BR122018012434B1 - sistema de deslizadores expansíveis para uso em um mandril e método para atuar um sistema de deslizadores expansíveis - Google Patents

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Stephen Reid
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Abstract

Um anel de travamento para uso como um restritor de movimentação unidirecional entre dois tubulares arranjados telescopicamente para permitir a movimentação em uma direção e impedir o movimentação na outra direção de um tubular em relação ao outro tubular; o anel de travamento compreendendo: um perfil tendo uma ou mais formações formadas sobre a circunferência externa para engate a um perfil de formação adequado formado sobre a circunferência interna do tubular telescópico externo; e um ou mais dentes formados sobre sua circunferência interna, os dentes adaptados para cavar na superfície externa do membro telescópico interno; de modo que o perfil tendo uma ou mais formações sobre a circunferência externa e/ou o mencionado um ou mais dentes permitam que o anel de travamento seja empurrado ao longo da superfície externa do tubular telescópico interno quando empurrado pelo tubular telescópico externo em uma direção; e adaptado, adicionalmente, para cavar os dentes na superfície externa do tubular telescópico interno quando o empurrão na mencionada uma direção for removido ou quando for empurrado pelo tubular telescópico externo na outra direção de modo a impedir que o anel de travamento se move na outra direção em relação ao tubular telescópico interno.

Description

[001] A presente invenção refere-se a um aparelho e método, e particularmente, a ferramentas de fundo de poço (“downhole”) usadas em poços perfurados de óleo e gás.
[002] Convencionalmente, muitos tipos diferentes de ferramentas são utilizados quando da perfuração para óleo e gás e, convencionalmente, estas ferramentas são mutuamente conectadas em uma coluna de tubulares são descidas para o fundo de poço. Existem vários estágios diferentes ao se criar um fundo de poço pronto para produzir óleo e gás, como perfuração, revestimento, cimentação e conclusão do fundo de poço. Cada estágio requer um conjunto de ferramentas e processos diferentes.
[003] Por exemplo, a conclusão do fundo de poço ocorre normalmente ao final do processo de criação de um poço de produção de óleo e gás. Em muitos destes poços há uma necessidade, por exemplo, de impedir que areia seja produzida junto com o óleo ou gás a partir da zona de produção e isto é conseguido, normalmente, através de telas de areia que são colocadas na zona de produção do fundo de poço e que atuam muito semelhantes a peneiras, uma vez que permitem que óleo ou gás passe através de suas paredes laterais, mas impedem que a areia passe por suas paredes laterais, utilizando uma malha suficientemente dimensionada de modo que seus orifícios sejam menores do que os grãos de areia. Contudo, é importante ancorar as telas de areia no fundo de poço e isto é conseguido, convencionalmente, através de uma âncora deslizante ajustada mecânica ou hidraulicamente ou de um suspensor que possa ser atuado para mover um conjunto de deslizadores (slips) de ancoragem para apertar ou morder a formação de furo aberto e, desse modo, podendo ser usado para transferência de carga da âncora e de outras ferramentas conectadas à mesma, como telas de areia etc., para a formação. Convencionalmente, uma âncora de deslizamento ajustada mecanicamente compreende um conjunto de deslizadores que se assentam em um recesso em forma de cunha e que, quando empurrado axialmente, também será forçado radialmente para fora. No entanto, estes deslizadores mecânicos sofrem, convencionalmente, a desvantagem de serem um pouco limitados na medida em que podem se estender radialmente para fora.
[004] Desse modo, é um objetivo de um primeiro aspecto da presente invenção prover modos de realização de um mecanismo de des- lizador que proveja a possibilidade de uma maior expansão radial ou de um sistema de deslizador de maior expansão do que a disponível com as ferramentas convencionais.
[005] De outro aspecto, e mais importante, é bem conhecido na área da conclusão de óleo e gás e em muitas outras áreas da indústria de óleo, ou de não-óleo, o uso de anéis de travamento que operam baseados em um princípio de mecanismo de raquete para prover um mecanismo de travamento unidirecional, de modo que um tubular telescópico externo e o anel de travamento possam ser movidos em uma direção ao longo de um mecanismo de raquete (formado sobre a circunferência externa de um tubular interno arranjado telescopica- mente dentro do tubular externo) por atuação de operação mecânica ou hidráulica, de modo a atuar, por exemplo, um sistema de deslizadores ou um obturador, mas o mecanismo de raquete de anel de travamento impede que o tubular externo e o anel de travamento se movam, de volta, na direção oposta. Da mesma forma, o mecanismo de travamento unidirecional pode ser configurado de modo que um tubu lar telescópico interno e o anel de travamento possam ser movidos em uma direção ao longo de um mecanismo de raquete (formado sobre a circunferência interna de um tubular externo arranjado telescopica- mente no exterior do tubular interno). Desse modo, o mecanismo de raquete de anel de travamento unidirecional impede, por exemplo, a deflação do obturador ou impede que sistema de deslizadores se mova radialmente para dentro. No entanto, estes mecanismos de raquete de anel de travamento convencionais sofrem a desvantagem de terem uma distância de folga razoavelmente alta devido ao passo razoavelmente alto do perfil do mecanismo de raquete de anel de travamento. Em outras palavras, o anel de travamento tem que ser movido pela distância relativamente longa do comprimento de cada dente até que cada dente libere o próximo dente respectivo do raquete sobre o qual o anel de travamento se assenta antes de ser impedido de se mover de volta. Por conseguinte, se o anel de travamento não liberar o dente antes que a pressão do mecanismo de atuação mecânico seja removida, então o anel de trava relaxará de volta para o último ponto liberado. Há também numerosos modos de falha com anéis de travamento convencionais, incluindo o cisalhamento dos dentes do mecanismo de raquete ou falha do tubular de suporte devido a explosão ou colapso. Meios convencionais para impedir esta explosão ou colapso podem incluir o aumento do comprimento do anel de travamento, uma vez que isso espalha a carga, mas as vezes isso não pode ser conseguido devido a limitações de espaço. Além disso, os anéis de travamento convencionais têm folga em duas áreas: sobre o perfil de mecanismo estático de raquete há uma inclinação axial uma vez que deve ser permitido ao anel de travamento se expandir e sobre o perfil de mecanismo móvel de raquete devido ao fato dele ter que saltar uma fôrma de rosca à medida que se desloca axialmente, como discutido acima.
[006] Tipicamente, um anel de travamento de corpo convencional compreenderá um perfil de mecanismo móvel de roquete de 16 ros- cas/polegada (TPI) e um perfil estático de 8 TPI. É também conhecido tentar e reduzir a folga aumentando-se o passo sobre o perfil de mecanismo de roquete móvel, mas o anel de travamento se torna, então, de fabricação difícil e, também, muito propenso a falha devido à entrada de algum detrito entre ele e o membro tubular estático tornando-se, desse modo, menos confiável. Deve ser assinalado, também, que se o anel de travamento falhar, então, o usuário experimentará uma falha catastrófica da ferramenta. Anéis de travamento convencionais são formados, tipicamente, de aço 4140 (18-22 de dureza Rockwell C) que normalmente é o mesmo do mandril ou do tubular sobre o qual o anel de travamento é colocado.
[007] Consequentemente, é um objetivo de outro aspecto da presente invenção prover um mecanismo de roquete de anel de travamento de folga reduzida que possa ser usado em uma ampla variedade de ferramentas de fundo de poço, ou de outra maneira.
[008] De ainda outro aspecto, há um problema com os mecanismos de atuação mecânica convencionais para, por exemplo, deslizadores ou obturadores, uma vez que eles podem ser involuntária/aci- dentalmente instalados enquanto descendo no furo.
[009] Por conseguinte, é um objetivo de outro aspecto da presente invenção superar esses problemas com os mecanismos de atuação mecânica convencionais para, por exemplo, quaisquer ferramentas que precisem ser atuadas no interior do furo por meios mecânicos, provendo uma seção de colocação travada até ser desejada sua atuação, a seção de colocação sendo positivamente atuada.
[0010] De acordo com um primeiro aspecto da presente invenção é provido um anel de travamento para uso como um restritor de movi- mentação unidirecional entre dois tubulares arranjados telesco- picamente para permitir movimentação em uma direção e impedir na outra direção, de um tubular em relação ao outro; o anel de travamento compreendendo: um perfil tendo uma ou mais formações formadas sobre a circunferência externa para engate a um perfil de formação adequado formado sobre a circunferência interna do tubular externo telescópico; e um ou mais dentes formados sobre sua circunferência interna, os dentes adaptados para cavar na superfície externa do membro telescópico interno; de modo que o perfil, tendo uma ou mais formações sobre a circunferência externa e/ou os mencionados um ou mais dentes, permite que o anel de travamento seja empurrado ao longo da superfície externa do tubular telescópico interno quando empurrado pelo tubular telescópico externo em uma direção, e adaptado, adicionalmente, para cavar os dentes na superfície externa do tubular telescópico interno quando o empurrão na mencionada uma direção for removido ou quando ele for empurrado pelo tubular telescópico externo na outra direção, de modo a impedir que o anel de travamento se mova em outra direção em relação ao tubular telescópico interno.
[0011] De preferência, pelo menos o um ou mais dentes do anel de travamento são formados de um material mais duro do que o material do membro telescópico interno e, tipicamente, o pelo menos um ou mais dentes do anel de travamento são formados de um material que está na região de 20 Rockwell C, maior do que a dureza do material do tubular telescópico interno. Alternativa ou adicionalmente, o material do anel de travamento pode ter tratamento superficial para prover os dentes com pelo menos uma superfície externa formada de um mate- rial mais duro do que o material do membro telescópico interno.
