BR112019024110B1

BR112019024110B1 - Conjunto suspensor de tubulação, método para instalação de um suspensor de tubulação em uma cabeça de poço, conjunto de pistão e método para fixação de um membro interno a um membro externo

Info

Publication number: BR112019024110B1
Application number: BR112019024110-8A
Authority: BR
Inventors: Richard M. Murphy
Original assignee: Fmc Technologies, Inc
Priority date: 2017-06-09
Filing date: 2017-06-09
Publication date: 2023-05-09
Also published as: EP3635213B1; US11332995B2; EP4375477A2; US20210396090A1; EP4092245A3; AU2017417925B2; EP4092245A2; AU2017417925A1; EP3635213A1; US20220243550A1; US11988062B2; EP4092245B1; EP3635213A4; WO2018226239A1; BR112019024110A2

Abstract

Um conjunto suspensor de tubulação que inclui um corpo tendo uma superfície externa anular, uma característica de confinamento que está localizada no corpo, uma porca de carga que é rosqueada-mente conectada ao corpo, e tem um ressalto de carga virado para baixo, e um conjunto de pistão para ajuste de uma distância vertical entre o ressalto de carga e a característica de confinamento. O conjunto de pistão inclui um cilindro alongado que está posicionado circunferencial- mente ao redor do corpo axialmente adjacente à porca de carga. O cilindro tem uma primeira extremidade de cilindro que é conectada ao corpo, e uma segunda extremidade de cilindro aberta. Um pistão alongado é deslizantemente recebido no cilindro. O pistão tem uma primeira extremidade de pistão que é orientada em direção à primeira extremidade de cilindro, e uma segunda extremidade de pistão que é configurada para se estender através da segunda extremidade de cilindro, e engata a porca de carga tal que a extensão do pistão faz com que a porca de carga gire relativa ao corpo. Uma vedação está posicionada entre o pistão e o cilindro para, desse modo, definir uma câmara de pistão entre a primeira extremidade de cilindro e a (...).

Description

[001] A presente invenção refere-se a um conjunto de pistão enrolado per se, e a um conjunto de pistão enrolado para uso em um sistema de cabeça de poço que inclui um suspensor de tubulação que é assentado e travado em uma cabeça de poço posicionada na extremidade superior de um furo de poço. Em particular, o conjunto de pistão enrolado é montado no suspensor de tubulação, e é usado para ajustar a posição vertical do ressalto de carga do suspensor de tubulação de modo que a distância vertical entre o ressalto de carga e o mecanismo de travamento do suspensor de tubulação é a mesma que a distância vertical entre a sede na qual o ressalto de carga é assentado, e o perfil de travamento no furo da cabeça de poço que o mecanismo de travamento é configurado para engatar. A presente invenção é também direcionada a um conjunto de pistão enrolado para uso na fixação de um membro interno a um membro externo que circunda pelo menos uma porção do membro interno.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[002] Os sistemas de produção de hidrocarboneto submarino tipicamente incluem uma cabeça de poço que está posicionada na extremidade superior de um furo de poço. A cabeça de poço compreende um furo central no interior do qual um número de suspensores de invólucro é assentado. Cada suspensor de invólucro é conectado ao topo de correspondente um de um número de colunas de revestimento concêntricas, sucessivamente menores, que se estendem no furo de poço, com o suspensor de invólucro mais superior sendo conectado à coluna de revestimento mais interna. Após a coluna de revestimento mais interna ser instalada, uma coluna de tubos é operada no furo de poço. O topo da coluna de tubos é conectado a um suspensor de tubulação tendo um ressalto de carga circunferencial virado para baixo que assenta em uma sede formada no topo do suspensor de invólucro mais superior. Em certos suspensores de tubulação, o ressalto de carga é formado em uma porca de carga que é rosqueadamente conectada ao corpo do suspensor de tubulação.

[003] O suspensor de tubulação é usualmente fixado à cabeça de poço usando um mecanismo de travamento, tal como um anel de trava, ou um número de ferrolhos de travamento, ambos dos quais compreendem um número de ferrolhos de travamento circunferenciais axialmente espaçados. Os ferrolhos de travamento são suportados no corpo do suspensor de tubulação, são expansíveis radialmente externamente em um perfil de travamento formado no furo da cabeça de poço, tal como um número de ranhuras de travamento circunferenciais axialmente espaçadas, cada da qual é configurada para receber um ferrolho de travamento correspondente. De modo a assegurar que o suspensor de tubulação seja corretamente travado à cabeça de poço, a distância vertical entre o ressalto de carga e os ferrolhos de travamento deve ser a mesma que a distância vertical entre a sede e o perfil de travamento, que é comumente referida como o espaço da cabeça de poço. Neste particular, o termo "a mesma que" deve ser interpretado para significar que a distância vertical entre a sede e o perfil de travamento é tal que os ferrolhos de travamento podem engatar completamente suas correspondentes ranhuras de travamento. Nos suspensores de tubulação em que o ressalto de carga é formado em uma porca de carga que é rosqueadamente conectada ao corpo do suspensor de tubulação, a distância vertical entre o ressalto de carga e os ferrolhos de travamento pode ser ajustada por rotação da porca de carga relativa ao corpo do suspensor de tubulação. Desse modo, uma vez que o espaço da cabeça de poço é determinado, a porca de carga pode ser girada até que a distância vertical entre o ressalto de carga e os ferrolhos de travamento é a mesma que o espaço da cabeça de poço.

[004] Na técnica anterior, uma ferramenta de impressão de condução (LIT) é, às vezes, usada para medir o espaço da cabeça de poço. Nas cabeças de poço submarinas, a LIT é abaixada em uma coluna de perfuração e assentada na sede. A LIT é então hidraulicamente atuada para prensar tipicamente três almofadas de impressão de condução circunferencialmente espaçadas no perfil de travamento. Após as impressões serem tomadas, a LIT é recuperada para a superfície e montada em um suporte de armazenagem/teste, que é então manualmente ajustado para corresponder à ferramenta de impressão de condução. O suspensor de tubulação é então montado no suporte de armazenagem/teste, e a porca de carga é ajustada até que a distância vertical entre o ressalto de carga e os ferrolhos de travamento seja a mesma que o espaço da cabeça de poço.

[005] Embora a LIT proporcione um meio útil para determinar o espaço da cabeça de poço, o tempo requerido para operar e recuperar a LIT pode ser relativamente longo, especialmente em água profunda. Também, o assentamento do suspensor de tubulação no suporte de armazenagem/teste e ajuste da porca de carga pode ser um processo que consome tempo, e é dependente da interpretação humana.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[006] De acordo com uma concretização da presente invenção, um conjunto suspensor de tubulação é provido que inclui um corpo que compreende uma superfície externa anular; uma característica de confinamento que está localizada no corpo; uma porca de carga que é rosqueadamente conectada ao corpo, a porca de carga compreendendo um ressalto de carga virado para baixo; e um conjunto de pistão. Esse conjunto de pistão inclui um cilindro alongado que está posicionado circunferencialmente ao redor da superfície externa do corpo axialmente adjacente à porca de carga, o cilindro compreendendo uma primeira extremidade de cilindro que é conectada ao corpo, e uma segunda extremidade de cilindro aberta; um pistão alongado que é deslizantemente recebido no cilindro, o pistão compreendendo uma primeira extremidade de pistão que é orientada em direção à primeira extremidade de cilindro, e uma segunda extremidade de pistão que é configurada para se estender através da segunda extremidade de cilindro e engatar a porca de carga tal que a extensão do pistão faça com que a porca de carga gire relativa ao corpo; e uma vedação que está posicionada entre o pistão e o cilindro para, desse modo, define uma câmara de pistão entre a primeira extremidade de cilindro e a primeira extremidade de pistão, a câmara de pistão sendo conectável a uma fonte de pressão de fluido. Na operação do conjunto de pistão, o pistão gira a porca de carga para, desse modo, mover a porca de carga axialmente relativa ao corpo. Dessa maneira, uma distância axial entre o ressalto de carga e a característica de confinamento é ajustável.

