BR112021001127B1 - Método para alimentação de líquido e dispositivo para tubo de enchimento - Google Patents

Abstract

É descrito um método para a alimentação de líquido de um armazenamento de líquido para uma coluna de revestimento interno (10,12, 14 ..) que a partir de uma plataforma (16) em uma instalação é transportada para baixo em um poço com a ajuda de um manipulador de tubos que compreende um elevador, onde o líquido é alimentado através de um revestimento interno mais superior (10) que é adicionado à coluna do revestimento interno, e o líquido é alimentado através de um tubo de enchimento (30) através de um bico de saída (36) para o topo do revestimento interno (10) já durante o aparafusamento do tubo (10) na coluna de revestimento interno (10, 12, 14 ..) onde o tubo de enchimento é estendido durante a alimentação de líquido até que a coluna de revestimento interno esteja sendo abaixada para uma posição onde está travada de modo preso na plataforma (16), e o líquido é adicionado a um nível adequado na coluna de revestimento interno. O método é caracterizado pelo fato de que o tubo de enchimento (30) é estendido em que compreende uma parte de extremidade de tubo axialmente móvel telescópica (35) com uma saída restrita (36) que leva à parte de extremidade de tubo (35) sendo impulsionada axialmente para fora e estende o tubo de enchimento (30) quando o (...).

Description

CAMPO DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção se refere a um método para a alimentação de líquido de um armazenamento de líquido a uma coluna de revestimento que, de uma plataforma em uma instalação, é submersa em um poço com a ajuda de um manipulador de tubos compreendendo um elevador, onde o líquido é alimentado por meio de um revestimento mais superior que é adicionado à coluna de revestimento, e o líquido é alimentado através de um tubo de enchimento através de um bocal de saída para o topo do revestimento já durante o aparafusamento na coluna de revestimento onde o tubo de enchimento é estendido durante a alimentação de líquido até quando o a coluna de revestimento estiver sendo submersa para uma posição em que é travada com segurança na plataforma, e o líquido é alimentado a um nível adequado na coluna de revestimento, como indicado na reivindicação 1 subsequente.

[002] A invenção também se refere a um dispositivo para um tubo de enchimento para dispensação de líquido através de um bocal de saída para uma coluna de revestimento em um poço em conexão com uma instalação, onde a parte de extremidade de tubo do tubo de enchimento é extensível de modo telescópico e pode ser impulsionada para fora durante a dispensação do líquido e, posteriormente, puxado para trás, como apresentado na reivindicação 10 subsequente.

[003] Em particular, a invenção se refere a um dispositivo para alimentação de líquido de perfuração de um armazenamento em uma instalação de óleo para um revestimento que está prestes a ser instalado seção por seção a uma coluna de revestimento em um poço perfurado em uma formação de transporte de fluido subterrânea.

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[004] Existem regulamentações estritas de que as operações de perfuração devem ser seguras e eficientes. As operações que são realizadas em e ao redor de uma plataforma de perfuração estão sempre submetidas a melhorias contínuas. Em todas as áreas, incluindo a Plataforma Continental Norueguesa, todas as atividades são registradas em detalhes e analisadas em segundos. A partir dessa análise, são gerados relatórios estatísticos que são usados no diálogo entre as organizações terrestres e as organizações fora da costa para melhorar a qualidade das operações em todos os níveis.

[005] Verificou-se que algumas operações são inadequadamente mais demoradas do que o necessário. Isso se aplica, por exemplo, ao processo de enchimento de tubos de revestimento durante o comissionamento. Hoje, é conhecido por alimentar líquido de perfuração para revestimentos diretamente através do “sub saver (substituto de salvamento)” da perfuração. Isso ocorre quando a parte superior do revestimento, ou o comprimento das seções unidas dos revestimentos, fica desacoplada(o) da plataforma de perfuração, isto é, travada(o) temporariamente com a ajuda de cunhas. Como uma consequência de o revestimento ser desacoplado, o Top Drive com o “elevador” é livre e pode abaixar o Top Drive com o substituto de salvamento o mais próximo do topo do revestimento que desejar.

[006] Evita-se derramamentos, pois o “substituto de salvamento” pode ser trazido muito mais perto do topo do revestimento. Esse enchimento de revestimentos ocorre em intervalos dados, por exemplo, para cada vez que 5-20 comprimentos de tubo são inseridos, de modo que a diferença de pressão hidrostática interna e externamente para baixo no poço não deve ser muito grande. Os revestimentos são levados para o poço com um tubo apertado no fundo e, portanto, nenhum líquido fluirá do fundo do revestimento. O topo do revestimento é enchido com ar durante o comissionamento, enquanto se tem um líquido do lado externo. Isso leva a uma diferença de pressão entre o interior e o exterior, algo que é nivelado quando um revestimento é enchido com um fluido.

