BR112021007169A2

BR112021007169A2 - método para manter uma vedação estanque de pressão em um anular circundando o tubo de perfuração, junta de riser de mpd integrada, método para manter uma vedação estanque de pressão em um anular enquanto remove ou instala uma pluralidade de elementos de vedação de um sistema de vedação anular, método para manter uma vedação estanque de pressão em um anular enquanto remove ou instala um ou mais elementos de vedação independentes de um sistema de vedação anular, e sistema de vedação anular

Info

Publication number: BR112021007169A2
Application number: BR112021007169-5A
Authority: BR
Inventors: Austin JOHNSON; Justin Fraczek; Robert Pinkstone
Original assignee: Ameriforge Group Inc.
Priority date: 2018-10-19
Filing date: 2019-09-16
Publication date: 2021-07-20
Also published as: EP3867490A1; CA3116658A1; EP3867490B1; EP3867490A4; US20210230963A1; US11332998B2; WO2020081175A1

Abstract

método para manter uma vedação estanque de pressão em um anular circundando o tubo de perfuração, junta de riser de mpd integrada, método para manter uma vedação estanque de pressão em um anular enquanto remove ou instala uma pluralidade de elementos de vedação de um sistema de vedação anular, método para manter uma vedação estanque de pressão em um anular enquanto remove ou instala um ou mais elementos de vedação independentes de um sistema de vedação anular, e sistema de vedação anular. trata-se de uma junta de riser de perfuração de pressão gerenciada integrada (mpd) que inclui um sistema de vedação anular que permite a instalação, engate, reparo, manutenção, desengate, remoção ou substituição de um ou mais elementos de vedação enquanto mantém uma vedação estanque de pressão no anular sem uma ferramenta de isolamento da coluna de perfuração, ou equivalente da mesma. a junta de riser de mpd integrada é limitada ao sistema de vedação anular e um carretel de fluxo, ou equivalente da mesma, disposta diretamente abaixo do sistema de vedação anular, sem quaisquer dispositivos ou sistemas de contenção de pressão intervenientes. vantajosamente, a junta de riser de mpd integrada não requer uma ferramenta de isolamento da coluna de perfuração, ou equivalente da mesma, e pode ser substancialmente mais curta em comprimento e pesar substancialmente menos do que uma junta de riser de mpd integrada convencional. a redução em tamanho e peso permite a adoção da tecnologia de mpd em aplicações onde as juntas de riser de mpd integradas convencionais não são economicamente viáveis ou são de outro modo impedidas de usar.

Description

MÉTODO PARA MANTER UMA VEDAÇÃO ESTANQUE DE PRESSÃO EM UM ANULAR CIRCUNDANDO O TUBO DE PERFURAÇÃO, JUNTA DE RISER DE MPD INTEGRADA, MÉTODO PARA MANTER UMA VEDAÇÃO ESTANQUE DE PRESSÃO EM UM ANULAR ENQUANTO REMOVE OU INSTALA UMA PLURALIDADE DE ELEMENTOS DE VEDAÇÃO DE UM SISTEMA DE VEDAÇÃO ANULAR, MÉTODO PARA MANTER UMA VEDAÇÃO ESTANQUE DE PRESSÃO EM UM ANULAR ENQUANTO REMOVE OU INSTALA UM OU MAIS ELEMENTOS DE VEDAÇÃO INDEPENDENTES DE UM SISTEMA DE VEDAÇÃO ANULAR, E SISTEMA DE VEDAÇÃO ANULAR FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

[001] Os sistemas convencionais de perfuração hidráulica de circuito fechado, às vezes denominados na indústria como sistemas de perfuração de pressão gerenciada (“MPD”), incluem um sistema de vedação anular, uma ferramenta de isolamento da coluna de perfuração e um carretel de fluxo, ou equivalentes, que gerenciam ativamente a pressão da parede do poço durante a perfuração e outras operações. O sistema de vedação anular inclui tipicamente um dispositivo de controle ativo (“ACD”), um dispositivo de controle rotativo (“RCD”) ou outro tipo de elemento de vedação que veda o anular circundando a coluna de perfuração ou tubo de perfuração de modo que o anular seja encapsulado e não atmosférico. Embora o tipo e tipo de sistema de vedação anular possam variar com base em uma aplicação ou projeto, o sistema de vedação anular é projetado para manter uma vedação estanque de pressão no anular enquanto a coluna de perfuração ou tubo de perfuração é girado.

[002] A ferramenta de isolamento da coluna de perfuração está disposta diretamente abaixo do sistema de vedação anular e tipicamente inclui um elemento de vedação adicional que é usado para encapsular o poço e manter pressão anular enquanto o sistema de vedação anular, ou componentes da mesma, estão sendo instalados, reparados, removidos, ou de outro modo desengatados. O carretel de fluxo é disposto diretamente abaixo da ferramenta de isolamento da coluna de perfuração e, como parte do sistema de retorno de fluido pressurizado, desvia os fluidos de abaixo da vedação anular para a superfície. O carretel de fluxo está em comunicação de fluido com um coletor de estrangulamento, normalmente disposto em uma plataforma da sonda de perfuração, que está em comunicação de fluido com um separador de gás de lama ou outro sistema de processamento de fluidos disposto em uma plataforma da plataforma de perfuração. A vedação estanque de pressão no anular permite o controle preciso da pressão da parede do poço pela manipulação das configurações de estrangulamento do coletor de estrangulamento e a aplicação correspondente de contrapressão da superfície.

[003] Os sistemas de MPD encontram aplicação em ambas as aplicações onshore e offshore, incluindo, mas não se limitando a, perfuração subequilibrada (“UBD”), perfuração de tampa de lama pressurizada (“PMCD”), perfuração de tampa de lama flutuante (“FMCD”), aplicada MPD de contrapressão de superfície (“ASBP”) e outras aplicações de perfuração de MPD. No entanto, os sistemas de MPD estão se tornando cada vez mais necessários e, em alguns casos, até mesmo exigidos, em aplicações em águas profundas e ultraprofundas. Nessas aplicações, o sistema de vedação anular, a ferramenta de isolamento da coluna de perfuração e o carretel de fluxo são normalmente configurados como parte de uma junta de riser de MPD integrada que é instalada como parte do sistema de riser marinho superior. A junta de riser de MPD integrada pode exceder 15,24 metros (50 pés) de comprimento e pesar mais de 45,36 t (100.000 libras). Em aplicações offshore, onde o espaço do convés, capacidade de carga e espaço de trabalho da embarcação flutuante são substancialmente restritos, a entrega, instalação e operação da junta de riser de MPD integrada podem não ser viáveis.

BREVE SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[004] De acordo com um aspecto de uma ou mais modalidades da presente invenção, um método para manter uma vedação estanque de pressão em um anular circundando o tubo de perfuração inclui dispor um elemento de vedação superior controlável e um elemento de vedação inferior controlável dentro de um sistema de vedação anular, receber o tubo de perfuração através de um diâmetro interno do elemento de vedação superior e do elemento de vedação inferior, vedar de forma controlável o anular com um ou mais do elemento de vedação superior e do elemento de vedação inferior, e manter a vedação estanque de pressão no anular com o sistema de vedação anular enquanto instala, serve ou remove um ou mais dos elementos de vedação do sistema de vedação anular.

[005] De acordo com um aspecto de uma ou mais modalidades da presente invenção, um sistema de vedação anular inclui um elemento de vedação superior controlável, e um elemento de vedação inferior controlável, em que o elemento de vedação superior e elemento de vedação inferior recebe tubo de perfuração através de um diâmetro interno, e em que um anular circundando o tubo de perfuração é vedado de forma controlável com um ou mais do elemento de vedação superior e do elemento de vedação inferior. O sistema de vedação anular mantém uma vedação estanque de pressão no anular enquanto instala, serve ou remove um ou mais dos elementos de vedação do sistema de vedação anular.

[006] De acordo com um aspecto de uma ou mais modalidades da presente invenção, uma junta de riser de perfuração de pressão gerenciada integrada para manter uma vedação estanque de pressão em um anular circundando o tubo de perfuração inclui um sistema de vedação anular tendo um elemento de vedação superior controlável, e um elemento de vedação inferior controlável, em que o elemento de vedação superior e elemento de vedação inferior recebe tubo de perfuração através de um diâmetro interno, e em que um anular circundando o tubo de perfuração é vedado de forma controlável com um ou mais do elemento de vedação superior e do elemento de vedação inferior. A junta de riser de perfuração de pressão gerenciada integrada inclui um carretel de fluxo disposto diretamente abaixo do sistema de vedação anular para desviar fluidos de retorno para a superfície. O sistema de vedação anular mantém uma vedação estanque de pressão no anular enquanto instala, serve ou remove um ou mais dos elementos de vedação do sistema de vedação anular.

[007] Outros aspectos da presente invenção serão evidentes a partir da seguinte descrição e reivindicações.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[008] A Figura 1 mostra uma junta de riser de MPD integrada convencional.

[009] A Figura 2A mostra uma vista em seção transversal de um sistema de packer anular de um sistema de vedação anular tipo ACD convencional em um estado desengatado.

[010] A Figura 2B mostra uma vista em seção transversal do sistema de packer anular do sistema de vedação anular tipo ACD convencional em um estado engatado.

[011] A Figura 3A mostra uma vista em seção transversal de um sistema de packer anular de uma ferramenta de isolamento da coluna de perfuração em um estado desengatado.

[012] A Figura 3B mostra uma vista em seção transversal do sistema de packer anular da ferramenta de isolamento da coluna de perfuração em um estado engatado.

[013] A Figura 4A mostra uma vista em seção transversal de um sistema de vedação anular tipo ACD de acordo com uma ou mais modalidades da presente invenção.

[014] A Figura 4B mostra uma vista em seção transversal de uma junta de riser de MPD integrada de acordo com uma ou mais modalidades da presente invenção.

[015] A Figura 5A mostra uma vista em seção transversal de um elemento de vedação superior e um elemento de vedação inferior de um sistema de vedação anular tipo ACD disposto em mandris espaçadores de acordo com uma ou mais modalidades da presente invenção.

[016] A Figura 5B mostra uma vista em seção transversal de uma ferramenta de assentamento decapando no sistema de vedação anular, o elemento de vedação superior, e o elemento de vedação inferior enquanto o elemento de vedação superior veda o anular circundando a ferramenta de assentamento e um sistema de packer inferior do sistema de vedação anular é desengatado de acordo com uma ou mais modalidades da presente invenção.

[017] A Figura 5C mostra uma vista em seção transversal da ferramenta de assentamento puxando o elemento de vedação inferior em uma área intermediária do sistema de vedação anular enquanto o elemento de vedação superior veda o anular circundando a ferramenta de assentamento de acordo com uma ou mais modalidades da presente invenção.

[018] A Figura 5D mostra uma vista em seção transversal da ferramenta de assentamento puxando o elemento de vedação superior e o elemento de vedação inferior para fora de acordo com uma ou mais modalidades da presente invenção.

[019] A Figura 6A mostra uma vista em seção transversal de uma ferramenta de assentamento decapando em um sistema de vedação anular tipo ACD com um elemento de vedação superior de substituição e um elemento de vedação inferior de substituição na ferramenta de assentamento enquanto um packer inferior do sistema de vedação anular veda o anular circundando a ferramenta de assentamento de acordo com uma ou mais modalidades da presente invenção.

[020] A Figura 6B mostra uma vista em seção transversal da ferramenta de assentamento posicionando o elemento de vedação superior em relação a um sistema de packer anular superior do sistema de vedação anular enquanto o sistema de packer anular inferior veda o anular circundando a ferramenta de assentamento de acordo com uma ou mais modalidades da presente invenção.

[021] A Figura 6C mostra uma vista em seção transversal do elemento de vedação superior e do elemento de vedação inferior engatado pelo sistema de packer anular superior e o sistema de packer anular inferior respectivamente para vedar o anular circundando a ferramenta de assentamento de acordo com uma ou mais modalidades da presente invenção.

[022] A Figura 7A mostra uma vista em seção transversal de um elemento de vedação superior e um elemento de vedação inferior de um sistema de vedação anular tipo ACD disposto em extremidades opostas de um mandril inclinado por mola em um estado inclinado (esticado) de acordo com uma ou mais modalidades da presente invenção.

[023] A Figura 7B mostra uma vista em seção transversal do elemento de vedação superior e do elemento de vedação inferior disposto em extremidades opostas do mandril inclinado por mola em um estado não inclinado (regular) de acordo com uma ou mais modalidades da presente invenção.

[024] A Figura 7C mostra uma vista em seção transversal de uma ferramenta de assentamento decapando através do sistema de vedação anular com o elemento de vedação superior e o elemento de vedação inferior dispostos em extremidades opostas do mandril inclinado por mola em estado inclinado de acordo com uma ou mais modalidades da presente invenção.

[025] A Figura 7D mostra uma vista em seção transversal do elemento de vedação superior vedando o anular circundando a ferramenta de assentamento, um sistema de packer anular inferior do sistema de vedação anular desengatado, e o elemento de vedação inferior se movendo em uma área intermediária do sistema de vedação anular conforme a mola retorna ao estado não inclinado de acordo com uma ou mais modalidades da presente invenção.

[026] A Figura 7E mostra uma vista em seção transversal do sistema de packer anular inferior engatado para vedar o anular circundando a ferramenta de assentamento, o sistema de packer anular superior engatado para vedar o anular circundando a ferramenta de assentamento com o elemento de vedação superior, e o elemento de vedação inferior movido completamente na área intermediária do sistema de vedação anular de acordo com uma ou mais modalidades da presente invenção.