[007] De acordo com um aspecto da invenção, o pistão e o cilindro podem cada um compreender uma configuração helicoidal. Em adição, o pistão pode compreender pelo menos dois enrolamentos.

[008] De acordo com outro aspecto da invenção, o corpo pode incluir uma primeira porção de superfície externa compreendendo um primeiro diâmetro e uma segunda porção de superfície externa axialmente adjacente compreendendo um segundo diâmetro que é menor do que o primeiro diâmetro, e o conjunto de pistão pode estar posicionado ao redor da segunda porção de superfície externa. Por exemplo, o conjunto de pistão pode estar posicionado entre a primeira porção de superfície externa e a porca de carga.

[009] De acordo com um aspecto adicional da invenção a porca de carga pode compreender uma superfície terminal localizada oposta ao ressalto de carga, e uma superfície de contato que se estende geralmente axialmente da superfície terminal, e a segunda extremidade de pistão pode ser configurada para engatar a superfície de contato.

[0010] De acordo com um aspecto adicional da invenção, a primeira porção de superfície externa pode compreender um recesso que define uma superfície de montagem que se estende radialmente, a qual a primeira extremidade de cilindro é conectada.

[0011] De acordo com outro aspecto da invenção, o corpo pode incluir um conduto de fluido que é conectável à fonte de pressão de fluido, e compreende uma primeira extremidade de conduto que termina na superfície de montagem, e a primeira extremidade de cilindro pode ser conectada à primeira extremidade de conduto, via um acoplamento de fluido.

[0012] De acordo com um aspecto adicional da invenção, o conjunto suspensor de tubulação pode ser configurado para ser instalado em uma cabeça de poço que compreende um furo central em que um suspensor de invólucro está posicionado, e o ressalto de carga pode ser configurado para assentar em uma sede que é formada no suspensor de invólucro para, desse modo, suportar o suspensor de tubulação na cabeça de poço.

[0013] De acordo com um aspecto adicional da invenção, o furo central pode compreender um perfil de travamento, e a característica de confinamento pode compreender um número de ferrolhos de travamento que são suportados no corpo, e são expansíveis no perfil de travamento para, desse modo, fixar o conjunto suspensor de tubulação à cabeça de poço. Na operação do conjunto de pistão, por exemplo, o pistão gira a porca de carga até que uma distância entre o ressalto de carga e os ferrolhos de travamento seja a mesma que uma distância entre a sede e o perfil de travamento.

[0014] A presente invenção é também direcionada a um método para instalação de um suspensor de tubulação em uma cabeça de poço, a cabeça de poço compreendendo uma característica de confinamento do primeiro suspensor de tubulação, e um furo central no qual um suspensor de invólucro está posicionado, e o suspensor de tubulação compreendendo uma característica de confinamento do segundo suspensor de tubulação que é configurado para engatar a característica de confinamento do primeiro suspensor de tubulação, um corpo anular, e uma porca de carga que é rosqueadamente conectada ao corpo, a porca de carga compreendendo um ressalto de carga virado para baixo que é configurado para assentar em uma sede que é formada no suspensor de invólucro. O método compreende as etapas de abaixar o suspensor de tubulação na cabeça de poço; e, em seguida, ajustar a posição axial da porca de carga até que uma distância axial entre o ressalto de carga e a característica de confinamento do segundo suspensor de tubulação seja a mesma que uma segunda distância axial entre a sede e a característica de confinamento do primeiro suspensor de tubulação.

[0015] De acordo com outro aspecto da invenção, o método pode também compreender a etapa de engatar a primeira e segunda características de confinamento do suspensor de tubulações para, desse modo, fixar o suspensor de tubulação à cabeça de poço.

[0016] De acordo com um aspecto adicional da invenção, a etapa de engatamento da característica de confinamento do primeiro suspensor de tubulação com a característica de confinamento do segundo suspensor de tubulação pode ser realizada antes da etapa de ajustar a posição axial da porca de carga.

[0017] De acordo com ainda outro aspecto da invenção, o suspensor de tubulação compreende ainda um conjunto de pistão que está posicionado circunferencialmente ao redor do corpo, o conjunto de pistão compreendendo um cilindro alongado que é conectado ao corpo, e um pistão alongado que é deslizantemente recebido no cilindro, e é configurado para se estender do cilindro e engatar a porca de carga tal que a extensão do pistão faça com que a porca de carga gire relativa ao corpo. Em adição, a etapa de ajustar a posição axial da porca de carga é realizada por operação do conjunto de pistão.

[0018] A presente invenção é também direcionada a um conjunto de pistão que inclui um cilindro helicoidal que compreende primeira e segunda extremidades de cilindro; um pistão helicoidal que é deslizantemente recebido no cilindro, o pistão compreendendo uma primeira extremidade de pistão que é orientada em direção à primeira extremidade de cilindro, e uma segunda extremidade de pistão que é configurada para se estender através da segunda extremidade de cilindro; e uma vedação que está posicionada entre o pistão e o cilindro para, desse modo, definir uma câmara de pistão entre a primeira extremidade de cilindro e a primeira extremidade de pistão; em que, na operação do conjunto de pistão, pressurização da câmara de pistão força o pistão a se estender a partir do cilindro.

[0019] A presente invenção é ainda direcionada a um conjunto de pistão para uso na fixação de um membro interno a um membro externo que circunda pelo menos uma porção do membro interno, o membro interno compreendendo primeira e segunda características internas axialmente espaçadas, e o membro externo compreendendo primeira e segunda características externas axialmente espaçadas que são configuradas para engatar a primeira e segunda características internas, respectivamente, para fixar o membro interno ao membro externo, uma da primeira característica interna e da primeira característica externa sendo formada em uma porca de carga que é rosqueadamente conectada a um do membro interno e do membro externo tal que a rotação da porca de carga relativa ao referido um do membro interno e do membro externo mova a porca de carga axialmente relativa à referido um do membro interno e do membro externo. Nesta concretização, o conjunto de pistão compreende um cilindro helicoidal que está posicionado ao redor de referido um do membro interno e do membro externo ao qual a porca de carga é conectada, o cilindro compreendendo primeira e segunda extremidades de cilindro, a primeira extremidade de cilindro sendo conectada ao referido um do membro interno e do membro externo a qual a porca de carga é conectada; e um pistão helicoidal que é deslizantemente recebido no cilindro, o pistão compreendendo uma primeira extremidade de pistão que é orientada em direção à primeira extremidade de cilindro, e uma segunda extremidade de pistão que é configurada para se estender através da segunda extremidade de cilindro, e engata a porca de carga em que com a segunda característica interna engatada com a segunda característica externa, o conjunto de pistão é operável para girar a porca de carga para, desse modo, mover a primeira característica interna em engatamento com a primeira característica externa para, desse modo, fixar o membro interno ao membro externo.

