BR112020008234B1 - CONNECTOR ASSEMBLY FOR USE ON A DOWNHOLE TOOL COLUMN - Google Patents
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Abstract
Trata-se de um conjunto de conector que fixa ferramentas de fundo de poço uma à outra para formar uma coluna de ferramentas. O conjunto de conector inclui subs macho e fêmea, cada um com extremidades de travamento que se travam seletivamente uma à outra. As extremidades dos subs distais de suas extremidades de travamento são configuradas para fixação às ferramentas de fundo de poço. Um conjunto de plugue está em um dos subs e um conjunto de soquete está disposto no outro sub; os conjuntos de plugue e de soquete se encaixam um no outro quando os subs se fixam. O encaixe dos conjuntos de plugue e de soquete forma uma trajetória de comunicação de sinal através do conjunto de conector de modo que ferramentas adjacentes estejam em comunicação de sinal. Os conjuntos de plugue e de soquete e subs macho e fêmea são anulares e circunscrevem um orifício que se estende axialmente através do conjunto do conector. As ferramentas de fundo de poço que se fixam a extremidades opostas do conjunto de conector estão em comunicação através do orifício no conjunto de conector.This is a connector assembly that attaches downhole tools to one another to form a tool string. The connector assembly includes male and female subs, each with locking ends that selectively lock together. The ends of the subs distal to their locking ends are configured for attachment to downhole tools. A plug assembly is on one of the subs and a socket assembly is arranged on the other sub; the plug and socket assemblies fit together when the subs attach. The mating of the plug and socket assemblies forms a signal communication path through the connector assembly so that adjacent tools are in signal communication. The plug and socket assemblies and male and female subs are annular and circumscribe a hole that extends axially through the connector assembly. Downhole tools that attach to opposite ends of the connector assembly are in communication through the hole in the connector assembly.
Description
[0001] A presente revelação se refere a um conector elétrico molhado para uso em ferramentas de fundo de poço. Mais especificamente, a presente revelação se refere a um conector elétrico anular molhado que circunscreve uma trajetória para fluxo de fluido seletivo e através do qual vários caminhos para comunicação de sinal são estabelecidos.[0001] The present disclosure relates to a wet electrical connector for use in downhole tools. More specifically, the present disclosure relates to a wetted annular electrical connector that circumscribes a path for selective fluid flow and through which multiple paths for signal communication are established.
[0002] Operações que são tipicamente executadas em um furo do poço subterrâneo incluem conclusão, manutenção, remediação, testes, exploração e produção. Diversas ferramentas diferentes são utilizadas para conduzir estas tarefas, como canhões, ferramentas para injetar fluidos no fundo de poço, ferramentas de pescaria, ferramentas de imageamento e bombas submersíveis. Frequentemente, as ferramentas são mecanicamente conectadas a outras ferramentas e implantadas no furo do poço como parte de uma coluna de fundo de poço. As outras ferramentas são, às vezes, do mesmo tipo, como quando diversos canhões são conectados para formar uma coluna de perfuração. Em outras situações, tipos diferentes de ferramentas que executam funções diferentes são conectadas uma à outra na coluna, como uma ferramenta de imageamento (por exemplo acústica, eletromagnética ou nuclear) acoplada a uma ferramenta de teste.[0002] Operations that are typically performed in an underground wellbore include completion, maintenance, remediation, testing, exploration and production. Several different tools are used to carry out these tasks, such as cannons, tools for injecting fluids into the bottom of the well, fishing tools, imaging tools and submersible pumps. Often, tools are mechanically connected to other tools and deployed in the wellbore as part of a downhole string. The other tools are sometimes of the same type, as when several guns are connected to form a drill string. In other situations, different types of tools that perform different functions are connected to each other in the column, such as an imaging tool (e.g. acoustic, electromagnetic, or nuclear) coupled to a test tool.
[0003] Limitações de espaço na cabeça de poço ditam frequentemente que as colunas de fundo de poço sejam formadas se assentando sucessivamente ferramentas individuais uma sobre a outra, o que é frequentemente alcançado com o auxílio de um lubrificador montado em um conjunto de cabeça de poço. Frequentemente as ferramentas na coluna estão em comunicação elétrica uma com a outra por meio de conexões elétricas que estão entre ferramentas adjacentes. As conexões elétricas são, às vezes, seções eletricamente condutivas em ferramentas adjacentes configuradas para entrar em contato uma com a outra quando ferramentas se conectam e formam um circuito fechado quando a coluna é montada. Conexões molhadas são ocasionalmente empregadas também para a comunicação elétrica, e que geralmente incluem terminais em ferramentas adjacentes que são automaticamente conectadas assim que as ferramentas são agrupadas.[0003] Wellhead space limitations often dictate that downhole strings be formed by successively seating individual tools one on top of the other, which is often achieved with the aid of a lubricator mounted on a wellhead assembly. . Often the tools in the column are in electrical communication with each other through electrical connections that are between adjacent tools. Electrical connections are sometimes electrically conductive sections on adjacent tools configured to contact each other when tools connect and form a closed circuit when the column is assembled. Wet connections are occasionally employed for electrical communication as well, and they generally include terminals on adjacent tools that are automatically connected as soon as the tools are grouped together.
[0004] É revelado na presente invenção um exemplo de um conjunto de conector para uso em uma coluna de ferramentas de fundo de poço e que inclui um eixo geométrico, um sub macho anular que tem uma extremidade a montante perfilada para fixação a uma primeira ferramenta de fundo de poço, uma extremidade a jusante e uma protuberância em uma superfície externa, um sub fêmea anular que tem uma extremidade a montante adaptada para inserção da extremidade a jusante do sub macho, uma extremidade a jusante perfilada para fixação a uma segunda ferramenta de fundo de poço e uma parede lateral que tem uma abertura que recebe a protuberância quando o sub macho é inserido na extremidade a montante. É incluído também um conjunto de soquete no sub macho que inclui receptáculos dispostos ao longo de uma trajetória que circunscreve o eixo geométrico e fios condutores de sinal que são conectados a cada um dos receptáculos. Um conjunto de plugue está no sub fêmea que inclui elementos condutores que se engatam, cada um, a um dos receptáculos quando o primeiro e o segundo subs são travados um com o outro, abas isolantes dispostas entre os elementos adjacentes dentre os elementos condutores que ocupam espaços entre receptáculos adjacentes quando os elementos condutores se engatam aos receptáculos e definem as barreiras eletricamente isolantes nos espaços, e fios condutores de sinal são conectados a cada um dos elementos condutores, e que estão em respectiva comunicação com os fios condutores de sinal conectados aos receptáculos. Em um exemplo, os conjuntos de soquete e de plugue formam uma conexão elétrica molhada quando os elementos condutores se engatam aos receptáculos. Em um exemplo, os fios condutores de sinal são conectados aos receptáculos e estão em comunicação de sinal com a primeira ferramenta de fundo de poço, e sendo que os fios condutores de sinal conectados aos elementos condutores estão em comunicação de sinal com a segunda ferramenta de fundo de poço, e sendo que a primeira e a segunda ferramentas de fundo de poço estão em comunicação de sinal por meio da conexão elétrica molhada. Opcionalmente, os fios condutores de sinal sobre o conjunto de soquete são combinados em um barramento elétrico de conjunto de soquete, e sendo que os fios condutores de sinal sobre o conjunto de plugue são combinados em um barramento elétrico de conjunto de plugue. Em uma alternativa, os receptáculos têm superfícies radiais internas e externas que são curvas ao longo de uma trajetória que circunscreve o eixo geométrico. Existem exemplos em que os receptáculos têm, cada um, um canal que se estende entre superfícies laterais dos receptáculos e ao longo de uma trajetória que circunscreve o eixo geométrico, e sendo que pinos nas extremidades dos elementos condutores se inserem axialmente nos receptáculos. Em uma modalidade, os elementos condutores têm extremidades que ancoram em um anel isolante que circunscreve o eixo geométrico, e sendo que os elementos condutores se projetam axialmente na direção oposta ao anel isolante. Em um exemplo, o conjunto de soquete inclui uma bota anular que tem paredes laterais internas e externas que se estendem longitudinalmente ao longo do eixo geométrico e que são dispostas radialmente na direção oposta uma em relação à outra para formar um espaço anular, e sendo que os receptáculos estão no espaço anular. As extremidades dos receptáculos opostas ao seu engate aos elementos condutores são opcionalmente definidas em um anel de montagem no espaço anular. Os fios condutores de sinal no conjunto de plugue podem ser eletricamente isolados um do outro, e os fios condutores de sinal no conjunto de soquete podem ser eletricamente isolados um do outro.