BR112019018041B1 - Ferramenta de acesso a poço - Google Patents

Abstract

Uma ferramenta para obter acesso lateral a um poço por meio de uma passagem de acesso lateral, a ferramenta compreendendo uma porção de cabeça e sendo configurada para avançar axialmente para a frente a porção de cabeça na direção da, ou na própria, passagem de acesso lateral e sendo configurada para transmitir acionamento rotacional para a porção de cabeça e/ou distribuir fluido através de um conduíte de transmissão de fluido para a, ou para a frente da, porção de cabeça, e a ferramenta compreendendo um primeiro eixo e um conjunto de eixo compreendendo um segundo eixo, o segundo eixo sendo pelo menos parcialmente recebido no primeiro eixo de modo a ser móvel axialmente para a frente com o mesmo, em que no uso o movimento axial para a frente do primeiro e do segundo eixos causa avanço para frente da porção de cabeça e o segundo eixo sendo axialmente móvel para a frente em relação ao primeiro eixo, o primeiro eixo compreendendo uma rosca interna e o conjunto de eixo compreendendo uma rosca externa engatada na rosca interna do primeiro eixo, em que a rotação relativa das roscas interna e externa causa o referido movimento axial para a frente (...).

Description

[001] A presente invenção refere-se a uma ferramenta para obter acesso lateral a um poço através de uma passagem de acesso lateral e a métodos de uso de tal ferramenta.

[002] Os poços, com frequência, têm pelo menos uma passagem de acesso lateral que fornece comunicação entre a parte interna do poço e a externa. A passagem de acesso lateral pode consistir em uma abertura lateral em uma parede de poço, em conjunto com uma passagem radialmente para fora da abertura lateral. A passagem radialmente externa se estende através de uma válvula que se projeta radialmente a partir da parede do poço. A válvula pode ser aberta para permitir a comunicação entre a parede lateral e os outros componentes radialmente ainda mais externos.

[003] As aberturas laterais em algumas paredes de poço incluem uma rosca interna, e essas fornecem a opção de fechar a abertura lateral com uso de um tampão que parafusa a rosca e forma uma vedação vedada sob pressão.

[004] É conhecido o fornecimento de uma ferramenta para obter acesso lateral a um poço através da passagem, através de uma válvula aberta, a fim de parafusar ou desparafusar um tampão na abertura lateral do poço. O sistema conhecido envolve o uso de uma ferramenta telescópica operada hidraulicamente, que tem em sua extremidade dianteira uma cabeça de encaixe. O tampão tem, em sua parte traseira, uma porção hexagonal para engate à cabeça do encaixe e fornece uma conexão de transmissão de torque entre a cabeça do encaixe e o tampão, e à frente da parte hexagonal, um espaço anular no qual o membro do encaixe pode se travar.

[005] Em uma situação em que é desejável parafusar um tampão na abertura lateral do poço, a ferramenta é usada montando-se um tampão na cabeça do encaixe e avançando-se a cabeça do encaixe ao longo da passagem de válvula, até que encoste na parede do poço. A cabeça do encaixe é rotacionada para parafusar o tampão na abertura lateral. O membro do encaixe pode, então, ser retraído, e a ferramenta, removida, deixando o tampão no lugar.

[006] Se, posteriormente, desejar-se remover o tampão, então, a ferramenta hidráulica será colocada em uso novamente. A cabeça do encaixe é avançada para frente através da passagem, até se engatar e travar. Uma vez que o elemento do encaixe esteja travado, o mesmo pode ser rotacionado para desparafusar o tampão e, então, retirado para transportar o tampão para trás e para fora da passagem.

[007] Quando o tampão está no lugar e fornece um fechamento vedado sob pressão, a válvula no lado do poço, radialmente para fora da abertura lateral, agora conectada, na parede do poço, pode ser removida para reparo ou substituição.

[008] Às vezes, é desejável conectar um tubo ou outra linha, por várias razões. Por exemplo, se um trabalho - como soldagem - precisar ser realizado em uma linha, uma seção poderá precisar ser isolada das outras seções da linha (que podem ser pressurizadas). Além disso, um tampão pode simplesmente ser usado para vedar uma linha temporariamente.

[009] No entanto, devido ao formato da linha, pode ser difícil instalar esse tampão. Por exemplo, normalmente só é possível acessar um lado de um tampão (o lado mais próximo do usuário) ao instalar o tampão, pois o lado mais distante do tampão é impedido de ser acessado pelo instalador, devido à linha e ao próprio tampão estar no caminho.

[010] É conhecido do documento n° WO 2017/129631, o fornecimento de um tampão para conectar uma linha. Uma vez que o tampão está na posição, aplicando-se ao mesmo, remotamente, um torque, o mesmo pode ser operado para se expandir radialmente para fora e se conectar à linha.

[011] Outra situação em que é desejável obter acesso lateral a um poço surge quando o trabalho de reparação deve ser feito dentro do poço. Por exemplo, um suspensor de tubulação dentro de uma cabeça de poço pode desenvolver uma falha na qual não é vedado adequadamente à parede da cabeça de poço. Um problema, em uma vedação, pode surgir acima ou abaixo de uma abertura lateral na parede da cabeça do poço. Nessa situação, pode ser desejado obter acesso à cabeça do poço através de uma passagem em uma válvula e a abertura lateral na parede da cabeça do poço, a fim de injetar um vedante na região de vazamento. Um membro de injeção de vedante pode ser avançado através da passagem na válvula e através da abertura lateral, para que possa, então, descarregar o vedante no interior da cabeça do poço. O vedante pode ser adaptado para "flutuar" ou "afundar", de modo a atingir a região onde um vazamento se desenvolveu.

