BR112020020253B1 - Sistema e método para operar o conector - Google Patents

Abstract

A presente invenção refere-se a um sistema que inclui um conector liberável com um alojamento e um anel fendido e um mandril complementar que é acoplável / destacável do conector. O mandril é projetado para ser recebido dentro do alojamento de modo que uma porção do mandril se estende para fora do alojamento para conexão a uma ferramenta. O anel fendido é disposto em um espaço anular entre o alojamento e o mandril quando o mandril está no alojamento. O anel fendido inclui pelo menos um conjunto de roscas e um retentor formado em uma superfície radialmente interna e o mandril inclui roscas complementares. As roscas no anel fendido engatam totalmente nas roscas complementares no mandril quando o mandril fica em uma posição axial particular dentro do alojamento. O retentor evita que o anel fendido colapse entrando em engate com as roscas no mandril até que o mandril esteja em uma posição axial desejada.

Description

CAMPO DA TÉCNICA

[0001] A presente invenção refere-se em geral a conectores para ferramentas de fundo do poço e, mais particularmente, a um conector de trinco de catraca com uma liberação por torção.

PRECEDENTES

[0002] Os sistemas de cabeça de poço convencionais normalmente incluem um alojamento de cabeça de poço montado na extremidade superior de uma coluna de revestimento de subsuperfície que se estende para dentro do furo do poço. Um tubo ascendente e conjunto de preventores (BOP) são então instalados. Durante o procedimento de perfuração, o BOP é instalado acima de um alojamento da cabeça do poço para fornecer controle de pressão conforme o revestimento é instalado, com cada coluna de revestimento tendo um suspensor em sua extremidade superior para pousar em um ombro dentro do alojamento da cabeça do poço. Após a conclusão desse processo, o BOP é substituído por uma árvore de Natal instalada acima do alojamento da cabeça do poço, com a árvore tendo uma válvula para permitir que o óleo ou gás seja produzido e direcionado para linhas de fluxo para transporte até uma instalação desejada.

[0003] Em certos pontos ao longo deste procedimento, uma ou mais ferramentas de teste podem ser abaixadas através do BOP para conexão aos componentes do sistema da cabeça de poço. Essas ferramentas de teste são normalmente abaixadas através das gavetas do BOP por meio de uma ferramenta de assentamento e colocadas em um local desejado dentro da cabeça do poço e do equipamento que a acompanha. A ferramenta de assentamento pode desconectar da ferramenta de teste de modo que o caminho através das gavetas do BOP fique liberado, e as gavetas do BOP são então fechadas para o teste começar. Após testar o equipamento, as gavetas podem ser abertas novamente e a ferramenta de teste removida, por exemplo, por meio de uma ferramenta de recuperação. É agora reconhecido que existe uma necessidade de um processo mais eficiente para a colocação e recuperação posterior do equipamento de teste da cabeça de poço a partir de uma posição abaixo das gavetas do BOP.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0004] Para uma compreensão mais completa da presente invenção e as suas características e vantagens, referência é agora feita à descrição seguinte, tomada em conjunto com os desenhos que a acompanham, em que:

[0005] A figura 1 é uma vista em corte de um conector de trinco de catraca conectado a um mandril correspondente, de acordo com uma modalidade da presente invenção;

[0006] A figura 2 é uma vista em corte do conector de trinco de catraca da figura 1 sendo desconectado do mandril, de acordo com uma modalidade da presente invenção;

[0007] A figura 3 é uma vista em corte do conector de trinco de catraca da figura 1 completamente removido do mandril, de acordo com uma modalidade da presente invenção;

[0008] A figura 4 é uma vista em corte do conector de trinco de catraca da figura 1 sendo reconectado ao mandril, de acordo com uma modalidade da presente invenção;

[0009] As figuras 5A e 5B são uma vista em corte do conector de trinco de catraca da figura 1 em engate com um mandril acoplado a uma ferramenta de teste do BOP, de acordo com uma modalidade da presente invenção;

[0010] As figuras 6A e 6B são uma vista em corte do conector de trinco de catraca da figura 1 sendo removido de um mandril acoplado a uma ferramenta de teste do BOP , de acordo com uma modalidade da presente invenção;

[0011] As figuras 7A e 7B são uma vista em corte do conector de trinco de catraca da figura 1 sendo reconectado a um mandril acoplado a uma ferramenta de teste do BOP, de acordo com uma modalidade da presente invenção e

[0012] As figuras 8A e 8B são uma vista em corte do conector de trinco de catraca da figura 1 em engate com um mandril acoplado a uma ferramenta de teste do BOP, de acordo com uma modalidade da presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0013] Modalidades ilustrativas da presente invenção são descritas em detalhes neste documento. Por motivos de clareza, nem todos os recursos de uma implementação real são descritos neste relatório descritivo. Será verificado naturalmente que no desenvolvimento de qualquer tal modalidade real, inúmeras decisões específicas da implementação devem ser feitas para atingir objetivos específicos dos desenvolvedores, tais como a conformidade com as restrições relacionadas ao sistema e relacionadas aos negócios, que irão variar de uma aplicação para outra. Além disso, será verificado que um tal esforço de desenvolvimento poderia ser complexo e demorado, mas que, no entanto, seria uma tarefa rotineira para aqueles versados na arte tendo o benefício da presente invenção. Além disso, em nenhuma forma devem os exemplos seguintes ser lidos para limitar, ou definir, o âmbito da invenção.