DESCRIÇÃO DA TÉCNICA ANTERIOR

[007] No que se refere à técnica anterior, é feita referência a uma solução descrita, onde uma chamada Casing Running Tool (ferramenta de deslocamento de revestimento) é descrita pela National Oilwell Varco, e também um aparelho de “válvula única” para o enchimento de revestimentos e para equipamento de circulação, descritos na patente US 6.173.777.

[008] Esses métodos conhecidos também consideram outros problemas além dos relacionados com a presente invenção. De acordo com a primeira solução mencionada, pode-se girar o revestimento e fazer circular o líquido através deste, enquanto a US 6.173.777 se refere principalmente à circulação de líquido através do revestimento. Ambos os métodos conhecidos são então os revestimentos cheios com um líquido.

[009] Também é feita referência às seguintes patentes: Pedido internacional WO 98/50672, patentes US 5.682.952, US 5.191, 939, US 2012/0048574, US 2010/0012324, US 2010/0206584 e também US 2015/0300107.

[0010] Desses, os documentos WO 98/50672 e US 5.682.952 são os mais próximos da presente invenção. O primeiro menciona que o acionamento do tubo extensível para frente e para trás ocorre por meio de uma função de parafuso.

[0011] US 5.682.952 descreve que há um líquido separado sob pressão que deve impulsionar o tubo para a frente, como um tubo de enchimento pré- tensionado por mola telescópico é descrito onde o alojamento telescópico é conectado a um armazenamento de líquido por meio de uma tubulação. O líquido de pressão alimentado ao alojamento telescópico contribui para que a parte do telescópio seja impulsionada para fora e estendida. Portanto, esse sistema de pressão é separado do sistema que alimenta líquido através do próprio tubo.

[0012] Assim, as soluções nessas variantes nessas duas patentes são completamente diferentes do que a presente invenção visa, uma vez que a operação do telescópio nessas não seja influenciada pela pressão do líquido que será alimentado ao revestimento. O uso desse líquido de alimentação para a operação de impulsionar de acordo com a invenção não é consequentemente descrita.

DESVANTAGENS EM RELAÇÃO À TÉCNICA ANTERIOR

[0013] A desvantagem com a solução de acordo com US 5.682.952 é que uma torre de perfuração agora deve incorporar ainda outro sistema com um armazenamento, e um transmissor de pressão para fornecer hidráulica para o pistão extensível, em uma área em uma torre de perfuração onde já existe uma falta de espaço. Além disso, eles são caros para comprar e usar, e também é necessário adicionar uma montagem e uma desmontagem demoradas do equipamento. Esse é um fator importante no progresso da operação.

OBJETIVOS DA PRESENTE INVENÇÃO

[0014] É um objetivo da invenção, fornecer um novo aparelho que melhora o enchimento de um líquido de equilíbrio em um tubo receptor na forma de um revestimento em uma plataforma de operação em uma instalação.

[0015] É um outro objetivo da invenção, fornecer um aparelho de enchimento que é muito mais flexível quando se trata de ser capaz de ser adaptado às diferentes distâncias que podem ocorrer entre a saída que leva o líquido do armazenamento, e até o(a) topo/entrada da seção mais superior do revestimento.

[0016] Além disso, é um objetivo fornecer um aparelho de enchimento, que é melhor protegido contra impactos direcionados para os lados.

[0017] Um objetivo é também fornecer um aparelho de enchimento que pode ser alinhado em direção à entrada da seção de revestimento em um ponto anterior da operação do que era possível antes.

[0018] Pretende-se também uma solução em que o tubo de saída seja compreendido de uma construção articulada, o que significa que pode ser oscilado lateralmente durante o encaixe do revestimento.

[0019] Além disso, é um objetivo fornecer várias formas de realização alternativas de um aparelho de enchimento com suas construções telescópicas.

[0020] Além disso, é um objetivo da invenção ser capaz de simplificar os encaixes em uma instalação e reduzir o número e a extensão do equipamento, etc., para fornecer um movimento para frente e para trás do tubo durante a alimentação de líquido ao revestimento.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[0021] O método de acordo com a invenção é caracterizado pelo fato de que o tubo de enchimento é estendido em compreendendo uma parte de extremidade de tubo telescópica axialmente móvel com uma saída restrita, o que significa que a parte de extremidade de tubo é impulsionada axialmente para fora e estende o tubo de enchimento quando o líquido é alimentado sob pressão, e a parte de extremidade de tubo é impulsionada para fora durante o efeito contrário de uma força pré-tensionada e é puxada para trás pela influência da dita força pré-tensionada quando a alimentação de líquido cessa.

[0022] De acordo com uma forma de realização preferida, a força pré- tensionada é fornecida em que a parte da extremidade do tubo é conectada a um tubo de enchimento por uma mola que é apertada junto quando a parte da extremidade do tubo é estendida quando o líquido é alimentado sob pressão, e a mola contribui puxando a parte de extremidade de tubo de volta à sua posição inicial quando a pressão de líquido é reduzida.

