BR112019012563B1

BR112019012563B1 - ANTI-EXTRUSION RING, SEAL CONFIGURATION AND METHOD FOR CREATING A SEAL

Info

Publication number: BR112019012563B1
Application number: BR112019012563-9A
Authority: BR
Inventors: Larry Urban; Gary Anderson; Christopher David Young
Original assignee: Baker Hughes, A Ge Company, Llc
Priority date: 2016-12-21
Filing date: 2017-11-14
Publication date: 2023-08-29

Abstract

Um anel antiextrusão incluindo um corpo de anel tendo uma forma de seção transversal, uma superfície de contato radial que constitui uma parte da forma de seção transversal do corpo de anel sendo a superfície de contato radial configurada para carregar preferencialmente uma porção de borda radial da superfície de contato radial quando o anel antiextrusão é carregado, uma superfície de contato axial que constitui uma parte da forma da seção transversal, sendo a superfície de contato axial configurada para carregar preferencialmente uma porção de borda axial da superfície de contato axial quando o anel antiextrusão é carregado, e uma superfície de carga de elemento posicionada entre a porção de borda radial e a porção de borda axial e método para criar uma vedação.An anti-extrusion ring including a ring body having a cross-sectional shape, a radial contact surface constituting a part of the cross-sectional shape of the ring body, the radial contact surface being configured to preferentially carry a radial edge portion of the surface of radial contact when the anti-extrusion ring is loaded, an axial contact surface constituting a part of the cross-sectional shape, the axial contact surface being configured to preferentially carry an axial edge portion of the axial contact surface when the anti-extrusion ring is loaded, and an element loading surface positioned between the radial edge portion and the axial edge portion and method for creating a seal.

Description

CROSS REFERENCE TO RELATED ORDERS

[0001] Este pedido reivindica o benefício do Pedido US 15/386371, depositado em 21 de Dezembro de 2016, que é incorporado ao presente por referência em sua totalidade.[0001] This application claims the benefit of US Application 15/386371, filed on December 21, 2016, which is incorporated herein by reference in its entirety.

FUNDAMENTALS

[0002] Na indústria de perfuração e completação, as vedações de anulares são onipresentes. Devido aos diferenciais de alta pressão na indústria, muitas vezes há preocupações sobre a extrusão de vedações através de folgas relativamente pequenas em estruturas destinadas a fazer o apoio das vedações de anulares. Para resolver estes problemas, anéis antiextrusão foram usados para preencher a folga. Embora tenha sido alcançada alguma redução nas dificuldades relacionadas a extrusão utilizando anéis antiextrusão da técnica anterior, eles ainda podem experimentar extrusão em si, especialmente sob pressões e temperaturas mais elevadas, resultando finalmente na vedação de anular tendo dificuldades em passar pelos requisitos regulatórios. Em vista disso, a técnica ainda precisa de melhores soluções para problemas de extrusão.[0002] In the drilling and completions industry, annulus seals are ubiquitous. Due to high pressure differentials in the industry, there are often concerns about seals extruding through relatively small gaps in structures intended to support annular seals. To solve these problems, anti-extrusion rings were used to fill the gap. Although some reduction in extrusion-related difficulties has been achieved using prior art anti-extrusion rings, they can still experience extrusion themselves, especially under higher pressures and temperatures, ultimately resulting in the annular seal having difficulty passing regulatory requirements. In view of this, the technique still needs better solutions for extrusion problems.

SUMMARY

[0003] Um anel antiextrusão incluindo um corpo de anel tendo uma forma de seção transversal, uma superfície de contato radial que constitui uma parte da forma de seção transversal do corpo de anel sendo a superfície de contato radial configurada para carregar preferencialmente uma porção de borda radial da superfície de contato radial quando o anel antiextrusão é carregado, uma superfície de contato axial que constitui uma parte da forma da seção transversal, sendo a superfície de contato axial configurada para carregar preferencialmente uma porção de borda axial da superfície de contato axial quando o anel antiextrusão é carregado, e uma superfície de carga de elemento posicionada entre a porção de borda radial e a porção de borda axial.[0003] An anti-extrusion ring including a ring body having a cross-sectional shape, a radial contact surface constituting a part of the cross-sectional shape of the ring body, the radial contact surface being configured to preferentially carry an edge portion radial contact surface when the anti-extrusion ring is loaded, an axial contact surface constituting a part of the cross-sectional shape, the axial contact surface being configured to preferentially carry an axial edge portion of the axial contact surface when the anti-extrusion ring is loaded, and an element loading surface is positioned between the radial edge portion and the axial edge portion.