[027] A Figura 7F mostra uma vista em seção transversal da ferramenta de assentamento sendo removida para fora do orifício com o elemento de vedação superior e o elemento de vedação inferior dispostos em extremidades opostas do mandril inclinado por mola enquanto o sistema de packer anular inferior veda o anular circundando a ferramenta de assentamento de acordo com uma ou mais modalidades da presente invenção.

[028] A Figura 8A mostra uma vista em seção transversal de uma ferramenta de assentamento decapando em um sistema de vedação anular tipo ACD com um elemento de vedação superior de substituição e um elemento de vedação inferior de substituição dispostos em extremidades opostas de um mandril inclinado por mola de substituição em um estado não inclinado, um sistema de packer anular superior do sistema de vedação anular desengatado, e um sistema de packer anular inferior do sistema de vedação anular vedando o anular circundando a ferramenta de assentamento de acordo com uma ou mais modalidades da presente invenção.

[029] A Figura 8B mostra uma vista em seção transversal da ferramenta de assentamento decapando no sistema de vedação anular com o elemento de vedação superior e o elemento de vedação inferior dispostos em extremidades opostas do mandril inclinado por mola em um estado não inclinado, com o elemento de vedação superior vedando o anular circundando a ferramenta de assentamento, e o sistema de packer anular inferior desengatado de acordo com uma ou mais modalidades da presente invenção.

[030] A Figura 8C mostra uma vista em seção transversal da ferramenta de assentamento decapando no sistema de vedação anular com o elemento de vedação superior e o elemento de vedação inferior dispostos em extremidades opostas do mandril inclinado por mola em um estado inclinado com o elemento de vedação superior engatado, o elemento de vedação inferior posicionado em relação ao sistema de packer anular inferior, e o sistema de packer anular inferior em um estado desengatado de acordo com uma ou mais modalidades da presente invenção.

[031] A Figura 8D mostra uma vista em seção transversal da ferramenta de assentamento decapando do sistema de vedação anular, o elemento de vedação superior, e o elemento de vedação inferior enquanto o elemento de vedação superior e o elemento de vedação inferior são engatados para vedar o anular circundando a ferramenta de assentamento de acordo com uma ou mais modalidades da presente invenção.

[032] A Figura 9A mostra uma vista em seção transversal de um elemento de vedação superior independente e um elemento de vedação inferior independente para um sistema de vedação anular tipo ACD de acordo com uma ou mais modalidades da presente invenção.

[033] A Figura 9B mostra uma vista em seção transversal de uma ferramenta de assentamento decapando no sistema de vedação anular com o elemento de vedação superior desengatado e o elemento de vedação inferior vedando o anular circundando a ferramenta de assentamento de acordo com uma ou mais modalidades da presente invenção.

[034] A Figura 9C mostra uma vista em seção transversal do elemento de vedação superior sendo removido para fora na ferramenta de assentamento enquanto o elemento de vedação inferior veda o anular circundando a ferramenta de assentamento de acordo com uma ou mais modalidades da presente invenção.

[035] A Figura 9D mostra uma vista em seção transversal da ferramenta de assentamento decapando no sistema de vedação anular com um packer superior do sistema de vedação anular vedando o anular circundando a ferramenta de assentamento e um packer anular inferior do sistema de vedação anular desengatado de acordo com uma ou mais modalidades da presente invenção.

[036] A Figura 9E mostra uma vista em seção transversal do elemento de vedação inferior se movendo em uma área intermediária do sistema de vedação anular e o packer anular inferior engatado para vedar o anular circundando a ferramenta de assentamento de acordo com uma ou mais modalidades da presente invenção.

[037] A Figura 9F mostra uma vista em seção transversal do elemento de vedação inferior sendo removido para fora na ferramenta de assentamento enquanto o packer anular inferior veda o anular circundando a ferramenta de assentamento de acordo com uma ou mais modalidades da presente invenção.

[038] A Figura 10A mostra uma vista em seção transversal de uma ferramenta de assentamento decapando em um sistema de vedação anular tipo ACD com um elemento de vedação inferior enquanto um sistema de packer anular superior é desengatado e um sistema de packer anular inferior veda o anular circundando a ferramenta de assentamento com um packer anular inferior de acordo com uma ou mais modalidades da presente invenção.

[039] A Figura 10B mostra uma vista em seção transversal da ferramenta de assentamento decapando no sistema de vedação anular com o elemento de vedação inferior posicionado entre o sistema de packer anular superior e o sistema de packer anular inferior enquanto o packer anular superior e o packer anular inferior vedam o anular circundando a ferramenta de assentamento de acordo com uma ou mais modalidades da presente invenção.

[040] A Figura 10C mostra uma vista em seção transversal da ferramenta de assentamento antes de decapar do sistema de vedação anular enquanto o elemento de vedação inferior veda o anular circundando a ferramenta de assentamento e o sistema de packer anular superior é desengatado de acordo com uma ou mais modalidades da presente invenção.

[041] A Figura 10D mostra uma vista em seção transversal da ferramenta de assentamento decapando no sistema de vedação anular com um elemento de vedação superior 230a enquanto o sistema de packer anular superior é desengatado e o elemento de vedação inferior veda o anular circundando a ferramenta de assentamento de acordo com uma ou mais modalidades da presente invenção.

[042] A Figura 10E mostra uma vista em seção transversal da ferramenta de assentamento decapando do sistema de vedação anular enquanto o elemento de vedação superior e o elemento de vedação inferior vedam o anular circundando a ferramenta de assentamento de acordo com uma ou mais modalidades da presente invenção.

[043] A Figura 11A mostra uma vista em seção transversal de uma ferramenta de assentamento com aletas acionadas eletricamente em um estado retraído de acordo com uma ou mais modalidades da presente invenção.

[044] A Figura 11B mostra uma vista em seção transversal da ferramenta de assentamento com aletas acionadas eletricamente em um estado estendido de acordo com uma ou mais modalidades da presente invenção.

[045] A Figura 12 mostra uma vista em seção transversal de uma passagem também com aletas carregadas por mola de acordo com uma ou mais modalidades da presente invenção.

DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO

[046] Uma ou mais modalidades da presente invenção são descritas em detalhes com referência às Figuras anexas. Para consistência, elementos semelhantes nas várias Figuras são denotados por números de referência semelhantes. Na seguinte descrição detalhada da presente invenção, detalhes específicos são apresentados a fim de fornecer uma compreensão completa da presente invenção. Em outros casos, características bem conhecidas de pessoas habilitadas na técnica propositalmente não são descritas para evitar obscurecer a descrição da presente invenção.

[047] Apesar dos benefícios fornecidos pela tecnologia de MPD, há resistência à sua adoção em certas aplicações em águas profundas e ultraprofundas. Em algumas situações, não é economicamente viável devido ao custo, complexidade e logística associados à entrega e instalação do sistema de MPD offshore. Em outras situações, não é possível entregar e instalar um sistema de MPD offshore devido a restrições no espaço do convés, capacidade de carga e espaço de trabalho da embarcação flutuante ou as condições do ambiente em que se destina a ser usado.

[048] Consequentemente, em uma ou mais modalidades da presente invenção, uma junta de riser de MPD integrada é limitada a um sistema de vedação anular e um carretel de fluxo, ou equivalente, disposto diretamente abaixo do sistema de vedação anular. Vantajosamente, a junta de riser de MPD integrada não requer uma ferramenta de isolamento da coluna de perfuração, ou equivalente, e pode ser substancialmente mais curta em comprimento e pesar substancialmente menos do que uma junta de riser de MPD integrada convencional. A redução no tamanho e no peso permite a adoção da tecnologia de MPD em aplicações onde as juntas de riser de MPD integradas convencionais não são economicamente viáveis ou estão de outra forma impedidas de usar. O sistema de vedação anular permite a instalação, engate, reparo, manutenção, desengate, remoção ou substituição de um ou mais elementos de vedação, mantendo uma vedação estanque de pressão no anular sem uma ferramenta de isolamento da coluna de perfuração ou equivalente. Vantajosamente, um ou mais elementos de vedação podem ser trocados durante as seções de orifício e entre as passagens de broca. Durante a execução da broca, o preventor de explosão submarina (“SSBOP”) é normalmente fechado, permitindo que o riser marinho seja despressurizado, de modo que o sistema de vedação anular possa ser desengatado e os elementos de vedação substituídos livremente. Não obstante, o sistema de vedação do anular é capaz de manter a vedação estanque de pressão no anular durante a execução da broca também, se desejado.

[049] A Figura 1 mostra uma junta de riser de

MPD integrada convencional 100 configurada para uso como parte do sistema de riser marinho (não mostrado). Em aplicações offshore, uma embarcação flutuante (não mostrada), como, por exemplo, um semissubmersível, navio-sonda, barcaça de perfuração ou outra sonda ou plataforma flutuante pode ser disposta sobre um corpo de água para facilitar a perfuração ou outras operações. Um sistema de riser marinho (não ilustrado independentemente) pode fornecer comunicação de fluido entre a embarcação flutuante (não mostrada) e um pacote de riser marinho inferior (“LMRP”) (não mostrado) ou SSBOP (não mostrado) disposto no ou próximo ao fundo do oceano. O LMRP (não mostrado) ou SSBOP estão em comunicação de fluido com a cabeça do poço (não mostrada) da parede do poço (não mostrada). Em configurações abaixo do anel de tensão (não mostradas) de um sistema de MPD, uma junta de riser de MPD integrada convencional 100 está disposta abaixo da junta telescópica (não mostrada.

[050] A junta de riser de MPD integrada convencional 100 inclui um sistema de vedação anular 110 disposto abaixo de uma extremidade distal inferior da junta telescópica (não mostrada), uma ferramenta de isolamento da coluna de perfuração 120 ou equivalente, disposta diretamente abaixo do sistema de vedação anular 110, e um carretel de fluxo 130, ou equivalente, disposto diretamente abaixo da ferramenta de isolamento da coluna de perfuração 120. O sistema de vedação anular 110 pode ser um tipo ACD, tipo RCD (não mostrado) ou outro tipo ou tipo de sistema de vedação (não mostrado) que veda o anular (não mostrado) circundando a coluna de perfuração ou tubo de perfuração (não mostrado) de modo que o anular seja encapsulado e não exposto à atmosfera. Na modalidade do tipo

ACD representada, o sistema de vedação anular 110 inclui um elemento de vedação superior 140 (não mostrado, numeral de referência representando apenas a localização geral) e um elemento de vedação inferior 150 (não mostrado, numeral de referência representando apenas a localização geral) que veda o anular circundando a coluna de perfuração ou tubo de perfuração (não mostrado). O elemento de vedação superior 140 e o elemento de vedação inferior 150 são tipicamente fixados a extremidades opostas de um mandril, coletivamente denominado como uma luva de vedação dupla e são engatados ou desengatados ao mesmo tempo. O mecanismo de vedação redundante estende a vida útil dos elementos de vedação e aumenta a segurança das operações.

[051] A ferramenta de isolamento da coluna de perfuração 120, ou equivalente da mesma, é disposta diretamente abaixo do sistema de vedação anular 110 e fornece um elemento de vedação adicional 160 (não mostrado, número de referência representando apenas a localização geral) que encapsula o poço e veda o anular circundando a coluna de perfuração ou tubo de perfuração quando sistema de vedação anular 110, ou componentes do mesmo, estão sendo instalados, reparados, mantidos, removidos, ou de outro modo desengatados. Por exemplo, quando elementos de vedação 140 e 150 requerem substituição enquanto o riser marinho é pressurizado, tal como, por exemplo, durante as seções de orifício entre as passagens de broca, a ferramenta de isolamento da coluna de perfuração 120 é engatada para manter a pressão anular enquanto o sistema de vedação anular 110 é desligado. Para garantir a segurança das operações, o elemento de vedação 160 veda o anular circundando o tubo de perfuração (não mostrado) enquanto os elementos de vedação 140 e 150 do sistema de vedação de anular 110 são removidos e substituídos. Carretel de fluxo 130, ou equivalentes do mesmo, é disposto diretamente abaixo da ferramenta de isolamento da coluna de perfuração 120 e, como parte do sistema de retorno de fluido pressurizado, desvia os fluidos (não mostrado) abaixo da vedação anular para a superfície (não mostrada). Carretel de fluxo 130 está em comunicação de fluido com um coletor de estrangulamento (não mostrado), normalmente disposto em uma plataforma da plataforma flutuante (não mostrada), que está em comunicação de fluido com um separador de gás de lama ou outro sistema de processamento de fluidos (não mostrado) disposto na superfície.

[052] A vedação estanque de pressão no anular fornecida pelo sistema de vedação anular 110 permite o controle preciso da pressão da parede do poço pela manipulação das configurações de estrangulamento do coletor de estrangulamento (não mostrado) e a aplicação correspondente de contrapressão da superfície. Se o perfurador deseja aumentar a pressão da parede do poço, um ou mais estrangulamentos do coletor de estrangulamento (não mostrado) podem ser fechados um pouco mais do que sua última configuração para restringir ainda mais o fluxo de fluido e aplicar contrapressão de superfície adicional. Da mesma forma, se o perfurador deseja diminuir a pressão da parede do poço, um ou mais estrangulamentos do coletor de estrangulamento (não mostrado) podem ser abertos um pouco mais do que sua última configuração para aumentar o fluxo de fluido e reduzir a quantidade de contrapressão de superfície aplicada.