[0014] Certas modalidades de acordo com a presente invenção podem ser dirigidas para um conector que utiliza um mecanismo de anel fendido de trinco de catraca para seletivamente engatar e desengatar um mandril complementar. O conector pode ser usado em um ambiente de poço para conectar / desconectar seletivamente uma ferramenta de uma coluna tubular. O conector pode ser particularmente útil para abaixar um aparelho de teste por meio de um BOP e para dentro de uma cabeça de poço abaixo do BOP, desconectar da ferramenta de teste e ser puxado para cima de modo que as gavetas do BOP podem ser fechadas antes de a ferramenta executar o teste, e reconectar e pegar a ferramenta de teste após a conclusão do teste. O conector possui um mecanismo de libertação / conexão rápida que pode ser controlado a partir da superfície através do movimento axial e de rotação da coluna tubular.

[0015] O sistema de conector de trinco de catraca descrito inclui o conector tendo pelo menos um alojamento e um anel fendido e um mandril complementar que é seletivamente fixável / destacável do conector. O alojamento pode ser acoplado a uma extremidade proximal de um sub do conector por meio de um conector roscado. O mandril é projetado para ser parcialmente recebido no alojamento tal que uma porção do mandril estende-se para fora do alojamento para conexão a uma ferramenta, por exemplo. O anel fendido é disposto em um espaço anular entre o alojamento e o mandril quando o mandril é disposto no alojamento. O anel fendido tem alguma flexibilidade, o que permite que o anel fendido faça a transição entre uma posição radialmente expandida e uma posição radialmente colapsada. O anel fendido pode incluir pelo menos um conjunto de roscas formadas em uma superfície radialmente interna do mesmo, e o mandril pode incluir pelo menos um conjunto de roscas complementares formadas em uma superfície radialmente externa do mesmo. As roscas no anel fendido podem engatar totalmente as rocas complementares no mandril, quando o mandril fica em uma posição axial particular no interior do alojamento.

[0016] O anel fendido também inclui um retentor formado na superfície radialmente interna do mesmo adjacente às roscas. O retentor pode evitar que o anel fendido colapse para engate com as roscas no mandril até que o mandril esteja em uma posição axial adequada. Enquanto o conector está sendo abaixado no mandril, o anel fendido é mantido na posição expandida radialmente por meio do retentor interagindo com as roscas no mandril, facilitando assim um suave engate das roscas no anel fendido sobre as roscas correspondentes no mandril. O retentor pode ser posicionado de modo a permitir que o conector seja desengatado do mandril por meio de uma simples rotação do conector em relação ao mandril.

[0017] O sistema de conector de trinco de catraca descrito pode possibilitar a desconexão rápida e simples de uma ferramenta de uma coluna tubular e a reconexão posterior da ferramenta na coluna tubular em uma única passagem. O mecanismo de liberação e reconexão é puramente mecânico e, portanto, não requer o uso de sinalização hidráulica ou elétrica complicada. O conector fornece uma maneira confiável e eficiente de colocar uma ferramenta de teste em uma cabeça de poço, operar a ferramenta de teste após fechar as gavetas do BOP e recuperar a ferramenta de teste para a superfície.

[0018] Com referência agora aos desenhos, a figura 1 é uma vista em corte transversal de um conector 10 conectado a um mandril associado 12, de acordo com uma modalidade da presente invenção. O conector 10 pode incluir um sub do conector 14, um alojamento 16, um anel fendido 18, uma chave 20 e um alojamento externo 22. O conector 10 pode incluir componentes adicionais àqueles que são ilustrados na presente figura. Em algumas modalidades, certos componentes ilustrados do conector 10 podem não estar presentes (por exemplo, alojamento externo 22) ou podem ser combinados em um único componente (por exemplo, sub do conector 14, alojamento 16, chave 20 e / ou alojamento externo 22 em combinação).

[0019] Deve notar-se que todas as descrições relativas às direções axial e radial na presente invenção são tomadas em relação a um eixo longitudinal 23 do conector 10 e mandril associado 12. Uma direção radialmente interna é uma que se volta para o eixo longitudinal 23, e uma direção radialmente externa é aquela que fica voltada para longe do eixo longitudinal 23. Uma direção distal se refere a uma primeira direção axial (por exemplo, para cima) tomada ao longo do eixo longitudinal 23, enquanto uma direção proximal se refere a uma segunda direção axial (por exemplo, para baixo) oposta à primeira direção axial tomada ao longo do eixo longitudinal 23.