[0004] Uma configuração de vedação incluindo um mandril; um elemento disposto sobre o mandril, um apoio em comunicação operacional com o elemento; e um anel antiextrusão configurado para carregar preferencialmente as bordas radial e axial do anel.[0004] A sealing configuration including a mandrel; an element disposed on the mandrel, a support in operational communication with the element; and an anti-extrusion ring configured to preferentially load the radial and axial edges of the ring.

[0005] Um método para criar uma vedação incluindo acionar um elemento anular, expandir o elemento contra um apoio, carregando um anel antiextrusão com o elemento, sendo o anel configurado para carregar preferencialmente uma porção de borda radial de uma superfície de contato radial e uma axial porção de borda de uma superfície de contato axial.[0005] A method for creating a seal including actuating an annular element, expanding the element against a support, loading an anti-extrusion ring with the element, the ring being configured to preferentially carry a radial edge portion of a radial contact surface and a axial edge portion of an axial contact surface.

BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0006] As descrições a seguir não devem ser consideradas limitantes em nenhuma circunstância. Em referência aos desenhos anexos, elementos semelhantes são enumerados de forma semelhante:[0006] The following descriptions should not be considered limiting under any circumstances. With reference to the attached drawings, similar elements are enumerated in a similar way:

[0007] A FIG. 1 é uma vista esquemática em corte transversal de uma vedação anular com anéis de apoio e incluindo ainda um anel antiextrusão como aqui divulgado numa operação em posição;[0007] FIG. 1 is a schematic cross-sectional view of an annular seal with back-up rings and further including an anti-extrusion ring as disclosed herein in in-position operation;

[0008] A FIG. 2 é a modalidade da FIG. 1 em uma posição assentada;[0008] FIG. 2 is the embodiment of FIG. 1 in a seated position;

[0009] A FIG. 3 é uma vista ampliada de uma porção da ilustração da FIG. 1 na posição de contato inicial;[0009] FIG. 3 is an enlarged view of a portion of the illustration of FIG. 1 in the initial contact position;

[0010] A FIG. 4 é a mesma vista que a FIG. 3, mas com contato a uma pressão significativamente maior; e[0010] FIG. 4 is the same view as FIG. 3, but with contact at a significantly higher pressure; It is

[0011] A FIG. 5 é uma modalidade alternativa empregando um recesso geométrico.[0011] FIG. 5 is an alternative embodiment employing a geometric recess.

DETAILED DESCRIPTION

[0012] Uma descrição detalhada de uma ou mais modalidades do aparelho e método divulgados é apresentada neste documento a título de exemplo e não limitação com referência às Figuras.[0012] A detailed description of one or more embodiments of the disclosed apparatus and method is presented herein by way of example and not limitation with reference to the Figures.

[0013] Referindo-se à FIG. 1, um versado na técnica reconhecerá uma configuração de vedação 10 tendo um elemento 12 entre os apoios 14 e 16 em um mandril 18. O elemento particular representado é um elemento de conjunto de compressão, mas outros tipos de elemento podem ser substituídos incluindo, mas não limitados a elastômero, compósito, plástico, fluido, gás, gel, pó ou outra substância que pode mudar de forma sob uma força aplicada. Também são ilustrados anéis antiextrusão 20 e 22, cada um compreendendo um corpo de anel 23, anularmente ininterrupto em uma modalidade, tendo características estruturais particulares que serão abordadas abaixo com referência às vistas ampliadas das FIGs. 3 e 4. Os anéis antiextrusão 20 e 22 estão posicionados para impedir a extrusão do elemento 12 em um espaço de extrusão 24 que existe entre os apoios 14, 16 e o mandril 18. A folga de extrusão também tende a aumentar à medida que aumenta a energia de ajuste.[0013] Referring to FIG. 1, one skilled in the art will recognize a seal configuration 10 having an element 12 between bearings 14 and 16 on a mandrel 18. The particular element depicted is a compression assembly element, but other types of element may be substituted including but not limited to not limited to elastomer, composite, plastic, fluid, gas, gel, powder or other substance that can change shape under an applied force. Also illustrated are anti-extrusion rings 20 and 22, each comprising a ring body 23, annularly uninterrupted in one embodiment, having particular structural features which will be discussed below with reference to the enlarged views of FIGs. 3 and 4. Anti-extrusion rings 20 and 22 are positioned to prevent extrusion of the element 12 into an extrusion space 24 that exists between the supports 14, 16 and the mandrel 18. The extrusion gap also tends to increase as it increases. the adjustment energy.