[0004] Disclosed in the present invention is an example of a connector assembly for use in a downhole tool string and which includes a geometric shaft, an annular male sub having a profiled upstream end for attachment to a first tool downhole, a downstream end and a protuberance on an outer surface, an annular female sub having an upstream end adapted for insertion of the downstream end of the male sub, a profiled downstream end for attachment to a second drilling tool well bottom and a side wall that has an opening that receives the bulge when the sub core is inserted into the upstream end. Also included is a socket assembly on the male sub that includes receptacles arranged along a path circumscribing the geometric axis and signal conductor wires that are connected to each of the receptacles. A plug assembly is on the female sub that includes conductive elements that each engage one of the receptacles when the first and second subs are locked together, insulating tabs disposed between the adjacent elements of the conductive elements that occupy spaces between adjacent receptacles when the conductive elements engage the receptacles and define electrically insulating barriers in the spaces, and signal conductor wires are connected to each of the conductor elements, and which are in respective communication with the signal conductor wires connected to the receptacles . In one example, the socket and plug assemblies form a wet electrical connection when the conductive elements engage the receptacles. In one example, the signal wires are connected to the receptacles and are in signal communication with the first downhole tool, and the signal wires connected to the conductor elements are in signal communication with the second downhole tool. downhole, and the first and second downhole tools are in signal communication via the wet electrical connection. Optionally, the signal wires over the socket assembly are combined into a socket assembly busbar, and the signal wires over the plug assembly are combined into a plug assembly busbar. In an alternative, the receptacles have internal and external radial surfaces that are curved along a path circumscribing the geometric axis. There are examples in which the receptacles each have a channel extending between side surfaces of the receptacles and along a path circumscribing the geometric axis, and pins at the ends of the conductive elements insert axially into the receptacles. In one embodiment, the conductive elements have ends that anchor in an insulating ring that circumscribes the geometric axis, and the conductive elements project axially in the opposite direction to the insulating ring. In one example, the socket assembly includes an annular boot that has inner and outer side walls that extend longitudinally along the geometric axis and that are arranged radially in the opposite direction relative to each other to form an annular space, and wherein the receptacles are in the annular space. The ends of the receptacles opposite their engagement with the conductive elements are optionally set in a mounting ring in the annular space. The signal lead wires in the plug assembly may be electrically isolated from each other, and the signal lead wires in the socket assembly may be electrically isolated from each other.
[0005] É revelado na presente invenção também um conjunto de conector para uso em uma coluna de ferramentas de fundo de poço e que inclui um eixo geométrico, um primeiro e segundo subs que se travam seletivamente um com o outro em extremidades adjacentes e cada um tem extremidades distais que são perfiladas para fixação respectiva à primeira e à segunda ferramentas de fundo de poço. Um conjunto de soquete é incluído no primeiro sub que é constituído de receptáculos dispostos ao longo de uma trajetória que circunscreve o eixo geométrico e fios condutores de sinal que são conectados a cada um dos receptáculos. É adicionalmente incluído um conjunto de plugue no segundo sub tendo elementos condutores que se engatam, cada um, a um dos receptáculos quando o primeiro e o segundo subs são travados um com o outro, abas isolantes dispostas entre os elementos adjacentes dentre os elementos condutores que ocupam espaços entre receptáculos adjacentes quando os elementos condutores se engatam aos receptáculos e definem as barreiras eletricamente isolantes nos espaços, e fios condutores de sinal são conectados a cada um dos elementos condutores, e que estão em respectiva comunicação com os fios condutores de sinal conectados aos receptáculos. Os canais podem ser opcionalmente formados em extremidades dos receptáculos voltadas para os elementos condutores e que estão substancialmente no mesmo local radial que extremidades dos elementos condutores voltadas para os receptáculos, de modo que quando os conjuntos de soquete e de plugue forem impelidos um contra o outro, as extremidades dos elementos condutores se insiram nos canais. Em um exemplo, o conjunto de soquete inclui uma bota com um espaço anular em que os receptáculos são dispostos, e sendo que os elementos condutores e as abas isolantes se inserem no espaço anular quando os elementos condutores se engatam aos receptáculos. Opcionalmente, um orifício axial é incluído que é circunscrito pelos conjuntos de soquete e de plugue, e sendo que a primeira e a segunda ferramentas de fundo de poço estão em comunicação uma com a outra através do orifício axial.[0005] Also disclosed in the present invention is a connector assembly for use in a downhole tool string and which includes a geometric axis, a first and second subs that selectively lock with each other at adjacent ends, and each has distal ends that are profiled for respective attachment to the first and second downhole tools. A socket assembly is included in the first sub that is comprised of receptacles arranged along a path circumscribing the geometric axis and signal conductor wires that are connected to each of the receptacles. Additionally included is a plug assembly on the second sub having conductive elements that each engage one of the receptacles when the first and second subs are locked together, insulating tabs disposed between the adjacent elements and among the conductive elements that occupy spaces between adjacent receptacles when the conductive elements engage the receptacles and define electrically insulating barriers in the spaces, and signal conductor wires are connected to each of the conductor elements, and which are in respective communication with the signal conductor wires connected to the receptacles. The channels may optionally be formed at ends of the receptacles facing the conductive elements and which are in substantially the same radial location as ends of the conductive elements facing the receptacles, so that when the socket and plug assemblies are urged against each other , the ends of the conductive elements are inserted into the channels. In one example, the socket assembly includes a boot having an annular space in which the receptacles are disposed, and the conductive elements and insulating tabs inserting into the annular space when the conductive elements engage the receptacles. Optionally, an axial hole is included which is circumscribed by the socket and plug assemblies, and the first and second downhole tools are in communication with each other through the axial hole.
[0006] Um exemplo de uma coluna de fundo de poço é revelado na presente invenção e que inclui uma primeira ferramenta de fundo de poço, uma segunda ferramenta de fundo de poço e um conjunto de conector. O conjunto de conector inclui primeiro e segundo subs travados um com o outro em extremidades adjacentes e fixados à primeira e à segunda ferramentas de fundo de poço nas respectivas extremidades distais, receptáculos no primeiro sub que são dispostos ao longo de uma trajetória que circunscreve o eixo geométrico, elementos condutores no segundo sub que se engatam, cada um, a um dos receptáculos quando o primeiro e o segundo subs são travados um com o outro, abas isolantes dispostas entre os elementos adjacentes dentre os elementos condutores que ocupam espaços entre receptáculos adjacentes quando os elementos condutores se engatam aos receptáculos e definem as barreiras eletricamente isolantes nos espaços, e fios condutores de sinal são conectados a cada um dos elementos condutores, e que estão em respectiva comunicação com fios condutores de sinal conectados aos receptáculos. Em uma modalidade, a primeira e a segunda ferramentas de fundo de poço são canhões. Um controlador é opcionalmente incluído que está em comunicação elétrica com as ferramentas de fundo de poço por meio de conexões entre os receptáculos e elementos condutores.[0006] An example of a downhole string is disclosed in the present invention and which includes a first downhole tool, a second downhole tool and a connector assembly. The connector assembly includes first and second subs locked together at adjacent ends and secured to the first and second downhole tools at respective distal ends, receptacles on the first sub that are disposed along a path circumscribing the shaft. geometric, conductive elements on the second sub that each engage one of the receptacles when the first and second subs are locked together, insulating tabs disposed between adjacent elements among the conductive elements that occupy spaces between adjacent receptacles when the conductive elements engage the receptacles and define electrically insulating barriers in the spaces, and signal conductor wires are connected to each of the conductive elements, and which are in respective communication with signal conductor wires connected to the receptacles. In one embodiment, the first and second downhole tools are cannons. A controller is optionally included that is in electrical communication with the downhole tools through connections between the receptacles and conductive elements.