[0023] De acordo com uma forma de realização preferida, a força pré- tensionada é fornecida em que o tubo de enchimento e a parte de extremidade de tubo definem entre si um volume fechado cheio de gás que é comprimido quando a parte de extremidade de tubo é impulsionada para frente como uma consequência da pressão de líquido aumentada, e a parte de extremidade de tubo é puxada para trás como uma consequência da expansão de gás quando a pressão de líquido diminui.

[0024] De acordo com ainda outra forma de realização preferencial, a força pré-tensionada é fornecida em que o tubo de enchimento e a parte de extremidade de tubo são mutuamente conectados por um corpo elástico que é esticado e tracionado quando a parte de extremidade de tubo é impulsionada para frente como uma consequência da pressão de líquido aumentada, e a parte de extremidade de tubo é puxada para trás pelo corpo elástico quando a pressão de líquido diminui.

[0025] É preferido que o corpo elástico aplicado (a faixa) seja uma faixa de borracha, e é particularmente preferido que seja de um material emborrachado.

[0026] É particularmente preferido que a saída restrita aplicada seja compreendida de uma válvula que pode ser regulada, pela qual o fluxo de líquido pode ser definido entre o efluxo total e um efluxo mínimo.

[0027] É particularmente preferido que a válvula seja reconfigurada para uma posição de fechamento com sua abertura mínima quando os tubos são puxados de modo telescópico juntos, e para uma abertura completa quando os tubos são impulsionados para fora.

[0028] É preferível que o efluxo mínimo seja fornecido por um canal que atravessa a válvula, que é permanentemente aberto para o fluxo de líquido.

[0029] Além disso, é particularmente preferido que o tubo de enchimento seja aparafusado nas roscas de acoplamento do substituto de salvamento e configurado entre a escora suporte que se estende para baixo (pilares) do elevador de manipulador de tubos de modo que o bocal de saída fique acima ou adjacente ao colar de travamento que é travado em cada nova seção de revestimento que é encaixada na coluna de revestimento.

[0030] O dispositivo de acordo com a invenção é caracterizado pela parte de extremidade de tubo ser compreendida de uma saída de líquido restrita adequada para configurar uma sobrepressão no líquido no tubo de enchimento durante o enchimento de líquido para provocar o referido impulsionamento, e a parte de extremidade de tubo e o tubo de enchimento estão mutuamente conectados a um corpo que é pré-tensionado durante a extensão da parte de extremidade de tubo e que contribui para puxar a parte de extremidade de tubo para trás, isto é, quando a alimentação de líquido para.

[0031] De acordo com uma forma de realização preferida, o corpo de pré-tensionamento é uma mola que conecta a parte de extremidade de tubo a uma parte interna de tubo permanente.

[0032] Particularmente preferido é que o corpo de pré-tensionamento seja um(a) câmara/volume entre o tubo de enchimento e a parte de extremidade de tubo, que é enchida(o) com gás e configurado para ser comprimido quando a parte de extremidade de tubo é impulsionada para a frente como uma consequência da pressão de líquido aumentada e para ser puxada para trás como uma consequência da expansão de gás quando a pressão de líquido é reduzida. O tubo externo é consequentemente capaz de deslizar ao longo do lado externo do tubo através dos anéis de gaxeta dianteiro e traseiro que entre eles definem a referida câmara fechada de um volume variável.

[0033] De acordo com uma forma de realização preferencial, o corpo de pré-tensionamento é um elemento elástico que conecta mutuamente o tubo de enchimento e a parte da extremidade do tubo, o referido elemento é estirado e tracionado quando a parte da extremidade do tubo é impulsionada para a frente como uma consequência da pressão de líquido aumentada, e a parte de extremidade de tubo é puxada para trás pelo corpo elástico quando a pressão de líquido diminui.

[0034] O tubo de enchimento é, de preferência, compreendido de uma parte interna de tubo permanente que carrega uma parte axial do tubo que pode ser manualmente deslocada e fixada no exterior, e também uma parte da extremidade do tubo externa que está conectada à parte intermediária do tubo, como indicado nas reivindicações de patente subsequentes 11, 12 ou 13.

[0035] A parte de extremidade de tubo externa compreende, de preferência, uma válvula de estrangulamento que pode ser ajustada entre uma posição fechada e uma posição aberta para o efluxo de líquido.

[0036] Além disso, um efluxo mínimo pode ser fornecido por um canal que atravessa a válvula, que é permanentemente aberto para o fluxo de líquido.

[0037] De acordo com ainda outra forma de realização preferida, o tubo de enchimento é conectado a um elevador de manipulador de tubos com um fole flexível, particularmente do tipo sanfona.