[0014] Justapondo as FIG. 1 e FIG. 2 será apreciado que a posição dos componentes na FIG. 1 mudou na FIG. 2 devido à atuação da configuração 10. É também evidente que a folga de extrusão 24 aumentou. Os anéis antiextrusão 20 e 22, no entanto, estão firmemente no lugar e evitam a extrusão do elemento 12 no espaço de extrusão 24.[0014] Juxtaposing FIG. 1 and FIG. 2 it will be appreciated that the position of the components in FIG. 1 changed in FIG. 2 due to the actuation of configuration 10. It is also evident that the extrusion gap 24 has increased. The anti-extrusion rings 20 and 22, however, are firmly in place and prevent extrusion of the element 12 into the extrusion space 24.

[0015] Referindo-se à FIG. 3, a vista ampliada permite uma maior compreensão do sucesso do anel antiextrusão como aqui divulgado. Nesta modalidade é apresentada uma seção transversal triangular, mas deve ser entendido que qualquer forma geométrica que facilite o contato nas porções de borda da forma, sendo as porções de borda definidas como aquelas ilustradas nos desenhos, em vez de mais centralmente da forma pode ser substituída. Especificamente, deve-se notar que o contato entre o anel 20 (o anel 20 está focado mas deve ser entendido que as características do anel discutido podem também ser aplicadas ao anel 22) e o apoio 14 ocorre na porção de borda 30 e ocorre entre o anel 20 e o mandril 18 na porção de borda 32. Será também apreciado que as restantes superfícies de contato não estejam inicialmente em contato com as respectivas superfícies de acoplamento. Será entendido que o resto das superfícies de contato, se elas fizerem contato com as superfícies conjugadas, o farão apenas com deformação (elástica ou plástica) das porções de borda. Isto é intencional e é significativo, uma vez que irá garantir que a maior pressão de contato ocorra nas porções de borda do anel e é mais eficaz na prevenção da extrusão do elemento em uma área 24 atrás do anel 20. Isto, por sua vez, impede que uma porção extrudada do elemento atue sobre o anel em uma direção oposta à direção pretendida, o que de outra forma prejudicaria a pressão de contato máxima alcançada e aumentaria o risco de extrusão do elemento após o anel 20.[0015] Referring to FIG. 3, the enlarged view allows for a greater understanding of the success of the anti-extrusion ring as disclosed herein. In this embodiment a triangular cross-section is presented, but it should be understood that any geometric shape that facilitates contact at the edge portions of the shape, the edge portions being defined as those illustrated in the drawings, rather than more centrally of the shape may be substituted. . Specifically, it should be noted that the contact between the ring 20 (the ring 20 is focused but it should be understood that the characteristics of the discussed ring can also be applied to the ring 22) and the support 14 occurs at the edge portion 30 and occurs between the ring 20 and the mandrel 18 on the edge portion 32. It will also be appreciated that the remaining contact surfaces are not initially in contact with the respective mating surfaces. It will be understood that the rest of the contacting surfaces, if they contact the mating surfaces, will do so only with deformation (elastic or plastic) of the edge portions. This is intentional and is significant as it will ensure that the greatest contact pressure occurs at the edge portions of the ring and is most effective in preventing extrusion of the element in an area 24 behind the ring 20. This, in turn, prevents an extruded portion of the element from acting on the ring in a direction opposite to the intended direction, which would otherwise undermine the maximum contact pressure achieved and increase the risk of extrusion of the element past the ring 20.

[0016] A estrutura para alcançar os resultados observados a partir dos anéis 20 e 22 desta divulgação inclui uma superfície de contato radial 36 e uma superfície de contato axial 38 que são anguladas em algo diferente de paralelo a uma superfície de acoplamento de apoio 40 e uma superfície de acoplamento de mandril 42, respectivamente. É ainda contemplado como ilustrado na FIG. 5 que uma geometria de qualquer das superfícies que corresponde a um recesso 45 em relação à borda 30 ou 32, de tal modo que o contato carregado ocorra pelo menos preferencialmente nas bordas 30 e 32 seja empregável. É também possível inverter o recesso proporcionando um recesso nas superfícies de acoplamento ou para proporcionar recessos, ambos como mostrado na FIG. 5 e nas respectivas superfícies de acoplamento, se for desejada uma maior distância entre as superfícies e as superfícies de contato.[0016] The structure for achieving the results observed from rings 20 and 22 of this disclosure includes a radial contact surface 36 and an axial contact surface 38 that are angled at something other than parallel to a supporting mating surface 40 and a mandrel mating surface 42, respectively. It is further contemplated as illustrated in FIG. 5 that a geometry of either surface corresponding to a recess 45 with respect to the edge 30 or 32 such that the loaded contact occurs at least preferentially on the edges 30 and 32 is employable. It is also possible to invert the recess to provide a recess in the mating surfaces or to provide recesses, both as shown in FIG. 5 and on the respective mating surfaces, if a greater distance between the surfaces and the contact surfaces is desired.