[0020] Em geral, o sub do conector 14 é um componente tubular alongado tendo um orifício 24 formado através do mesmo. O sub do conector 14 pode ter um conector roscado 26 em uma extremidade distal 28 do mesmo. O conector roscado 26 permite que o sub do conector 14 seja conectado a uma extremidade proximal de uma coluna tubular (não mostrada). A coluna tubular pode ser abaixada para o fundo do poço a partir de um local de superfície junto com o sub do conector conectado 14, o mandril 12 e outros componentes do conector 10.

[0021] Em uma extremidade proximal 30 do sub do conector 14, o sub do conector 14 pode formar uma conexão roscada 32 com o alojamento 16, como mostrado. A conexão roscada 32 pode ser entre as roscas externas formadas em uma superfície radialmente externa do sub do conector 14 e as roscas internas em uma superfície radialmente interna do alojamento 16. Em outras modalidades, o arranjo da interface da conexão entre o sub do conector 14 e o alojamento 16 pode ser invertido. Isso é, a conexão roscada 32 pode, em alternativa, ser entre as roscas internas formadas em uma superfície radialmente interna do sub do conector 14 e as roscas externas em uma superfície radialmente externa do alojamento 16. Em ainda outras modalidades, o sub do conector 14 e o alojamento 16 podem ser formados como um único componente integral.

[0022] Na extremidade proximal 30 do sub do conector 14, o orifício 24 do sub do conector 14 pode alargar para um diâmetro dimensionado para receber uma extremidade distal 34 do mandril 12. O sub do conector 14 pode ser especificamente moldado na extremidade proximal 30 para coincidir com uma forma correspondente da extremidade distal 34 do mandril 12 de modo que o mandril 12 possa ser recebido com segurança na posição dentro do conector 10 com a extremidade distal 34 apoiada contra o sub do conector 14. O sub do conector 14 pode ser equipado com uma vedação anular 36 disposta em uma superfície radialmente interna da mesma na extremidade proximal 30 de modo a vedar o espaço anular entre o sub do conector 14 e o mandril 12. Uma porção anular da extremidade proximal 30 do sub do conector 14 pode se estender axialmente para baixo em um espaço anular entre o alojamento 16 e o mandril 12 (quando o mandril 12 é posicionado no alojamento 16) para fornecer um batente 38 ou ombro para uma extremidade superior do anel fendido 18.

[0023] O alojamento 16 pode ter uma forma geralmente tubular, como mostrado. Uma extremidade distal 40 do alojamento 16 pode incluir roscas que formam a conexão roscada 32 com o sub do conector 14 como descrito acima. Abaixo desta conexão roscada 32, o alojamento 16 pode incluir um perfil escalonado formado em uma superfície radialmente interna 42 do alojamento 16. O perfil escalonado do alojamento 16 em geral corresponde com um perfil radialmente externo do anel fendido 18 disposto no alojamento 16.

[0024] O perfil escalonado pode incluir uma série de degraus 44 que progridem o alojamento 16 de um diâmetro interno mais largo na extremidade distal 40 do alojamento para um diâmetro interno mais estreito em uma extremidade proximal 46 do alojamento 16. Por exemplo, na modalidade ilustrada, o alojamento 16 inclui dois degraus 44A e 44B formados ao longo de sua superfície interna 42. No entanto, outras modalidades do alojamento 16 podem incluir um, três, quatro ou mais degraus 44 formados nesta superfície. Os degraus 44A e 44B podem ajudar a manter a posição do anel fendido 18 dentro do alojamento 16. Os degraus 44A e 44B que se movem a partir de um diâmetro interno do alojamento 16 para o próximo podem ser inclinados em relação a um plano perpendicular ao eixo longitudinal 23. Este ângulo força o anel fendido 18 na direção radialmente para dentro quando ele é engatado com o mandril 12 para evitar o desengate inadvertido do anel fendido 18, quando o conector está sob tensão.

[0025] Em uma porção final do perfil escalonado, o alojamento 16 pode incluir uma porção escalonada acentuada em sua extremidade proximal 46. A porção escalonada pode geralmente funcionar como um ombro de batente 50 para manter o anel fendido 18 posicionado dentro do alojamento 16 em todos os momentos.

[0026] O anel fendido 18 é um anel que não é contínuo em toda a sua circunferência. O anel fendido 18 inclui uma fenda aberta (divisão) formada em uma determinada posição circunferencial do anel fendido 18. A fenda se estende em uma direção axial através de todo o anel fendido 18 nesta localização circunferencial. A figura 1 ilustra uma cavidade 52 onde ocorre esta divisão. Esta estrutura do anel fendido 18 permite que o anel fendido 18 se mova entre uma posição radialmente expandida (por exemplo, mostrada nas figuras 2 e 4) e uma posição radialmente colapsada (por exemplo, mostrada nas figuras 1 e 3). O anel fendido 18 é geralmente predisposto para a posição radialmente colapsada. Com o contato de uma porção do mandril com diâmetro mais largo 12 com uma superfície radialmente interna 54 do anel fendido 18, no entanto, o anel fendido 18 é forçado a se expandir radialmente para fora para a posição expandida. Os degraus 44 do alojamento 16 podem guiar o anel fendido 18 a mover-se ligeiramente na direção distal (isto é, para cima), à medida que ele é radialmente expandido, ou a deslocar- se ligeiramente na direção proximal (i.e., para baixo), à medida que ele é colapsado radialmente.