[0020] De acordo com outro aspecto da invenção, o conjunto de pistão compreende ainda uma câmara de pistão que é formada entre a primeira extremidade de cilindro e a primeira extremidade de pistão; em que a câmara de pistão é seletivamente conectada a uma fonte de pressão de fluido para, desse modo, operar o conjunto de pistão.

[0021] A presente invenção é também direcionada a um método para fixação de um membro interno a um membro externo que circunda pelo menos uma porção do membro interno, o membro interno compreendendo primeira e segunda características internas axialmente espaçadas, e o membro externo compreendendo primeira e segunda características externas axialmente espaçadas que são configuradas para engatarem a primeira e segunda características internas, respectivamente, para fixar o membro interno ao membro externo, uma da primeira característica interna e da primeira característica externa sendo formada em uma porca de carga que é rosqueadamente conectada a um do membro interno e do membro externo tal que a rotação da porca de carga relativa a referido um do membro interno e do membro externo mova a porca de carga axialmente relativa ao referido um do membro interno e do membro externo. Nesta concretização, o método compreende as etapas de proporcionar um conjunto de pistão que compreende um cilindro helicoidal que está posicionado ao redor de referido um membro interno e do membro externo ao qual a porca de carga é conectada, o cilindro compreendendo primeira e segunda extremidades de cilindro, a primeira extremidade de cilindro sendo conectada ao referido um do membro interno e do membro externo ao qual a porca de carga é conectada; e um pistão helicoidal que é deslizantemente recebido no cilindro, o pistão compreendendo uma primeira extremidade de pistão que é orientada em direção à primeira extremidade de cilindro, e uma segunda extremidade de pistão que é configurada para se estender através da segunda extremidade de cilindro, e engatar a porca de carga; inserir o membro interno no membro externo até que uma segunda característica interna engate a segunda característica externa; e operar o conjunto de pistão para girar a porca de carga para, desse modo, mover a primeira característica interna em engatamento com a primeira característica externa para, desse modo, fixar o membro interno ao membro externo.

[0022] De acordo com um aspecto da invenção, antes da etapa de operar o conjunto de pistão para girar a porca de carga para, desse modo, mover a primeira característica interna em engatamento com a primeira característica externa, o método pode também compreender a etapa de aplicar uma força de pré-carga no membro interno em uma direção oposta a uma direção em que o membro interno é inserido no membro externo.

[0023] Desse modo, em uma concretização ilustrativa da invenção, o suspensor de tubulação e conjunto de pistão enrolado capacitam que o espaçamento vertical entre o ressalto de carga e os ferrolhos de travamento seja ajustado em tempo real à medida que o suspensor de tubulação é assentado e travado na cabeça de poço. Como um resultado, a necessidade de medir o espaço da cabeça de poço e ajustar a posição da porca de carga antes do suspensor de tubulação ser operado na cabeça de poço é eliminada, o que reduz grandemente o tempo requerido para instalar o suspensor de tubulação.

[0024] Estes e outros objetos e vantagens da presente invenção serão tornados aparentes da seguinte descrição detalhada, com referência aos desenhos acompanhantes. Nos desenhos, os mesmos números de referência podem ser usados para denotar componentes similares nas várias concretizações.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0025] A Figura 1 é uma vista em seção transversal de um exemplo de um sistema de cabeça de poço da técnica anterior;

[0026] A Figura 2 é uma vista em seção transversal de um sistema de cabeça de poço compreendendo uma concretização ilustrativa do suspensor de tubulação e conjunto de pistão enrolado da invenção;

[0027] A Figura 3 é uma vista em perspectiva em seção transversal de uma porção do suspensor de tubulação e conjunto de pistão enrolado mostrado na Figura 2;

[0028] A Figura 4 é uma vista em perspectiva ampliada de uma porção do suspensor de tubulação e conjunto de pistão enrolado mostrado na Figura 3;

[0029] A Figura 5A é uma representação em seção transversal parcial de uma concretização do conjunto de pistão enrolado da presente invenção mostrado montado em um membro interno que é circundado por e fixado a um membro externo;

[0030] A Figura 5B é uma representação em seção transversal parcial similar à Figura 5A, mas mostrando o conjunto de pistão enrolado sendo usado para pré-carregar a característica de travamento que fixa o membro interno ao membro externo; e

[0031] A Figura 6 é uma representação em seção transversal parcial de outra concretização do conjunto de pistão enrolado da presente invenção mostrado montado em um membro externo que circunda e é fixado a um membro interno, no qual o conjunto de pistão enrolado é mostrado sendo usado para pré-carregar a característica de travamento que fixa o membro externo ao membro interno.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0032] Um exemplo de um sistema de cabeça de poço da técnica anterior é mostrado na Figura 1. O sistema de cabeça de poço inclui uma cabeça de poço 10 (somente a porção superior é mostrada) que está posicionada no topo de um furo de poço (não mostrado). A cabeça de poço 10 compreende um furo central 12 dentro do qual um número de suspensores de invólucro são assentados, incluindo um suspensor de invólucro mais superior 14 (somente a porção superior é mostrada). O topo do suspensor de invólucro 14 é configurado como uma sede 16 na qual um suspensor de tubulação 18 é assentado. O suspensor de tubulação 18 inclui um corpo cilíndrico 20 e uma porca de carga 22 que é rosqueadamente conectada ao corpo. A porca de carga 22 compreende um ressalto de carga 24 que engata a sede 16 quando o suspensor de tubulação 18 é assentado na cabeça de poço 10. Um anel de travamento ou um número de ferrolhos de travamento expansíveis 26 são suportados em um anel de confinamento 28 que é conectado ao corpo do suspensor de tubulação 20. Após o suspensor de tubulação 18 ser assentado na cabeça de poço 10, um mandril de travamento 30 é atuado para acionar os ferrolhos de travamento 26 em um perfil de travamento 32 que é formado no furo central 12. Esta ação força um número de ferrolhos de travamento circunferenciais axialmente espaçados 26a formados nos ferrolhos de travamento 26 em um número correspondente de ferrolhos de travamento circunferenciais axialmente espaçados 32a formados no perfil de travamento 32 para, desse modo, fixar o suspensor de tubulação à cabeça de poço. Devido à conexão rosqueada entre a porca de carga 22 e o corpo do suspensor de tubulação 20, a distância vertical entre o ressalto de carga 24 e os ferrolhos de travamento 26 pode ser ajustada por rotação da porca de carga relativa ao corpo.