[0017] Em cada caso, a incompatibilidade em ângulos ou geometrias das superfícies é orientada para garantir que as superfícies de contato 36 e 38 estejam mais distantes das suas respectivas superfícies de acoplamento 40 e 42 com uma maior proximidade da folga de extrusão 24 e, portanto, mais perto dessas respectivas superfícies de acoplamento na maior distância a partir da folga da extrusão 24. O anel 20 inclui ainda uma superfície de carga de elemento 44 que se estende entre as porções de borda radial e axial e é configurada para interagir com o elemento 12 que carregará o anel 20. Deve ser entendido que a superfície de carga 44 pode ter uma variedade de formas, incluindo concavidades (ilustradas em linha a tracejado), convexidades ilustradas em linha a tracejado) e substancialmente planas, como ilustrado na linha contínua. Isto é facilmente visto na FIG. 3. Na seção transversal particular ilustrada, o triângulo pode incluir ângulos superiores a 90 graus perto da folga 24 para assegurar o carregamento nas porções de borda do anel antiextrusão, como mostrado. Visto de outra maneira, as porções de borda são menores que 270 graus uma da outra quando medidas fora do triângulo (isto é, ângulo externo). Em essência, a configuração é tal que a superfície de contato radial 36 e a superfície de contato axial 38 são inclinadas uma em relação à outra para definir um ângulo incluído que é maior que um ângulo definido entre a superfície de acoplamento de apoio 40 e a superfície de acoplamento do mandril 42 com a qual o anel antiextrusão é destinado a operar.[0017] In each case, the mismatch in angles or surface geometries is oriented to ensure that the contact surfaces 36 and 38 are further away from their respective mating surfaces 40 and 42 with greater proximity to the extrusion gap 24 and, therefore, closer to these respective mating surfaces at the greatest distance from the extrusion gap 24. The ring 20 further includes an element loading surface 44 that extends between the radial and axial edge portions and is configured to interact with the element 12 that will load the ring 20. It is to be understood that the loading surface 44 may have a variety of shapes, including concavities (illustrated in dashed line), convexities illustrated in dashed line) and substantially flat, as illustrated in the solid line . This is easily seen in FIG. 3. In the particular cross-section illustrated, the triangle may include angles greater than 90 degrees near the gap 24 to ensure loading on the edge portions of the anti-extrusion ring, as shown. Viewed another way, the edge portions are less than 270 degrees from each other when measured outside the triangle (i.e., exterior angle). In essence, the configuration is such that the radial contact surface 36 and the axial contact surface 38 are inclined with respect to each other to define an enclosed angle that is greater than an angle defined between the supporting mating surface 40 and the mandrel mating surface 42 with which the anti-extrusion ring is intended to operate.

[0018] Em cada caso, as porções de borda e as superfícies de contato estão necessariamente predispostas a carregar nas porções de borda e, desse modo, suportam a intenção da divulgação ao carregar mais vigorosamente as porções de borda. A natureza não paralela das superfícies pode ser alcançada inteiramente a partir do lado do anel da equação, pode ser alcançada através do ajuste das superfícies em ambos os lados da equação ou mesmo pode ser alcançada ajustando apenas uma ou mais das superfícies de contato. Será apreciado que as últimas duas iterações exigiriam mandril e/ou apoios redesenhados em contraste com uma iteração onde a condição requerida é criada somente no lado do anel da equação, o que permitiria que anéis fossem fabricados e usados em um recondicionamento nos mandris e com apoios que não foram configurados de acordo com os ensinamentos aqui descritos ou ainda poderiam ser usados em componentes reprojetados.[0018] In each case, the edge portions and contact surfaces are necessarily predisposed to load on the edge portions and thereby support the intent of the disclosure by more vigorously loading the edge portions. The non-parallel nature of the surfaces can be achieved entirely from the ring side of the equation, can be achieved by adjusting the surfaces on both sides of the equation, or can even be achieved by adjusting just one or more of the contacting surfaces. It will be appreciated that the last two iterations would require redesigned mandrel and/or supports in contrast to an iteration where the required condition is created only on the ring side of the equation, which would allow rings to be manufactured and used in a reconditioning on mandrels and with supports. that were not configured in accordance with the teachings described here or could still be used in redesigned components.

[0019] O anel antiextrusão suporta uma configuração de vedação anular mais robusta e confiável.[0019] The anti-extrusion ring supports a more robust and reliable annular seal configuration.

