BR112021021886B1

BR112021021886B1 - Mecanismo de vedação acionável, método de vedar um canal de fluido fornecido entre dois membros tubulares coaxialmente dispostos, montagem de junta de integração, método de perfuração, mecanismo de vedação de tubo e método de vedar um canal de fluido anular entre um tubo interno e um tubo externo

Info

Publication number: BR112021021886B1
Application number: BR112021021886-6A
Authority: BR
Inventors: Miguel Fernandes Martins; Richard Johnston
Original assignee: Oil States Industries (Uk) Limited
Priority date: 2019-05-03
Filing date: 2020-05-01
Publication date: 2023-12-26
Also published as: GB202006478D0; GB202113150D0; GB2586306A; SG11202110467WA; US20220205335A1; ZA202107140B; US12044093B2; WO2020225542A1; GB2586306B; EP3963167A1; BR112021021886A2

Abstract

aparelho e método referentes à perfuração de pressão gerenciada. um mecanismo de vedação acionável (1030, 1034, 1038; 2030, 2034, 2038; 3007) para vedar um canal de fluido (1024; 2024; 3013) fornecido entre dois membros tubulares dispostos coaxialmente (1010 & 1100, 1200, 1300; 2010 & 2100, 2200, 2300; 3010, 3012) tendo um eixo geométrico longitudinal central. o mecanismo de vedação acionável compreende uma vedação elastomérica (1209; 2209; 3015), um membro de luva de acionamento axialmente móvel (1400; 2400; 3020) e um membro de ativação radialmente móvel (1060, 1064, 1068; 2060, 2064, 2068; 3025). o membro de ativação é configurado para ser móvel em uma direção radial em uso para transladar o mecanismo de vedação acionável entre um estado não vedado e um estado vedado. quando está no estado não vedado, o membro de ativação não move o membro de luva de acionamento suficientemente em uma primeira direção axial para comprimir axialmente a vedação elastomérica suficientemente para expandir a vedação elastomérica em uma direção radial para vedar o canal de fluido.

Description

ANTECEDENTES DA INVENÇÃO

[001] A presente invenção refere-se a um aparelho e a um método referente à perfuração de pressão gerenciada e em particular refere-se a uma junta de integração de perfuração de pressão gerenciada (MPD) compreendendo um dispositivo de controle rotativo (RCD) e/ou uma vedação anular.

[002] Durante a perfuração para hidrocarbonetos offshore, alguns reservatórios alvo estão situados em formações difíceis como formações clásticas, de carbonato ou pré-sal. Tais formações exigem perfuração de pressão gerenciada (MPD) na qual a coluna de perfuração é estendida através de um tubo ascendente e a pressão do fluido de perfuração de retorno é controlada no espaço anular entre o exterior da coluna de perfuração e o furo passante interno do tubo ascendente.

[003] O fluido de perfuração é tipicamente bombeado para baixo da coluna de perfuração e existe no fundo da coluna de perfuração através do BHA e da broca de perfuração e retorna para cima do espaço anular entre o exterior da coluna de perfuração e o interior do tubo ascendente. Sistemas MPD de águas profundas incluem, tipicamente, uma junta de integração, que consiste tipicamente em três ou mais componentes todos conectados em linha no sistema de tubo ascendente. Esses três componentes compreendem tipicamente uma vedação anular em um tubular separado e um RCD localizado acima da vedação anular em seu próprio tubular separado; onde a junta de integração está localizada em linha/em série na coluna de tubo ascendente acima de um carretel de fluxo de MPD e abaixo de uma

[004] O RCD permite passagem da coluna de perfuração através do tubo ascendente, porém também veda em torno da coluna de perfuração enquanto permite rotação dela evitando, desse modo, que fluido de perfuração pressurizado passe adicionalmente para cima do espaço anular na coluna de tubo ascendente. Por conseguinte, o RCD força o fluido de perfuração de retorno a fluir para fora do espaço anular na coluna de tubo ascendente e através de pescoços de gansos fornecidos em cada lado do carretel de fluxo de MPD onde os pescoços de gansos são fixados em mangueiras de retorno de fluido de perfuração.

[005] Informações adicionais e desenhos em relação aos sistemas de MPD integrados convencionais podem ser lidas no volume 76, edição 10 da revista Offshore e no momento de escrever uma versão online está disponível em: https://www.offshore-mag.com/articles/print/volume-76/issue-10/drilling-and- completion/integrated-mpd-system-aids-drilling-operation-offshore-brazil.html

[006] O técnico no assunto compreenderá que porque os diferentes componentes que compõem a junta de integração (isto é, o RCD e a vedação anular) estão todos localizados em juntas tubulares separadas (cada tendo em torno de 20 pés de comprimento) no sistema de tubo ascendente, sistemas de MPD convencionais são relativamente longos/altos em comprimento e isso tem a desvantagem de que o carretel de fluxo de MPD é relativamente baixo em comparação com a barcaça filial de embarcação de perfuração em questão e, portanto, pode ser difícil para o operador ligar as mangueiras de fluido de retorno de perfuração aos orifícios de saída de pescoço de ganso.

[007] Além disso, porque os componentes diferentes que compõem a junta de integração (isto é, o RCD e vedação anular) são todos localizados em linha/série em juntas separadas no sistema de tubo ascendente e cada junta tubular é ligada ao seguinte por uma disposição de aparafusamento e flange, pode ser muito difícil e muito demorado para um operador trocar, por exemplo, uma das vedações anulares (por exemplo, se estiver gasta) por uma nova vedação anular. Além disso, como a coluna de tubo ascendente precisa ser quebrada para permitir que a vedação anular tubular seja removida da coluna para permitir que a nova vedação anular seja incluída na coluna, o operador perde a capacidade de controlar a pressão no sistema de tubo ascendente e realmente a coluna de perfuração inteira deve ser primeiramente removida da coluna de tubo ascendente.

[008] É um objetivo da presente invenção estimar ou melhorar algumas ou todas as desvantagens acima mencionadas.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

[009] De acordo com um primeiro aspecto da presente invenção, é fornecido um mecanismo de vedação acionável para vedar um canal de fluido fornecido entre dois membros tubulares coaxialmente dispostos, o mecanismo de vedação acionável compreendendo: uma vedação elastomérica, um membro de luva de acionamento axialmente móvel; e um membro de ativação radialmente móvel; em que o membro de ativação é configurado para ser móvel em uma direção radial em uso para transladar o mecanismo de vedação acionável a partir de um estado não vedado para um estado vedado, pelo que no estado não vedado o membro de ativação não move o membro de luva de acionamento suficientemente em uma primeira direção axial para comprimir axialmente a vedação elastomérica suficientemente para expandir a vedação elastomérica em uma direção radial para vedar o canal de fluido, e no estado vedado, o membro de ativação comprime axialmente a vedação

[010] De preferência, o membro de ativação é configurado para ser móvel em uma direção radial para dentro em uso para transladar o mecanismo de vedação acionável a partir do estado não vedado para o estado vedado.

[011] Tipicamente, no estado não vedado o membro de ativação não move o membro de luva de acionamento suficientemente em uma primeira direção axial para comprimir axialmente a vedação elastomérica suficientemente para expandir a vedação elastomérica em uma primeira direção radial para vedar o canal de fluido, e no estado vedado, o membro de ativação comprime axialmente a vedação elastomérica suficientemente para expandir a vedação elastomérica na primeira direção radial para vedar o canal de fluido.

[012] O mecanismo de vedação acionável fornece um meio para seletivamente vedar um canal de fluido enquanto permite que a vedação retraia a partir do canal quando não exigido de modo que a vedação não estará em contato com uma face que está se movendo em relação à mesma e poderia danificar a mesma. A natureza elastomérica da vedação fornece a vantagem adicional de que retornará inerentemente ao seu formato original do estado não vedado, e ao fazer isso, força o membro de luva de acionamento a se mover axialmente para trás para sua posição original no estado não vedado, quando o membro de ativação é movido na segunda direção radial para retornar o mesmo ao estado não vedado.

[013] De preferência, o canal de fluido é um espaço anular. O mecanismo de vedação acionável sendo configurado para vedar um espaço anular é vantajoso pois permite que um espaço anular entre dois tipos ou tubulares, um dentro do outro, seja seletivamente vedado e então não vedado quando é necessário mover os tubulares um em relação ao outro, desse modo, não danificando a vedação elastomérica durante o movimento relativo dos tubulares.

[014] De preferência, a vedação elastomérica é no formato de anel. A vedação no formato de anel elastomérico permite que o mecanismo de vedação acionável forneça uma vedação em torno do espaço anular inteiro.

[015] De preferência, o membro de luva de acionamento é no formato de anel. O membro de luva de acionamento no formato de anel é vantajoso poios permite que a vedação no formato de anel elastomérico seja pressionada e seja força a se mover em todos os pontos em torno de sua circunferência, a partir da posição não vedada adotada pela vedação no formato de anel elastomérico quando no estado não vedado para a posição vedada adotada pela vedação no formato de anel elastomérico quando no estado vedado.

[016] De preferência, a vedação no formato de anel e o membro de vedação de acionamento axialmente móvel no formato de anel são dispostos de modo que compartilham um eixo geométrico central, o eixo geométrico central se projetando através do centro da vedação no formato de anel elastomérico e o membro de vedação de acionamento axialmente móvel no formato de anel de modo que cada é radialmente disposto a partir do eixo central, de preferência no mesmo raio a partir do eixo geométrico central. Isso permite que a vedação no formato de anel elastomérico e membro de luva de acionamento axialmente móvel no formato de anel sejam axialmente alinhados com um diâmetro substancialmente correspondente de modo que o movimento do membro de luva de acionamento axialmente móvel no formato de anel em uma primeira direção axial causará compressão da vedação no formato de anel elastomérico na mesma direção axial em todos os pontos em torno de sua circunferência. Adicionalmente, o alinhamento dos eixos geométricos centrais assegura que a vedação no formato de anel elastomérico seja uniformemente comprimida axialmente, o que é necessário para compressão ótima na primeira direção axial para causar expansão na primeira direção radial para executar a função de vedação.

[017] De preferência, a primeira direção axial está em uma direção do eixo geométrico central da vedação no formato de anel elastomérico e do membro de luva de acionamento no formato de anel e mais preferencialmente está em uma primeira direção axial paralela ao eixo geométrico longitudinal central da vedação no formato de anel elastomérico e membro de luva de acionamento no formato de anel e mais preferivelmente é o movimento do membro de luva de acionamento em uma direção axial no sentido da vedação e a primeira direção radial é preferivelmente perpendicular à primeira direção axial e mais preferivelmente está na direção radialmente para fora a partir de ou radialmente para dentro no sentido do eixo geométrico central. Essa configuração permite que o membro de ativação se mova radialmente para fora ou para dentro como necessário para comprimir axialmente a vedação no formato de anel elastomérico (por meio do movimento axial do membro de luva de acionamento na primeira direção axial) de modo que expanda radialmente para dentro do canal de fluido na mesma direção na qual o membro de ativação se move radialmente e, portanto, expande a vedação no formato de anel elastomérico radialmente para dentro do espaço anular do canal de fluido a ser vedado. Essa disposição e em particular a presença do membro de luva de acionamento axialmente e móvel tem a vantagem adicional de que a vedação elastomérica é capaz de ser radialmente expandida para dentro do canal de fluido por meio de ser axialmente comprimida, embora esse movimento seja causado pelo membro de ativação radialmente móvel, o que significa que a vedação elastomérica sofrerá mínima ou nenhuma degradação por tal movimento (que evidentemente, não seria o caso se o membro de ativação radialmente móvel fosse disposto para comprimir diretamente axialmente a vedação elastomérica enquanto também se move radialmente).

[018] De preferência, a vedação no formato de anel elastomérico tem uma de uma superfície interna ou externa que é moldada para registrar com uma superfície do espaço anular do canal de fluido a ser vedado, de modo que a vedação elastomérica seja configurada para expandir radialmente para dentro do espaço anular do canal de fluido a ser vedado após compressão axial da vedação elastomérica pelo membro de luva de acionamento axialmente móvel. O registro da superfície interna ou externa da vedação no formato de anel elastomérico com a superfície do espaço anular do canal de fluido assegura que a vedação no formato de anel elastomérico expandirá radialmente após compressão axial, desse modo assegurando que quando o membro de luva de acionamento axialmente móvel pressiona na vedação no formato de anel elastomérico a vedação no formato de anel elastomérico expandirá o suficiente para vedar suficientemente o espaço anular do canal de fluido.

[019] De preferência, a vedação no formato de anel elastomérico compreende uma vedação resiliente elasticamente deformável de acordo com o terceiro aspecto da presente invenção.

[020] Tipicamente, o membro de ativação radialmente móvel é configurado para ser movido a partir do estado não vedado para o estado vedado por um mecanismo de movimento e em algumas modalidades, o mecanismo de movimento compreende ainda um meio de travamento de modo que o membro de ativação radialmente móvel é capaz de ser empurrado a partir do estado não vedado para o estado vedado pelo mecanismo de movimento e é preferivelmente adicionalmente capaz de ser travado no estado vedado pelo meio de travamento. Isso permite que o membro de ativação radialmente móvel seja operado para empurrar ou axialmente comprimir a vedação elastomérica e desse modo expandir radialmente o elastomérico para o espado vedado, e então manter a vedação elastomérica travada no estado vedado, quando necessário.

[021] De preferência, a vedação elastomérica é de um material suficientemente resiliente de modo que seja configurado para propender ou empurrar o membro de luva de acionamento axialmente móvel a partir do espado vedado para o estado não vedado, quando permitido fazer isso. Isso fornece uma configuração em que a vedação elastomérica pode mover o membro de luva de acionamento axialmente móvel de volta para o estado não vedado quando o membro de ativação radialmente móvel é movido a partir do estado vedado para o estado não vedado. O fornecimento de um material suficientemente resiliente para a vedação elastomérica remove uma exigência de fornecer outro meio para mover o membro de luva de acionamento axialmente móvel de volta para o estado não vedado. Isso reduz o número de componentes necessários e a complexidade do sistema e também melhora a facilidade de fabricação.

[022] Em certas modalidades da presente invenção, a vedação elastomérica é uma primeira vedação elastomérica e o membro de luva de acionamento axialmente móvel é um primeiro membro de luva de acionamento axialmente móvel, o mecanismo de vedação acionável compreendendo ainda uma segunda vedação elastomérica e um segundo membro de luva de acionamento axialmente móvel. O fornecimento de uma segunda vedação elastomérica e segundo membro de luva de acionamento axialmente móvel fornece redundância para o primeiro membro de luva de acionamento axialmente móvel e primeira vedação elastomérica. Isso fornece um backup caso o primeiro membro de luva de acionamento axialmente móvel ou primeira vedação elastomérica falhe em operar. Adicionalmente, em algumas indústrias onde as modalidades da invenção podem ser implementadas, pode não ser permitido fornecer apenas uma única vedação, particularmente onde a vedação é utilizada para reter fluido de pressão alta. O uso de uma segunda vedação elastomérica e segundo membro de luva de acionamento axialmente móvel fornece redundância para a primeira vedação elastomérica e primeiro membro de luva de acionamento axialmente móvel.

[023] De preferência, a segunda vedação elastomérica é uma vedação de acordo com a primeira vedação elastomérica, e segundo membro de luva de acionamento axialmente móvel é um membro de luva de acionamento axialmente móvel de acordo com o primeiro membro de luva de acionamento axialmente móvel, em que o segundo membro de luva de acionamento axialmente móvel é configurado para mover em uma segunda direção axial, de preferência oposta à primeira direção axial, para comprimir a segunda vedação elastomérica. O uso da segunda vedação elastomérica e segundo membro de luva de acionamento axialmente móvel sendo igual à primeira vedação elastomérica e primeiro membro de luva de acionamento axialmente móvel fornece redundância confiável para o primeiro membro de luva de acionamento axialmente móvel e primeira vedação elastomérica.

[024] De preferência, o membro de ativação radialmente móvel é configurado para engatar o primeiro e segundo membros de luva de acionamento axialmente móveis, e mover o primeiro e segundo membros de luva de acionamento axialmente móveis a partir de um estado não vedado para o estado vedado. Adicionalmente, o membro de ativação radialmente móvel sendo configurado para engatar ambos os membros de luva de acionamento axialmente móveis permite que o membro de ativação radialmente móvel ative simultaneamente ambos os membros de luva de acionamento axialmente móveis e como tal acionar ambas as vedações elastoméricas respetivas em um movimento, simplificando a operação do mecanismo de vedação acionável.

[025] De preferência, o membro de ativação radialmente móvel compreende uma ou mais face afunilada. De preferência, o primeiro (e se presente segundo) membro(s) de luva de acionamento axialmente móvel(eis) compreende(m), cada, uma face afunilada para engate com a face afunilada do membro de ativação radialmente móvel. O fornecimento de uma face afunilada permite que o membro de ativação radialmente móvel seja empurrado contra o primeiro (e se presente segundo) membro(s) de luva de acionamento axialmente móvel(eis) de modo que à medida que é empurrado adicionalmente, após engate com o mesmo, é adaptado para mover o primeiro (e se presente segundo) membro(s) de luva de acionamento axialmente móvel(eis) a partir da posição vedada para a posição vedada. A face afunilada permite que movimento em uma direção (radial) seja transladado em movimento em outra direção (axial) para mover o primeiro membro de luva de acionamento axialmente móvel naquela direção enquanto simultaneamente (se presente) movendo o segundo membro de luva de acionamento axialmente móvel em uma direção oposta ao primeiro membro de luva de acionamento axialmente móvel. Isso simplifica muito a operação do mecanismo de vedação acionável visto que o membro de ativação radialmente móvel tem apenas de fazer um movimento para ativar um e se um segundo estiver presente ambos os membros de luva de acionamento axialmente móveis.

[026] De preferência, quando um primeiro e um segundo membros de luva de acionamento axialmente móveis estão presentes, são configurados para serem separados de modo que o membro de ativação radialmente móvel possa ser inserido entre o par de membros de luva de acionamento axialmente móveis para mover o par de membros de luva de acionamento axialmente móveis a partir do estado não vedado para o estado vedado. Isso permite que o membro de ativação radialmente móvel faça um movimento para mover tanto o primeiro membro de luva de acionamento axialmente móvel como o segundo membro de luva de acionamento axialmente móvel a partir do estado não vedado para o estado vedado. De preferência, o membro de ativação radialmente móvel compreende uma primeira dimensão correspondendo a uma distância o primeiro e segundo membros de luva de acionamento axialmente móveis são separados no estado não vedado, e uma segunda dimensão correspondendo a uma distância o primeiro e segundo membros de luva de acionamento axialmente móveis são separados no estado vedado. Isso permite que o membro de ativação radialmente móvel seja capaz de ser alinhado entre os dois membros de luva de acionamento axialmente móveis de modo que possa ser adicionalmente inserido para mover cada dos membros de luva de acionamento axialmente móveis a partir do estado não vedado para o estado vedado, isto é, quando o membro de ativação radialmente móvel é inserido longe o bastante que a segunda dimensão está em linha com e empurrando contra o primeiro e segundo membros de luva de acionamento axialmente móveis.

[027] Tipicamente, o membro de ativação radialmente móvel é móvel em qualquer direção radial que seja perpendicular ao eixo geométrico longitudinal central dos membros de luva de acionamento axialmente móveis, e mais preferivelmente é móvel em uma direção radial ao mover o mecanismo de vedação acionável a partir do estado não vedado para o estado vedado e pode ser móvel na outra direção radial ao mover o mecanismo de vedação acionável a partir do estado vedado para o estado não vedado.

[028] De preferência, a face afunilada do membro de ativação radialmente móvel se afunila a partir da primeira dimensão para a segunda dimensão de modo que em uso a face afunilada do membro de ativação radialmente móvel engata e empurra o primeiro (e segundo, se presente) membro(s) de luva de acionamento axialmente móvel(eis) a partir do estado não vedado para o estado vedado. O uso da face afunilada permite que o movimento radial do membro de ativação seja traduzido em movimento axial do primeiro (e segundo, se presente) membro(s) de luva de acionamento axialmente móvel(eis). Isso permite que um movimento do membro de ativação radialmente móvel mova o mecanismo de vedação acionável a partir do estado não vedado para o estado vedado. Fornece ainda a vantagem de permitir uma transição suave entre esses dois estados, que é desejável de modo a não tensionar excessivamente qualquer dos materiais que formam as partes componentes do mecanismo de vedação acionável.

[029] De preferência, um primeiro tubular é fornecido em um segundo tubular, em que o espaço anular do canal de fluido a ser vedado é formado entre a superfície circunferencial externa do primeiro tubular e a superfície circunferencial interna do segundo tubular. O espaço anular a ser vedado sendo a folga entre esses dois tubulares permite que modalidades da invenção sejam utilizadas em muitas aplicações onde um espaço anular desse tipo deve ser vedado. Particularmente, modalidades da invenção podem ser aplicadas em dois tubulares de gás e óleo utilizados, por exemplo, em uma configuração de tubo ascendente ou uma tubulação. Esses são apenas exemplos de tal aplicação onde é frequentemente desejável vedar tal espaço anular. Esses são também apenas exemplos de aplicações onde vedações redundantes são frequentemente necessárias devido às exigências de segurança ou legislação.

[030] De preferência, um dos primeiro e segundo tubulares compreende uma primeira porção rebaixada para alojar o primeiro membro de luva de acionamento axialmente móvel e a primeira vedação elastomérica e se o segundo membro de luva de acionamento axialmente móvel está presente o mesmo tubular compreende ainda uma segunda porção rebaixada para alojar o segundo membro de luva de acionamento axialmente móvel e a segunda vedação elastomérica. Isso permite que o primeiro tubular seja estendido dentro de ou localizado pelo menos parcialmente no segundo tubular; tipicamente em um modo coaxial, com o primeiro (e se presente, segundo) membro(s) de luva de acionamento axialmente móvel(eis) e primeira (e se presente, segunda) vedações elastoméricas estando no estado não vedado que permite que o movimento axial relativo (que pode tipicamente ser movimento telescópico) do primeiro e segundo tubulares ocorra sem causar dano a qualquer uma do primeira (e se presente, segunda) vedações elastoméricas. A porção rebaixada oculta efetivamente a primeira (e se presente, segunda) vedações elastoméricas em uma posição retraída na direção oposta da outra do primeiro e segundo tubular de modo que a primeira (e se presente, segunda) vedações

[031] Um do primeiro e segundo tubulares compreendendo uma primeira porção rebaixada para alojar o primeiro membro de luva de acionamento axialmente móvel e primeira vedação elastomérica, e uma segunda porção rebaixada para alojar o segundo membro de luva de acionamento axialmente móvel e a segunda vedação elastomérica quando a segunda vedação está presente também fornece a vantagem de que o primeiro membro de luva de acionamento axialmente móvel e primeira vedação elastomérica podem ser alojados em uma primeira porção rebaixa que pode ser separada de uma segunda porção rebaixada que aloja o segundo membro de luva de acionamento axialmente móvel e a segunda vedação elastomérica. Particularmente, a primeira porção rebaixada e a segunda porção rebaixada podem ser porções rebaixadas separadas se cada da primeira porção rebaixada e segunda porção rebaixada forem formadas em ou fornecidas em componentes diferentes (de uma montagem de junta de integração, por exemplo). Nesse aspecto, a primeira porção rebaixada pode ser localizada em um RCD, por exemplo, e a segunda porção rebaixada pode ser localizada em um cartucho de vedador superior, por exemplo. Por outro lado, a primeira porção rebaixada e a segunda porção rebaixada podem ser a mesma porção rebaixada ou pode ser vista como a mesma porção rebaixada em uma parte de um componente único de uma montagem de junta de integração, por exemplo. Nesse aspecto, a primeira porção rebaixada e a segunda porção rebaixada podem ser rebaixadas em um único componente da montagem de junta de integração, por exemplo, ela ou elas podem ser rebaixadas em um RCD ou um cartucho de vedador inferior ou cartucho de vedador superior, por exemplo.