[0007] Algumas características e benefícios da presente invenção foram mencionados, outros se tornarão aparentes à medida que a descrição prosseguir quando tomada em conjunto com os desenhos em anexo, nos quais:[0007] Some features and benefits of the present invention have been mentioned, others will become apparent as the description proceeds when taken in conjunction with the attached drawings, in which:
[0008] A Figura 1 é uma vista em corte parcial lateral de um exemplo de uma coluna de ferramentas sendo montada.[0008] Figure 1 is a partial side sectional view of an example of a tool column being assembled.
[0009] A Figura 2 é uma vista explodida em corte lateral de um exemplo de um conjunto de conector na coluna de ferramentas da Figura 1.[0009] Figure 2 is an exploded side sectional view of an example of a connector assembly in the tool column of Figure 1.
[0010] A Figura 3A é uma vista em perspectiva de exemplos de conjuntos de soquete e de plugue no conjunto de conector da Figura 2.[0010] Figure 3A is a perspective view of example socket and plug assemblies in the connector assembly of Figure 2.
[0011] A Figura 3B é uma vista em perspectiva de um exemplo de uma conexão elétrica molhada para uso no conjunto de conector da Figura 1.[0011] Figure 3B is a perspective view of an example of a wet electrical connection for use in the connector assembly of Figure 1.
[0012] A Figura 3C é uma vista recortada parcial em perspectiva da conexão elétrica molhada da Figura 3B.[0012] Figure 3C is a partial cropped perspective view of the wet electrical connection of Figure 3B.
[0013] A Figura 4A é uma vista em corte lateral de exemplos dos conjuntos de soquete e de plugue da Figura 3A.[0013] Figure 4A is a side sectional view of examples of the socket and plug assemblies of Figure 3A.
[0014] A Figura 4B é uma vista em corte lateral de um exemplo da conexão elétrica molhada da Figura 3B.[0014] Figure 4B is a side sectional view of an example of the wet electrical connection of Figure 3B.
[0015] A Figura 4C é uma vista em corte axial de um exemplo da conexão elétrica molhada da Figura 3B.[0015] Figure 4C is an axial sectional view of an example of the wet electrical connection of Figure 3B.
[0016] A Figura 5A é uma vista em perspectiva de exemplos de um receptáculo, um elemento condutor e uma aba isolante para uso na conexão elétrica molhada da Figura 3B.[0016] Figure 5A is a perspective view of examples of a receptacle, a conductive element and an insulating tab for use in the wet electrical connection of Figure 3B.
[0017] A Figura 5B é uma vista lateral de exemplos do receptáculo, do elemento condutor e da aba isolante da Figura 5A.[0017] Figure 5B is an exemplary side view of the receptacle, conductive element and insulating flap of Figure 5A.
[0018] A Figura 5C é uma vista de extremidade de exemplos do receptáculo, do elemento condutor e da aba isolante da Figura 5A.[0018] Figure 5C is an exemplary end view of the receptacle, conductive element and insulating tab of Figure 5A.
[0019] A Figura 6 é uma vista em corte parcial lateral da coluna de ferramentas sendo montada na Figura 1 implantada em um furo de poço.[0019] Figure 6 is a partial side sectional view of the tool string being assembled in Figure 1 deployed in a wellbore.
[0020] Embora a invenção seja descrita em conexão com as modalidades preferenciais, será entendido que ela não se destina a limitar a invenção a essas modalidades. Pelo contrário, a intenção é cobrir todas as alternativas, modificações e equivalentes, conforme eles podem ser incluídos no espírito e escopo da invenção conforme definido pelas reivindicações em anexo.[0020] Although the invention is described in connection with preferred embodiments, it will be understood that it is not intended to limit the invention to these embodiments. Rather, the intention is to cover all alternatives, modifications and equivalents as they may be included within the spirit and scope of the invention as defined by the appended claims.
[0021] O método e o sistema da presente revelação serão agora descritos mais completamente a seguir com referência aos desenhos em anexo nos quais as modalidades são mostradas. O método e o sistema da presente revelação podem estar em muitas formas diferentes e não devem ser interpretados como limitados às modalidades ilustradas aqui apresentadas; ao invés disso, essas modalidades são fornecidas de modo que essa revelação será detalhada e completa, e irá representar totalmente o seu escopo às pessoas versadas na técnica. Números similares se referem a elementos similares por todo o relatório descritivo. Em uma modalidade, o uso do termo "cerca de" inclui +/- 5% da magnitude citada. Em uma modalidade, o uso do termo "substancialmente" inclui +/- 5% da magnitude citada.[0021] The method and system of the present disclosure will now be described more fully below with reference to the attached drawings in which embodiments are shown. The method and system of the present disclosure may be in many different forms and should not be construed as limited to the illustrated embodiments set forth herein; rather, these embodiments are provided so that this disclosure will be detailed and complete, and will fully represent its scope to those skilled in the art. Similar numbers refer to similar elements throughout the specification. In one embodiment, use of the term "about" includes +/- 5% of the cited magnitude. In one embodiment, use of the term "substantially" includes +/- 5% of the cited magnitude.
[0022] Deve ser adicionalmente entendido que o escopo da presente revelação não se limita aos detalhes exatos de construção, operação, materiais exatos, ou às modalidades mostradas e descritas, uma vez que as modificações e equivalentes serão aparentes a uma pessoa versada na técnica. Nos desenhos e especificação, foram reveladas modalidades ilustrativas e, embora termos específicos sejam usados, eles são usados em um sentido genérico e descritivo apenas e não para propósitos de limitação.[0022] It should be further understood that the scope of the present disclosure is not limited to the exact details of construction, operation, exact materials, or the embodiments shown and described, since modifications and equivalents will be apparent to a person skilled in the art. In the drawings and specification, illustrative embodiments have been disclosed, and although specific terms are used, they are used in a generic and descriptive sense only and not for limiting purposes.
[0023] Um exemplo de formação de uma coluna de fundo de poço 10 é mostrado em uma vista em corte parcial lateral na Figura 1. Aqui, a coluna 10 está sendo montada sobre a superfície 12 antes de ser inserida em um furo do poço 14. No exemplo ilustrado, o furo do poço 14 se cruza com uma formação subterrânea 16 e está alinhado com o revestimento 18. Conforme mostrado, diversas ferramentas de fundo de poço 20 estão sendo conectadas umas às outras com conjuntos de conector 22 que fornecem conexão entre as ferramentas de fundo de poço 20 adjacentes. Conforme será descrito com mais detalhes abaixo, os conjuntos de conector 22 fornecem também comunicação elétrica e fluida para as ferramentas 20 adjacentes. No exemplo da Figura 1, as ferramentas de fundo de poço 20 são representadas como canhões e que são constituídas de um corpo de canhão 24 de formato genericamente cilíndrico e cargas 26 conformadas dispostas no corpo do canhão 24.[0023] An example of forming a downhole string 10 is shown in a partial side sectional view in Figure 1. Here, the string 10 is being assembled onto the surface 12 before being inserted into a wellbore 14 In the illustrated example, the wellbore 14 intersects with an underground formation 16 and is aligned with the casing 18. As shown, several downhole tools 20 are being connected to each other with connector assemblies 22 that provide connection between the adjacent downhole tools 20. As will be described in more detail below, connector assemblies 22 also provide electrical and fluid communication to adjacent tools 20. In the example of Figure 1, the downhole tools 20 are represented as cannons and are made up of a cannon body 24 of generally cylindrical shape and shaped charges 26 arranged in the cannon body 24.