[053] A Figura 2A mostra uma vista em seção transversal de um sistema de packer anular 200 de um sistema de vedação anular do tipo ACD convencional (por exemplo, 110 da Figura 1) em um estado desengatado. O sistema de packer anular 200 inclui um packer anular acionado por pistão (não mostrado) disposto dentro de um alojamento arredondado 220. O packer anular 210 compreende um elastômero ou corpo de borracha com uma pluralidade de linguetas ou saliências 215 que podem viajar dentro do alojamento 220 quando acionado. O elemento de vedação 230 compreende uma matriz de uretano comoldada com uma gaiola de politetrafluoroetileno (“PTFE”) 235 que pode receber o tubo de perfuração 240 através dela. O elemento de vedação 230 está disposto em uma extremidade distal de um mandril (não mostrado) e outro elemento de vedação 230 (não mostrado) está disposto na extremidade distal oposta do mandril (não mostrado), tipicamente denominado como uma luva de vedação dupla, para uso em um sistema de vedação anular do tipo ACD convencional (por exemplo, 110 da Figura 1). Continuando, a Figura 2B mostra uma vista em seção transversal do sistema de packer anular 200 do sistema de vedação anular tipo ACD convencional (por exemplo, 110 da Figura 1) em um estado engatado. Quando acionado hidraulicamente, um pistão (não mostrado) faz com que o elastômero ou porção de borracha do packer 210 se desloque dentro do alojamento 220 de modo que as linguetas 215 entrem em contato com o elemento de vedação 230. Quando o packer 210 é suficientemente acionado, o elemento de vedação 230 aperta o tubo de perfuração 240 resultando em uma vedação estanque de pressão circundando o tubo de perfuração

240. O elemento de vedação 230 permanece estacionário enquanto o tubo de perfuração 240 gira. Os sistemas de vedação anular do tipo ACD convencionais (por exemplo, 110 da Figura 1) incluem tipicamente dois sistemas de packer anular 200 e a luva de vedação dupla (não mostrada) disposta nos mesmos que fornecem a vedação redundante discutida anteriormente. Os elementos de vedação 230 da luva de vedação dupla são engatados ou desengatados ao mesmo tempo e são instalados, removidos ou substituídos ao mesmo tempo.

[054] Embora não seja mostrado, uma pessoa versada na técnica reconhecerá que os sistemas de vedação anular do tipo RCD (não mostrados) incluem tipicamente um elemento de vedação superior (não mostrado) e um elemento de vedação inferior (não mostrado) que veda o anular circundando o tubo de perfuração 240, no entanto, os elementos de vedação duplos (não mostrados) giram com o tubo de perfuração 240 enquanto mantém a vedação estanque de pressão. Como sistemas de vedação anular tipo ACD (por exemplo, 110 da Figura 1), os elementos de vedação redundantes (não mostrados) do sistema de vedação anular tipo RCD (não mostrado) são engatados ou desengatados ao mesmo tempo e são instalados, removidos, ou substituídos ao mesmo tempo.

[055] A Figura 3A mostra uma vista em seção transversal de um sistema de packer anular 300 de uma ferramenta de isolamento da coluna de perfuração 120 em um estado desengatado. O sistema de packer anular 300 inclui um packer anular 310 acionado por pistão (não mostrado) disposto dentro de um alojamento arredondado 320. O packer anular 310 inclui um elastômero ou corpo de borracha com uma pluralidade de linguetas ou saliências 315 que viajam dentro do alojamento 320 quando acionado. Em contraste com o sistema de packer anular (por exemplo, 200 da Figura 2) do sistema de vedação anular (por exemplo, 110 da Figura 1), o sistema de packer anular 300 da ferramenta de isolamento da coluna de perfuração

120 não inclui um elemento de vedação distinto separado (por exemplo, 230 da Figura 2). Em vez disso, o packer anular 310 recebe o tubo de perfuração 240 através do mesmo e o packer anular 310 em si serve como o elemento de vedação quando suficientemente engatado, no entanto, apenas por períodos comparativamente mais curtos de tempo.

Continuando, a Figura 3B mostra uma vista em seção transversal do sistema de packer anular 300 da ferramenta de isolamento da coluna de perfuração 120 em um estado engatado.

Durante as operações de perfuração de MPD convencionais, os elementos de vedação duplos (por exemplo, 230 da Figura 2) do sistema de vedação anular (por exemplo, 110 da Figura 1) vedam o anular circundando o tubo de perfuração 240 conforme o tubo de perfuração 240 gira e a ferramenta de isolamento da coluna de perfuração 120 é normalmente desengatado durante tais operações.

No entanto, quando o sistema de vedação anular (por exemplo, 110 da Figura 1), ou componentes do mesmo, requerem manutenção ou substituição entre as execuções da broca, a ferramenta de isolamento da coluna de perfuração 120 é engatada para manter a pressão anular.

Quando acionado hidraulicamente, um pistão (não mostrado) faz com que o elastômero ou porção de borracha do packer 310 viaje dentro do alojamento 320 de modo que as linguetas 315 entrem em contato com o tubo de perfuração 240. Quando o packer 310 é suficientemente acionado, o packer 310 aperta o tubo de perfuração 240 resultando em uma vedação estanque de pressão circundando o tubo de perfuração 240. Uma vez que o sistema de vedação anular (por exemplo, 110 da Figura 1) é colocado de volta online, o sistema de packer anular 300 da ferramenta de isolamento da coluna de perfuração 120 é mais uma vez desengatado.

[056] Na divulgação que se segue, uma ou mais modalidades da presente invenção são descritas em relação a uma junta de riser de MPD integrada que consiste em um sistema de vedação anular e um carretel de fluxo, ou equivalente, e exclui especificamente uma ferramenta de isolamento da coluna de perfuração, ou equivalente. O sistema de vedação anular mantém a vedação estanque de pressão no anular durante a instalação, manutenção ou remoção de um ou mais dos elementos de vedação do sistema de vedação anular sem qualquer dispositivo ou sistema de contenção de pressão interveniente.

[057] Em uma ou mais modalidades da presente invenção, um método para manter uma vedação estanque de pressão em um anular circundando o tubo de perfuração pode incluir dispor um elemento de vedação superior controlável independentemente e um elemento de vedação inferior controlável independentemente dentro de um sistema de vedação de anular, recebendo o tubo de perfuração através de um diâmetro interno do elemento de vedação superior e do elemento de vedação inferior, vedando controladamente o anular com um ou mais do elemento de vedação superior e o elemento de vedação inferior e mantendo uma vedação estanque de pressão no anular com o sistema de vedação de anular durante a instalação, manutenção ou remoção de um ou mais elementos de vedação do sistema de vedação anular. Em certas modalidades, um ou mais dos elementos de vedação do sistema de vedação do anular podem manter a vedação estanque de pressão no anular. Em outras modalidades, um ou mais packers anulares do sistema de vedação anular podem manter a vedação estanque de pressão no anular. Em ainda outras modalidades, uma combinação de um ou mais elementos de vedação e um ou mais packers anulares do sistema de vedação anular pode manter a vedação estanque de pressão no anular.

[058] Em uma ou mais modalidades da presente invenção, uma junta de riser de MPD integrada pode incluir um sistema de vedação anular tendo um elemento de vedação superior controlável independentemente e um elemento de vedação inferior controlável independentemente. O elemento de vedação superior e o elemento de vedação inferior podem receber tubo de perfuração através de seu diâmetro interno e o anular circundando o tubo de perfuração pode ser vedado de forma controlável com um ou mais elementos de vedação superior e elemento de vedação inferior. Em certas modalidades, o sistema de vedação anular pode ser um sistema de vedação anular do tipo ACD. Em outras modalidades, o sistema de vedação anular pode ser um sistema de vedação anular do tipo RCD. Em ainda outras modalidades, o sistema de vedação anular é um híbrido ou qualquer outro tipo ou tipo de sistema de vedação anular. Um carretel de fluxo, ou equivalente, pode ser disposto diretamente abaixo do sistema de vedação anular, sem qualquer dispositivo ou sistema de contenção de pressão interveniente e pode desviar os fluidos de retorno para a superfície. O sistema de vedação anular pode manter a vedação estanque de pressão no anular durante a instalação, manutenção ou remoção de um ou mais dos elementos de vedação e sem qualquer outro dispositivo ou sistema de contenção de pressão. Em certas modalidades, um ou mais dos elementos de vedação do sistema de vedação do anular podem manter a vedação estanque de pressão no anular. Em outras modalidades, um ou mais packers anulares do sistema de vedação anular podem manter a vedação estanque de pressão no anular. Em ainda outras modalidades, uma combinação de um ou mais elementos de vedação e um ou mais packers anulares do sistema de vedação anular pode manter a vedação estanque de pressão no anular.

[059] Em certas modalidades, o elemento de vedação superior e o elemento de vedação inferior podem ser componentes distintos, independentemente controláveis e móveis. Em tais modalidades, um elemento de vedação pode ser instalado, engatado, reparado, desengatado ou removido enquanto o outro elemento de vedação ou um packer anular do sistema de vedação anular mantém a vedação estanque de pressão no anular. Em outras modalidades, o elemento de vedação superior e o elemento de vedação inferior podem ser fixados a extremidades opostas de um mandril inclinado por mola, os elementos de vedação podem ser controlados independentemente e o elemento de vedação disposto na extremidade inclinada por mola do mandril pode ser independentemente móvel do outro elemento de vedação. Em tais modalidades, um elemento de vedação pode ser instalado, engatado, reparado, desengatado ou removido enquanto o outro elemento de vedação ou um packer anular do sistema de vedação anular mantém a vedação estanque de pressão no anular. Em ainda outras modalidades, o elemento de vedação superior e o elemento de vedação inferior podem ser fixados a extremidades opostas de um mandril espaçador e os elementos de vedação podem ser controláveis independentemente. Uma luva de vedação dupla pode incluir o elemento de vedação superior, o mandril espaçador e um elemento de vedação inferior. Em tais modalidades, um ou mais elementos de vedação ou um ou mais packers anulares podem manter a vedação estanque de pressão no anular.

[060] Uma pessoa versada na técnica reconhecerá que as modalidades acima mencionadas são meramente exemplificativas e outras configurações que fornecem o controle independente dos elementos de vedação do sistema de vedação anular e, em algumas modalidades, um ou mais packer anular sistemas, que são capazes de manter a pressão anular enquanto um ou mais dos elementos de vedação estão sendo instalados, engatados, reparados, desengatados ou removidos, sem o uso de uma ferramenta de isolamento da coluna de perfuração, ou equivalente, está dentro do escopo de uma ou mais modalidades da presente invenção.

[061] Vantajosamente, o sistema de vedação anular pode ser disposto diretamente acima de um carretel de fluxo, ou equivalente, sem qualquer dispositivo ou sistema de contenção de pressão interveniente necessário como parte da junta de riser de MPD integrada. Como a junta de riser de MPD integrada pode ser limitada apenas ao sistema de vedação anular e ao carretel de fluxo, ou o equivalente dos mesmos, a altura e o peso da junta de riser de MPD integrada podem ser substancialmente reduzidos e a viabilidade logística de entrega e instalação pode ser substancialmente melhorada.

[062] A Figura 4A mostra uma vista em seção transversal de um sistema de vedação anular do tipo ACD 400 de acordo com uma ou mais modalidades da presente invenção. O sistema de vedação anular 400 inclui um sistema de packer anular superior 200a, um sistema de packer anular inferior 200b e uma área intermediária 405 disposta no meio. Em um sistema de vedação anular do tipo ACD convencional (por exemplo, 110 da Figura 1), uma pluralidade de grampos de travamento 410 (não mostrados, número de referência representando apenas a localização geral) estão dispostos acima do lado superior do sistema de packer anular superior 200a e uma pluralidade de grampos de travamento 420 (não mostrado, número de referência representando localização geral apenas) estão dispostos abaixo do lado inferior do sistema de packer anular inferior 200b, que são operativamente usados para fixar a luva de vedação convencional (por exemplo, elementos de vedação duplos 230 da Figura 2 dispostos em extremidades opostas de um mandril) no lugar. Normalmente, a pluralidade de grampos de travamento 420 (não mostradas, número de referência representando apenas a localização geral) disposta abaixo do lado inferior do sistema de packer anular inferior 200b são destravadas apenas quando uma passagem de broca é feita.

[063] Ao contrário, o sistema de vedação anular 400 pode incluir uma ou mais pluralidades de grampos de travamento 410 (não mostrado, número de referência representando apenas a localização geral) dispostos acima do lado superior do packer anular superior 200a e uma ou mais pluralidades de elementos de bloqueio 415 (não mostrado, número de referência que descreve apenas a localização geral) disposto abaixo do lado inferior do packer anular superior 200a que abrange a área onde um elemento de vedação superior controlável independentemente (não mostrado) pode ser operativamente disposto e uma ou mais pluralidades de grampos de travamento 425 (não mostrado, numeral de referência representando apenas a localização geral) disposto acima do lado superior do sistema de packer anular inferior 200b e uma ou mais pluralidades de grampos de travamento 420 (não mostrado, numeral de referência representando apenas a localização geral) dispostos abaixo do lado inferior do packer anular inferior sistema 200b que abrange a área onde um elemento de vedação inferior controlável independentemente (não mostrado) pode estar operativamente disposto.

[064] Para auxiliar na orientação da recuperação e implantação de elementos de vedação (não mostrados), um ou mais sensores de proximidade podem ser dispostos no sistema de vedação anular 400. Em certas modalidades, o sistema de vedação anular 400 pode incluir um ou mais sensores de proximidade 430 (não mostrado, numeral de referência representando apenas a localização geral) disposto acima do lado superior do sistema de packer anular superior 200a e um ou mais sensores de proximidade 435a (não mostrado, numeral de referência representando apenas a localização geral) dispostos abaixo do lado inferior do sistema de packer anular superior 200a esse suporte de serviço da área onde o elemento de vedação superior (não mostrado) pode ser operativamente disposto e um ou mais sensores de proximidade 435b (não mostrado, numeral de referência representando apenas a localização geral) dispostos acima do lado superior do sistema de packer anular inferior 200b e um ou mais sensores de proximidade 440 (não mostrados, numeral de referência representando apenas a localização geral) dispostos abaixo do lado inferior do sistema de packer anular inferior 200b que suporte de serviço da área onde o elemento de vedação inferior (não mostrado) pode estar operativamente disposto. Os sensores de proximidade podem ser de qualquer tipo ou tipo adequado para detectar a localização próxima dos elementos de vedação (não mostrados) dentro do sistema de vedação anular 400. Pessoas habilitadas na técnica reconhecerá que o tipo ou tipo, número e localização de sensores de proximidade dispostos dentro do sistema de vedação anular 400 podem variar com base na aplicação ou projeto de acordo com uma ou mais modalidades da presente invenção.