[032] Qualquer um de um ou do outro do primeiro e segundo tubular pode alojar o membro de ativação radialmente móvel.

[033] Em certas modalidades, o um do primeiro e segundo tubular aloja o membro de ativação radialmente móvel.

[034] De preferência, em todas as modalidades, o segundo tubular (externo) aloja o membro de ativação radialmente móvel, tipicamente em sua superfície externa.

[035] Tipicamente, o membro de ativação radialmente móvel é posicionado no exterior do primeiro e segundo tubulares, de modo que o membro de ativação radialmente móvel é móvel na direção radial para dentro (isto é, em direção ao eixo longitudinal central dos membros de luva de acionamento axialmente móveis) ao mover o mecanismo de vedação acionável a partir do estado não vedado para o estado vedado e pode ser móvel na direção radial para fora (isto é, na direção oposta ao eixo geométrico longitudinal central dos membros de luva de acionamento axialmente móveis) ao mover o mecanismo de vedação acionável a partir do estado vedado para o estado não vedado.

[036] O membro de ativação radialmente móvel pode ser operado por um mecanismo de movimento acionado como um mecanismo de movimento hidráulico, por exemplo, que pode ser ligado ao membro de ativação radialmente móvel localizado no segundo tubular (externo).

[037] Em algumas modalidades, o segundo tubular (externo) compreende tanto a porção rebaixada para alojar o(s) membro(s) de luva de acionamento axialmente móvel(eis) e a primeira vedação elastomérica e também aloja o membro de ativação radialmente móvel tipicamente em sua superfície externa. A modalidade tendo essa disposição pode encontrar utilidade particular, por exemplo, em encaixe de montagens de barril para uso em tubos e tubulações para acomodar expansão e extração nas mesmas.

[038] Em algumas outras modalidades, enquanto o membro de ativação radialmente móvel é alojado ou montado no tubular externo, a primeira (e se

[039] Opcionalmente, em certas modalidades, o meio de travamento pode compreender ainda uma primeira parte de um mecanismo de trava sendo fornecido em associação ao membro de ativação radialmente móvel adicionalmente, e uma segunda parte de um mecanismo de trava sendo fornecida em associação ao primeiro tubular, em que a primeira e segunda partes podem ser engatadas para fornecer uma trava entre as mesmas, e mais preferivelmente fornecer uma trava para evitar movimento e mais preferivelmente evitar que movimento axial ocorra entre o primeiro e segundo tubulares. A primeira e segunda partes do mecanismo de trava compreendem, de preferência, um membro de trava e uma fenda na qual o membro de trava pode se mover. De preferência, o primeiro tubular compreende a fenda para receber o membro de ativação radialmente móvel no mesmo. De preferência, a fenda é formada em torno da circunferência externa do primeiro tubular e o membro de trava é fornecido em uma extremidade radialmente mais interna do membro de ativação radialmente móvel, de modo que o movimento radial para dentro do membro de ativação primeiramente move axialmente o(s) membro(s) de luva de acionamento para comprimir axialmente e desse modo expandir radialmente a(s) vedação(ões) elastomérica(s) e em segundo lugar move o membro de trava para dentro da fenda para fornecer a trava axial entre o primeiro e segundo tubulares. De preferência, a fenda é dimensionada e configurada de modo que quando o membro de ativação radialmente móvel é recebido na mesma, o primeiro e segundo tubulares não podem se mover axialmente em relação um ao outro. Isso para o movimento axial relativo do primeiro e segundo tubulares de assim axialmente trava o mecanismo de vedação acionável quando o membro de ativação

[040] Tais modalidades permitem que o mecanismo de vedação acionável forneça tanto uma função de travamento como de vedação. De preferência, tais modalidades dos meios de travamento são configurados de modo que em uso no estado vedado o primeiro e segundo tubulares não podem se mover um em relação ao outro, e no estado não vedado o primeiro e segundo tubulares podem se mover um em relação ao outro. Isso fornece tais modalidades com a vantagem de que, quando o meio de travamento é movido a partir do estado destravado para o estado travado, os dois tubulares não podem se mover um em relação ao outro. Isso tem a vantagem adicional de proteger a vedação elastomérica que é movida a partir do estado não vedado para o estado vedado quando o membro de ativação radialmente móvel se move a partir do estado destravado para o estado travado. Adicionalmente, além dessas vantagens, tais modalidades do meio de travamento têm uma função dupla em que detém o movimento dos dois tubulares um em relação ao outro, enquanto a ativação do primeiro (e se presente, segundo) membro(s) de luva de acionamento axialmente móvel(eis) radialmente move(m) as vedações elastoméricas para vedar o espaço anular entre os dois tubulares.

[041] De acordo com um segundo aspecto da presente invenção, é fornecido um método de vedar um canal de fluido fornecido entre dois membros tubulares coaxialmente dispostos compreendendo as etapas de: fornecer um mecanismo de vedação acionável de acordo com o primeiro aspecto; e mover o membro de ativação radialmente móvel radialmente em direção a cujo movimento radial resulta em movimento axial de pelo menos um membro de luva de acionamento móvel, e cujo movimento axial resulta em compressão da vedação elastomérica em uma direção axial, e cujo movimento axial resulta em expansão da vedação elastomérica em uma direção radial de modo que o mecanismo de vedação acionável seja transladado do estado não vedado para um estado vedado para vedar o canal de fluido.

[042] Isso fornece um método de seletivamente vedar um canal de fluido, e também fornecem um método de retrair a vedação para longe do canal de fluido quando não é necessário estar na posição vedada.

[043] De preferência, a etapa de fornecer um mecanismo de vedação acionável pode compreender ainda fornecer uma segunda vedação elastomérica e um segundo membro de acionamento axialmente móvel e que pode ser similar à primeira vedação elastomérica e primeiro membro de luva de acionamento axialmente móvel. Isso fornece um método em que a ativação de uma primeira e segunda vedação elastoméricas faz com que a vedação de um canal de fluido em dois pontos, desse modo fornecendo redundância de vedação suficiente.

[044] De preferência, a etapa de mover o primeiro membro de luva de acionamento axialmente móvel para comprimir a primeira vedação elastomérica na primeira direção axial de modo que a primeira vedação elastomérica seja expandida em uma direção radial para vedar o canal pode compreender ainda mover o segundo membro de luva de acionamento axialmente móvel em uma segunda direção axial (que é de preferência oposta à primeira direção axial) para comprimir axialmente a segunda vedação elastomérica. Isso permite que o movimento de um componente na forma do membro de ativação radialmente móvel entre os dois

[045] De preferência, o método compreende ainda a etapa de inserir um membro de ativação radialmente móvel entre o primeiro membro de luva de acionamento axialmente móvel e o segundo membro de luva de acionamento axialmente móvel para empurrar o primeiro e segundo membro de luva de acionamento axialmente móvel a partir do estado não vedado para o estado vedado. O uso de um membro de ativação radialmente móvel sendo inserido entre o primeiro e segundo membro de luva de acionamento axialmente móvel permite que apenas um componente seja inserido e o efeito resultante é que ambas as vedações elastoméricas são ativadas por esse componente (o membro de ativação radialmente móvel). Isso fornece um método que é simples, porém eficaz para operar as duas vedações elastoméricas. A simplicidade do design melhora a confiabilidade, facilidade de fabricação e simplifica e reduz o custo de manutenção.

[046] De preferência, o método compreende ainda a etapa de mover o primeiro tubular em relação ao segundo tubular com o mecanismo de vedação acionável no estado não vedado. Isso permite que o primeiro e o segundo membros tubulares sejam movidos sem danificar a vedação elastomérica, desse modo assegurando que a vedação elastomérica esteja em ordem de trabalho quando exigido e reduzindo a manutenção necessária na vedação elastomérica. A redução do desgaste na vedação elastomérica ajuda, desse modo, a melhorar a confiabilidade do mecanismo de vedação acionável, e reduz falhar.

[047] De acordo com um terceiro aspecto da invenção, é fornecida uma vedação anular resiliente elasticamente deformável para instalação em um entalhe anular, em que em seção transversal a vedação compreende: uma superfície de vedação convexa oposta à superfície plana; e uma primeira superfície de conexão convexa e uma segunda superfície de conexão convexa; em que cada da primeira e segunda superfícies de conexão conectam a superfície de vedação convexa à primeira superfície plana.

[048] Opcionalmente, a superfície tubular substancialmente plana é uma superfície circunferencial interna da vedação.

[049] Alternativamente, a superfície tubular substancialmente plana é uma superfície circunferencial externa da vedação.

[050] Tipicamente, a primeira superfície de conexão convexa compreende: uma primeira extremidade que liga a mesma a uma primeira extremidade da superfície plana; e uma segunda extremidade que liga a mesma a uma primeira extremidade da superfície de vedação convexa.

[051] Tipicamente, a segunda superfície de conexão convexa compreende: uma primeira extremidade que liga a mesma a uma segunda extremidade da superfície plana; e uma segunda extremidade que liga a mesma a uma segunda extremidade da superfície de vedação convexa.

[052] De preferência, a junção entre a primeira extremidade da superfície plana e a primeira extremidade da primeira superfície de conexão convexa compreende um canto arredondado tendo um raio na mesma. Isso tem a vantagem de reduzir a tensão de cisalhamento experimentada naquela junção.

[053] De preferência a junção entre a segunda extremidade da superfície plana e a primeira extremidade da segunda superfície de conexão convexa

[054] De preferência, a primeira superfície de conexão convexa compreende uma superfície curva que arqueia gradualmente a partir da primeira extremidade até sua segunda extremidade em direção a um plano de raio (isto é, o plano que é perpendicular ao eixo geométrico central longitudinal da vedação) de modo que a segunda extremidade da primeira superfície de conexão convexa se situa no plano de raio em uma direção paralela ao plano de raio.

[055] De preferência, a segunda superfície de conexão convexa compreende uma superfície curva que se curva gradualmente a partir de sua primeira extremidade até sua segunda extremidade em direção ao plano de raio (isto é, o plano que é perpendicular ao eixo geométrico central longitudinal da vedação) de modo que a segunda extremidade da segunda superfície de conexão convexa se situa no plano de raio em uma direção paralela ao plano de raio.

[056] A superfície de vedação convexa compreende um formato semicircular, ou mais preferivelmente semioval, onde a primeira extremidade se curva de preferência a partir do ponto médio da superfície de vedação convexa (que é de preferência paralela ao eixo geométrico central longitudinal da vedação) em direção a sua primeira extremidade em um raio de redução gradual até que a primeira extremidade se situe no plano de raio em uma direção paralela ao plano de raio em cujo ponto encontra a primeira extremidade da primeira superfície de conexão convexa, de modo que não haja canto nem junção de outro modo inclinado entre as duas extremidades. Isso tem a vantagem de reduzir a tensão de cisalhamento experimentada naquela área da vedação particularmente durante compressão axial da vedação.

[057] De preferência, a segunda extremidade da superfície de vedação convexa se curva a partir do ponto médio da superfície de vedação convexa em direção a sua segunda extremidade em um raio de redução gradual até que a segunda extremidade se situa no plano de raio em uma direção paralela ao plano de raio em cujo ponto encontra a segunda extremidade da segunda superfície de conexão convexa, de modo que não haja canto nem junção de outro modo inclinado entre as duas extremidades. Isso tem também a vantagem de reduzir a tensão de cisalhamento experimentada naquela área da vedação particularmente durante compressão axial da vedação.

[058] De acordo com um quarto aspecto da presente invenção é fornecida uma montagem de junta de integração para uso em operações de perfuração, a montagem de junta de integração compreendendo: um corpo de junta de integração compreendendo: um furo passante; uma extremidade superior adaptada para conexão com uma porção superior de um sistema de tubo ascendente; e uma extremidade inferior adaptada para conexão com uma porção inferior de um sistema de tubo ascendente; a montagem de junta de integração sendo adaptada para permitir que uma coluna de trabalho tubular passe através da mesma de modo que haja um espaço anular criado entre o furo passante interno do corpo de junta de integração e a superfície externa da coluna de trabalho tubular; em que a montagem de junta de integração compreende ainda pelo menos um dispositivo de vedação adaptado em uso para fornecer uma vedação no espaço anular; e em que pelo menos um dispositivo de vedação e o corpo de junta de integração são adaptados de modo que pelo menos um dispositivo de vedação é capaz de ser localizado no furo passante do corpo de junta de integração de modo pelo menos um mecanismo de vedação acionável de acordo com o primeiro aspecto da presente invenção, sendo disposto para seletivamente vedar o canal de fluido.

[059] De acordo com um quinto aspecto da presente invenção é fornecido um método de perfuração compreendendo a etapa de: instalar um corpo de junta de integração de acordo com o quarto aspecto da presente invenção em uma coluna de tubo ascendente e estendendo uma coluna de trabalho tubular através do furo passante da mesma.

[060] De preferência, a montagem de junta de integração é para uso em operações de perfuração de pressão gerenciada e tipicamente a coluna de trabalho tubular é uma coluna de perfuração.

[061] De preferência, pelo menos um dispositivo de vedação é adaptado para ser localizado coaxialmente no furo passante do corpo de junta de integração e mais preferivelmente o comprimento longitudinal do corpo de junta de integração é mais longo que o comprimento longitudinal de pelo menos um dispositivo de vedação e mais preferivelmente o diâmetro interno do corpo de junta de integração é maior que o diâmetro externo de pelo menos um dispositivo de vedação de modo que pelo menos um dispositivo de vedação seja adaptado para ser totalmente localizado coaxialmente no corpo de junta de integração e mais preferivelmente pelo menos um dispositivo de vedação é adaptado para ser totalmente localizado coaxialmente no furo passante do corpo de junta de integração.

[062] De preferência, pelo menos um dispositivo de vedação compreende pelo menos um de: um dispositivo de controle de rotação (RCD); e em que pelo menos um do dispositivo de controle de rotação e dispositivo de vedação anular são adaptados para serem localizados no furo passante do corpo de junta de integração. De preferência, o corpo de junta de integração é adaptado para ser capaz de alojar tanto um dispositivo de controle de rotação (RCD) como dois dispositivos de vedação anular em seu furo passante, de preferência em série/em linha ao longo de seu comprimento longitudinal.

[063] De preferência, pelo menos um do dispositivo de controle de rotação e dispositivo de vedação anular pode ser: i) estender para dentro do furo passante do corpo de integração, tipicamente através de uma porção superior da coluna de tubo ascendente que inclui tipicamente uma junta telescópica; e ii) travado no corpo de junta de integração no furo passante do corpo de junta de integração.

[064] De preferência, pelo menos um do dispositivo de controle de rotação e do dispositivo de vedação anular são capazes de serem destravados de e mais preferivelmente recuperados a partir do furo passante do corpo de junta de integração, tipicamente por puxar o mesmo para cima através do furo passante do corpo de junta de integração e adicionalmente puxar o mesmo para cima através do furo passante da porção superior do sistema de tubo ascendente (que pode incluir a junta telescópica).

[065] De preferência, o dispositivo de controle de rotação é disposto para ser localizado acima do dispositivo de vedação anular, no furo passante do corpo de junta de integração.

[066] De preferência há dois dispositivos de vedação anulares e mais preferivelmente há um dispositivo de vedação anular superior e um dispositivo de vedação anular inferior.

[067] De preferência o dispositivo de controle de rotação e um ou mais dispositivos de vedação anulares são travados no furo passante por pelo menos um dispositivo de travamento. Mais preferivelmente, cada do dispositivo de controle de rotação e um ou mais dispositivos de vedação anulares compreendem seu próprio dispositivo de travamento respectivo.

[068] Tipicamente, o membro de ativação radialmente móvel de acordo com o primeiro aspecto da presente invenção compreende o dispositivo de travamento de acordo com o quarto aspecto da presente invenção.

[069] De preferência, o dispositivo de travamento respectivo de cada do dispositivo de controle de rotação e um ou mais dispositivos de vedação anulares podem ser separadamente travados e destravados como exigido.

[070] O dispositivo de controle de rotação pode ser recuperado e estendido para dentro do furo passante sozinho por uma ferramenta de assentamento/recuperação ou alternativamente, pode ser recuperado e estendido para dentro do furo passante com pelo menos um dos dispositivos de vedação anulares.

[071] Um ou ambos do dispositivo de controle de rotação e pelo menos um dispositivo de vedação anular pode ser localizado no furo passante e travados no corpo de junta de integração quando o corpo de junta de integração é instalado na coluna de tubo ascendente; ou um ou ambos do dispositivo de controle de rotação e pelo menos um dispositivo de vedação anular pode ser estendido para dentro do furo passante do corpo de integração através do furo passante de uma porção superior da coluna de tubo ascendente (que poderia incluir a junta telescópica) e ser travado no corpo de junta de integração dentro do furo passante do corpo de junta de integração após o corpo de junta de integração ter sido instalado dentro da coluna de tubo ascendente.

[072] Tipicamente, vedações adequadas como (porém não limitadas a) vedações de anel-O, vedações ativadas por pressão ou vedações mecanicamente ativadas são fornecidas para acionar entre a superfície externa do RCD e o furo passante interno do corpo de junta de integração. De preferência, as vedações são fornecidas sobre e/ou em torno da superfície circunferencial externa do RCD de modo que atuem para vedar a folga entre a superfície externa do RCD e o furo passante interno do corpo de junta de integração.

[073] Adicionalmente, vedações adequadas adicionais como (porém não limitadas a) anel-O, vedações ativadas por pressão ou vedações mecanicamente ativadas são tipicamente fornecidas para acionar entre a superfície externa de pelo menos uma vedação anular e o furo passante interno do corpo de junta de integração. De preferência, as vedações são fornecidas sobre e/ou em torno da superfície circunferencial externa de pelo menos uma vedação anular de modo que atuem para vedar a folga entre a superfície externa de pelo menos uma vedação anular e o furo passante interno do corpo de junta de integração.

[074] Tipicamente, vedações adequadas como (porém não limitadas a) anel-O, vedações ativadas por pressão ou vedações mecanicamente ativadas são fornecidas para acionar entre as extremidades contíguas do RCD e pelo menos uma vedação anular.

[075] De preferência, o corpo de junta de integração compreende um assento ou outra formação formada sobre seu furo passante interno de preferência em um local em seu diâmetro interno e que evita que o dispositivo de controle de rotação e um ou mais dispositivos de vedação anulares se movam mais baixo através do corpo de junta de integração do que o assento. Tipicamente, o assento é uma formação formada no diâmetro interno do corpo de junta de integração e mais preferivelmente a formação compreende um ressalto de suporte de carga com diâmetro interno mais estreito do que o diâmetro externo de pelo menos uma porção do dispositivo de controle de rotação e um ou mais dispositivos de vedação anulares

[076] Tipicamente, o RCD compreende um membro de corpo de RCD e pelo menos uma e de preferência duas vedações que mais preferivelmente são giratórias com relação ao membro de corpo de RCD. Tipicamente, o RCD compreende adicionalmente um rolamento para acoplar cada vedação respectiva ao membro de corpo de RCD de modo que cada respectiva vedação é giratória no rolamento com relação ao membro de corpo de RCD estacionário de modo que cada respectiva vedação veda contra e é giratória com a coluna de perfuração que passa através do furo passante do corpo de junta de integração. De preferência, o RCD compreende um par de vedações giratórias longitudinalmente separadas de modo que o RCD compreende uma vedação mais giratória superior em uso e uma vedação giratória mais inferior. De preferência, cada das vedações giratórias superior e inferior é formada de um material resiliente como borracha ou poliuretano ou qualquer outro material adequado e tem um diâmetro interno que é um encaixe por fricção ou compreende um diâmetro interno menor do que o diâmetro externo da coluna de perfuração de modo que cada das vedações giratórias superior e inferior estica elasticamente para acomodar a coluna de perfuração e veda contra a superfície externa da coluna de perfuração de modo que não permite que fluido de perfuração localizado no espaço anular passe através do furo passante do RCD na direção para cima a partir do fundo do poço para a parte superior do poço.

[077] Tipicamente, cada das vedações anulares compreende um diâmetro interno desenergizado ou esvaziado, em uso, que é maior que o diâmetro externo da coluna de perfuração que passa através do mesmo de modo que quando cada das

[078] Além disso, cada das vedações anulares compreende tipicamente um diâmetro interno inflado ou energizado, em uso, que é menor que o diâmetro externo da coluna de perfuração que passa através do mesmo de modo que quando cada das vedações anulares em uso é energizada veda contra o diâmetro externo da coluna de perfuração e, portanto, não permite que fluido de perfuração localizado no espaço anular passe através do furo passante da vedação anular na direção ascendente a partir do fundo do poço para a parte superior do poço. De preferência, cada vedação anular pode ser seletivamente energizada ou desenergizada pela respectiva introdução ou remoção de fluido a partir de uma cavidade em comunicação de fluido com uma superfície da vedação anular e mais preferivelmente a cavidade está em comunicação de fluido com uma superfície externa da vedação anular de modo que quando fluido é bombeado para dentro da cavidade, a vedação anular é forçada para dentro para contato com a coluna de trabalho tubular que passa através do corpo de junta de integração para desse modo formar uma vedação no espaço anular entre a superfície externa da coluna de trabalho tubular e o furo passante interno do corpo de junta de integração.

[079] As modalidades da presente invenção têm muitas vantagens incluindo flexibilidade grande devido à natureza modular dos dispositivos de vedação e o técnico no assunto entenderá que o RCD pode ser omitido se o sistema de tubo ascendente em questão exigir ser estendido em um modo convencional (não de perfuração de pressão gerenciada) porém ser capaz de manter a capacidade de operar como uma junta de manejo de gás.