[0024] No processo exemplificador de formação da coluna 10, um sub macho 28 é mostrado conectado a uma extremidade inferior ou a jusante de uma das ferramentas de fundo de poço 20. O sub macho 28 e a ferramenta 20 são mostrados sendo abaixados em direção a uma extremidade a montante de um sub fêmea 30. Os subs macho e fêmea 28, 30 se engatam um ao outro quando em contiguidade para formar o conjunto do conector 22 que, por sua vez, acopla ferramentas de fundo de poço 20 que são fixadas a extremidades opostas dos subs macho e fêmea 28, 30. As conexões rosqueadas 32, 34 ilustram uma maneira de conectar os subs macho e fêmea 28, 30 às respectivas ferramentas de fundo de poço 20. Em um exemplo alternativo, ferramentas de fundo de poço 20 se engatam a subs macho e fêmea 28, 30 por conjuntos de travamento. No exemplo ilustrado de montagem da coluna de fundo de poço 10, o engate entre os subs macho e fêmea 28, 30 ocorre dentro de um lubrificador 36. O lubrificador 36 é esquematicamente ilustrado montado sobre uma válvula de segurança (BOP - blowout preventer) 38 que, por sua vez, se assenta em um conjunto de cabeça de poço 40. A parte interna do lubrificador 36 está em comunicação seletiva com um orifício principal 42 mostrado se estendendo axialmente no interior do conjunto de cabeça de poço 40. Um obturador 44, ou outra vedação, é fornecido no lubrificador 36, e que fornece uma barreira e pressão entre a pressão atmosférica e pressão de furo de poço de modo que a coluna 10 possa ser formada enquanto o poço 14 está "vivo" e pressurizado, e sem a necessidade de desligar ou, de outra forma, eliminar a pressão no poço 14.[0024] In the exemplary process of forming string 10, a sub core 28 is shown connected to a lower end or downstream of one of the downhole tools 20. The sub core 28 and tool 20 are shown being lowered toward to an upstream end of a female sub 30. The male and female subs 28, 30 engage each other when in contiguity to form the connector assembly 22 which in turn couples downhole tools 20 which are secured to opposite ends of the male and female subs 28, 30. Threaded connections 32, 34 illustrate a way of connecting the male and female subs 28, 30 to respective downhole tools 20. In an alternative example, downhole tools 20 engage male and female subs 28, 30 by locking assemblies. In the illustrated example of assembling the downhole string 10, the engagement between the male and female subs 28, 30 occurs within a lubricator 36. The lubricator 36 is schematically illustrated mounted on a safety valve (BOP - blowout preventer) 38 which in turn seats in a wellhead assembly 40. The internal portion of the lubricator 36 is in selective communication with a main orifice 42 shown extending axially within the wellhead assembly 40. A plug 44, or other seal, is provided in lubricator 36, and which provides a barrier and pressure between atmospheric pressure and wellbore pressure so that string 10 can be formed while wellbore 14 is "live" and pressurized, and without the need to shut down or otherwise eliminate pressure in well 14.
[0025] É mostrado em uma vista explodida em corte lateral na Figura 2 um exemplo do conjunto de conector 22 com os subs macho e fêmea 28, 30 axialmente afastados um do outro. As posições dos subs macho e fêmea 28, 30 exemplificam locais representativos antes de os subs 28, 30 serem acoplados, ou logo após o desacoplamento. Nesta modalidade, o sub macho 28 é ilustrado como um membro anular que tem um corpo principal 46 com paredes laterais e um orifício 48 que se estende ao longo de um eixo geométrico AX do conjunto do conector 22. É incluída no sub macho 28 uma extremidade de box 50 mostrada em sua extremidade a montante e onde as roscas 52 são opcionalmente formadas para fixação a uma das ferramentas de fundo de poço 20 (Figura 1). Em uma alternativa, um pino de alinhamento 54 se projeta radialmente para fora a partir de uma parede lateral do corpo 46 do sub macho 28. Conforme será descrito com mais detalhes abaixo, o pino de alinhamento 54 fornece uma maneira de orientar azimutalmente o sub macho 28 quando é acoplado ao sub fêmea 30. As chavetas 56 são opcionalmente incluídas em superfícies externas radiais do sub macho 28, que são membros alongados que se estendem ao longo do eixo geométrico AX, porções médias das chavetas 56 incluem protuberâncias 58 que se projetam radialmente para fora a partir das chavetas 56. As chavetas 56 são ilustradas posicionadas sobre as cavidades 60 formadas na parede lateral do corpo 46. As molas 62 nas cavidades 60 fornecem uma força de propensão radialmente para fora. Em uma alternativa, um perfil de gancho em J 64 é formado em uma superfície externa de sub macho 28 e que, conforme mostrado no inserto, inclui diversas reentrâncias em formato de J 66 que se estendem axialmente ao longo do sub macho 28. O perfil de gancho em J como o pino de alinhamento 54, fornece uma maneira precisa de orientar o sub 28 quando se assenta no sub fêmea 30.[0025] Shown in an exploded side sectional view in Figure 2 is an example of the connector assembly 22 with the male and female subs 28, 30 axially spaced apart from each other. The positions of the male and female subs 28, 30 exemplify representative locations before the subs 28, 30 are coupled, or shortly after uncoupling. In this embodiment, the male sub 28 is illustrated as an annular member having a main body 46 with side walls and a hole 48 extending along an axis AX of the connector assembly 22. Included in the male sub 28 is an end box 50 shown at its upstream end and where threads 52 are optionally formed for attachment to one of the downhole tools 20 (Figure 1). In an alternative, an alignment pin 54 projects radially outwardly from a side wall of the body 46 of the sub male 28. As will be described in more detail below, the alignment pin 54 provides a way to azimuthally orient the sub male 28. 28 when it is coupled to the female sub 30. Keys 56 are optionally included on radial outer surfaces of the male sub 28, which are elongated members extending along the axis AX, middle portions of the keys 56 include radially projecting protuberances 58 outwards from the keys 56. The keys 56 are illustrated positioned over the cavities 60 formed in the side wall of the body 46. The springs 62 in the cavities 60 provide a radially outward biasing force. In an alternative, a J-hook profile 64 is formed on an outer surface of sub-male 28 and which, as shown in the inset, includes a plurality of J-shaped recesses 66 that extend axially along the sub-male 28. The profile J-hook alignment pin 54 provides a precise way to orient the sub 28 as it seats in the female sub 30.