[012] É conhecido do documento n° WO 2017/129632, o fornecimento de uma ferramenta para obter acesso lateral a um poço através de uma passagem de acesso lateral, sendo que a ferramenta compreende uma porção da cabeça e é configurada para avançar axialmente para frente a porção da cabeça, em direção, ou na passagem de acesso lateral, e é configurada para transmitir acionamento rotacional para a porção da cabeça, e em que a ferramenta compreende um conduíte de transmissão de fluido para fornecer fluido para, ou à frente da porção da cabeça.

[013] Visto a partir de um primeiro aspecto, a invenção fornece uma ferramenta para obter acesso lateral a um poço através de uma passagem de acesso lateral, sendo que a ferramenta compreende uma porção da cabeça e é configurada para avançar axialmente para frente a porção da cabeça em direção, ou na passagem de acesso lateral, e é configurada para transmitir acionamento rotacional para a porção da cabeça e/ou para fornecer fluido através de um conduíte de transmissão de fluido para, ou à frente da porção da cabeça, e em que a ferramenta compreende um primeiro eixo e um conjunto de eixos que compreende um segundo eixo, em que o segundo eixo é pelo menos parcialmente recebido no primeiro eixo, de modo a ser axialmente móvel para frente, com o qual, em uso, o movimento axial para frente dos primeiro e segundo eixos provoca um avanço, para frente, da porção da cabeça, e em que o segundo eixo é móvel axialmente para frente, em relação ao primeiro eixo, sendo que o primeiro eixo compreende uma rosca interna, e em que o conjunto de eixos compreende uma rosca externa que se engata à rosca interna do primeiro eixo, pelo que a rotação relativa das roscas interna e externa provoca o referido movimento axial para frente do segundo eixo em relação ao primeiro eixo, sem rotação do segundo eixo em relação ao primeiro eixo.

[014] A invenção também fornece um método de uso de uma ferramenta, de acordo com o primeiro aspecto da invenção, para obter acesso lateral a um poço por meio de uma passagem de acesso lateral, que compreende avançar a porção da cabeça para frente, ou na passagem de acesso lateral, e transmitir acionamento rotacional para a porção da cabeça e/ou fornecer fluido para, ou à frente da porção da cabeça.

[015] Nas modalidades, o primeiro eixo pode ser avançado em conjunto com o segundo eixo e pode ser avançado em relação ao segundo eixo, ambos sem rotação do primeiro eixo, em relação ao restante da ferramenta. Isso pode ser benéfico quando se deseja avançar a porção da cabeça para uma posição apropriada, antes de transmitir o acionamento rotacional para a porção da cabeça e/ou fornecer fluido através de um conduíte de transmissão de fluido para, ou à frente da porção da cabeça. Na operação de algumas modalidades, o avanço para frente do segundo eixo, em relação ao primeiro eixo, é realizado antes do avanço para frente do primeiro eixo e do segundo eixo em conjunto.

[016] A rosca externa pode ser fornecida em uma porca do conjunto de eixos.

[017] A porca pode ser rotacional, em relação ao segundo eixo.

[018] O segundo eixo pode se estender para frente do primeiro eixo, de maneira vedada sob pressão. Uma região internamente do primeiro eixo pode ser isolada de pressão de uma região ocupada por uma parte que se estende para frente do segundo eixo.

[019] O segundo eixo pode ter uma superfície externa lisa, permitindo que seja suportado para movimento axial passando-se através de uma vedação sob pressão. Desse modo, por exemplo, uma região dianteira do segundo eixo pode ser exposta à pressão do poço, mas uma região traseira do eixo pode ser isolada dessa pressão. A ferramenta pode ser disposta, de modo que a rosca externa do conjunto de eixos esteja, em todo tempo, localizada na parte traseira da vedação.

[020] No primeiro aspecto da invenção, pode haver um membro de transmissão alongado, conectado ao segundo eixo, para transmitir torque à porção da cabeça. Pode haver um guia para guiar o membro de transmissão alongado em um caminho curvo.

[021] Em modalidades alternativas, a porção da cabeça pode ser conectada a uma extremidade dianteira do segundo eixo em alinhamento axial com o mesmo. A porção da cabeça pode ser conectada diretamente à extremidade dianteira do segundo eixo, isto é, pode não haver um membro de transmissão alongado que se conecta entre o segundo eixo e a porção da cabeça.

[022] Se a ferramenta estiver configurada para transmitir acionamento rotacional para a porção da cabeça, a mesma pode ser dotada de um encaixe para rotacionar um membro, como um tampão (ou seja, o encaixe pode se engatar e rotacionar o membro), ou pode ser dotada de uma escova para rotação, para limpar o interior da passagem de acesso lateral. A ferramenta pode, adicional ou alternativamente, ser configurada para fornecer fluido através de um conduíte de transmissão de fluido para, ou à frente da porção da cabeça, por exemplo, para fornecer um vedante.

[023] A passagem de acesso lateral de um poço pode ser disposta horizontalmente. A passagem de acesso lateral pode se estender em uma direção radial em relação ao poço. A passagem de acesso lateral do poço pode compreender uma abertura lateral em uma parede do poço em combinação com uma passagem radialmente para fora da parede do poço, que pode ser uma passagem através de uma válvula.