[080] As modalidades da presente invenção têm a grande vantagem de que a coluna de tubo ascendente não precisa ser puxada para cima e desmontada para

[081] De acordo com um sexto aspecto da presente invenção é fornecido um mecanismo de vedação de tubo para vedar um canal de fluido anular entre um tubo interno e um tubo externo, o mecanismo de vedação de tubo compreendendo: um mecanismo de vedação acionável de acordo com o primeiro aspecto da presente invenção, sendo disposto para seletivamente vedar o canal de fluido.

[082] De preferência, o tubular externo compreende tanto uma porção rebaixada para alojar o membro de luva de acionamento axialmente móvel e a primeira vedação elastomérica como aloja também o membro de ativação radialmente móvel, tipicamente em sua superfície externa. De preferência, o mecanismo de vedação acionável é disposto de modo que movimento radial para dentro do membro de ativação primeiramente mova axialmente o membro de luva de acionamento para comprimir axialmente e desse modo expandir radialmente a vedação elastomérica para dentro em direção ao tubular interno até a vedação elastomérica vedar contra a circunferência externa do tubular interno.

[083] De acordo com um sétimo aspecto da presente invenção é fornecido um método de vedar um canal de fluido anular entre um tubo interno e um tubo externo, o método compreendendo as etapas de: fornecer um mecanismo de vedação de tubo de acordo com o sexto aspecto da presente invenção; e acionar o mecanismo de vedação de tubo para vedar o canal de fluido anular.

[084] Os desenhos em anexo ilustram modalidades atualmente exemplificadoras da revelação e junto com a descrição geral dada acima e a descrição detalhada das modalidades dadas abaixo servem para explicar, como exemplo, os princípios da revelação.

[085] Na descrição que se segue, partes similares são marcadas do início ao fim do relatório descritivo e desenhos com os mesmos numerais de referência, respectivamente. Os desenhos não são necessariamente em escala. Certas características da invenção podem ser mostradas exageradas em escala ou em forma de certo modo esquemática e alguns detalhes de elementos convencionais podem não ser mostrados no interesse de clareza e concisão. A presente invenção é suscetível a modalidades de formas diferentes. Modalidades específicas da presente invenção são mostradas nos desenhos e na presente invenção serão descritas em detalhe, com a compreensão de que a presente revelação deve ser considerada uma exemplificação dos princípios da invenção e não pretende limitar a invenção àquela ilustrada e descrita na presente invenção. Deve ser totalmente reconhecido que os diferentes ensinamentos das modalidades discutidas abaixo podem ser empregados separadamente ou em qualquer combinação adequada para produzir os resultados desejados.

[086] As seguintes definições serão seguidas no relatório descritivo. Como utilizado na presente invenção, o termo “furo de poço” se refere a um furo de poço ou poço não revestido sendo fornecido ou perfurado em um modo conhecido pelos técnicos no assunto. O furo do poço pode ser ‘furo aberto’ ou ‘revestido,’ sendo revestido com uma coluna tubular. Referência à para cima ou par baixo será feita para fins de descrição com os termos “acima”, “para cima,” ascendente”, “superior” ou “a montante” significando na direção oposta ao fundo do furo do poço ao longo do eixo geométrico longitudinal de uma coluna de trabalho no sentido da superfície e “abaixo”, “para baixo”, “descendente”, “inferior” ou “a jusante” significando no sentido do fundo do furo do poço ao longo do eixo geométrico longitudinal da coluna de trabalho e na direção oposta à superfície e mais profundo no poço, quer o poço sendo mencionado seja um poço vertical convencional ou um poço desviado e, portanto, inclui a situação típica onde um sonda está acima de uma cabeça de poço ou um poço desviado e, portanto, inclui a situação típica onde uma sonda está acima de uma cabeça de poço e o poço estende para baixo a partir da cabeça do poço para dentro da formação, mas também poços horizontais onde a formação pode não estar necessariamente abaixo da cabeça de poço. Similarmente, ‘coluna de trabalho’ se refere a qualquer disposição tubular para transportar fluidos e/ou ferramentas a partir de uma superfície para dentro de um furo do poço. Na presente invenção, coluna de perfuração é a coluna de trabalho preferida.

[087] Os vários aspectos da presente invenção podem ser postos em prática sozinhos ou em combinação com um ou mais dos outros aspectos, como será reconhecido pelos técnicos nas artes relevantes. Os vários aspectos da invenção podem ser opcionalmente fornecidos em combinação com uma ou mais das características opcionais dos outros aspectos da invenção. Também, características opcionais descritas em relação a uma modalidade podem ser tipicamente combinadas individualmente ou junto com outras características em modalidades diferentes da invenção. Adicionalmente, qualquer característica revelada no relatório descritivo pode ser combinada individualmente ou coletivamente com outras características no relatório descritivo para formar uma invenção.

[088] Várias modalidades e aspectos da invenção serão descritos agora em detalhe com referência às figuras em anexo. Ainda outros aspectos, características e vantagens da presente invenção são prontamente evidentes a partir da descrição inteira da mesma, incluindo as figuras, que ilustra um número de modalidades exemplificadoras e aspectos e implementações. A invenção também é capaz de outras modalidades e aspectos e modalidades e aspectos diferentes e seus vários detalhes podem ser modificados em vários aspectos, tudo sem se afastar do espírito e escopo da presente invenção.

[089] Qualquer discussão de documentos, atos, materiais, dispositivos,

[090] Por conseguinte, os desenhos e descrição devem ser considerados como de natureza ilustrativa e não restritiva. Adicionalmente, a terminologia e fraseologia utilizadas na presente invenção é utilizada exclusivamente para fins descritivos e não deve ser interpretada como limitando o aspecto. Linguagem como “incluindo”, “compreendendo”, “tendo”, “contendo” ou “envolvendo” e suas variações pretende ser ampla e abranger a matéria lista a seguir, equivalentes e matéria adicional não citada e não pretende excluir outros aditivos, componentes, inteiros ou etapas. Nessa revelação, sempre que uma composição, um elemento ou um grupo de elementos for precedido com a frase de transição “compreendendo”, entende-se que consideramos também a mesma composição, elemento ou grupo de elementos com frases de transição “consistindo essencialmente em”, “consistindo”, “selecionado do grupo que consiste em”, “incluindo” ou “é” precedendo a citação da composição, elemento ou grupo de elementos e vice-versa. Nessa revelação, as palavras tipicamente” ou “opcionalmente” devem ser entendidas como sendo destinadas a indicar características opcionais ou não essenciais da invenção que estão presentes em certos exemplos, porém que podem ser omitidas em outras sem se afastar do escopo da invenção.

[091] Todos os valores numéricos nessa revelação são entendidos como sendo modificados por “cerca de”. Todas as formas de elementos singulares, ou quaisquer outras combinações descritas na presente invenção incluindo (sem limitações) componentes da montagem são entendidos como incluindo formas plurais dos mesmos e vice.

BREVE DESCRIÇÃO E INTRODUÇÃO AOS DESENHOS

[092] As modalidades da presente invenção serão descritas agora, apenas como exemplo e com referência aos desenhos em anexo, nos quais:

[093] A figura 1 é uma vista em seção transversal de um primeiro exemplo de um corpo tubular de junta de integração (que não é de acordo com a presente invenção) e que seria localizado em linha em uma coluna de tubo ascendente abaixo de uma junta telescópica adequada e acima de um carretel de fluxo de MPD adequado (ambos os quais não são mostrados na figura 1) e antes da instalação no mesmo de um par de vedações de vedador anulares e uma montagem de suporte de dispositivo de controle rotativo (RCD).

[094] A figura 2 é uma vista em seção transversal do corpo tubular de junta de integração da figura 1, porém onde uma coluna de tubo de perfuração foi estendida através do furo passante do corpo de junta de integração e para dentro da porção inferior da coluna de tubo ascendente e perfuração convencional (isto é, não MPD) pode ser realizada;

[095] A figura 3 mostra uma vista em seção transversal do corpo de junta de integração da figura 2, porém mostra o estágio de operação seguinte do corpo de junta de integração seguindo a partir daquele da figura 2, onde uma ferramenta de assentamento foi incluída na coluna de tubo de perfuração e uma vedação anular de vedador inferior, vedação de vedador anular superior e montagem de suporte de RCD são estendidas para dentro do furo passante interno do corpo de junta de integração e desse modo o furo passante da coluna de tubo ascendente para formar a montagem de junta de integração na figura 1;

[096] A figura 4 mostra o próximo estágio de operação do corpo de junta de integração seguindo a partir do estágio anterior da figura 3, onde a figura 4 mostra a ferramenta de assentamento tendo assentado totalmente na vedação de vedador anular inferior, vedação de vedador anular superior e montagem de suporte de RCD para dentro do furo passante do corpo de junta de integração até a extremidade

[097] A figura 5 mostra o próximo estágio de operação do corpo de junta de integração seguindo a partir daquele mostrado na figura 4, onde a figura 5 mostra que todos os grampos de fecho do corpo de junta de integração foram estendidos para dentro do furo passante do corpo de junta de integração de modo que travem a vedação vedador anular inferior, vedação vedador anular superior e montagem de suporte de RCD em sua posição travada em uso e a figura 5 também mostra que a ferramenta de assentamento foi puxada para cima para fora do furo passante do corpo de junta de integração para deixar o resto da coluna de perfuração localizada no mesmo de modo que operações de perfuração de pressão gerenciada possam ser agora conduzidas;

[098] A figura 6 continua a partir do estágio de operação da figura 5 se o operador precisar substituir um, mais de um ou todos da montagem de suporte de RCD, cartuchos de vedação de vedador anulares superior e inferior, onde os grampos de fecho do corpo de junta de integração para a montagem de suporte de RCD foram retraídos e uma ferramenta de recuperação de RCD foi incluída na extremidade superior da coluna de perfuração e foi estendida através da montagem de suporte de RCD e está pronta para recuperar a montagem de suporte de RCD (a sua recuperação sendo mostrada nas figuras 7 e 8);

[099] A figura 7 continua a partir do estágio de operação da figura 6 e mostra que a coluna de perfuração e a ferramenta de recuperação foram elevadas de modo que a ferramenta de recuperação tenha pegado e levantado a montagem de suporte de RCD a partir de sua posição em uso no corpo de junta de integração;

[0100] A figura 8 mostra o estágio seguinte a partir da figura 7 onde a montagem de suporte de RCD foi recuperada e puxada para fora do furo passante do corpo de junta de integração;

[0101] A figura 9 mostra o estágio a partir da figura 8 com a montagem de suporte de RCD tendo sido puxada para fora do tubo ascendente e adicionalmente mostra uma ferramenta de recuperação de vedação de vedador anular superior tendo sido incluída na coluna de perfuração na sua extremidade superior e tendo sido abaixada para dentro do furo passante do corpo de junta de integração e tendo sido travada no perfil de recuperação da vedação de vedador anular superior e esse estágio de operação é utilizado se a vedação de vedador anular superior precisa ser recuperada e substituída;

[0102] A figura 10 mostra o estágio seguinte de operação a partir daquele da figura 9 da recuperação da vedação de vedador anular superior, onde os grampos de fecho de cartucho de vedador superior foram retraídos;

[0103] A figura 11 mostra o estágio seguinte a partir daquele da figura 10 da recuperação da vedação de vedador anular superior onde o cartucho de vedação de vedador anular superior foi retirado e levantado a partir do cartucho de vedação de vedador anular inferior (o último dos quais permanece no lugar e que permanece energizado para fornecer uma vedação anular);

[0104] A figura 12 mostra o estágio seguinte daquele da figura 11 da recuperação da vedação de vedador anular superior, onde a vedação de vedador anular superior foi puxada para fora do furo passante do corpo de junta de integração;

[0105] A figura 13 mostra um estágio seguinte daquele da figura 12 onde esse estágio é realizado se a vedação de vedador anular inferior precisar ser substituída, em cujo caso a ferramenta de recuperação é assentada no furo passante do corpo de junta de integração novamente até que a ferramenta de

[0106] A figura 14 mostra o estágio seguinte a partir daquele da figura 13 da recuperação da vedação de vedador anular inferior, onde os grampos de fecho de cartucho de vedador inferior da junta de integração foram retraídos de modo que o cartucho de vedação de vedador anular inferior pode ser agora recuperado e puxado para fora do furo passante do furo passante do corpo de junta de integração pela ferramenta de recuperação;

[0107] A figura 15 mostra o estágio seguinte a partir daquele da figura 14 da recuperação da vedação de vedador anular, onde a ferramenta de recuperação foi levantada parcialmente para fora do furo passante do corpo de junta de integração;

[0108] A figura 16 mostra o estágio seguinte a partir daquele da figura 15 da recuperação da vedação de vedador anular inferior, onde a vedação de vedador anular inferior foi levantada e puxada para fora do furo passante do corpo de junta de integração e, portanto, nesse estágio, não há vedação anular atuando dentro do espaço anular do corpo de junta de integração;

[0109] A figura 17 mostra que, continuando a partir do estágio da figura 16, os estágios da figura 3 até a figura 5 foram repetidos para reinstalar uma nova vedação de vedador anular inferior, vedação de vedador anular superior e nova montagem de suporte de RCD dentro do furo passante do corpo de junta de integração;

[0110] A figura 18 mostra um estágio opcional que pode ser iniciado se um operador desejar recuperar a montagem de suporte de RCD e a vedação de vedador anular superior ao mesmo tempo, porém também deseja deixar a vedação de vedador anular inferior travada no lugar dentro do furo passante de corpo de junta de integração e, portanto, mostra uma ferramenta de recuperação tendo sido assentada no topo da coluna de perfuração para dentro do furo passante do corpo de junta de integração e tendo sido travada em um perfil de recuperação da vedação de vedador anular superior;

[0111] A figura 19 mostra o estágio seguinte a partir daquele da figura 18 da recuperação da montagem de suporte de RCD e vedação de vedador anular superior, onde os grampos de fecho da montagem de suporte de RCD e os grampos de fecho do cartucho de vedação de vedador anular superior foram ambos retraídos;

[0112] A figura 20 mostra o estágio seguinte daquele da figura 19 da recuperação da montagem de suporte de RCD e vedação de vedador anular superior onde a montagem de suporte de RCD e o cartucho de vedação de vedador anular superior são retirados a partir do cartucho de vedação de vedador anular inferior e foram levantados pela ferramenta de recuperação a partir do furo passante do corpo de junta de integração;

[0113] A figura 21 mostra o estágio seguinte a partir daquele da figura 20 onde a montagem de suporte de RCD e cartucho de vedação de vedador anular superior foram totalmente puxados para fora do furo passante do corpo de junta de integração;

[0114] A figura 22 mostra o estágio seguinte a partir daquele da figura 21 onde uma nova montagem de suporte de RCD e novo cartucho de vedação de vedador anular superior foram assentados em uma ferramenta de assentamento para dentro do furo passante do corpo de junta de integração e foram pousados no topo do cartucho vedado de vedador anular inferior;

[0115] A figura 23 mostra o estágio seguinte a partir daquele da figura 22 onde os grampos de fecho para ambas a montagem de suporte de RCD e o cartucho de vedação de vedador anular superior foram estendidos para travar a montagem de suporte de RCD e o cartucho de vedação de vedador anular superior no lugar dentro do furo passante do corpo de junta de integração, porém a ferramenta de assentamento está ainda localizada dentro do furo passante do corpo de junta de integração;

[0116] A figura 24 mostra o estágio seguinte a partir daquele da figura 23 onde a ferramenta de assentamento foi puxada a partir do furo passante do corpo de junta de integração para deixar o resto da coluna de perfuração localizada no mesmo e desse modo o corpo de junta de integração e a montagem de suporte de RCD estão operando em condições normais onde a montagem de suporte de RCD está vedando o espaço anular do corpo de junta de integração;

[0117] A figura 25a mostra uma vista em seção transversal do cartucho de vedação de vedador anular inferior como utilizado na montagem de junta de integração da figura 3;

[0118] A figura 25b mostra uma vista lateral do cartucho de vedação de vedador anular inferior da figura 25a;

[0119] A figura 26a mostra uma vista em seção transversal do cartucho de vedação de vedador anular como utilizado na montagem de junta de integração da figura 3;

[0120] A figura 26b mostra uma vista lateral do cartucho de vedação de vedador anular superior da figura 26a;

[0121] A figura 27a mostra uma vista em seção transversal da montagem de suporte de RCD como utilizado na montagem de junta de integração da figura 3;

[0122] A figura 27b mostra uma vista lateral da montagem de suporte de RCD da figura 27a;

[0123] A figura 28 mostra uma vista em seção transversal da montagem de junta de integração da figura 4, porém sem a ferramenta de assentamento nem a coluna de perfuração estando presentes e onde os grampos de fecho da montagem de suporte de RCD são retraídas e onde as vedações de vedador anulares superior e inferior são desenergizadas;

[0124] A figura 29 mostra a montagem de junta de integração da figura 28, porém onde a coluna de perfuração está presente e as vedações de vedador

[0125] A figura 30 mostra uma primeira modalidade de vários mecanismos de vedação acionáveis para vedar um canal de fluido fornecido entre dois membros tubulares coaxialmente dispostos de acordo com o primeiro aspecto da presente invenção, que utilizam, cada uma vedação resiliente elasticamente deformável de acordo com o terceiro aspecto da presente invenção, e que são fornecidos em uma montagem de junta de integração de acordo com o quarto aspecto da presente invenção, onde os mecanismos de vedação acionáveis são mostrados em um estado destravado e não vedado;

[0126] A figura 31 mostra uma vista detalhada da primeira modalidade de um primeiro mecanismo de vedação acionável (de acordo com o primeiro aspecto da presente invenção) da montagem de junta de integração da figura 30, onde o primeiro mecanismo de vedação acionável está no estado destravado e não vedado e é, portanto, mostrado antes do acionamento para mover o primeiro mecanismo de vedação acionável a partir do estado não vedado e destravado para um estado vedado e travado;

[0127] A figura 31b mostra uma vista em seção transversal simplificada, porém mais detalhada da vedação elastomérica 1209a da figura 31, sendo localizada totalmente dentro do recesso de entalhe 1211a quando no estado destravado e não vedado;

[0128] A figura 32a mostra uma vista em perspectiva de uma primeira modalidade de uma primeira vedação de acordo com o terceiro aspecto da presente invenção e que é utilizado no primeiro mecanismo de vedação acionável das figuras 30 e 31;

[0129] A figura 32b mostra uma vista em seção transversal da primeira

[0130] A figura 32c mostra uma vista em seção transversal mais detalhada da primeira vedação da figura 32a, mostrando o formato em seção transversal da primeira vedação e particularmente as várias dimensões exemplificadoras da mesma;

[0131] A figura 33a mostra uma vista plana de uma primeira luva de acionamento do primeiro mecanismo de vedação acionável das figuras 30 e 31;

[0132] A figura 33b mostra uma vista em seção transversal da primeira luva de acionamento da figura 33a, mostrando uma configuração em etapas e face afunilada;

[0133] A figura 33c mostra uma vista em perspectiva da primeira luva de acionamento da figura 33a, mostrando fendas para engate de pinos posicionados na montagem de cartucho de vedador superior;

[0134] A figura 34 mostra uma vista em seção transversal do primeiro mecanismo de vedação acionável das figuras 30 e 31, a seção transversal tomada através de uma fenda na primeira luva de acionamento de modo que a fenda e pino respectivo sejam mostrados;

[0135] A figura 35 mostra uma vista detalhada do primeiro mecanismo de vedação acionável da montagem de junta de integração da figura 30, à medida que o primeiro mecanismo de vedação acionável está fazendo transição a partir do estado não vedado e destravado para o estado vedado e travado; a figura 36 mostra uma vista detalhada do primeiro mecanismo de vedação acionável da montagem de junta de integração da figura 30 no estado vedado e travado;

[0136] A figura 37 mostra uma segunda modalidade de vários mecanismos de vedação acionáveis para vedar um canal de fluido fornecido entre dois membros tubulares coaxialmente dispostos de acordo com o primeiro aspecto da presente

[0137] A figura 38 mostra uma vista detalhada da segunda modalidade de um mecanismo de vedação acionável (de acordo com o primeiro aspecto da presente invenção) da montagem de junta de integração da figura 37, onde a segunda modalidade de mecanismo de vedação acionável está no estado destravado e não vedado e é, portanto, mostrado antes do acionamento para transladar o mecanismo de vedação acionável a partir do estado não vedado e destravado para um estado vedado e travado;

[0138] A figura 39(a) mostra uma vista detalhada da segunda modalidade do mecanismo de vedação acionável da montagem de junta de integração da figura 37, porém após o mecanismo de vedação acionável ter feito transição ou transladado do estado não vedado e destravado para o estado vedado e travado e desse modo mostra o mecanismo de vedação acionável da montagem de junta de integração da figura 37 no estado vedado e travado, porém antes da aplicação de pressão de furo contra o lado voltado a montante da vedação elastomérica do segundo mecanismo de vedação acionável;

[0139] A figura 39b é uma vista em seção transversal da vedação elastomérica da segunda modalidade do mecanismo de vedação acionável da figura 39a, mostrando a tensão de cisalhamento experimentada pela vedação elastomérica quando no estado vedado e travado antes da aplicação de pressão de furo contra o lado voltado a montante da vedação elastomérica;

[0140] A figura 40a mostra uma vista detalhada da segunda modalidade do mecanismo de vedação acionável da montagem de junta de integração da figura 37,

[0141] A figura 40b é uma vista em seção transversal da vedação elastomérica da segunda modalidade do mecanismo de vedação acionável da figura 40a, mostrando a tensão de cisalhamento experimentada pela vedação elastomérica quando está na configuração mostrada na figura 40a e desse modo mostra a tensão de cisalhamento experimentada pela vedação elastomérica quando um nível significativo de pressão de furo como 3000 psi é aplicada contra o lado voltado a montante da vedação elastomérica;

[0142] A figura 41a mostra uma terceira modalidade de mecanismos de vedação acionáveis separáveis para vedar um canal de fluido fornecido entre dois membros tubulares axialmente dispostos de acordo com o primeiro aspecto da presente invenção e que utilizam, cada, uma vedação resiliente elasticamente deformável de acordo com o terceiro aspecto da presente invenção e que são fornecidos em um mecanismo de vedação de tubo para vedar um barril de expansão tendo um canal de fluido anular entre um tubo interno e um tubo externo de acordo com o sexto aspecto da presente invenção, onde os mecanismos de vedação acionáveis são mostrados na figura 41a em um estado destravado e não vedado;

[0143] A figura 41b é uma vista lateral em perspectiva do barril de expansão da figura 41a;

[0144] A figura 41c é uma vista plana/extrema do barril de expansão da figura 41a;

[0145] A figura 42 é uma vista em seção transversal mostrando, em detalhe muito maior, detalhe B da figura 41a e que mostra o mecanismo de vedação acionável a partir do detalhe B da figura 42 em um estado destravado e não vedado; e

[0146] A figura 43 é uma vista em seção transversal do mecanismo de vedação acionável mostrado em detalhe B da figura 41a, porém o mecanismo de vedação acionável está agora no estado vedado e travado.