[0026] Um conjunto de soquete 68 é fornecido no exemplo da Figura 2 que é adjacente ao perfil de gancho em J 64 e circunscreve o eixo geométrico AX. O conjunto de soquete 68 é parte de um conjunto para fornecer uma trajetória de comunicação de sinal contínua ao longo da coluna de ferramentas 10. Uma vista em perspectiva de um exemplo do conjunto de soquete 68 é mostrada na Figura 3A. Aqui, uma bota anular 70 fornece uma cobertura externa para o conjunto de soquete 68, e que inclui uma parede lateral interna 72 que se estende por uma distância ao longo do eixo geométrico AX e uma parede lateral externa 74 que é posicionada genericamente paralela à parede lateral interna 72. As paredes laterais interna e externa 72, 74 convergem ao longo de uma extremidade a montante 76; opostas à extremidade a montante 76, as paredes laterais 72, 74 mantêm sua distância radial de um. No exemplo da Figura 3A, um espaço anular 78 é definido entre as paredes laterais 72, 76, que se projeta da extremidade a montante 76 até a extremidade a jusante 80. Um orifício 82 se estende axialmente na bota 70 e circunscreve genericamente o eixo geométrico AX. Estão dispostos no espaço anular 78 diversos receptáculos 84 que têm extremidades a montante assentadas em um anel de montagem 86, que está adjacente à extremidade a montante 76 e na extremidade inferior do espaço anular 78. Os receptáculos 84 são angularmente espaçados ao longo da circunferência do anel de montagem 86. Os canais 88 são formados lateralmente através dos receptáculos 84 e nas extremidades distais de onde os receptáculos 84 são assentados no anel de montagem 86. Porções dos receptáculos 84 que têm os canais 88 têm uma seção transversal em formato de U genericamente alongada quando vistos ao longo de uma trajetória que circunscreve o eixo geométrico AX.[0026] A socket assembly 68 is provided in the example of Figure 2 that is adjacent to the J-hook profile 64 and circumscribes the geometric axis AX. The socket assembly 68 is part of an assembly to provide a continuous signal communication path along the tool column 10. A perspective view of an example of the socket assembly 68 is shown in Figure 3A. Here, an annular boot 70 provides an outer cover for the socket assembly 68, and which includes an inner side wall 72 that extends a distance along the axis AX and an outer side wall 74 that is positioned generally parallel to the wall. inner sidewall 72. The inner and outer sidewalls 72, 74 converge along an upstream end 76; Opposite the upstream end 76, the side walls 72, 74 maintain their radial distance of one. In the example of Figure 3A, an annular space 78 is defined between the side walls 72, 76, which projects from the upstream end 76 to the downstream end 80. A hole 82 extends axially in the boot 70 and generally circumscribes the geometric axis. AX. Disposed in the annular space 78 are a plurality of receptacles 84 that have upstream ends seated in a mounting ring 86, which is adjacent to the upstream end 76 and at the lower end of the annular space 78. The receptacles 84 are angularly spaced along the circumference of the annular space 78. mounting ring 86. The channels 88 are formed laterally through the receptacles 84 and at the distal ends of where the receptacles 84 are seated in the mounting ring 86. Portions of the receptacles 84 that have the channels 88 have a generally U-shaped cross-section. elongated when viewed along a trajectory that circumscribes the geometric axis AX.
[0027] Com referência novamente à Figura 2, o exemplo do sub fêmea 30 é mostrado tendo uma luva de conector anular 90 e um corpo principal 92 coaxialmente acoplados um ao outro. Uma extremidade da luva de conector 90 distal do corpo principal 92 é perfilada para terminar em um plano orientado oblíquo em relação ao eixo geométrico AX, se aproximando assim de uma configuração similar a concha. O orifício axial 94 se estende através da luva de conector 90 e do corpo principal 92. Uma fenda 98 é mostrada formada através de uma parede lateral da luva de conector 90 em um local onde a extremidade a montante da luva de conector 90 tem a máxima proximidade em relação ao corpo principal 92. Conforme o sub macho 28 se insere no sub fêmea 30, o pino de alinhamento 54 se assenta na extremidade a montante da luva de conector 90 e desliza ao longo da extremidade a montante e em direção à fenda 98. Durante o deslizamento na extremidade a montante, o pino de alinhamento 54 segue uma trajetória genericamente helicoidal que gira o sub macho 28 até o pino 54 entrar na fenda 98. A fenda 98 está estrategicamente situada para orientar o sub macho 28 para montagem do conjunto de conector 22. As patilhas 100 são formadas na superfície interna da luva de conector 90, e que são inseridas em uma das reentrâncias 66 no perfil de gancho em J 64 conforme o sub macho 28 se insere no sub fêmea 30. Os perfis das reentrâncias 66 giram o sub macho 28 em uma orientação azimutal designada dos respectivos subs macho e fêmea 28, 30. O travamento dos subs macho e fêmea 28, 30 um ao outro ocorre quando as chavetas 56 entram em alinhamento com os canais 102 mostrados se estendendo axialmente na superfície interna da luva de conector 90. As molas 62 impelem as chavetas 56 radialmente para fora de modo que as protuberâncias 56 se projetem através das aberturas 104 que cruzam a parede lateral do sub de conector 90. A combinação das chavetas 56 nos canais 102 e patilhas 100 nas reentrâncias 66 perfiladas, trava os subs macho e fêmea 28, 30 um ao outro. Em um exemplo, os subs 28, 30 são desacoplados por gavetas de pressionamento (não mostrada) no BOP 38 (Figura 1) radialmente para dentro contra chavetas 56 enquanto aplica uma força axial para cima sobre o sub macho 28.[0027] Referring again to Figure 2, example female sub 30 is shown having an annular connector sleeve 90 and a main body 92 coaxially coupled to each other. One end of the connector sleeve 90 distal to the main body 92 is profiled to terminate in a plane oriented obliquely with respect to the axis AX, thereby approximating a shell-like configuration. The axial hole 94 extends through the connector sleeve 90 and the main body 92. A slot 98 is shown formed through a side wall of the connector sleeve 90 at a location where the upstream end of the connector sleeve 90 has the maximum proximity to the main body 92. As the male sub 28 inserts into the female sub 30, the alignment pin 54 seats in the upstream end of the connector sleeve 90 and slides along the upstream end and toward the slot 98 During sliding at the upstream end, the alignment pin 54 follows a generally helical path that rotates the sub male 28 until the pin 54 enters the slot 98. The slot 98 is strategically situated to orient the sub male 28 for assembly of the assembly. of connector sleeve 22. Tabs 100 are formed on the inner surface of connector sleeve 90, and which are inserted into one of the recesses 66 in the J-hook profile 64 as the male sub 28 inserts into the female sub 30. The recess profiles 66 rotate the male sub 28 in a designated azimuthal orientation of the respective male and female subs 28, 30. Locking the male and female subs 28, 30 to each other occurs when the keys 56 come into alignment with the channels 102 shown extending axially. on the inner surface of the connector sleeve 90. Springs 62 urge the keys 56 radially outward so that the protuberances 56 project through the openings 104 that intersect the side wall of the connector sub 90. The combination of the keys 56 in the channels 102 and tabs 100 in the profiled recesses 66, lock the male and female subs 28, 30 together. In one example, the subs 28, 30 are decoupled by pressing gates (not shown) in the BOP 38 (Figure 1) radially inwardly against keys 56 while applying an axial upward force on the male sub 28.
[0028] São mostradas na Figura 2 e na Figura 3A modalidades de um conjunto de plugue 106 que é formado para se engatar estrategicamente ao conjunto de receptáculo 68 conforme os subs macho e fêmea 28, 30 são unidos. O conjunto de plugue 106 inclui um corpo anular 108 que é cruzado por um orifício axial 110. O orifício 110 é cruzado pelo orifício 94 de modo que a comunicação se estenda através do conjunto de conector 22 por meio do orifício 48, do orifício 110 e do orifício 94. Em uma extremidade a montante do corpo 108 está um anel isolante 112 que circunscreve também o orifício 110 e a partir do qual os elementos condutores 114 e as abas isolantes 116 se estendem axialmente na direção oposta ao corpo 108. Os elementos e as abas 114, 116 são ilustrados como elementos genericamente planos e têm superfícies radiais interna e externa que são curvas em um raio similar àquele das superfícies interna e externa do corpo 108. Em um exemplo, os elementos condutores 114 incluem material eletricamente condutivo, e as abas isolantes 116 incluem material dielétrico ou outro material isolante e projetado para isolar entre os receptáculos adjacentes dentre os receptáculos 84. É ilustrado em uma vista em perspectiva na Figura 3B um exemplo de uma conexão elétrica molhada 118 formada ao se engatar axialmente o conjunto de soquete 68 e o conjunto de plugue 106 de modo que os elementos condutores 114 estejam em contato elétrico com os receptáculos 84. Adicionalmente no exemplo ilustrado, a formação da conexão elétrica molhada 118 coloca os conjuntos de soquete e de plugue 68, 106 em comunicação elétrica.[0028] Shown in Figure 2 and Figure 3A are embodiments of a plug assembly 106 that is formed to strategically engage the receptacle assembly 68 as the male and female subs 28, 30 are joined. The plug assembly 106 includes an annular body 108 that is crossed by an axial hole 110. The hole 110 is crossed by the hole 94 so that communication extends through the connector assembly 22 through hole 48, hole 110 and of the orifice 94. At an upstream end of the body 108 is an insulating ring 112 which also circumscribes the orifice 110 and from which the conductive elements 114 and the insulating tabs 116 extend axially in the opposite direction to the body 108. The elements and The flaps 114, 116 are illustrated as generally flat elements and have inner and outer radial surfaces that are curved at a similar radius to that of the inner and outer surfaces of the body 108. In one example, the conductive elements 114 include electrically conductive material, and the Insulating tabs 116 include dielectric material or other insulating material and designed to insulate between adjacent receptacles among receptacles 84. Illustrated in perspective view in Figure 3B is an example of a wet electrical connection 118 formed by axially engaging the socket assembly. 68 and the plug assembly 106 so that the conductive elements 114 are in electrical contact with the receptacles 84. Additionally in the illustrated example, the formation of the wet electrical connection 118 places the socket and plug assemblies 68, 106 in electrical communication.
