticamente o segundo membro tubular (110); liberar a conexão rosqueada (80) e os primeiro e segundo membros tubulares (10, 110) ao deslocar o cone de expansão (50) através da conexão rosqueada (80); usar as fendas (74) para facilitar deformação plástica do segundo membro tubular (110); caracterizado pelo fato de compreender ainda: aliviar uma composição pré-carregada enquanto mantém a vedação metal-metal (72) durante a deformação plástica.

8. Método de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: registrar a porção do segundo membro tubular (110) que tem a superfície interna radialmente para fora com a porção de extensão de bico (32) do primeiro membro tubular (10); e registrar o perfil Z interno (130) do segundo membro tubular (110) com o perfil Z externo (30) do segundo membro tubular (110).

9. Método de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que compreende ainda desengatar o ressalto interno da ponta de caixa (120) do ressalto interno da ponta de pino (20) durante expansão radial do segundo membro tubular (110).

10. Método de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que compreende ainda comunicar pressão a partir de uma bomba de superfície para o volume vedado (56); aplicar a pressão para a carcaça (58); e deslocar a carcaça (58) em direção ao primeiro membro tubular (10) enquanto mantém a pressão no segundo membro tubular (110).

11. Método de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que compreende ainda puxar o cone de expansão (50) por meio de uma coluna de trabalho (62) após a vedação metal-metal (72) formada entre os primeiro e segundo membros tubulares (10, 110) ser quebrada.

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