[0012] Tipicamente, o anel de travamento é tratado para dureza durante a fabricação.
[0013] Tipicamente, a superfície externa do tubular telescópico interno é relativamente lisa e provida, de preferência, sem um mecanismo de raquete que os dentes, de outra maneira, teriam de escalar e saltar ao se mover na mencionada uma direção.
[0014] Preferencialmente, o perfil tendo uma ou mais formações formadas sobre a circunferência externa do anel de travamento compreende um perfil rosqueado e o perfil de formação adequado, formado sobre a circunferência interna do tubular telescópico externo, também compreende um perfil rosqueado apropriado.
[0015] De preferência, o perfil rosqueado da circunferência externa do anel de travamento compreende um ângulo de flanco na região dos 20 graus e um ângulo de face de corte traseiro na região dos 80 graus, radialmente para fora, na outra direção do eixo longitudinal do anel de travamento.
[0016] De preferência, o anel de travamento compreende, adicionalmente, um membro de mola adaptado para solicitar o anel de travamento na mencionada uma direção. O membro da mola atua, de preferência, para empurrar o anel de travamento na mencionada uma direção e é, preferencialmente, pré-carregado durante o ajuste para uma quantidade predeterminada de carga. De preferência, o pré- carregamento do membro de mola assegura que haja uma carga de mola constante exercida sobre o ângulo de flanco do perfil de passo sobre a circunferência externa do anel de travamento e o ângulo de flanco sobre a circunferência interna do tubular telescópico externo. Preferencialmente, o perfil rosqueado da circunferência externa do anel de travamento compreende um ângulo de flanco na região dos 20 graus e um ângulo de face de corte traseiro na região dos 80 graus, radialmente para fora, na outra direção do eixo longitudinal do anel de travamento.
[0018] Tipicamente, o membro de mola atua entre uma extremidade do anel de travamento voltada para a direção da mencionada outra direção e uma porção do tubular telescópico externo.
[0019] Em um modo de realização, o anel de travamento pode ser um anel com fenda ou um anel de travamento em forma de "C" e, neste modo de realização, o anel de travamento é formado separadamente do membro de mola.
[0020] Em um modo de realização preferido, o anel de travamento é formado integralmente com o membro de mola e, neste modo de realização, o anel de travamento é de preferência encastelado e/ou é provido em línguas circunferencialmente equidistantes, cada uma tendo extensão circular parcial. O anel de travamento pode compreender, adicionalmente, um anel anular em uma extremidade compreendendo uma formação de rosca sobre o mesmo para prover a fixação desta extremidade ao tubular telescópico externo e, neste modo de realização, o membro de mola fica localizado, tipicamente, entre a seção de anel de travamento e o anel anular, com o anel de travamento, o membro de mola e o anel anular, todos, formados integralmente em uma unidade de peça única.
[0021] De preferência, o diâmetro interno dos dentes do anel de travamento é, preferencialmente, um pouco menor do que o diâmetro externo do tubular telescópico interno.
[0022] O membro de mola pode ser uma mola ondulada, uma mola espiral, uma ou mais molas em forma de "S", ou qualquer outra mola adequada.
[0023] De acordo com a presente invenção, também é provido um método de atuar um sistema de travamento unidirecional compreendendo um anel de travamento, em conformidade com o primeiro as- pecto da presente invenção, o método compreendendo o pré- carregamento do membro de mola para uma quantidade predeterminada e a aplicação de carga ao membro telescópico externo em relação ao membro telescópico interno para mover o anel de travamento na mencionada uma direção e relaxar a carga de modo que o tubular telescópico externo seja impedido de se mover na outra direção em relação ao membro telescópico interno.
[0024] De acordo com um segundo aspecto da presente invenção é provido um anel de travamento para uso como um restritor de movimentação unidirecional entre dois tubulares arranjados telescopi- camente para permitir a movimentação em uma direção e impedir na outra, de um tubular em relação ao outro; o anel de travamento compreendendo: um perfil tendo uma ou mais formações formadas sobre a circunferência interna para engate a um perfil de formação adequado formado sobre a circunferência externa do tubular telescópico interno; e um ou mais dentes formados sobre sua circunferência externa, os dentes adaptados para cavar na superfície interna do membro telescópico externo; de modo que o perfil, tendo uma ou mais formações sobre a circunferência interna e/ou os mencionados um ou mais dentes, permite que o anel retentor seja empurrado ao longo da superfície interna do tubular telescópico externo quando empurrado pelo tubular telescópico interno em uma direção; e adaptado, adicionalmente, para cavar os dentes na superfície interna do tubular telescópico externo quando o empurrão na mencionada uma direção for removido ou quando ele for empurrado pelo tubular telescópico interno na outra direção, de modo a impedir que o anel de travamento se mova na outra direção em relação ao tubular telescópico externo.
[0025] De preferência, pelo menos o um ou mais dentes do anel de travamento são formados de um material mais duro do que o material do membro telescópico externo e, tipicamente, o pelo menos um ou mais dentes do anel de travamento são formados de um material que está na região de 20 Rockwell C, maior do que a dureza do material do tubular telescópico externo. Alternativa ou adicionalmente, o material do anel de travamento pode ter tratamento superficial para prover os dentes com pelo menos uma superfície externa formada de um material mais duro do que o material do membro telescópico interno.
[0026] Tipicamente, o anel de travamento é tratado para dureza durante a fabricação.
[0027] Tipicamente, a superfície interna do tubular telescópico externo é relativamente lisa e, de preferência, provida sem um mecanismo de roquete que os dentes, de outra maneira, teriam de escalar e saltar quando se movendo na mencionada uma direção.
[0028] Preferencialmente, o perfil tendo uma ou mais formações formadas sobre a circunferência interna do anel de travamento compreende um perfil rosqueado e o perfil de formação adequado formado sobre a circunferência externa do tubular telescópico interno também compreende um perfil rosqueado apropriado.
[0029] De preferência, o perfil rosqueado da circunferência interna do anel de travamento compreende um ângulo de flanco na região dos 20 graus e um ângulo de face de corte traseiro na região dos 80 graus, radialmente para fora, na outra direção do eixo longitudinal do anel de travamento.
[0030] De preferência, o anel de travamento compreende, adicionalmente, um membro de mola adaptado para solicitar o anel de travamento na mencionada uma direção. O membro da mola atua, de preferência, para empurrar o anel de travamento na mencionada uma direção e é, preferencialmente, pré-carregado durante o ajuste para uma quantidade predeterminada de carga. De preferência, o pré- carregamento do membro de mola assegura que haja uma carga de mola constante exercida sobre o ângulo de flanco do perfil de passo sobre a circunferência interna do anel de travamento e o ângulo de flanco sobre a circunferência externa do tubular telescópico interno. Preferencialmente, o perfil rosqueado da circunferência interna do anel de travamento compreende um ângulo de flanco na região dos 20 graus e um ângulo de face de corte traseiro na região dos 80 graus, radialmente para fora, na outra direção do eixo longitudinal do anel de travamento.
[0031] Tipicamente, o membro da mola atua entre uma extremidade do anel de travamento voltada para a direção da mencionada outra direção e uma porção do tubular telescópico externo.
[0032] Em um modo de realização, o anel de travamento pode ser um anel com fenda ou um anel de travamento em forma "C" e, neste modo de realização, o anel de travamento é formado separadamente do membro de mola.
[0033] Em um modo de realização preferido, o anel de travamento é formado integralmente com o membro de mola e, neste modo de realização, o anel de travamento é de preferência encastelado e/ou é provido em línguas circunferencialmente equidistantes, cada uma tendo extensão circular parcial. O anel de travamento pode compreender, adicionalmente, um anel anular em uma extremidade compreendendo uma formação de rosca sobre o mesmo para prover a fixação desta extremidade ao tubular telescópico interno e, neste modo de realização, o membro de mola fica localizado, tipicamente, entre a seção de anel de travamento e o anel anular, com o anel de travamento, o membro de mola e o anel anular, todos formados integralmente em uma unidade de peça única.
[0034] De preferência, o diâmetro externo dos dentes do anel de travamento é, preferencialmente, um pouco maior que o diâmetro interno do tubular telescópico externo.
[0035] O membro de mola pode ser uma mola ondulada, uma mola espiral, uma ou mais molas em forma de "S", ou qualquer outra mola adequada.
[0036] De acordo com a presente invenção, também é provido um método de atuar um sistema de travamento unidirecional compreendendo um anel de travamento, em conformidade com o segundo aspecto da presente invenção, o método compreendendo o pré- carregamento do membro de mola para uma quantidade pré-determi- nada e a aplicação de carga ao membro telescópico interno em relação ao membro telescópico externo para mover o anel de travamento na mencionada uma direção e relaxar a carga de modo que o tubular telescópico interno seja impedido de se mover na outra direção em relação ao membro telescópico externo.
[0037] De acordo com um terceiro aspecto da presente invenção é provido um sistema de deslizadores expansíveis para uso sobre um mandril tendo um eixo longitudinal, o mandril adaptado para ser descido em um furo de poço (borehole), o sistema de deslizadores expansíveis compreendendo: pelo menos um deslizador que, no uso, é adaptado para ser movido para fora, a partir do eixo longitudinal do mandril, para apertar e, desse modo, engatar uma formação de fundo de poço, o pelo menos um deslizador compreendendo pelo menos um membro inclinado; pelo menos um membro de cone para engate com o pelo menos um deslizador, o membro de cone compreendendo pelo menos um membro inclinado para engate ao pelo menos um membro inclinado do deslizador; e pelo menos um dispositivo de expansão de membro de cone para engate ao pelo menos um membro de cone, o dispositivo de expansão de membro de cone compreendendo pelo menos um membro inclinado para engate ao outro pelo menos um membro inclinado do membro de cone.