DESCRIÇÃO DETALHADA DE UM EXEMPLO DE UM CORPO DE JUNTA DE INTEGRAÇÃO

[0147] A figura 1 mostra um primeiro exemplo de um corpo de junta de integração 10 (que não está de acordo com a presente invenção) que em uso será incluído em uma coluna de tubo ascendente por meio de uma conexão extrema superior 12 que permitirá que o corpo de junta integrado 10 seja conectado a uma porção superior da coluna de tubo ascendente, tipicamente sendo a extremidade inferior de uma junta telescópica adequada (não mostrada). Adicionalmente, o corpo de junta de integração 10 é adicionalmente dotado de uma conexão extrema inferior 14 que é adaptada para ser ligada à extremidade superior de um carretel de fluxo de MPD adequado (não mostrado) e que, por sua vez, é conectado a uma porção inferior da coluna de tubo ascendente. A junta telescópica forma, portanto, uma parte superior da coluna de tubo ascendente de modo que a junta telescópica esteja situada acima do corpo da junta de integração 10 que, por sua vez, está situado acima do carretel de fluxo de MPD dentro da coluna de tubo ascendente. A conexão extrema inferior 14 é adequadamente fixada na extremidade superior do carretel de fluxo de MPD (não mostrado) por qualquer meio adequado como soldagem ou outro meio adequado como conexão rosqueada etc.

[0148] Adicionalmente, o corpo de junta de integração 10 compreende um furo passante 16 tendo uma superfície de furo passante interna 18, uma superfície de diâmetro externo 20 e uma parede lateral 22 de modo que o corpo de junta de integração 10 é geralmente tubular ao longo de seu comprimento longitudinal.

[0149] A parede lateral 22 é geralmente vedada ao longo de seu comprimento de modo que fluidos pressurizados localizados dentro do corpo de

[0150] A figura 2 mostra o próximo estágio de operação da coluna de tubo ascendente e em particular o corpo de junta de integração 10, pelo que uma coluna de perfuração 50 consistindo em múltiplos comprimentos de tubo de perfuração adequadamente ligados juntos (e com um BHA (não mostrado) e uma broca de perfuração (não mostrada) fornecida na sua parte inferior) foram assentados ou abaixados através do corpo de junta de integração 10 e para baixo através da porção inferior da coluna de tubo ascendente localizada abaixo do corpo de junta de integração 10.

[0151] A figura 2 mostra, portanto, a configuração para perfuração convencional (isto é, sem equipamento de perfuração de pressão gerenciada sendo necessário nem operado). Por conseguinte, operações de perfuração podem ser conduzidas a partir do embarcação de perfuração flutuante na superfície do mar (do qual a coluna de tubo ascendente é suspensa abaixo), onde fluido de perfuração ou lama é bombeada através do furo passante 52 da coluna de perfuração 50 e sairá da coluna de perfuração 50 na sua parte inferior através da broca de perfuração e o fluido de perfuração ou lama mais aparas de perfuração retornarão à superfície da embarcação de perfuração flutuante através do espaço anular 24 localizado ou fornecido entre a superfície externa da coluna de perfuração 50 e a superfície de furo passante interna 18 do corpo de junta de integração 10 (e a superfície de furo passante interna do resto da coluna de tubo ascendente).

[0152] Entretanto, se MDF foi exigido então sistema mostrado na figura 2 é o ponto de partida para permitir que um tubo ascendente de perfuração marítimo mude para perfuração de pressão gerenciada e para fazer isso, as primeiras juntas do tubo de perfuração são levantadas (de modo que a coluna de perfuração seja

[0153] A seguir, um operador fixa uma montagem de cartucho de vedador inferior 100, com uma montagem de cartucho de vedador superior 200 localizado na montagem de cartucho de vedador inferior 100 e também fixa uma montagem de suporte de RCD 300 logo acima da montagem de cartucho de vedado superior 200 na ferramenta de assentamento 54, de modo que a ferramenta de assentamento 54 (e a coluna de perfuração 50 localizada abaixo dela0 são abaixadas dentro do furo passante 16 do corpo de junta de integração 10 de modo que a montagem de cartucho de vedador inferior 100, montagem de cartucho de vedador superior 200 e montagem de suporte de RCD 300 são assentadas dentro do furo passante da junta telescópica e resto da porção superior do sistema de tubo ascendente e então para dentro do furo passante do corpo de junta de integração 10 para formar a montagem de junta de integração 5 de acordo com a presente invenção e esse ponto na operação é mostrado na figura 3.

MONTAGEM DE CARTUCHO DE VEDADOR INFERIOR 100 - FIGURA 25a

[0154] A montagem de cartucho de vedador inferior 100 é mostrada em mais detalhe na figura 25a e compreende um corpo de cartucho de vedador inferior 104 estando na forma de um corpo substancialmente tubular 104 e tendo um recesso 101 fornecido em sua superfície de furo passante interna 105. Uma vedação de vedador anular inferior 102 está situada naquele recesso 101 e uma tampa extrema de vedador inferior 106 é fixada de forma segura na extremidade inferior do corpo de cartucho de vedador inferior 104 para prender a vedação de vedador anular inferior 102 dentro do recesso 101. Por conseguinte, a vedação de vedador anular inferior 102 não pode se mover longitudinalmente dentro do recesso 101, porém pode ser forçado a se mover radialmente para dentro se exigido pelo operador bombando fluido hidráulico (a partir de uma fonte de fluido hidráulico pressurizado através do orifício de extensão de fluido hidráulico de vedador inferior 108B formado através da parede lateral 22 do corpo de junta de integração 10 e que é disposto para alinhar em um modo vedado com o orifício de fluido hidráulico 108A quando a montagem de cartucho de vedador inferior 100 é instalada e travada no lugar no corpo de junta de integração 100) dentro do orifício de fluido hidráulico 108A formado na parede lateral do corpo de cartucho de vedador inferior 104 aproximadamente no ponto médio- longitudinal da vedação de vedador anular inferior 102.

[0155] A superfície de furo passante interna 105 do corpo de cartucho de vedador inferior 104 é adicionalmente dotada de um perfil de recuperação 110 formado na mesma e que em uso pode ser travada pela ferramenta de assentamento 54 tendo um perfil de recuperação cooperante e adequadamente configurado 56 (visto na figura 30 travando no perfil de recuperação 110. Vedações adequadas 112 como vedações de anel-O 112 são fornecidas na superfície externa da tampa extrema 106 de modo que as vedações de anel-O 112 atuam contra a superfície interna 105 da extremidade inferior do corpo de cartucho de vedador inferior 104 para evitar que o fluido hidráulico vaze para fora da extremidade inferior da montagem de cartucho de vedador inferior 100.

[0156] A montagem de cartucho de vedador inferior 100 compreende ainda um entalhe 114 formado circunferencialmente em torno da superfície externa do corpo de cartucho de vedador inferior 104 onde, em uso, um operador pode estender grampos de fecho de cartucho de vedador inferior 60 através da parede lateral 22 do corpo de junta de integração 10 para dentro do entalhe 114 para travar longitudinalmente a montagem de cartucho de vedador inferior 100 no lugar na extremidade inferior dentro do furo passante 16 do corpo de junta de integração 10 como será descrito subsequentemente.

[0157] Vedações de cartucho de vedador inferior 109 (vide a figura 25(a)) são fornecidas no diâmetro externo da montagem de cartucho de vedador inferior 100 para vedar contra o diâmetro interno 18 do corpo de junta de integração 10, para vedar o espaço anular 24 entre o diâmetro externo da montagem de cartucho de vedador inferior 100 e o diâmetro interno 18 do corpo de junta de integração 10 e desse modo evitar que qualquer fluido na coluna de tubo ascendente vaze além da superfície externa da montagem de cartucho de vedador inferior 100.

MONTAGEM DE CARTUCHO DE VEDADOR SUPERIOR 200 - FIGURA 26a

[0158] A montagem de cartucho de vedador superior 200 é falando em termos amplos, relativamente similar à montagem de cartucho de vedador inferior 100, e desse modo componentes e características similares da montagem de cartucho de vedador superior 200 àqueles da montagem de cartucho de vedador inferior 100 são indicados com o mesmo numeral de referência, porém com a adição de 100.

[0159] Em termos gerais, entretanto, a montagem de cartucho de vedador superior 200 é ligeiramente mais longa ao longo do eixo longitudinal do que a montagem de cartucho de vedador inferior 100 e o perfil de recuperação 210 é formado sobre a superfície de furo passante interna 207 da tampa extrema de vedador superior 206 (ao invés de ser formado sobre a superfície de furo passante interna 205). Além disso, a extremidade inferior da tampa extrema de vedador superior 206 é dotada de uma torneira 216 que compreende ainda vedações como vedações de anel-O 217 formadas em torno de sua superfície circunferencial externa e que é disposta para projetar para dentro e, portanto, vedar contra (por meio das vedações 217) contra a superfície interna da junta de soquete 118 fornecida na extremidade superior do corpo de cartucho de vedador inferior 104.

[0160] Vedações de cartucho de vedador superior 209 (vide a figura 26(a) e 26(b)) são fornecidas no diâmetro externo da montagem de cartucho de vedador superior 200 para vedar contra o diâmetro interno 18 do corpo de junta de integração 10 para vedar o espaço anular 24 entre o diâmetro externo da montagem de cartucho de vedador superior 200, e o diâmetro interno 18 do corpo de junta de integração 10 e desse modo evitar qualquer fluido na coluna de tubo ascendente de vazar além da superfície externa da montagem de cartucho de vedador superior 200.

MONTAGEM DE SUPORTE DE RCD 300 - FIGURA 27a

[0161] A montagem de suporte de RCD 300 é vista melhor na figura 27a e compreende um corpo de suporte de RCD 306 que é substancialmente tubular ao longo de seu comprimento longitudinal e que compreende uma vedação de RCD inferior 302 se projetando para baixo a partir de sua extremidade inferior e que é ligada ao corpo de suporte de RCD 306 por um rolamento rotativo 305 de modo que a vedação de RCD inferior 302 pode girar em torno de seu eixo longitudinal 307 (e portanto o eixo longitudinal 17 da junta de integração 10) com relação ao corpo de suporte de RCD estacionário 306.

[0162] A montagem de suporte de RCD 300 compreende adicionalmente uma vedação de RCD superior 304 disposta em um recesso 303 dentro do corpo de suporte de RCD 306 onde a vedação de RCD superior 304 é adicionalmente ligada ao corpo de suporte de RCD 306 em sua extremidade superior por meio de um rolamento rotativo 308 de modo que a vedação de RCD superior 304 possa girar em torno do eixo geométrico longitudinal 307 com relação ao corpo de suporte de RCD estacionário 306. A montagem de suporte de RCD 300 compreende ainda um entalhe ou recesso 314 formado circunferencialmente em torno ou em volta da superfície externa do corpo de suporte de RCD 306 onde, em uso, um operador pode estender grampos de fecho de montagem de RCD 68 através da parede lateral 27 do corpo de junta de integração 10 para dentro do entalhe 14 para travar longitudinalmente a montagem de suporte de RCD 300 no lugar na extremidade

[0163] Vedações de montagem de suporte de RCD 317 são fornecidas no diâmetro externo da montagem de suporte de RCD 300 para vedar contra o diâmetro interno 18 do corpo de junta de integração 10 para vedar o espaço anular 24 entre o diâmetro externo da montagem de suporte de RCD 300 e o diâmetro interno 18 do corpo de junta de integração 10 e desse modo evitar que qualquer fluido na coluna de tubo ascendente vaze além da superfície externa da montagem de suporte de RCD 300.

VEDAÇÕES DE CARTUCHO DE VEDADOR INFERIOR 109, VEDAÇÕES DE CARTUCHO DE VEDADOR SUPERIOR 209 E VEDAÇÕES DE MONTAGEM DE SUPORTE DE RCD 317

[0164] No primeiro exemplo de uma junta de integração descrito com referência às figuras 1 a 29, as vedações de cartucho de vedador inferior 109, vedações de cartucho de vedador superior 209 e vedações da montagem de suporte de RCD 317 são fornecidas no diâmetro externo das montagens respectivas 100, 200, 300. As vedações 109, 209, 317 são vedações de anel-o, em que cada anel-o é formado de um material suficientemente resiliente, como borracha ou poliuretano ou qualquer outro material adequado, de modo que o anel-o possa ser comprimido ou ser incidido por outros componentes e então recuperado suficientemente para executar a função de vedação. O cartucho de vedador inferior 100, cartucho de vedador superior 200 e montagem de suporte de RCD 300 podem se mover qualquer um ou tanto axialmente e/ou giratoriamente em relação à junta telescópica ou corpo de junta de integração 10 de preferência sem danificar o anel-o ou desalojar ele de sua posição desejada. Esse movimento relativo pode criar, entretanto, fricção entre o anel-o e uma parede da junta telescópica ou corpo de junta de integração 10. O anel-o pode ser de um material adequado de modo que a

DESCRIÇÃO DETALHADA DAS MODALIDADES DA PRESENTE INVENÇÃO

[0165] É descrita agora uma modalidade de uma montagem de junta de integração aperfeiçoada 1005 de acordo com o quarto aspecto da presente invenção e utilizando pelo menos um mecanismo de vedação acionável de acordo com o primeiro aspecto da presente invenção e que utiliza, portanto, pelo menos uma vedação resiliente elasticamente deformável de acordo com o terceiro aspecto da invenção. Essa modalidade da montagem de junta de integração 1005 é falando em termos amplos em alguns aspectos relativamente similar à primeira montagem de junta de integração 5 do primeiro exemplo descrito acima com referência às figuras 1 a 29, e desse modo componentes e aspectos similares àqueles do primeiro exemplo de uma montagem de junta de integração 5 são indicados com o mesmo numeral de referência, porém com a adição de 1000.

[0166] Com referência agora à figura 30, a primeira modalidade da montagem de junta de integração 1005 de acordo com a presente invenção compreende um corpo de junta de integração 1010, uma montagem de cartucho de vedador inferior 1100, uma montagem de cartucho de vedador superior 1200 e dezoito mecanismos de vedação acionáveis ou montagens de acordo com o primeiro aspecto da presente invenção, dos quais oito 1030a, 1030b, 1034a, 1034b, 1038a, 1038b, 1038c, 1038d são mostrados na vista em seção transversal na figura 30. A seção transversal é tomada através de seis das montagens de vedação 1030a, 1030b, 1034a, 1034b, 1038a, 1038b, 1038c, 1038d com as outras duas montagens de vedação 1038c, 1038d mostradas estando atrás da linha em seção transversal. As dezoito montagens de vedação são dispostas em três conjuntos (1), (2), (3) de seis montagens de vedação igualmente circunferencialmente espaçadas. Cada montagem de vedação 1030a, 1030b, 1034a, 1034b, 1038a, 1038b, 1038c, 1038d compreende um membro de ativação radialmente móvel respectivo na forma de um grampo de fecho 1060a, 1060b, 1064a, 1064b, 1068a, 1068b (não visíveis para as montagens de vedação 1038a, 1038b) que faz parte de um mecanismo de vedação acionável respectivo 1070, 1072, 1074, 1076, 1078. Como pode ser visto na vista em seção transversal mostrada na figura 30, grampos de fecho do mesmo conjunto de montagens de vedação são dispostos para acionar sobre os mesmos mecanismos de vedação acionáveis. Nesse aspecto, grampos de fecho 1060a, 1060b do primeiro conjunto (1) atuam, ambos sobre mecanismos de vedação acionáveis 1070, 1072; grampos de fecho 1064, 1064b do segundo conjunto (2) atuam, ambos, sobre mecanismos de vedação acionáveis 1074, 1076; e grampos de fecho 1068a, 1068b do terceiro conjunto (3) atuam ambos sobre o mecanismo de vedação acionável 1078. Cada das montagens de vedação 1030a, 1030b, 1034a, 1034b, 1038a, 1038b está de acordo com o primeiro aspecto da presente invenção.

[0167] Os conjuntos das montagens de vedação (1), (2), (3) são dispostos como a seguir: (1) o primeiro conjunto de montagens de vedação 1030a, 1030b é posicionado entre a montagem de cartucho de vedador inferior 1100 e o cartucho de vedador superior 1200, e são capazes de travar a montagem de cartucho de vedador inferior 1100 no lugar dentro do corpo de junta de integração 1010.

[0168] Os grampos de fecho 1060a, 1060b são para travar longitudinalmente (isto é, parar o movimento axial relativo (e opcionalmente também rotacional relativo) da montagem de cartucho de vedador inferior 1100 e do corpo de junta de integração 1010. Os grampos de fecho 1060a, 1060b são também para acionar os mecanismos de vedação acionáveis 1070, 1072 para fornecer uma vedação hermética a fluido entre a superfície externa da montagem de cartucho de vedador inferior 1100 e a superfície interna 1018 do corpo de junta de integração 1010 e fornecer uma vedação hermética a fluido entre a superfície externa da montagem de cartucho de vedador superior 1200 e a superfície interna 1018 do corpo de junta de integração 1010. (2) O segundo conjunto de montagens de vedação 1034a, 1034b é posicionado no ponto médio aproximado da montagem de cartucho de vedador superior 1200 e é capaz de travar a montagem de cartucho de vedador superior 1200 no lugar dentro do corpo de junta de integração 1010.

[0169] Os grampos de fecho 1064a, 1964b são para travar longitudinalmente (isto é, parar o movimento axial relativo (e opcionalmente também rotacional relativo) da) montagem de cartucho de vedador superior 1200 e do corpo de junta de integração 1010, e para acionar os mecanismos de vedação acionáveis 1074, 1076 para fornecer uma vedação hermética a fluido entre a superfície externa da montagem de cartucho de vedador superior 1200 e a superfície interna 1018 do corpo de junta de integração 1010. (3) O terceiro conjunto de montagens de vedação 1038a e 1038b é posicionado na extremidade superior da montagem de cartucho de vedado superior 1200 e o ponto médio aproximado da montagem de suporte de RCD 1300, de tal modo que as montagens de vedação 1038a, 1038b são capazes de travar a montagem de suporte de RCD 1300 no lugar dentro do corpo de junta de integração 1010.

[0170] Os grampos de fecho 1068a, 1068b são para travar longitudinalmente (isto é, parar o movimento axial relativo (e opcionalmente também rotacional relativo) da) montagem de suporte de RCD 1300 e o corpo de junta de integração 1010 por localizar em um entalhe 1314 (não mostrado) fornecido em torno da superfície externa da montagem de suporte de RCD 1300. Os grampos de fecho 1068a, 1068b são também para acionar o mecanismo de vedação acionável 1078 para fornecer uma vedação hermética a fluido entre a superfície externa da montagem de cartucho de vedador superior 1200 e a superfície interna 1018 do corpo de junta de integração 1010 e para acionar um mecanismo de vedação acionável (não mostrado) fornecido na circunferência da montagem de suporte de RCD 1300 para fornecer uma vedação hermética a fluido entre a superfície externa da montagem de suporte de RCD 1300 e a superfície interna 1018 do corpo de junta de integração 1010. Os componentes dos grampos de fecho 1060a, 1060b, 1064a, 1064b, 1068a, 1068b serão descritos em mais detalhe com referência à figura 31.

[0171] Os mecanismos ou montagens de vedação acionáveis 1030a, 1030b, 1034a, 1034b, 1038a, 1038b de acordo com a presente invenção fornecem vantagens em relação a vedações 109, 209, 317 utilizadas no primeiro exemplo, e podem ser implementadas em uma montagem de junta de integração de preferência ao invés de ou pelo menos juntamente com uma ou mais das vedações 109, 209, 317 do primeiro exemplo, como será adicionalmente descrito.

[0172] Uma vista detalhada da montagem de vedação 1034a é mostrada na figura 31, porém o leitor especializado entenderá que todas as outras montagens de vedação 1030a, 1030b, 1034a, 1034b, 1038a, 1038b são dispostas e são operadas em um modo similar. A montagem de vedação 1034a e seus componentes podem se mover entre dois estados principais de operação - 1) um estado destravado e não vedado e 2) um estado travado e vedado. A figura 31 mostra a montagem de vedação 1034a no estado destravado e não vedado, de modo que a montagem de cartucho de vedador superior 1200, e o corpo de junta de integração 1010 estão livres para se mover um em relação ao outro (isto é, estado destravado) e um espaço anular 1024 entre a superfície interna 1018 (isto é, o furo passante 1016) do corpo de junta de integração 1010 e a superfície externa da montagem de cartucho

[0173] O primeiro mecanismo de vedação acionável 1076 mostrado na figura 31 compreende uma primeira vedação elastomérica no formato de anel anular 1209a e uma primeira luva de acionamento no formato de anel anular 1400a, e a segunda montagem de vedação acionável 1074 compreende uma segunda vedação elastomérica no formato de anel 1209b e uma segunda luva de acionamento no formato de anel 1400b.

[0174] Como mostrado na figura 31, a primeira e segunda vedações elastoméricas 1209a, 1209b são posicionadas nos primeiro e segundo entalhes de vedação respectivos, 1211a, 1211b, formados em torno da circunferência externa da montagem de cartucho de vedador superior 1200. O primeiro e segundo entalhes de vedação 1211a, 1211b são recessos circunferenciais radiais dentro de e em torno da superfície externa da montagem de cartucho de vedador superior 1200, em que cada entalhe 1211a, 1211b é formado com duas paredes ortogonais. Os entalhes 1211a, 1211b são dimensionados de modo que quando as montagens de vedação acionáveis 1076, 1074 estão no estado destravado e não vedado, as respectivas vedações elastoméricas 1209a, 1209b são alojadas ou localizadas totalmente dentro do entalhes 1211a, 1211b de modo que as vedações elastoméricas 1209a, 1209b não se projetam para fora do entalhe 1211a além do diâmetro externo da montagem de cartucho de vedador superior 1200 e desse modo não se projetam para dentro do espaço anular 1024 nem fazem contato com o corpo de junta de integração 1010, e são desse modo protegidos nos entalhes respectivos 1211a, 1211b (vide a figura 31b para uma vista detalhada da vedação elastomérica 1209a dentro do recesso de entalhe 1211a quando no estado destravado e não vedado). A figura 31b mostra que para um espaço específico da modalidade presentemente descrita, o diâmetro externo da montagem de cartucho de vedador superior 1200 tem 18,625 polegadas, a profundidade do recesso de entalhe 1211a é de 0,452 polegadas e que é a mesma distância que a profundidade da vedação elastomérica 1209a. Por conseguinte, a vedação elastomérica 1209a não se projeta para fora do entalhe 1211a além do diâmetro externo da montagem de cartucho de vedador superior 1200, porém ao invés está em linha com ele. Deve ser observado que o diâmetro externo da vedação elastomérica 1209a pode ser menor que a profundidade do entalhe 12aa e assim estaria mesmo mais distante de se projetar além do diâmetro externo da montagem de cartucho de vedador superior 1200 e, portanto, estaria ainda mais protegido durante, por exemplo, assentamento, porém que teria a desvantagem de que a vedação elastomérica 1209a necessitaria ser radialmente expandido adicionalmente para vedar contra o diâmetro interno da junta de integração 1010. Por conseguinte, prefere-se que o diâmetro externo da vedação elastomérica 1209a seja substancialmente alinhada com (isto é, seja alinhada com ou seja apenas levemente mais curta do que) a profundidade do entalhe 1211a. Adicionalmente, a figura 31b mostra que a largura do recesso de entalhe 1211a é de 0,750 polegadas e o diâmetro interno da junta de integração 1010 é de 18,750 polegadas. Por conseguinte, a figura 31b também mostra que o espaço anular 1024 tem 0,125 polegadas. Outras dimensões adequadas para os vários componentes poderiam, evidentemente ser utilizadas como será reconhecido pelo técnico no assunto. Como discutido acima, o técnico no assunto também perceberá que a profundidade da vedação elastomérica 1209a poderia ser ligeiramente menor que a profundidade (que é de 0,452 polegadas) do entalhe ou recesso 1211a visto que isso terá também a vantagem de que a vedação elastomérica 1209a será ainda mais protegida por ser mais do que totalmente localizada dentro do recesso ou entalhe 1211a enquanto a montagem de cartucho de vedador superior 1200 está sendo assentada dentro do corpo de junta de integração 1010.

