BR112020010464B1

BR112020010464B1 - PRESSURE CONTROL DEVICE FOR USE IN AN UNDERGROUND WELL AND METHOD FOR ATTACHING A RELEASE ASSEMBLY TO AN ASSEMBLY HOUSING A PRESSURE CONTROL DEVICE

Info

Publication number: BR112020010464B1
Application number: BR112020010464-7A
Authority: BR
Inventors: Keyur M. Patel
Original assignee: Weatherford Technology Holdings, Llc
Priority date: 2017-11-28
Filing date: 2018-10-16
Publication date: 2023-10-03
Also published as: BR112020010464A2; EP3717737B1; WO2019108317A1; EP3717737A1; MX2020005417A; US20190162041A1

Abstract

um dispositivo de controle de pressão pode incluir uma montagem de alojamento, uma montagem liberável fixada de maneira liberável à montagem de alojamento, a montagem liberável sendo configurada para vedar contra uma coluna tubular que se estende através do dispositivo de controle de pressão e uma montagem de vedação anular que impede o fluxo através de uma fenda anular formada radialmente entre a montagem de alojamento e a montagem liberável, a montagem de vedação anular compreendendo um elemento de vedação resiliente ligado a um elemento de suporte rígido. um método para fixar uma montagem liberável em uma montagem de alojamento de um dispositivo de controle de pressão pode incluir fixação de uma montagem de vedação anular à montagem liberável, a montagem de vedação anular compreendendo um elemento de suporte rígido ligado a um elemento de vedação resiliente e recepção da montagem liberável, pelo menos parcialmente, na montagem de alojamento, engajando assim de modo vedável o elemento de vedação resiliente com um furo de vedação na montagem de alojamento.A pressure control device may include a housing assembly, a releasable assembly releasably secured to the housing assembly, the releasable assembly being configured to seal against a tubular column extending through the pressure control device, and a pressure control assembly. annular seal that prevents flow through an annular gap formed radially between the housing assembly and the releasable assembly, the annular seal assembly comprising a resilient sealing member attached to a rigid support member. A method for securing a releasable assembly to a housing assembly of a pressure control device may include attaching an annular seal assembly to the releasable assembly, the annular seal assembly comprising a rigid support member attached to a resilient seal member. and receiving the releasable assembly at least partially in the housing assembly, thereby sealably engaging the resilient sealing member with a sealing hole in the housing assembly.

Description

TECHNICAL FIELD

[0001] Esta revelação refere-se, de modo geral, aos equipamentos utilizados e operações executadas em conjunto com um poço subterrâneo e, em um exemplo descrito abaixo, mais particularmente fornece um dispositivo de controle de pressão e métodos e sistemas associados.[0001] This disclosure relates generally to equipment used and operations performed in conjunction with an underground well and, in an example described below, more particularly provides a pressure control device and associated methods and systems.

BACKGROUND

[0002] Um dispositivo de controle de pressão pode ser usado para isolar um espaço anular da atmosfera na ou próximo da superfície, por exemplo, operações de perfuração com gerenciamento de pressão. Nesse caso, o dispositivo de controle de pressão veda o anel entre a coluna de perfuração (tal como um anel entre a coluna de perfuração e uma coluna de elevação tubular externa) e, em alguns exemplos, as vedações anulares que engatam, de forma vedável, a coluna de perfuração podem girar com a coluna de perfuração.[0002] A pressure control device can be used to isolate an annular space from the atmosphere at or near the surface, for example, pressure-managed drilling operations. In this case, the pressure control device seals the ring between the drill string (such as a ring between the drill string and an external tubular riser) and, in some examples, the annular seals that resealably engage , the drill string can rotate with the drill string.

[0003] Portanto, será apreciado que melhorias são continuamente necessárias na técnica de projetar, construir e utilizar dispositivos de controle de pressão. Tais melhorias podem ser úteis em operações de poço que não sejam operações de perfuração com gerenciamento de pressão e dispositivos de controle de pressão adequadamente aperfeiçoados podem ser usados para vedar sobre componentes de poço que não sejam colunas de perfuração.[0003] Therefore, it will be appreciated that improvements are continually needed in the technique of designing, constructing and using pressure control devices. Such improvements may be useful in well operations other than pressure-managed drilling operations, and suitably improved pressure control devices may be used to seal over well components other than drill strings.

BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[0004] A figura 1 é uma vista transversal parcialmente representativa de um exemplo de um sistema de poço e método associado que pode incorporar princípios desta revelação.[0004] Figure 1 is a partially representative cross-sectional view of an example of a well system and associated method that can incorporate principles of this disclosure.

[0005] A figura 2 é uma vista em seção transversal representativa de um exemplo de um dispositivo de controle de pressão que pode ser usado no sistema e método da figura 1, e que pode incorporar os princípios desta revelação.[0005] Figure 2 is a representative cross-sectional view of an example of a pressure control device that can be used in the system and method of Figure 1, and which can incorporate the principles of this disclosure.

[0006] A figura 3 é uma vista representativa em seção transversal detalhada de um exemplo de uma montagem de vedação anular no dispositivo de controle de pressão da figura 2.[0006] Figure 3 is a representative detailed cross-sectional view of an example of an annular seal assembly in the pressure control device of Figure 2.

[0007] As figuras 4 e 5 são vistas em seção transversal representativas da montagem de vedação anular.[0007] Figures 4 and 5 are representative cross-sectional views of the annular seal assembly.