[065] Durante as operações que envolvem a passagem de um ou mais elementos de vedação (não mostrados) para dentro ou para fora, o risco de cair um elemento de vedação (não mostrado) em um ou mais da pluralidade de grampos de travamento (por exemplo, 415, 420 e 425) pode ser mitigado pelo monitoramento de um ou mais sensores de proximidade (por exemplo, 430, 435, 440). Além disso, o risco de deixar cair um elemento de vedação (não mostrado) no fundo do poço é eliminado pela pluralidade de grampos de travamento (por exemplo, 415, 420 e 425) estendidos no estado travado e uma não continuidade do ombro opcional (não mostrado) disposto dentro do sistema de vedação anular 400 abaixo do sistema de packer anular inferior 200b. A não continuidade do ombro (não mostrado) pode evitar que um elemento de vedação (não mostrado) caia e escape do sistema de vedação anular 400.

[066] Uma pessoa versada na técnica reconhecerá que um sistema de vedação anular do tipo RCD (não mostrado) pode incluir uma pluralidade semelhante de pinos de travamento (não mostrados) e sensores de proximidade (não mostrados) para proteger e detectar a vedação e o mancal conjuntos (não mostrados) de uma maneira semelhante à descrita neste documento em relação a um sistema anular do tipo ACD 400 de acordo com uma ou mais modalidades da presente invenção.

[067] A Figura 4B mostra uma junta de riser de MPD integrada 450 de acordo com uma ou mais modalidades da presente invenção. Uma junta de riser de MPD integrada 450 pode incluir um sistema de vedação anular 400 e um carretel de fluxo 130, ou equivalente, disposto diretamente abaixo do sistema de vedação anular 400. O sistema de vedação anular 400 pode incluir um elemento de vedação superior controlável independentemente (não mostrado) e um elemento de vedação inferior controlável independentemente (não mostrado), onde o elemento de vedação superior (não mostrado) e o elemento de vedação inferior (não mostrado) podem receber tubo de perfuração (não mostrado) através de um diâmetro interno e o anular circundando o tubo de perfuração (não mostrado) pode ser vedado de forma controlável com um ou mais do elemento de vedação superior (não mostrado) e o elemento de vedação inferior (não mostrado) durante as operações normais. O sistema de vedação anular 400 pode manter a vedação estanque de pressão no anular durante a instalação, engate, manutenção, desengate ou remoção de um ou mais dos elementos de vedação (não mostrados), conforme discutido em mais detalhes neste documento.

[068] A Figura 5A mostra uma vista em seção transversal de um elemento de vedação superior 230a e um elemento de vedação inferior 230b de um sistema de vedação anular do tipo ACD (por exemplo, 400 da Figura 4) disposto em mandris espaçadores 510, 520 de acordo com uma ou mais modalidades da presente invenção. Em certas modalidades, o elemento de vedação superior 230a e o elemento de vedação inferior 230b podem ser compostos de uma matriz de uretano comoldada com uma gaiola de PTFE. Uma pessoa versada na técnica reconhecerá que outros materiais e composições de material podem ser usados de acordo com uma ou mais modalidades da presente invenção. O elemento de vedação superior 230a pode ser anexado a uma primeira extremidade distal de um primeiro mandril espaçador 510 e o elemento de vedação inferior 230b pode ser anexado a uma primeira extremidade distal de um segundo mandril espaçador 520. Uma segunda extremidade distal do primeiro mandril espaçador 510 pode vir de forma removível para repousar dentro de uma porção de ombro de uma segunda extremidade distal do segundo mandril espaçador 520. Os espaçadores 510 e 520 podem fornecer espaçamento para fins de implantação e recuperação e espaço para engate de uma ou mais pluralidades de grampos de travamento (não mostradas) podem proteger os elementos de vedação 230a e 230b no lugar dentro do sistema de vedação anular (por exemplo, 400 da Figura 4).

[069] Cada elemento de vedação 230a, 230b pode ser substancialmente de forma cilíndrica e ter um diâmetro interno pode receber tubo de perfuração (não mostrado) através do mesmo com um ajuste apertado. Durante as operações de perfuração, um ou mais elemento de vedação superior 230a e elemento de vedação inferior 230b podem ser engatados para fornecer um ajuste de interferência que veda o anular (não mostrado) circundando o tubo de perfuração (não mostrado). Os sistemas de vedação anular do tipo ACD convencionais (não mostrados) usam uma configuração de luva de vedação dupla, incluindo dois elementos de vedação (não mostrados) dispostos em extremidades opostas de um único mandril (não mostrado) que estão engatados ao mesmo tempo para fornecer vedação redundante e aumentar a segurança das operações. Em contraste, em uma ou mais modalidades da presente invenção, o elemento de vedação superior 230a e o elemento de vedação inferior 230b podem ser engatados ou desengatados independentemente e movidos independentemente entre as passagens de broca enquanto o sistema de vedação anular (por exemplo, 400 da Figura 4) mantém a vedação estanque de pressão no anular (não mostrado).

Vantajosamente, em tais modalidades, o elemento de vedação superior 230a ou o elemento de vedação superior 230a e o elemento de vedação inferior 230b podem ser recuperados ou implantados com uma única passagem de uma ferramenta de assentamento enquanto mantém a pressão anular como aqui descrito.

[070] Em operação, um elemento de vedação superior independentemente controlável 230a pode ser disposto em um primeiro mandril espaçador 510 e um elemento de vedação inferior independentemente controlável 230b pode ser disposto em um segundo mandril espaçador 520 dentro do sistema de vedação anular (por exemplo, 400 da Figura 4). O elemento de vedação superior 230a pode ser posicionado para engate pelo sistema de packer anular superior 200a e o elemento de vedação inferior 230b pode ser posicionado para engate pelo sistema de packer anular inferior 200b. O tubo de perfuração (não mostrado) pode ser disposto através de um diâmetro interno do sistema de vedação anular (por exemplo, 400 da Figura 4). O sistema de vedação anular (por exemplo, 400 da Figura 4) pode ser engatado e o riser marinho pode ser pressurizado engatando um ou mais elemento de vedação superior 230a e elemento de vedação inferior 230b pelo packer anular superior 200a e packer anular inferior 200b, respectivamente.

[071] Em aplicações típicas, o elemento de vedação superior 230a e o elemento de vedação inferior 230b são engatados ao mesmo tempo para fornecer uma vedação redundante. Por razões além do escopo desta divulgação, um dos elementos de vedação 230a ou 230b pode se desgastar a uma taxa mais rápida do que o outro (tipicamente, o elemento de vedação superior 230a). Se um dos elementos de vedação 230a ou 230b se desgasta entre as execuções da broca, o elemento de vedação gasto 230a ou 230b deve ser substituído, causando um fim prematuro para as atividades de perfuração, tempo de inatividade não produtivo substancial e exigindo o demorado, complexo e tarefa cara de despressurizar o riser marinho (não mostrado). Como tal, é altamente desejável ser capaz de substituir o elemento de vedação gasto 230a e/ou 230b sem despressurizar o riser marinho (não mostrado), minimizando assim o tempo de inatividade não produtivo e mantendo com segurança a pressão do riser marinho (não mostrado). Em uma ou mais modalidades da presente invenção, quando uma decisão foi tomada para substituir um elemento de vedação gasto 230a ou 230b, um suporte de tubo de perfuração (não mostrado) pode ser removido do elemento de vedação superior 230a e elemento de vedação inferior 230b.

[072] Continuando, a Figura 5B mostra uma vista em seção transversal da ferramenta de assentamento 530 decapando o elemento de vedação superior 230a e o elemento de vedação inferior 230b da vedação anular 400, o elemento de vedação superior 230a veda o anular circundando a ferramenta de assentamento 530 e o sistema de packer inferior 200b do sistema de vedação anular 400 é desengatado de acordo com uma ou mais modalidades da presente invenção. Especificamente, o sistema de packer superior 200a pode ser engatado para vedar o anular circundando a ferramenta de assentamento 530 com o elemento de vedação superior 230a. Quando o sistema de packer superior 200a está engatado, o packer anular superior 210a aperta o elemento de vedação superior 230a. O sistema de packer inferior 200b pode ser desengatado para destravar o anular circundando a ferramenta de assentamento 530 com o elemento de vedação inferior 230b. Quando o sistema de packer inferior 200b é desengatado, packer anular inferior 210b libera o elemento de vedação inferior 230b. Uma pluralidade de grampos de travamento 425 (não mostradas, número de referência representando apenas a localização geral) disposta acima do lado superior do sistema de packer anular inferior 200b pode então ser destravada.

[073] Continuando, a Figura 5C mostra uma vista em seção transversal da ferramenta de assentamento 530 puxando o elemento de vedação inferior 230b para uma área intermediária 405 do sistema de vedação anular 400 enquanto o elemento de vedação superior 230a veda o anular circundando a ferramenta de assentamento 530 de acordo com uma ou mais modalidades da presente invenção. Com os grampos de travamento 425 destravados, o elemento de vedação inferior 230b pode ser puxado para a área intermediária 405 dentro do sistema de vedação anular 400 entre uma pluralidade de grampos de travamento 415 (não mostrado, número de referência representando apenas a localização geral) dispostos abaixo do lado inferior do sistema de packer anular superior 200a e a pluralidade de grampos de travamento 425 (não mostrados, número de referência representando apenas a localização geral) dispostos acima do lado superior do sistema de packer anular inferior 200b. A pluralidade de grampos de travamento 425 (não mostrada, numeral de referência representando apenas a localização geral) disposta acima do lado superior do sistema de packer anular inferior 200b pode ser travada após um sensor de proximidade 435c (não mostrado, numeral de referência representando apenas a localização geral) detectar verdadeiro aquele elemento de vedação inferior 230b liberou o sistema de packer anular inferior 200b. O sistema de packer anular inferior 200b pode ser engatado para vedar o anular circundando a ferramenta de assentamento 530 com packer anular inferior 210b. Em seguida, a pressão entre a área intermediária 405 e o anular do riser marinho (não mostrado) acima pode ser equalizada.

[074] Continuando, a Figura 5D mostra uma vista em seção transversal da ferramenta de assentamento 530 antes de puxar o elemento de vedação superior 230a e o elemento de vedação inferior 230b para fora de acordo com uma ou mais modalidades da presente invenção. Uma vez que a pressão é equalizada, o sistema de packer anular superior 200a pode ser desengatado para destravar o anular circundando a ferramenta de assentamento 530 com o elemento de vedação superior 230a. Uma pluralidade de grampos de travamento 410 (não mostrados, número de referência representando apenas a localização geral) dispostos acima do lado superior do sistema de packer anular superior 200a pode ser destravada. A ferramenta de assentamento 530 pode ser retirada lentamente até que o elemento de vedação superior 230a limpe o sistema de packer anular superior 200a, como indicado por, por exemplo, sensor de proximidade 430b (não mostrado, número de referência representando apenas a localização geral) detectando verdadeiro e sensor de proximidade 430a detectando falso. Da mesma forma, os sensores de proximidade 435a (não mostrado, numeral de referência representando apenas a localização geral) e 435b (não mostrado, numeral de referência representando apenas a localização geral) podem ser monitorados para determinar a localização e o movimento do elemento de vedação inferior 230b. A pluralidade de grampos de travamento 415 (não mostradas, número de referência representando apenas a localização geral) disposta abaixo do lado inferior do sistema de packer anular superior 200a pode ser destravada. Então, enquanto o packer anular inferior 210b do sistema de packer anular inferior 200b mantém a vedação estanque de pressão no anular circundando a ferramenta de assentamento 530, o elemento de vedação superior 230a e o elemento de vedação inferior 230b podem ser retirados. Uma vez que um ou mais dos elementos de vedação, 230a sozinho ou ambos 230a e 230b, são recuperados, elementos de vedação de substituição, 230a ou 230a e 230b, podem ser implantados dentro do sistema de vedação anular 400.

[075] Pessoas habilitadas na técnica reconhecerá que, embora a descrição acima mencionada descreva a recuperação tanto do elemento de vedação superior 230a quanto do elemento de vedação inferior 230b durante uma única passagem da ferramenta de assentamento 530, a operação pode ser facilmente modificada para recuperar apenas o elemento de vedação superior 230a de uma maneira semelhante à descrita acima. Por exemplo, o sistema de packer anular superior 200a pode ser desengatado de modo que o elemento de vedação superior 230a retire a vedação do anular circundando a ferramenta de assentamento

530. A pressão da área intermediária 405 pode ser equalizada com a pressão do riser marinho acima do packer anular superior 200a. A pluralidade de grampos de travamento 410 (não mostrados, número de referência representando apenas a localização geral) dispostos acima do lado superior do sistema de packer anular superior 200a pode ser destravada. A ferramenta de assentamento 530 pode, então, retirar com o elemento de vedação superior 230a apenas. Em tal aplicação, o elemento de vedação inferior 230b pode manter independentemente a vedação anular circundando a ferramenta de assentamento 530 enquanto o elemento de vedação superior 230a sozinho é recuperado.