VANTAGEM COM A INVENÇÃO

[0038] Com essa solução inventada pode-se agora evitar ter que parar a operação pelo único motivo de encher o revestimento internamente. Assim, o revestimento pode ser iniciado e cheio com líquido enquanto se realiza a última montagem de conexões roscadas entre o revestimento, que é preso à plataforma de regulação da torre (rotativo) e um novo comprimento de tubo, e durante o abaixamento do próprio revestimento com os novos comprimentos de tubo aparafusado da posição superior para a posição inferior.

DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[0039] As formas de realização preferidas da invenção serão descritas a seguir em mais detalhes com referência às Figuras anexas, em que:

[0040] as Figuras 1A-1C mostram em três etapas, uma visão geral de como um tubo de enchimento 30 de acordo com a presente invenção é usado, em conexão com uma operação onde o líquido é alimentado a um revestimento para ser inserido em um poço em uma formação após um determinado número de revestimentos foram colocados juntos em uma coluna de revestimento mais longa.

[0041] A Figura 1A mostra em uma perspectiva parcialmente em corte, de uma posição inicial para o aparelho de enchimento que é fixado ao manipulador de tubos da máquina de perfuração. Um colar de travamento associado a um elevador é encaixado em pelo menos duas(dois) escoras ou pilares de suporte que se estendem para baixo, o referido colar de travamento é conectado ao topo da seção de revestimento. O aparelho de enchimento estendido é suspenso centralmente para baixo do “substituto de salvamento” entre as escoras de suporte inseridas. O tubo de enchimento 30 está pronto para iniciar a alimentação de líquido.

[0042] A Figura 1B mostra a próxima etapa em que o enchimento foi iniciado, e a seção telescópica externa do tubo é impulsionada para baixo na abertura do revestimento como uma consequência de o bocal de saída estar formando uma contração que aumenta a pressão de líquido e, assim, impulsiona a seção telescópica para baixo.

[0043] A Figura 1C mostra a situação em que o revestimento é conduzido para baixo de uma maneira controlada de forma que sua cunha de travamento que ancora na plataforma, se solte. Ao abaixar a máquina de perfuração com um tubo de enchimento suspenso, que agora dispensa líquido para o revestimento, pilares e colar de travamento presos ao topo do revestimento, a coluna de revestimento também afunda no poço até que a extremidade superior esteja na posição desejada e o deslizamento de travamento é ativado novamente.

[0044] A Figura 2 mostra uma primeira forma de realização preferencial de um tubo de enchimento que é dividido em dois, onde uma seção inferior do revestimento do tubo com um bocal de saída, com a ajuda de uma conexão de parafuso a um tubo permanente, pode ser manualmente impulsionada para fora e impulsionada de volta para ajuste o comprimento do tubo. Uma parte articulada (fole da sanfona) 37 do tubo também é mostrada.

[0045] A Figura 3 mostra uma variante do tubo de enchimento onde o revestimento do tubo inferior é conectado à parte do tubo principal com uma mola de tração, uma vez que o revestimento do tubo inferior pode ser impulsionado para fora contra a pré-tensão da mola como uma consequência da pressão do fluido que é configurada durante o enchimento. Uma função detalhada deve ser explicada a seguir.

[0046] A Figura 4 mostra uma outra variante tripartida, onde o comprimento de uma peça intermediária em forma de tubo pode ser ajustado com um dispositivo de parafuso (similar ao mostrado na Figura 2) e o tubo inferior é conectado com (do lado externo da) a peça intermediária e é extensível axialmente. Na saída há adicionalmente arranjado um bocal de saída com uma válvula que se abrirá a uma dada pressão de fluido. Antes que esta válvula se abra, o bocal inferior com seu bocal de saída será puxado para baixo como uma consequência da força fornecida pelo fluido.

[0047] A Figura 5 mostra o tubo de enchimento como na Figura 4, mas conforme um esboço expandido mostre onde os dois tubos axialmente móveis são impulsionados no máximo para fora.

[0048] A Figura 6 mostra uma variante do corpo de pré-tensionamento onde a parte de extremidade de tubo é conectada à parte de tubo permanente através de uma câmara cheia de gás fechada (formada em anel) onde o gás é comprimido a uma pressão mais alta quando a parte de extremidade de tubo é impulsionada para frente, e a pressão mais alta leva o tubo de volta quando a pressão de líquido cessa.

DESCRIÇÃO DAS FORMAS DE REALIZAÇÃO PREFERIDAS DA INVENÇÃO

[0049] Inicialmente é feita referência às Figuras 1A. A invenção se refere ao encaixe e à inserção de uma coluna de seções de revestimento 10,12,14 em um poço 11 que é perfurado para baixo através de uma formação 13 no solo. Uma seção de revestimento 10 está prestes a ser encaixada em uma plataforma de montagem 16, em que é aparafusada no topo de uma seção de tubo já encaixada 12 que por sua vez é aparafusada na próxima seção 14 que já é transportada para baixo sob a torre de perfuração 16, para formar uma coluna de tubos. As cunhas 18 são usadas para suspensão das colunas de revestimento já abaixadas 10-12-14 que são presas à plataforma 16.