DETAILED DESCRIPTION

[0008] A figura 1 ilustra, representativamente, um sistema 10 para uso com um poço subterrâneo e um método associado, que pode incorporar princípios desta revelação. No entanto, deve ser claramente entendido que o sistema 10 e o método são apenas um exemplo de uma aplicação na prática dos princípios desta revelação, e uma grande variedade de outros exemplos é possível. Portanto, o escopo desta revelação não está limitado aos detalhes do sistema 10 e método, conforme descrito aqui e/ou representado nos desenhos.[0008] Figure 1 representatively illustrates a system 10 for use with an underground well and an associated method, which can incorporate principles of this disclosure. However, it should be clearly understood that system 10 and the method are only one example of a practical application of the principles of this disclosure, and a wide variety of other examples are possible. Therefore, the scope of this disclosure is not limited to the details of the system 10 and method as described herein and/or depicted in the drawings.

[0009] No sistema 10, como representado na figura 1, uma coluna de elevação geralmente tubular 12 se estende entre uma sonda com base em água 14 e um pacote de elevação marinho inferior 16 acima de uma instalação de cabeça de poço submarina 18 (incluindo, por exemplo, vários preventivos de explosão, suspensores, conexões de fluido, etc.). No entanto, em outros exemplos, os princípios desta revelação podem ser praticados com uma plataforma terrestre ou com uma instalação sem elevação.[0009] In system 10, as depicted in Figure 1, a generally tubular lifting column 12 extends between a water-based probe 14 and a lower marine lifting package 16 above a subsea wellhead installation 18 (including , e.g. various explosion preventers, hangers, fluid connections, etc.). However, in other examples, the principles of this disclosure can be practiced with a land platform or a non-elevation installation.

[0010] Na figura 1, por exemplo, uma coluna tubular 20 (como uma coluna de perfuração articulada ou contínua, uma coluna de tubulação em espiral, etc.) se estende através da coluna de elevação 12 e é usada para perfurar um furo de poço 22 no solo. Para este fim, uma broca 24 é conectada na extremidade inferior ou distal da coluna tubular 20.[0010] In Figure 1, for example, a tubular string 20 (such as a hinged or continuous drill string, a spiral tubing string, etc.) extends through the riser string 12 and is used to drill a drill hole. well 22 in the ground. For this purpose, a drill 24 is connected to the lower or distal end of the tubular column 20.

[0011] A broca 24 pode ser rotacionada girando a coluna tubular 20 (por exemplo, usando uma unidade superior ou mesa rotativa da sonda 14) e/ou um motor de perfuração (não mostrado) pode ser conectado na coluna tubular 20 acima da broca 24. No entanto, os princípios desta revelação podem ser utilizados em operações de poço que não sejam operações de perfuração. Assim, deve ser apreciado que o escopo desta revelação não se limita a nenhum dos detalhes da coluna tubular 20 ou furo de poço 22, como representado nos desenhos ou como descrito no presente documento.[0011] The drill bit 24 may be rotated by rotating the tubular string 20 (e.g., using a top unit or rig rotary table 14) and/or a drill motor (not shown) may be connected to the tubular string 20 above the drill bit. 24. However, the principles of this disclosure may be used in well operations other than drilling operations. Thus, it should be appreciated that the scope of this disclosure is not limited to any of the details of the tubular string 20 or wellbore 22 as depicted in the drawings or as described herein.

[0012] A coluna de elevação 12 representada na figura 1 inclui uma montagem de alojamento de elevação externa 26 conectada na coluna de elevação 12 abaixo de um anel tensor 28 suspenso da sonda 14. Em outros exemplos, a montagem de alojamento de elevação 26 pode ser conectada acima do anel tensor 28, ou pode ser posicionada de outra forma (como na instalação da cabeça de poço 18 em uma configuração sem elevação). Assim, o escopo desta revelação não se limita a nenhum detalhe específico da coluna de elevação 12 ou da montagem de alojamento de elevação 26, conforme descrito aqui ou representado nos desenhos.[0012] The lifting column 12 depicted in Figure 1 includes an external lifting housing assembly 26 connected to the lifting column 12 below a tension ring 28 suspended from the probe 14. In other examples, the lifting housing assembly 26 may be connected above the tension ring 28, or may be positioned in another way (as when installing the wellhead 18 in a non-elevation configuration). Accordingly, the scope of this disclosure is not limited to any specific detail of the lifting column 12 or the lifting housing assembly 26 as described herein or depicted in the drawings.

[0013] A montagem de alojamento de elevação 26 inclui uma porta lateral 30 que fornece comunicação fluida entre um conduto 32 e um espaço anular 34 formado radialmente entre a coluna de elevação 12 e a coluna tubular 20. Em uma operação de perfuração típica, o fluido de perfuração pode ser circulado da sonda 14 a jusante através da coluna tubular 20, para fora da broca 24, a montante através do espaço anular 34 e retornar à sonda 14 através do conduto 32.[0013] The lifting housing assembly 26 includes a side port 30 that provides fluid communication between a conduit 32 and an annular space 34 formed radially between the lifting string 12 and the tubular string 20. In a typical drilling operation, the Drilling fluid can be circulated from the rig 14 downstream through the tubular string 20, out of the bit 24, upstream through the annular space 34 and back to the rig 14 through the conduit 32.

[0014] Como representado na figura 1, uma montagem liberável 40 é instalada na montagem de alojamento de elevação 26. A montagem liberável 40 neste exemplo é do tipo conhecido pelos versados na técnica como um dispositivo de controle rotativo. A montagem liberável 40 e a montagem de alojamento de elevação externa 26 compreendem um dispositivo de controle de pressão 48.[0014] As depicted in Figure 1, a releasable assembly 40 is installed in the lifting housing assembly 26. The releasable assembly 40 in this example is of the type known to those skilled in the art as a rotary control device. The releasable assembly 40 and the external lifting housing assembly 26 comprise a pressure control device 48.