[0175] A primeira e segunda luvas de acionamento 1400a, 1400b são posicionadas dentro do primeiro e segundo entalhes de luva de acionamento, respectivas, 1405a, 1405b, que são também recessos circunferenciais radiais dentro e em torno da superfície externa da montagem de cartucho de vedador superior 1200. O primeiro e segundo entalhes de luva de acionamento 1405a, 1405b são moldados e dimensionados de modo que as luvas de acionamento 1400a, 1400b podem se mover axialmente (isto é, na direção de Ax a Ax como mostrado na figura 31) dentro dos respectivos entalhes 1405a, 1405b quando as montagens de vedação 1076, 1074 se movem entre estados destravado/não vedado e travado/vedado. Quando a montagem de vedação 1034a está no estado destravado/não vedado, uma folga 1224 (como mostrado na figura 34) é formada entre a primeira luva de acionamento 1400a e a montagem de cartucho de vedador superior 1200. A folga 1224 permite que a primeira luva de acionamento 1400a se mova para impingeupon a primeira vedação 1209a quando a montagem de vedação 1034a é movida em direção/para dentro do estado travado/vedado. A folga 1224 pode ser cheia de ar, ou pode ser cheia de um fluido lubrificante como óleo hidráulico.

[0176] A primeira e segunda vedações elastoméricas 1209a, 1209b estão de acordo com o terceiro aspecto da presente invenção e são substancialmente compressíveis nas direções axiais (Ax) e têm uma razão de Poisson adequada de modo que a compressão na direção axial (Ax) causará uma expansão substancialmente grande o bastante na direção radial (R) para fornecer uma vedação hermética a fluido entre a superfície externa da montagem de cartucho de vedador superior 1200 e a superfície interna 1018 do corpo de junta de integração 1010 para desse modo vedar o espaço anular 1024 entre as mesmas.

[0177] A primeira e segunda luvas de acionamento 1400a, 1400b são para contato e compressão, respectivamente das primeira e segunda vedações 1209a, 1209b. A primeira luva de acionamento 1400a é alinhada com a primeira vedação 1209a de modo que compartilhem um eixo geométrico central, o eixo geométrico

[0178] A primeira e segunda luvas de acionamento 1400a, 1400b são substancialmente e não compressíveis e substancialmente não deformáveis e são configuradas para se mover axialmente (Ax) com relação à montagem de cartucho de vedador superior 1200. A primeira a segunda luvas de acionamento 1400a, 1400b são tipicamente feitas de um tipo adequado de aço, entretanto, qualquer material adequado pode ser selecionado.

[0179] Ainda com referência à figura 31, o grampo de fecho 1064a é assentado em uma abertura formada através da parede lateral 1022 do corpo de junta de integração 1010 e se estende através do corpo de junta de integração 1010. O grampo de fecho 1064a compreende um membro de ativação radialmente móvel na forma de uma trava hidraulicamente operada 1410. Na posição destravada mostrada na figura 31, a trava 1410 não se projeta para dentro do espaço anular1024, permitindo que o corpo de junta de integração 1010 e o cartucho de vedador superior 1200 sejam livres para se moverem um em relação ao outro. O grampo de fecho 1064a é configurado para permitir que fluido hidráulico seja bombeado para dentro e para fora de um primeiro reservatório de pistão 1215a e um segundo reservatório de pistão 1215b através dos orifícios de fluido hidráulico de grampo de fecho 1420a, 1420b, respectivamente. Tal configuração permite que linhas hidráulicas a partir da demarcação de perfuração localizada acima da coluna de tubo ascendente sejam ligadas ao grampo de fecho 1064a de modo que possa ser operado a partir da embarcação de perfuração. Quando a trava 1410 está na posição travada o primeiro reservatório de pistão 1214a pode ser vedado para criar

[0180] A primeira e segunda luvas de acionamento 1400a, 1400b são separadas de modo que a trava 1410 possa ser inserida entre as luvas de acionamento 1400a, 1400b para mover as luvas de acionamento 1400a, 1400b axialmente na direção Ax a partir do estado não vedado para o estado vedado. Será entendido com referência à figura 31 que quando a trava 1410 é inserida entre a primeira e segunda luvas de acionamento 1400a, 1400b, a primeira luva de acionamento 1400a se move axialmente em uma primeira direção (acima do furo nessa modalidade) e a segunda luva de acionamento 1400b se move em uma segunda direção oposta à primeira direção (fundo do poço nessa modalidade).

[0181] Ainda com referência à figura 31, a trava 1410 tem uma primeira dimensão D1 correspondendo à distância que a primeira e segunda luvas de acionamento 1400a, 1400b são separadas no estado não vedado e uma segunda dimensão D2 correspondendo à distância que a primeira e segunda luvas de acionamento 1209a, 1209b são separadas no estado vedado. A montagem de cartucho de vedador superior 1200 é configurada para receber a trava 1410 em uma fenda 1214 que permite que a trava 1410 trave a montagem de cartucho de vedador superior 1200 e corpo de junta de integração 1010 juntos de modo que sejam impedidos de serem capazes de se mover um em relação ao outro (isto é, o estado vedado e travado da figura 36).

[0182] A figura 32a mostra uma vista em perspectiva da primeira vedação 1209a e a figura 32b mostra uma vista em seção transversal da primeira vedação 1209a. A primeira vedação 1209a compreende uma superfície interna 1430 que é plana em vista em seção transversal (figura 32b). A superfície interna 1430 é registrada com o formato cilíndrico do primeiro entalhe de vedação 1211a, de modo que a superfície interna 1430 da primeira vedação 1209a possa ser posicionada e se sentar no primeiro entalhe de vedação 1211a na montagem de cartucho de vedador superior 1200.

[0183] A superfície interna plana 1430 auxilia a assegurar que a compressão da primeira vedação 1209a cause axialmente expansão radial, radialmente para fora, para vedar a folga anular 1024 entre a superfície externa da montagem de cartucho de vedador superior 1200 e a superfície interna 1018 do corpo de junta de integração 1010.

[0184] Na modalidade descrita, a primeira vedação elastomérica 1209a é feita de um material resiliente e suficientemente elástico, como borracha ou poliuretano ou qualquer outro material adequado, com um diâmetro da superfície interna 1430 em torno de 17 polegadas, uma dimensão axial (A) em torno de 0,75 polegada e uma dimensão radial (B) em torno de 0,452 polegada, quando na posição destravada e não vedada. Essa dimensão axial maior (A) do que a dimensão radial (B) auxilia também a assegurar que a primeira vedação 1209A seja configurada para expandir suficientemente radialmente quando comprimida axialmente, de modo a vedar o espaço anular 1024 entre a montagem de cartucho de vedador superior 1200 e o corpo de junta de integração 1010. A figura 32c mostra geometria e detalhes de dimensão adicionais da modalidade da primeira vedação elastomérica 1209a de acordo com a presente invenção. Em termos muito simplistas, a vedação elastomérica 1209a pode ser considerada como sendo no formato de D em seção transversal.

[0185] A vedação elastomérica 1209a compreende uma superfície circunferencial interna tubular substancialmente plana ou firo direto 1430 para contato com a superfície externa plana e circunferencial do entalhe anular 1211a. Compreende também uma superfície de vedação convexa 1432 oposta à superfície plana 1430, onde a superfície de vedação convexa 1432 é preferivelmente de formato semioval, curvando através de 180 graus em um raio de redução gradual a partir de uma extremidade para a outra. A vedação elastomérica 1209a compreende

[0186] O ponto médio M-M da profundidade da primeira vedação 1209a é mostrado como tendo a profundidade de 0,226 polegada e é, portanto, metade da profundidade da primeira vedação 1209a sendo 0,452 polegada. O ponto médio MM serve também como a transição ou junção entre a curvatura da superfície de vedação convexa semioval 1432 que se estende por todo o caminho em torno do primeiro ponto médio M (o ponto médio superior M mostrado na figura 32c) até o ponto médio inferior M mostrado na figura 32c. A primeira superfície de conexão convexa 1434 liga (em sua segunda extremidade) a extremidade superior da superfície de vedação convexa 1432 no ponto médio superior M até um primeiro canto de transição C1 (em sua primeira extremidade) que por sua vez é ligado à extremidade superior da superfície interna plana 1430. O ponto médio inferior M da superfície de vedação convexa 1432 forma a segunda extremidade da segunda superfície de conexão convexa 1436 onde a outra extremidade (a primeira extremidade) da segunda superfície de conexão convexa 1436 compreende um segundo canto de transição C2 que por sua vez forma a extremidade inferior da superfície interna plana 1430. A figura 32c mostra também que o diâmetro interno da superfície interna plana 1430 é de 17,721 polegadas e o primeiro canto de transição C1 e segundo canto de transição C2 têm, cada raios relativamente pequenos sendo de 0,040 polegada. Esses cantos de transição redondos C1 e C2 asseguram que não há cantos afiados em torno da circunferência da vedação elastomérica 1209a e, portanto, as modalidades da vedação elastomérica 1209a têm a vantagem de ter tensão de cisalhamento reduzida experimentada do que seria de outro modo o caso se aquela junção tivesse um canto afiado.

[0187] Além disso, a superfície de vedação convexa 1432 compreende um raio variável que inicia relativamente grande no ponto central CP da superfície de vedação convexa 1432, porém começa a reduzir em diâmetro no sentido de cada extremidade da superfície de vedação convexa 1432 quando se aproxima da junção com cada da primeira 1434 e segunda 1436 superfícies de conexão convexa. Em outras palavras, a primeira superfície de conexão convexa 1434 compreende uma superfície curva que se curva ou arqueia a partir de sua primeira extremidade (na junção com C1) até sua segunda extremidade (em sua junção plana ou contínua com a primeira extremidade da superfície de vedação convexa 1432) no sentido de um plano de raio (isto é, o plano que é perpendicular ao eixo central longitudinal da vedação 1209a) de modo que a segunda extremidade da primeira superfície de conexão convexa 1434 se situa no plano de raio em uma direção paralela ao plano de raio. Além disso, a segunda superfície de conexão convexa 1436 compreende uma superfície curva que se curva ou arqueia a partir de sua primeira extremidade (na junção com C2) até a sua segunda extremidade (em sua junção plana ou contínua com a segunda extremidade da superfície de vedação convexa 1432) no sentido do plano de raio (isto é, o plano que é perpendicular ao eixo central longitudinal da vedação) de modo que a segunda extremidade da segunda superfície de conexão convexa 1436 se situa no plano de raio em uma direção paralelo ao plano de raio.

[0188] O formato semioval da superfície de vedação convexa 1432 significa que a primeira extremidade da mesma se curva, de preferência a partir do ponto médio CP da superfície de vedação convexa 1432 (que é de preferência paralela ao eixo geométrico central longitudinal da vedação 1209a) em direção a sua primeira extremidade em um raio de redução gradual até que a primeira extremidade se situa no plano de raio em uma direção paralela ao plano de raio em cujo ponto encontra a

[0189] De preferência, a segunda extremidade da superfície de vedação convexa 1432 se curva a partir do ponto médio CP da superfície de vedação convexa 1432 em direção a sua segunda extremidade em um raio de redução gradual até que a segunda extremidade se situa no plano de raio em uma direção paralela ao plano de raio em cujo ponto encontra a segunda extremidade da superfície de conexão convexa 1436 em um modo contínuo, de modo que não haja canto nem junção de outro modo inclinada entre as duas extremidades. Isso tem também a vantagem de reduzir a tensão de cisalhamento experimentada naquela área da vedação 1209a particularmente durante compressão axial da vedação 1209a.

[0190] Essa disposição de geometria da primeira vedação 1209 tem a vantagem de que aumenta a capacidade da primeira vedação 1209a expandir radialmente quando a primeira vedação 1209a é comprimida axialmente. Além disso, a geometria auxilia também a aperfeiçoar a vedação e realmente o movimento da primeira vedação 1209a para dentro dos cantos do recesso de entalhe 1211a como será mostrado subsequentemente. Será entendido que dimensões diferentes podem ser utilizadas e podem ser necessárias com materiais diferentes. A primeira vedação 1209a é mostrada nas figuras 32A e 32b, entretanto, será reconhecido que a primeira e segunda vedações 1209a, 1209b são substancialmente idênticas.

[0191] Similarmente, à superfície interna plana 1430 da primeira vedação 1209a sendo registrada com o formato do primeiro entalhe de vedação 1211a, a primeira luva de acionamento 1400a compreende uma superfície interna plana 1218 que é registrada com o formato cilíndrico do primeiro entalhe de luva de acionamento 1405a, de modo que a primeira luva de acionamento 1400a possa ser posicionada e sentar em um primeiro entalhe de luva de acionamento 1405a na montagem de cartucho de vedador superior 1200. A superfície interna plana correspondente 1218 e o primeiro entalhe de luva de acionamento 1405a auxiliam a assegurar que a primeira luva de acionamento 1400a pode se mover axialmente dentro da montagem de cartucho de vedador superior 1200.

[0192] Com referência à figura 33b (e também mostrado na figura 31), a primeira luva de acionamento 1400a compreende um ressalto afunilado 1213a para engatar com uma face similarmente afunilada 1219a da trava 1410 do grampo de fecho 1064a. A face afunilada 1219a se afunila a partir da primeira dimensão D1 até a segunda dimensão D2, de modo que quando a trava 1410 é inserida radialmente na fenda 1214 da montagem de cartucho de vedador superior 1200 entre a primeira e segunda luvas de acionamento 1400a, 1400b a primeira e segunda luvas de acionamento 1400a, 1400b serão movidas axialmente a partir do estado ou posição não vedada e destravada para o estado ou posição vedada ou travada.

[0193] Adicionalmente, a primeira luva de acionamento 1400a compreende uma configuração em etapas, em que o registro do formato da primeira luva de acionamento 1400a e do primeiro entalhe de luva de acionamento 1405a permite movimento axial da primeira luva de acionamento 1400a e fornece uma folga 124 (vide a figura 34) para permitir que a primeira luva de acionamento 1400a mova para fechar aquela folga 1224 de moo que uma face saliente 1220 pressionará contra a primeira vedação 1209a (não mostrada).

[0194] Com referência agora à figura 33c, que mostra a superfície interna 1218 da primeira luva de acionamento 1400a compreendendo ainda fendas 1221 para receber pinos (não mostrados). A figura 34 mostra uma vista em seção transversal da primeira luva de acionamento 1400a através de uma das fendas 1221 e um pino correspondente 1222. O pino 1222 é montado na montagem de cartucho de vedador superior 1200, embora seja entendido que pode ser também uma parte integral da montagem de cartucho de vedador superior 1200. O pino 1222 é configurado para ser menor que a fenda correspondente 1221, para permitir que a fenda 1221 e a primeira luva de acionamento 1400a se movam com relação ao pino 1222.

[0195] A fenda 1221 compreende uma primeira parte 1223a e uma segunda parede 1223b, cada parede 1223a, 1223b sendo para deter o movimento axial da primeira luva de acionamento 1400a. Na posição não vedada e destravada, a primeira luva de acionamento 1400a é impedida de se mover adicionalmente pelo pino 1222 em contato com a primeira parede 1223a. Na posição vedada e travada, a primeira luva de acionamento 1400a é impedida de se mover ainda mais pelo pino 1222 em contato com a segunda parede 1223b. O dimensionamento do pino 1222 e fenda correspondente 1221 determina o movimento permissível entre a posição não vedada e destravada, e a posição travada e vedada, e assegura que a primeira luva de acionamento 1400a não pode cair para fora do primeiro entalhe de luva de acionamento 1405a.

[0196] Será reconhecido que como descrito com referência à figura 30, mais de um grampo de fecho 1060a, 1060b, 1064a, 1064b, 1068a, 1068b pode acionar em uma luva de ativação única. Por exemplo, na montagem de junta de integração 1005 mostrada na figura 30, dois grampos de fecho 1064a, 1064b atuam sobre a primeira luva de acionamento 1400a, porém há de preferência seis grampos de fecho 1064 igualmente espaçados em torno da circunferência do corpo de junta de integração 1010 em cada dos conjuntos (1), (2) e (3). Em outras modalidades, qualquer número de grampos de fecho pode ser posicionado para acionar sobre uma luva de ativação única, embora tipicamente sejam espaçados igualmente em torno da circunferência do corpo de junta de integração 1010.

[0197] No estado destravado e não vedado, a montagem de cartucho de vedador superior 1200 pode ser assentada dentro do corpo de junta de integração 1010, desse modo permitindo que a montagem de cartucho de vedador superior 1200 seja instalada dentro ou retirada do corpo de junta de integração 1010, sem nenhum contato entre as vedações 1209a, 1209b e corpo de junta de integração 1010. Isso assegura a integridade das vedações 1209a, 1209b e assegura que as vedações 1209a, 1209b não sejam danificadas ou gastas por serem assentadas dentro ou puxadas a partir do corpo de junta de integração 1010. A mesma vantagem é acordada à montagem de cartucho de vedador inferior 1100 e montagem de suporte de RCD 1300 pelos mesmos motivos.

INSTALAÇÃO E RECUPERAÇÃO DE MONTAGENS DE CARTUCHO 100, 200 E MONTAGEM DE SUPORTE DE RCD 300 PARA DENTRO E A PARTIR DE FURO PASSANTE 16 DO CORPO DE JUNTA DE INTEGRAÇÁO 10

[0198] A figura 3 mostra a ferramenta de assentamento 54 sendo abaixada na coluna de perfuração 50 para assentar nas montagens de cartucho de vedador inferior 100, superior 200 e a montagem de suporte de RCD 300 até tal ponto que um assento 120 fornecido na extremidade mais inferior da montagem de cartucho de vedador inferior 100 pousa em um ressalto de carga de junta de integração mais inferior 26, em cujo ponto a montagem de cartucho de vedador inferior 100, montagem de cartucho de vedador superior 200, montagem de suporte de RCD 300 e realmente a ferramenta de assentamento 54 não podem se mover mais para baixo do corpo de junta de integração 10 e desse modo seu movimento é detido e desse modo estão agora totalmente contidos e individualmente localizados coaxialmente no furo passante 16 do corpo de junta de integração 10. Deve ser observado que esse ressalto de carga 26 ou pouso, como mostrado na figura 1, é um ressalto fixo no diâmetro interno na extremidade inferior do corpo de junta de integração 10, porém alternativamente pode ser fornecido, por exemplo, por qualquer outro meio adequado como um conjunto adicional de grampos retráteis (não mostrados). Em qualquer evento, a montagem de cartucho de vedador inferior 100 está localizada agora em sua localização/posição operativa dentro do furo passante 16 do corpo de junta de integração 10. O técnico no assunto observará a partir das figuras 3, 2 e 1 que o corpo de junta de integração 10 é cotado de uma série de grampos de fecho 60, 64, 68 formados através de sua parede lateral 22 em comprimentos longitudinalmente separados ao longo do corpo de junta de integração 10. Com relação aos grampos de fecho mais inferiores 60, esses são dispostos em uso para serem alinhados com o entalhe 114 formado em torno do corpo de cartucho de vedador inferior 104, como mostrado na figura 4. O técnico no assunto observará que nas figuras 1, 2, 3 e 4, os vários grampos de fecho 60, 64, 68 são dispostos para serem retraídos de modo que não interfiram com o assentamento da ferramenta de assentamento 54.

[0199] Após o assento inferior 120 da montagem de cartucho de vedador inferior 100 ter pousado no ressalto de carga 26, a montagem de junta de integração 5 é concluída em que compreende agora o corpo de junta de integração 10 e dentro de seu furo passante são localizadas agora as montagens de cartucho de vedador inferior e superior 100, 200 e a montagem de suporte de RCD 300.

[0200] Realmente, as vedações 109, 209 no diâmetro externo das montagens de cartucho de vedador superior 200 e inferior 100 são engatadas no diâmetro interno 18 do corpo de junta de integração 10 e vedações 317 fornecidas no diâmetro externo da montagem de suporte de RCD 300 são também engatadas no diâmetro interno 18 do corpo de junta de integração 10 para vedar o espaço anular entre os mesmos.

[0201] A vedação de RCD superior 304 e a vedação de RCD inferior 302 são formadas em geral de um material resistente como borracha ou poliuretano ou qualquer outro material adequado e em uso acionarão como um anel de vedação relativamente apertado através do qual o operador (ao conduzir operações de MPD0 empurrará fisicamente a coluna de tubo de perfuração para que a coluna de tubo de perfuração passe através da montagem de suporte de RCD 300. Por conseguinte, a vedação de RCD inferior 302 e a vedação de RCD superior 304 são adaptadas para esticar na direção radialmente para fora quando a coluna de tubo de perfuração 50 é empurrada através delas e realmente são adaptadas para vedar sempre através de suas superfícies internas respectivas com a superfície externa da coluna de tubo de perfuração até o ponto onde a coluna de tubo de perfuração é removida de dentro de seu furo passante ou finalmente até o ponto em que as vedações de RCD superior ou inferior 302, 304 falham. Adicionalmente, como cada das vedações de RCD superior 304 e inferior 302 é dotada de seus respectivos rolamentos 305, 308, as vedações de RCD inferior 302 e superior 304 girarão com a coluna de tubo de perfuração quando gira em relação à coluna de tubo ascendente estacionário e corpo de junta de integração 10.