[076] A Figura 6A mostra uma vista em seção transversal de uma ferramenta de assentamento 530 decapando em um sistema de vedação anular tipo ACD 400 com um elemento de vedação superior de substituição 230a e um elemento de vedação inferior de substituição 230b na ferramenta de assentamento 530 enquanto um packer anular inferior 210b de um sistema de packer anular inferior 200b veda o anular circundando a ferramenta de assentamento 530 de acordo com uma ou mais modalidades da presente invenção. Continuando, a Figura 6B mostra uma vista em seção transversal da ferramenta de assentamento 530 posicionando o elemento de vedação superior 230a em relação ao sistema de packer anular superior 200a do sistema de vedação anular 400, enquanto o packer anular inferior 210b do sistema de packer anular inferior 200b veda o anular circundando a ferramenta de assentamento 530 de acordo com uma ou mais modalidades da presente invenção. A ferramenta de assentamento 530 pode ser usada para posicionar o elemento de vedação superior de substituição 230a no lugar em relação ao sistema de packer anular superior 200a. Uma pluralidade de grampos de travamento 415 (não mostrado, numeral de referência representando apenas a localização geral) disposta abaixo do lado inferior do sistema de packer anular superior 200a pode ser travada e uma pluralidade de grampos de travamento 410 (não mostradas, numeral de referência representando apenas a localização geral) disposta acima do lado superior do sistema de packer anular superior 200a pode ser travado para fixar o elemento de vedação superior de substituição 230a no lugar em relação ao sistema de packer anular superior 200a. O sistema de packer anular superior 200a pode ser engatado para vedar o anular circundando a ferramenta de assentamento 530 com o elemento de vedação superior 230a.

[077] A pressão na área intermediária pode ser equalizada com a pressão da parede do poço. O sistema de packer anular inferior 200b pode ser desengatado para destravar o anel circundando a ferramenta de assentamento 530. A ferramenta de assentamento 530 pode separar para posicionar o elemento de vedação inferior de substituição 230b no lugar em relação ao sistema de packer anular inferior 200b, colocando-o na pluralidade de grampos de travamento 420 (não mostrado, número de referência representando apenas a localização geral) disposto abaixo do sistema de packer anular inferior 200b. Uma pluralidade de grampos de travamento 425 (não mostradas, numeral de referência representando apenas a localização geral) disposta acima do lado superior do sistema de packer anular inferior 200b pode ser travada. A configuração pode ser testada puxando a ferramenta de assentamento 530. Continuando, a Figura 6C mostra uma vista em seção transversal do elemento de vedação superior 230a e do elemento de vedação inferior 230b engatado pelo sistema de packer anular superior 200a e sistema de packer anular inferior 200b respectivamente para vedar o anular circundando a ferramenta de assentamento 530 com uma vedação dupla de acordo com uma ou mais modalidades da presente invenção. O sistema de packer anular inferior 200b pode ser engatado para vedar o anular circundando a ferramenta de assentamento 530 com o elemento de vedação inferior 230b. A ferramenta de assentamento 530 pode ser removida, um ciclo de lubrificação de vedação dupla pode ser iniciado e um suporte do tubo de perfuração 240 pode ser removido, enquanto o sistema de vedação anular 400 mantém uma vedação estanque de pressão no anular. Depois de concluídas, as atividades de perfuração podem ser retomadas.

[078] Uma pessoa versada na técnica reconhecerá que, embora a descrição acima mencionada descreva a implantação do elemento de vedação superior 230a e do elemento de vedação inferior 230b durante uma única passagem da ferramenta de assentamento 530, a operação pode ser facilmente modificada para implantar apenas o elemento de vedação superior 230a de uma maneira semelhante à descrita acima. Por exemplo, o sistema de packer anular superior 200a pode ser desengatado. A pressão da área intermediária 405 pode ser equalizada com a pressão do riser marinho acima do packer anular superior 200a. A pluralidade de grampos de travamento 410 (não mostrados, número de referência representando apenas a localização geral) dispostos acima do lado superior do sistema de packer anular superior 200a pode ser destravada. A ferramenta de assentamento 530 pode, então, separar com o elemento de vedação superior 230a apenas até que o elemento de vedação superior 230a venha a repousar sobre a pluralidade de grampos de travamento 415 (não mostrado, número de referência representando apenas a localização geral) dispostos abaixo do lado inferior do sistema de packer superior 200a. A pluralidade de grampos de travamento 410 (não mostrados, número de referência representando apenas a localização geral) pode ser travada para fixar o elemento de vedação superior 230a no lugar. Em tal aplicação, o elemento de vedação inferior 230b pode manter independentemente a vedação anular circundando a ferramenta de assentamento 530 enquanto o elemento de vedação superior 230a sozinho é implantado.

[079] A Figura 7A mostra uma vista em seção transversal de um elemento de vedação superior 230a e um elemento de vedação inferior 230b de um sistema de vedação anular do tipo ACD (por exemplo, 400 da Figura 4) disposto em extremidades opostas de um mandril inclinado por mola 710 em um estado inclinado (alongado) de acordo com uma ou mais modalidades da presente invenção. Em certas modalidades, o elemento de vedação superior 230a e o elemento de vedação inferior 230b podem ser compostos de uma matriz de uretano comoldada com uma gaiola de PTFE. Uma pessoa versada na técnica reconhecerá que outros materiais e composições podem ser usados de acordo com uma ou mais modalidades da presente invenção. O elemento de vedação superior 230a pode ser fixado a uma parte superior 720 do mandril inclinado por mola 710 e o elemento de vedação inferior 230b pode ser ligado a uma porção inferior 740 do mandril inclinado por mola 710. A poção superior 720 do mandril inclinado por mola 710 pode ter um arranjo telescópico com parte inferior 740 que é inclinada com uma mola 730. Em um estado inclinado, a mola 730 é esticada ou estendida de modo que o arranjo telescópico entre a parte superior 720 e a parte inferior 740 do mandril inclinado por mola 710 esteja esticado ou estendido Estado.

[080] Continuando, a Figura 7B mostra uma vista em seção transversal do elemento de vedação superior 230a e do elemento de vedação inferior 230b dispostos em extremidades opostas do mandril inclinado por mola 710 em um estado não inclinado (regular) de acordo com uma ou mais modalidades do presente invenção. No estado não inclinado, a mola 730 retrai para sua posição natural não inclinada de modo que o arranjo telescópico entre a porção superior 720 e a porção inferior 740 do mandril inclinado por mola 710 esteja em um estado retraído ou natural.

[081] Cada elemento de vedação 230a, 230b pode ser substancialmente de forma cilíndrica e ter um diâmetro interno que pode receber tubo de perfuração (não mostrado) através do mesmo com um ajuste perfeito. Durante as operações de perfuração, um ou mais elemento de vedação superior 230a e elemento de vedação inferior 230b podem ser engatados para fornecer um ajuste de interferência que veda o anular (não mostrado) circundando o tubo de perfuração (não mostrado). Os sistemas de vedação anular do tipo ACD convencionais (não mostrados) usam uma luva de vedação dupla incluindo dois elementos de vedação (não mostrados) dispostos em extremidades opostas de um único mandril (não mostrado) que estão engatados ao mesmo tempo para fornecer vedação redundante e aumentar o segurança das operações. Em contraste, em uma ou mais modalidades da presente invenção, o elemento de vedação superior 230a e o elemento de vedação inferior 230b podem ser engatados ou desengatados independentemente e movidos independentemente entre as passagens de broca enquanto o sistema de vedação anular (por exemplo, 400 da Figura 4) mantém o vedação estanque de pressão no anular (não mostrado). Vantajosamente, em tais modalidades, o elemento de vedação superior 230a e o elemento de vedação inferior 230b podem ser recuperados ou implantados com uma única passagem de uma ferramenta de assentamento enquanto mantém a pressão anular, conforme descrito neste documento.

[082] Em operação, o elemento de vedação superior 230a e o elemento de vedação inferior 230b, dispostos em extremidades opostas do mandril inclinado por mola 710, podem ser dispostos dentro do sistema de vedação anular (por exemplo, 400 da Figura 4). O elemento de vedação superior 230a pode ser posicionado para engate pelo sistema de packer anular superior 200a e o elemento de vedação inferior 230b pode ser posicionado para engate pelo sistema de packer anular inferior 200b de modo que o mandril inclinado por mola 710 esteja em um estado estendido ou inclinado.

O tubo de perfuração (não mostrado) pode ser disposto através de um diâmetro interno do sistema de vedação anular (por exemplo, 400 da Figura 4). O sistema de vedação anular (por exemplo, 400 da Figura 4) pode ser engatado e o riser marinho pode ser pressurizado engatando um ou mais elemento de vedação superior 230a e elemento de vedação inferior 230b pelo sistema de packer anular superior 200a e sistema de packer anular inferior 200b, respectivamente.

Em aplicações típicas, o elemento de vedação superior 230a e o elemento de vedação inferior 230b podem ser engatados ao mesmo tempo para fornecer uma vedação redundante.

Por razões além do escopo desta divulgação, um dos elementos de vedação 230a, 230b pode se desgastar a uma taxa mais rápida do que o outro (normalmente o elemento de vedação superior 230a). Se um dos elementos de vedação 230a ou 230b se desgasta entre as execuções da broca, o elemento de vedação gasto 230a ou 230b deve ser substituído, causando um fim prematuro para as atividades de perfuração, exigindo um tempo de inatividade não produtivo substancial e o demorado, complexo, e tarefa cara de despressurizar o riser marinho (não mostrado). Como tal, é altamente desejável ser capaz de substituir o elemento de vedação gasto 230a ou 230b sem despressurizar o riser marinho (não mostrado), minimizando assim o tempo de inatividade não produtivo e mantendo com segurança a pressão do riser marinho (não mostrado). Em uma ou mais modalidades da presente invenção, quando uma decisão foi tomada para substituir um elemento de vedação gasto 230a ou 230b, um suporte de tubo de perfuração (não mostrado) pode ser removido do elemento de vedação superior 230a e elemento de vedação inferior 230b.

[083] Continuando, a Figura 7C mostra uma vista em seção transversal de uma ferramenta de assentamento 530 decapando no sistema de vedação anular 400 através do elemento de vedação superior 230a e elemento de vedação inferior 230b dispostos em extremidades opostas do mandril inclinado por mola 710 em estado inclinado de acordo com uma ou mais modalidades da presente invenção. O sistema de packer anular superior 200a pode ser engatado, se ainda não engatado, para vedar o anular circundando a ferramenta de assentamento 530 com o elemento de vedação superior 230a. O sistema de packer anular inferior 200b pode ser desengatado para destravar o anel circundando a ferramenta de assentamento 530 com o elemento de vedação inferior 230b. Continuando a Figura 7D mostra uma vista em seção transversal do elemento de vedação superior 230a vedando o anular circundando a ferramenta de assentamento 530, um sistema de packer anular inferior 200b do sistema de vedação anular 400 desengatado e elemento de vedação inferior 230b movendo-se para uma área intermediária 405 do sistema de vedação 400 quando a mola 730 retorna ao estado não inclinado de acordo com uma ou mais modalidades da presente invenção. Especificamente, uma pluralidade de grampos de travamento 425 (não mostrados, número de referência representando apenas a localização geral) dispostos acima do lado superior do sistema de packer anular inferior 200b podem ser destravados de modo que o mandril inclinado por mola 710 retraia o elemento de vedação inferior 230b para a área intermediária 405 dentro do sistema de vedação anular 400 entre uma pluralidade de grampos de travamento 415 (não mostrado, numeral de referência representando apenas a localização geral) dispostos abaixo do lado inferior do sistema de packer anular superior 400 e a pluralidade de grampos de travamento 425 (não mostrado, numeral de referência representando o geral localização apenas) disposta acima do lado superior do sistema de packer anular inferior 400. A localização do elemento de vedação inferior 230b pode ser determinada monitorando um ou mais sensores de proximidade, como, por exemplo, sensor de proximidade 435a (não mostrado, numeral de referência que descreve o geral somente localização) detectando verdadeiro.

[084] Continuando, a Figura 7E mostra uma vista em seção transversal do sistema de packer anular inferior 200b engatado para vedar o anular circundando a ferramenta de assentamento 530, o sistema de packer anular superior 200a engatado para vedar o anular circundando a ferramenta de assentamento 530 com o elemento de vedação superior 230a, e elemento de vedação inferior 230b movido totalmente para a área intermediária 405 do sistema de vedação anular 400 de acordo com uma ou mais modalidades da presente invenção. A pluralidade de grampos de travamento 425 dispostos acima do lado superior do sistema de packer anular inferior 200b pode ser travada. O sistema de packer anular inferior 200b pode ser engatado para vedar o anular circundando a ferramenta de assentamento 530 com packer anular inferior 210b. Continuando a Figura 7F mostra uma vista em seção transversal da ferramenta de assentamento 530 sendo removida do orifício com o elemento de vedação superior 230a e o elemento de vedação inferior 230b dispostos em extremidades opostas do mandril inclinado por mola 710 enquanto o sistema de packer anular inferior 200b veda o anular circundando passagem ferramenta 530 com packer anular inferior 210b de acordo com uma ou mais modalidades da presente invenção. A pressão da área intermediária 405 pode ser equalizada com a pressão do riser marinho acima do sistema de packer anular superior 200a e o sistema de packer anular superior 200a pode ser desengatado para destravar o anel circundando a ferramenta de assentamento 530 com o elemento de vedação superior 230a. Uma pluralidade de grampos de travamento 410 (não mostrados, número de referência representando apenas a localização geral) dispostos acima do lado superior do sistema de packer anular superior 200a pode ser destravada. A ferramenta de assentamento 530 pode ser removida até que o elemento de vedação superior 230a limpe o sistema de packer anular superior 200a, o que pode ser confirmado puxando até que o sensor de proximidade 430b detecte verdadeiro e o sensor de proximidade 430a detecte falso. Uma pluralidade de grampos de travamento 415 dispostos abaixo do lado inferior do sistema de packer anular superior 200a pode ser destravada. A ferramenta de assentamento 530 pode, então, ser removida com o elemento de vedação superior 230a e o elemento de vedação inferior 230b dispostos em extremidades opostas do mandril inclinado por mola 710 na ferramenta de assentamento 530.