[0020] Um método para criar uma vedação em um membro tubular é também contemplado compreendendo o acionamento de um elemento anular, como por compressão, inflação, intumescimento, etc. O resultado da atuação é uma expansão do elemento contra um apoio, ou dois apoios, se um for usado em cada extremidade axial do elemento. Devido à expansão do elemento, uma carga é colocada sobre o anel antiextrusão, sendo o anel configurado para carregar preferencialmente uma porção de borda radial de uma superfície de contato radial e uma porção de borda axial de uma superfície de contato axial.[0020] A method of creating a seal in a tubular member is also contemplated comprising actuating an annular element, such as by compression, inflation, swelling, etc. The result of the actuation is an expansion of the element against a support, or two supports, if one is used at each axial end of the element. Due to the expansion of the element, a load is placed on the anti-extrusion ring, the ring being configured to preferentially carry a radial edge portion of a radial contact surface and an axial edge portion of an axial contact surface.

[0021] Abaixo estão algumas modalidades da divulgação anterior:[0021] Below are some modalities of the previous disclosure:

[0022] Modalidade 1: Um anel antiextrusão incluindo um corpo de anel tendo uma forma de seção transversal, uma superfície de contato radial que constitui uma parte da forma de seção transversal do corpo de anel sendo a superfície de contato radial configurada para carregar preferencialmente uma porção de borda radial da superfície de contato radial quando o anel antiextrusão é carregado, uma superfície de contato axial que constitui uma parte da forma da seção transversal, sendo a superfície de contato axial configurada para carregar preferencialmente uma porção de borda axial da superfície de contato axial quando o anel antiextrusão é carregado, uma superfície de carga de elemento posicionada entre a porção de borda radial e a porção de borda axial.[0022] Embodiment 1: An anti-extrusion ring including a ring body having a cross-sectional shape, a radial contact surface constituting a part of the cross-sectional shape of the ring body, the radial contact surface being configured to preferentially carry a radial edge portion of the radial contact surface when the anti-extrusion ring is loaded, an axial contact surface constituting a part of the cross-sectional shape, the axial contact surface being configured to preferentially carry an axial edge portion of the contact surface axial when the anti-extrusion ring is loaded, an element loading surface positioned between the radial edge portion and the axial edge portion.

[0023] Modalidade 2: O anel antiextrusão, como em qualquer modalidade anterior, em que o corpo em anel é anularmente ininterrupto.[0023] Modality 2: The anti-extrusion ring, as in any previous embodiment, in which the ring body is annularly uninterrupted.

[0024] Modalidade 3: O anel antiextrusão como em qualquer modalidade anterior em que a superfície de contato radial e a superfície de contato axial são menos do que 270 graus de ângulo externo uma da outra.[0024] Embodiment 3: The anti-extrusion ring as in any previous embodiment in which the radial contact surface and the axial contact surface are less than 270 degrees of external angle from each other.

[0025] Modalidade 4: O anel antiextrusão como em qualquer modalidade anterior, em que a superfície de contato radial e a superfície de contato axial são anguladas em relação uma à outra para definir um ângulo incluso que é maior que um ângulo entre um apoio e um mandril com o qual o anel antiextrusão é destinado a operar.[0025] Embodiment 4: The anti-extrusion ring as in any previous embodiment, in which the radial contact surface and the axial contact surface are angled with respect to each other to define an included angle that is greater than an angle between a support and a mandrel with which the anti-extrusion ring is intended to operate.

[0026] Modalidade 5: O anel antiextrusão como em qualquer modalidade anterior, em que uma ou mais da superfície de contato radial e da superfície de contato axial compreendem um recesso.[0026] Embodiment 5: The anti-extrusion ring as in any previous embodiment, in which one or more of the radial contact surface and the axial contact surface comprise a recess.

[0027] Modalidade 6: O anel antiextrusão como em qualquer modalidade anterior, em que a forma transversal é triangular.[0027] Modality 6: The anti-extrusion ring as in any previous modality, in which the transverse shape is triangular.

[0028] Modalidade 7: O anel antiextrusão como em qualquer modalidade anterior em que a forma triangular inclui um ângulo entre a superfície de contato radial e a superfície de contato axial superior a 90 graus.[0028] Embodiment 7: The anti-extrusion ring as in any previous embodiment in which the triangular shape includes an angle between the radial contact surface and the axial contact surface greater than 90 degrees.

[0029] Modalidade 8: O anel antiextrusão como em qualquer modalidade anterior em que a superfície de carga é côncava.[0029] Modality 8: The anti-extrusion ring as in any previous embodiment in which the loading surface is concave.

[0030] Modalidade 9: O anel antiextrusão como em qualquer modalidade anterior em que a superfície de carga é convexa.[0030] Modality 9: The anti-extrusion ring as in any previous embodiment in which the loading surface is convex.

[0031] Modalidade 10: O anel antiextrusão como em qualquer modalidade anterior em que a superfície de carga é plana.[0031] Modality 10: The anti-extrusion ring as in any previous embodiment in which the loading surface is flat.