[0050] No topo é esquematicamente mostrado nas instalações a máquina de perfuração 20, cuja parte inferior carrega um dispositivo de “manipulador de tubos” 22. O fundo desse, por sua vez, compõe o “substituto de salvamento” 24 com uma parte de rosca cônica 26 para acoplamento de vários equipamentos. Nesse caso, a seção de topo do tubo de enchimento 30 é aparafusada no fundo do substituto de salvamento. Outro equipamento que é acoplado a essas seções da coluna de perfuração que durante a operação de perfuração anterior do poço 11, são aparafusadas com a parte superior no “substituto de salvamento”, após isso a máquina de perfuração pode girar toda a coluna de perfuração. A instalação com a máquina de perfuração 20 compreende também o sistema para alimentação de líquido de perfuração a partir de um canal central adaptado 120 na peça de fundo cônica do substituto de salvamento.

[0051] Para levantar as seções de revestimento no lugar, o lado inferior dos elevadores de “manipulador de tubos” 22 compreende escoras ou “pilares” que se estendem para baixo 21 e 23, respectivamente, que no fundo portam um colar de travamento 25 com braços de travamento rotativos que podem ser travados sob o flange de topo 27 da seção de tubo 10 de modo que a seção 10 possa ser levantada para cima e ser manobrada na posição vertical sobre uma seção de tubo 12 posicionada embaixo. Toda a unidade de pilares 21, 23, colar de travamento de encaixe 25 e o tubo de enchimento 30 podem ser virados lateralmente e podem receber uma nova seção de revestimento que é levantada para uma posição de travamento no colar 25. Na Figura 1A está o revestimento suspenso no colar de travamento 25, prestes a ser aparafusado no flange superior 27 do tubo 12 posicionado por baixo. Nessa fase, pode começar o enchimento de líquido no topo.

[0052] Por um tubo de enchimento 30 aparafusado como ilustrado na Figura 2, e que tem um comprimento ajustável manualmente, ou por tubos que se estendam automaticamente quando são alimentados com líquido sob pressão, como mostram as versões das Figuras nas Figuras 3 e 4.

[0053] Ao mesmo tempo que se começa a aparafusar o tubo 10 no flange de topo do tubo 12 (figura 1 B), o enchimento de líquido pode começar e, além disso, as cunhas 18 são afrouxadas e todo o conjunto é baixado para baixo de modo que o comprimento do tubo é conduzido para baixo no poço 11 de uma maneira controlada, ver Figura 1C. O tubo de enchimento 30 segue para baixo e assume uma posição permanente direcionada para a abertura do tubo mais superior 10.

[0054] A Figura 2 mostra uma primeira versão de um tubo de enchimento 30 para acoplar a um substituto de salvamento 26. No topo, o tubo 30 compreende uma parte da cabeça 32 configurada para ser conectada por ser aparafusada nas roscas de acoplamento do substituto de salvamento 26. A parte inferior 33 da parte de cabeça 32 forma um portador para uma seção inferior de tubo reto 31 que é dividida em uma parte superior de tubo 34 permanente e uma segunda parte de tubo (extremidade) axialmente móvel 35. A parte de tubo 35 pode ser deslocada do lado externo da primeira parte do tubo e forma uma restrição 36 no fundo. A segunda parte do tubo inferior 35 pode ser fixada à parte do tubo 34 superior com a ajuda de um revestimento de travamento 39 que é aparafusado com roscas internas nas roscas externas mais superiores no tubo 35 que é, desse modo, apertado firmemente contra a parte do tubo superior como uma consequência de seu formato cônico. O comprimento do tubo de enchimento pode assim ser regulado manualmente, empurrando a parte do tubo inferior para cima e para baixo. A parte do tubo 34 é, além disso, acoplada por aparafusamento na parte da cabeça 32 com um revestimento de trava roscado 132 que é aparafusado em uma parte inferior/parte de fundo 33 correspondentemente roscada da parte da cabeça.

[0055] A parte do tubo 34 superior pode compreender uma área flexível 37 adjacente ao portador na parte da cabeça 32. A área 37 tem uma forma de fole, uma forma de sanfona, o que significa que a parte do tubo 34 pode dobrar para os lados, também até certo ponto ser apertado axialmente e ser puxado para fora. Esse formato torna o tubo de enchimento 30 muito flexível para tolerar, por exemplo, impactos, e pode ser dobrado lateralmente para ser adaptado ao encaixe inicial de uma nova seção de tubo ao colar de travamento do elevador para posicionar a seção de tubo 10 para as seções de revestimento subjacente 12,14. Com tal construção de regulação de comprimento manual do tubo de enchimento 30 pode ser feita a alimentação de líquido para o revestimento eficiente e uma economia de tempo considerável pode ser alcançada.