[0015] No entanto, o escopo desta revelação não se limita à instalação ou recuperação de qualquer tipo específico de conjunto liberável na montagem de alojamento de elevação 26. Em outros exemplos, a montagem liberável 40 pode compreender uma porção de um dispositivo de controle de pressão não rotativo (por exemplo, possuindo uma ou mais vedações anulares não rotativas para engate com a coluna tubular 20).[0015] However, the scope of this disclosure is not limited to the installation or retrieval of any specific type of releasable assembly in the lifting housing assembly 26. In other examples, the releasable assembly 40 may comprise a portion of a lift control device. non-rotating pressure (e.g., having one or more non-rotating annular seals for engagement with the tubular column 20).

[0016] Na figura 1 exemplar, a montagem liberável 40 inclui um ou mais vedações anulares 42 que vedam o espaço anular 34 acima da porta lateral 30. Neste exemplo, as vedações anulares 42 são configuradas para engajar de maneira vedada um exterior da coluna tubular 20. As vedações anulares 42 podem ser de um tipo conhecido pelos versados na técnica como "passiva", "ativa" ou uma combinação de passiva e ativa. O escopo desta revelação não se limita ao uso de qualquer tipo particular de vedação anular.[0016] In exemplary figure 1, the releasable assembly 40 includes one or more annular seals 42 that seal the annular space 34 above the side port 30. In this example, the annular seals 42 are configured to tightly engage an exterior of the tubular column 20. The annular seals 42 may be of a type known to those skilled in the art as "passive", "active" or a combination of passive and active. The scope of this disclosure is not limited to the use of any particular type of annular seal.

[0017] A rotação das vedações anulares 42 em relação à montagem de alojamento de elevação 26 é fornecida pelos mancais 44 da montagem liberável 40. As vedações anulares 42 e mancais 44 são fixados de maneira amovível na montagem de alojamento de elevação 26 por uma trava 46. A trava 46 permite que as vedações anulares 42 e/ou os mancais 44 sejam instalados ou recuperados da montagem de alojamento de elevação 26 quando desejado, por exemplo, para reparar ou substituir as vedações 42 e/ou mancais 44.[0017] Rotation of the annular seals 42 relative to the lifting housing assembly 26 is provided by the bearings 44 of the releasable assembly 40. The annular seals 42 and bearings 44 are removably secured to the lifting housing assembly 26 by a lock 46. Latch 46 allows annular seals 42 and/or bearings 44 to be installed or retrieved from lift housing assembly 26 when desired, for example, to repair or replace seals 42 and/or bearings 44.

[0018] Vários componentes da trava 46 podem fazer parte ou ser parte integrante da montagem de alojamento de elevação 26, da montagem liberável 40 ou de uma combinação dos mesmos. O escopo desta revelação não se limita a qualquer local ou configuração específica de qualquer componente ou combinação de componentes da trava 46.[0018] Various components of the latch 46 may form part of or be an integral part of the lifting housing assembly 26, the releasable assembly 40, or a combination thereof. The scope of this disclosure is not limited to any specific location or configuration of any component or combination of components of lock 46.

[0019] Com referência adicional, agora, à figura 2, uma vista em seção transversal mais detalhada de um exemplo do dispositivo de controle de pressão 48 é representativamente ilustrada. O dispositivo de controle de pressão 48 é descrito abaixo, pois pode ser usado no sistema 10 e no método da figura 1, mas deve ser claramente entendido que o dispositivo de controle de pressão pode ser usado em uma variedade de diferentes sistemas e métodos, de acordo com os princípios desta revelação.[0019] With further reference now to figure 2, a more detailed cross-sectional view of an example of the pressure control device 48 is representatively illustrated. The pressure control device 48 is described below as it may be used in the system 10 and method of Figure 1, but it should be clearly understood that the pressure control device may be used in a variety of different systems and methods, from according to the principles of this revelation.

[0020] Na figura 2 exemplar, a montagem liberável 40 inclui duas das vedações anulares 42 para engajar de maneira vedada na coluna tubular 20. As vedações anulares 42 são conectadas e giram com um tambor interno 50. Desta maneira, as vedações anulares 42 podem girar com a coluna tubular 20 enquanto engatam de modo vedável na coluna tubular.[0020] In exemplary figure 2, the releasable assembly 40 includes two of the annular seals 42 for sealingly engaging the tubular column 20. The annular seals 42 are connected to and rotate with an internal drum 50. In this way, the annular seals 42 can rotate with the tubular column 20 while sealingly engaging the tubular column.

[0021] O tambor interno 50 é suportado rotativamente pelos mancais 44 em relação a um tambor externo 52. Para fixar a montagem liberável 40 na montagem de alojamento 26, um elemento de trava 54 da trava 46 é deslocado radialmente para dentro, em engate com um recesso anular 56 no barril externo 52. A trava 46 pode ser acionada hidráulica, pneumática ou eletricamente ou, de outra forma, acionada para deslocar o elemento de trava 54. De modo a liberar a montagem liberável 40 para recuperação da montagem de alojamento 26, a trava 46 é acionada para deslocar o elemento da trava 54 radialmente para fora e desengatado do recesso 56.[0021] The inner drum 50 is rotatably supported by bearings 44 relative to an outer drum 52. To secure the releasable assembly 40 to the housing assembly 26, a locking element 54 of the lock 46 is moved radially inwardly, in engagement with an annular recess 56 in the outer barrel 52. The lock 46 may be hydraulically, pneumatically or electrically actuated or otherwise actuated to displace the locking member 54. So as to release the releasable assembly 40 for retrieval of the housing assembly 26 , lock 46 is actuated to move lock member 54 radially outward and disengaged from recess 56.