[0032] Modalidade 11: O anel antiextrusão como em qualquer modalidade anterior, em que uma ou mais da superfície de contato radial e da superfície de contato axial incluem um recesso.[0032] Embodiment 11: The anti-extrusion ring as in any previous embodiment, wherein one or more of the radial contact surface and the axial contact surface include a recess.

[0033] Modalidade 12: Uma configuração de vedação incluindo um mandril, um elemento disposto sobre o mandril, um apoio em comunicação operacional com o elemento e um anel antiextrusão configurado para carregar preferencialmente as bordas radial e axial do anel.[0033] Embodiment 12: A sealing configuration including a mandrel, an element disposed on the mandrel, a support in operational communication with the element and an anti-extrusion ring configured to preferentially load the radial and axial edges of the ring.

[0034] Modalidade 13: A configuração como em qualquer modalidade anterior em que o anel inclui um corpo de anel tendo uma forma de seção transversal, uma superfície de contato radial que constitui uma parte da forma de seção transversal do corpo de anel sendo a superfície de contato radial configurada para carregar preferencialmente uma porção de borda radial da superfície de contato radial quando o anel antiextrusão é carregado, uma superfície de contato axial que constitui uma parte da forma da seção transversal, sendo a superfície de contato axial configurada para carregar preferencialmente uma porção de borda axial da superfície de contato axial quando o anel antiextrusão é carregado, uma superfície de carga de elemento posicionada entre a porção de borda radial e a porção de borda axial.[0034] Embodiment 13: The configuration as in any previous embodiment in which the ring includes a ring body having a cross-sectional shape, a radial contact surface constituting a part of the cross-sectional shape of the ring body being the surface a radial contact surface configured to preferentially load a radial edge portion of the radial contact surface when the anti-extrusion ring is loaded, an axial contact surface constituting a part of the cross-sectional shape, the axial contact surface being configured to preferentially carry a axial edge portion of the axial contact surface when the anti-extrusion ring is loaded, an element loading surface positioned between the radial edge portion and the axial edge portion.

[0035] Modalidade 14: A configuração como em qualquer modalidade anterior em que a superfície de contato radial e a superfície de contato axial são anguladas em relação umas às outras para definir um ângulo incluso que é maior que um ângulo entre o apoio e o mandril.[0035] Embodiment 14: The configuration as in any previous embodiment in which the radial contact surface and the axial contact surface are angled relative to each other to define an included angle that is greater than an angle between the support and the mandrel .

[0036] Modalidade 15: A configuração como em qualquer modalidade anterior em que o apoio é de dois apoios, um em cada extremidade axial do elemento e o anel é dois anéis, um posicionado em cada apoio.[0036] Modality 15: The configuration as in any previous modality in which the support is two supports, one at each axial end of the element and the ring is two rings, one positioned on each support.

[0037] Modalidade 16: Um método para criar uma vedação incluindo acionar um elemento anular, expandir o elemento contra um back-up, carregando um anel antiextrusão com o elemento, sendo o anel configurado para carregar preferencialmente uma porção de borda radial de uma superfície de contato radial e uma axial porção de borda de uma superfície de contato axial.[0037] Embodiment 16: A method for creating a seal including actuating an annular element, expanding the element against a back-up, loading an anti-extrusion ring with the element, the ring being configured to preferentially carry a radial edge portion of a surface of radial contact and an axial edge portion of an axial contact surface.

[0038] Modalidade 17: O método, como em qualquer modalidade anterior, em que a atuação é compressível.[0038] Modality 17: The method, as in any previous modality, in which the actuation is compressible.

[0039] Modalidade 18: O método, como em qualquer modalidade anterior, compreendendo adicionalmente impedir a extrusão do elemento após o anel antiextrusão.[0039] Modality 18: The method, as in any previous embodiment, further comprising preventing extrusion of the element after the anti-extrusion ring.

[0040] O uso dos termos “um” e “uma”, "o" e “a” e os referentes semelhantes no contexto de descrever a invenção (especialmente no contexto das seguintes reivindicações) devem ser interpretados para cobrir tanto a forma singular quanto o plural, a menos que de outro modo indicado aqui ou claramente contradito pelo contexto. Além disso, deve- se notar que os termos "primeiro", "segundo" e semelhantes não denotam qualquer ordem, quantidade ou importância, mas são usados para distinguir um elemento do outro. O modificador “cerca de” usado em conjunto com uma quantidade inclui o valor determinado e tem o significado ditado pelo contexto (por exemplo, inclui o grau de erro associado à medição da quantidade particular).[0040] The use of the terms “a” and “an”, “the” and “a” and similar referents in the context of describing the invention (especially in the context of the following claims) should be interpreted to cover both the singular and the plural, unless otherwise indicated here or clearly contradicted by the context. Furthermore, it should be noted that the terms "first", "second" and the like do not denote any order, quantity or importance, but are used to distinguish one element from another. The modifier “about” used in conjunction with a quantity includes the given value and has the meaning dictated by the context (e.g., it includes the degree of error associated with measuring the particular quantity).