[0038] De acordo com o terceiro aspecto da presente invenção é provido um método de atuação de um sistema de deslizadores expansíveis, de acordo com o aparelho do primeiro aspecto da presente invenção, compreendendo:
[0039] mover o dispositivo de expansão de membro de cone em uma direção paralela ao eixo longitudinal do mandril, de modo que o membro de cone seja movido radialmente para fora e o deslizador movido radialmente para fora, de uma configuração de operação deitada para uma configuração estendida, no uso.
[0040] Tipicamente, o sistema de deslizador é arranjado de modo que a movimentação do pelo menos um dispositivo de expansão de membro de cone em uma direção paralela ao eixo longitudinal do mandril faça com que o membro de cone se mova: em uma direção paralela ao eixo longitudinal do mandril; e em uma direção radialmente para fora perpendicular ao eixo longitudinal do mandril.
[0041] Tipicamente, o sistema de deslizador é arranjado, adicionalmente, de modo que a mencionada movimentação do pelo menos um membro de cone faça com que o deslizador se mova em uma direção radialmente para fora perpendicular ao eixo longitudinal do mandril.
[0042] De preferência, há dois dispositivos de expansão de membro de cone afastados um do outro ao longo do eixo longitudinal do mandril, onde um pode ser fixado ao mandril e o outro móvel ao longo do eixo longitudinal do mandril em relação ao mencionado um disposi-tivo de expansão de membro de cone, de modo que o dispositivo de expansão de membro de cone móvel possa ser movido seletivamente para perto e para longe do mencionado um dispositivo de expansão de membro de cone fixo.
[0043] De preferência, há dois membros de cone afastados ao longo do eixo longitudinal do mandril, onde um membro de cone pode ser engatado ao dispositivo de expansão de membro de cone fixo e o outro pode ser engatado ao dispositivo de expansão de membro de cone móvel de modo que o mencionado um membro de cone possa ser movido seletivamente para e na direção oposta ao mencionado outro membro de cone móvel quando o dispositivo de expansão de membro de cone é movido seletivamente para e na direção oposta ao mencionado um dispositivo de expansão de membro de cone fixo para, respectivamente, mover o deslizador radialmente para fora e para dentro em relação ao mandril.
[0044] Tipicamente, o par de membros de cone são acoplados te- lescopicamente um ao outro de modo que sejam impedidos de movimentação um em relação ao outro, além da movimentação longitudinal.
[0045] Tipicamente, a movimentação longitudinal do dispositivo de expansão de membro de cone móvel em direção ao mencionado um dispositivo de expansão de membro de cone fixo provoca a movimentação longitudinal de um membro de cone em direção ao outro membro de cone e, também, a movimentação radialmente para fora de ambos os membros de cone o que, por sua vez, provoca a movimentação radialmente para fora do deslizador de modo que o deslizador se mova de uma configuração de operação deitada para uma configuração estendida, no uso.
[0046] Além disso, a movimentação longitudinal do dispositivo de expansão de membro de cone móvel em direção oposta ao mencionado dispositivo de expansão de membro de cone fixo, provoca a mo- vimentação longitudinal de um membro de cone em direção oposta ao outro membro de cone e, também, movimentação radialmente para dentro de ambos os membros de cone o que, por sua vez, provoca a movimentação radialmente para dentro do deslizador, de modo que este retorne para a configuração de operação deitada da configuração radialmente estendida, no uso.
[0047] Tipicamente, o sistema de deslizadores expansíveis compreende um deslizador.
[0048] De preferência, um ou mais sistemas de deslizadores expansíveis são providos sobre um mandril e, em um modo de realização preferido, são providos três sistemas de deslizadores expansíveis sobre um mandril, onde os três sistemas de deslizadores expansíveis são providos, preferencialmente, equidistantes de 120 graus ao redor da circunferência do mandril.
[0049] De preferência, cada, ou o membro inclinado do deslizador, compreende uma superfície provida a um ângulo entre a longitudinal e a perpendicular em relação ao mandril e, de preferência, cada, ou o membro inclinado do respectivo membro de cone, também compreende uma superfície similarmente inclinada que se encaixa e coopera com a superfície inclinada do deslizador.
[0050] De preferência, cada, ou, o membro inclinado do, ou, de cada dispositivo de expansão de membro de cone compreende uma superfície provida a um ângulo entre a longitudinal e a perpendicular em relação ao mandril e, de preferência, cada, ou o outro membro inclinado do, ou de cada membro de cone também compreende uma superfície similarmente inclinada que se encaixa e coopera com a superfície inclinada do dispositivo de expansão de membro de cone.
[0051] Tipicamente, cada, ou um membro inclinado/superfície inclinada compreende uma chave inclinada ou uma fenda inclinada no qual a chave reside e é mantida de modo móvel. De preferência, cada, ou uma superfície inclinada do deslizador compreende um de uma chave ou uma fenda e, a superfície similarmente inclinada do respectivo membro de cone compreende o outro da chave ou da fenda, onde a superfície inclinada se inclina de radialmente mais para dentro para radialmente mais para fora em direção oposta ao centro longitudinal do deslizador. De preferência, a superfície inclinada do dispositivo de expansão de membro de cone compreende um de uma chave ou uma fenda e a superfície similarmente inclinada do respectivo membro de cone compreende o outro da chave ou da fenda, onde a superfície inclinada se inclina de radialmente mais para dentro para radialmente mais para fora em direção oposta ao centro longitudinal do respectivo membro de cone.
[0052] Tipicamente, a formação de fundo de poço pode compreender uma formação natural, como a parede lateral de uma seção de furo de poço de furo aberto ou uma formação feita pelo homem, como uma seção cimentada de fundo de poço ou uma seção de tubular instalada no interior do furo, o como um revestimento ou forro.
[0053] Tipicamente, o mandril é adaptado para ser incluído em uma coluna de tubulares de fundo de poço e tem, de preferência, conexões apropriadas, tais como roscas, para permitir esta inclusão.
[0054] De acordo com um quarto aspecto da presente invenção é provida uma seção de intertravamento e de ajuste para um sistema de ferramenta de fundo de poço, a seção de intertravamento e ajuste compreendendo: um perfil de deslocamento localizado dentro de um furo transpassante do sistema de ferramenta de fundo de poço, onde o perfil de deslocamento é capaz de ser acoplado por meio de uma ferramenta de deslocamento no furo transpassante do sistema de ferramenta de fundo de poço de modo a mover o perfil de deslocamento em relação ao sistema de ferramenta de fundo de poço; um membro conector de carga acoplado ao perfil de deslocamento e acoplado, adicionalmente, a um membro de ajuste de carga arranjado para despachar uma carga para uma ferramenta, quando necessário; onde é provido, adicionalmente, um mecanismo de intertra- vamento seletivo para travar, seletivamente, pelo menos o membro de ajuste de carga ao pelo menos um do sistema de ferramenta de fundo de poço e o perfil de deslocamento.
[0055] De preferência, o sistema de ferramenta de fundo de poço compreende um mandril estático contra o qual uma carga deve ser gerada, onde o mandril estático pode ser conectado rigidamente de volta à superfície do interior do poço.
[0056] Tipicamente, o mecanismo de travamento seletivo pode ser destravado pela movimentação do perfil de deslocamento em relação ao mandril estático, de modo que o travamento atuando entre o membro de ajuste de carga e o pelo menos um do sistema de ferramenta de fundo de poço e o perfil de deslocamento, é removido.
[0057] Tipicamente, o mecanismo de travamento seletivo trava o membro de ajuste de carga ao mandril estático.
[0058] De preferência, o mecanismo de travamento seletivo compreende dois membros de travamento localizados em um recesso no mandril estático e que, em uma configuração de travamento, são arranjados de tal forma que um dos membros de travamento seja res-tringido de movimentação longitudinal em relação ao mandril estático e onde os membros de travamento suportam, radialmente, um ao outro para permitir que a carga seja transferida do membro de ajuste de carga para o membro estático e, de preferência, para o perfil de deslocamento.
[0059] De preferência, o outro dos membros de travamento pode ser movido longitudinalmente em relação ao mandril estático por um comprimento predeterminado, quando na configuração de travamento, de modo que o suporte radial entre os dois membros de travamento seja removido, e o mecanismo de travamento, destravado. De preferência, os membros de travamento compreendem uma ou mais formações se projetando radialmente e cooperando na configuração de travamento, adaptadas para não cooperarem quando o mencionado outro membro de travamento é movido em relação ao mencionado um membro de travamento.
[0060] Tipicamente, pelo menos um dos acoplamentos entre o membro de conexão de carga e i) o perfil de deslocamento e ii) o membro de ajuste de carga permite que a ferramenta de deslocamento se mova por uma distância um pouco maior do que o mencionado comprimento predeterminado antes do acoplamento entre os mesmos ser capaz de transferir carga do perfil de deslocamento para o membro de ajuste de carga.
[0061] De preferência, o perfil de deslocamento é fixado inicialmente ao mandril estático por dispositivo rompível para evitar qualquer movimentação indesejada entre os mesmos antes do destravamento seletivo ocorrer e, mais preferivelmente, o dispositivo rompível com-preende um parafuso ou pino de cisalhamento ou similar.