[0027] Como mencionado acima, o anel fendido 18 inclui pelo menos um conjunto de roscas 56 formadas na superfície radialmente interna 54. Na modalidade ilustrada, por exemplo, o anel fendido 18 inclui dois conjuntos de roscas 56A e 56B. No entanto, deve-se notar que mais ou menos conjuntos de roscas 56 podem ser utilizados em outras modalidades. As roscas individuais que constituem cada conjunto 56 podem ser inclinadas, à medida que elas se estendem radialmente para dentro a partir do resto do anel fendido 18. Especificamente, cada uma das roscas pode ser inclinada na direção distal (ou seja, para cima), à medida que elas se estendem radialmente para dentro. Isto permite que as roscas deslizem sobre roscas correspondentes do mandril 12 em uma operação de engate de catraca até que o mandril 12 fique em um local desejado no interior do alojamento 16, em cujo ponto as roscas 56 podem travar o mandril 12 no lugar. O termo " catraca " ou "engate de catraca" no presente documento refere-se a uma ação onde um componente roscado (ou seja, anel fendido 18) é capaz de deslizar sobre um componente roscado complementar (ou seja, mandril 12) quando se movendo relativamente ao componente complementar em uma direção axial (por exemplo, direção proximal), mas não na direção oposta (por exemplo, direção distal).

[0028] Os dois conjuntos de roscas 56A e 56B podem ser interrompidos por um retentor 58 formado na superfície radialmente interna 54 do anel fendido 18. O retentor 58, como mostrado, se estende em uma direção radialmente para dentro. O retentor 58 pode se estender nesta direção radial sobre a mesma distância que qualquer uma das roscas (ou seja, desde a raiz até a crista) no pelo menos um conjunto de roscas 56. No entanto, o retentor 58 estende-se por um comprimento na direção axial que é várias vezes o afastamento de qualquer uma das roscas no pelo menos um conjunto de roscas 56. Como tal, o retentor 58 não pode ser recebido em qualquer uma das roscas no mandril 12 quando o anel fendido 18 se move em relação ao mandril 12. Na modalidade ilustrada, o retentor 58 fica localizado axialmente entre os dois conjuntos de roscas 56A e 56B. No entanto, em outras modalidades, o retentor 58 pode ficar localizado adjacente a um único conjunto de roscas ou vários retentores podem ficar localizados axialmente entre vários conjuntos 56 de roscas.

[0029] As roscas em cada conjunto 56 podem evoluir em uma direção axial à medida que elas se estendem em torno da circunferência interna do anel fendido 18. Desta forma, quando o conector 10 é rodado em relação ao mandril 12, o anel fendido 18 pode se deslocar em uma direção axial com respeito ao mandril 12. Uma vez que o retentor 58 atinja um ponto de engate com uma das roscas correspondentes no mandril 12, o retentor 58 pode agir como um came para expandir o anel fendido 18 para a posição radialmente expandida e para fora de contato de engate com o mandril 12.

[0030] O retentor 58 pode se estender em torno de toda a circunferência interna do anel fendido 18, e o retentor 58 pode ficar localizado na mesma posição axial quando ele se estende em torno do anel fendido 18. Em outras modalidades, o retentor 58 pode progredir em uma direção axial quando ele se estende em torno da circunferência interna do anel fendido 18.

[0031] A chave 20 pode ser acoplada ao alojamento e se estender em uma direção radialmente para dentro na cavidade 52 definida pela fenda axial no anel fendido 18. A chave 20 impede que o anel fendido 18 gire em relação ao alojamento 16. Em algumas modalidades, uma porção 60 do anel fendido 18 em um ou ambos os lados da fenda aberta no anel pode ser retirada para se ajustar em torno da chave 20 também. Esta porção de entalhe 60 do anel fendido 18 pode ser levemente mais longa na dimensão axial do que a chave 20, permitindo assim que o anel fendido 18 se mova axialmente por uma certa quantidade em relação ao alojamento 16, tal como quando o anel fendido 18 é expandido ou fechado.

[0032] O mandril 12, como mostrado, apresenta um perfil específico formado em uma superfície radialmente externa 62 do mesmo. Este perfil é geralmente complementar ao perfil formado na superfície interna 54 do anel fendido 18. O mandril 12 inclui pelo menos um conjunto de roscas externas 64 formadas na superfície externa 62, e o pelo menos um conjunto de roscas externas 64 é posicionado para interagir com os conjuntos de roscas 56 internos correspondentes no anel fendido 18. Na modalidade ilustrada, por exemplo, o mandril 12 inclui dois conjuntos de roscas 64A e 64B. No entanto, deve ser observado que mais ou menos conjuntos de roscas 64 podem ser utilizados em outras modalidades.