[0029] Ainda com referência ao exemplo da Figura 3B, um barramento elétrico 120 é ilustrado fixado a uma extremidade do conjunto de soquete 68 e que carrega linhas que estão em comunicação com cada um dos receptáculos 84 (Figura 3A) que estão no conjunto de soquete 68. Similarmente, um barramento elétrico 122 é mostrado conectado a uma extremidade do conjunto de plugue 106 e que inclui linhas em comunicação com cada um dos elementos condutores 114 no conjunto de plugue 106. Novamente com referência ao exemplo da Figura 2, o barramento elétrico 122 se conecta com o barramento elétrico 124 por meio do conector 125, o barramento elétrico 124 é mostrado montado na ferramenta de fundo de poço 20 a jusante do conjunto de conector 22. Dessa forma, na modalidade ilustrada, a comunicação elétrica ocorre ao longo de toda a coluna de ferramentas 10 por uma conexão elétrica molhada 118 fornecida em cada um dos conjuntos de conector 22. É mostrada em vista em perspectiva na Figura 3C uma vista em recorte parcial do exemplo da conexão elétrica molhada 118. Neste exemplo, os espaços 126 são mostrados entre os receptáculos adjacentes dentre os receptáculos 84. Os espaços 126 têm comprimentos que se estendem ao longo de um eixo geométrico A Y de conexão molhada 118, e larguras que se estendem ao longo de uma trajetória que circunscreve o orifício 110. As abas isolantes 116 são estrategicamente formadas para ocupar e preencher os espaços 126 de modo que os receptáculos adjacentes dentre os receptáculos 84 sejam eletricamente isolados um do outro. A formação estratégica das abas isolantes 116 é tal que qualquer fluido que possa estar em um dos espaços 126 é impelido na direção oposta ou isolado, evitando assim comunicação elétrica entre os receptáculos adjacentes 84 ou os elementos condutores 114.[0029] Still referring to the example of Figure 3B, an electrical busbar 120 is illustrated attached to one end of the socket assembly 68 and which carries lines that are in communication with each of the receptacles 84 (Figure 3A) that are in the socket assembly. socket 68. Similarly, an electrical bus 122 is shown connected to one end of the plug assembly 106 and which includes lines in communication with each of the conductive elements 114 in the plug assembly 106. Again with reference to the example of Figure 2, the bus electrical bus 122 connects with electrical bus 124 via connector 125, electrical bus 124 is shown mounted on downhole tool 20 downstream of connector assembly 22. Thus, in the illustrated embodiment, electrical communication occurs along of the entire tool column 10 by a wet electrical connection 118 provided on each of the connector assemblies 22. Shown in perspective view in Figure 3C is a partial cutaway view of the example wet electrical connection 118. In this example, the spaces 126 are shown between adjacent receptacles among receptacles 84. The spaces 126 have lengths that extend along a wet-connect axis 118, and widths that extend along a path circumscribing the hole 110. The flaps Insulators 116 are strategically formed to occupy and fill spaces 126 so that adjacent receptacles within receptacles 84 are electrically isolated from each other. The strategic formation of the insulating flaps 116 is such that any fluid that may be in one of the spaces 126 is propelled in the opposite direction or isolated, thus preventing electrical communication between adjacent receptacles 84 or the conductive elements 114.
[0030] São ilustradas nas Figuras 4A e 4B vistas em corte lateral do conjunto de soquete 68, do conjunto de plugue 106 e da conexão elétrica molhada 118. No exemplo da Figura 4A, um raio do espaço anular 78 aumenta próximo à extremidade a jusante 80. Esta configuração proporciona inserção mais fácil dos elementos condutores 114 e dos elementos isolantes 116, embora o raio do espaço anular 78 axialmente espaçado na direção oposta à extremidade a jusante 80 seja dimensionado para aplicar um encaixe justo ao redor dos elementos condutores 114 e das abas isolantes 116. É adicionalmente mostrada uma vista em corte lateral do anel de montagem 86 que ilustra sua seção transversal em formato de U, e com sua extremidade fechada adjacente à extremidade a montante 76 da bota 70, uma extremidade aberta do anel de montagem 86 está voltada na direção oposta à extremidade a montante 76 e recebe os receptáculos 84. É ilustrado na Figura 4B como a seção transversal triangular da extremidade a montante do anel isolante 112 corresponde à seção transversal de espaço anular 78 adjacente à extremidade a jusante 80 da bota 70. Os formatos complementares do anel 112 e do espaço anular 78 resultam em uma vedação hermética entre um e o outro para evitar que o fluido migre para o espaço anular 78, e onde os elementos condutores 114 se engatam aos receptáculos 84.[0030] Side sectional views of the socket assembly 68, the plug assembly 106 and the wet electrical connection 118 are illustrated in Figures 4A and 4B. In the example of Figure 4A, a radius of the annular space 78 increases near the downstream end 80. This configuration provides easier insertion of the conductive elements 114 and the insulating elements 116, although the radius of the annular space 78 axially spaced in the direction opposite the downstream end 80 is sized to provide a tight fit around the conductive elements 114 and the insulating tabs 116. Further shown is a side sectional view of the mounting ring 86 illustrating its U-shaped cross section, and with its closed end adjacent to the upstream end 76 of the boot 70, an open end of the mounting ring 86 is facing in the opposite direction to the upstream end 76 and receives the receptacles 84. It is illustrated in Figure 4B how the triangular cross-section of the upstream end of the grommet 112 corresponds to the cross-section of annular space 78 adjacent to the downstream end 80 of the boot. 70. The complementary shapes of the ring 112 and the annular space 78 result in an airtight seal between each other to prevent fluid from migrating into the annular space 78, and where the conductive elements 114 engage the receptacles 84.