[0022] Em outros exemplos, a trava 46 pode ser parte da montagem liberável 40, caso em que o recesso anular 56 pode ser formado na montagem de alojamento 26 e o elemento de trava 54 pode ser deslocado radialmente para fora em engate com o recesso, a fim de fixar de maneira liberável a montagem liberável 40 à montagem de alojamento. Assim, o escopo desta revelação não se limita a nenhum detalhe específico da trava 46, conjunto de alojamento 26 e conjunto liberável 40, conforme descrito no presente documento ou representado nos desenhos.[0022] In other examples, the latch 46 may be part of the releasable assembly 40, in which case the annular recess 56 may be formed in the housing assembly 26 and the latch member 54 may be displaced radially outwardly in engagement with the recess. , in order to releasably secure the releasable assembly 40 to the housing assembly. Accordingly, the scope of this disclosure is not limited to any specific details of the latch 46, housing assembly 26 and releasable assembly 40, as described herein or depicted in the drawings.

[0023] Uma montagem de vedação anular 60 é transportada na montagem liberável 40 para vedar entre a montagem liberável e a montagem de alojamento 26. Neste exemplo, a montagem de vedação anular 60 é engatada de maneira vedada em torno da montagem liberável 40 e, quando a montagem liberável é instalada na montagem de alojamento 26, a montagem de vedação anular é engatada de maneira vedada na montagem de alojamento.[0023] An annular seal assembly 60 is carried in the releasable assembly 40 to seal between the releasable assembly and the housing assembly 26. In this example, the annular seal assembly 60 is sealingly engaged around the releasable assembly 40 and, When the releasable assembly is installed in the housing assembly 26, the annular seal assembly is sealingly engaged with the housing assembly.

[0024] Com referência agora à figura 3 é ilustrada, representativamente, uma vista em seção transversal em escala maior de um exemplo da montagem de vedação anular 60 operativamente posicionada entre a montagem liberável 40 e a montagem de alojamento 26 no dispositivo de controle de pressão 48. Nesta vista, pode ser observado que a montagem de vedação anular 60 veda e impede o fluxo através de uma fenda anular 62 formado radialmente entre a montagem liberável 40 e a montagem de alojamento 26.[0024] Referring now to figure 3 there is representatively illustrated a larger scale cross-sectional view of an example of the annular seal assembly 60 operatively positioned between the releasable assembly 40 and the housing assembly 26 in the pressure control device. 48. In this view, it can be seen that the annular seal assembly 60 seals and prevents flow through an annular gap 62 formed radially between the releasable assembly 40 and the housing assembly 26.

[0025] Na figura 3 exemplar, a montagem de vedação anular 60 inclui um elemento de vedação anular elástico ou resiliente 64 aderido ou ligado a um elemento de suporte rígido anular 66. A montagem de vedação anular 60 é retida na montagem liberável 40 por uma luva de retenção protetora 68.[0025] In exemplary figure 3, the annular seal assembly 60 includes an elastic or resilient annular seal member 64 adhered or bonded to an annular rigid support member 66. The annular seal assembly 60 is retained in the releasable assembly 40 by a protective retaining sleeve 68.

[0026] Como representado na figura 3, o elemento de vedação 64 é engatado de maneira vedada com uma superfície externa 70 na montagem liberável 40 (neste exemplo, em um componente 52a conectado de maneira vedada ao barril externo 52). Quando a montagem liberável 40 é instalada operacionalmente na montagem de alojamento 26, o elemento de vedação 64 também é engatado de maneira vedada com um furo de vedação 72 na montagem de alojamento 26 (neste exemplo, o furo de vedação é posicionado em um alojamento de trava 74 para fixar a trava 46 na montagem de alojamento).[0026] As depicted in figure 3, the sealing element 64 is sealingly engaged with an outer surface 70 in the releasable assembly 40 (in this example, in a component 52a sealingly connected to the outer barrel 52). When the releasable assembly 40 is operatively installed in the housing assembly 26, the sealing member 64 is also sealingly engaged with a sealing hole 72 in the housing assembly 26 (in this example, the sealing hole is positioned in a housing assembly 26). latch 74 to secure latch 46 to housing assembly).

[0027] Com referência adicionalmente agora às Figuras 4 e 5, as vistas em seção transversal do exemplo da montagem de vedação anular 60 são representativamente ilustradas, além do restante do dispositivo de controle de pressão 48. Nestas vistas, os detalhes da construção deste exemplo da montagem de vedação anular 60 podem ser vistos mais convenientemente.[0027] Referring further now to Figures 4 and 5, cross-sectional views of the example annular seal assembly 60 are representatively illustrated, in addition to the remainder of the pressure control device 48. In these views, the construction details of this example of the annular seal assembly 60 can be viewed more conveniently.

[0028] Nas Figuras 4 e 5 exemplares, o elemento de vedação 64 pode compreender um elastômero (como borracha, nitrila, buna-N, HNBR, um fluorelastômero, etc.) ou outro material de vedação resiliente adequado, capaz de engajar vedavelmente a superfície externa 70 da montagem liberável 40 e o furo de vedação 72 na montagem de alojamento 26. Em outros exemplos, combinações de materiais de vedação, combinações de materiais de vedação e não vedação e materiais não resilientes podem ser usadas no elemento de vedação 64.[0028] In exemplary Figures 4 and 5, the sealing element 64 may comprise an elastomer (such as rubber, nitrile, buna-N, HNBR, a fluoroelastomer, etc.) or other suitable resilient sealing material capable of sealably engaging the outer surface 70 of the releasable assembly 40 and the sealing hole 72 in the housing assembly 26. In other examples, combinations of sealing materials, combinations of sealing and non-sealing materials, and non-resilient materials may be used in the sealing member 64.