[0056] Com a solução da Figura 2 não há carga de pressão que decida o comprimento da extensão do tubo, pois não há mola presente como nas outras versões. Nesse documento, pode-se ajustar manualmente o comprimento do revestimento externo de modo que um operador possa selecionar um comprimento com base no esboço da máquina de perfuração, de acordo com a necessidade real e de acordo com o desejo do próprio operador.

FORMA DE REALIZAÇÃO ALTERNATIVA DO TUBO DE ENCHIMENTO

[0057] A Figura 3 mostra uma forma de realização de acordo com a invenção que é baseada no tubo de enchimento na Figura 2, mas onde o movimento axial do tubo final (o tubo externo) 35 não é travado, mas é regulado por um corpo de pré-tensionamento que, de acordo com uma primeira alternativa é construído como uma mola 40 em espiral que é encaixada na lacuna entre o tubo de extremidade móvel 35 e o tubo 34. O tubo de extremidade 34/41 é, portanto, de preferência roscado no lado externo e no tubo 34 com a mola 40 encaixada na lacuna.

[0058] A parte inferior da mola 40 em espiral repousa contra um ressalto em forma de anel voltado para fora 42 na parede externa do tubo 34, enquanto a extremidade superior é fixada na extremidade de topo do tubo de extremidade deslocável 35. A mola 40 é apertada em conjunto quando o tubo de extremidade 35 é conduzido axialmente para a frente como uma consequência do líquido com uma pressão que é aplicada ao tubo de enchimento. Quando a pressão de líquido é reduzida, a mola 40 conduzirá o tubo externo 35 de volta à posição inicial ao longo do lado externo do tubo 34. Essa é a variante mais simples em que se usa uma mola de retorno. Aqui não há um conjunto de válvulas dispostas dentro do dispositivo, apenas um “bocal” restrito no fundo, o que significa que quando o fluido flui, a pressão de líquido aumenta de modo que o tubo de extremidade 35 seja impulsionado para a frente e a mola 40 seja comprimida. Quando o fluxo de líquido cessa, a mola 40 puxa o tubo de extremidade de volta à sua posição inicial.

[0059] A Figura 4 mostra uma variante preferida, também com base na versão mostrada na Figura 2. O tubo de enchimento compreende uma seção de tubo 34 permanente com um fole superior 37 e um tubo manualmente e axialmente ajustável 34A fora da seção de tubo 34 permanente. Fora do tubo 35 é também montado um tubo externo pré-tensionado por mola 41 que se move axialmente da mesma maneira que o tubo 35 em relação ao tubo 34 na Figura 3. A mola 40 e, assim, o tubo externo 41 é esticada(o) axialmente para fora quando o fluido sob pressão é deixado no tubo de enchimento. Quando a pressão cessa, a mola 41 retrai e puxa o tubo 41 de volta para cima, pois não há mais um fator de sobrepressão dentro do tubo de enchimento.

[0060] De acordo com uma forma de realização preferida, existe arranjada no fundo do bocal de saída 36 uma válvula 50. A válvula cobre toda a abertura de saída 36 do tubo de extremidade 41 (35) e compreende um canal 60 direcionado axialmente que pode ser fechado com a ajuda de um corpo de válvula. Isto é, quando a válvula está fechada, ainda há um pequeno canal 60 de passagem aberto, algo que permite que quantidades residuais de líquido possam ser drenadas para fora do bocal, mesmo após o enchimento do revestimento ter acabado.

[0061] O corpo da válvula compreende um corpo de fechamento que é construído de tal forma e pode ser controlado de modo que quando os tubos 41 (35) e 34 são completamente puxados juntos e o tubo de enchimento não está em uso, ele é fechado para o efluxo de líquido. Quando os tubos são impulsionados para fora, o corpo de fechamento é reconfigurado para a abertura total. Esse controle do corpo de fechamento pode ser realizado com a ajuda de braços articulados em forma de arco que se estendem para cima 52 e 54, respectivamente, que podem oscilar, um de cada lado, que é acoplado no fundo do corpo da válvula por meio de conexões articuladas adequadas. Os braços são acionados por mola de modo que, em uma posição livre, sejam impulsionados para fora um do outro e garantam que a válvula se abra. Quando os braços 52/54 são impulsionados juntos, isto é, como uma consequência de os tubos 35/41-34 serem impulsionados juntos, o corpo de válvula 50 é reconfigurado para a referida posição fechada. A Figura 4 mostra em um esboço esquemático que quando os tubos são puxados juntos, os braços inclinados são conduzidos correspondentemente para cima e para a saída do tubo 34 intermediário. Em seguida, os braços impulsionam contra a parede do tubo e são forçados juntos e em direção um ao outro. Isso significa que durante todo o procedimento de puxar para cima, após o fluxo de líquido 100 ter parado, o líquido pode ser drenado para fora do tubo. Mesmo quando a válvula está se movendo para a posição fechada, o líquido ainda será capaz de fluir através do canal 60 menor, que está sempre aberto. Obtém-se uma vantagem de que o risco de derramamento de líquido é minimizado quando o tubo de enchimento for suspenso livremente entre os pilares sem estar conectado a nenhum revestimento.