[0062] É provido, também, um método de operar uma seção de intertravamento e ajuste de acordo com o quarto aspecto da presente invenção a partir de uma configuração de travamento inicial para uma configuração destravada e de ajuste de carga, o método compreendendo: descer uma ferramenta de deslocamento para o furo transpassante do sistema de ferramenta de fundo de poço; engatar a ferramenta de deslocamento ao perfil de deslocamento; puxar ou empurrar a ferramenta de deslocamento para des- truir, ou de outra maneira, desativar o dispositivo rompível; puxar ou empurrar ainda mais a ferramenta de deslocamento para mover o perfil de deslocamento pelo comprimento predeterminado de tal forma que o suporte radial entre os dois membros de travamento seja removido e o mecanismo de travamento destravado; e empurrar ou puxar ainda mais a ferramenta de deslocamento para mover o perfil de deslocamento, transferindo, desse modo, a carga para a luva de ajuste em relação ao mandril estático.
[0063] Tipicamente, o membro de ajuste de carga é acoplado a uma ferramenta que exige que uma carga seja aplicada à mesma para atuar a mencionada ferramenta.
[0064] De preferência, o membro de ajuste de carga fica localizado na parte externa do sistema de ferramenta de fundo de poço.
[0065] Modos de realização da presente invenção serão descritos agora apenas a título de exemplo, com referência aos desenhos anexos, nos quais:
[0066] a Fig. 1 é uma vista lateral parcial em seção transversal da primeira de cinco porções de uma âncora de deslizamento de ajuste mecânico, de acordo com os primeiro, segundo e terceiro aspectos da presente invenção e mostrada em uma configuração de operação no furo ou antes da atuação, onde a porção mostrada na Fig. 1A é, no uso, a extremidade mais superior da âncora de deslizamento de ajuste mecânico;
[0067] a Fig. 1B é uma vista lateral parcial em seção transversal de uma segunda porção da âncora de deslizamento de ajuste mecânico da Fig. 1A, onde a porção mostrada na Fig. 1B, no uso, fica imediatamente abaixo da porção mostrada na Fig. 1A e imediatamente acima da porção mostrada na Fig. 1 C;
[0068] a Fig. 1C é uma vista lateral parcial em seção transversal de uma terceira porção da âncora de deslizamento de ajuste mecânico da Fig. 1A e que, no uso, fica imediatamente abaixo da porção mostrada na Fig. 1B e imediatamente acima da porção mostrada na Fig. 1E;
[0069] a Fig. 1 D é uma visão em seção transversal em close-up e mais detalhada de uma parte da terceira porção da âncora de deslizamento de ajuste mecânico da Fig. 1 C, onde a parte mostrada na Fig. 1D é um modo de realização de um anel de travamento de folga reduzida, de acordo com o terceiro aspecto da presente invenção;
[0070] a Fig 1DA é uma vista em seção transversal em maior close-up e ainda mais detalhada do anel de travamento mostrado na Fig. 1D;
[0071] a Fig. 1DB é uma vista em seção transversal relativamente em close-up e detalhada, de um modo de realização alternativo e preferido de um anel de travamento de folga reduzida, de acordo com o terceiro aspecto da presente invenção, que pode ser usado no lugar do anel de travamento mostrado na Fig. 1DA;
[0072] a Fig. 1E é uma vista lateral parcial em seção transversal de uma quarta porção da âncora de deslizamento de ajuste mecânico da Fig. 1A e que, no uso, fica imediatamente abaixo da porção mostrada na Fig. 1C e imediatamente acima da porção mostrada na Fig. 1H;
[0073] a Fig. 1F é uma vista lateral em seção transversal em close-up e mais detalhada de uma parte da quarta porção da âncora de deslizamento de ajuste mecânico da Fig. 1E e mostra um travamento que faz parte de um modo de realização de mecanismo de intertravamento de acordo com o segundo aspecto da presente invenção;
[0074] a Fig. 1G é uma vista lateral em seção transversal em maior close-up e mais detalhada de uma chave de ajuste que faz parte do modo de realização do mecanismo de intertravamento de acordo com o segundo aspecto da presente invenção;
[0075] a Fig. 1H é uma vista lateral parcial em seção transversal de uma quinta porção da âncora de deslizamento de ajuste mecânico da Fig. 1A e que, no uso, fica localizada imediatamente abaixo da porção mostrada na Fig. 1E e forma, no uso, a porção mais inferior da âncora de deslizamento de ajuste mecânico;
[0076] a Fig. 2A é uma vista lateral em seção transversal da âncora de deslizamento de ajuste mecânico das Figs. 1A a 1H, mas mostrada em uma configuração de pós-atuação ou instalada, onde a porção mostrada na Fig. 2A é, no uso, a extremidade mais superior da âncora de deslizamento de ajuste mecânico;
[0077] a Fig. 2B é uma vista lateral em seção transversal de uma segunda porção da âncora de deslizamento de ajuste mecânico da Fig. 2A, onde a porção mostrada na Fig. 2B, no uso, fica localizada imediatamente abaixo da porção mostrada na Fig. 2A e imediatamente acima da porção mostrada na Fig. 2C, e, mais particularmente, mostra os deslizadores tendo sido atuados radialmente para fora.
[0078] a Fig. 2C é uma vista lateral em seção transversal de uma terceira porção da âncora de deslizamento de ajuste mecânico da Fig2A e que, no uso, fica localizada imediatamente abaixo da porção mostrada na Fig. 2B e imediatamente acima da porção mostrada na Fig. 2D, e, mais particularmente, mostra um modo de realização de um anel de travamento, de acordo com o terceiro aspecto da presente invenção;
[0079] a Fig. 2D é uma vista lateral em seção transversal de uma quarta porção da âncora de deslizamento de ajuste mecânico da Fig. 2A e que, no uso, fica localizada imediatamente abaixo da porção mostrada na Fig. 2C e imediatamente acima da porção mostrada na Fig. 2E, e, mais particularmente, mostra um modo de realização de um mecanismo de travamento, de acordo com o segundo aspecto da presente invenção;
[0080] a Fig. 2E é uma vista lateral em seção transversal de uma quinta porção da âncora de deslizamento de ajuste mecânico da Fig. 2A e que, no uso, fica localizada imediatamente abaixo da porção mostrada na Fig. 2D, e que forma, no uso, a porção mais inferior da âncora de deslizamento de ajuste mecânico;
[0081] a Fig- 3A é uma vista lateral em perspectiva (com uma porção cortada da seção de deslizamento para maior clareza) da âncora de deslizamento de ajuste mecânico das Figs. 2A a 2E na configura ção de pós-atuação ou instalada;
[0082] a Fig. 3B é uma vista mais detalhada dos deslizadores atuadas da Fig. 3A;
[0083] a Fig. 4 é uma vista de extremidade em seção transversal da seção de deslizamento tomada através da seção 1-1 na Fig. 2B;
[0084] a Fig. 5A é uma vista parcial em perspectiva em seção transversal de alguns dos componentes da âncora de deslizamento de ajuste mecânico que forma o mecanismo de travamento, de acordo com o segundo aspecto da presente invenção;
[0085] a Fig. 5B é uma vista mais detalhada das chaves de ajuste da Fig. 5A;
[0086] a Fig. 5C é uma vista mais detalhada do vão entre os dentes das chaves de ajuste da Fig. 5B;
[0087] a Fig- 5D é uma vista mais detalhada das chaves de inter- travamento da Fig. 5A;
[0088] a Fig- 6A é uma vista lateral em perspectiva do anel de travamento de folga reduzida da Fig. 1D e Fig. 1DA;
[0089] a Fig- θB θ uma vista de extremidade do anel de travamento de folga reduzida da Fig. 6A;
[0090] a Fig- 6C é uma vista lateral em seção transversal através da seção AA da Fig. 6B do anel de travamento de folga reduzida;
[0091] a Fig- 6Dθ uma vista lateral em perspectiva do anel de tra- vamento de folga reduzida da Fig. 6A com um quarto de círculo de uma porção do anel de travamento removido para maior clareza e para a finalidade de comparação;
[0092] a Fig. 6E é uma vista lateral do anel de travamento da Fig. 6D com a porção de quarto de círculo removida para ajudar os propósitos de comparação entre os mecanismos de roquete externo e interno;
[0093] a Fig. 7A é uma vista em perspectiva explodida do mecanismo de deslizadores da Fig. 3B;
[0094] a Fig. 7B é uma vista em perspectiva de um cone do mecanismo de deslizadores da Fig. 7A;
[0095] a Fig. 7C é outra vista em perspectiva tomada de um ângulo diferente do cone da Fig. 7B;
[0096] a Fig. 8A é uma vista lateral em perspectiva do anel de travamento de folga reduzida preferido da Fig. 1 DB;
[0097] a Fig. 8B é uma vista de extremidade do anel de travamento de folga reduzida preferido da Fig. 8A;
[0098] a Fig. 8C é uma vista lateral em seção transversal através da seção DD da Fig. 8B do modo de realização preferido do anel de travamento de folga reduzida;
[0099] a Fig. 8D é uma vista lateral em seção transversal através da seção EE da Fig. 8B do modo de realização preferido do anel de travamento de folga reduzida; e
[00100] a Fig. 8E é uma vista detalhada da seção destacada G de uma lingua do anel de travamento de folga reduzida preferido da Fig. 8D.
[00101] A âncora de deslizamento de ajuste mecânico 100 mostrada na Figuras pode ser considerada como tendo três seções distintas, sendo estas:
[00102] seção de deslizamento 40 (mostrada principalmente na Fig. 1B na configuração não instalada ou de operação e, na Fig- 2B na configuração instalada ou de pós-atuação) de acordo com o primeiro aspecto da presente invenção;
[00103] seção de travamento 50 (que pode ser mais bem vista na Fig. 1C na configuração não instalada ou de operação e na Fig. 2C na configuração instalada ou de pós-atuação), de acordo com o segundo aspecto da presente invenção; e
[00104] seção de configuração 60 (que pode ser mais bem vista na Fig. 1E na configuração de operação ou de pré-atuação e Fig. 2D na configuração de pós-atuação ou instalada), de acordo com o terceiro aspecto da presente invenção.