[0029] Como representado nas Figuras 4 e 5, o elemento de suporte rígido 66 inclui dois componentes em forma de anel 66a, b. Em outros exemplos, o elemento de suporte rígido 66 pode compreender um único componente ou outros inúmeros componentes. Outros vários elementos de vedação 64 também podem ser fornecidos. Assim, o escopo desta revelação não se limita a quaisquer detalhes particulares do elemento de vedação anular 60, conforme descrito no presente documento ou representado nos desenhos.[0029] As depicted in Figures 4 and 5, the rigid support element 66 includes two ring-shaped components 66a, b. In other examples, the rigid support member 66 may comprise a single component or numerous other components. Other various sealing elements 64 may also be provided. Thus, the scope of this disclosure is not limited to any particular details of the annular sealing element 60 as described herein or depicted in the drawings.

[0030] O elemento de suporte rígido 66 compreende um material relativamente rígido (como aço, ferro dúctil, outras ligas e metais, compósitos, polímeros rígidos, etc.). Uma vez que os componentes 66a, b estão ligados ao elemento de vedação 64, os componentes restringem o deslocamento radial do elemento de vedação. Isso evita que o elemento de vedação 64 seja desalojado da montagem liberável 40, enquanto é transportado através da coluna de elevação 12 (vide figura 1) e evita que o fluxo de fluido lave o elemento de vedação de montagem liberável e cause danos ao fluxo ao elemento de vedação.[0030] The rigid support element 66 comprises a relatively rigid material (such as steel, ductile iron, other alloys and metals, composites, rigid polymers, etc.). Since the components 66a, b are connected to the sealing member 64, the components restrict the radial displacement of the sealing member. This prevents the sealing element 64 from being dislodged from the releasable assembly 40 whilst being transported through the lift column 12 (see figure 1) and prevents fluid flow from washing the releasable assembly sealing element and causing damage to the flow to the sealing element.

[0031] Em um exemplo de técnica para produzir a montagem de vedação anular 60, o elemento de vedação 64 pode ser feito de um material HNBR e os componentes do elemento de suporte 66a, b podem ser feitos de uma liga de aço SAE 4130. O elemento de vedação 64 pode ser posicionado entre os componentes do elemento de suporte 66a, b em uma prensa aquecida, com um agente de ligação aplicado entre o elemento de vedação e cada um dos componentes do elemento de suporte. A prensa é fechada e a pressão é aumentada para moldar o elemento de vedação 64. O aumento da temperatura na prensa cura o material HNBR e ativa o agente de ligação, de modo que os componentes do elemento de suporte 66a, b sejam permanentemente ligados ao elemento de vedação 64.[0031] In an exemplary technique for producing the annular seal assembly 60, the sealing element 64 can be made from an HNBR material and the support element components 66a, b can be made from an SAE 4130 steel alloy. The sealing member 64 may be positioned between the support member components 66a, b in a heated press, with a bonding agent applied between the sealing member and each of the support member components. The press is closed and pressure is increased to shape the sealing element 64. The increased temperature in the press cures the HNBR material and activates the bonding agent so that the support element components 66a, b are permanently bonded to the sealing element 64.

[0032] Como pode ser visto mais convenientemente na figura 5, o elemento de vedação 64 tem respectivas superfícies de vedação radialmente para dentro e para fora 64a, b e superfícies de ligação axialmente opostas 64c, d. A superfície de vedação radialmente para dentro 64a engaja de maneira vedada a superfície externa 70 na montagem liberável 40 (vide a figura 3), a superfície de vedação radialmente para fora 64b engaja de modo vedável no furo de vedação 72 na montagem de alojamento 26, a superfície de ligação 64c é aderida ou ligada ao componente 66a do elemento de suporte e a superfície de ligação 64d é aderida ou ligada ao componente 66b do elemento de suporte.[0032] As can be seen more conveniently in figure 5, the sealing element 64 has respective radially inward and outward sealing surfaces 64a, b and axially opposed connecting surfaces 64c, d. The radially inwardly sealing surface 64a sealably engages the outer surface 70 in the releasable assembly 40 (see figure 3), the radially outwardly sealing surface 64b sealably engages the sealing hole 72 in the housing assembly 26, the connection surface 64c is adhered or bonded to the support member component 66a and the connection surface 64d is adhered or bonded to the support member component 66b.

[0033] Observe que a superfície de vedação 64a se estende radialmente para dentro mais longe do que cada um dos componentes do elemento de suporte 66a, b, e a superfície de vedação 64b se estende radialmente para fora, mais longe do que cada um dos componentes do elemento de suporte. Isso permite que as superfícies de vedação 64a, b do elemento de vedação 64 entrem em contato com a respectiva superfície externa 70 e o furo de vedação 72 e se desviem axialmente antes de engajar totalmente a montagem liberável 40 na montagem de alojamento 26.[0033] Note that the sealing surface 64a extends radially inward further than each of the support member components 66a, b, and the sealing surface 64b extends radially outward further than each of the components of the support element. This allows the sealing surfaces 64a, b of the sealing element 64 to come into contact with the respective outer surface 70 and the sealing hole 72 and to deflect axially before fully engaging the releasable assembly 40 in the housing assembly 26.

[0034] Embora o elemento de vedação 64 seja representado nos desenhos como sendo posicionado axialmente entre os componentes do elemento de suporte 66a, b, o elemento de vedação poderia ser posicionado de outro modo em outros exemplos. O elemento de vedação 64 pode ser posicionado, por exemplo, em uma ranhura anular ou recesso interno ou externo ao elemento de suporte 66.[0034] Although the sealing element 64 is represented in the drawings as being positioned axially between the support element components 66a, b, the sealing element could be positioned otherwise in other examples. The sealing member 64 may be positioned, for example, in an annular groove or recess internal or external to the support member 66.