[024] A ferramenta pode ser usada para transmitir acionamento rotacional para a porção da cabeça, por exemplo, para rotacionar um membro de encaixe para instalar ou remover um tampão em uma abertura lateral do poço ou, para instalar ou remover um tampão para conectar uma linha, conforme descrito no documento n° WO 2017/129631.

[025] A porção da cabeça pode ser dotada de um membro de encaixe adequado. O membro de encaixe pode ter um encaixe para se engatar a um componente para rotação do mesmo, como um tampão. O acionamento rotacional também pode ser usado para rotacionar um dispositivo de limpeza, como uma escova fornecida na porção da cabeça, por exemplo, para limpar o interior de uma abertura lateral, em particular, para limpar as roscas da abertura lateral.

[026] O membro ao qual o torque deve ser aplicado pode compreender um dispositivo de limpeza, e o dispositivo de limpeza pode fazer parte da ferramenta.

[027] É o caso, às vezes, em que existe uma porção limitada de espaço em uma região adjacente a um membro para o qual o torque deve ser transmitido. Tais situações surgem em poços, por exemplo. Em modalidades que têm um membro de transmissão alongado e um guia para guiar o membro de transmissão alongado em um caminho curvo, é possível que pelo menos parte desse caminho curvo ocupe o espaço limitado adjacente ao membro e que o restante de uma ferramenta seja posicionado onde houver mais espaço.

[028] Pelo menos nas modalidades da invenção, é possível que o torque aplicado em torno de um primeiro eixo seja fornecido como torque aplicado em torno de um segundo eixo na porção da cabeça, sendo que os primeiro e segundo eixos são diferentes um do outro. Por exemplo, se houver espaço limitado em uma região adjacente a um membro-alvo, como uma porca ou parafuso que deve ser parafusado ou desparafusado, a porção da cabeça pode ser posicionada no segundo eixo geométrico, próximo ao membro-alvo, enquanto a fonte do torque, como uma chave inglesa ou parafusadeira elétrica, pode ser posicionada à distância do membro-alvo, com sua saída de torque no primeiro eixo.

[029] O guia pode ser usado para determinar o caminho curvo do membro de transmissão alongado. O guia pode evitar que o membro de transmissão alongado seja dobrado ou travado, em resposta à aplicação de torque.

[030] O guia pode ser rígido. O guia pode ser formado em uma curva predeterminada. O guia pode ter uma curvatura variável. O guia pode ser flexível, permitindo que o caminho curvo seja variado. O guia pode ser curvo em um plano ou pode ser curvo em mais de um plano. Por exemplo, o guia pode ser curvo em uma primeira curva, em um primeiro plano, e em uma segunda curva em um segundo plano diferente do primeiro plano. Desse modo, a configuração do guia pode ser adaptada a uma situação particular, em que há uma porção limitada de espaço em uma região adjacente a um membro ao qual o torque deve ser aplicado, por exemplo.

[031] O membro de transmissão alongado pode compreender uma pluralidade de juntas universais, que podem seguir um caminho curvo e transmitir torque, por exemplo, pelo menos, três juntas universais. Com um número crescente de juntas universais, o comprimento do membro de transmissão alongado, que pode se estender em um caminho curvo, aumenta.

[032] O membro de transmissão alongado pode compreender uma mangueira. A mangueira pode ser configurada para fornecer fluido através de um conduíte de transmissão de fluido para, ou à frente da porção da cabeça. A mangueira pode ser configurada para transmitir acionamento rotacional para a porção da cabeça. Nas modalidades, a mangueira pode ser configurada para fornecer fluido através de um conduíte de transmissão de fluido para ou para frente da parte da cabeça e para transmitir o acionamento rotacional para a parte da cabeça.

[033] O guia pode compreender uma passagem de guia, ao longo da qual o membro de transmissão alongado se estende. O guia pode assumir a forma de um tubo ou de uma mangueira.

[034] A passagem do guia pode ser configurada para ser pressurizada. Isso pode, por exemplo, ser particularmente útil, quando a ferramenta é usada para obter acesso a um poço por meio de uma passagem de acesso, porque a passagem de guia pode ser conectada ao poço e exposta à sua pressão durante uma operação de fornecimento de torque.

[035] A ferramenta pode ter um flange ou outro meio de conexão para se conectar a um local onde o torque e/ou o fluido devem ser fornecidos, por exemplo, um flange de um poço, como um flange pertencente a uma válvula no lado de um poço. O flange ou outro meio de conexão pode ser configurado para formar uma conexão vedada sob pressão com o local onde o torque e/ou o fluido devem ser fornecidos.

[036] Nas modalidades que têm um membro de transmissão alongado, esse pode ser avançado para frente, ao longo do guia, antes que a parte da cabeça se engate ao membro. A fim de que a parte da cabeça se localize em um local de fornecimento de torque, pode ser desejável que a mesma ocupe inicialmente uma primeira posição afastada do local de fornecimento e, em seguida, avance para frente, para uma segunda posição no local de fornecimento. A ferramenta pode ter um corpo principal, e o membro de transmissão alongado pode ser configurado para ser móvel longitudinalmente, em relação ao corpo principal. Uma tal disposição pode permitir que a parte da cabeça seja movida longitudinalmente.