[0033] As roscas individuais que constituem cada conjunto 64 podem ser inclinadas, à medida que elas se estendem radialmente para fora a partir do resto do mandril 12 ( similar a essas roscas no anel fendido 18). Especificamente, cada uma das roscas pode ser inclinada na direção proximal (isto é, para baixo) quando elas se estendem radialmente para o exterior, de modo a interligar com as roscas no anel fendido 18, quando o anel fendido 18 é fechado para engate com o mandril 12. O ângulo das roscas no mandril 12 permite que o anel fendido 18 engrene sobre as roscas do mandril 12 até que o mandril 12 fique em uma localização desejada no interior do alojamento 16, em cujo ponto as roscas 56 no anel fendido podem travar em engate com as roscas 64 no mandril 12 para manter o mandril 12 no lugar.

[0034] Os dois conjuntos de roscas 64A e 64B podem ser interrompidos por um entalhe 66 formado na superfície radialmente externa do mandril 12. O entalhe 66, como mostrado, geralmente se estende em uma direção radialmente para dentro. O entalhe 66 pode estender-se nesta direção sobre a mesma distância, como qualquer uma das roscas (isto é, a partir da raiz até a crista) no pelo menos um conjunto de roscas 64. No entanto, o entalhe 66 tem um comprimento na direção axial que é várias vezes o afastamento de qualquer uma das roscas no pelo menos um conjunto de roscas 64. Dessa forma, o entalhe 66 é capaz de capturar o retentor correspondente 58 do anel fendido 18, quando o anel fendido 18 está em posição axial em relação ao mandril 12, onde o anel fendido 18 fecha para engate com o mandril 12. Na modalidade ilustrada, o entalhe 66 fica localizado axialmente entre os dois conjuntos de roscas 64A e 64B. No entanto, em outras modalidades, o entalhe 66 pode ficar localizado adjacente a um único conjunto de roscas, ou múltiplos entalhes podem ficar localizados axialmente entre vários conjuntos de roscas. Em ainda outras modalidades, o mandril 12 pode não ter um entalhe no todo, mas pode em vez disso apresentar uma porção plana alongada da superfície externa 62, que funciona para receber o retentor 58 do anel fendido 18.

[0035] O alojamento externo 22 pode ser incluído no conector 10 para proporcionar um alojamento de proteção para os componentes internos do conector 10 e o mandril 12. O alojamento externo 22, como mostrado, pode ser disposto em torno da extremidade proximal 30 do sub do conector 14, todo o alojamento 16, o anel fendido 18 e a chave 20, e a extremidade distal 34 do mandril 12. O alojamento externo pode incluir duas ou mais peças que são aparafusadas para formar o alojamento de proteção. O alojamento externo 22 tem um orifício formado através do mesmo. Como ilustrado, o alojamento externo 22 inclui uma abertura na sua extremidade proximal, e a abertura pode apresentar paredes inclinadas 68 (isto é, inclinadas em relação ao eixo longitudinal 23). As paredes inclinadas 68 na abertura na extremidade proximal do alojamento externo 22 podem ajudar a guiar o mandril 12 para dentro do alojamento 16 (e anel fendido 18) quando o conector 10 é movido axialmente em direção ao mandril 12 para receber e conectar ao mandril 12.

[0036] Tendo descrito a estrutura do conector descrito 10 e mandril 12 associado, agora será fornecida uma descrição detalhada de um método para operar o conector 10 para conectar e liberar seletivamente o mandril 12. A figura 1 ilustra o conector 10 sendo conectado e totalmente engatado com o mandril 12 através do anel fendido colapsado 18. O anel fendido 18 é mantido no lugar dentro do alojamento 16 através do ombro de batente 50 e os degraus 44A e 44B do alojamento 16. O anel fendido 18 fica na configuração colapsada de tal modo que o pelo menos um conjunto de roscas 56A e 56B do anel fendido 18 engata completamente o pelo menos um conjunto de roscas 64A e 64B do mandril 12. O ângulo das roscas em ambos os componentes garante que a força devido à gravidade no mandril (e quaisquer ferramentas de fundo de poço conectadas) seja transmitida através das roscas para o anel fendido 18, o alojamento 16 e o sub do conector 14. Assim, o conector 10 é capaz de suportar o peso do mandril 12 e outros componentes conectados. É nesta configuração conectada que o conector 10 e o mandril acoplado 12 podem ser inicialmente abaixados em direção ou através de um poço.

[0037] Em algum ponto, o mandril 12 pode ser abaixado para uma posição desejada para ser liberado do conector 10, tal como um local no qual uma ferramenta acoplada ao mandril 12 está localizada (por exemplo, em uma cabeça de poço). Para liberar o mandril 12 do conector 10, um operador pode girar a coluna tubular furo acima que está acoplada ao sub do conector 14, girando assim todo o conector 10. Isso é mostrado na figura 2, onde uma seta 110 indica a rotação (por exemplo, giro à direita) do conector 10 em relação ao mandril 12. O mandril 12 pode permanecer no lugar devido a uma ferramenta em sua extremidade inferior sendo assentada e fixada em um local desejado. Como tal, o sub do conector 14, alojamento 16, anel fendido 18, chave 20 e / ou alojamento externo 22 podem girar em relação ao mandril 12.