[00105] No entanto, deve ser claramente observado que a seção de deslizadores 40 poderia ser usada com outras seções de travamento 50, ou com outras seções de ajuste 60; por exemplo, a seção 40 poderia ser instalada hidraulicamente em vez de mecanicamente e, em tal situação, a ferramenta deveria ser provida com um mecanismo de atuação hidráulico, em vez da seção de ajuste mecânica 60. Além disso, deve-se notar que a seção de travamento 50 e/ou a seção de ajuste 60 poderia ser usada em diferentes aplicações e ferramentas, como, por exemplo, ferramentas de obturador usadas para criar uma barreira de pressão no ânulo em um fundo de poço etc.
[00106] As três seções principais da ferramenta serão agora descritas uma por vez. Seção de deslizadores 40
[00107] A seção de deslizadores 40 compreende um sub de topo 21 que tem uma conexão adequada, como um pino ou uma conexão fêmea aparafusada provida em sua extremidade mais superior (extremidade esquerda, conforme mostrado nas Figs. 1A e 2A) para conexão com uma conexão adequada provida na extremidade mais inferior de uma coluna de fundo de poço na qual a âncora de deslizamento de ajuste mecânico 100 dever ser incluída. A extremidade inferior do sub de topo 21 é aparafusada firmemente à extremidade superior de um mandril de cone 23. O mandril de cone 23 é provido com um expansor de cone superior 20 que é aparafusado firmemente na extremidade superior do mandril de cone 23 e isso pode ser mais bem visto na Fig. 2A. Desse modo, em operação normal, o expansor de cone superior 20 é firmemente fixado ao mandril de cone 23. Um expansor de cone inferior 17 é localizado aproximadamente no meio da metade inferior do mandril de cone 23 e numerosos cones 18 e deslizadores 19 são localizados entre o expansor de cone superior 20 e o expansor de cone inferior 17 e, em geral, a movimentação do expansor de cone inferior 17 em direção ao expansor de cone superior 20, em uma direção ao longo do eixo longitudinal do mandril de cone 23, resulta em movimentação radialmente para fora dos cones 18 e, subsequentemente, dos deslizadores 19.
[00108] A operação e expansão dos 19 serão agora descritas mais detalhadamente.
[00109] Como pode ser mais bem visto na Fig. 4, há três deslizadores 19 equidistantes de 120° ao redor da circunferência do mandril de cone 23 e, como visto melhor nas Figs. 3B e Fig. 7A, cada deslizador 19 compreende um par de braços se projetando para fora 25U, 25L. Cada um dos braços 25U, 25L é arranjado em um ângulo de modo que seja inclinado de radialmente para dentro para radialmente para fora em direção oposta ao centro do deslizador 19. Os deslizadores 19 são montados em um cone 18U, 18L em cada extremidade, onde os braços 25U, 25L se assentam nos respectivos recessos inclinados 27U, 27L formados no cones 18U, 18L Os recessos inclinados 27U, 27L são, novamente, inclinados de radialmente para dentro para radialmente para fora em uma direção oposta ao centro dos dois cones 18U, 18L como mostrado na Fig. 7A. Um par de pinos guia 22 conecta telescopicamente e de modo deslizante o par de cones 18U, 18L um ao outro, e os braços 25U, 25L e os recessos inclinados 27U, 27L são arranjados de modo que qualquer movimentação do cone inferior 18L em direção ao cone superior 18U resultará em movimentação radialmente para fora do deslizador 19. Além disso, as respectivas superfí-cies superior 29U e inferior 29L voltadas para fora dos respectivos cones 18U, 18L são afuniladas, de preferência, no mesmo ângulo que os respectivos recessos inclinados 27U, 27L, para facilitar a movimentação radialmente para fora dos deslizadores 19 quando as respectivas extremidades superior e inferior dos deslizadores 19 encontram as mencionadas superfícies voltadas para fora 29.
[00110] Por sua vez, os cones 18U, 18L são, cada um, providos com seus próprios recessos inclinados 31U, 31L em suas faces laterais externas, arranjados para se engatar aos braços inclinados 33U, 33L providos sobre os respectivos cones expansores superior 20 e inferior 17, de modo que qualquer movimentação do expansor de cone inferior 17 em direção ao expansor de cone superior 20 resultará na movimentação longitudinal do cone 18L em direção ao cone superior 18U. Além disso, uma vez que o cone inferior 18L tenha se deslocado suficientemente na direção longitudinal para se apoiar contra o cone superior 18U (de tal forma que os pinos guia 22 fiquem inteiramente contidos dentro dos cones 18U, 18L), a interação entre os recessos inclinados 31U, 31L e braços inclinados 33U, 33L resultará em movimentação radialmente para fora dos cones 18U, 18L e resultará, portanto, em movimentação radial para fora ainda maior dos deslizadores 19. Desse modo, uma movimentação radial para fora muito maior dos deslizadores 19 é possível com a seção de deslizadores 40 em comparação com as seções de deslizadores convencionais e, desse modo, é provido um sistema de deslizador de alta expansão 40. Novamente, como mais claramente mostrado na Fig. 7A, as superfícies voltadas para fora 35U, 35L providas nas extremidades dos respectivos expan- sores de cone 20, 17 também são afuniladas em uma direção de radialmente mais para dentro para radialmente mais para fora, uma em direção oposta à outra, e as mencionadas superfícies afuniladas voltadas para fora 35U, 35L ajudam a promover a movimentação radialmente para fora dos cones 18U, 18L, quando suas respectivas extremidades encontram as mencionadas superfícies 35U, 35L.
[00111] Deve-se notar que, embora os ângulos das superfícies afuniladas 35U, 33U, 31U (e das outras respectivas superfícies para o cone inferior 18L) sejam, de preferência, todos iguais, eles não precisam ser os mesmos que os das superfícies cônicas 29U, 27U, 25U e, nos modos de realização mostrados na Fig. 7A eles não são realmente os mesmos, devido ao fato de ser preferível ter um ângulo mais inclinado de 20° (em relação ao eixo longitudinal da seção de deslizador 40) atuando entre o deslizador 19 e o cone 18 (em comparação com um ângulo menor de 15° entre o cone 18 e os expansores de cone 17, 20), de modo a promover, primeiro, a movimentação radial para fora do deslizador 19 e, em seguida, ter a movimentação em uma direção radial para fora dos cones 18U pela maior movimentação longitudinal do cone expansor 17 em direção ao expansor de cone superior 20. No entanto, em algumas outras aplicações pode ser preferível mover os cones 18 primeiro para fora antes de, em seguida, mover os deslizadores 19 em relação aos cones e, nesta situação, o ângulo entre o deslizador 19 e o cone 18 é menor do que o ângulo entre o cone 18 e os expansores de cone 17, 20.
[00112] Modos de realização do sistema de deslizador de alta expansão, de acordo com o primeiro aspecto da presente invenção, como a seção de deslizador 40, podem ser usados em qualquer situação onde um operador precise transferir cargas para uma formação para, por exemplo, pendurar uma carga fora de uma formação, como pendu- rar um revestimento ou tubulação para produção, injeção, ou para a finalidade de estimulação do poço ou para qualquer outra aplicação onde seja desejável ancorar a tubulação/revestimento. Ao se ancorar a tubulação/revestimento, a movimentação relativa e cargas são confinadas aos pontos de ancoragem.
[00113] Deve-se notar que, embora a seção de deslizadores 40 seja atuada pela seção de ajuste 60 e seção de travamento 50 no modo de realização preferido apresentado nos desenhos, outros modos de realização de seção de es 40 podem ser atuados por tipos diferentes de seções de ajuste, por exemplo, por motores de fundo de poço hidráulicos, hidrostáticos ou elétricos. Seção de ajuste 60
[00114] A seção de ajuste de 60 é uma seção de ajuste mecânica e compreende um sub de fundo 1 firmemente aparafusado por sua extremidade superior à extremidade inferior de um mandril 3. Um batente de luva 2 é firmemente aparafusado à superfície interna do sub de fundo 1 e serve para atuar como um batente para a luva de mudança 4 como será descrito subsequentemente.
[00115] Uma luva de mudança 4 também é provida no interior do mandril 3 e se não fosse pelo parafuso de cisalhamento 8, chave de intertravamento interna 7 e chave de ajuste de carga 5, a luva de mudança 4 seria móvel livremente no mandril 3. No entanto, um parafuso de cisalhamento 8 (pelo menos inicialmente) trava a luva de mudança 4 em relação ao mandril de cone 23. No entanto, se uma ferramenta de deslocamento mecânica (não mostrada) for descida no fundo de poço e engatar o perfil de deslocamento 37 e for puxada com força suficiente na direção ascendente (esquerda para a direita no exemplo da Fig. 1E) o pino de cisalhamento 8 falhará e será cisalhado. Neste ponto, é importante notar que a superfície mais interna da chave de intertravamento interna 7 é aparafusada à superfície externa da luva de mudança 4 e a superfície externa da chave de intertravamento externa é aparafusada à superfície interna de uma luva de ajuste 9. A superfície externa da chave de intertravamento interna tem pelo menos uma e, como mostrado na Fig. 5D, de preferência, três cristas de ajuste assentadas sobre três cristas de ajuste se projetando para dentro providas sobre a superfície mais interna da chave de intertravamento externa 6. Consequentemente, embora as chaves de intertravamento interna e externa 7, 6 estejam na configuração mostrada na Fig. 5D, a chave de intertravamento interna 7 é aparafusada à luva de mudança 4 e, mais importante, a luva de ajuste 9 é aparafusada à chave de intertravamento externa 6. Devido ao fato da chave de intertravamento externa 6 ter o mesmo comprimento que o orifício dentro do qual ela se assenta, isto significa que a luva de ajuste 9 não pode se mover. No entanto, uma vez que o parafuso de cisalhamento 8 tenha se rompido, a movimentação longitudinal da chave de intertravamento interna 7 pode ocorrer em relação à chave de intertravamento externa 6 até que as três cristas de ajuste se livrem, uma da outra, ao ponto das chaves de intertravamento interna e externa 7, 6 poderem colapsar uma sobre a outra, portanto, quebrando, desse modo, as respectivas conexões aparafusadas com a luva de mudança 4 e a luva de ajuste 9.