[0202] Para preparar para MPD, o operador travará a montagem de cartucho de vedador inferior 100, a montagem de cartucho de vedador superior 200 e a montagem de suporte de RCD 300 na posição como mostrado na figura 5 por acionar pelo menos os grampos de fecho de montagem de RCD 68 de modo que se projetam para dentro através da parede lateral 22 e para dentro do recesso 314 da montagem de suporte de RCD 300. Para aumentar o fator de segurança, entretanto, o operador também provavelmente acionará os grampos de fecho de cartucho de vedador superior 64 de modo que se projetam através da parede lateral 22 e para dentro do recesso 201 da montagem de cartucho de vedador superior 200. Além disso, para aumentar adicionalmente o fator de segurança, o operador também provavelmente acionará os grampos de fecho do cartucho de vedador inferior 60 de modo que se projetam através da parede lateral 22 e para dentro do recesso 101 da montagem de cartucho de vedador inferior 100.

[0203] Por conseguinte, a montagem de junta de integração 5 está agora na configuração como mostrado na figura 5 e realmente está pronto agora para iniciar as operações de MPD. Nessa configuração, a vedação de RCD inferior 302 está fornecendo a barreira anular principal para que fluido de perfuração e aparas fluindo de volta para a superfície através dos pescoços de gansos do carretel de fluxo de MPD (não mostrado) para cima do espaço anular 24 de modo que o fluido de perfuração não possa fluir além da vedação de RCD inferior 302 e, portanto, o fluido de perfuração é forçado para fora do carretel de fluxo de MPD localizado imediatamente abaixo da montagem de junta de integração 5 de acordo com as operações MPD. A vedação de RCD superior 304 está, portanto, fornecendo principalmente redundância no caso da vedação de RCD inferior 302 falhar e realmente a legislação em muitas partes do mundo requer que haja tal redundância ou backup em termos de uma barreira ou vedação de backup ou adicional ao fluido de perfuração de pressão alta. Na disposição mostrada na figura 5, a vedação de vedador anular inferior 102 e a vedação de vedador anular superior 202 não são energizadas e, portanto, são esvaziadas de modo que não estejam vedando contra a superfície externa da coluna de tubo de perfuração 50. Entretanto, as vedações de vedador anulares superior 202 e/ou inferior 102 podem ser acionadas/energizadas para vedar contra a superfície externa da coluna de tubo de perfuração 50 e, portanto, vedar o espaço anular 24 se o operador exigir/desejar que ocorra particularmente se, por exemplo, o operador desejar puxar/trocar a montagem de suporte de RCD 300 e tal operação é mostrada nas figuras 6-8; o operador pode então assentar uma nova montagem de suporte de RCD 300 em uma ferramenta de assentamento adequada.

[0204] A figura 6 mostra, portanto, o início de uma operação para trocar a montagem de suporte de RCD 300 sozinho (com ambos os cartuchos de vedador superior 200 e inferior 100 sendo deixados travados no lugar no furo passante do corpo de junta de integração 10). Para iniciar tal operação como mostrado na figura 6, os grampos de fecho da montagem de suporte de RCD 68 são retraídos e isso pode ser feito enquanto mantém a operação de vedação total das vedações de vedador anulares superior 202 e/ou inferior 102, energizadas. Por conseguinte, como mostrado na figura 6, a ferramenta de assentamento/recuperação 54 é assentada no corpo de junta de integração 10 até que sua extremidade inferior aumentada 55 passe e comprima primeiramente através da vedação de RCD superior 304 e então através da vedação de RCD inferior 302. Os grampos de fecho da montagem de RCD 68 são então retraídos a partir de seu engate de travamento com o entalhe ou recesso 314 por acionamento remoto do mesmo pelo operador e essa posição é mostrada agora na figura 6. A figura 7 mostra a montagem de suporte de RCD 300 como tendo sido retirada a partir da montagem de cartucho de vedador superior 200. Deve ser também observado que a montagem de suporte de RCD 300 pode ser levantada utilizando a ferramenta de assentamento/recuperação dedicada, 54 ou realmente pode ser levantada de volta para a embarcação flutuante (não mostrada) na superfície utilizando o colar de tubo de perfuração porque a vedação de RCD inferior 302 e realmente a vedação de RCD superior 304 assentarão contra a superfície superior de um colar de tubo de perfuração e como a montagem de suporte de RCD 300 é destravada, apenas o peso da montagem de suporte de RCD 300 precisa ser superado para levantar a montagem de suporte de RCD 300 de volta para a superfície através do furo passante da coluna de tubo ascendente. Em qualquer evento, a ferramenta de assentamento/recuperação 54 é então pega de volta até que a extremidade inferior aumentada 55 assente contra a extremidade inferior da vedação de RCD inferior 302. Como a montagem de suporte de RCD 300 não mais está travada no lugar (porque os grampos de fecho da montagem de RCD 68 foram retraídos) a extremidade inferior aumentada 55 pega, portanto, a montagem de suporte de RCD 300 e a elevação adicional da ferramenta de assentamento/recuperação 54 elevará a montagem de suporte de RCD 300 até que saia da extremidade superior do furo passante 16 do corpo de junta de integração 10 e adicionalmente a elevação levantará o mesmo através do furo passante da junta telescópica localizada acima do corpo de junta de integração 10 até que a montagem de suporte de RCD 300 possa ser removida a partir da ferramenta de assentamento/recuperação 54 pelo operador na superfície da barcaça filial (não mostrada). A figura 8 mostra a montagem de suporte de RCD 300 como tendo saído do furo passante 16 do corpo de junta de integração 10. Nesse ponto, a(s) vedação(ões) de vedador superior 202 e/ou inferior 102 pode(m) continuar a ser energizada(s) ou pode(m) ser desenergizada(s) após a montagem de suporte de RCD 300 ter sido removida dependendo das exigências operacionais e em particular se MPD for concluído, as montagens de cartucho de vedador inferior 100 e superior 200 podem ser desenergizadas e puxadas a partir do corpo de junta de integração 10 como mostrado agora nas figuras 9-16.

[0205] A figura 9 mostra o estágio seguinte de operações a partir daquele da figura 8 se o operador desejar remover a montagem de cartucho de vedador superior 200. Em tal caso, o operador fixa uma ferramenta de assentamento/recuperação adequada, 54, tendo um perfil de recuperação adequadamente moldado 56 disposto para cooperar e engatar com o perfil de recuperação 210 formado no furo passante interno 207 da montagem de cartucho de vedador superior 200. A ferramenta de assentamento/recuperação 54 é assentada inicialmente através do furo passante da junta telescópica (não mostrada) posicionada imediatamente acima da montagem de junta de integração 5 e para dentro do furo passante do corpo de junta de integração 10 e pode ser assentada sobre a extremidade superior da coluna de tubo de perfuração 50. A ferramenta de assentamento 54 é assentada até travar sobre o perfil de entalhe de recuperação 210 da montagem de cartucho de vedador superior 200. Esse estágio é mostrado na figura 9.

[0206] O operador então atua remotamente nos grampos de fecho de cartucho de vedador superior 68 para retrair os mesmos do engate com o entalhe 214 de modo que a montagem de cartucho do vedador superior 200 não mais seja travada no lugar dentro do corpo de junta de integração 10 e esse estágio é mostrado na figura 10. Deve ser observado que o destravamento da montagem de cartucho de vedador superior 200 pode ser obtido enquanto mantém a operação total da montagem de cartucho de vedador inferior 100 e a montagem de cartucho de vedador inferior 100 pode ser energizada/desenergizada durante esse processo dependendo das exigências operacionais do operador.

[0207] A figura 11 mostra o estágio seguinte da operação para remover a montagem de cartucho de vedador superior 200, pelo que a montagem de cartucho de vedado superior 200 é retirada a partir da montagem de cartucho de vedador inferior 100 por puxar a coluna de tubo de perfuração 50 para cima para desse modo elevar e levantar a ferramenta de recuperação 54 e desse modo a montagem de cartucho de vedador superior 200 para cima.

[0208] A figura 12 mostra o estágio seguinte pelo que a montagem de cartucho de vedador superior 200 foi levantada para cima e para fora do furo passante 16 do corpo de junta de integração 10 de modo que passará através da junta telescópica (não mostrada) e para cima até o piso de perfuração da embarcação marítima localizada acima da coluna de tubo ascendente.

[0209] Se o operador desejar remover a montagem de cartucho de vedador inferior 100, a ferramenta de recuperação 54 é novamente estendida para baixo para dentro do corpo de junta de integração 10 na coluna de perfuração 50 no seu topo de modo que seja estendida através da junta telescópica (não mostrada) e para dentro do corpo de junta de integração 10. A ferramenta de recuperação 54 é movida suficientemente para baixo de modo que seu perfil de recuperação 56 seja movido para alinhamento com o perfil de recuperação 110 formado pelos entalhes fornecidos na superfície interna do furo passante 105 do corpo de cartucho de vedador inferior 104 até que os respectivos perfis 56, 110 estejam em engate de travamento um com o outro. Deve ser observado que a ferramenta de recuperação 54 e o perfil de recuperação 56 podem ser a mesma ferramenta de recuperação 54 e perfil de recuperação 56 que foram utilizados para recuperar a montagem de cartucho de vedador superior 200 embora pode ser que possam ser diferentes se exigências operacionais achassem benéficos. Esse ponto na operação é mostrado na figura 13.

[0210] A figura 14 mostra o estágio seguinte a partir daquele da figura 13, pelo que os grampos de fecho do cartucho de vedador inferior 60 foram retraídos pelo operador remotamente atuando os mesmos para mover os mesmos de volta através da parede lateral 22 do corpo de junta de integração 10 de modo que não mais estejam em engate com o recesso 114 fornecido no corpo de cartucho do vedador inferior 104. Desse modo, a montagem de cartucho de vedador inferior 100 não mais é travada no lugar no corpo de junta de integração 10 pelos grampos de fecho do cartucho de vedador inferior 60 e desse modo a montagem de cartucho de vedador inferior 100 pode ser retirada a partir do corpo de junta de integração 10 por puxar a coluna de tubo de perfuração 50 para cima para puxar a ferramenta de recuperação 54 para cima e esse estágio na operação é mostrado na figura 15.

[0211] A elevação continuada da coluna de tubo de perfuração e a ferramenta de recuperação 54 eleva a montagem de cartucho do vedador inferior 100 para fora do furo passante 16 do corpo de junta de integração 10 e através da junta telescópica (não mostrada) até a superfície. Esse estágio na operação é mostrado na figura 16.

[0212] Se o operador desejar, o operador pode repetir os estágios mostrados nas figuras 3-4 para reinstalar novas montagens de cartucho de vedador superior

[0213] Além disso, o operador tem flexibilidade adicional em que é possível remover combinações diferentes da montagem de suporte de RCD 300 e as montagens de cartucho de vedador superior 200 e inferior 100 dependendo das exigências operacionais.

[0214] Por exemplo, o operador pode decidir remover a montagem de suporte de RCD 300 e a montagem de cartucho de vedador superior 200 como uma unidade por assentar a ferramenta de recuperação 54 a partir da superfície para baixo através da junta telescópica e para dentro do furo passante 16 do corpo de junta de integração 10. O operador pode dispor a ferramenta de assentamento/recuperação 54 para travar dentro do perfil rebaixado entalhado na superfície de diâmetro interno 205 da montagem de cartucho de vedador superior 200 e esse estágio da operação é mostrado na figura 18.

[0215] O operador então destravará remotamente os grampos de fecho de montagem de RCD 68 por retrair os mesmos através da parede lateral 22 e também instruirá os grampos de fecho de cartucho de vedador superior 64 para retrair novamente por retirar os mesmos de volta através da parede lateral 22 de modo que a montagem de suporte de RCD 300 e a montagem de cartucho de vedador superior 200 são agora destravadas com relação ao corpo de junta de integração 10. Deve ser observado que esse destravamento pode ser obtido enquanto mantém totalmente a operação da montagem de cartucho de vedador inferior 100. Além disso, a montagem de cartucho de vedador inferior 100 pode ser energizada ou desenergizada durante esse estágio como mostrado na figura 19 dependendo das exigências operacionais do operador. A figura 20 mostra o estágio seguinte a partir da figura 19 onde a montagem de cartucho de vedador superior 200 e a montagem de suporte de RCD 300 são retiradas a partir da montagem de cartucho de vedador inferior 100 por puxar para cima a ferramenta de recuperação 54 e coluna de perfuração 50. A figura 21 mostra a tração continuada da ferramenta de recuperação 54 e desse modo a montagem de cartucho de vedador superior 200 e montagem de suporte de RCD 300 para cima para fora do furo passante 16 do corpo de junta de integração 10 e através da junta telescópica (não mostrada) até a superfície da coluna de tubo ascendente de modo que o operador pode remover então a ferramenta de recuperação 54 a partir da coluna de perfuração 50. A figura 22 mostra uma nova montagem de cartucho de vedador superior 200 e montagem de suporte de RCD 300 tendo sido assentadas no furo passante 16 do corpo de junta de integração 10 na ferramenta de assentamento/recuperação 54 até que a montagem de cartucho de vedador superior 200 pouse sobre a extremidade superior da montagem de cartucho de vedador inferior 100. A ferramenta de assentamento/recuperação 54 faz isso por travar seu perfil 56 no perfil de assentamento/recuperação 210 da montagem de cartucho de vedador superior 200 e assentando tanto a ferramenta de assentamento/recuperação 54 como a montagem de suporte de RCD 300 e montagem de cartucho de vedador superior 200 através do furo passante da junta telescópica (não mostrada) para dentro do furo passante 16 do corpo de junta de integração 10. Nesse ponto, como mostrado na figura 22, os grampos de fecho da montagem de RCD 68 e os grampos de fecho de cartucho de vedador superior 64 são retraídos para não impedir o avanço da montagem de suporte de RCD 300 e montagem de cartucho de vedador superior 200 para dentro do furo passante 16 do corpo de junta de integração 10. A figura 23 mostra o estágio seguinte a partir daquele da figura 22 em que a montagem de cartucho de vedador superior 200 pousou na extremidade superior da montagem de cartucho de vedador inferior 100 e os grampos de fecho de cartucho de vedador superior 64 são acionados de modo que estendam para dentro do entalhe de recesso 214 (de modo que a montagem de cartucho de vedador superior 200 seja travada no lugar dentro do furo passante 16 do corpo de junta de integração 10) e os grampos de fecho de montagem de RCD 68 são acionados também de modo que estendam através da parede lateral 22 do corpo de junta de integração 10 e para dentro do entalhe rebaixado 314 formado sobre a superfície externa em torno da circunferência do corpo de suporte de RCD 306 de modo que a montagem de suporte de RCD 300 seja travada no lugar dentro do furo passante 16 do corpo de junta de integração 10.

[0216] A figura 24 mostra o estágio seguinte a partir daquele da figura 23 onde a ferramenta de assentamento 54 foi retirada através da montagem de junta de integração 5 e adicionalmente para cima através da junta telescópica (não mostrada) localizada imediatamente acima da montagem de junta de integração 5 e de volta para a superfície, de modo que o operador possa agora começar MPD novamente caso desejem.

[0217] A figura 28 mostra para fins de clareza outra vista da montagem de junta de integração 5 com a montagem de cartucho de vedador inferior 100, montagem de cartucho de vedador superior 200 e montagem de suporte de RCD 300 todas travadas no lugar no furo passante 16 das mesmas pelos respectivos grampos de fecho 60, 64, 68, porém sem a passagem da coluna de perfuração 50 através delas.

[0218] A figura 29 mostra novamente a montagem de junta de integração 5 com as montagens de cartucho de vedador inferior 100 e superior 200 e também a montagem de suporte de RCD 300 travadas no lugar por seus respectivos grampos de fecho 60, 64, 68, mas também mostra a coluna de perfuração 50 passando através do furo passante 16 da montagem de junta de integração 5, porém também mostra que a vedação de vedador anular inferior 102 foi energizada 102e como foi a vedação de vedador anular superior 202e por ter fluido hidráulico bombeado para dentro da sua superfície externa a partir dos orifícios de extensão de fluido hidráulico de vedador inferior 108B e superior 208B que são alinhados com o conjunto respectivo de orifícios hidráulicos 108A, 208A de modo que as vedações de vedador anulares energizadas inferior 102e e superior 202e, 102, 202, estão vedando contra a superfície externa da coluna de perfuração 50 e portanto, estão fornecendo uma vedação no espaço anular 24 do corpo de junta de integração 10 e desse modo a coluna de tubo ascendente.

TRAVAMENTO E VEDAÇÃO DAS MONTAGENS DE CARTUCHO DE VEDADOR SUPERIOR E INFERIOR 100, 1100, 200, 1200 E MONTAGENS DE SUPORTE DE RCD 300, 1300 CONTRA O FURO PASSANTE 16, 1016 DO CORPO DE JUNTA DE INTEGRAÇÃO 10, 1010

[0219] No primeiro exemplo, as vedações de cartucho de vedador inferiores 109 e vedações de cartucho de vedador superiores 209 são fornecidas no diâmetro externo das montagens de cartucho de vedador inferior 100 e superior 200, que respectivamente vedam no diâmetro interno do corpo de junta de integração 10 e evitam que qualquer fluido na coluna de tubo ascendente vaze além das respectivas montagens de cartucho de vedador inferior 100 e superior 200.

[0220] Adicionalmente, a vedação da montagem de suporte de RCD 317 fornecida no diâmetro externo da montagem de suporte de RCD 300, veda no diâmetro interno do corpo de junta de integração 10.

[0221] Na primeira modalidade de acordo com a presente invenção, o corpo de junta de integração 1010 é travado e vedado com o cartucho de vedador inferior 1100 e cartucho de vedador superior 1200 e a montagem de suporte de RCD 1300 se e quando presentes. O método de travamento e vedação do cartucho de vedador superior 1200 com o corpo de junta de integração 1010 utilizando o primeiro e segundo mecanismos de vedação acionáveis 1076, 1074 e os grampos de fecho 1064a, 1064b é descrito agora com referência às figuras 31, 35 e 36, porém o mesmo método é utilizado ao travar e vedar a montagem de cartucho de vedador inferior 1100 e a montagem de suporte de RCD 1300 utilizando seus respectivos mecanismos de vedação acionáveis 1070, 1072; 1078 e respectivos grampos de fecho 1060a, 1060b, 1068a, 1068b. Primeiramente, com referência à figura 31, o operador é capaz de mover o cartucho de vedador superior 1200 em relação ao corpo de junta de integração 1010, quando os mecanismos de vedação acionáveis 1076, 1074 estão no estado não vedado e não travado. A trava 1410 do grampo de fecho 1064a está no corpo de junta de integração 1010 e não se projeta para dentro da fenda 1214 na montagem de cartucho de vedador superior 1200, e, portanto, não para o movimento relativo do corpo de junta de integração 1010 e a montagem de cartucho de vedador superior 1200.

[0222] Isso permite que o operador puxe os componentes para fora da montagem de junta de integração 1005 para serviço ou manutenção, conforme necessário. Quando a montagem de junta de integração 1005 deve ser montada novamente com o cartucho de vedador inferior 1100, o cartucho de vedador superior 1200 e, embora não mostrado nessa modalidade, a montagem de suporte de RCD 1300 ou outros componentes, são estendidos dentro do corpo de junta de integração 1010 até assentarem em suas respectivas posições. Nesse estado destravado e não vedado as vedações 1209a, 1209b não estão se projetando para dentro do espaço anular 1024 e não estão vedando o espaço anular 1024, e adicionalmente as vedações 1209a, 1209b são retraídas para dentro da montagem de cartucho de vedador superior 1200 e assim são ocultos do contato com quaisquer componentes como o corpo de junta de integração 1010, que poderiam danificar as vedações 1209a, 1209b se estiverem em contato, enquanto se movem em relação a esses componentes.

[0223] Quando o operador deseja travar o corpo de junta de integração 1010 com a montagem de cartucho de vedador superior 1200 e veda o espaço anular 1024, o cartucho de vedador superior 1200 é movido para a posição correta, como mostrado na figura 31, com a trava 1410 do grampo de fecho 1064a alinhado com a fenda 1214 na montagem de cartucho de vedador superior 1200 e as faces afuniladas 1219a, 1219b da trava 1410 alinhadas com os respectivos ressaltos afunilados 1213a, 1213b da primeira e segunda luvas de acionamento 1400a, 1400b. Uma linha hidráulica (não mostrada) é ligada ao primeiro orifício de fluido hidráulico do grampo de fecho, 1420a e fluido hidráulico é bombeado para dentro do primeiro reservatório de pistão 1215a, desse modo movendo a trava 1410 para dentro do espaço anular 1024 e em direção à fenda 1214 da montagem de cartucho de vedador superior 1200. Ao mesmo tempo, fluido hidráulico no segundo reservatório de pistão 1215b é empurrado para fora do segundo reservatório de pistão 1215b através do segundo orifício de fluido hidráulico de grampo de fecho, 1420b.

[0224] O primeiro reservatório de pistão 1215a expande quando enche com fluido hidráulico e a trava 1410 é empurrada entre a primeira e a segunda luvas de acionamento 1400a, 1400b e para dentro da fenda 1214 da montagem de cartucho de vedado superior 1200. As faces afuniladas 1219a, 1219b da trava 1410 engatam com os respectivos ressaltos afunilados 1213a, 1213b da primeira e segunda luvas de acionamento 1400a, 1400b. A direção do afunilamento de cada das faces afuniladas 1219a, 1219b e os ressaltos afunilados 1213a, 1213b, e as luvas de acionamento 1400a, 1400b sendo configuradas para serem movidas axialmente, permite que a trava 1410 se mova radialmente para dentro da fenda 1214 e empurre as luvas de acionamento 1400a, 1400b axialmente em direções opostas quando passa por elas.

[0225] À medida que as faces afuniladas 1219a, 1219b da trava 1410 empurram as luvas de acionamento 1400a, 1400b axialmente, a primeira e segunda vedações 1209a, 1209b são comprimidas em sua direção axial pelas respectivas luvas de acionamento 1400a, 1400b. À medida que mais fluido hidráulico é bombeado para dentro do primeiro reservatório de pistão 1215a, a trava 1410 continua a ser empurrada radialmente para dentro da fenda 1214 até que a segunda dimensão D2 esteja empurrando contra as luvas de acionamento 1400a, 1400b. Os mecanismos de vedação acionáveis 1076, 1074 estão então no estado travado e vedado (isto é, como mostrado na figura 36).

[0226] A figura 36 mostra os mecanismos de vedação acionáveis 1076, 1074 no estado travado e vedado após a trava 1410 empurrar axialmente as luvas de acionamento 1400a, 1400b. A primeira e segunda vedações 1209a, 1209b foram comprimidas axialmente, o que causou expansão radial para dentro do espaço anular 1025 e colocou a primeira e segunda vedações 1209a, 1209b em contato com a superfície interna 1018 do corpo de junta de integração 1010.

[0227] Nesse estado travado e vedado, o cartucho de vedador superior 1200 não pode se mover axialmente com relação ao corpo de junta de integração 1010, visto que esse movimento é detido pela trava 1410 que é engatada na fenda 1214 do cartucho de vedador superior 1200. O espaço anular 1024 é vedado pela primeira e segunda vedações 1209a, 1209b que expandiram radialmente para dentro do espaço anular 1024 e fizeram contato com a superfície interna 1018 do corpo de junta de integração 1010 para fazer uma vedação hermética a fluido.