[0033] Conforme discutido acima, de modo a assegurar que o suspensor de tubulação 18 esteja corretamente travado à cabeça de poço 10, a distância vertical entre o ressalto de carga 24 e os ferrolhos de travamento 26 deve ser a mesma que a distância vertical entre a sede 16 e o perfil de travamento 32 (isto é, o espaço da cabeça de poço). O espaço da cabeça de poço pode ser determinado usando, por exemplo, uma ferramenta de impressão de condução (LIT). No sistema de cabeça de poço mostrado na Figura 1, por exemplo, a LIT seria abaixada em uma coluna de perfuração, e assentada na sede 16. A LIT, em seguida, seria atuada para pressionar um número de almofadas de impressão de condução circunferencialmente espaçadas no perfil de travamento 32. Após as impressões serem tomadas, a LIT seria recuperada para a superfície, e montada em um suporte de armazenagem/teste, que em seguida seria manualmente ajustado para corresponder com a LIT. Após esta etapa, o suspensor de tubulação 18 seria montado no suporte de armazenagem/teste, e a porca de carga 22 seria manualmente girada até que a distância vertical entre o ressalto de carga 24 e os ferrolhos de travamento 26 seja a mesma que a distância vertical entre a sede e o perfil de travamento. Conforme pode ser aparente, este método para determinação do espaço da cabeça de poço e ajuste da porca de carga até que a distância vertical entre o ressalto de carga e os ferrolhos de travamento seja a mesma que o espaço da cabeça de poço, é um processo relativamente demorado.

[0034] De acordo com a presente invenção, um suspensor de tubulação e conjunto de pistão enrolado é provido, que capacita que o espaçamento vertical entre o ressalto de carga e os ferrolhos de travamento seja ajustado em tempo real à medida que o suspensor de tubulação é assentado e travado na cabeça de poço. Como um resultado, a necessidade de medir o espaço da cabeça de poço e ajustar a posição da porca de carga antes do suspensor de tubulação ser operado na cabeça de poço é eliminada, o que reduz grandemente o tempo requerido para instalar o suspensor de tubulação. Embora o conjunto de pistão enrolado aqui descrito seja particularmente útil para a proposta acima, ele pode ser usado em uma variedade de aplicações. Portanto, a presente invenção é também direcionada ao conjunto de pistão enrolado per se. Para fins de brevidade, contudo, o conjunto de pistão enrolado será descrito daqui por diante no contexto de um conjunto suspensor de tubulação para um sistema de cabeça de poço submarino de hidrocarboneto. Não obstante, os técnicos no assunto compreenderão prontamente a partir da seguinte descrição como o conjunto de pistão enrolado pode ser adaptado para uso em outras aplicações.

[0035] Uma concretização ilustrativa de um suspensor de tubulação e conjunto de pistão enrolado da presente invenção será agora descrita com referência às Figuras 2-4. Conforme mostrado na Figura 2, o suspensor de tubulação, que é indicado geralmente pelo número de referência 100, é mostrado instalado em uma cabeça de poço representativa 10. Similar ao exemplo descrito acima em conjunto com a Figura 1, a cabeça de poço 10 compreende um furo central 12 dentro do qual um número de suspensores de invólucro são assentados, incluindo um suspensor de invólucro mais superior 14 (somente a porção superior é mostrada). Nesse exemplo, o topo do suspensor de invólucro 14 é configurado como uma sede virada para cima 16 na qual o suspensor de tubulação 100 é assentado.

[0036] Referindo-se também às Figuras 3 e 4, o suspensor de tubulação 100 inclui um corpo que se estende axialmente 102 compreendendo uma superfície externa anular. Uma porca de carga 104 é rosqueadamente conectada ao corpo 102, e inclui um ressalto de carga virado para baixo 106 que engata a sede 16 quando o suspensor de tubulação 100 é assentado na cabeça de poço 10. Devido à conexão rosqueada entre a porca de carga 104 e o corpo 102, a rotação da porca de carga relativa ao corpo resultará em deslocamento axial da porca de carga relativo ao corpo.

[0037] O suspensor de tubulação 100 é fixado à cabeça de poço 10 por engatamento de interação das características de confinamento no suspensor de tubulação e a cabeça de poço. As características de confinamento podem compreender qualquer meio adequado para fixação do suspensor de tubulação à cabeça de poço. Por exemplo, a cabeça de poço pode compreender um perfil de travamento no furo central que é engatado por um anel de travamento conduzido no suspensor de tubulação, ou em um mandril de confinamento separado, ou dispositivo similar. Como outro exemplo, o suspensor de tubulação pode compreender um perfil de travamento na superfície externa que é engatado por um número de pinos de travamento ou dispositivos similares montados na cabeça de poço. No exemplo mostrado na Figura 2, a característica de confinamento do suspensor de tubulação compreende um número de ferrolhos de travamento 108 expansíveis que são suportados em um anel de confinamento 110 que é conectado ao corpo do suspensor de tubulação 102, e a característica de confinamento da cabeça de poço compreende um perfil de travamento 32 que é formado no furo central 12. Como com os ferrolhos de travamento 26 descritos acima, os ferrolhos de travamento 108 nesta concretização de exemplo compreendem um número de ferrolhos de travamento circunferenciais axialmente espaçados 108a que são configurados para serem recebidos nas ranhuras de travamento circunferencial axialmente espaçadas 32a do perfil de travamento 32. Neste exemplo, após o suspensor de tubulação 100 ser assentado na cabeça de poço 10, um mandril de travamento 112 é atuado para acionar os ferrolhos de travamento 108a nas ranhuras de travamento 32a para, desse modo, fixar o suspensor de tubulação à cabeça de poço.

[0038] Conforme discutido acima, de modo a assegurar que o suspensor de tubulação 100 seja corretamente travado à cabeça de poço 10, a distância vertical entre o ressalto de carga 106 e os ferrolhos de travamento 108 deve ser a mesma que a distância vertical entre a sede 16 e o perfil de travamento 32. Na técnica anterior, a distância vertical entre o ressalto de carga 106 e os ferrolhos de travamento 108 foi ajustada manualmente. De acordo com a presente invenção, a distância vertical entre o ressalto de carga 106 e os ferrolhos de travamento 108 pode ser ajustada remotamente usando um novo conjunto de pistão enrolado que será descrito agora.

[0039] Conforme mostrado nas Figuras 2-4, o conjunto de pistão enrolado, que é indicado geralmente pelo número de referência 114, inclui um cilindro alongado 116 que está posicionado circunferencialmente ao redor da superfície externa do corpo 102 axialmente adjacente à porca de carga 104, um pistão alongado 118 que é deslizantemente recebido no cilindro, e uma vedação em forma de anel 120 que está posicionada entre o pistão e o cilindro. O cilindro 116 compreende uma primeira extremidade de cilindro 122 que é conectada ao corpo 102, e uma segunda extremidade de cilindro aberta 124. O pistão 118 compreende uma primeira extremidade de pistão 126 que é orientada em direção à primeira extremidade de cilindro 122, e uma segunda extremidade de pistão 128 que é configurada para se estender através da segunda extremidade de cilindro, e engatar a porca de carga 104. Por exemplo, a segunda extremidade de pistão 128 pode ser conectada à porca de carga 104 por um conector adequado (não mostrado), ou simplesmente configurado para suportar contra a porca de carga durante atuação do conjunto de pistão 114.