[037] Quando uma força é aplicada ao membro de transmissão alongado para mover o mesmo longitudinalmente, o mesmo estará sujeito a forças de compressão, ao ser movido para frente, e a forças de tração, ao ser puxado para trás. No caso de forças de compressão, o guia pode servir para impedir a dobradura ou o travamento do membro de transmissão alongado, como uma pluralidade de juntas universais ou uma mangueira. No caso de forças de tração, o guia pode servir para manter o membro de transmissão alongado em um caminho curvo desejado.

[038] A ferramenta pode ser configurada para transmitir torque e/ou fornecer fluido à porção da cabeça, bem como para transmitir movimento longitudinal à porção da cabeça, através do membro de transmissão alongado. Isso pode ser útil ao acessar uma passagem de acesso lateral de um poço. A ferramenta pode ser posicionada inicialmente, quando a passagem de acesso é fechada por uma válvula, com a porção da cabeça em uma primeira posição, e uma conexão vedada sob pressão pode ser estabelecida entre a ferramenta e a passagem de acesso. A válvula pode, então, ser aberta, expondo a porção da cabeça à pressão do poço e permitindo que a parte da cabeça avance para frente, ao longo da passagem de acesso, para uma segunda posição, em um local no qual deve fornecer torque.

[039] A ferramenta pode ter meios para transmitir torque ao membro de transmissão alongado. Um mecanismo de transmissão de acionamento pode ser fornecido para transmitir movimento longitudinal a uma extremidade traseira do membro de transmissão alongado.

[040] O segundo eixo pode ser conectado ao membro de transmissão alongado para transmitir torque a ele. O eixo pode ser longitudinalmente móvel, em relação ao guia. O eixo pode ser longitudinalmente móvel, em relação a um corpo principal da ferramenta.

[041] O guia pode ter uma porção traseira que é reta e uma porção frontal que é curva. Isso pode permitir que uma parte traseira do membro de transmissão alongado seja movida em uma linha reta, se for desejado mover a parte da cabeça para frente ou para trás. Uma saída de um mecanismo de acionamento da ferramenta que transmite movimento longitudinal ao membro de transmissão alongado, desse modo, tem capacidade de se mover em uma linha reta simples. À medida que o membro de transmissão alongado é movido para frente, por exemplo, parte do seu comprimento inicialmente reto pode se mover da porção traseira do guia, que é reta, para a porção frontal que é curva. À medida que isso acontece, a saída do mecanismo de acionamento ainda pode estar se movendo em uma linha reta.

[042] A invenção também fornece um método de uso de uma ferramenta, conforme estabelecido acima, para obter acesso lateral a um poço através de uma passagem de acesso lateral, que compreende guiar o membro de transmissão alongado em um caminho curvo, engatar a porção da cabeça a um membro no qual o torque deve ser transmitido, aplicar torque ao membro de transmissão alongado e transmitir torque através do membro de transmissão alongado para a porção da cabeça e para o membro. O membro de transmissão alongado pode ser avançado para frente, ao longo do guia, antes que a parte da cabeça se engate ao membro.

[043] O primeiro eixo pode avançar, para frente, o membro de transmissão alongado pelo movimento axial, para frente, do primeiro eixo. O segundo eixo pode ser conectado ao membro de transmissão alongado. A ferramenta pode ser configurada de modo que, quando estiver em uma condição retraída, uma parte substancial do comprimento (como por exemplo 75%, ou mais) do primeiro eixo possa estar localizada em um alojamento da ferramenta, e uma parte substancial do o comprimento (como, por exemplo, 75%, ou mais) do segundo eixo pode estar localizada no primeiro eixo. Desse modo, a ferramenta pode ocupar um comprimento relativamente curto na direção axial.

[044] Determinadas modalidades preferenciais da invenção serão descritas agora apenas a título de exemplo e em referência aos desenhos anexos, nos quais: a Figura 1 é uma vista em perspectiva que mostra uma modalidade de uma ferramenta, de acordo com a presente invenção, conectada a uma cabeça de poço; a Figura 2 é uma vista em corte da ferramenta e da cabeça de poço, com a ferramenta em uma condição retraída; a Figura 3 é uma vista em corte da ferramenta e da cabeça de poço, com a ferramenta em uma condição estendida; a Figura 4 é uma vista em perspectiva da ferramenta; a Figura 5 é uma vista plana da ferramenta; a Figura 6 é uma vista em corte da ferramenta, que omite uma parte frontal da mesma, em uma condição retraída; a Figura 7 é uma vista semelhante à da Figura 5, com a ferramenta em uma condição, em parte do caminho para uma condição intermediária; a Figura 8 é uma vista semelhante à da Figura 5, com a ferramenta na condição estendida; e a Figura 9 é uma vista em corte transversal longitudinal de uma parte da ferramenta na condição estendida.

[045] Em referência às Figuras 1, 2 e 3, essas mostram um aparelho que compreende uma ferramenta 1. A ferramenta 1 é conectada a uma cabeça de poço 2. A cabeça de poço 2 tem uma parede externa anular 4 formada com uma abertura lateral 6 e uma válvula 8 que tem através da mesma uma passagem 10 que está alinhada com a abertura lateral 6 na parede externa 4.

[046] A passagem 10 e a abertura lateral 6, em conjunto, formam uma passagem de acesso lateral, que fornece acesso ao exterior da parede externa 4, ao interior da abertura lateral 6 ou ao espaço radialmente para dentro da abertura lateral.