[0228] Quando o operador deseja destravar e não vedar os mecanismos de vedação acionáveis 1076, 1074 a partir do estado travado e vedado mostrado na figura 36 para o estado destravado e não vedado mostrado na figura 31, o inverso do procedimento acima pode ser executado. Primeiramente, o segundo reservatório de pistão 1215a é cheio de fluido hidráulico através do segundo orifício de fluido hidráulico de grampo de fecho 1420b. Ao mesmo tempo, o primeiro reservatório de pistão 1215a é esvaziado de fluido hidráulico através do primeiro orifício de fluido hidráulico de grampo de fecho 1420a. Isso move a trava 1410 radialmente para fora fazendo com que a segunda dimensão D2 desengate das primeira e segunda luvas de acionamento 1400a, 1400b, e permitindo que a primeira e segunda luvas de acionamento 1400a, 1400b fiquem livres para se moverem axialmente nos limites da fenda 1221 e pino 1222.

[0229] A primeira e segunda vedações 1209a, 1209b são suficientemente resilientes de modo que a primeira e segunda luvas de acionamento 1400a, 1400b serão movidas, pela respectiva vedação 1209a, 1209b, axialmente de volta para a posição não vedada e destravada à medida que a trava 1410 é movida radialmente para fora (isto é, para fora da fenda 1214).

[0230] A primeira e segunda vedações 1209a, 1209b desengatam da superfície interna 1018 do corpo de junta de integração 1010 e são retraídas de volta de se projetar para dentro do espaço anular 1024 à medida que empurram as respectivas primeira e segunda luvas de acionamento 1400a, 1400b de volta para a posição não vedada e destravada (à medida que as vedações 1209a, 1209b expandem axialmente novamente).

[0231] Finalmente, à medida que a trava 1410 é movida totalmente para fora da fenda 1214 e então para fora do espaço anular 1024 e de volta para a posição mostrada na figura 31, a montagem de cartucho de vedador superior 1200 e corpo de junta de integração 1010 se tornam destravadas. Nesse estado não vedado e destravado, o corpo de junta de integração 1010 e montagem de cartucho de vedador superior 1200 são livres para se moverem um em relação ao outro sem causar danos na primeira e segunda vedações 1209a, 1209b.

[0232] Será entendido que os mecanismos de vedação acionáveis 1076, 1074 podem ser implementados com quaisquer ou preferivelmente todos os grampos de fecho 1060a, 1060b, 1064a, 1064b, 1068a, 1068b. Adicionalmente, os grampos de fecho 60, 64, 68 podem ser adaptados para incorporar mecanismos de vedação acionáveis como descrito na presente invenção, ou realmente grampos de fecho 60, 64, 68 podem não mais ser necessários em alguns designs de montagens de junta de integração se grampos de fecho 1060a, 1060b, 1064a, 1064b, 1068a, 1068b da primeira modalidade forem utilizados, visto que esses também travam os componentes dentro do corpo de junta de integração 1010 enquanto fornece a função de vedação.

[0233] O técnico no assunto entenderá, entretanto, que outras modalidades de acordo com o primeiro e/ou terceiro e/ou quarto aspectos da presente invenção poderiam utilizar meios de travamento diferentes/grampos de fecho diferentes/ disposições de trava para mover ou ativar a primeira e segunda luvas de acionamento 1400a, 1400b e/ou primeira e segunda vedações 1209a, 1209b como por utilizar o peso da montagem de cartucho de vedador inferior 1100 e/ou montagem de cartucho de vedador superior 1200 e/ou montagem de suporte de RCD 1300. Modalidades alternativas adicionais para ativar a primeira e segunda luvas de acionamento 1400a, 1400b e/ou primeira e segunda vedações 1209a, 1209b podem incluir modificar adicionalmente as modalidades dos meios de travamento atualmente fornecidos pelo membro de ativação radialmente móvel na forma dos grampos de fecho 1060a, 1060b, 1064a, 1064b, 1068a, 1068b e/ou modificar a disposição dos membros de luva de acionamento axialmente móveis atualmente fornecidos pelas luvas de acionamento 1400a, 1400b).

[0234] O técnico no assunto compreenderá também que mecanismos de vedação acionáveis de acordo com o primeiro aspecto da presente invenção como descrito acima em relação à montagem de junta de integração 1005 das figuras 30 a 36, podem ser utilizados em outras ferramentas (isto é, diferente dos corpos ou montagens de junta de integração) como um barril de expansão de tubulação (que será descrito subsequentemente em relação às figuras 41 a 43) sem se afastar do primeiro aspecto da presente invenção.

[0235] Componentes e equipamentos adicionais podem ser acrescentados à montagem de junta de integração 5 e as modalidades da montagem de junta de integração 1005 como necessário como linhas auxiliares (por exemplo, linhas de bloqueio e estrangulamento, etc.) sem se afastar da presente invenção.

[0236] As modalidades da presente invenção têm a grande vantagem em relação a juntas de integração convencionais de que a montagem de junta de integração 1005 é muito mais curta em comprimento do que juntas de integração convencionais e, portanto, em uso, os pescoços de gansos do carretel de fluxo de MPD serão muito mais altos na coluna de tubo ascendente e, portanto, são mais próximos à barcaça filial da embarcação de superfície desse modo permitindo ao operador acesso muito mais fácil para as mangueiras de retorno de fluido de perfuração que são ligadas aos pescoços de gansos do carretel de fluxo de MPD. Além disso, embora a montagem de junta de integração 1005 possa ser e é destinada à perfuração de pressão gerenciada, pode ser adicionalmente utilizada para manejo de gás (em cujo caso a montagem de suporte de RCD 1300 não é exigida).

[0237] Deve ser também observado que onde a montagem de junta de integração 1005 não é utilizada em uma aplicação de sonda flutuante, a montagem de junta de integração 1005 não precisaria estar localizada em linha abaixo da junta telescópica, porém para aplicações de sonda flutuante como um navio de perfuração ou semissubmersível, a montagem de junta de integração 1005 é tipicamente localizada dentro da coluna de tubo ascendente abaixo da junta telescópica (não mostrada).

[0238] As modalidades da presente invenção têm também a vantagem de que ao invés de fluido hidráulico pressurizado ser bombeado para dentro da cavidade atrás de cada das vedações de vedador anulares inferior 1102 e superior

[0239] As montagens de cartucho de vedado inferior 1100 e superior 1200 podem ser utilizadas para uma ampla gama de cenários como, porém, não limitado a: vedação da coluna de tubo de perfuração 1050 quando as vedações 1302, 1304 da montagem de suporte de RCD 1300 falham; como um backup para a montagem de suporte de RCD 1300; para retirar o tubo de perfuração a partir da coluna de tubo de perfuração 1050 ao remover/substituir a montagem de suporte de RCD 1300; ou para manejo de gás.

[0240] As modalidades da presente invenção têm a vantagem adicional de que as vedações de vedador anulares superior 1202 e inferior 1102 são alojadas nos cartuchos separados 1200, 1100 e esses cartuchos 1100, 1200 são recuperáveis separadamente ou podem ser recuperados juntos a partir do furo passante 1016. Além disso, o cartucho de vedador superior 1200 é adicionalmente projetado para ter a montagem de suporte de RCD 1300 pousada e alojada sobre a mesma e isso permite, portanto que a montagem de suporte de RCD 1300 pouse e vede a montagem de cartucho de vedador superior 1200 e essa característica permite, também que tanto a montagem de cartucho de vedado superior 1200 como a montagem de suporte de RCD 1300 sejam estendidas/recuperadas a partir do furo passante 16 através da coluna de tubo ascendente como uma unidade se desejado.

[0241] As modalidades da presente invenção têm a vantagem adicional de que as montagens de cartucho de vedador superior e inferior 1200, 110 fornecem redundância e a capacidade de trocar a montagem de cartucho de vedador superior 1200 enquanto mantém a funcionalidade da montagem de vedador inferior 1100.

[0242] A montagem de suporte de RCD 1300 pode ser recuperada a partir do furo passante 1016 enquanto mantém a funcionalidade de ambas as montagens de cartucho de vedador inferior 1100 e superior 1200 e as montagens de cartucho 1100, 1200 podem permanecer travadas no lugar no furo passante 1016 durante remoção e substituição da montagem de suporte de RCD 1300.

[0243] As modalidades da presente invenção têm a vantagem adicional de que o cartucho de vedador superior 1200 pode ser recuperado enquanto mantém a funcionalidade da montagem de cartucho de vedador inferior 1100 que pode permanecer travado no lugar dentro do furo passante 1016 do corpo de junta de integração 1010. Além disso, as montagens de cartucho de vedador superior 1200 e inferior 1100 podem ser recuperadas coletivamente se desejado ou alternativamente a montagem de cartucho de vedador superior 1200 pode ser recuperada sozinha pelo operador.

[0244] Os grampos de fecho 1060, 1064, 1068 são incorporados no corpo de junta de integração 1010 para travar independentemente a montagem de suporte de RCD 1300, a montagem de cartucho de vedador superior 1200 e a montagem de cartucho de vedador inferior 1100 e esses grampos de fecho 1060, 1064, 1068 são hidraulicamente acionados e estendem radialmente para dentro para travar em seus respectivos entalhes de travamento 1314 na montagem de suporte de RCD 1300 e entalhe 1214 na montagem de cartucho de vedador superior e entalhe de travamento 1114 na montagem de cartucho de vedador inferior 1100. Adicionalmente, os grampos de fecho 1060, 1064, 1068 podem funcionar independentemente ou em qualquer combinação dos mesmos e desse modo

[0245] Além disso, as modalidades da presente invenção têm a vantagem de que a montagem de cartucho de vedador superior 1200 pousa sobre a montagem de cartucho de vedador inferior 1100 ao ser instalada separadamente e a montagem de cartucho de vedador superior 1200 compreende vedações 1217 que vedam contra a superfície interna da junta de soquete 1118 após pousar na montagem de cartucho de vedador inferior 1100.

[0246] As modalidades da presente invenção têm a vantagem ainda adicional e importante de que qualquer uma, duas ou três entre a montagem de suporte de RCD 1300, montagens de cartucho de vedador superior 1200 e inferior 1100 podem ser substituídas por estender as mesmas através do furo passante da coluna de tubo ascendente a partir de e para dentro do furo passante 1016 sem ter de desmontar a coluna de tubo ascendente e essa vantagem fornecerá benefícios muito significativos a um operador.

[0247] Modificações e aperfeiçoamentos podem ser feitos nas modalidades anteriormente descritas sem se afastar do escopo da invenção.

[0248] Por exemplo, a montagem de suporte de RCD 1300 pode ser modificada para ter apenas uma das vedações de RCD superior 1304 ou inferior 1302 (e a segunda modalidade da montagem de junta de integração mostrada nas figuras 37 a 40 compreende uma vedação de RCD 2302 como será subsequentemente descrito) porém é mais preferido ter duas dessas vedações para fins de redundância e realmente muitas jurisdições em torno do mundo exigiriam duas dessas vedações devido à pressão potencialmente alta do fluido de perfuração a ser vedado e a segunda modalidade da montagem de junta de integração mostrada nas figuras 37 a 40 poderia, por sua vez, ser modificada para

[0249] Com referência agora à figura 37, é mostrada uma segunda modalidade de uma montagem de junta de integração aperfeiçoada 2005 de acordo com o quarto aspecto da presente invenção. A montagem de junta de integração 2005 utiliza pelo menos um e mais preferivelmente vários mecanismos de vedação acionáveis 2030a, 2030b, 2034a, 2034b, 2038a, 2038b de acordo com o primeiro aspecto da presente invenção e que, portanto, utiliza pelo menos uma e mais preferivelmente várias vedações resilientes elasticamente deformáveis 2209a de acordo com o terceiro aspecto da invenção. Essa segunda modalidade da montagem de junta de integração 2005 é falando em termos amplos em muitos aspectos relativamente similar à primeira modalidade da montagem de junta de integração 1005 descrita acima com referência ás figuras 30 a 36 e desse modo componentes e características similares àquelas da primeira montagem de junta de integração 1005 de acordo com a presente invenção e desse modo componentes e características similares àquelas da primeira modalidade de uma montagem de junta de integração 1005 são indicadas com o mesmo numeral de referência, porém com a adição extra de 1000 e a menos que de outro modo subsequentemente descrito, operam em um modo similar e, portanto, podem não ser descritos novamente.

[0250] Com referência agora à figura 37, a segunda modalidade da montagem de junta de integração 2005 de acordo com a presente invenção compreende um corpo de junta de integração 2010, uma montagem de cartucho de vedador inferior 2100, uma montagem de cartucho de vedador superior 2200, uma montagem de suporte de RCD 2300 compreendendo uma vedação de RCD inferior 2302 e seis montagens ou mecanismos de vedação acionáveis de acordo com o primeiro aspecto da presente invenção (mais mecanismos de vedação acionáveis podem ser fornecidos em torno da circunferência), esses sendo 2030a, 2030b, 2034a, 2034b, 2038a, 2038b. As seis montagens de vedação são dispostas em três conjuntos (1), (2), (3). Há um quarto conjunto (4) de montagens de travamento 2040a, 2040b que compreendem grampos de fecho 2069a, 2069b, porém esses não têm mecanismos de vedação acionáveis nos mesmos.

[0251] Cada montagem de vedação 2030a, 2030b, 2034a, 2034b, 2038a, 2038b. Compreende um membro de ativação de movimento radial respectivo na forma de um grampo de fecho 2060a, 2060b, 2064a, 2064b, 2068a, 2068b que faz parte de um mecanismo de vedação acionável respectivo 2070, 2072, 2074, 2076, 2078. Deve ser observado que a montagem de vedação 2038a, 2038b compreende apenas um mecanismo de vedação acionável 2078 fornecido em seu lado inferior em uso. Adicionalmente, deve ser observado que o par de montagens de travamento 2040a, 2040b não compreende um mecanismo de vedação acionável de acordo com o primeiro aspecto da presente invenção, porém ao invés são mais similares às disposições de grampo de fecho do primeiro exemplo mostrado na figura 1.

[0252] Por conseguinte, e como pode ser visto na vista em seção transversal da figura 37, grampos de fecho do mesmo conjunto de montagens de vedação são dispostos para acionar sobre os mesmos mecanismos de vedação acionáveis. Nesse aspecto, grampos de fecho 2060a, 2060b do primeiro conjunto (1) atuam, ambos, sobre os mecanismos de vedação acionáveis 2070, 2072. Além disso, grampos de fecho 2064a, 2064b do segundo conjunto (2) atuam, ambos, sobre mecanismos de vedação acionáveis 2074, 2076 e grampos de fecho 2068a, 2068b do terceiro conjunto (3) atuam, ambos, sobre o mecanismo de vedação acionável 2078. Cada das montagens de vedação 2030a, 2030b, 2034a, 2034b, 2038a, 2038b está de acordo com o primeiro aspecto da presente invenção.

[0253] Os conjuntos de montagens de vedação (1), (2), (3) da montagem de junta de integração 2005 são dispostos em um modo similar àqueles da primeira modalidade da montagem de junta de integração 1005. O quarto (4) conjunto adicional de montagens de vedação 2040a, 2040b é disposto para acionar seus grampos de fecho 2069a, 2069b respectivamente dentro do entalhe ou recesso 2314 formado circunferencialmente em torno ou em volta da superfície externa do corpo de suporte de RCD 2306, porém não são dispostos para fornecer uma vedação contra a superfície externa do corpo de suporte de RCD 2306 porque o corpo de suporte de RCD 2306 estará girando com relação ao corpo de junta de integração 2010 quando a vedação de RCD inferior 2302 está vedando contra a superfície externa da coluna de tubo de perfuração (não mostrada) que passa através dela.

[0254] Uma vista detalhada da parte da montagem de vedação 2034a é mostrada na figura 38, porém o leitor versado no assunto entenderá que todas as outras montagens de vedação 2030a, 2030b, 2034a, 2034b, 2038a, 2038b são dispostas e são operadas em um modo similar. A montagem de vedação 2034a e seus componentes podem se mover entre dois estados de operação principais - 1) um estado destravado ou não vedado, e 2) um estado travado e vedado. A figura 38 mostra a montagem de vedação 2034a no estado destravado e não vedado de modo que a montagem de cartucho de vedador superior 2200 e o corpo de junta de integração 2010 são livres para se mover um em relação ao outro (isto é, estado destravado) e o espaço anular 2024 entre a superfície interna 2018 (isto é, o furo passante 2016) do corpo de junta de integração 2010 e a superfície externa da montagem de cartucho de vedador superior 2200 não é vedado (isto é, estado não vedado).

[0255] O primeiro mecanismo de vedação acionável 2076 mostrado na figura 38 compreende uma primeira vedação elastomérica no formato de anel anular 2209a e uma primeira luva de acionamento no formato de anel anular 2400a. Deve ser observado, entretanto, que a luva de acionamento 2400a difere da luva de acionamento 1400a da primeira modalidade (isto é, como mostrado na figura 31) em que a luva de acionamento 2400a compreende uma fenda 2501 formada todo caminho através de sua parede lateral em um (ou mais) local particular em torno de sua circunferência, onde a fenda 2501 fornece acesso para um parafuso 2503 para passar através dele, onde o parafuso 2503 é atarraxado em um furo rosqueado 2501 formado na superfície externa da montagem de cartucho de vedador superior 2200. O parafuso 2503 atua simplesmente para evitar que a luva de acionamento axialmente móvel 2400a caia para fora da posição em torno da circunferência externa da montagem de cartucho de vedador superior 2200.

[0256] A vedação elastomérica 2209a é posicionada dentro de um recesso ou entalhe de vedação 2211a formado em trono da circunferência externa da montagem de cartucho de vedador superior 2200. O entalhe de vedação 2211a é um recesso circunferencial radial formado dentro e em torno da superfície externa da montagem de cartucho de vedador superior 2200 e é formado com duas paredes ortogonais. O entalhe 2211a é dimensionado de modo que quando a montagem de vedação acionável 2076 está no estado destravado e não vedado, a vedação elastomérica 2209a é alojada ou localizada totalmente dentro do entalhe 2211a de modo que a vedação elastomérica 2209a não se projeta para fora do entalhe 2211a além do diâmetro externo da montagem de cartucho de vedador superior 2200 e desse modo não se projeta para dentro do espaço anular 2024 nem faz contato com o corpo de junta de integração 2010 e desse modo é protegida dentro do entalhe 2211a.

[0257] A luva de acionamento 2400a é posicionada dentro de seu entalhe de luva de acionamento 2405a que também é um recesso circunferencial radial dentro e em torno da superfície externa da montagem de cartucho de vedador superior 2200. O entalhe de luva de acionamento 2405a é moldado e dimensionado de modo

[0258] Quando a montagem de vedação 2034a está no estado destravado/não vedado, uma folga 2224 (como mostrado na figura 38) é formada entre a luva de acionamento 2400a e a montagem de cartucho de vedador superior 2200. Essa folga 2224 permite que a luva de acionamento 2400a se mova para incidir sobre a vedação elastomérica 2209a quando a montagem de vedação 2034a é movida em direção/para dentro do estado travado/vedado. A folga 2224a pode ser cheia de ar ou pode ser cheia de um fluido lubrificante como óleo hidráulico.

[0259] A vedação elastomérica 2209a é idêntica à vedação elastomérica 1209a como anteriormente descrito. O grampo de fecho 2064a e a trava hidraulicamente operada 2410 do mecanismo de vedação acionável 2034a são muito similares se não idênticos ao grampo de fecho 1064a e trava 1410 da primeira modalidade mostrada na figura 31 e, portanto, não exigem detalhe adicional aqui.

[0260] A figura 39a mostra que a trava 2410 do grampo de fecho 2064a se moveu para dentro do furo passante 2016 do corpo de junta de integração 2010 na direção radial no sentido do eixo geométrico central e ao fazer isso moveu a luva de acionamento 2400a axialmente a partir do estado não vedado para o estado vedado. A figura 39a mostra também que a vedação elastomérica 2209a foi axialmente comprimida e essa ação causou também a expansão radial para fora da vedação elastomérica 2209a de modo que a vedação elastomérica 2209a vede a folga anular 2024 entre a superfície externa da montagem de cartucho de vedador superior 2200 e a superfície interna 2018 do corpo de junta de integração 2010. A extremidade mais interna da trava 2410 se moveu também para dentro do recesso formado para aceitar a mesma na superfície externa da montagem de cartucho de vedador superior 2200, desse modo travando axialmente a montagem de cartucho de vedador superior 2200 com relação ao corpo de junta de integração 2010 porque a extremidade mais interna da trava 2410 forma um ressalto de carga de 90 graus para assegurar que a montagem de cartucho de vedador superior 2200 (e o cartucho da montagem de cartucho de vedador inferior 2100 e a montagem de suporte de RCB 2300 por meio de suas travas respectivas) permanecem travados no corpo de junta de integração 2010 quando necessário.

[0261] Adicionalmente, na segunda e preferida modalidade do mecanismo de vedação acionável 2034a, um recesso é cortado no diâmetro interno do corpo de junta de integração 2010 e é então cheio de um material adequadamente duro 2510 como inconel ou outro material duro adequado e o recesso 2508 e desse modo o material duro 2510 são localizados para serem axialmente alinhados com a vedação elastomérica 2209a de modo que a vedação elastomérica 2209a seja disposta para vedar contra o material duro 2510 quando é radialmente expandido para fora. Isso tem a vantagem de fornecer uma superfície de vedação ótima 2510 para a vedação 2209a vedar contra.

[0262] A figura 39b mostra as linhas de contorno de tensão de cisalhamento que a vedação elastomérica 2209a experimenta quando no estado travado e vedado da figura 39a, porém não há pressão de furo atuando contra a vedação elastomérica 2209a, e mostra que o formato da vedação elastomérica 2209a tem a vantagem de que não experimenta altos níveis de tensão de cisalhamento.

[0263] Entretanto, a figura 40a mostra o formato que a vedação elastomérica 2209a adota quando uma pressão de furo relativamente alta, como 3000 psi, atua contra a face voltada a montante ou face voltada a jusante (isto é, lado direito como mostrado na figura 40a) da vedação elastomérica 2209a. A pressão de furo de poço P pode ser vista no espaço anular 2024 para o lado a montante (lado a jusante em uso que é para o lado direito da vedação elastomérica 2209a como mostrado na figura 40a).