[0040] A vedação 120, que pode ser montada em ou o cilindro 116, ou o pistão 118, define uma câmara de pistão 130 entre a primeira extremidade de cilindro 122 e a primeira extremidade de pistão 126. A câmara de pistão 130 é conectável a uma fonte de pressão de fluido (não mostrada), tal como fluido hidráulico, em uma maneira que será descrita abaixo. Na operação do conjunto de pistão 114, a câmara de pistão 130 é pressurizada para forçar o pistão 118 a se estender a partir do cilindro 116. No exemplo mostrado nos desenhos, em que o cilindro 116 está posicionado circunferencialmente ao redor do corpo 102, o pistão 118 se estenderá circunferencialmente relativo ao corpo, e gerará um torque na porca de carga 104 que fará com que a porca de carga gire relativa ao corpo. Devido à conexão rosqueada entre a porca de carga 104 e o corpo 102, esta rotação deslocará a porca de carga axialmente relativa ao corpo e, desse modo, aumentará a distância vertical entre o ressalto de carga 106 e os ferrolhos de travamento 108.

[0041] Na concretização ilustrativa do conjunto de pistão 114 que é mostrada nos desenhos, o cilindro 116 e o pistão 118, cada um compreendendo uma configuração helicoidal, que é enrolado ao redor do corpo 102. O pistão 118 deve ser produzido de um material que seja capaz de manter sua configuração helicoidal à medida que ele se estende do cilindro 116 e enrola ao redor do corpo 102. O número de enrolamentos que a hélice do pistão 118 é designada para ter dependerá do número de voltas a porca de carga 104 deve dar para alcançar a deslocamento axial máximo desejado da porca de carga. Na presente concretização, por exemplo, o pistão 118 compreende aproximadamente dois enrolamentos completos.

[0042] Em uma concretização do suspensor de tubulação 100, o cilindro 116 e o pistão 118 são circunferencialmente alinhados com a porca de carga 104. Conforme mostrado nas Figuras 2-4, por exemplo, o corpo 102 inclui uma primeira porção de superfície externa 132 tendo um primeiro diâmetro, e uma segunda porção de superfície externa axialmente adjacente 134 tendo um segundo diâmetro que é menor do que o primeiro diâmetro. Dessa maneira, a segunda porção de superfície externa 134 define uma área anular com recessos entre a primeira porção de superfície externa 132 e uma superfície terminal superior 138 da porca de carga 104 no interior da qual o conjunto de pistão 114 está posicionado. Nesta concretização, a segunda extremidade de pistão 128 pode ser configurada para engatar uma superfície de contato 138 que se estende geralmente axialmente a partir da superfície terminal superior 138 da porca de carga 104. Por exemplo, a segunda extremidade de pistão 128 pode ser conectada a ou configurada para suportar contra a superfície de contato 138.

[0043] Conforme mencionado acima, o conjunto de pistão 114 é operado por comunicação de pressão de fluido à câmara de pistão 130 através da primeira extremidade de cilindro 122. Na concretização ilustrativa do suspensor de tubulação 100 mostrada nas Figuras 3 e 4, a primeira extremidade de cilindro 122 é conectada a um conduto de fluido 140 (mostrado em tracejado) que se estende através do corpo 102, e é conectável a uma fonte de pressão de fluido (não mostrada). A primeira extremidade de cilindro 122 pode ser conectada ao conduto de fluido 140 por qualquer meio adequado, tal como um acoplamento de fluido 142. Neste exemplo, o acoplamento de fluido 142 é conectado a uma extremidade do conduto de fluido 140 que termina em uma superfície de montagem que se estende radialmente 144 que é definida por um recesso 146 formado na primeira porção de superfície externa 132 do corpo 102. De modo a atuar o conjunto de pistão 114 para girar a porca de carga 104, pressão de fluido é comunicada à câmara de pistão 130 para forçar o pistão 118 para fora do cilindro 116. À medida que o pistão 118 se estende circunferencialmente do cilindro 116 e enrola ao redor do corpo 102, a segunda extremidade de pistão 128 gerará um torque na porca de carga 104 que fará com que a porca de carga gire relativa ao corpo. Desde que a porca de carga 104 é rosqueadamente conectada ao corpo 102, esta rotação fará com que a porca de carga se desloque axialmente relativa ao corpo e, desse modo, aumente a distância vertical entre o ressalto de carga 106 e os ferrolhos de travamento 108.

[0044] A presente invenção é também direcionada a um método para instalação de um suspensor de tubulação em uma cabeça de poço, tal como a cabeça de poço 10 descrita acima. Com referência novamente à Figura 2, a cabeça de poço 10 compreende uma característica de confinamento do primeiro suspensor de tubulação, tal como um perfil de travamento 32, e um furo central 10 no qual um suspensor de invólucro 104 está posicionado. O suspensor de tubulação, que pode ser similar ao suspensor de tubulação 100 descrito acima, compreende uma característica de confinamento do segundo suspensor de tubulação, tal como um número de ferrolhos de travamento 108, que é configurado para engatar a característica de confinamento do primeiro suspensor de tubulação, um corpo anular 102, e uma porca de carga 104 que é rosqueadamente conectada ao corpo. A porca de carga 104 compreende um ressalto de carga virado para baixo 106 que é configurado para assentar em uma sede 16 que é formada no suspensor de invólucro 104.

[0045] O método para instalação do suspensor de tubulação 100 na cabeça de poço 10 compreende as etapas de abaixar o suspensor de tubulação na cabeça de poço, e, em seguida, ajustar a posição axial da porca de carga 104 até que uma distância axial entre o ressalto de carga 106 e a característica de confinamento do segundo suspensor de tubulação 108 seja a mesma que a distância axial entre a sede 16 e a característica de confinamento do primeiro suspensor de tubulação 32. O método também compreende a etapa de engatar a primeira e segunda características de confinamento do suspensor de tubulação 32, 108 para, desse modo, fixar o suspensor de tubulação à cabeça de poço. Esta etapa de engatamento da primeira e segunda características de confinamento do suspensor de tubulações 32, 108 pode ser realizada antes da etapa de ajuste da posição axial da porca de carga.

[0046] O método pode ainda compreender a etapa de, após o ressalto de carga 106 ser assentado na sede 16 e a primeira e segunda características de confinamento 32, 108 serem engatadas, aplicar uma tensão ao suspensor de tubulação 100 para obter uma pré-carga desejada entre a primeira e segunda características de confinamento, em seguida, ajustar a posição axial da porca de carga 104 até que o ressalto de carga mais uma vez engate a sede, e, em seguida, aliviar a tensão no suspensor de tubulação. Esta ação criará uma pré-carga entre a primeira e segunda características de confinamento 32, 108 que tenderá a rigidizar o suspensor de tubulação 100 dentro da cabeça de poço 10. De acordo com uma concretização da presente invenção, a etapa de ajuste da posição axial da porca de carga é realizada usando o conjunto de pistão 114 descrito acima.

[0047] Desse modo, o suspensor de tubulação 100 e conjunto de pistão enrolado 114 capacitam que o espaçamento vertical entre o ressalto de carga 106 e os ferrolhos de travamento 108 seja ajustado em tempo real à medida que o suspensor de tubulação é assentado e travado na cabeça de poço 10. Como um resultado, a necessidade de medir o espaço da cabeça de poço e ajustar a posição da porca de carga 104 antes do suspensor de tubulação ser operado na cabeça de poço é eliminado, o que reduz grandemente o tempo requerido para instalar o suspensor de tubulação.