[00116] A chave de ajuste ou de carga 5 compreende um número de cristas se projetando para dentro 42, que podem se mover para trás e para frente dentro de cristas correspondentes se projetando para fora 43 providas sobre a superfície externa da luva de mudança 4 e, de- ve-se notar que a distância entre as cristas se projetando para fora 43 sobre a luva de mudança 4 é maior que a distância necessária para que as cristas das chaves de intertravamento interna 7 e externa 6 se livrem uma da outra. Consequentemente, uma vez que as chaves de intertravamento interna e externa 7, 6 tenham colapsado uma sobre a outra, qualquer movimentação ascendente continuada da luva de mudança 4 resultará nas cristas se projetando para fora 43 confinarem contra as cristas se projetando para dentro 42 da chave de ajuste de carga 5 e, desse modo, a chave de ajuste de carga 5 será transporta-da para cima com a luva de mudança 4. Note-se que a chave de carga 5 fica localizada em uma fenda longitudinal dentro do mandril 3/mandril de cone 23 e, desse modo, devido ao fato da chave de carga 5 ser aparafusada à superfície interna da luva de ajuste 9 na extremidade inferior da mesma, qualquer puxão continuado para cima da ferramenta de deslocamento (não mostrada) resultará em movimentação ascendente da luva de mudança 4, da chave de carga 5 e da luva de ajuste 9.
[00117] A seção de ajuste 60, quando utilizada em conjunto com uma âncora de deslizamento de ajuste mecânico 100, como a seção de deslizador 40 do modo de realização preferido, prova ser particularmente vantajosa em poços horizontais devido ao fato dela prover a característica de ser capaz de travar positivamente a luva de mudança 4 em relação ao resto da ferramenta 100. Além disso, a seção de ajuste 60 será capaz de suportar uma carga elevada sobre seu lado externo (como experimentado ao descer a ferramenta 100 no furo) sem ativação, enquanto uma carga baixa será necessária para acionar a seção de ajuste 60 de dentro da ferramenta de 100 (quando a ferramenta de deslocamento muda a luva 4). Consequentemente, o mecanismo de ajuste na forma da luva de ajuste 9 sobre o lado de fora da ferramenta 100 é mecanicamente travado até que a luva de mudança interna 4 seja manuseada pela ferramenta de deslocamento. Isto é par-ticularmente vantajoso em poços horizontais uma vez que o arrasto sobre a ferramenta 100 descendo no poço não pré-instalará a mesma (o que pode acontecer com as ferramentas convencionais sem este ajuste de configuração 60). Seção de travamento 50
[00118] A seção de travamento 50 é mais bem mostrada na Fig 1 C, que mostra a configuração de operação e pré-atuação, e na Fig. 2C, que mostra a configuração pós-atuação ou instalada. A seção de travamento 50 compreende um anel de travamento de folga reduzida em forma de C 15, de acordo com o terceiro aspecto da presente invenção e como melhor visto nas Figs. 6A-6E. Como mostrado na Fig. 6A, o anel de travamento 15 é aproximadamente circular, mas compreende uma fenda 45 provida no mesmo, em um ponto ao redor de sua circunferência, de modo que o anel de travamento 15 cubra a região de 350°-359°. Por conseguinte, o anel de travamento 15 pode ser comprimido para reduzir ligeiramente seu diâmetro, se necessário. Como também pode ser visto na Fig. 6A, o anel de travamento 15 compreende um dente de serra em ângulo reto 47 sobre sua circunferência externa tendo um passo na região de 8 TPI (3,2mm) e compreende, adi-cionalmente, um dente em serra em ângulo reto muito mais fino 49, formado sobre sua circunferência interna na região de 16-32 TPI (passo de 0,8mm a 1,6mm).
[00119] O anel de travamento 15 é colocado ao redor da circunferência externa relativamente lisa do mandril de cone 23 de modo que seu perfil rosqueado em dente de serra 47 em ângulo reto externo se engate a um perfil correspondente de rosca de dente de serra em ângulo reto se projetando para dentro sobre uma circunferência interna da extremidade inferior de um sub ajustador 16, firmemente aparafusado à extremidade inferior do expansor de cone inferior 17. Um anel de carga 13 é apoiado contra a extremidade inferior do anel de travamento de folga reduzida 15 por meio de um arranjo de mola ondulada 11 e arruela de pressão 12 que atua para pressionar o anel de carga 13 contra o anel de travamento 15 e, na prática tenta empurrar o anel de travamento 15 para cima (da direita para esquerda na Fig 1C) em relação ao sub ajustador 16.
[00120] Um conector 14 é colocado ao redor da circunferência externa da extremidade inferior do sub ajustador 16 e aparafusado na extremidade superior da luva de ajuste 9 por meio de roscas cooperantes 51 como melhor visto na Fig 1D. Ao ajustar esta rosca, o sub ajustador 16 é levado para o anel de travamento 15 para pré-carregá- lo o qual, por sua vez, comprime as molas onduladas 11. Isso é para assegurar que haja uma carga constante de mola exercida sobre os ângulos de flanco do perfil de passo sobre a borda externa do anel de travamento 15 e dentro do perfil do sub ajustador 16.
[00121] Como mostrado na Fig. 1D, um parafuso de cabeça chata 10 se projeta radialmente para dentro, a partir da luva de ajuste 9 e se projeta para uma fenda arranjada longitudinalmente 24 formado no mandril de cone 23 de tal forma que, enquanto o parafuso de cabeça chata 10 está localizado na fenda arranjada longitudinalmente 24, a luva de ajuste 9 é impedida de girar em relação ao mandril de cone 23. Como descrito anteriormente, a ferramenta de deslocamento (não mostrada) é usada para puxar a luva de ajuste 9 para cima com muita força e esta atua sobre o anel de carga 13, através da mola ondulada 11, para mover o anel de travamento 15 até a superfície externa do mandril de cone 23.
[00122] Com anéis de travamento convencionais, tipicamente, um mecanismo de raquete de dente de serra em ângulo reto seria formado sobre a superfície externa do mandril de cone 23 para interagir com a superfície interna do anel de travamento de modo que o anel de travamento "escale" o mecanismo de raquete provido no mandril de cone 23. No entanto, o anel de travamento 15 da presente invenção provê a grande vantagem de não necessitar que um mecanismo de raquete seja formado sobre a circunferência externa do mandril de cone 23. De fato, a superfície externa do mandril de cone 23 pode ser simplesmen- te ligeiramente áspera (por exemplo, com alguns arranhões providos sobre sua superfície externa) ou mesmo apenas deixada lisa devido ao fato do anel de travamento 15 do modo de realização preferido ser formado de um material muito duro, como o aço nitretado 50 Rockwell C, em comparação com um aço mais macio, como por exemplo aço 20 Rockwell C para o mandril de cone 23 e, devido ao fato da circunferência interna do anel de travamento 15 ter um mecanismo de roquete de dente em serra em ângulo reto muito mais fina em comparação aos anéis de travamento convencionais, a circunferência interna do anel de travamento 15 morderá ou se cavará na circunferência externa do mandril de cone 23, quando ele é movido para cima do mandril de cone 23. Alternativa ou adicionalmente, o material do anel de travamento 15, pode ter a superfície tratada para prover os dentes 49 com pelo menos uma superfície externa formada de um material mais duro do que o material do mandril de cone 23.
[00123] A forma de dente em serra em ângulo reto da circunferência externa do anel de travamento 15 é uma forma de rosca afunilada que espalha a carga por todo o comprimento do anel de travamento 15, no uso. O ângulo de flanco da forma de rosca externa de dente em serra em ângulo reto sobre o anel de travamento 15 fica, tipicamente, na região dos 20 graus, que é rasa o suficiente para que, quando uma determinada carga axial for exercida sobre ela, reduza a quantidade necessária de carga radial direcionada para o interior, para iniciar o perfil de dente em serra endurecido (muito mais fino) sobre o interior do anel de travamento 15 para morder o mandril 23.
[00124] É esta capacidade de exercer uma carga constante sobre o ângulo de flanco que proporciona grandes vantagens para os modos de realização da presente invenção e, portanto, a única folga exercida pelo anel de travamento 15 é a folga induzida quando o dente interno endurecido "morde" o mandril 23. As Figs. 8A-8E mostram um modo de realização preferido de um anel de travamento de folga reduzida 150, de acordo com o terceiro aspecto da presente invenção, e a Fig. 1DB mostra o anel de travamento 150 localizado in situdentro da ferramenta 100. O anel de travamento 150 das Figs. 8A-8E é preferido em relação ao anel de travamento 50 das Figs. 6A-6E por numerosas razões.