[0035] Agora pode ser totalmente apreciado que a revelação acima fornece à técnica avanços significativos na técnica de construir e utilizar dispositivos de controle de pressão com poços subterrâneos. Nos exemplos descritos acima, o dispositivo de controle de pressão 48 inclui a montagem de vedação anular 60 que permite que a montagem liberável 40 seja posicionada e vedada na montagem de alojamento 26, com danos ou deslocamentos da montagem de vedação sendo impedidos ou pelo menos mitigados.[0035] It can now be fully appreciated that the above disclosure provides the technique with significant advances in the technique of constructing and using pressure control devices with underground wells. In the examples described above, the pressure control device 48 includes the annular seal assembly 60 which allows the releasable assembly 40 to be positioned and sealed in the housing assembly 26, with damage or displacement of the seal assembly being prevented or at least mitigated. .

[0036] Um dispositivo de controle de pressão 48 para uso com um poço subterrâneo é fornecido à técnica pela revelação acima. Em um exemplo, o dispositivo de controle de pressão 48 pode incluir uma montagem de alojamento 26, uma montagem liberável 40 fixada de maneira liberável em relação à montagem de alojamento 26, a montagem liberável 40 sendo configurada para vedar contra uma coluna tubular 20 que se estende através do dispositivo de controle de pressão 48, e uma montagem de vedação anular 60 que impede o fluxo através de uma fenda anular 62 formado radialmente entre a montagem de alojamento 26 e a montagem liberável 40. A montagem de vedação anular 60 compreende um elemento de vedação resiliente 64 ligado a um elemento de suporte rígido 66.[0036] A pressure control device 48 for use with an underground well is provided to the art by the above disclosure. In one example, the pressure control device 48 may include a housing assembly 26, a releasable assembly 40 releasably secured relative to the housing assembly 26, the releasable assembly 40 being configured to seal against a tubular column 20 that engages extends through the pressure control device 48, and an annular seal assembly 60 that prevents flow through an annular slit 62 formed radially between the housing assembly 26 and the releasable assembly 40. The annular seal assembly 60 comprises a resilient seal 64 attached to a rigid support member 66.

[0037] O elemento de vedação resiliente 64 pode compreender um elastômero. O elemento de vedação resiliente 64 pode engajar de maneira vedada em cada uma da montagem de alojamento 26 e na montagem liberável 40.[0037] The resilient sealing element 64 may comprise an elastomer. The resilient sealing member 64 can sealably engage each of the housing assembly 26 and the releasable assembly 40.

[0038] O elemento de suporte rígido 66 pode compreender pelo menos dois componentes 66a, b. O elemento de vedação resiliente 64 pode ser ligado a cada um dos componentes 66a, b. O elemento de vedação resiliente 64 pode ser ligado entre os componentes 66a, b.[0038] The rigid support element 66 may comprise at least two components 66a, b. The resilient sealing member 64 may be connected to each of the components 66a, b. The resilient sealing member 64 can be connected between the components 66a, b.

[0039] O elemento de vedação resiliente 64 pode ter uma forma anular e compreender superfícies de vedação radialmente para dentro e radialmente para fora 64a, b e superfícies de ligação axialmente opostas 64c, d. A superfície de vedação radialmente para dentro 64a pode engajar de maneira vedada a montagem liberável 40, a superfície de vedação radialmente para fora 64b pode engajar de maneira vedada, na montagem de alojamento 26 e as superfícies de ligação axialmente opostas 64c, d podem ser ligadas a pelo menos um componente 66a, b do elemento de suporte rígido 66.[0039] The resilient sealing element 64 may have an annular shape and comprise radially inward and radially outward sealing surfaces 64a, b and axially opposed connecting surfaces 64c, d. The radially inwardly sealing surface 64a can sealably engage the releasable assembly 40, the radially outwardly sealing surface 64b can sealably engage the housing assembly 26, and the axially opposed connecting surfaces 64c, d can be connected to at least one component 66a, b of the rigid support member 66.

[0040] A montagem liberável 40 pode compreender um barril externo 52, pelo menos uma vedação 42 configurada para engajar de maneira vedada na coluna tubular 20 e rolamentos 44 que suportam rotativamente a vedação 42 em relação ao barril externo 52.[0040] The releasable assembly 40 may comprise an outer barrel 52, at least one seal 42 configured to sealably engage the tubular column 20, and bearings 44 that rotatably support the seal 42 relative to the outer barrel 52.

[0041] Um método de fixação de uma montagem liberável 40 em uma montagem de alojamento 26 de um dispositivo de controle de pressão 48 também é fornecido à técnica pela revelação acima. Em um exemplo, o método pode incluir: anexação de uma montagem de vedação anular 60 à montagem liberável 40, a montagem de vedação anular 60 compreendendo um elemento de suporte rígido 66 ligado a um elemento de vedação resiliente 64; e recebimento da montagem liberável 40, pelo menos parcialmente, na montagem de alojamento 26, desse modo engajando vedantemente o elemento de vedação resiliente 64 com um furo de vedação 72 na montagem de alojamento 26.[0041] A method of attaching a releasable assembly 40 to a housing assembly 26 of a pressure control device 48 is also provided to the art by the above disclosure. In one example, the method may include: attaching an annular seal assembly 60 to the releasable assembly 40, the annular seal assembly 60 comprising a rigid support member 66 attached to a resilient seal member 64; and receiving the releasable assembly 40 at least partially in the housing assembly 26, thereby sealingly engaging the resilient sealing member 64 with a sealing hole 72 in the housing assembly 26.

[0042] A etapa de fixação pode incluir o engajamento de vedação do elemento de vedação resiliente 64 com a montagem liberável 40.[0042] The securing step may include sealing engagement of the resilient sealing element 64 with the releasable assembly 40.

[0043] A etapa de recebimento pode incluir vedar uma fenda anular 62 entre a montagem liberável 40 e a montagem de alojamento 26.[0043] The receiving step may include sealing an annular gap 62 between the releasable assembly 40 and the housing assembly 26.