[0041] Os ensinamentos da presente divulgação podem ser usados em uma variedade de operações de poço. Estas operações podem envolver o uso de um ou mais agentes de tratamento para tratar uma formação, os fluidos residentes em uma formação, um poço e/ou equipamento no furo do poço, como tubulação de produção. Os agentes de tratamento podem estar na forma de líquidos, gases, sólidos, semissólidos e misturas dos mesmos. Agentes de tratamento ilustrativos incluem, mas não estão limitados a, fluidos de fraturamento, ácidos, vapor, água, salmoura, agentes anticorrosão, cimento, modificadores de permeabilidade, lamas de perfuração, emulsionantes, desemulsionantes, marcadores, melhoradores de fluxo, etc. As operações ilustrativas de poços incluem, mas não estão limitadas a, fraturamento hidráulico, estimulação, injeção de marcador, limpeza, acidificação, injeção de vapor, inundação de água, cimentação, produção de fluidos de reservatório, etc.[0041] The teachings of the present disclosure can be used in a variety of well operations. These operations may involve the use of one or more treatment agents to treat a formation, the fluids residing in a formation, a well, and/or wellbore equipment such as production piping. Treatment agents can be in the form of liquids, gases, solids, semisolids and mixtures thereof. Illustrative treating agents include, but are not limited to, fracturing fluids, acids, steam, water, brine, anti-corrosion agents, cement, permeability modifiers, drilling muds, emulsifiers, demulsifiers, tracers, flow improvers, etc. Illustrative well operations include, but are not limited to, hydraulic fracturing, stimulation, tracer injection, cleaning, acidification, steam injection, waterflooding, cementing, production of reservoir fluids, etc.

[0042] Embora a invenção tenha sido descrita com referência a uma modalidade ou modalidades exemplares, será compreendido por aqueles versados na técnica que várias mudanças podem ser feitas e equivalentes podem ser usados em lugar de elementos das mesmas sem afastamento do escopo da invenção. Além disso, muitas modificações podem ser feitas para adaptar uma situação ou material em particular aos ensinamentos da invenção sem se afastar de seu escopo essencial. Portanto, pretende-se que a invenção não seja limitada à modalidade particular divulgada como o melhor modo contemplado para realizar esta invenção, mas que a invenção inclua todas as modalidades caindo dentro do escopo das reivindicações. Além disso, nos desenhos e na descrição, foram divulgadas modalidades exemplares da invenção e, embora termos específicos possam ter sido utilizados que são, a menos que indicado de outra forma, eles são utilizados num sentido genérico e descritivo apenas e não para fins de limitação, o escopo da invenção, portanto, não é assim limitado.[0042] Although the invention has been described with reference to an exemplary embodiment or embodiments, it will be understood by those skilled in the art that various changes can be made and equivalents can be used in place of elements thereof without departing from the scope of the invention. Furthermore, many modifications may be made to adapt a particular situation or material to the teachings of the invention without departing from its essential scope. Therefore, it is intended that the invention is not limited to the particular embodiment disclosed as the best contemplated mode of carrying out this invention, but that the invention includes all embodiments falling within the scope of the claims. Furthermore, in the drawings and description, exemplary embodiments of the invention have been disclosed, and although specific terms may have been used that are, unless otherwise indicated, they are used in a generic and descriptive sense only and not for purposes of limitation. , the scope of the invention is therefore not limited.

Claims

1. Anti-extrusion ring (20, 22), characterized in that it comprises: a ring body (23) having a cross-sectional shape and a central axis defined by the ring body (23); a radial contact surface (36) forming part of the cross-sectional shape of the ring body (23) the radial contact surface (36) having a structure that necessarily preferentially carries a radial edge portion (30) of the contact surface radial contact surface (36) when the anti-extrusion ring (20, 22) is loaded, the radial contact surface (36) being at a non-orthogonal angle to the central axis, such that the radial contact surface (36) forms a frustum cone extending inward; an axial contact surface (38) composing a part of the cross-sectional shape, the axial contact surface (38) having a structure that necessarily preferentially carries an axial edge portion (32) of the axial contact surface (38) when the extrusion ring (20, 22) is loaded; an element loading surface (44) positioned between the radial edge portion (30) and the axial edge portion (32); and wherein the entire radial contact surface (36) and the entire axial contact surface (38) have less than 270 degrees of external angle to each other.