[047] A válvula tem um flange radialmente externo 9. A cabeça de poço 2 tem um revestimento de poço 14 disposto radialmente para dentro da parede externa 4 e uma cavidade anular 12, conhecida como espaço anular, entre o revestimento de poço 14 e a superfície interna da parede externa 4. O revestimento de poço 14 é suportado por um suspensor de revestimento 16 que está em engate vedado com a superfície interna da parede externa 4.

[048] Nessa modalidade, a ferramenta 1 é mostrada sendo usada para obter acesso à cavidade anular 12 entre a superfície radialmente externa do revestimento de poço 14 e a superfície interna da parede externa 4. Em outro uso da ferramenta 1, a mesma pode obter acesso a um espaço anular entre uma superfície radialmente externa de uma tubulação de produção e uma parede externa. Tal tubulação de produção desse tipo pode ser pendurada em um suspensor de tubulação que esteja engatado à superfície interna da parede externa.

[049] A cabeça de poço 2 é de uma construção padronizada. A válvula 8 é normalmente uma válvula de gaveta que, quando fechada, fecha o acesso do lado de fora para a abertura lateral da cabeça do poço 6. Em alguns projetos conhecidos de cabeça de poço, a abertura lateral 6 inclui uma rosca com capacidade de receber um tampão. Nesses sistemas, o tampão fecha a abertura lateral e veda a cavidade anular 12 da válvula 8. Isso pode permitir que a válvula 8 seja removida e substituída, se desejado. Quando se deseja obter acesso ao espaço anular 12, a válvula 8 é aberta, e uma ferramenta é inserida através da passagem da válvula 10 para se engatar a uma cabeça hexagonal do tampão para desparafusar a mesma. A ferramenta trava na cabeça hexagonal com o auxílio de uma ranhura circunferencial na cabeça e, portanto, tem capacidade de retirar o tampão uma vez desparafusado. Desse modo, é alcançado o acesso ao espaço anular através da abertura lateral 6. O sistema também permite que o tampão, ou um tampão de substituição, seja passado ao longo da passagem da válvula, enquanto é retido pela ferramenta e, depois, parafusado em posição na abertura lateral 6.

[050] A ferramenta 1 será descrita agora. A ferramenta compreende um alojamento 18 formado em duas partes divididas geralmente ao longo de um plano vertical na direção dianteira e traseira ou axial da ferramenta. Cada parte do alojamento 18 tem um par de anéis transportadores lateralmente afastados 20 em suas respectivas superfícies superiores, fornecendo quatro anéis transportadores no total. O alojamento tem uma parede frontal 31 do alojamento. Na extremidade traseira do alojamento, uma caixa de engrenagens 22 é presa. A caixa de engrenagens tem um eixo de entrada 17, ao qual pode ser conectada uma chave inglesa de torque. A caixa de engrenagens faz parte de um macaco de parafuso, descrito mais abaixo.

[051] Na extremidade frontal da ferramenta 1, um Quick Test Sub ("QTS") 24, de um tipo conhecido na técnica, é preso por uma placa de montagem 25 parafusada à parede frontal 31 do alojamento. Um guia na forma de um tubo de guia 23 é preso ao QTS 24 e se projeta para frente a partir do mesmo. O tubo de guia 23 tem uma porção traseira que se estende diretamente para frente do alojamento da ferramenta 18 e uma porção frontal que é curva. A porção frontal se estende através de uma curvatura de 90° para frente da porção reta, que se conecta à porção reta, a um flange de conexão 21 fornecido na extremidade dianteira do tubo de guia 23. A curvatura pode ter outros ângulos diferentes de 90 graus. Uma reentrância anular 35 (consultar a Figura 2 ou 3) é fornecida na face frontal do flange de conexão 21 para receber uma vedação (não mostrada) para vedar entre o flange de conexão 21 da ferramenta e o flange radialmente externo 9 da cabeça de poço.

[052] O tubo de guia 23 pode ser rígido ou pode ser produzido a partir de um material flexível ou semiflexível. Se o tubo de guia 23 puder ser flexionado, então, isso pode ajudar no posicionamento da ferramenta 1 próximo a uma cabeça de poço, a fim de realizar uma operação.

[053] Uma mangueira de transmissão de torque 27 de um membro de transmissão alongado se estende dentro do tubo de guia 23 e é conectada, na sua extremidade frontal, a uma porção de cabeça na forma de um conjunto virolas 34. Um exemplo de uma mangueira adequada 27 é a Especificação de Mangueira 2440N-16V30, fornecida pela Parker Hannifin Corporation. O conjunto de virolas 34 tem, na sua extremidade dianteira, um encaixe 33 no qual é recebido um tampão 39, sendo que o tampão é travado no encaixe 33 de uma maneira conhecida.

[054] Conforme visto nas Figuras 1 e 4, em um lado do alojamento 18, é fornecida uma janela que se estende longitudinalmente 28. Uma régua 37 é presa à parte externa do alojamento acima e adjacentemente à janela 28. Um ponteiro 32 se projeta a partir do interior do alojamento 18 através da janela 28 em estreita proximidade com a régua 37.

[055] As Figuras 2, 3, 6, 7 e 8 mostram alguns dos detalhes internos da ferramenta 1. O macaco de parafuso inclui a caixa de engrenagens 22 com o eixo de entrada 17. A caixa de engrenagens 22 tem um eixo de saída que se estende longitudinalmente 36, formado com uma rosca de parafuso externa. O eixo de saída 36 é suportado para rotação na sua extremidade dianteira por meio de um conjunto de mancais 38 fixado à parede frontal 31 do alojamento 18. O mesmo fornece um membro de acionamento rotacional que, quando acionado rotativamente, provoca um movimento axial, para frente ou para trás, de um primeiro eixo ou de um eixo externo 42.