[0038] Como resultado desta rotação, o conector 10 pode começar a se mover axialmente para cima (seta 112) em relação ao mandril 12, conforme a rotação faz com que o (s) conjunto (s) de roscas 56 no anel fendido 18 atravesse o (s) conjunto (s) correspondente (s) de roscas 64 no mandril 12. Em algum ponto no percurso ascendente das roscas 64 no mandril 12, o anel fendido 18 atinge uma posição axial em relação ao mandril 12, onde o retentor 58 se encosta a uma superfície inferior de uma das roscas de mandril. A rotação adicional do conector 10 e o movimento axial resultante do anel fendido 18 em relação ao mandril 12 fazem com que o retentor 58 atue como um came forçando o anel fendido 18 de sua configuração colapsada para sua configuração expandida, como mostrado na figura 2. Neste ponto, o anel fendido 18 é desengatado do perfil roscado do mandril 12, e o conector 10 é capaz de ser levantado axialmente para fora do mandril 12. Na configuração expandida, as roscas 56 e o retentor 58 do anel fendido 18 são capazes de deslizar sobre as roscas 64 no mandril 12.

[0039] O movimento ascendente adicional do conector 10 desconecta o conector 10 inteiramente do mandril 12 de modo que o mandril 12 permanece no local em que foi pousado e o conector 10 é recuperado para um local ascendente, como mostrado na figura 3. Esta figura mostra que, uma vez que o conector 12 tenha sido removido do mandril 12, o anel fendido 18 é predisposto de volta para a sua posição inicial recolhida no interior do alojamento 16. O alojamento 16 mantém o anel fendido 18 no lugar através do ombro de batente 50 e dos degraus 44A e 44B.

[0040] Para reconectar o conector 10 ao mandril 12, o conector 10 pode ser abaixado de volta ao longo da extremidade distal do mandril 12, como mostrado na figura 4. As paredes inclinadas 68 na extremidade proximal do alojamento externo 22 podem guiar a extremidade distal do mandril 12 para o alojamento 16 e o anel fendido 18. Conforme o mandril 12 entra no anel fendido 18, a superfície radialmente externa 62 do mandril 12 entra em contato com a superfície radialmente interna 54 do anel fendido 18, forçando desse modo o anel fendido 18 da configuração colapsada para a sua configuração expandida. Nesta configuração expandida, as roscas internas 56 do anel fendido 18 são capazes de engatar para baixo sobre as roscas 64 do mandril 12 conforme o conector 10 é movido axialmente para baixo em relação ao mandril 12. O perfil interno do anel fendido 18 com o retentor 58 impede que as roscas 56 do anel fendido 18 engatem as roscas 64 no mandril 12 até que o anel fendido 18 atinja uma posição axial em relação ao mandril 12, onde o retentor 58 é recebido no entalhe 66. Quando o retentor 58 atinge o entalhe 66 e as roscas correspondentes do anel fendido 18 e mandril 12 ficam em alinhamento, o anel fendido 18 colapsa em um engate seguro com o mandril 12 (visto na figura 1). Como resultado, o conector 10 é totalmente conectado de forma de suporte de carga ao mandril 12. O sub do conector 14 pode, então, ser levantado para recuperar o mandril conectado 12 (e quaisquer ferramentas acopladas) para a superfície.

[0041] Exemplos dos tipos de ferramentas que podem ser abaixadas no fundo do poço, desconectadas, reconectadas e recuperadas para a superfície através do conector descrito 10 são fornecidos e ilustrados nas figuras 5A, 5B, 6A, 6B, 7A, 7B, 8A e 8B.

[0042] As figuras 5A, 5B, 6A, 6B, 7A, 7B, 8A e 8B ilustram diferentes sistemas que podem utilizar o conector 10 e o mandril 12 descritos acima. O mandril 12 nestas figuras pode ser acoplado a uma ferramenta de teste do BOP 210 para posicionamento dentro de uma cabeça de poço 212. Como mostrado nas figuras 5A, 5B, 6A e 6B, o mandril 12 pode ser acoplado à ferramenta de teste do BOP 210 por meio de um tubular 214 conectado entre o mandril 12 e a ferramenta de teste 210. Em outras modalidades, como mostrado nas figuras 7A, 7B, 8A e 8B, o mandril 12 pode ser diretamente acoplado à ferramenta de teste do BOP 210.

[0043] Nas figuras 5A e 5B, a ferramenta de teste 210 pode ser projetada para testar uma cabeça de poço 212. Como mostrado, a cabeça de poço 212 é disposta dentro e se estende para baixo para dentro de um alojamento de condutor 216. A ferramenta de teste 210 pode ser operada para garantir que a cabeça de poço 212 fique posicionada com segurança e vedada dentro do alojamento do condutor 216.

[0044] Nas figuras 6A e 6B, a ferramenta de teste 210 pode ser projetada para testar um revestimento ou suspensor do tubo de produção 310 (por exemplo, um suspensor de 14") localizado na cabeça do poço 212. Como mostrado, a cabeça do poço 212 é disposta no interior e estende-se para baixo para dentro de um alojamento do condutor 216 e o suspensor 310 é disposto no interior e se estende para baixo através (e além) da cabeça de poço 212. A ferramenta de teste 210 pode ser operada para garantir que o suspensor 310 fique posicionado com segurança e vedado dentro da cabeça de poço 212.