[0048] Na concretização ilustrativa do suspensor de tubulação e conjunto de pistão enrolado mostrada nos desenhos, o cilindro 116 do conjunto de pistão enrolado 114 está posicionado axialmente adjacente à porca de carga 104. Contudo, deve ser compreendido que o suspensor de tubulação e conjunto de pistão enrolado podem ser designados tal que o cilindro 116 esteja posicionado de outro modo relativo à porca de carga 104. Por exemplo, o cilindro 116 pode estar posicionado coaxialmente ao redor da porca de carga 104. Em outras aplicações em que uma porca de carga ajustável pode compreender roscas externas que engatam as roscas internas de um membro circundante, o cilindro 116 pode estar posicionado coaxialmente no interior da porca de carga. Em cada um desses exemplos, o cilindro 116 é considerado estar localizado adjacente à porca de carga.

[0049] Também, embora o conjunto de pistão enrolado 114 tenha sido descrito aqui no contexto de um suspensor de tubulação que é assentado em um suspensor de invólucro suportado em uma cabeça de poço, deve ser compreendido que o conjunto de pistão enrolado pode ser usado em outras aplicações, ou dentro ou fora do campo de sistemas de produção de hidrocarboneto submarinos. No campo de sistemas de produção de hidrocarboneto submarinos, por exemplo, o conjunto de pistão enrolado 114 pode ser usado para obter espaçamento correto entre qualquer suspensor tubular e qualquer componente dentro do qual o suspensor tubular é assentado, tal como, por exemplo, um carretel de tubos ou cabeça de tubos.

[0050] Mais geralmente, a presente invenção proporciona um conjunto de pistão enrolado para uso na fixação de um membro interno a um membro externo que circunda pelo menos uma porção do membro interno. Em uma concretização, o membro externo compreende primeira e segunda características externas axialmente espaçadas, e o membro interno compreende primeira e segunda características internas axialmente espaçadas que são configuradas para engatar as características externas para fixar o membro interno ao membro externo. A primeira característica interna é formada em um componente que é rosqueadamente conectado ao membro interno, e o conjunto de pistão enrolado é operável para girar o componente para, desse modo, mover a primeira característica interna axialmente relativa ao membro interno até que a primeira e segunda características internas engatem a primeira e segunda característica externas, respectivamente, para fixar o membro interno ao membro externo. Alternativamente, a primeira característica externa pode ser formada em um componente que é rosqueadamente conectado ao membro externo, e o conjunto de pistão enrolado pode ser operável para girar o componente para, desse modo, mover a primeira característica externa axialmente relativa ao membro externo até que a primeira e segunda características internas engatem a primeira e segunda características externas, respectivamente, para fixar o membro interno ao membro externo.

[0051] Referindo-se às Figuras 5A e 5B, por exemplo, o conjunto de pistão enrolado 114 é mostrado em conjunto com um membro interno 148 que está posicionado adjacente a um membro externo 150. Nessa concretização ilustrativa, o membro externo 150 circunda pelo menos uma porção do membro interno 148. Em adição, embora os membros interno e externo 148, 150 possam compreender qualquer configuração prática, nas Figuras 5A e 5B cada um é mostrado para compreender uma configuração tubular tendo uma linha de centro CL. Nesta concretização, o conjunto de pistão enrolado 114 é montado ao membro interno 148 adjacente à uma porca de carga 152 que é rosqueadamente conectada a uma superfície externa do membro interno tal que a rotação da porca de carga relativa ao membro interno resultará em translação axial da porca de carga relativa ao membro interno. Embora não especificamente ilustrado nas Figuras 5A e 5B, similar à concretização mostrada nas Figuras 2-4, o conjunto de pistão enrolado 114 inclui um cilindro 116 que é conectado ao membro interno 148, um pistão 118 que engata a porca de carga 152, e uma câmara de pistão 130 que é formada entre a primeira extremidade 122 do cilindro, e a primeira extremidade 126 do pistão e é conectada a uma fonte de fluido pressurizado para atuação seletiva do conjunto de pistão.

[0052] De acordo com a presente concretização, o membro externo 152 compreende primeira e segunda características externas axialmente espaçadas, e o membro interno 148 compreende primeira e segunda características internas axialmente espaçadas que são configuradas para engatar as características externas de modo a fixar o membro interno ao membro externo. Por exemplo, a primeira característica externa pode compreender uma sede 154 que é formada em uma superfície interna do membro externo 150, e a segunda característica externa pode compreender uma ranhura circunferencial 156 que é formada na superfície interna do membro externo axialmente acima da sede. Também, a primeira característica interna pode compreender um ressalto 158 que é formado em uma extremidade axialmente inferior da porca de carga 152, e a segunda característica interna pode compreender um anel de travamento 160 que é suportado em uma borda circular 162 que é formada em uma superfície externa do membro interno 148 axialmente acima da porca de carga.

[0053] De acordo com um método exemplar para fixação do membro interno 148 ao membro externo 150, o membro interno é inserido no membro externo até que o anel de travamento 160 seja posicionado adjacente à ranhura 156. O anel de travamento 160 é, em seguida, forçado radialmente externamente na ranhura 156 por meio de, por exemplo, um mandril de travamento 164. O conjunto de pistão enrolado 114 pode, em seguida, ser ativado para girar a porca de carga 152 relativa ao membro interno 148 para, desse modo, mover a porca de carga axialmente para baixo até que o ressalto 158 engate a sede 154.

[0054] De acordo com um método alternativo para fixação do membro interno 148 ao membro externo 150, uma vez que o membro interno é inserido no membro externo e o anel de travamento 160 esteja posicionado na ranhura 156, uma força é aplicada ao membro interno em uma direção oposta à direção de inserção. Conforme mostrado na Figura 5B, esta ação fará com que a borda 162 no membro interno 148 force o anel de travamento 160 contra um ressalto superior 166 definido pela ranhura 156 para, desse modo, pré-carregar o anel de travamento contra a ranhura. Enquanto que mantendo a força no membro interno 148, o conjunto de pistão enrolado 114 pode, em seguida, ser ativado para mover a porca de carga 152 axialmente para baixo até que o ressalto 158 engate a sede 154.

[0055] A concretização mostrada nas Figuras 5A e 5B é particularmente útil onde ambas a primeira e segunda características externas são formadas no membro externo 150. Por exemplo, no componente de cabeça de tubulação de um sistema de produção de hidrocarboneto submarino, ambos a sede na qual o suspensor de tubulação é assentado e o perfil de travamento para o mecanismo de confinamento do suspensor de tubulação são usinados no furo axial da cabeça de tubulação. Desse modo, durante o processo de produção, tolerâncias rigorosas devem ser mantidas de modo a assegurar que a distância axial entre a sede e o perfil de travamento encontre as especificações requeridas. Com as concretizações mostradas nas Figuras 5A e 5B, contudo, as tolerâncias de produção podem ser aliviadas, porque qualquer variação na distância axial entre a sede e o perfil de travamento pode ser corrigida pelo ajuste da posição da porca de carga 152 com o conjunto de pistão enrolado 114.