[0044] O elemento de suporte rígido 66 pode restringir o deslocamento do elemento de vedação resiliente 64 radialmente, em relação à montagem liberável 40. O elemento de vedação resiliente 64 pode ser ligado entre pelo menos dois componentes 66a, b do elemento de suporte rígido 66.[0044] The rigid support element 66 can restrict the displacement of the resilient sealing element 64 radially, relative to the releasable assembly 40. The resilient sealing element 64 can be connected between at least two components 66a, b of the rigid support element 66.

[0045] Um sistema 10 para uso com um poço subterrâneo também é descrito acima. Em um exemplo, o sistema 10 pode incluir: uma montagem de alojamento 26 configurado para conexão como parte de uma coluna de elevação 12; uma montagem liberável 40 fixada de maneira liberável em relação à montagem de alojamento 26; e uma montagem de vedação anular 60 que impede o fluxo através de uma fenda anular 62 entre a montagem liberável 40 e a montagem de alojamento 26. A montagem de vedação anular 60 compreende um elemento de vedação anular 64 aderido a um elemento de suporte rígido 66, o elemento de vedação anular 64 se estendendo mais radialmente para fora do que o elemento de suporte rígido 66.[0045] A system 10 for use with an underground well is also described above. In one example, the system 10 may include: a housing assembly 26 configured for connection as part of a lifting column 12; a releasable assembly 40 releasably secured relative to the housing assembly 26; and an annular seal assembly 60 that prevents flow through an annular gap 62 between the releasable assembly 40 and the housing assembly 26. The annular seal assembly 60 comprises an annular seal member 64 adhered to a rigid support member 66 , the annular sealing member 64 extending more radially outward than the rigid support member 66.

[0046] O elemento de vedação anular 64 pode compreender um elastômero. O elemento de vedação anular 64 pode engajar de modo vedável um furo de vedação 72 na montagem de alojamento 26, o furo de vedação 72 sendo formado em um alojamento de trava 74 para uma trava 46 que trava de maneira liberável a montagem liberável 40 com a montagem de alojamento 26.[0046] The annular sealing element 64 may comprise an elastomer. The annular sealing member 64 may sealably engage a sealing hole 72 in the housing assembly 26, the sealing hole 72 being formed in a lock housing 74 for a latch 46 that releasably locks the releasable assembly 40 with the housing assembly 26.

[0047] O elemento de vedação anular 64 pode engajar de maneira vedada na montagem liberável 40.[0047] The annular sealing element 64 can seally engage the releasable assembly 40.

[0048] O elemento de suporte rígido 66 pode incluir múltiplos componentes 66a, b. O elemento de vedação anular 64 pode ser ligado a cada um dos componentes 66a, b.[0048] The rigid support element 66 may include multiple components 66a, b. The annular sealing member 64 can be connected to each of the components 66a, b.

[0049] O elemento de suporte rígido 66 pode incluir pelo menos dois componentes 66a, b. O elemento de vedação anular 64 pode ser ligado entre os componentes 66a, b.[0049] The rigid support element 66 may include at least two components 66a, b. The annular sealing element 64 can be connected between the components 66a, b.

[0050] Embora vários exemplos tenham sido descritos acima, com cada exemplo tendo certas características, deve-se entender que não é necessário que uma característica específica de um exemplo seja usada exclusivamente com esse exemplo. Em vez disso, qualquer um dos recursos descritos acima e/ou representados nos desenhos pode ser combinado com qualquer um dos exemplos, além ou em substituição de qualquer um dos outros recursos desses exemplos. Os recursos de um exemplo não são mutuamente exclusivos para os recursos de outro exemplo. Em vez disso, o escopo desta revelação abrange qualquer combinação de qualquer um dos recursos.[0050] Although several examples have been described above, with each example having certain characteristics, it should be understood that it is not necessary for a specific characteristic of an example to be used exclusively with that example. Instead, any of the features described above and/or depicted in the drawings may be combined with any of the examples, in addition to or in substitution for any of the other features of those examples. The features of one example are not mutually exclusive to the features of another example. Rather, the scope of this disclosure encompasses any combination of any of the features.

[0051] Embora cada exemplo descrito acima inclua uma certa combinação de recursos, deve ser entendido que não é necessário que todos os recursos de um exemplo sejam utilizados . Em vez disso, qualquer um dos recursos descritos acima pode ser usado, sem que nenhum outro recurso específico seja usado.[0051] Although each example described above includes a certain combination of features, it should be understood that it is not necessary for all features of an example to be utilized. Instead, any of the features described above can be used, without any other specific features being used.

[0052] Deve ser entendido que as várias modalidades descritas neste documento podem ser utilizadas em várias orientações, tais como inclinadas, invertidas, horizontais, verticais, etc., e em várias configurações, sem se afastar dos princípios desta revelação. As modalidades são descritas meramente como exemplos de aplicações úteis dos princípios da revelação, que não se limitam a nenhum detalhe específico dessas modalidades.[0052] It should be understood that the various modalities described in this document can be used in various orientations, such as inclined, inverted, horizontal, vertical, etc., and in various configurations, without departing from the principles of this disclosure. Embodiments are described merely as examples of useful applications of the principles of disclosure, which are not limited to any specific details of these embodiments.

[0053] Na descrição acima dos exemplos representativos, os termos direcionais (como "acima", "abaixo", "superior", "inferior", "para cima", "para baixo" etc.) são usados por conveniência, referindo-se aos desenhos. No entanto, deve ser claramente entendido que o escopo desta revelação não se limita a nenhuma direção específica descrita no presente documento.[0053] In the above description of representative examples, directional terms (such as "above", "below", "top", "bottom", "up", "down", etc.) are used for convenience, referring to to the drawings. However, it should be clearly understood that the scope of this disclosure is not limited to any specific direction described herein.