[0264] A tensão de cisalhamento experimentada pela vedação elastomérica 2209a quando a pressão de furo significativa P, como 3000 psi, é aplicada ao lado a montante da vedação elastomérica 2209a no estado vedado e travado como mostrado na figura 40a é mostrada na figura 40b e as linhas de contorno da tensão de cisalhamento mostram que a vedação elastomérica 2209a é capaz de resistir a esforço e tensão significativas colocadas sobre a mesma pela pressão de furo P, particularmente devido ao seu formato como anteriormente descrito em relação à figura 32c. Desse modo, a vedação elastomérica 2209a tendo o formato como anteriormente descrito para a vedação elastomérica 1209a fornece vantagens significativas em relação a vedações elastoméricas convencionais.

[0265] Por conseguinte, a segunda modalidade do mecanismo de vedação acionável 2034a como anteriormente descrito fornece ainda outra modalidade de um mecanismo de vedação acionável 2034a de acordo com o primeiro aspecto da presente invenção, em que a trava 2410 do grampo de fecho 2064a pode se mover radialmente para dentro para causar movimento axial da luva de acionamento 2400a para causar compressão da vedação elastomérica 2209a na direção axial e que desse modo causa expansão radial da vedação 2209a na direção para fora no sentido da superfície de vedação fornecida pelo material duro 2510 do corpo de junta de integração 2010. Desse modo, a vedação elastomérica 2209a não experimenta diretamente o movimento para dentro radial da trava 2410 e desse modo não será danificada caso tal movimento fosse aplicado diretamente na mesma - ao invés, o componente intermediário da luva de acionamento 2400a comprimiu axialmente a vedação elastomérica 2209a para causar a expansão radial para fora da mesma.

[0266] Uma modalidade ainda adicional do mecanismo de vedação acionável para vedar um canal de fluido fornecido entre dois membros tubulares axialmente dispostos é mostrada nas figuras 41 a 43 e que é de acordo com o primeiro aspecto da presente invenção. Além disso, o mecanismo de vedação acionável 3007 da figura 41 utiliza uma vedação resiliente elasticamente deformável elastomérica 3015 de acordo com o terceiro aspecto da presente invenção. Adicionalmente, a figura 41 mostra uma montagem de barril de expansão 3305 que fornece um mecanismo de vedação de tubo para vedar um canal de fluido anular entre um tubo anular 3012 e um tubo externo 3010 de acordo com o sexto aspecto da presente invenção.

[0267] A montagem de barril de expansão 3305 é particularmente adequada para uso em vários intervalos como a cada 5 - 10 quilômetros em uma tubulação offshore ou no litoral (não mostrada) para transporte de hidrocarbonetos, particularmente em ambientes frios onde a temperatura externa pode ser menos 45°C e os fluidos de hidrocarboneto fluindo dentro da tubulação podem estar na região de 65°C. Tal diferença de temperatura faz com que convencionalmente as tubulações expandam e contraiam e, portanto, é útil para ter uma junta telescópica na forma de um barril de expansão 3005 a cada 5-10 quilômetros. Entretanto, é importante ser capaz de fornecer uma vedação entre a superfície externa 3014 do tubo interno 3012 e a superfície interna 3011 do tubo externo 3010 para vedar a folga anular 3013 entre as mesmas. Entretanto, tal vedação precisa ser capaz de lidar com o movimento relativo axial que ocorrerá entre os tubos interno e externo 3010 e 3012. Convencionalmente, tais vedações são fornecidas, por exemplo, por vedações de anel-O, tais vedações de anel-O convencionais não duram um tempo suficiente (devido à fricção axial atuando sobre as mesmas) antes de precisarem ser substituídas.

[0268] Portanto, é um objetivo da presente invenção fornecer uma vedação 3015 que pode ser seletivamente acionada e desativada.

[0269] A montagem de barril de expansão 3007 compreende uma vedação elastomérica 3015 que em muitos modos é similar à vedação elastomérica 1209a como anteriormente descrito exceto que a vedação elastomérica 3015 tem um diâmetro muito maior (na região de um diâmetro externo de 30,875 polegadas) e mais importante é virado de dentro para fora em comparação com aquela vedação elastomérica 1209a, em que a vedação elastomérica 3015 compreende sua superfície plana em sua face circunferencial externa. De outro modo, a vedação elastomérica 3015 compreende o mesmo formato em seção transversal que a vedação elastomérica 1209a.

[0270] A vedação elastomérica 3015 é, entretanto, localizada em um entalhe ou recesso formado circunferencialmente em torno da superfície interna 3011 do tubo externo 3010 e é disposta de modo que a vedação elastomérica 3015 tenha sua extremidade inferior encostando contra o ressalto dirigido para cima 3018 do entalhe 3017 de modo que o ressalto dirigido para cima 3018 evita qualquer movimento para baixo adicional da vedação elastomérica 3015.

[0271] Um membro de luva de acionamento axialmente móvel 3020 está localizado verticalmente acima da vedação elastomérica 3015, onde o membro de vedação de acionamento 3020 é um anel anular localizado em torno da superfície externa 3014 do tubo interno 3012 de modo que haja uma folga anular suficiente 3013 entre as mesmas. A luva de acionamento 3020 tem uma superfície interna uniforme substancialmente cilíndrica, porém em sua face traseira 3032, a luva de acionamento 3020 compreende vedações de anel-O superior 3021u e inferior 3021L localizadas em recessos adequadamente dimensionados e que atuam contra a superfície interna 3011 do tubo externo 3010. A luva de acionamento 3020 é retida cativa no furo interno 3011 do tubo externo 3010 por uma placa de parada 3024 que é fixada na extremidade superior do tubo externo 3010 por um parafuso adequado 3022. Uma montagem de grampo de fecho 3023 é fornecida em seis locais em torno da circunferência externa do tubo externo 3010 em direção a sua extremidade superior, onde a montagem de grampo de fecho 3023 compreende uma haste

[0272] A face traseira externa 3032 da luva de acionamento 3020 compreende uma ou mais superfícies afuniladas 3033 e que em uso são dispostas para, e são moldadas para cooperarem com a face avançada frontal 3030 da trava 3025, onde a face avançada frontal 3030 compreende uma ou mais superfícies afuniladas similarmente moldadas e correspondentemente moldadas 3031. As respectivas superfícies afuniladas 3031 e 3033 podem ser de qualquer ângulo adequado, porém estão preferivelmente na região de 45° em relação ao eixo radial. Consequentemente, o movimento radial para dentro da haste 3028 causa movimento radialmente para dentro similar da trava 3025 a partir da posição aberta mostrada na figura 42 em direção à luva de acionamento 3020, de modo que quando as respectivas superfícies afuniladas 3031 e 3033 se encontram, o movimento radial para dentro continuado da trava 3025 causará movimento axial da luva de acionamento 3020 na direção para baixo, de modo que a luva de acionamento 3020 começa a comprimir axialmente a vedação elastomérica 3015. Tal compressão axial da vedação elastomérica 3015 causará desse modo expansão radialmente para dentro da vedação elastomérica 3015 de modo que a vedação elastomérica 3015 começa a se projetar para fora do entalhe 3017 e para dentro da folga anular 3013. O movimento para baixo continuado da luva de acionamento 3020 causará compressão axial continuada da vedação elastomérica 3015 e desse modo causa expansão radial para dentro continuada da vedação elastomérica 3015 até que a superfície de vedação convexa que é oposta à superfície plana da vedação elastomérica 3015 faça contato com e, portanto, vede contra a superfície externa 3014 do tubo interno 3012.

[0273] Desse modo, a modalidade do mecanismo de vedação acionável 3007 mostrado nas figuras 41A a 43 fornece um meio para converter movimento radialmente para dentro da trava 3025 em movimento axial da luva de acionamento 3020 para comprimir axialmente a vedação elastomérica 3015 para expandir radialmente para dentro a vedação elastomérica 3015. Por conseguinte, a vedação elastomérica 3015 pode acionar a partir do tubo externo 3010 para dentro até vedar contra a superfície externa 3014 do tubo interno 3012.

[0274] Modificações e aperfeiçoamentos ainda adicionais podem ser feitos nas modalidades até aqui descritas sem se afastar do escopo da invenção.

Claims

1. Mecanismo de vedação acionável para vedar um canal de fluido fornecido entre dois membros tubulares coaxialmente dispostos tendo um eixo geométrico longitudinal central, o mecanismo de vedação acionável CARACTERIZADO pelo fato de que compreende: uma vedação elastomérica fornecida em um dentre os membros tubulares coaxialmente dispostos, em que a vedação elastomérica compreende uma superfície de vedação convexa; um membro de luva de acionamento axialmente móvel; e um membro de ativação radialmente móvel; em que o membro de ativação é configurado para ser móvel em uma direção radial em uso para transladar o mecanismo de vedação acionável entre um estado não vedado e um estado vedado, em que, no estado não vedado, o membro de ativação não move o membro de luva de acionamento suficientemente em uma primeira direção axial para comprimir axialmente a vedação elastomérica suficientemente para expandir a vedação elastomérica em uma direção radial para vedar o canal de fluido, e, no estado vedado, o membro de ativação move o membro de luva de acionamento suficientemente em uma primeira direção axial para comprimir axialmente a vedação elastomérica suficientemente para expandir a vedação elastomérica na dita direção radial até que a superfície de vedação convexa faça contato com o outro dentre os membros tubulares coaxialmente dispostos e vede o canal de fluido.

2. Mecanismo de vedação acionável, de acordo com a reivindicação 1, CARACTERIZADO pelo fato de que o membro de ativação é configurado para ser móvel em uma direção radial para dentro em uso para transladar o mecanismo de vedação acionável a partir do estado não vedado para o estado vedado, e no estado não vedado o membro de ativação não move o membro de luva de acionamento suficientemente em uma primeira direção axial para comprimir axialmente a vedação elastomérica suficientemente para expandir a vedação elastomérica em uma primeira direção radial para vedar o canal de fluido, e no estado vedado, o membro de ativação move o membro de luva de acionamento suficientemente em uma primeira direção axial para comprimir axialmente a vedação elastomérica suficientemente para expandir a vedação elastomérica na primeira direção radial para vedar o canal de fluido.

3. Mecanismo de vedação acionável, de acordo com a reivindicação 2, CARACTERIZADO pelo fato de que a vedação elastomérica é adaptada, quando permitido a assim o fazer, para retornar inerentemente ao seu formato original do estado não vedado, e ao fazer isso, forçar o membro de luva de acionamento a se mover axialmente de volta para sua posição original no estado não vedado, quando o membro de ativação é movido na segunda direção radial para retornar o mesmo para o estado não vedado.

4. Mecanismo de vedação acionável, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, CARACTERIZADO pelo fato de que o canal de fluido é um espaço anular entre os dois membros tubulares e tanto a vedação elastomérica como o membro de luva de acionamento são no formato de anel e em que o membro de luva de acionamento é adaptado para fazer contato com a vedação no formato de anel elastomérico em todos os pontos em torno de sua circunferência, de modo que a vedação elastomérica possa fornecer uma vedação em torno do espaço anular inteiro.

5. Mecanismo de vedação acionável, de acordo com a reivindicação 4, CARACTERIZADO pelo fato de que a vedação no formato de anel elastomérico e o membro de luva de acionamento axialmente móvel no formato de anel são dispostos de modo que compartilham um eixo geométrico central, o eixo geométrico central se

6. Mecanismo de vedação acionável, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, CARACTERIZADO pelo fato de que a primeira direção axial está em uma direção paralela ao eixo geométrico central da vedação elastomérica e do membro de luva de acionamento.

7. Mecanismo de vedação acionável, de acordo com a reivindicação 6, CARACTERIZADO pelo fato de que a primeira direção axial é movimento do membro de luva de acionamento em uma direção axial no sentido da vedação e a primeira direção radial é perpendicular à primeira direção axial, radialmente para fora a partir do, ou radialmente para dentro no sentido do, eixo geométrico central.

8. Mecanismo de vedação acionável, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, CARACTERIZADO pelo fato de que a vedação no formato de anel elastomérico tem uma de uma superfície interna ou externa que é moldada para registrar com uma superfície do canal de fluido a ser vedado, de modo que a vedação elastomérica é configurada para expandir radialmente para dentro do canal de fluido a ser vedado após compressão axial da vedação elastomérica pelo membro de luva de acionamento axialmente móvel.

9. Mecanismo de vedação acionável, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, CARACTERIZADO pelo fato de que o membro de ativação radialmente móvel é configurado para ser movido a partir do estado não vedado para o estado vedado por um mecanismo de movimento compreendendo um meio de travamento de modo que o membro de ativação radialmente móvel é capaz de ser empurrado a partir do estado não vedado para o estado vedado pelo mecanismo de movimento e é adicionalmente capaz de ser travado no estado vedado pelo meio de travamento.

10. Mecanismo de vedação acionável, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, CARACTERIZADO pelo fato de que a vedação elastomérica é uma primeira vedação elastomérica e o membro de luva de acionamento axialmente móvel é um primeiro membro de luva de acionamento axialmente móvel, o mecanismo de vedação acionável compreendendo ainda uma segunda vedação elastomérica e um segundo membro de luva de acionamento axialmente móvel.

11. Mecanismo de vedação acionável, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, CARACTERIZADO pelo fato de que o membro de ativação radialmente móvel compreende uma face afunilada e o membro de luva de acionamento axialmente móvel compreende ainda uma face afunilada para engate com a face afunilada do membro de ativação radialmente móvel.

12. Mecanismo de vedação acionável, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, CARACTERIZADO pelo fato de que o membro de ativação radialmente móvel é móvel em uma direção radial ao mover o mecanismo de vedação acionável a partir do estado não vedado para o estado vedado e é móvel na outra direção radial ao mover o mecanismo de vedação acionável a partir do estado vedado para o estado não vedado.

13. Mecanismo de vedação acionável, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, CARACTERIZADO pelo fato de que um dentre os primeiro e segundo membros tubulares compreende uma primeira porção rebaixada para alojar o membro de luva de acionamento axialmente móvel e a vedação elastomérica.

14. Mecanismo de vedação acionável, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, CARACTERIZADO pelo fato de que os ditos dois membros tubulares compreendem um tubular interno e um tubular externo e é o tubular externo que aloja o membro de ativação radialmente móvel em sua superfície externa.

15. Mecanismo de vedação acionável, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelo fato de que o tubular externo compreende tanto uma porção rebaixada para alojar o membro de luva de acionamento axialmente móvel como a vedação elastomérica e também aloja o membro de ativação radialmente móvel.

16. Mecanismo de vedação acionável, de acordo com a reivindicação 14, CARACTERIZADO pelo fato de que a vedação elastomérica está localizada em torno da circunferência externa do tubular interno.

17. Mecanismo de vedação acionável, de acordo com a reivindicação 16, quando a reivindicação 14 é dependente da reivindicação 9, CARACTERIZADO pelo fato de que o meio de travamento compreende ainda uma primeira parte de um mecanismo de trava sendo fornecido em associação ao membro de ativação radialmente móvel, e uma segunda parte de um mecanismo de trava sendo fornecido em associação ao tubular interno, em que as primeira e segunda partes podem ser engatadas para fornecer uma trava entre as mesmas para evitar que ocorra movimento axial entre os primeiro e segundo membros tubulares, de modo que o mecanismo de vedação acionável forneça tanto uma função de travamento como de vedação.

18. Mecanismo de vedação acionável, de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 17, CARACTERIZADO pelo fato de que a vedação elastomérica é localizada totalmente dentro da primeira porção rebaixada quando no estado não vedado.

19. Mecanismo de vedação acionável, de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 18, CARACTERIZADO pelo fato de que o diâmetro externo da vedação elastomérica é substancialmente alinhado com a profundidade da primeira porção rebaixada, de modo que não se projete para fora do rebaixo quando no estado não vedado.

20. Mecanismo de vedação acionável, de acordo com a reivindicação 19, CARACTERIZADO pelo fato de que o diâmetro externo da vedação elastomérica é alinhado com a profundidade da primeira porção rebaixada, de modo que não se projete para fora da porção rebaixada quando no estado não vedado.

21. Mecanismo de vedação acionável, de acordo com a reivindicação 19, CARACTERIZADO pelo fato de que o diâmetro externo da vedação elastomérica é menor que a profundidade da primeira porção rebaixada, de modo que não se projete para fora do rebaixo quando no estado não vedado.

22. Método de vedar um canal de fluido fornecido entre dois membros tubulares coaxialmente dispostos, CARACTERIZADO pelo fato de compreender as etapas de: fornecer um mecanismo de vedação acionável, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 21; e mover o membro de ativação radialmente móvel radialmente em direção a um eixo geométrico longitudinal central dos membros tubulares, cujo dito movimento radial resulta em movimento axial de pelo menos um membro de luva de acionamento móvel, e cujo dito movimento axial resulta em compressão da vedação elastomérica em uma direção axial, e cujo dito movimento axial resulta em expansão da vedação elastomérica em uma direção radial de modo que o mecanismo de vedação acionável seja transladado do estado não vedado para um estado vedado para vedar o canal de fluido.

23. Mecanismo de vedação acionável, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 22, CARACTERIZADO pelo fato de que em seção transversal a vedação elastomérica compreende: uma superfície tubular substancialmente plana para contato com uma superfície plana e circunferencial do entalhe anular; e em que a superfície de vedação convexa é oposta à dita superfície plana; e uma primeira superfície de conexão convexa e uma segunda superfície de conexão convexa; em que cada uma dentre as primeira e segunda superfícies de conexão conectam a superfície de vedação convexa à dita superfície plana.

24. Mecanismo de vedação acionável, de acordo com a reivindicação 23, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita superfície tubular substancialmente plana é uma superfície circunferencial interna da vedação.

25. Mecanismo de vedação acionável, de acordo com a reivindicação 23, CARACTERIZADO pelo fato de que a dita superfície tubular substancialmente plana é uma superfície circunferencial externa da vedação.

26. Mecanismo de vedação acionável, de acordo com qualquer uma das reivindicações 23 a 25, CARACTERIZADO pelo fato de que a primeira superfície de conexão convexa compreende: uma primeira extremidade que conecta a mesma a uma primeira extremidade da dita superfície plana; e uma segunda extremidade que conecta a mesma a uma primeira extremidade da superfície de vedação convexa; e a segunda superfície de conexão convexa compreende: uma primeira extremidade que conecta a mesma a uma segunda extremidade da dita superfície plana; e uma segunda extremidade que conecta a mesma a uma segunda extremidade da superfície de vedação convexa.

27. Mecanismo de vedação acionável, de acordo com a reivindicação 26, CARACTERIZADO pelo fato de que a junção entre a primeira extremidade da dita

28. Mecanismo de vedação acionável, de acordo com a reivindicação 26 ou 27, CARACTERIZADO pelo fato de que a junção entre a segunda extremidade da dita superfície plana e a primeira extremidade da segunda superfície de conexão convexa compreende um canto arredondado tendo um raio sobre a mesma.

29. Mecanismo de vedação acionável, de acordo com qualquer uma das reivindicações 26 a 28, CARACTERIZADO pelo fato de que a primeira superfície de conexão convexa compreende uma superfície curva que arqueia gradualmente a partir de sua primeira extremidade até sua segunda extremidade em direção a um plano de raio de modo que a segunda extremidade da primeira superfície de conexão convexa situa-se no plano de raio em uma direção paralela ao plano de raio.

30. Mecanismo de vedação acionável, de acordo com qualquer uma das reivindicações 26 a 29, CARACTERIZADO pelo fato de que a segunda superfície de conexão convexa compreende uma superfície curva que se curva gradualmente a partir de sua primeira extremidade até sua segunda extremidade em direção ao plano de raio de modo que a segunda extremidade da segunda superfície de conexão convexa se situa no plano de raio em uma direção paralela ao plano de raio.

31. Mecanismo de vedação acionável, de acordo com qualquer uma das reivindicações 26 a 30, CARACTERIZADO pelo fato de que a superfície de vedação convexa compreende um formato semioval, onde a primeira extremidade se curva a partir do ponto médio da superfície de vedação convexa que é paralela ao eixo geométrico central longitudinal da vedação em direção à sua primeira extremidade em um raio de redução gradual até que a primeira extremidade se situe no plano de raio em uma direção paralela ao plano de raio em cujo ponto encontra a primeira

32. Mecanismo de vedação acionável, de acordo com qualquer uma das reivindicações 26 a 31, CARACTERIZADO pelo fato de que a segunda extremidade da superfície de vedação convexa se curva a partir do ponto médio da superfície de vedação convexa em direção à sua segunda extremidade em um raio de redução gradual até que a segunda extremidade se situe no plano de raio em uma direção paralela ao plano de raio em cujo ponto encontra a segunda extremidade da segunda superfície de conexão convexa naquele plano de raio.

33. Montagem de junta de integração para uso em operações de perfuração, a montagem de junta de integração CARACTERIZADA pelo fato de compreender: um corpo de junta de integração compreendendo: um furo passante; uma extremidade superior adaptada para conexão com uma porção superior de um sistema de tubo ascendente; e uma extremidade inferior adaptada para conexão com uma porção inferior de um sistema de tubo ascendente; a montagem de junta de integração sendo adaptada para permitir que uma coluna de trabalho tubular passe através da mesma de modo que haja um espaço anular criado entre o furo passante interno do corpo de junta de integração e a superfície externa da coluna de trabalho tubular; em que a montagem de junta de integração compreende ainda pelo menos um dispositivo de vedação adaptado em uso para fornecer uma vedação dentro do dito espaço anular; e em que o dito pelo menos um dispositivo de vedação e o corpo de junta de integração são adaptados de modo que o dito pelo menos um dispositivo de vedação é capaz de ser localizado dentro do furo passante do corpo de junta de integração de modo que haja um canal de fluido localizado entre a superfície interna pelo menos um mecanismo de vedação acionável, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 14 ou 16, e sendo disposto para vedar seletivamente o dito canal de fluido.

34. Método de perfuração CARACTERIZADO pelo fato de compreender a etapa de: instalar um corpo de junta de integração, conforme definido na reivindicação 33, em uma coluna de tubo ascendente e estender uma coluna de trabalho tubular através do seu furo passante.

35. Mecanismo de vedação de tubo para vedar um canal de fluido anular entre um tubo interno e um tubo externo, o mecanismo de vedação de tubo sendo CARACTERIZADO pelo fato de compreender: um mecanismo de vedação acionável, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 15, e sendo disposto para seletivamente vedar o dito canal de fluido.

36. Mecanismo de vedação de tubo, de acordo com a reivindicação 35, quando dependente da reivindicação 15, CARACTERIZADO pelo fato de que o mecanismo de vedação acionável é disposto de modo que movimento radial para dentro do membro de ativação primeiramente move axialmente o membro de luva de acionamento para comprimir axialmente e desse modo expandir radialmente a vedação elastomérica para dentro no sentido do tubular interno até que a vedação elastomérica vede contra a circunferência externa do tubular interno.

37. Método de vedar um canal de fluido anular entre um tubo interno e um tubo externo, o método CARACTERIZADO pelo fato de compreender as etapas de: fornecer um mecanismo de vedação de tubo, conforme definido na reivindicação 35 ou 36, e acionar o mecanismo de vedação de tubo para vedar o dito canal de fluido anular.