[0056] Em uma concretização alternativa da presente invenção que é mostrada na Figura 6, a porca de carga 152 é rosqueadamente conectada a uma superfície interna do membro externo 150, e o conjunto de pistão enrolado 114 é montado ao membro externo adjacente à porca de carga. Nesta concretização, a primeira característica externa compreende uma sede 168 que é formada em uma extremidade axialmente superior da porca de carga 152, e a segunda característica externa compreende uma ranhura 156 que é formada na superfície interna do membro externo 150 axialmente acima da sede. Também, a primeira característica interna compreende um ressalto circunferencial 170 que é formado na superfície externa do membro interno 148, e a segunda característica interna compreende um anel de travamento 160 que é suportado na superfície externa do membro interno axialmente acima do ressalto. Embora não especificamente mostrado, o conjunto de pistão enrolado 114 inclui um cilindro 116 que é conectado ao membro externo 150, um pistão 118 que engata a porca de carga 152, e uma câmara de pistão 130 que é formada entre a primeira extremidade 122 do cilindro, e a primeira extremidade 126 do pistão e é conectada a uma fonte de fluido pressurizado para atuação seletiva do conjunto de pistão.

[0057] De modo a fixar o membro interno 148 ao membro externo 150 na concretização mostrada na Figura 6, o membro interno é inserido no membro externo até que o anel de travamento 160 esteja posicionado adjacente à ranhura 156. O anel de travamento 160 é, em seguida, forçado radialmente externamente na ranhura 156 por, por exemplo, um mandril de travamento 164. O conjunto de pistão enrolado 114 pode, em seguida, ser ativado para girar a porca de carga 152 relativa ao membro externo 150 para, desse modo, mover a porca de carga axialmente para cima até que a sede 168 engate o ressalto 170. Alternativamente, uma vez que o membro interno 148 é inserido no membro externo 150 e o anel de travamento 160 está posicionado na ranhura 156, uma força pode ser aplicada ao membro interno em uma direção oposta à direção de inserção de modo a pré-carregar o anel de travamento contra a ranhura. Enquanto que mantendo a força no membro interno 148, o conjunto de pistão enrolado 114 pode, em seguida, ser ativado para mover a porca de carga 152 axialmente para cima até que a sede 168 engate o ressalto 170.

[0058] Deve ser reconhecido que, enquanto que a presente invenção tenha sido apresentada com referência a certas concretizações, aqueles técnicos no assunto podem desenvolver uma ampla variação de detalhes estruturais e operacionais sem fugir dos princípios da invenção. Por exemplo, os vários elementos mostrados nas diferentes concretizações podem ser combinados em uma maneira não ilustrada acima. Portanto, as seguintes reivindicações são para serem construídas para cobrir todos os equivalentes que caem dentro do escopo verdadeiro e espírito da invenção.

Claims

1. Conjunto suspensor de tubulação (100) incluindo: um corpo (102) que compreende uma superfície externa anular (132, 134); uma característica de confinamento (108) que está localizada no corpo (102); uma porca de carga (104) que é rosqueadamente conectada ao corpo (102), a porca de carga (104) compreendendo um ressalto de carga virado para baixo (106); caracterizado pelo fato de que o conjunto suspensor de tubulação (100) inclui ainda: um conjunto de pistão (114) que inclui: um cilindro alongado (116) que está posicionado circunferencialmente ao redor da superfície externa (134) do corpo (102) axialmente adjacente à porca de carga (104), o cilindro (116) compreendendo uma primeira extremidade de cilindro (122) que é conectada ao corpo (102), e uma segunda extremidade de cilindro (124) aberta; um pistão alongado (118) que é deslizantemente recebido no cilindro (116), o pistão (118) compreendendo uma primeira extremidade de pistão (126) que é orientada em direção à primeira extremidade de cilindro (122), e uma segunda extremidade de pistão (128) que é configurada para se estender através da segunda extremidade de cilindro (124), e engatar a porca de carga (104) tal que a extensão do pistão faz com que a porca de carga (104) gire relativa ao corpo (102); e uma vedação (120) que está posicionada entre o pistão (118) e o cilindro (116) para, desse modo, definir uma câmara de pistão (130) entre a primeira extremidade de cilindro (122) e a primeira extremidade de pistão (126), a câmara de pistão (130) sendo conectável a uma fonte de pressão de fluido; em que na operação do conjunto de pistão (114), o pistão (118) gira a porca de carga (104) para, desse modo, mover a porca de carga (104) axialmente relativa ao corpo (102); pelo que uma distância axial entre o ressalto de carga (106) e a característica de confinamento (108) é ajustável.

2. Conjunto suspensor de tubulação (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o pistão (118) e o cilindro (116) cada compreende uma configuração helicoidal.

3. Conjunto suspensor de tubulação (100), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o pistão (118) compreende pelo menos dois enrolamentos.

4. Conjunto suspensor de tubulação (100), de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o corpo (102) inclui uma primeira porção de superfície externa (132) compreendendo um primeiro diâmetro e uma segunda porção de superfície externa (134) axialmente adjacente compreendendo um segundo diâmetro que é menor do que o primeiro diâmetro, e em que o conjunto de pistão (114) está posicionado ao redor da segunda porção de superfície externa (134).

5. Conjunto suspensor de tubulação (100), de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o conjunto de pistão (114) está posicionado entre a primeira porção de superfície externa (132) e a porca de carga (104).

6. Conjunto suspensor de tubulação (100), de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a porca de carga (104) compreende uma superfície terminal (136) localizada oposta ao ressalto de carga (106), e uma superfície de contato (138) que se estende geralmente axialmente a partir da superfície terminal (136), e no qual a segunda extremidade de pistão (128) é configurada para engatar a superfície de contato (138).

7. Conjunto suspensor de tubulação (100), de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a primeira porção de superfície externa (132) compreende um recesso (146) que define uma superfície de montagem (144) que se estende radialmente a qual a primeira extremidade de cilindro (122) é conectada.

8. Conjunto suspensor de tubulação (100), de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o corpo (102) inclui um conduto de fluido (140) que é conectável à fonte de pressão de fluido, e compreende uma primeira extremidade de conduto que termina na superfície de montagem (144), e em que a primeira extremidade de cilindro (122) é conectada à primeira extremidade de conduto, via um acoplamento de fluido (142).

9. Conjunto suspensor de tubulação (100), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o conjunto suspensor de tubulação (100) é configurado para ser instalado em uma cabeça de poço (10) que compreende um furo central (12) em que um suspensor de invólucro (14) está posicionado, o ressalto de carga (106) sendo configurado para assentar em uma sede (16) que é formada no suspensor de invólucro (14) para, desse modo, suportar o conjunto suspensor de tubulação (100) na cabeça de poço (10).

10. Conjunto suspensor de tubulação (100), de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o furo central (12) compreende um perfil de travamento (32), e a característica de confinamento (108) compreende um número de ferrolhos de travamento que são suportados no corpo (102), e são expansíveis no perfil de travamento (32) para, desse modo, fixar o conjunto suspensor de tubulação (100) à cabeça de poço (10).

11. Conjunto suspensor de tubulação (100), de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que em operação do conjunto de pistão (114), o pistão (118) gira a porca de carga (104) até que uma distância entre o ressalto de carga (106) e os ferrolhos de travamento (108) seja a mesma que uma distância entre a sede (16) e o perfil de travamento (32).