[0031] São mostrados em uma vista em perspectiva na Figura 5A exemplos do receptáculo 84, do elemento condutor 114 e da aba isolante 116. No presente exemplo, o receptáculo 84 inclui uma base 128 mostrada tendo uma largura alongada; a base 128 é a porção do receptáculo 84 que é assentada no interior do anel de montagem 86 (Figura 4A). Se projetando axialmente a partir da base 128 está uma seção de lingueta 130, que é lateralmente cruzada pelo canal 88. As superfícies radiais interna e externa da base 128 e da lingueta 130 são genericamente curvas e têm um raio similar àquele do anel de montagem 86. Quando instaladas no conjunto de soquete 68 (Figura 2), as respectivas larguras da base 128 e da lingueta 130 se estendem circunferencialmente em torno do eixo geométrico AX. Um orifício 132 se estende axialmente através da base 128 em um lado oposto à lingueta 130, e em que um fio condutor de soquete 134 é inserido. Em um exemplo, os fios condutores de soquete 134 de cada um dos receptáculos 84 são agregados um ao outro para formar o barramento elétrico 120 (Figura 3B). É mostrada também na Figura 5A uma vista em perspectiva do elemento condutor 114 e que inclui uma porção de base 136 mostrada tendo uma largura alongada, e é a porção de cada elemento condutor 114 que é montada no anel isolante 112 da Figura 4B. Projetando-se axialmente a partir da porção de base 136 está um pino eletricamente condutivo 138 que é a porção do elemento condutor 114 que se insere no canal 88. As superfícies radiais interna e externa da porção de base 136 e do pino 138 são genericamente curvas e têm um raio similar àquele do anel de isolante 112. Quando instaladas no conjunto de plugue 106 (Figura 2), as respectivas larguras da porção de base 136 e do pino 138 se estendem circunferencialmente em torno do eixo geométrico AX.[0031] Shown in a perspective view in Figure 5A are examples of the receptacle 84, the conductive element 114 and the insulating tab 116. In the present example, the receptacle 84 includes a base 128 shown having an elongated width; base 128 is that portion of receptacle 84 that is seated within mounting ring 86 (Figure 4A). Projecting axially from the base 128 is a tongue section 130, which is laterally crossed by the channel 88. The inner and outer radial surfaces of the base 128 and the tongue 130 are generally curved and have a radius similar to that of the mounting ring 86 When installed in socket assembly 68 (Figure 2), the respective widths of base 128 and tongue 130 extend circumferentially around the axis AX. A hole 132 extends axially through the base 128 on a side opposite the tongue 130, and into which a socket lead wire 134 is inserted. In one example, socket lead wires 134 from each of the receptacles 84 are joined together to form the electrical busbar 120 (Figure 3B). Also shown in Figure 5A is a perspective view of the conductive element 114 and which includes a base portion 136 shown having an elongated width, and is the portion of each conductive element 114 that is mounted on the grommet 112 of Figure 4B. Projecting axially from the base portion 136 is an electrically conductive pin 138 which is the portion of the conductive element 114 that inserts into the channel 88. The inner and outer radial surfaces of the base portion 136 and the pin 138 are generally curved. and have a radius similar to that of the grommet 112. When installed in the plug assembly 106 (Figure 2), the respective widths of the base portion 136 and the pin 138 extend circumferentially about the axis AX.
[0032] Ilustradas nas Figuras 5B e 5C estão vistas laterais e de extremidade dos receptáculos 84, dos elementos condutores 114 e abas isolantes 116. A partir destas figuras, pode ser mostrado que a largura das abas isolantes 116 excede aquelas dentre as larguras do receptáculo 84 e dos elementos condutores 114. Além disso, uma espessura t1 da aba isolante 116 excede as espessuras t2 da base 136 e t3 do pino 138. A espessura t1 excede também uma espessura t4 da lingueta 130 e da base 132. É adicionalmente mostrado na Figura 5C como as superfícies radiais interna e externa do receptáculo, do elemento condutor 114 e da aba isolante 116 são genericamente curvas.[0032] Illustrated in Figures 5B and 5C are side and end views of the receptacles 84, the conductive elements 114 and insulating tabs 116. From these figures, it can be shown that the width of the insulating tabs 116 exceeds those of the receptacle widths 84 and the conductive elements 114. Furthermore, a thickness t1 of the insulating tab 116 exceeds the thicknesses t2 of the base 136 and t3 of the pin 138. The thickness t1 also exceeds a thickness t4 of the tongue 130 and the base 132. It is further shown in Figure 5C shows that the inner and outer radial surfaces of the receptacle, the conductive element 114 and the insulating tab 116 are generally curved.
[0033] É mostrado um exemplo da conexão elétrica molhada 118 em uma vista axial na Figura 4C, e que é tomada ao longo das linhas 4C-4C da Figura 4B. É ilustrado na Figura 4C um exemplo das abas isolantes 116 que preenchem os espaços 126 entre os receptáculos 84. Como apontado acima, a vantagem de colocar estrategicamente as abas isolantes 116 fornece uma conexão entre os pinos condutivos 114 e os receptáculos 84 que não será comprometida ou encurtada por conexão elétrica através de fluido que pode ser capturado na área. Novamente com referência ao exemplo da Figura 4A, os fios condutores de soquete 1341-n são mostrados se conectando, cada um, a um dos receptáculos 84, e são agregados um ao outro para formar o barramento elétrico 120. Similarmente, os fios condutores de pino 1421-n são mostrados, cada um tendo uma extremidade conectada a um dos elementos condutores 114, sendo similarmente agregados um ao outro para formar o barramento elétrico 122. São adicionalmente fornecidos no exemplo da Figura 4A orifícios 140 mostrados axialmente formados no anel isolante 112 e no qual os fios condutores de pino 142 são inseridos. As aberturas 144 são fornecidas no interior da bota 70 e se estendem axialmente a partir da extremidade a montante 76 e se cruzam com o orifício 132. São adicionalmente fornecidos na Figura 4A exemplos de passagens 146 mostradas se estendendo axialmente através de uma parede lateral do corpo 108 e que se cruzam com os orifícios 140, que fornecem uma trajetória para os fios condutores de pino 142 serem inseridos no orifício 140. Em um exemplo, durante a formação da conexão elétrica molhada 118, os conjuntos de soquete e de plugue 68, 106 são azimutalmente posicionados em uma orientação específica de modo que cada um dos elementos condutores 114 (ou receptáculos 84) se registre com os receptáculos 84 (ou elementos condutores 114) designados. Adicionalmente neste exemplo, a orientação específica dos elementos 114 ou receptáculos 84 coloca os fios condutores de soquete 1341-n específicos em comunicação de sinais com os fios condutores de pino 1421-n específicos de modo que um sinal que viaja ao longo da coluna 10 (Figura 1) é transmitido para um destino designado na coluna 10. Além disso, orientar os conjuntos de soquete e de plugue 68, 106 não se limita às modalidades aqui discutidas, mas inclui qualquer maneira agora conhecida ou posteriormente desenvolvida de orientação.[0033] An example of the wet electrical connection 118 is shown in an axial view in Figure 4C, and which is taken along lines 4C-4C of Figure 4B. An example of the insulating tabs 116 filling the spaces 126 between the receptacles 84 is illustrated in Figure 4C. As noted above, the advantage of strategically placing the insulating tabs 116 provides a connection between the conductive pins 114 and the receptacles 84 that will not be compromised. or shortened by electrical connection through fluid that can be captured in the area. Again referring to the example of Figure 4A, the socket lead wires 1341-n are shown each connecting to one of the receptacles 84, and are aggregated together to form the electrical busbar 120. Similarly, the socket lead wires 1341-n pin 1421-n are shown, each having one end connected to one of the conductive elements 114, being similarly aggregated together to form the electrical busbar 122. Additionally provided in the example of Figure 4A are holes 140 shown axially formed in the grommet 112 and into which the pin leads 142 are inserted. Openings 144 are provided within the boot 70 and extend axially from the upstream end 76 and intersect with orifice 132. Examples of passages 146 shown extending axially through a side wall of the body are further provided in Figure 4A. 108 and intersecting holes 140, which provide a path for pin leads 142 to be inserted into hole 140. In one example, during formation of wet electrical connection 118, socket and plug assemblies 68, 106 are azimuthally positioned in a specific orientation so that each of the conductive elements 114 (or receptacles 84) registers with the designated receptacles 84 (or conductive elements 114). Additionally in this example, the specific orientation of the elements 114 or receptacles 84 places the specific socket lead wires 1341-n in signal communication with the specific pin lead wires 1421-n such that a signal travels along the column 10 ( Figure 1) is transmitted to a destination designated in column 10. Furthermore, orienting the socket and plug assemblies 68, 106 is not limited to the embodiments discussed herein, but includes any now known or later developed way of orienting.