[0045] Nas figuras 7A e 7B, a ferramenta de teste 210 pode ser projetada para testar uma bucha de desgaste 410 (por exemplo, uma bucha de desgaste de 13-3/8") localizada na cabeça do poço 212. Como mostrado, a cabeça de poço 212 é disposta no interior e se estende para baixo para dentro de um alojamento do condutor 216, um suspensor 310 é disposto dentro e se estende para baixo através (e além) da cabeça do poço 212, e a bucha de desgaste 410 é disposta dentro da cabeça do poço 212 e suportada pelo suspensor 310. A ferramenta de teste 210 pode ser operada para assegurar que a bucha de desgaste 410 fique firmemente posicionada e vedada dentro da cabeça de poço 212.

[0046] Nas figuras 8A e 8B, a ferramenta de teste 210 pode ser projetada para testar uma luva de desgaste 510 (por exemplo, uma luva de desgaste de 18/16") localizada na cabeça de poço 212. Como mostrado, a cabeça de poço 212 é disposta dentro e se estende para baixo para dentro de um alojamento do condutor 216, e a luva de desgaste 510 é disposta no interior da cabeça de poço 212. A ferramenta de teste 210 pode ser operada para assegurar que a luva de desgaste 510 fique firmemente posicionada e vedada dentro da cabeça de poço 212.

[0047] Para realizar o teste desejado em qualquer uma dessas modalidades das figuras 5A, 5B, 6A, 6B, 7A, 7B, 8A e 8B, pode ser desejável que uma série de gavetas do BOP 220 localizadas furo acima da cabeça de poço 212 seja fechada antes de realizar o teste. Como tal, o conector 10 e a tubulação acima podem abaixar o mandril 12 através das gavetas abertas 220 para uma posição onde a ferramenta de teste acoplada 210 é colocada na cabeça de poço 212 (figuras 5A-5B). O conector 10 pode então ser desconectado do mandril 12, por meio de rotação, como descrito acima, e retirado para cima (figura 6A - seta 112) para uma posição acima das gavetas do BOP 220 de modo que as gavetas 220 podem ser fechadas e o teste desejado realizado na cabeça de poço 212. Uma vez que o teste seja concluído, as gavetas 220 podem ser reabertas, o conector 10 abaixado de volta para o mandril 12 (figura 7A) até que ele fique totalmente conectado ao mandril 12 (figura 8A), e o mandril 12 e a ferramenta de teste conectada 210 recuperados para a superfície.

[0048] Embora a presente invenção e suas vantagens tenham sido descritas em detalhes, deve ser entendido que várias mudanças, substituições e alterações podem ser no presente documento feitas sem afastamento do espírito e âmbito da invenção, como definido pelas reivindicações seguintes.

Claims (20)

1. Sistema compreendendo: um alojamento tubular (16); um mandril (12) disposto de forma removível no alojamento (16), em que o mandril (12) compreende pelo menos um conjunto de roscas (56) formadas em uma superfície radialmente externa (62) do mesmo; um anel fendido (18) disposto dentro do alojamento (16) e predisposto em uma direção radialmente para dentro, em que o anel fendido (18) compreende: pelo menos um conjunto de roscas (56) formado em uma superfície radialmente interna (54) do anel fendido (18), em que o pelo menos um conjunto de roscas (56) no anel fendido (18) é complementar ao pelo menos um conjunto de roscas (56) do mandril (12); e caracterizado pelo fato de que o anel fendido (18) ainda compreende: um retentor (58) formado na superfície radialmente interna (54) do anel fendido (18) adjacente ao pelo menos um conjunto de roscas (56) do anel fendido (18), em que o retentor (58) tem um comprimento em uma direção axial maior do que um afastamento de qualquer rosca no pelo menos um conjunto de roscas (56) no anel fendido (18).

2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o anel fendido (18) é disposto dentro de um espaço anular entre o mandril (12) e o alojamento (16) quando o mandril (12) é disposto no alojamento (16).

3. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o anel fendido (18) compreende um primeiro conjunto de roscas (56A) e um segundo conjunto de roscas (56B) formados na superfície radialmente interna (54) do anel fendido (18), em que o retentor (58) fica localizado axialmente entre o primeiro conjunto de roscas (56A) e o segundo conjunto de roscas (56B).

4. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o pelo menos um conjunto de roscas (56) do anel fendido (18) compreende roscas com um perfil angular.

5. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o retentor (58) se estende em torno de toda a superfície interna (54) do anel fendido (18) e em que o retentor (58) fica localizado na mesma posição axial, à medida que ele se estende ao redor de todo o anel fendido (18).

6. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda uma chave (20) acoplada ao alojamento (16), em que a chave (20) se estende para dentro de uma cavidade (52) formada em uma posição circunferencial onde o anel fendido (18) é dividido, em que a chave (20) evita que o anel fendido (18) gire em relação ao alojamento (16).

7. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o retentor (58) no anel fendido (18) atua como um came para expandir o anel fendido (18) de uma posição colapsada para uma posição expandida mediante o engate com uma rosca do pelo menos um conjunto de roscas (64) do mandril (12) enquanto o anel fendido (18) é girado em relação ao mandril (12).

8. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que pelo menos um conjunto de roscas (56) no anel fendido (18) é configurado para engatar o pelo menos um conjunto de roscas (64) do mandril (12) para facilitar a transferência de carga entre o alojamento (16) e o mandril (12).

9. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda uma ferramenta de teste do BOP (210) acoplada a uma extremidade proximal do mandril (12).

10. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um sub do conector (14) que compreende uma extremidade distal (28), uma extremidade proximal (30) oposta à extremidade distal (28) e um orifício (24) formado através da mesma, em que o sub do conector (14) compreende ainda um conector roscado (26) na extremidade distal (28) e em que o alojamento (16) é acoplado à extremidade proximal (30) do sub do conector (14).

11. Sistema, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um alojamento externo (22) disposto externamente em torno do alojamento (16) e em torno de uma porção do sub do conector (14).

12. Sistema, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o alojamento externo (22) compreende uma abertura em uma porção inferior do mesmo, a abertura compreendendo paredes inclinadas (68) para guiar o mandril (12) para dentro do alojamento (16).

13. Método compreendendo: receber um mandril (12) dentro de uma abertura em uma extremidade proximal (30) de um conector (10), o conector (10) compreendendo um alojamento tubular (16) e um anel fendido (18) disposto no alojamento (16), em que o anel fendido (18) é predisposto em uma direção radialmente para dentro; expandir o anel fendido (18) radialmente para fora conforme o mandril (12) é recebido ainda mais dentro do conector (10), em que o anel fendido (18) fica em uma posição radialmente expandida dentro do alojamento (16) de modo que pelo menos um conjunto de roscas (56) formadas em uma superfície radialmente interna (54) do anel fendido (18) flutua sobre um pelo menos um conjunto de roscas (64) complementar no mandril (12); caracterizado pelo fato de que o método ainda compreende: recolher o anel fendido (18) para engatar o pelo menos um conjunto de roscas (64) no mandril (12) quando o mandril (12) atingir uma posição onde um retentor (58) formado na superfície radialmente interna (54) do anel fendido (18) é recebido em uma fenda correspondente no mandril (12).

14. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que compreende ainda girar o conector (10) em relação ao mandril (12) para desengatar o anel fendido (18) do mandril (12).

15. Método, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o desengate do anel fendido (18) compreende: engatar o retentor (58) do anel fendido (18) com uma rosca do pelo menos um conjunto de roscas (64) no mandril (12) e forçar o anel fendido (18) para uma posição radialmente expandida dentro do alojamento (16) por meio do retentor (58) interagindo com a rosca de modo que o pelo menos um conjunto de roscas (56) do anel fendido (18) é desengatado do pelo menos um conjunto de roscas (64) no mandril (12).

16. Método, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que compreende ainda mover o conector (10) em relação ao mandril (12) após desengatar o anel fendido (18) para separar o conector (10) do mandril (12).

17. Método, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que compreende ainda evitar que o anel fendido (18) gire em relação ao alojamento (16) por meio de uma chave (20) acoplada ao alojamento (16) e se estendendo para dentro de uma cavidade (52) formada em uma posição circunferencial onde o anel fendido (18) é dividido.

18. Sistema compreendendo: um alojamento tubular (16); um mandril (12) disposto de forma removível no alojamento (16), em que o mandril (12) compreende pelo menos um conjunto de roscas (56) formadas em uma superfície radialmente externa (62) do mesmo; um anel fendido (18) disposto dentro do alojamento (16) e predisposto em uma direção radialmente para dentro, em que o anel fendido (18) compreende: pelo menos um conjunto de roscas (56) formado em uma superfície radialmente interna (54) do anel fendido (18), em que o pelo menos um conjunto de roscas (56) no anel fendido (18) é complementar ao pelo menos um conjunto de roscas (56) do mandril (12); e caracterizado pelo fato de que o anel fendido (18) ainda compreende: um retentor (58) formado na superfície radialmente interna (54) do anel fendido (18) adjacente ao pelo menos um conjunto de roscas (56) do anel fendido (18), em que o retentor (58) no anel fendido (18) atua como um came para expandir o anel fendido (18) de uma posição colapsada para uma posição expandida mediante o engate com uma rosca do pelo menos um conjunto de roscas (64) do mandril (12) enquanto o anel fendido (18) é girado em relação ao mandril (12).

19. Sistema, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que o retentor (58) tem um comprimento em uma direção axial maior do que um afastamento de qualquer rosca no pelo menos um conjunto de roscas (56) no anel fendido (18).

20. Sistema, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que compreende ainda uma chave (20) acoplada ao alojamento (16), em que a chave (20) se estende para dentro de uma cavidade (52) formada em uma posição circunferencial onde o anel fendido (18) é dividido, em que a chave (20) evita que o anel fendido (18) gire em relação ao alojamento (16).