[00125] O anel de travamento 150 tem três seções principais:
[00126] a seção de anel de travamento 152, compreendendo pelo menos um perfil rosqueado de dente em serra 147 formado sobre sua circunferência externa - como mostrado na Figs., há dois destes dentes 147. A seção de anel de travamento 152 também compreende pelo menos um dente em serra em ângulo reto muito mais raso e mais fino 149 formado ao redor de sua circunferência interna (há três destes dentes em serra em ângulo reto 149 mostrados no modo de realização das Figs. 8A-8E). A seção de anel de travamento 152 compreende um número de línguas acasteladas 151 equidistantes ao redor de sua circunferência, como será descrito posteriormente; ii) seção de mola 154 compreendendo uma mola em forma de S repetido e que, no uso, executará a mesma função que o anel de carga 13 e as molas onduladas 11 do anel de carga menos preferido 15; e iii) seção aparafusada 156, que compreende um anel anular circular completo 157 e que, sobre a superfície externa do mesmo é formada uma rosca 158 para permitir que o anel de travamento 150 seja aparafusado à (e, desse modo, preso diretamente) à extremidade inferior do sub ajustador 16.
[00127] O anel de travamento 150 fica localizado ao redor da circunferência externa relativamente lisa do mandril de cone 23 de modo que seu perfil rosqueado externo de dente em serra 147 se engate a um perfil rosqueado de dente em serra se projetando para dentro e correspondente 148 provido sobre a circunferência interna da extremidade inferior do sub ajustador 16 (que novamente é firmemente aparafusado à extremidade inferior do expansor de cone inferior 17). Dependendo da medida em que o anel de travamento 150 é aparafusado na extremidade inferior do sub ajustador 16 via roscas 158, será determinado o quanto de pré-carregamento será incluído na seção de mola 154, de modo a solicitar e, com isso, empurrar a seção de anel de travamento 152 para cima (da direita para esquerda na Fig. 1DB em relação ao resto do sub ajustador 16). Isto, novamente, assegura que haja contato constante entre os ângulos de flanco 148F e 147F durante a operação ou atuação do anel de travamento 150 e, além disso, assegura que uma carga de mola constante seja exercida sobre os ângulos de flanco 147F do perfil de passo 147 sobre a circunferência externa do anel de travamento 150 e os ângulos de flanco 148F providos sobre o perfil interno 148 do sub ajustador 16.
[00128] Mais uma vez, a superfície externa do mandril de cone 23 pode ser apenas ligeiramente áspera (por exemplo, com alguns arranhões providos em sua superfície externa) ou mesmo apenas deixada lisa devido ao fato do anel de travamento 150, do modo de realização preferido, ser formado de um material muito rígido, tipicamente aço nitretado tendo uma dureza de 50 Rockwell C ou maior (em comparação com o aço mais macio do mandril de cone 23, que pode ser na região de dureza 18-22 Rockwell C). Outra vez, alternativa ou adicionalmente, o material do anel de travamento 150 pode ter a superfície tratada para prover os dentes 149 com pelo menos uma superfície externa formada de um material mais duro do que o material do mandril de cone 23.
[00129] Em qualquer caso, há, de preferência, uma diferença de pelo menos 20 Rockwell C entre a dureza dos dentes 149 e a dureza do mandril de cone 23.
[00130] Além disso, os dentes 149 tem uma face de ataque 149L relativamente rasa (a face de ataque 149L tem, tipicamente, um ângulo na região dos 30 graus, radialmente para fora, na direção da esquerda para a direita da Fig. 1DB do eixo longitudinal do anel de tra-vamento), o que tenderá a levantar os dentes 149 radialmente para fora quando a seção de anel de travamento 152 mover para cima o mandril de cone 23 durante a atuação.
[00131] Além disso, as faces correspondentes dos perfis de rosca 148T, 147T são arranjadas, preferencialmente, a 80° (radialmente para fora na direção da esquerda para a direita da Fig. 1DB do eixo longitudinal do anel de travamento 150), de modo a prover um ângulo traseiro para os perfis de rosca 148T, 147T e isso prove uma vantagem durante o ajuste do anel de travamento 150 sobre o mandril de cone 23. Durante o ajuste, o anel de travamento 150 é inicialmente aparafusado relativamente fundo na extremidade inferior do sub ajustador 16 através das roscas 158 de modo que as faces de flanco 147F e 148F se-jam mutuamente comprimidas devido à compressão na seção de mola 154. A extremidade do anel de travamento 150, além das roscas 158 é, então, girada na direção inversa, de modo que a compressão na seção de mola 154 seja removida e, em seu lugar, seja induzida tração na mesma. Isso faz com que os ângulos de flanco 147F, 148F se afastem e, ao contrário, os ângulos traseiros 148T, 147T entrarão em contato uns com os outros. Isso faz com que a seção de anel de travamento 152 se abra para cima ou seja movida radialmente para fora, de modo que os dentes 149 sejam liberados do mandril de cone 23. Por conseguinte, a presença dos ângulos traseiros 148T, 147T e o contato entre os mesmos permitem que a luva de ajuste 9 e o sub ajustador 16 com o anel de travamento 150, sejam, então, deslizados para baixo do mandril de cone 23 durante o próximo estágio de ajuste da ferramenta 100 (esta movimentação para baixo (da esquerda para a direita na Fig. 1DB) normalmente sendo impedida durante o estágio de atuação de operação) até que a circunferência interna da extremidade aparafusada 158 do anel de travamento 150 se assente sobre uma chave 159, o que impede a rotação do anel de travamento 150 em relação ao mandril de cone 23. A etapa final do ajuste da seção de anel de travamento 150 é concluída girando-se a luva de ajuste 9 e o sub ajustador 16 em relação ao mandril de cone 23 e, por conseguinte, o anel travamento 150, de modo que a luva de ajuste 9 e sub ajustador 16 se movam para baixo (da esquerda para a direita na Fig 1DB) em relação ao mandril de cone estacionário 23 para remover a tração na seção de mola 154 de modo que a conexão entre os ângulos traseiros 148T e 147T seja removida (esta é a configuração exata mostrada na Fig. 1.DB) e ainda até que a compressão seja induzida na seção de mola 154 de modo que a conexão entre os ângulos de flanco 148F e 147F seja provida. Desse modo, a seção de anel de travamento 150 está pronta para atuação. Consequentemente, os ângulos traseiros e seus contatos durante o ajuste da ferramenta 100 ajudam a livre movimentação da seção de anel de travamento 152 no ajuste da ferramenta de 100, mas não desempenham qualquer papel na operação do anel de travamento 150 durante a atuação do mesmo e, desse modo, o anel de travamento 150 apenas permite a movimentação em uma direção (ou seja, da direita para esquerda na Fig. 1DB) e impede a movimentação da luva de ajuste 9 na direção para baixo, ou inversa (da esquerda para a direita na Fig. 1DB) durante o estágio de atuação da ferramenta 100. Em outras palavras, deve-se notar que a possibilidade de livre movimentação para o anel de travamento 150, como mostrado, por exemplo, na Fig. 2DB, da esquerda para a direita, é apenas para fins de ajuste e que, quando a âncora 100 é instalada e a seção de mola 154 é comprimida, a movimentação da luva de ajuste 9 e do sub ajustador 16 da esquerda para a direita, em comparação ao mandril de co- ne estacionário 23 será interrompida pela âncora 100, enquanto a movimentação da direita para a esquerda da luva de ajuste 9 e do sub ajustador 16, em comparação ao mandril de cone estacionário 23, será permitida.
[00132] Além disso, os dentes internos 149 tenderão a morder ou cavar na circunferência externa do mandril de cone 23 sempre que a seção de anel de travamento 152 interromper a movimentação do mandril de cone 23. Além disso, quando a carga exercida pela luva de ajuste 9 for reduzida ou removida, o sub ajustador 16 será impedido de se mover para baixo (em relação ao cone de mandril 23/coluna de tubulares, ou para cima, como mostrado na Fig. 1DB ao visualizá-lo em retrato ou da esquerda para a direita na Fig. 1DB, em paisagem), e qualquer tentativa de movimentação do sub ajustador 16 para baixo em relação ao mandril cone 23 significa que os ângulos de flanco 148F dos perfis de roscas 148 forçarão os ângulos de flanco 147F do perfil rosqueado 147 radialmente para dentro, cravando, desse modo, os dentes internos 149 ainda mais no mandril de cone 23 e impedindo, ainda mais, esta movimentação para baixo do sub ajustador 16 em relação ao mandril de cone 23.
[00133] De preferência, os ângulos de flanco 147F, 148F ficam na região dos 20° em relação ao eixo longitudinal da ferramenta 100 e isso proporciona a vantagem deste ângulo relativamente raso necessitar menos força para empurrar os dentes 149 para o mandril de cone 23 do que, ao contrário, um ângulo maior necessitaria.
[00134] Como pode ser visto na Fig. 8A, a seção de anel de travamento 152 e a seção de mola 154 são entalhadas ou acasteladas, de modo a permitir que as línguas individuais 151 (como mostrado na Fig. 8A, há seis, no modo de realização do anel de travamento 150) se movam radialmente para dentro, conforme necessário, para morder o mandril de cone 23. Além disso, deve-se notar que o diâmetro interno da seção de anel de travamento 152 e a seção de mola 154 é sempre, desse modo, ligeiramente menor que o diâmetro externo do mandril de cone 23 (embora o diâmetro interno da seção aparafusada 156 se engate bem, ou seja apenas ligeiramente maior do que o diâmetro externo do mandril de cone 23) e isto provê a vantagem de que as bordas externas dos dentes 149 sobre cada língua 151 tenderão a morder primeiro o mandril de cone 23 e, em seguida, o resto dos dentes 149 ( ou seja, entre as bordas externas de cada língua 151) morderão, então, o mandril de cone 23 e isso provê um engate melhor entre os dentes 149 e o mandril de cone 23.