[056] Uma porca rosqueada internamente 40 (consultar, por exemplo, a Figura 6) do macaco de parafuso é engatada à rosca externa do eixo de saída 36. Uma manga 41 é montada na porca 40 e é fixada na mesma por um parafuso 26, que retém um flange anular, voltado para frente, da porca, axialmente contra uma superfície anular, voltada para trás, da manga. A manga é formada com três orifícios radiais direcionados para baixo 43, nos quais é recebida frouxamente uma denticulação que compreende três protuberâncias para cima 47. A porca 40 é impedida de rotacionar pelo interengate da denticulação nos orifícios radiais 47 da manga 41, de modo que, quando o eixo de saída da caixa de engrenagens 36 é rotacionado, a porca se move longitudinalmente ao longo do eixo.

[057] A denticulação é parte de um conjunto axialmente acionável 49, montado na extremidade traseira do eixo externo 42. Quando o conjunto 49 é axialmente acionado para frente ou para trás, pelo movimento da porca 40, no eixo 36 transmitido para a denticulação 45, a mesma provoca um movimento do eixo 42 para frente ou para trás.

[058] Um conjunto de eixos internos 29 se estende dentro do eixo externo 42 e compreende um segundo ou eixo interno 46 e uma porca de montagem de eixo 50. O eixo externo 42 é rosqueado internamente, e a porca de montagem do eixo 50 tem uma rosca externa engatada à rosca interna do eixo externo 42. Como melhor se vê na Figura 9, a porca do conjunto de eixos 50 é fornecida em uma superfície externa, com um par de ranhuras 54, e, que cada uma recebe uma respectiva pluralidade de esferas 51, formando um mancal de esferas. Cada um dos pares de mancais de esferas 51 é engatado a cada um de um par de ranhuras 52 formadas em uma superfície interna de uma porção traseira do eixo interno 46. Os mancais de esferas impedem o movimento axial relativo do eixo interno 46 e da porca de conjunto de eixos 50, mas permitem o movimento rotacional relativo. A porca de conjunto de eixos 50 é dotada de um encaixe hexagonal voltado para trás 53, para recebimento de uma cabeça hexagonal correspondente de uma ferramenta alongada (não mostrada) que pode ser inserida, a partir da parte traseira da ferramenta 1, para rotacionar a porca do conjunto de eixos 50. A extremidade traseira do eixo interno 46 é dotada de um encaixe hexagonal voltado para trás 80, para recebimento de uma cabeça hexagonal correspondente de uma ferramenta alongada (não mostrada) que pode ser inserida na parte traseira da ferramenta 1 para rotacionar o eixo interno 46. A porca de conjunto de eixos 50 tem um furo axial que permite o acesso da ferramenta ao encaixe 80 do eixo interno 46 através do comprimento da porca 50. O encaixe hexagonal 53 da porca 50 tem um diâmetro maior que o encaixe hexagonal 80 do eixo interno 46.

[059] O eixo interno 46, nessa modalidade, é um parafuso sólido, de modo a maximizar a quantidade de torque que o mesmo pode transmitir. Em outras modalidades, o mesmo pode ser oco, a fim de permitir a transmissão de fluido ao longo de seu comprimento. Em tais modalidades, a extremidade frontal do eixo interno 46 é conectada, de maneira vedada aos fluidos, à mangueira 27, de modo a fornecer um conduíte de transmissão de fluido, a partir da extremidade frontal do eixo interno 46, ao conjunto de virolas 34. A ferramenta pode, então, ser usada para fornecer fluido através do conduíte de transmissão de fluido para, ou à frente do conjunto de virolas. Tal fluido pode, por exemplo, ser para uso em uma intervenção de poço, até o fundo do poço, ou pode ser usado localmente, como um vedante, por exemplo, para reparar um vazamento entre a parede externa e uma tubulação de revestimento de poço, ou de produção de óleo. A fim de abastecer tal eixo oco 46 com fluido, uma mangueira ou tubo adequado pode ser conectada de maneira vedada aos fluidos na sua extremidade traseira.

[060] A Figura 6, mostra detalhes da maneira pela qual o eixo externo 42 se estende para fora do alojamento 18 de maneira vedada. Uma porção traseira do QTS 24 é dotada de um par de vedações (não mostradas) recebidas nas respectivas ranhuras 55 em uma superfície interna da mesma, sendo que as vedações se engatam a uma superfície externa lisa do eixo externo 42. Desse modo, quando o interior do tubo de guia 23 é exposto à pressão do poço, as vedações nas ranhuras 55 fornecem uma barreira vedada sob pressão entre o interior do tubo de guia 23 e o interior do alojamento 18.

[061] Na parte interna do tubo externo 42, em sua extremidade frontal, o eixo interno 46 passa através de um par de vedações (não mostradas) recebido nas respectivas ranhuras 57 que se estendem circunferencialmente em uma superfície interna do eixo externo 42. Desse modo, as vedações nas ranhuras 57 fornecem uma barreira vedada sob pressão entre o interior do tubo de guia 23 e o interior do alojamento 18.