[0054] Os termos "incluindo", "inclui", "compreendendo", "compreende" e termos semelhantes são usados em um sentido não limitativo neste relatório descritivo. Por exemplo, se um sistema, método, aparelho, dispositivo, etc., for descrito como "incluindo" um determinado recurso ou elemento, o sistema, método, aparelho, dispositivo, etc., pode incluir esse recurso ou elemento e também pode incluir outros recursos ou elementos. Da mesma forma, o termo "compreende" é considerado como "compreende, mas não está limitado a”.[0054] The terms "including", "includes", "comprising", "comprises" and similar terms are used in a non-limiting sense in this specification. For example, if a system, method, apparatus, device, etc., is described as "including" a particular feature or element, the system, method, apparatus, device, etc., may include that feature or element and may also include other resources or elements. Likewise, the term “comprises” is considered to mean “comprises, but is not limited to”.

[0055] Obviamente, um versado na técnica apreciaria prontamente a descrição acima de modalidades representativas da revelação, que muitas modificações, adições, substituições, deleções e outras alterações podem ser feitas nas modalidades específicas, e tais mudanças são contempladas pelos princípios desta revelação. Por exemplo, estruturas divulgadas como formadas separadamente podem, em outros exemplos, ser integralmente formadas e vice-versa. Por conseguinte, a descrição detalhada acima deve ser claramente entendida como sendo fornecida apenas a título de ilustração e exemplo, sendo o espírito e o escopo da invenção limitados apenas pelas reivindicações anexas e seus equivalentes.[0055] Obviously, one skilled in the art would readily appreciate the above description of representative embodiments of the disclosure, that many modifications, additions, substitutions, deletions and other changes can be made to the specific embodiments, and such changes are contemplated by the principles of this disclosure. For example, structures disclosed as separately formed may, in other examples, be integrally formed and vice versa. Accordingly, the above detailed description should be clearly understood as being provided by way of illustration and example only, the spirit and scope of the invention being limited only by the appended claims and their equivalents.

Claims

1. Pressure control device (48) for use in an underground well, characterized by comprising: a housing assembly (26); a releasable assembly (40) releasably secured relative to the housing assembly (26), the releasable assembly (40) being configured to seal against a tubular column (20) extending through the pressure control device (48) ; and an annular seal assembly (60) which prevents flow through an annular slit (62) formed radially between the housing assembly (26) and the releasable assembly (40), the annular seal assembly (60) comprising an element resilient seal member (64) attached to a rigid support member (66), wherein the resilient seal member (64) extends more radially outward than the rigid support member (66) prior to installation of the releasable assembly ( 40) in the housing assembly (26).

2. Pressure control device (48), according to claim 1, characterized in that the resilient sealing element (64) comprises an elastomer.

3. Pressure control device (48) according to claim 1, characterized in that the resilient sealing element (64) sealingly engages each of the housing assembly (26) and the releasable assembly ( 40).

4. Pressure control device (48), according to claim 1, characterized in that the rigid support element (66) comprises at least two components (66a,66b) and the resilient sealing element (64) is connected to each of the components (66a,66b).

5. Pressure control device (48), according to claim 1, characterized by the fact that the rigid support element (66) comprises at least two components (66a,66b) and the resilient sealing element (64) is connected between components (66a,66b).

6. Pressure control device (48), according to claim 1, characterized by the fact that the resilient sealing element (64) is in the form of a ring and comprises radially inwardly sealing surfaces (64a) and radially outward (64b) and axially opposed connection surfaces (64c,64d); and wherein the radially inwardly sealing surface (64a) sealingly engages the releasable assembly (40), the radially outwardly sealing surface (64b) sealingly engages the housing assembly (26) and the connecting surfaces axially opposed (64c,64d) are connected to at least one component (66a,66b) of the rigid support element (66).

7. Pressure control device (48) according to claim 1, characterized in that the releasable assembly (40) comprises an external barrel (52), at least one seal (42) configured to sealably engage the tubular column (20) and bearings (44) that rotatably support the seal (42) in relation to the outer barrel (52).

8. Method for attaching a releasable assembly (40) to a housing assembly (26) of a pressure control device (48), the method comprising: attaching an annular seal assembly (60) to the releasable assembly (40 ), the annular seal assembly (60) comprising a rigid support member (66) connected to a resilient seal member (64), and the resilient seal member (64) extending more radially outwardly than the rigid support (66) before installing the releasable assembly (40) into the housing assembly (26); and receiving the releasable assembly (40) at least partially in the housing assembly (26), thereby sealably engaging the resilient sealing member (64) with a sealing hole (72) in the housing assembly (26).

9. Method according to claim 8, characterized in that the fastening comprises sealable engagement of the resilient sealing element (64) with the releasable assembly (40).

10. Method according to claim 8, characterized in that the receiver comprises sealing an annular gap (62) between the releasable assembly (40) and the housing assembly (26).

11. Method according to claim 8, characterized in that the rigid support element (66) restricts the displacement of the resilient sealing element (64) radially relative to the releasable assembly (40).

12. Method according to claim 8, characterized in that the resilient sealing element (64) is connected between at least two components (66a, 66b) of the rigid support element (66).

13. Method according to claim 8, characterized in that the rigid support element (66) comprises at least two components (66a, 66b) and in which the resilient sealing element (64) is connected to each of the components (66a,66b).

14. Method according to claim 8, characterized by the fact that the releasable assembly (40) comprises an outer barrel (52), at least one seal (42) configured to sealably engage the tubular column (20 ) and bearings (44) that rotatably support the seal (42) in relation to the outer barrel (52).