[085] A Figura 8A mostra uma vista em seção transversal de uma ferramenta de assentamento 530 decapando em um sistema de vedação anular tipo ACD 400 com um elemento de vedação superior de substituição 230a e um elemento de vedação inferior de substituição 230b disposto em extremidades opostas de uma substituição de mola inclinada mandril 710 em um estado não inclinado, um sistema de packer anular superior 200a do sistema de vedação anular 400 desengatado e um sistema de packer anular inferior 200b do sistema de vedação anular 400 vedando o anular circundando a ferramenta de assentamento 530 de acordo com uma ou mais modalidades da presente invenção . Uma pluralidade de grampos de travamento 425 (não mostrados, número de referência representando apenas a localização geral) dispostos acima do lado superior do sistema de packer anular inferior 200b podem ser travados, se eles já não estiverem travados.

A ferramenta de assentamento 530 pode ser manipulada para definir o elemento de vedação superior de substituição 230a dentro do sistema de packer anular superior 200a.

A localização do elemento de vedação superior 230a pode ser confirmada pelo sensor de proximidade 430b (não mostrado, numeral de referência representando apenas a localização geral) detectando verdadeiro enquanto o sensor de proximidade 430a (não mostrado, numeral de referência representando apenas a localização geral) está detectando falso.

Uma pluralidade de grampos de travamento 415 (não mostrado, número de referência representando apenas a localização geral) disposta abaixo do lado inferior do sistema de packer anular superior 200a pode ser travada.

O elemento de vedação superior 230a pode ser colocado nos grampos de travamento 415 (não mostrado, numeral de referência representando apenas a localização geral). Uma pluralidade de grampos de travamento 410 (não mostrados, número de referência representando apenas a localização geral) dispostos acima do lado superior do sistema de packer anular superior 200a podem ser travados, fixando assim o elemento de vedação superior 230a no lugar.

A posição do elemento de vedação superior 230a em relação ao sistema de packer anular superior 230a pode ser confirmada por um ou mais sensores de proximidade 430 (não mostrado, número de referência representando apenas a localização geral).

[086] Continuando, a Figura 8B mostra uma vista em seção transversal da ferramenta de assentamento 530 decapando no sistema de vedação anular 400 com o elemento de vedação superior 230a e o elemento de vedação inferior 230b dispostos em extremidades opostas do mandril inclinado por mola 710 em um estado não inclinado, com elemento de vedação 230a vedando o anular circundando a ferramenta de assentamento 530 e sistema de packer anular inferior 200b desengatado de acordo com uma ou mais modalidades da presente invenção. O sistema de packer anular superior 200a pode ser engatado para vedar o anular circundando a ferramenta de assentamento 530 com o elemento de vedação superior 230a. A pressão da área intermediária 405 pode ser equalizada com a pressão da parede do poço. Uma vez equalizado, o sistema de packer anular inferior 200b pode ser desengatado para destravar o anular circundando a ferramenta de assentamento 530 com packer anular inferior 210b.

[087] Continuando, a Figura 8C mostra uma vista em seção transversal da ferramenta de assentamento 530 decapando no sistema de vedação anular 400 com o elemento de vedação superior 230a e o elemento de vedação inferior 230b dispostos em extremidades opostas do mandril inclinado por mola 710 em um estado inclinado com elemento de vedação superior 230a engatado, elemento de vedação inferior 230b posicionado em relação ao sistema de packer anular inferior 200b e sistema de packer anular inferior 200b em um estado desengatado de acordo com uma ou mais modalidades da presente invenção. Uma pluralidade de grampos de travamento 425 dispostos acima do lado superior do sistema de packer anular inferior 200b pode ser destravada. A ferramenta de assentamento 530 pode separar até que o elemento de vedação inferior 230b seja colocado no lugar em relação ao sistema de packer anular inferior 200b. Isto pode ser detectado por uma diminuição no peso na broca, o que sugere que o elemento de vedação inferior 230b está sentado em cima dos grampos de travamento 420 (não mostrado, número de referência representando apenas a localização geral). Por exemplo, o sensor de proximidade 440 (não mostrado, numeral de referência representando apenas a localização geral) pode detectar verdadeiro, o sensor de proximidade 435b (não mostrado, numeral de referência representando apenas a localização geral) pode detectar verdadeiro e o sensor de proximidade 435a (não mostrado, numeral de referência representando localização geral apenas) pode detectar falso. A pluralidade de grampos de travamento 425 dispostos acima do lado superior do sistema de packer anular inferior 200b pode ser travada para fixar o elemento de vedação inferior 230b no lugar. A posição do elemento de vedação inferior 230b em relação ao sistema de packer anular inferior 230b pode ser confirmada por um ou mais sensores de proximidade 435, 440 (não mostrado, número de referência representando apenas a localização geral).

[088] Continuando, a Figura 8D mostra uma vista em seção transversal da ferramenta de assentamento 530 decapando o sistema de vedação anular 400, o elemento de vedação superior 230a e o elemento de vedação inferior 230b, enquanto o elemento de vedação superior 230a e o elemento de vedação inferior 230b estão engatados para vedar o anular circundando da passagem ferramenta 530 de acordo com uma ou mais modalidades da presente invenção. Neste ponto, a mola 730 pode ser esticada de modo que o mandril inclinado por mola 710 esteja em um estado inclinado ou estendido. O sistema de packer anular inferior 200b pode ser engatado para vedar o anular circundando a ferramenta de assentamento 530 com o elemento de vedação inferior 230b. A ferramenta de assentamento 530 pode ser removida, a lubrificação de vedação pode ser iniciada e um suporte de tubo de perfuração (não mostrado) pode então ser removido de volta enquanto se mantém a vedação anular. Depois de concluídas, as atividades de perfuração podem ser retomadas.

[089] A Figura 9A mostra uma vista em seção transversal de um elemento de vedação superior independente 230a e um elemento de vedação inferior independente 230b para um sistema de vedação anular do tipo ACD (por exemplo, 400 da Figura 4) de acordo com uma ou mais modalidades do presente invenção. Em certas modalidades, o elemento de vedação superior 230a e o elemento de vedação inferior 230b podem ser compostos de uma matriz de uretano comoldada com uma gaiola de PTFE. Uma pessoa versada na técnica reconhecerá que outros materiais e composições de material podem ser usados de acordo com uma ou mais modalidades da presente invenção. Uma primeira extremidade distal do elemento de vedação superior 230a pode ser fixada a uma primeira porção espaçadora 910a e uma segunda extremidade distal pode ser fixada a uma segunda porção espaçadora 920a. Da mesma forma, uma primeira extremidade distal do elemento de vedação inferior 230b pode ser fixada a uma primeira porção espaçadora 910b e uma segunda extremidade distal pode ser fixada a uma segunda porção espaçadora 920b.

O elemento de vedação superior 230a e as porções espaçadoras associadas 910a e 920a são completamente independentes do elemento de vedação inferior 230b e as porções espaçadoras associadas 910b e 920b.

[090] Cada elemento de vedação 230a, 230b pode ser substancialmente de forma cilíndrica e ter um diâmetro interno que pode receber tubo de perfuração (não mostrado) através do mesmo com um ajuste apertado. Durante as operações de perfuração, um ou mais elemento de vedação superior 230a e elemento de vedação inferior 230b podem ser engatados para fornecer um ajuste de interferência que veda o anular (não mostrado) circundando o tubo de perfuração (não mostrado). Os sistemas de vedação anular do tipo ACD convencionais (não mostrados) usam uma configuração de luva de vedação dupla, incluindo dois elementos de vedação (não mostrados) dispostos em extremidades opostas de um único mandril (não mostrado) que estão engatados ao mesmo tempo para fornecer vedação redundante e aumentar a segurança das operações. Em contraste, em uma ou mais modalidades da presente invenção, o elemento de vedação superior 230a e o elemento de vedação inferior 230b podem ser engatados ou desengatados independentemente e movidos independentemente entre as passagens de broca enquanto o sistema de vedação anular (por exemplo, 400 da Figura 4) mantém o vedação estanque de pressão no anular (não mostrado). Vantajosamente, em tais modalidades, o elemento de vedação superior 230a pode ser recuperado independentemente com uma única passagem de uma ferramenta de assentamento ou, uma vez que o elemento de vedação superior 230a foi removido, o elemento de vedação inferior 230b pode ser recuperado independentemente com uma única passagem da ferramenta de assentamento, tudo isso enquanto mantém a pressão anular conforme descrito neste documento. No entanto, semelhante às modalidades descritas anteriormente, ambos os elementos de vedação 230a e 230b podem ser potencialmente recuperados com uma única execução da ferramenta de assentamento 530.

[091] Em operação, o elemento de vedação superior controlável independentemente 230a e o elemento de vedação inferior controlável independentemente 230b podem ser dispostos dentro do sistema de vedação anular (por exemplo, 400 da Figura 4). O elemento de vedação superior 230a pode ser posicionado para engate pelo sistema de packer anular superior 200a e o elemento de vedação inferior 230b pode ser posicionado para engate pelo sistema de packer anular inferior 200b. O tubo de perfuração (não mostrado) pode ser disposto através de um diâmetro interno do sistema de vedação anular (por exemplo, 400 da Figura 4). O sistema de vedação anular (por exemplo, 400 da Figura 4) pode ser engatado e o riser marinho pode ser pressurizado engatando um ou mais elemento de vedação superior 230a e elemento de vedação inferior 230b pelo packer anular superior 200a e packer anular inferior 200b, respectivamente.

[092] Em aplicações típicas, o elemento de vedação superior 230a e o elemento de vedação inferior 230b são engatados ao mesmo tempo para fornecer uma vedação redundante. Por razões além do escopo desta divulgação, um dos elementos de vedação 230a ou 230b pode se desgastar a uma taxa mais rápida do que o outro (normalmente o elemento de vedação superior 230a). Se um dos elementos de vedação 230a ou 230b se desgasta entre as execuções da broca, o elemento de vedação gasto 230a ou 230b deve ser substituído, causando um fim prematuro das atividades de perfuração, exigindo um tempo de inatividade não produtivo substancial e o demorado, complexo e tarefa cara de despressurizar o riser marinho (não mostrado). Como tal, é altamente desejável ser capaz de substituir o elemento de vedação gasto 230a ou 230b sem despressurizar o riser marinho (não mostrado), minimizando assim o tempo de inatividade não produtivo e mantendo com segurança a pressão do riser marinho (não mostrado). Em uma ou mais modalidades da presente invenção, quando uma decisão foi tomada para substituir um elemento de vedação gasto 230a ou 230b, um suporte de tubo de perfuração (não mostrado) pode ser removido do elemento de vedação superior 230a e elemento de vedação inferior 230b.

[093] Continuando, a Figura 9B mostra uma vista em seção transversal de uma ferramenta de assentamento 530 decapando o sistema de vedação anular 400 com o elemento de vedação superior 230a desengatado e o elemento de vedação inferior 230b vedando o anular circundando a ferramenta de assentamento 530 de acordo com uma ou mais modalidades de a presente invenção. Se ainda não estiver engatado, um packer anular inferior 210b do sistema de packer anular inferior 200b pode ser totalmente engatado para vedar o anular circundando a ferramenta de assentamento 530. O sistema de packer superior 200a pode ser desengatado para destravar o anular circundando a ferramenta de assentamento 530 com o elemento de vedação superior 230a. Uma pluralidade de grampos de travamento 410 (não mostrados, número de referência representando apenas a localização geral) dispostos acima do lado superior do sistema de packer anular superior 200a pode ser destravada.

[094] Continuando, a Figura 9C mostra uma vista em seção transversal do elemento de vedação superior 230a sendo retirado na ferramenta de assentamento 530 enquanto o elemento de vedação inferior 230b veda o anular circundando a ferramenta de assentamento 530 de acordo com uma ou mais modalidades da presente invenção. A ferramenta de assentamento 530 pode ser removida, por exemplo, até que o sensor de proximidade 430a (não mostrado, numeral de referência representando apenas a localização geral) detecte verdadeiro e o sensor de proximidade 430b (não mostrado, numeral de referência representando apenas a localização geral) detecte falso. Uma pluralidade de grampos de travamento 415 (não mostradas, numeral de referência representando apenas a localização geral) pode ser destravada. O elemento de vedação superior 230a pode ser retirado com a ferramenta de assentamento 530. Continuando, a Figura 9D mostra uma vista em seção transversal da ferramenta de assentamento 530 decapando no sistema de vedação anular 400 com um packer anular superior 210a do sistema de vedação anular 400 vedando o anular circundando a ferramenta de assentamento 530 e um packer anular inferior 210b do sistema de vedação anular 400 desengatado de acordo com uma ou mais modalidades da presente invenção. Uma pluralidade de grampos de travamento 425 (não mostradas, número de referência representando apenas a localização geral) disposta acima do lado superior do sistema de packer anular inferior 200b pode ser destravada. A ferramenta de assentamento 530 pode ser removida até que o elemento de vedação inferior 230b esteja em uma área intermediária 405 entre o sistema de packer anular superior 200a e o sistema de packer anular inferior 200b.