[062] Tendo em vista as vedações fornecidas na superfície interna do QTS 24 e aquelas fornecidas na superfície interna do eixo externo 42, é fornecida uma barreira vedada sob pressão entre o interior do tubo de guia 23 e o interior do alojamento 18, de modo que o interior do alojamento 18 não seja exposto à pressão do poço.

[063] A conexão 58 entre uma extremidade frontal do eixo interno 46 e uma extremidade traseira da mangueira 27 é de um tipo de crimpagem conhecido adequado para conectar um eixo a uma mangueira. Um exemplo de um produto adequado para formar a conexão 58 é o de crimpagem n° 1Y2LX-16- 16C4462, fornecido pela empresa Parker Hannifin. A conexão tem capacidade de transmitir tensão, bem como torção. Isto é para que, quando o eixo interno 46 for puxado para trás, a força de tração possa ser transmitida para a mangueira 27, para que também seja puxada para trás. Nas modalidades em que o eixo interno 46 é oco, a fim de fornecer um conduíte de transmissão de fluido, a conexão 58 fornece uma conexão vedada a fluidos.

[064] A conexão 59 entre a extremidade frontal da mangueira 27 e uma extremidade traseira do conjunto de virolas 34 é a mesma que a descrita acima, em relação à extremidade traseira da mangueira 27. Essa conexão também permite que a tensão, bem como torque, sejam transmitidos, bem como permite a transmissão de fluido nas modalidades que têm um conduíte de transmissão de fluido.

[065] O uso da ferramenta será descrito em referência às Figuras 6, 7 e 8. A Figura 6 mostra a ferramenta 1 na condição retraída. Nessa fase, o eixo externo 42 está na posição mais traseira, e o conjunto interno de eixos 29, que inclui o eixo interno 46 e a porca do conjunto de eixos 50, também está na posição mais traseira. Conforme observado na Figura 2, também nessa fase, o conjunto de virolas 34 se projeta para frente, fora do flange de conexão 21 da ferramenta, e para uma parte radialmente externa da passagem da válvula 10. Uma parte traseira da mangueira 27 ocupa a porção traseira reta do tubo de guia 23, e uma parte frontal da mangueira ocupa a porção frontal curva do tubo de guia.

[066] Uma ferramenta alongada adequada (não mostrada) é, então, inserida no encaixe, voltado para trás, da porca do conjunto de eixos 50, para rotacionar o mesmo. A rosca externa de interengate da porca e rosca interna do eixo externo 42 fazem com que a porca 50 avance para frente. Isso faz com que o eixo interno 46 avance para frente, sem rotação, o que, por sua vez, avança a mangueira 27 e a virola 34 para frente. O tampão 39 (consultar a Figura 2) fornecido na frente do conjunto de virolas 34 também é avançado para frente, ao longo da passagem da válvula 10. A Figura 7 mostra a porca 50 avançada aproximadamente na metade do comprimento do eixo externo 42. Quando a porca 50 está totalmente avançada no eixo externo 42, a ferramenta está na condição intermediária.

[067] Um avanço adicional dos vários componentes é, então, obtido através inserindo-se um acionamento no eixo de entrada 17 da caixa de engrenagens 22, que rotaciona o eixo de saída da caixa de engrenagens 36 e faz com que o conjunto acionável axialmente 49 avance para frente. Isso avança o eixo externo 42 e, devido à rosca externa de interengate da porca 50 e à rosca interna do eixo externo 42, o conjunto de eixos internos 29 também é avançado para frente, sem rotação, potencialmente até a condição totalmente estendida da ferramenta mostrada na Figura 8. Durante esse avanço, é possível monitorar a posição do ponteiro 32, em relação à régua 37, o que permite um controle cuidadoso da distância do avanço. Na prática, o tampão 39 atingirá uma posição em que esteja adjacente à abertura lateral 6 na parede externa do poço 4, antes que a condição totalmente estendida seja atingida.

[068] Quando o tampão 39 atinge a abertura lateral 6, o avanço para frente é interrompido. Uma ferramenta adequada (não mostrada) é, então, engatada ao encaixe 80 na parte traseira do eixo interno 46, e o torque é aplicado. A mesma tem capacidade de obter acesso ao encaixe 80 através do encaixe hexagonal 53, voltado para trás devido ao maior diâmetro do último. O torque aplicado pela ferramenta é transmitido, através da mangueira 27 e do conjunto de virolas 34, para o tampão 39, que pode, então, ser parafusado no lugar, na abertura lateral 6. O encaixe 33, na frente do conjunto de virolas 34, é destravado do tampão 39, uma vez parafusado e, em seguida, o procedimento é revertido para retirar a mangueira do lado de fora da passagem 10. A válvula 8 está fechada, e o flange de conexão 21 da ferramenta é desconectado do poço.

[069] Durante o parafusamento ou desparafusamento, o tampão 39 se move axialmente, e o movimento axial do encaixe 33, na frente do conjunto de virolas 34, em relação a uma parte traseira do conjunto de virolas, que está conectado à mangueira 27, pode ser provocado por uma conexão entre esses dois componentes, o que permite um movimento axial relativo, mas não um movimento rotacional relativo.

[070] Deve-se observar que, quando a ferramenta 1 está na condição retraída, mostrada na Figura 6, uma parte substancial do comprimento do conjunto do eixo interno 29 é recebida no eixo externo 42, e uma parte substancial do comprimento do eixo externo 42 é recebido no alojamento 18 da ferramenta. Desse modo, é fornecido um conjunto telescópico, que permite que a ferramenta tenha um comprimento axial relativamente curto, antes que os eixos sejam estendidos. Nas modalidades em que um QTS não é usado, a ferramenta pode ser muito compacta na direção axial.