2. Anti-extrusion ring (20, 22), according to claim 1, characterized by the fact that the ring body (23) is annularly uninterrupted.

3. Anti-extrusion ring (20, 22), according to claim 1, characterized in that the radial contact surface (36) and the axial contact surface (38) are inclined with respect to each other to define an angle included that is greater than an angle between a support (14, 16) and a mandrel (18) with which the anti-extrusion ring (20, 22) is intended to operate.

4. Anti-extrusion ring (20, 22), according to claim 1, characterized in that one or more of the radial contact surface (36) and axial contact surface (38) comprise a recess (45).

5. Anti-extrusion ring (20, 22), according to claim 1, characterized by the fact that the cross-sectional shape is triangular.

6. Anti-extrusion ring (20, 22), according to claim 5, characterized in that the triangular shape includes an angle between the radial contact surface (36) and the axial contact surface (38) greater than 90 degrees .

7. Anti-extrusion ring (20, 22), according to claim 1, characterized in that the loading surface (44) is concave.

8. Anti-extrusion ring (20, 22), according to claim 1, characterized in that the loading surface (44) is convex.

9. Anti-extrusion ring (20, 22), according to claim 1, characterized in that one or more of the radial contact surface (36) and axial contact surface (38) include a recess (45).

10. Sealing configuration (10) comprising an anti-extrusion ring (20, 22) as defined in any one of claims 1 to 9, characterized by the fact that it comprises: a mandrel (18); an element (12) disposed around the mandrel (18); a support (14, 16) in operational communication with the element (12); and a ring body (23) having a cross-sectional shape and a central axis defined by the ring body (23); a radial contact surface (36) forming part of the cross-sectional shape of the ring body (23) the radial contact surface (36) having a structure that necessarily preferentially carries a radial edge portion (30) of the contact surface radial contact surface (36) when the anti-extrusion ring (20, 22) is loaded, the radial contact surface (36) being at a non-orthogonal angle to the central axis, such that the radial contact surface (36) forms a frustum cone extending inward; an axial contact surface (38) comprising a part of the cross-sectional shape, the axial contact surface (38) having a structure that necessarily preferentially carries an axial edge portion (32) of the axial contact surface (38) when the extrusion ring (20, 22) is loaded, the axial contact surface (38) forming an angle with respect to the central axis so that the axial contact surface (38) is further away from the central axis at a closer point from the contact surface (38) and closest to the central axis in the axial edge portion (32); an element loading surface (44) positioned between the radial edge portion (30) and the axial edge portion (32); and wherein the entire radial contact surface (36) and the entire axial contact surface (38) have less than 270 degrees of external angle to each other.

11. Configuration (10), according to claim 10, characterized by the fact that the axial contact surface (38) comprises an axial edge portion (32) and the radial contact surface (36) comprises an edge portion radial (30); an element loading surface (44) being positioned between the radial edge portion (30) and the axial edge portion (32).

12. Configuration (10), according to claim 11, characterized by the fact that the radial contact surface (36) and the axial contact surface (38) are inclined with respect to each other to define an included angle that is greater than an angle between the support (14, 16) and the chuck (18).

13. Configuration (10), according to claim 10, characterized by the fact that the support (14, 16) consists of two supports (14, 16), one at each axial end of the element (12) and the ring (20, 22) are two rings (20, 22), one positioned on each support (14, 16).

14. Method for creating a seal, characterized by the fact that it comprises: activating an annular element (12); expand the element (12) against a support (14, 16); loading an anti-extrusion ring (20, 22) as defined in any one of claims 1 to 9, with the element (12), the ring (20, 22) having a ring body (23) having a cross-sectional shape and a central axis defined by the ring body (23); a radial contact surface (36) forming part of the cross-sectional shape of the ring body (23) the radial contact surface (36) having a structure that necessarily preferentially carries a radial edge portion (30) of the contact surface radial contact surface (36) when the anti-extrusion ring (20, 22) is loaded, the radial contact surface (36) being at a non-orthogonal angle to the central axis, such that the radial contact surface (36) forms a frustum cone extending inward; an axial contact surface (38) comprising a part of the cross-sectional shape, the axial contact surface (38) having a structure that necessarily preferentially carries an axial edge portion (32) of the axial contact surface (38) when the extrusion ring (20, 22) is loaded, the axial contact surface (38) forming an angle with respect to the central axis so that the axial contact surface (38) is further away from the central axis at a closer point from the contact surface (38) and closest to the central axis in the axial edge portion (32); an element loading surface (44) positioned between the radial edge portion (30) and the axial edge portion (32); and wherein the entire radial contact surface (36) and the entire axial contact surface (38) have less than 270 degrees of external angle to each other.