[0062] A Figura 6 mostra esquematicamente como a outra versão do corpo de pré-tensionamento pode ser formada. A Figura mostra a parte da extremidade do tubo externa 41, que pode deslizar axialmente na parte interna do tubo 34 sobre duas gaxetas separadas. As duas partes do tubo são conectadas através das gaxetas em anel 70 frontal e 72 traseira, respectivamente, (entre os tubos - e enroscados no tubo 34), tais como O-rings de borracha, que entre eles e os tubos formam um volume fechado Vgás cheio com um gás. A pressão nessa(e) câmara/volume aumenta quando a parte da extremidade do tubo 41 é impulsionada para a frente. O volume Vgás é cheio com um gás compressível, tal como ar padrão, mas pode ser um gás inerte. A Figura 6 também mostra a seção de revestimento superior 10 que alimentará o líquido 100.

FUNÇÃO PRÁTICA DO TUBO DE ENCHIMENTO DE ACORDO COM A INVENÇÃO

[0063] No momento em que o elevador tenha içado o revestimento 10 e for posicionado para enroscar na seção superior da coluna de tubo 12, a alimentação de líquido pode começar. A pressão aumentará, então, como uma consequência da saída 36 restrita e (para as versões nas Figuras 3 e 4) as partes telescópicas são impulsionadas axialmente para fora, e se estendem por todo o caminho para o topo do revestimento (entrada para) 10. Quando o aparafusamento é concluído, as cunhas 18 são afrouxadas e o elevador afunda todo o conjunto para a posição da Figura 1C, enquanto a alimentação de líquido pode continuar o tempo todo.

[0064] Quando o tubo 10 está na posição correta na plataforma 16, as cunhas 18 são ativadas novamente e travam a coluna de tubos. Quando o nível do líquido atinge uma altura suficiente no revestimento, o abastecimento é interrompido e a pressão de líquido no tubo de enchimento diminui gradualmente. O elevador eleva o tubo de enchimento ainda alinhado com a abertura do revestimento, visto que o revestimento está completamente ou quase completamente vazio/drenado. Agora, a próxima série de revestimentos pode ser aparafusada antes que o enchimento de líquido continue na próxima sequência.

[0065] De acordo com a invenção, o tubo de enchimento é fabricado a partir de um metal leve (alumínio ou semelhante), um material plástico, borracha reforçada ou de um material compósito de modo que o tubo possa ser facilmente manipulado manualmente pelos operadores na plataforma. Isso significa que pode ser facilmente levantado no lugar manualmente e ser removido do acoplamento do substituto de salvamento pelos operadores na plataforma 16.

Claims (17)

1. Método para alimentação de líquido de um armazenamento de líquido para uma coluna de revestimento (10, 12, 14) que a partir de uma plataforma (16) em uma instalação é transportada para baixo em um poço (11) com a ajuda de um manipulador de tubos (22) compreendendo um elevador, onde o líquido é alimentado por meio de um revestimento mais superior (10) que é adicionado à coluna de revestimento (10, 12, 14), e o líquido é alimentado por meio de um tubo de enchimento (30) por meio de um bocal de saída (36) para o topo do revestimento (10) já durante o aparafusamento do tubo (10) na coluna de revestimento (10, 12, 14) onde o tubo de enchimento (30) é estendido durante a alimentação de líquido até que a coluna de revestimento (10, 12, 14) seja abaixada para uma posição onde é travada na plataforma (16) , e é adicionado líquido a um nível adequado na coluna de revestimento (10, 12, 14), caracterizado pelo fato de que o tubo de enchimento (30) é estendido de modo que compreende uma parte de extremidade de tubo axialmente móvel de modo telescópico (35) com uma saída (36) restrita que conduz à parte de extremidade de tubo (35) sendo impulsionada axialmente para fora e estende o tubo de enchimento (30) quando o líquido é alimentado (100) sob pressão, e a parte de extremidade de tubo (35) é impulsionada para fora sob o efeito contrário de uma força de pré-tensionamento e é impulsionada para trás sob a influência da referida força de pré-tensionamento quando a alimentação de líquido para.

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a força de pré-tensionamento é fornecida em que a parte de extremidade de tubo (35) é conectada ao tubo de enchimento (30) por uma mola (40) que é apertada quando a parte de extremidade de tubo (35) é estendida quando o líquido é alimentado sob pressão, e a mola (40) contribui para puxar a parte de extremidade de tubo (35) de volta à posição inicial quando a pressão de líquido cessa.