[071] Em algumas modalidades, uma porção da cabeça, como o conjunto de virolas descrito acima, pode ser conectada diretamente a uma extremidade dianteira do eixo interno, isto é, pode não haver mangueira e guia para a mesma. Essa porção de cabeça pode ser configurada para transmitir torque a um membro, por exemplo, sendo formada com um encaixe para se engatar a um membro na forma de um tampão, e/ou pode ser configurada para fornecer fluido, como um vedante. Fornecendo-se tal ferramenta, com uma disposição compacta do eixo externo e do conjunto do eixo interno, conforme discutido acima, a compactação da ferramenta na direção axial será vantajosa, quando a ferramenta tiver que ser alinhada com a direção radial de um poço, ao contrário de perpendicularmente ao mesmo, conforme na modalidade ilustrada. Se houver uma diminuição de espaço, radialmente para fora, de um poço, essas modalidades podem ser usadas para acessar o poço através de uma passagem de acesso, com a ferramenta alinhada a uma direção radial do poço. O conjunto telescópico permite que a ferramenta se encaixe em uma porção relativamente pequena de espaço.

Claims (14)

1. Ferramenta (1) para obter acesso lateral a um poço através de uma passagem de acesso lateral (10), a ferramenta caracterizada pelo fato de que compreende uma porção de cabeça (34) e é configurada para avançar axialmente para frente a porção de cabeça (34) em direção da, ou na própria, passagem de acesso lateral (10) e sendo configurada para transmitir acionamento rotacional para a porção de cabeça (34) e/ou para fornecer fluido através de um conduíte de transmissão de fluido para a, ou para frente da, porção de cabeça (34), e, a ferramenta compreendendo um primeiro eixo (42) e um conjunto de eixo (29) compreendendo um segundo eixo (46), sendo o segundo eixo (46) recebido pelo menos parcialmente no primeiro eixo (42) de modo a ser movido axialmente para a frente com o mesmo, em que no uso, o movimento axial para a frente do primeiro e segundo eixos provoca o avanço para frente da porção de cabeça (34), e o segundo eixo (46) sendo movido axialmente para frente com relação ao primeiro eixo (42), o primeiro eixo (42) compreendendo uma rosca interna, e o conjunto de eixo compreendendo uma rosca externa fornecida em uma porca (50) do conjunto de eixo e que engata na rosca interna do primeiro eixo em que a rotação relativa das roscas interna e externa causa o dito movimento axial para a frente do segundo eixo (46) com relação ao primeiro eixo (42) sem a rotação do segundo eixo (46) com relação ao primeiro eixo (42).

2. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a porca (50) é rotativa em relação ao segundo eixo (46).

3. Ferramenta, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que o segundo eixo (46) se estende frontalmente para fora a partir do primeiro eixo (42) de uma forma vedada por pressão.

4. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que o segundo eixo (46) tem uma superfície exterior lisa que permite que o mesmo seja suportado para o movimento axial passando através de uma vedação da referida forma vedada por pressão.

5. Ferramenta, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que é configurada de forma que o primeiro eixo (42) possa ser avançado em conjunto com o segundo eixo (46) e o primeiro eixo (42) pode ser avançado em relação ao segundo eixo (46), ambos sem rotação do primeiro eixo (42) em relação ao resto da ferramenta.

6. Ferramenta, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizada pelo fato de que compreende um membro de transmissão alongado (27) conectado ao segundo eixo (46) para a transmissão de torque para a porção de cabeça (34).

7. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que compreende um guia (23) para guiar o membro de transmissão alongado (27) em um caminho curvo.

8. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo fato de que o guia (23) compreende uma passagem ao longo da qual o membro de transmissão alongado (27) se estende.

9. Ferramenta, de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que a passagem está configurada para ser pressurizada.

10. Ferramenta, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7, 8 ou 9, caracterizada pelo fato de que o guia (23) tem uma curvatura que é variável.

11. Ferramenta, de acordo com qualquer uma das reivindicações 7 a 10, caracterizada pelo fato de que o guia (23) tem uma porção traseira que é reta e uma porção frontal que é curvada.

12. Ferramenta, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizada pelo fato de que é configurada para transmitir o acionamento rotativo para a porção de cabeça (34), em que a porção de cabeça (34) está provida de um encaixe (33) para rodar um membro.

13. Método para usar uma ferramenta (1) como definida em qualquer uma das reivindicações 1 a 12, para obter acesso lateral a um poço através de uma passagem de acesso lateral (10), caracterizado pelo fato de que compreende avançar a porção de cabeça (34) em direção a, ou na própria, passagem de acesso lateral (10) e transmitir acionamento rotacional para a porção de cabeça (34) e/ou fornecer fluido para a, ou para a frente da, porção de cabeça (34).

14. Método para usar uma ferramenta (1) como definida em qualquer uma das reivindicações 7 a 11, para obter acesso lateral a um poço através de uma passagem de acesso lateral (10), caracterizado pelo fato de que compreende guiar o membro de transmissão alongado (27) em um caminho curvo, engatar a porção de cabeça (34) com um membro no qual o torque será transmitido, aplicar torque ao membro de transmissão alongado (27) e transmitir torque através do membro de transmissão alongado (27) para a porção de cabeça (34) e para o membro.