[095] Continuando, a Figura 9E mostra uma vista em seção transversal do elemento de vedação inferior 230b movendo-se para uma área intermediária 405 do sistema de vedação anular 400 e packer anular inferior 210b engatado para vedar o anular circundando a ferramenta de assentamento 530 de acordo com uma ou mais modalidades da presente invenção. A pluralidade de grampos de travamento 425 (não mostrado, numeral de referência representando apenas a localização geral) pode ser travada quando, por exemplo, o sensor de proximidade 435b (não mostrado, o numeral de referência representa apenas a localização geral) detecta verdadeiro. O sistema de packer anular inferior 200b pode ser engatado para vedar o anular circundando a ferramenta de assentamento 530 com packer anular inferior 210b. Continuando, a Figura 9F mostra uma vista em seção transversal do elemento de vedação inferior 230b sendo retirado na ferramenta de assentamento 530 enquanto o packer anular inferior 210b veda o anular circundando a ferramenta de assentamento 530 de acordo com uma ou mais modalidades da presente invenção. A pressão da área intermediária 405 pode ser equalizada com a pressão acima do sistema de packer anular superior 200a. O sistema de packer anular superior 200a pode ser desengatado para destravar o anel circundando a ferramenta de assentamento 530 com packer anular superior 210a. A ferramenta de assentamento 530 pode, então, ser removida com o elemento de vedação inferior 230b.

[096] A Figura 10A mostra uma vista em seção transversal de uma ferramenta de assentamento 530 decapando em um sistema de vedação anular tipo ACD 400 com um elemento de vedação inferior de substituição 230b enquanto um sistema de packer anular superior 200a é desengatado e um sistema de packer anular inferior 200b veda o anular circundando a ferramenta de assentamento 530 com packer anular inferior 210b de acordo com uma ou mais modalidades da presente invenção.

Continuando, a Figura 10B mostra uma vista em seção transversal da ferramenta de assentamento 530 decapando no sistema de vedação anular 400 com o elemento de vedação inferior 230b posicionado entre o sistema de packer anular superior 200a e o sistema de packer anular inferior 200b enquanto o packer anular superior 210a e packer anular inferior 210b vedar o anular circundando a ferramenta de assentamento 530 de acordo com uma ou mais modalidades da presente invenção. Uma pluralidade de grampos de travamento 425 (não mostrados, número de referência representando apenas a localização geral) dispostos acima do lado superior do sistema de packer anular inferior 200b podem ser travados, se já não estiverem travados. O sistema de packer anular superior 200a pode ser engatado para vedar o anular circundando a ferramenta de assentamento 530 com packer anular superior 210a. Uma pluralidade de grampos de travamento 425 (não mostradas, numeral de referência representando apenas a localização geral) pode ser destravada. O sistema de packer anular inferior 200b pode ser desengatado para destravar o anel circundando a ferramenta de assentamento 530 com packer anular inferior 210b. A ferramenta de assentamento 530 pode separar para colocar o elemento de vedação inferior 230b dentro do sistema de packer anular inferior 200b. Uma pluralidade de grampos de travamento 425 (não mostrados, numeral de referência representando apenas a localização geral) pode ser travada. O sistema de packer anular inferior 200b pode ser engatado para vedar o anular circundando a ferramenta de assentamento 530 com o elemento de vedação inferior 230b.

[097] Continuando, a Figura 10C mostra uma vista em seção transversal da ferramenta de assentamento 530 antes de decapar o sistema de vedação anular 400, enquanto o elemento de vedação inferior 230b veda o anular circundando a ferramenta de assentamento 530 e o sistema de packer anular superior 200a é desengatado de acordo com uma ou mais modalidades da presente invenção. Uma pressão da área intermediária 405 entre o sistema de packer anular superior 200a e o sistema de packer anular inferior 200b pode ser equalizada com uma pressão acima do sistema de packer anular superior 200a. O sistema de packer anular superior 200a pode ser desengatado desselando o anular circundando a ferramenta de assentamento 530 com packer anular superior 210a. A ferramenta de assentamento 530 pode, então, ser removida. Continuando, a Figura 10D mostra uma vista em seção transversal da ferramenta de assentamento 530 decapando o sistema de vedação anular 400 com um elemento de vedação superior de substituição 230a enquanto o sistema de packer anular superior 200a é desengatado e o elemento de vedação inferior 230b veda o anular circundando a ferramenta de assentamento 530 de acordo com uma ou mais modalidades da presente invenção. Uma pluralidade de grampos de travamento 415 (não mostrado, número de referência representando apenas a localização geral) disposta abaixo do lado inferior do sistema de packer anular superior 200a pode ser travada. A ferramenta de assentamento 530 pode ser removida para colocar o elemento de vedação superior 230a dentro do sistema de packer anular superior 200a. A pluralidade de grampos de travamento 410 (não mostrados, número de referência representando apenas a localização geral) dispostos acima do lado superior do sistema de packer anular superior 200a pode ser travada.

[098] Continuando, a Figura 10E mostra uma vista em seção transversal da ferramenta de assentamento 530 antes de decapar o sistema de vedação anular 400, enquanto o elemento de vedação superior 230a e o elemento de vedação inferior 230b vedam o anular circundando a ferramenta de assentamento 530 de acordo com uma ou mais modalidades da presente invenção. O sistema de packer anular superior 200a pode ser engatado para vedar o anular circundando a ferramenta de assentamento 530 com o elemento de vedação superior 230a. A ferramenta de assentamento 530 pode ser removida, a lubrificação de vedação pode ser iniciada e um suporte de tubo de perfuração (não mostrado) pode então ser removido de volta enquanto se mantém a vedação anular. Depois de concluídas, as atividades de perfuração podem ser retomadas.

[099] A Figura 11A mostra uma vista em seção transversal de uma ferramenta de assentamento 1100 com aletas acionadas eletricamente (não mostradas) em um estado retraído de acordo com uma ou mais modalidades da presente invenção. Continuando, a Figura 11B mostra uma vista em seção transversal da ferramenta de assentamento 1100 com aletas acionadas eletricamente 1110 acionadas em um estado estendido de acordo com uma ou mais modalidades da presente invenção. No estado estendido, as aletas 1110 podem capturar uma extremidade distal de, por exemplo, mandril espaçador 920. Uma pessoa versada na técnica reconhecerá que uma forma, tamanho e número de aletas acionadas eletricamente podem variar com base em uma aplicação ou projeto de acordo com uma ou mais modalidades da presente invenção.

[100] A Figura 12 mostra uma vista em seção transversal de uma ferramenta de assentamento 1200 com aletas carregadas por mola 1210 de acordo com uma ou mais modalidades da presente invenção. A ferramenta de assentamento 1200 pode ser disposta através do elemento de vedação 230 até que uma porção carregada por mola limpe o fundo do elemento de vedação 230 e as aletas 1210 sejam implantadas, permitindo que o elemento de vedação 230 seja recuperado independentemente do mandril 920. Uma pessoa versada na técnica reconhecerá uma forma, tamanho e número de aletas com mola podem variar com base em um aplicativo ou projeto de acordo com uma ou mais modalidades da presente invenção.

[101] Vantagens de uma ou mais modalidades da presente invenção podem incluir, mas não estão limitadas a, um ou mais dos seguintes:

[102] Em uma ou mais modalidades da presente invenção, um sistema de vedação anular permite a instalação, engate, reparo, manutenção, desengate, remoção ou substituição de um ou mais elementos de vedação enquanto mantém uma vedação estanque de pressão no anular. Vantajosamente, um ou mais elementos de vedação podem ser trocados durante as seções de furo e entre as passagens de broca. Durante a execução da broca, o SSBOP é normalmente fechado, permitindo que o riser marinho seja despressurizado, de modo que o sistema de vedação anular possa ser desengatado e os elementos de vedação substituídos livremente. Não obstante, o sistema de vedação do anular é capaz de manter a vedação estanque de pressão no anular durante a execução da broca também, se desejado.

[103] Em uma ou mais modalidades da presente invenção, uma junta de riser de MPD integrada pode ser limitada ao sistema de vedação anular e um carretel de fluxo, ou equivalente, disposto diretamente abaixo do sistema de vedação anular. Vantajosamente, a junta de riser de MPD integrada pode ser substancialmente mais curta em comprimento e pesar substancialmente menos do que uma junta de riser de MPD integrada convencional. A redução no tamanho e no peso permite a adoção da tecnologia de MPD em aplicações onde as juntas de riser de MPD integradas convencionais não são economicamente viáveis ou são impedidas de usar por razões técnicas.

[104] Em uma ou mais modalidades da presente invenção, um sistema de vedação anular inclui um elemento de vedação superior distinto e controlável independentemente e um elemento de vedação inferior distinto e controlável independentemente. Um dos elementos de vedação pode ser instalado, engatado, reparado, desengatado ou removido enquanto o outro elemento de vedação mantém a vedação estanque de pressão no anular.

[105] Em uma ou mais modalidades da presente invenção, um sistema de vedação anular inclui um elemento de vedação superior e um elemento de vedação inferior que são fixados a um mandril inclinado por mola, onde o elemento de vedação superior e o elemento de vedação inferior são independentemente controláveis. Um dos elementos de vedação pode ser instalado, engatado, reparado, desengatado, ou removido enquanto o outro elemento de vedação, ou um ou mais packers anulares, mantém a vedação estanque de pressão no anular.

[106] Em uma ou mais modalidades da presente invenção, um sistema de vedação anular inclui um elemento de vedação superior e um elemento de vedação inferior que são fixados a um mandril espaçador, onde o elemento de vedação superior e o elemento de vedação inferior são independentemente controláveis. Um dos elementos de vedação pode ser instalado, engatado, reparado, desengatado, ou removido enquanto o outro elemento de vedação, ou um ou mais packers anulares, mantém a vedação estanque de pressão no anular.

[107] Em uma ou mais modalidades da presente invenção, um sistema de vedação anular pode ser um ativo controle dispositivo que inclui um sistema de packer anular superior e um sistema de packer anular inferior que engatar ou desengatar independentemente o elemento de vedação superior e a vedação inferior elemento (e tubo de perfuração disposto através do mesmo) ou a ferramenta de assentamento.

[108] Em uma ou mais modalidades da presente invenção, um sistema de vedação anular pode ser um dispositivo de controle rotativo onde o elemento de vedação superior é disposta dentro de uma vedação superior e conjunto de mancal e o elemento de vedação inferior é disposto dentro de uma vedação inferior e conjunto de mancal.

[109] Em uma ou mais modalidades da presente invenção, um sistema de vedação anular pode ser substituído no lugar de um sistema de vedação anular convencional e ferramenta de isolamento da coluna de perfuração, ou equivalente da mesma, como parte de uma junta de riser de MPD integrada.

[110] Em uma ou mais modalidades da presente invenção, um sistema de vedação anular, que não requer o uso de uma ferramenta de isolamento da coluna de perfuração, ou equivalente da mesma, é substancialmente o mesmo tamanho e peso como um sistema de vedação anular convencional que requer o uso de uma ferramenta de isolamento da coluna de perfuração, ou equivalente da mesma.

[111] Em uma ou mais modalidades da presente invenção, os custos associados à entrega, instalação, operação e remoção de uma junta de riser de MPD integrada com um sistema anular são substancialmente reduzidos.

[112] Em uma ou mais modalidades da presente invenção, uma junta de riser de MPD integrada com um sistema de vedação anular é substancialmente menor em tamanho e pesa substancialmente menos do que uma junta de riser de MPD integrada convencional devido à remoção da ferramenta de isolamento da coluna de perfuração, ou equivalente. Como tal, o espaço da mesa e a capacidade de carga necessária para entregar a junta de riser de MPD integrada e os custos associados são substancialmente menores do que a de uma junta de riser de MPD integrada convencional. Além disso, a instalação e remoção da junta de riser de MPD integrada é substancialmente mais fácil e segura do que a de uma junta de riser de MPD integrada convencional.

[113] Embora a presente invenção tenha sido descrita com respeito às modalidades mencionadas acima, pessoas versadas na técnica, tendo o benefício desta divulgação, reconhecerão que outras modalidades podem ser concebidas que estão dentro do escopo da invenção, conforme divulgado no presente documento. Consequentemente, o âmbito da invenção deve ser limitado apenas pelas reivindicações anexas.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. MÉTODO PARA MANTER UMA VEDAÇÃO ESTANQUE DE PRESSÃO EM UM ANULAR CIRCUNDANDO O TUBO DE PERFURAÇÃO, caracterizado por compreender: dispor um elemento de vedação superior controlável e um elemento de vedação inferior controlável dentro de um sistema de vedação anular; receber o tubo de perfuração através de um diâmetro interno do elemento de vedação superior e do elemento de vedação inferior; vedar de forma controlável o anular com um ou mais dentre o elemento de vedação superior e o elemento de vedação inferior; e manter a vedação estanque de pressão no anular com o sistema de vedação anular enquanto instala, serve ou remove um ou mais dos elementos de vedação do sistema de vedação anular.

2. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo elemento de vedação superior ser instalado, engatado, reparado, desengatado ou removido enquanto o elemento de vedação inferior ou um sistema de packer anular do sistema de vedação anular mantém a vedação estanque de pressão no anular.

3. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo elemento de vedação inferior ser instalado, engatado, reparado, desengatado ou removido enquanto o elemento de vedação superior ou um sistema de packer anular do sistema de vedação anular mantém a vedação estanque de pressão no anular.

4. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1,

caracterizado pelo elemento de vedação superior e pelo elemento de vedação inferior serem componentes distintos que são independentemente móveis e controláveis.

5. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo elemento de vedação superior e pelo elemento de vedação inferior serem fixados às extremidades opostas de um mandril inclinado por mola e serem independentemente controláveis.

6. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo elemento de vedação superior e pelo elemento de vedação inferior serem fixados a um mandril espaçador e serem independentemente controláveis.