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a força de pré-tensionamento é fornecida em que o tubo de enchimento (30) e a parte de extremidade de tubo (35) definem entre si um volume cheio de gás (130) que é comprimido quando a parte de extremidade de tubo (35) é impulsionada para a frente como uma consequência da pressão de líquido aumentada, e a parte de extremidade de tubo (35) é retornada como uma consequência da expansão de gás quando a pressão de líquido diminui.

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a força de pré-tensionamento é fornecida em que o tubo de enchimento (30) e a parte de extremidade de tubo (35) estão mutuamente conectados por um corpo elástico que é esticado e tracionado quando a parte de extremidade de tubo (35) é impulsionada para a frente como uma consequência da pressão de líquido aumentada, e a parte de extremidade de tubo (35) retorna o corpo elástico quando a pressão de líquido diminui.

5. Método, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que uma faixa elástica é usada como corpo elástico, tal como feita a partir de um material de borracha.

6. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a saída (36) restrita aplicada compreende uma válvula (50) que muda o influxo de líquido entre um efluxo total e um efluxo mínimo.

7. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a válvula (50) muda para uma posição fechada com sua abertura mínima quando os tubos (10) são puxados juntos de modo telescópico e para abertura total quando os tubos (10) são impulsionados para fora.

8. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o efluxo mínimo é fornecido por um canal (60) de passagem na válvula (50), que é permanentemente aberto para fluxo de líquido.

9. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que o tubo de enchimento (30) é aparafusado nas roscas de acoplamento do substituto de salvamento (26) e é configurado entre as escoras/pilares (21, 23) se estendendo para baixo do elevador de manipulador de tubos (22), de modo que o bocal de saída (36) fique acima do ou adjacente ao colar de travamento (25) que trava em cada nova seção de revestimento (10) que é encaixada na coluna de revestimento (10, 12, 14).

10. Dispositivo para tubo de enchimento (30) para dispensação de líquido através de um bocal de saída (36) para um revestimento (10) em um poço (11) em conexão com uma instalação, onde uma parte de extremidade de tubo (35) do tubo de enchimento (30) é extensível de modo telescópico e pode ser impulsionada para fora durante a alimentação de líquido (100) e, em seguida, retirada, caracterizado pelo fato de que a parte de extremidade de tubo (35) compreende uma saída (36) de líquido restrita adequada para, durante o enchimento de líquido, configurar uma sobrepressão no líquido no tubo de enchimento (30) para gerar a referida extensão, e a parte de extremidade de tubo (35) e o tubo de enchimento (30) são mutuamente conectados com um corpo que é pré-tensionado durante a extensão da parte de extremidade de tubo (35), e que pode puxar a parte de extremidade de tubo (35) para trás.

11. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o corpo de pré-tensionamento compreende uma mola (40) conectando a parte de extremidade de tubo (35) com uma parte interna de tubo permanente (34).

12. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o corpo de pré-tensionamento está entre o tubo de enchimento (30) e a parte de extremidade de tubo (35) definido câmara/volume fechada(o) (Vgás) que é cheio com gás e configurado para ser comprimido quando a parte de extremidade de tubo (35) é impulsionada para a frente como uma consequência da pressão de líquido aumentada, e para ser puxada para trás como uma consequência da expansão de gás quando a pressão de líquido diminui.

13. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o corpo de pré-tensionamento é um corpo elástico que conecta mutuamente o tubo de enchimento (30) e a parte de extremidade de tubo (35), o referido corpo sendo esticado e tensionado quando a parte de extremidade de tubo (35) é impulsionada para a frente como uma consequência da pressão de líquido aumentada, e a parte de extremidade de tubo (35) é puxada para trás pelo corpo elástico quando a pressão de líquido diminui.

14. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 13, caracterizado pelo fato de que o tubo de enchimento (30) compreende uma parte interna de tubo permanente (34) que carrega uma parte de tubo axial manualmente deslocável e fixável que se estende externamente (34A), e uma parte de extremidade de tubo externa (41) que está conectada à parte de tubo intermediária (34A).

15. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 14, caracterizado pelo fato de que a parte de extremidade de tubo externa (34, 41) compreende uma válvula (50) de estrangulamento que pode ser reconfigurada entre uma posição fechada e uma posição aberta para o efluxo de líquido.

16. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 14, caracterizado pelo fato de que um efluxo mínimo é fornecido por um canal (60) que atravessa a válvula (50), que é permanentemente aberta para fluxo de líquido.

17. Dispositivo, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 16, caracterizado pelo fato de que o tubo de enchimento (30) é conectado a um elevador de manipulador de tubos (22) com um fole flexível (37), em particular do tipo sanfona.