[00135] Consequentemente, os modos de realização do terceiro aspecto da presente invenção proporcionarão a vantagem de proverem retorno ou folga muito reduzida em comparação aos anéis de travamento convencionais, quando a força de atuação é removida e, por conseguinte, uma força maior pode ser mantida com a ferramenta à qual a seção de travamento 50 é acoplada que, neste caso, é uma seção de deslizador 40, mas que poderia ser, por exemplo, um mecanismo obturador, ou similar.
[00136] Por conseguinte, os modos de realização do terceiro aspecto da presente invenção têm a vantagem de, devido ao fato do anel de travamento 15, 150 ser pré-carregado com a mola 11, 154, isso elimina a folga que, convencionalmente, seria experimentada sobre o perfil rosqueado externo. Além disso, devido ao fato de não haver nenhum mecanismo de roquete interno para os dentes internos 49, 149 saltarem, a folga que convencionalmente seria experimentada com anéis de travamento convencionais foi eliminada. Acredita-se que modos de realização do anel de travamento de folga reduzida, de acordo com o terceiro aspecto da presente invenção, poderão ser muito benéficos para uma ampla variedade de aplicações (relacionadas a fundo de poço de óleo e gás, ou não), onde um mecanismo de movimentação uni- direcional de folga reduzida seja necessário. Aplicações potenciais de fundo de poço de óleo e gás incluem o ajuste de vedações de metal- para-metal (uma vez que estas requerem forças de ajuste relativamente altas e anéis de travamento convencionais com folga razoavelmente alta podem não ser confiáveis quando do ajuste, uma vez que as for-ças de ajuste podem ser obtidas, mas podem ser perdidas quando a folga ocorre), obturadores, selas de ponte, deslizador (como o exemplo aqui apresentado), suspensores de forro, e outras.
[00137] Modificações e melhorias podem ser feitas nos modos de realização aqui descritos sem se afastar do escopo da invenção.
[00138] Por exemplo, a luva de ajuste poderia ser modificada para permitir uma característica de cisalhamento de liberação uma vez que uma carga de ajuste tenha sido aplicada, e isso permitirá que a luva de mudança 4 se desloque completamente e libere a ferramenta de deslocamento (não mostrada). Nesta modificação pode ser necessário um intertravamento para transferir as forças de ajuste iniciais através de um caminho diferente dos parafusos de cisalhamento de liberação para evitar o cisalhamento inicial dos parafusos quando os parafusos de iniciação falham na luva de mudança 4. Esta característica desengataria uma vez uma pequena quantidade de deslocamento pela luva de ajuste.

Claims (12)

1. Sistema de deslizadores expansíveis para uso em um mandril (23) possuindo um eixo longitudinal, o mandril (23) adaptado para correr em um furo de poço, o sistema de deslizadores expansíveis compreendendo: pelo menos um deslizador (19) que, no uso, é adaptado para ser movido para fora a partir do eixo longitudinal do mandril (23) para apertar contra e, desse modo, engatar uma formação de fundo de poço, o pelo menos um deslizador (19) compreendendo pelo menos dois membros inclinados (25L, 25U); pelo menos dois membros de cone (18L, 18U) para engate com o pelo menos um deslizador (19), cada membro de cone compreendendo pelo menos um membro inclinado (27L, 27U) para engate com um respectivo membro inclinado (25L, 25U) do deslizador (19); e pelo menos dois dispositivos de expansão de membro de cone (17, 20), cada dispositivo de expansão de membro de cone (17, 20) dos pelo menos dois dispositivos de expansão de membro de cone (17, 20), sendo para engate com pelo menos um dos dois membros de cone (18), cada dispositivo de expansão de membro de cone (17, 20) compreendendo pelo menos um membro inclinado (33L, 33U) para engate com um respectivo pelo menos um membro inclinado adicional (31L, 31U) de cada membro de cone (18), caracterizado pelo fato de que os dois dispositivos de expansão de membro de cone (17, 20) são espaçados ao longo do eixo longitudinal do mandrilo (23), em que um dispositivo de expansão de membro de cone (20) é fixado ao mandril (23) e o outro dispositivo de expansão de membro de cone (17) é móvel ao longo do eixo longitudinal do mandril em relação ao dito um dispositivo de expansão de membro de cone (20), de modo que o dispositivo de expansão de membro de cone (17) móvel possa ser movido seletivamente em direção a e para longe do dito um dispositivo de expansão de membro de cone fixo (20), em que os dois membros de cone (18L, 18U) são espaçados ao longo do eixo longitudinal do mandril (23), em que o deslizador (19) é montado pelos dois membros de cone (18L, 18U), e em que um membro de cone (18U) é engatado ao dispositivo de expansão de membro de cone fixo (20) e o outro membro de cone (18L) é engatado ao dispositivo de expansão de membro de cone móvel (17), de modo que o dito um membro de cone (18U) possa ser movido seletivamente em direção a e para longe do dito outro membro de cone (18L) quando o dispositivo de expansão de membro de cone móvel (17) é movido seletivamente em direção a e para longe do dito dispositivo de expansão de membro de cone fixo (20) para mover, respectivamente, o deslizador (19) radialmente para fora e para dentro em relação ao mandril (23).
2. Sistema de deslizadores expansíveis, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sistema de deslizador é disposto de modo que movimentação do dispositivo de expansão de membro de cone móvel (17) em direção ao dispositivo de expansão de membro de cone fixo (20) em uma direção paralela ao eixo longitudinal do mandril (23) faz os dois membros de cone (18L, 18U) se moverem: em uma direção paralela ao eixo longitudinal do mandril (23); e em uma direção radialmente para fora perpendicular ao eixo longitudinal do mandril (23).
3. Sistema de deslizadores expansíveis, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o par de mem- bros de cone (18L, 18U) são acoplados telescopicamente um ao outro de modo que sejam impedidos de movimentação relativa, um em relação ao outro, diferente da movimentação longitudinal.
4. Sistema de deslizadores expansíveis, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que uma força longitudinal agindo no dispositivo de expansão de membro de cone móvel (17) em direção ao dito um dispositivo de expansão de membro de cone fixo (20) provoca uma força longitudinal a agir em um membro de cone (18U) em direção ao outro membro de cone (18L) e, também, uma força radialmente para fora a agir em ambos os membros de cone (18L, 18U), o que, por sua vez, provoca uma força radialmente para fora a agir no deslizador (19) para movimentação do deslizador (19) de uma configuração de operação deitada para uma configuração estendida em uso.
5. Sistema de deslizadores expansíveis, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que a força longitudinal agindo no dispositivo de expansão de membro de cone móvel (17) para longe do dito um dispositivo de expansão de membro de cone fixo (20), provoca uma força longitudinal a agir em um membro de cone (18U) para longe do outro membro de cone (18L) e, também, uma força radialmente para dentro a agir em ambos os membros de cone (18L, 18U), o que, por sua vez, provoca uma força radialmente para dentro a agir no deslizador (19) para movimentação do deslizador (19) de volta para a configuração de operação deitada a partir da configuração estendida radialmente em uso.
6. Sistema de deslizadores expansíveis, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que pelo menos um dentre: um ou mais sistemas de deslizadores expansíveis são proporcionados em um mandril (23); e/ou três sistemas de deslizadores expansíveis são proporcionados em um mandril (23), em que os três sistemas de deslizadores expansíveis são proporcionados equidistantes ao redor da circunferência do mandril (23).
7. Sistema de deslizadores expansíveis, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o ou cada membro inclinado (25) do deslizador (19) compreende uma superfície proporcionada em um primeiro ângulo agudo a partir do eixo longitudinal do mandril (23), e em que o ou cada membro inclinado (27) do respectivo membro de cone (18) também compreende uma superfície inclinada correspondentemente que se encaixa e coopera com a superfície inclinada do ou de cada membro inclinado (25) do deslizador (19).
8. Sistema de deslizadores expansíveis, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o ou cada membro inclinado adicional (31) do membro de cone (18) compreende uma superfície proporcionada em um segundo ângulo agudo a partir do eixo longitudinal do mandril (23), e em que o ou cada membro inclinado (33) do respectivo dispositivo de expansão de membro de cone (17, 20) também compreende uma superfície inclinada correspondentemente que se encaixa com e coopera com a superfície inclinada do ou de cada membro inclinado adicional (31) do membro de cone (18).
9. Sistema de deslizadores expansíveis, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que um dentre: os primeiro e segundo ângulos são selecionados de modo que o deslizador (19) se mova radialmente antes do respectivo membro de cone (18); ou os primeiro e segundo ângulos são selecionados de modo que o respectivo membro de cone (18) se mova radialmente antes do deslizador (19); ou o primeiro ângulo é maior do que o segundo ângulo; ou o primeiro ângulo é 20° e o segundo ângulo é 15°; ou o primeiro ângulo é menor do que o segundo ângulo.
10. Sistema de deslizadores expansíveis, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 9, caracterizado pelo fato de que o ou cada membro inclinado (25, 27, 31, 33) ou superfície inclinada compreende um dentre uma chave inclinada ou uma fenda inclinada dentro da qual a chave móvel reside e é retida.
11. Sistema de deslizadores expansíveis, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que o mandril (23) é adaptado para ser incluído em uma coluna de tubulares de furo de poço e possuir conexões adequadas para permitir essa inclusão.
12. Método de atuar um sistema de deslizadores expansíveis, conforme definido em qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que compreende: mover o dispositivo de expansão de membro de cone móvel (17) em direção ao dispositivo de expansão de membro de cone fixo (20) em uma direção paralela ao eixo longitudinal do mandril (23) de modo que os dois membros de cone (18U, 18L) sejam movidos radialmente para fora e o deslizador (19) seja movido radialmente para fora a partir de uma configuração de operação deitada para uma configuração estendida em uso.
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