12. Método para instalação de um suspensor de tubulação (100) em uma cabeça de poço (10), em que a cabeça de poço (10) compreende uma característica de confinamento do primeiro suspensor de tubulação (32) e um furo central (12) em que um suspensor de invólucro (14) está posicionado, e o suspensor de tubulação (100) compreendendo uma característica de confinamento do segundo suspensor de tubulação (108) que é configurada para engatar a característica de confinamento do primeiro suspensor de tubulação (32), um corpo anular (102), e uma porca de carga (104) que é rosqueadamente conectada ao corpo (102), a porca de carga (104) compreendendo um ressalto de carga (106) virado para baixo que é configurado para assentar em uma sede (16) que é formada no suspensor de invólucro (14), o método compreendendo: abaixar o suspensor de tubulação (100) na cabeça de poço (10); e, em seguida, ajustar a posição axial da porca de carga (104) até que uma distância axial entre o ressalto de carga (106) e a característica de confinamento do segundo suspensor de tubulação (108) seja a mesma que uma segunda distância axial entre a sede (16) e a característica de confinamento do primeiro suspensor de tubulação (32), caracterizado pelo fato de que a etapa de ajustar a posição axial da porca de carga (104) compreende: operar um conjunto de pistão (114) que está posicionado circunferencialmente ao redor do corpo (102), o conjunto de pistão (114) compreendendo um cilindro alongado (116) que é conectado ao corpo (102) e um pistão alongado (118) que é deslizantemente recebido no cilindro (116), e é configurado para se estender do cilindro (116) e engatar a porca de carga (104) tal que a extensão do pistão (118) faça com que a porca de carga (104) gire relativa ao corpo (102).

13. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que compreende ainda engatar a primeira e segunda características de confinamento do suspensor de tubulação (32, 108) para, desse modo, fixar o suspensor de tubulação (100) à cabeça de poço (10).

14. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a etapa de engatamento da característica de confinamento do primeiro suspensor de tubulação (32) com a característica de confinamento (108) do segundo suspensor de tubulação é realizado antes da etapa de ajuste da posição axial da porca de carga (104).

15. Conjunto de pistão (114), caracterizado pelo fato de que inclui: um cilindro helicoidal (116) que compreende primeira e segunda extremidades de cilindro (122, 124); um pistão helicoidal (118) que é deslizantemente recebido pelo cilindro (116), o pistão (118) compreendendo uma primeira extremidade de pistão (126) que é orientada em direção à primeira extremidade de cilindro (122), e uma segunda extremidade de pistão (128) que é configurada para se estender através da segunda extremidade de cilindro (124); e uma vedação (120) que está posicionada entre o pistão (118) e o cilindro (116) para, desse modo, definir uma câmara de pistão (130) entre a primeira extremidade de cilindro (122) e a primeira extremidade de pistão (126); em que na operação do conjunto de pistão (114), a pressurização da câmara de pistão (130) força o pistão (118) a se estender a partir do cilindro (116).

16. Conjunto de pistão (114) para uso na fixação de um membro interno (148) a um membro externo (150) que circunda pelo menos uma porção do membro interno (148), em que o membro interno (148) compreende primeira e segunda características internas axialmente espaçadas (158, 160), e o membro externo (150) compreendendo primeira e segunda características externas axialmente espaçadas (154, 156) que são configuradas para engatar a primeira e segunda características internas (158, 160), respectivamente, para fixar o membro interno (148) ao membro externo (150), uma da primeira característica interna e da primeira característica externa sendo formadas em uma porca de carga (152) que é rosqueadamente conectada a um do membro interno (148) e o membro externo (150) tal que a rotação da porca de carga (152) relativa ao referido um do membro interno (148) e do membro externo (150) move a porca de carga (152) axialmente relativa ao referido um do membro interno (148) e do membro externo (150), caracterizado pelo fato de que o conjunto de pistão (114) compreende: um cilindro helicoidal (116) que está posicionado ao redor do referido um do membro interno (148) e do membro externo (150) ao qual a porca de carga (152) é conectada, o cilindro (116) compreendendo primeira e segunda extremidades de cilindro (122, 124), a primeira extremidade de cilindro (122) estando conectada ao referido um do membro interno (148) e do membro externo (150) ao qual a porca de carga (152) é conectada; e um pistão helicoidal (118) que é deslizantemente recebido no cilindro (116), o pistão (118) compreendendo uma primeira extremidade de pistão (126) que é orientada em direção à primeira extremidade de cilindro (122) e uma segunda extremidade de pistão (128) que é configurada para se estender através da segunda extremidade de cilindro (124), e engatar a porca de carga (152); em que com a segunda característica interna (160) engatada com a segunda característica externa (156), o conjunto de pistão (114) é operável para girar a porca de carga (152) para, desse modo, mover a primeira característica interna (158) em engatamento com a primeira característica externa (154) para, desse modo, fixar o membro interno (148) ao membro externo (150).

17. Conjunto de pistão (114), de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: uma câmara de pistão (130) que é formada entre a primeira extremidade de cilindro (122) e a primeira extremidade de pistão (126); em que a câmara de pistão (130) é seletivamente conectada a uma fonte de pressão de fluido para, desse modo, operar o conjunto de pistão (114).

18. Método para fixação de um membro interno (148) a um membro externo (150) que circunda pelo menos uma porção do membro interno (148), em que o membro interno (148) compreende primeira e segunda características internas axialmente espaçadas (158, 160), e o membro externo (150) compreendendo primeira e segunda características externas axialmente espaçadas (154, 156) que são configuradas para engatar a primeira e segunda características internas (158, 160), respectivamente, para fixar o membro interno (148) ao membro externo (150), uma da primeira característica interna (158) e da primeira característica externa (154) sendo formada em uma porca de carga (152) que é rosqueadamente conectada a um do membro interno (148) e do membro externo (150), tal que a rotação da porca de carga (152) relativa ao referido um do membro interno (148) e do membro externo (150) move a porca de carga (152) axialmente relativa ao referido um do membro interno (148) e do membro externo (150), o método compreendendo: proporcionar um conjunto de pistão (114), caracterizado pelo fato de que o conjunto de pistão (114) compreende: um cilindro helicoidal (116) que está posicionado ao redor do um do membro interno (148) e do membro externo (150) ao qual a porca de carga (152) é conectada, o cilindro (116) compreendendo primeira e segunda extremidades de cilindro (122, 124), a primeira extremidade de cilindro (122) sendo conectada ao referido um do membro interno (148) e do membro externo (150) ao qual a porca de carga (152) é conectada; e um pistão helicoidal (118) que é deslizantemente recebido no cilindro (116), o pistão (118) compreendendo uma primeira extremidade de pistão (126) que é orientada em direção à primeira extremidade de cilindro (122), e uma segunda extremidade de pistão (128) que é configurada para se estender através da segunda extremidade de cilindro (124), e engatar a porca de carga (152); inserir o membro interno (148) no membro externo (150) até que a segunda característica interna (160) engate a segunda característica externa (156); e operar o conjunto de pistão (114) para girar a porca de carga (152) para, desse modo, mover a primeira característica interna (158) em engatamento com a primeira característica externa (154) para, desse modo, fixar o membro interno (148) ao membro externo (150).

19. Método, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que compreende ainda: antes da etapa de operação do conjunto de pistão (114) para girar a porca de carga (152) para, desse modo, mover a primeira característica interna (158) em engatamento com a primeira característica externa (154), aplicando uma força de pré-carga no membro interno (148) em uma direção oposta a uma direção em que o membro interno (148) é inserido no membro externo (150).