7. JUNTA DE RISER DE MPD INTEGRADA, para manter uma vedação estanque de pressão em um anular circundando o tubo de perfuração, caracterizada por compreender: um sistema de vedação anular que compreende: um elemento de vedação superior controlável, e um elemento de vedação inferior controlável, em que o elemento de vedação superior e elemento de vedação inferior recebem o tubo de perfuração através de um diâmetro interno, e em que um anular circundando o tubo de perfuração é vedado de forma controlável com um ou mais dentre o elemento de vedação superior e o elemento de vedação inferior; e um carretel de fluxo disposto diretamente abaixo do sistema de vedação anular que desvia os fluidos de retorno para a superfície, em que o sistema de vedação anular mantém uma vedação estanque de pressão no anular enquanto instala, serve ou remove um ou mais dos elementos de vedação do sistema de vedação anular.

8. JUNTA, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo sistema de vedação anular manter a vedação estanque de pressão no anular enquanto um ou mais elementos de vedação são instalados, engatados, reparados, mantidos, desengatados ou removidos sem qualquer outro dispositivo ou sistema de contenção de pressão.

9. JUNTA, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo elemento de vedação superior ser instalado, engatado, reparado, desengatado ou removido enquanto o elemento de vedação inferior ou um sistema de packer anular do sistema de vedação anular mantém a vedação estanque de pressão no anular.

10. JUNTA, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo elemento de vedação inferior ser instalado, engatado, reparado, desengatado ou removido enquanto o elemento de vedação superior ou um sistema de packer anular do sistema de vedação anular mantém a vedação estanque de pressão no anular.

11. JUNTA, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo elemento de vedação superior e pelo elemento de vedação inferior serem componentes distintos que são independentemente móveis e controláveis.

12. JUNTA, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo elemento de vedação superior e pelo elemento de vedação inferior serem fixados a um mandril inclinado por mola e serem independentemente controláveis.

13. JUNTA, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo elemento de vedação superior e pelo elemento de vedação inferior serem fixados a um mandril espaçador e serem independentemente controlados.

14. JUNTA, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo sistema de vedação anular compreender um sistema de packer superior que engata ou desengata o elemento de vedação superior ou uma ferramenta de assentamento e um sistema de packer inferior que engata ou desengata o elemento de vedação inferior ou a ferramenta de assentamento.

15. JUNTA, de acordo com a reivindicação 7, caracterizada pelo elemento de vedação superior estar disposto dentro de uma vedação superior e conjunto de mancal e pelo elemento de vedação inferior estar disposto dentro de uma vedação inferior e conjunto de mancal.

16. MÉTODO PARA MANTER UMA VEDAÇÃO ESTANQUE DE

PRESSÃO EM UM ANULAR ENQUANTO REMOVE OU INSTALA UMA PLURALIDADE DE ELEMENTOS DE VEDAÇÃO DE UM SISTEMA DE VEDAÇÃO ANULAR, caracterizado por compreender: dispor um elemento de vedação superior controlável em um primeiro mandril espaçador e um elemento de vedação inferior controlável em um segundo mandril espaçador dentro de um sistema de vedação anular, em que o elemento de vedação superior é posicionado para engatar por um sistema de packer superior e o elemento de vedação inferior é posicionado para engatar por um sistema de packer inferior do sistema de vedação anular; dispor o tubo de perfuração através de um diâmetro interno do sistema de vedação anular; engatar o sistema de vedação anular durante operações de perfuração; decapar um suporte de tubo de perfuração disposto dentro do elemento de vedação superior e o elemento de vedação inferior do sistema de vedação anular; decapar com uma ferramenta de assentamento através do elemento de vedação superior e o elemento de vedação inferior; engatar o sistema de packer superior para vedar o anular com o elemento de vedação superior; desengatar um sistema de packer inferior para não vedar o anular com o elemento de vedação inferior; destravar uma pluralidade de grampos de travamento dispostos acima de um lado superior do sistema de packer inferior; puxar o elemento de vedação inferior em uma área intermediária dentro do sistema de vedação anular entre uma pluralidade de grampos de travamento dispostos abaixo de um lado inferior do sistema de packer anular superior e uma pluralidade de grampos de travamento dispostos acima de um lado superior do sistema de packer anular inferior; travar a pluralidade de grampos de travamento dispostos acima do lado superior do sistema de packer anular inferior; engatar o sistema de packer anular inferior para vedar o anular com o packer anular inferior; desengatar um sistema de packer anular superior para não vedar o anular com o elemento de vedação superior; destravar uma pluralidade de grampos de travamento dispostos acima de um lado superior do sistema de packer anular superior; decapar a ferramenta de assentamento até que o elemento de vedação superior libere o sistema de packer anular superior;

destravar uma pluralidade de grampos de travamento dispostos abaixo do lado inferior do sistema de packer anular superior; e decapar a ferramenta de assentamento com o elemento de vedação superior e o elemento de vedação inferior.

17. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado por compreender ainda: decapar com a ferramenta de assentamento com um elemento de vedação superior de substituição e um elemento de vedação inferior de substituição; definir o elemento de vedação superior de substituição no lugar em relação ao sistema de packer anular superior; travar a pluralidade de grampos de travamento dispostos abaixo do lado inferior do sistema de packer anular superior; travar a pluralidade de grampos de travamento dispostos acima do lado superior do sistema de packer anular superior; engatar o sistema de packer anular superior para vedar o anular circundando a ferramenta de assentamento com o elemento de vedação superior; equalizar a área intermediária com pressão da parede do poço; desengatar o sistema de packer anular inferior para não vedar o anular circundando a ferramenta de assentamento; definir o elemento de vedação inferior de substituição no lugar em relação ao sistema de packer anular inferior; travar a pluralidade de grampos de travamento dispostos acima do lado superior do sistema de packer anular inferior; engatar o sistema de packer anular inferior para vedar o anular circundando a ferramenta de assentamento com o elemento de vedação inferior; decapar a ferramenta de assentamento; e decapar com o suporte de tubo de perfuração.

18. MÉTODO PARA MANTER UMA VEDAÇÃO ESTANQUE DE

PRESSÃO EM UM ANULAR ENQUANTO REMOVE OU INSTALA UMA PLURALIDADE DE ELEMENTOS DE VEDAÇÃO DE UM SISTEMA DE VEDAÇÃO ANULAR, caracterizado por compreender: dispor um mandril inclinado por mola que compreende um elemento de vedação superior e um elemento de vedação inferior disposto em extremidades distais opostas dentro do sistema de vedação anular, em que o elemento de vedação superior é posicionado dentro de um sistema de packer anular superior, uma mola de mandril inclinado por mola é estendida, e o elemento de vedação anular inferior é posicionado dentro de um sistema de packer anular inferior; dispor o tubo de perfuração através de um diâmetro interno do elemento de vedação superior e do elemento de vedação inferior; engatar o sistema de vedação anular para vedar o anular circundando o tubo de perfuração durante operações de perfuração; decapar um suporte de tubo de perfuração disposto dentro do elemento de vedação superior e o elemento de vedação inferior; decapar com uma ferramenta de assentamento através do elemento de vedação superior e o elemento de vedação inferior; engatar o sistema de packer anular superior para vedar o anular com o elemento de vedação superior; desengatar um sistema de packer anular inferior para não vedar o anular com o elemento de vedação inferior; destravar uma pluralidade de grampos de travamento dispostos acima de um lado superior do sistema de packer anular inferior, em que destravar permite que o mandril inclinado por mola retraia o elemento de vedação inferior em uma área intermediária dentro do sistema de vedação anular entre uma pluralidade de grampos de travamento dispostos abaixo do lado inferior do sistema de packer anular superior e uma pluralidade de grampos de travamento dispostos acima do lado superior do sistema de packer anular inferior; travar a pluralidade de grampos de travamento dispostos acima do lado superior do sistema de packer anular inferior; engatar o sistema de packer anular inferior para vedar o anular com o packer anular inferior; equalizar uma pressão da área intermediária com uma pressão de riser marinho acima do sistema de packer anular superior; desengatar o sistema de packer anular superior para não vedar o anular com o elemento de vedação superior; destravar uma pluralidade de grampos de travamento dispostos acima do lado superior do sistema de packer anular superior; decapar a ferramenta de assentamento até que o elemento de vedação superior libere o sistema de packer anular superior;

19. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado por compreender ainda: decapar na ferramenta de assentamento com um elemento de vedação superior de substituição e um elemento de vedação inferior de substituição dispostos em extremidades opostas de um mandril inclinado por mola de substituição; travar a pluralidade de grampos de travamento dispostos abaixo do lado inferior do sistema de packer anular superior; definir o elemento de vedação superior de substituição no lugar dentro do sistema de packer anular superior; travar a pluralidade de grampos de travamento dispostos acima do lado superior do sistema de packer anular superior; engatar o sistema de packer anular superior para vedar o anular circundando a ferramenta de assentamento com o elemento de vedação superior; equalizar a área intermediária com pressão da parede do poço; desengatar o sistema de packer anular inferior para não vedar o anular circundando a ferramenta de assentamento com o elemento de vedação inferior; destravar a pluralidade de grampos de travamento dispostos acima do lado superior do sistema de packer anular inferior; decapar na ferramenta de assentamento até que o elemento de vedação inferior esteja no lugar dentro do sistema de packer anular inferior; travar a pluralidade de grampos de travamento dispostos acima do lado superior do sistema de packer anular inferior; engatar o sistema de packer anular inferior para vedar o anular circundando a ferramenta de assentamento com o elemento de vedação inferior; decapar a ferramenta de assentamento; e decapar com um suporte de tubo de perfuração.

20. MÉTODO PARA MANTER UMA VEDAÇÃO ESTANQUE DE

PRESSÃO EM UM ANULAR ENQUANTO REMOVE OU INSTALA UM OU MAIS

ELEMENTOS DE VEDAÇÃO INDEPENDENTES DE UM SISTEMA DE VEDAÇÃO ANULAR, caracterizado por compreender: decapar um suporte de tubo de perfuração disposto dentro de um elemento de vedação superior e um elemento de vedação inferior do sistema de vedação anular; decapar com uma ferramenta de assentamento através do elemento de vedação superior e o elemento de vedação inferior; engatar um sistema de packer inferior do sistema de vedação anular para vedar o anular circundando a ferramenta de assentamento com o elemento de vedação inferior; desengatar um sistema de packer superior para não vedar o anular circundando a ferramenta de assentamento com o elemento de vedação superior; destravar uma pluralidade de grampos de travamento dispostos acima de um lado superior do sistema de packer anular superior; decapar até que o elemento de vedação superior libere o lado superior do sistema de packer anular superior; destravar a pluralidade de grampos de travamento dispostos abaixo de um lado inferior do sistema de packer anular superior; e decapar o elemento de vedação superior.

21. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado por compreender ainda: decapar com uma ferramenta de assentamento através do elemento de vedação inferior; engatar o sistema de packer anular superior para vedar o anular circundando a ferramenta de assentamento com o packer anular superior; desengatar o sistema de packer inferior para não vedar o anular circundando a ferramenta de assentamento com o elemento de vedação inferior; destravar uma pluralidade de grampos de travamento dispostos acima de um lado superior do sistema de packer anular inferior; decapar a ferramenta de assentamento até que o elemento de vedação inferior esteja disposta em uma área intermediária entre o sistema de packer anular superior e o sistema de packer anular inferior; travar uma pluralidade de grampos de travamento dispostos acima de um lado superior do sistema de packer anular inferior; engatar o sistema de packer anular inferior para vedar o anular circundando a ferramenta de assentamento com o packer anular inferior;

equalizar uma pressão da área intermediária e uma pressão acima do sistema de packer anular superior; desengatar o sistema de packer anular superior para não vedar o anular circundando a ferramenta de assentamento com o packer anular superior; e decapar a ferramenta de assentamento com o elemento de vedação inferior.

22. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 20, caracterizado por compreender ainda: desengatar o sistema de packer anular superior para não vedar o anular circundando a ferramenta de assentamento com o packer anular superior; decapar com a ferramenta de assentamento com um elemento de vedação inferior de substituição; engatar o packer anular superior para vedar o anular circundando a ferramenta de assentamento com o packer anular superior; destravar a pluralidade de grampos de travamento dispostos acima do lado superior do sistema de packer anular inferior; desengatar o sistema de packer anular inferior para não vedar o anular circundando a ferramenta de assentamento com o packer anular inferior; decapar com a ferramenta de assentamento para colocar o elemento de vedação inferior de substituição dentro do sistema de packer anular inferior; travar a pluralidade de grampos de travamento dispostos acima do lado superior do sistema de packer anular inferior; engatar o sistema de packer anular inferior para vedar o anular circundando a ferramenta de assentamento com o elemento de vedação inferior; equalizar uma pressão de uma área intermediária entre o sistema de packer anular superior e o sistema de packer anular inferior com uma pressão acima do sistema de packer anular superior no riser marinho; desengatar o sistema de packer anular superior para não vedar o anular circundando a ferramenta de assentamento; e decapar a ferramenta de assentamento.

23. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 22, caracterizado por compreender ainda: travar a pluralidade de grampos de travamento dispostos abaixo do lado inferior do sistema de packer anular superior; decapar com a ferramenta de assentamento para colocar um elemento de vedação superior de substituição dentro do sistema de packer anular superior; travar a pluralidade de grampos de travamento dispostos acima do lado superior do sistema de packer anular superior; engatar o packer anular superior para vedar o anular circundando a ferramenta de assentamento com o elemento de vedação superior; e decapar a ferramenta de assentamento.

24. SISTEMA DE VEDAÇÃO ANULAR, caracterizado por compreender: um elemento de vedação superior controlável; e um elemento de vedação inferior controlável, em que o elemento de vedação superior e o elemento de vedação inferior recebem o tubo de perfuração através de um diâmetro interno, em que um anular circundando o tubo de perfuração é vedado de forma controlável com um ou mais do elemento de vedação superior e do elemento de vedação inferior, e em que o sistema de vedação anular mantém uma vedação estanque de pressão no anular enquanto instala, serve ou remove um ou mais dos elementos de vedação do sistema de vedação anular.