[0034] É mostrado em uma vista em corte parcial lateral na Figura 6 um exemplo de operação de uma coluna de fundo de poço 10A que é constituída de diversas ferramentas de fundo de poço 20A e conectada com conjuntos de conector 22A. É incluída em cada conjunto de conector 22A uma conexão elétrica molhada 118A com seu barramentos correspondentes 120A, 122A que se estendem a ferramentas 20A adjacentes. Um barramento de comunicação 148A é mostrado em um contorno tracejado, e que representa esquematicamente a combinação das conexões molhadas 118A, dos barramentos 120A, 122A e dos barramentos no interior das ferramentas (não mostradas) que formam comunicação de sinal ao longo de toda a coluna 10A. Em uma modalidade, a comunicação de sinal ao longo de toda a coluna 10A significa que sinais são enviados para cada ferramenta 20A na coluna 10A, recebidos por cada ferramenta 20A na coluna 10A, que cada ferramenta na coluna 20A transmite sinais e onde os sinais são transmitidos ao longo da coluna 10A por meio das conexões elétricas molhadas 118A. Para os propósitos de discussão da presente invenção, um sinal inclui qualquer coisa eletromagnética, como eletricidade, luz, ondas de rádio, um campo eletromagnético e combinações. Em um exemplo, o sinal fornece energia para uma carga (como um motor ou um atuador), representa dados, detecta uma condição/propriedade e combinações dos mesmos.[0034] Shown in a partial side sectional view in Figure 6 is an operating example of a downhole string 10A that is comprised of several downhole tools 20A and connected with connector assemblies 22A. Included in each 22A connector assembly is a 118A electrical wet connection with its corresponding 120A busbars, 122A extending to adjacent 20A tools. A communication bus 148A is shown in dashed outline, which schematically represents the combination of wet connections 118A, busbars 120A, 122A and busbars within the tools (not shown) that form signal communication along the entire column. 10A. In one embodiment, signal communication along the entire column 10A means that signals are sent to each tool 20A in column 10A, received by each tool 20A in column 10A, each tool in column 20A transmits signals, and where the signals are transmitted along column 10A via wet electrical connections 118A. For purposes of discussing the present invention, a signal includes anything electromagnetic, such as electricity, light, radio waves, an electromagnetic field, and combinations. In one example, the signal provides power to a load (such as a motor or an actuator), represents data, detects a condition/property, and combinations thereof.
[0035] Conforme ilustrado na Figura 6, o furo do poço 14A inclui uma seção vertical 150A e que se conecta a uma seção horizontal 152A em sua extremidade inferior. Neste exemplo, a coluna 10A é implantada no furo do poço 14A no tubo flexível 154A. O tubo flexível 154A é impelido no furo do poço 14A por uma cabeça de injetor 156A mostrada montada sobre o conjunto de cabeça de poço 40A. O tubo flexível 154A é esquematicamente ilustrado como vindo de dentro de um caminhão de serviço 158A na superfície 12A, 10A é opcionalmente coluna de fundo de poço controlado e operado a partir do interior do caminhão 158A, como por pessoal de operações no caminhão 158A. Em uma alternativa, um controlador 160A é fornecido, que pode estar no interior ou fora do caminhão 160A, e que está em comunicação com as ferramentas 20A de coluna de fundo de poço 10A. Em um exemplo, o controlador 160A inclui um sistema de manuseio de informações (SMI). Em um exemplo, o controlador 160A transmite automaticamente sinais para uso no controle da coluna 10A. Em uma alternativa, o SMI armazena dados registrados e/ou processa os dados em um formato legível. Existem modalidades com os SMI na superfície 12A, no furo do poço 14A ou parcialmente acima e abaixo da superfície. O SMI inclui opcionalmente um processador, memória acessível pelo processador, área de armazenamento não volátil acessível pelo processador e lógicas para executar cada uma das etapas descritas acima. Adicional e opcionalmente, um módulo de comunicação 164A, similar a uma cabeça de cabo, é fornecido em uma extremidade superior da coluna 10A e que fornece comunicação entre a coluna 10A e a superfície 12A, como o caminhão de serviço 158A e/ou o controlador 160A. Em uma alternativa, os receptores 166A e os transmissores 168A são fornecidos sobre as ferramentas 20A, e que se comunicam seletivamente com outros receptores 166A ou transmissores 168A em outras ferramentas 20A, ou com a superfície 12A. Existem exemplos em que os receptores 166A e os transmissores 168A se comunicam com o barramento de comunicação 148A por meio de conexões com fio ou telemetria sem fio.[0035] As illustrated in Figure 6, the wellbore 14A includes a vertical section 150A and which connects to a horizontal section 152A at its lower end. In this example, string 10A is deployed in wellbore 14A in flexible pipe 154A. The flexible tube 154A is propelled into the wellbore 14A by an injector head 156A shown mounted on the wellhead assembly 40A. Flexible pipe 154A is schematically illustrated as coming from inside a service truck 158A at surface 12A, 10A is optionally downhole column controlled and operated from inside the truck 158A, such as by operations personnel in the truck 158A. In an alternative, a controller 160A is provided, which may be inside or outside the truck 160A, and which is in communication with the downhole string 10A tools 20A. In one example, controller 160A includes an information handling system (SMI). In one example, controller 160A automatically transmits signals for use in controlling column 10A. In an alternative, the SMI stores recorded data and/or processes the data in a readable format. There are modalities with the SMI on the surface 12A, in the wellbore 14A or partially above and below the surface. The SMI optionally includes a processor, processor-accessible memory, processor-accessible non-volatile storage area, and logic to perform each of the steps described above. Additionally and optionally, a communication module 164A, similar to a cable head, is provided at an upper end of the column 10A and which provides communication between the column 10A and the surface 12A, such as the service truck 158A and/or the controller. 160A. In an alternative, receivers 166A and transmitters 168A are provided on tools 20A, and which selectively communicate with other receivers 166A or transmitters 168A on other tools 20A, or with the surface 12A. There are examples where receivers 166A and transmitters 168A communicate with the communication bus 148A via wired connections or wireless telemetry.
[0036] Em um exemplo não limitador de operação, uma das ferramentas de fundo de poço 20A é um canhão 24A com cargas 26A com formato e onde um sinal de comando a partir da superfície, como do controlador 160A é liberado através da coluna de fundo de poço 10A para detonar as cargas 26A com formato que, por sua vez, formam perfurações 170A que se cruzam com a formação 16A.[0036] In a non-limiting example of operation, one of the downhole tools 20A is a cannon 24A with charges 26A shaped and where a command signal from the surface, such as from the controller 160A is released through the bottom string. of well 10A to detonate shaped charges 26A which in turn form perforations 170A that intersect formation 16A.
[0037] A presente invenção aqui descrita, portanto, é bem adaptada para executar os objetivos e atingir os fins e vantagens mencionados, bem como outros que lhes são inerentes. Embora uma modalidade presentemente preferencial da invenção tenha sido apresentada para os propósitos da revelação, há várias alterações nos detalhes dos procedimentos para a realização dos resultados desejados. Essas e outras modificações similares serão prontamente sugeridas aos versados na técnica, e são destinadas a serem abrangidas no espírito da presente invenção aqui revelada e no escopo das reivindicações em anexo.[0037] The present invention described here, therefore, is well adapted to carry out the objectives and achieve the purposes and advantages mentioned, as well as others inherent to them. Although a presently preferred embodiment of the invention has been presented for the purposes of the disclosure, there are several changes in the details of the procedures for achieving the desired results. These and similar modifications will be readily suggested to those skilled in the art, and are intended to be within the spirit of the present invention disclosed herein and the scope of the appended claims.
Claims (8)
Applications Claiming Priority (3)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US15/813,382 | 2017-11-15 | ||
| US15/813,382 US10693251B2 (en) | 2017-11-15 | 2017-11-15 | Annular wet connector |
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Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| BR112020008234A2 BR112020008234A2 (en) | 2020-10-27 |
| BR112020008234B1 true BR112020008234B1 (en) | 2023-08-01 |
Family
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