BR122020017965B1 - Método para montagem de conector - Google Patents

Abstract

De acordo com modalidades da presente divulgação, um dispositivo antirrotação e uma montagem de conector melhorados projetados para impedir a rotação de uma primeira porção rosqueada da montagem de conector com respeito a uma segunda porção rosqueada da montagem de conector são providos. O dispositivo antirrotação e a montagem de conector incluem características que guiam e nivelam a transição do dispositivo antirrotação em uma posição estendendo-se através das primeira e da segunda porções rosqueadas. Em algumas modalidades, o dispositivo antirrotação pode se estender através de uma interface de aba/ranhura entre a primeira e a segunda porções rosqueadas. Em outras modalidades, o dispositivo antirrotação pode engatar as bordas de interface opostas das primeira e da segunda porções rosqueadas ao longo do comprimento do dispositivo antirrotação. Uma vez que o dispositivo antirrotação é instalado através das primeira e da segunda porções rosqueadas, o dispositivo antirrotação pode impedir a rotação das porções rosqueadas uma em relação à outra.

Description

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS

[001] O presente pedido reivindica prioridade para o pedido provisório US no de série 62/169.968, intitulado "Dispositivo Antirrotação para Montagem de Conector", depositado em 2 de junho de 2015.

CAMPO TÉCNICO

[002] A presente divulgação refere-se geralmente a montagens de conector para acoplar colunas de tubos e outros componentes e, mais particularmente, a dispositivos antirrotação usados para impedir a rotação de montagens de conector rosqueadas.

ANTECEDENTES

[003] Operações de perfuração de óleo e gás offshore incluem tipicamente a composição de colunas de membros de tubo ou de revestimento, frequentemente de diâmetro relativamente grande. As colunas tubulares podem ser acionadas para o solo submerso a ser usado para ancorar a plataforma de perfuração. Tais colunas também são usadas como conduítes na água através dos quais um poço pode ser iniciado. A junta entre os membros de tais colunas tubulares deve prover tanto resistência estrutural como integridade de pressão de fluido. Tais características de uma junta podem ser providas, por exemplo, por soldagem. No entanto, porque a solda é uma operação demorada, e as taxas de sonda de perfuração são altas, conectores mecânicos particularmente offshore são geralmente preferidos. Conectores mecânicos típicos disponíveis incluem conectores do tipo rosqueado em que membros tubulares são girados mutuamente para rosquear um pino e montagem de conector de caixa, conectores de bloco de quebra e conectores de trava de encaixe.

[004] Nas montagens de conector mecânico rosqueadas, uma extremidade rosqueada externamente, conhecida como o pino, une-se com uma seção rosqueada internamente, conhecida como a caixa. O pino e a caixa em uma montagem de conector rosqueada são projetados para ser engatados um com o outro e girados para um valor de torque específico para conectar as extremidades. Após a conexão ser feita, os dispositivos antirrotação podem ser instalados para segurar o pino e a caixa juntos ao torque de aperto desejado. Os dispositivos antirrotação são projetados para assegurar que as porções rosqueadas da montagem de conector não se tornem apertadas sobre o torque de aperto desejado ou desprendidas uma da outra em resposta a forças aplicadas aos membros de tubo ou de revestimento na coluna.

[005] Os dispositivos antirrotação existentes frequentemente caracterizam uma chave mecânica que pode ser posicionada seletivamente em um recesso entre o pino e a caixa da montagem de conector para impedir a rotação do pino e da caixa em relação um ao outro em uma certa direção, uma vez que o torque de aperto é alcançado. Infelizmente, estas chaves tipicamente não entram em ação para engatar com a montagem de conector até após a conexão estar levemente desprendida. Isto é, as chaves são geralmente primeiro posicionadas nos recessos da montagem de conector, e então o pino e a caixa são girados levemente em relação um com o outro para energizar a chave. Como um resultado, a conexão pode ser segura em um torque diferente do que o torque de aperto desejado inicial.

[006] Além disso, algumas chaves antirrotação existentes são projetadas para fazer interface muito proximamente com a montagem de conector para preencher um recesso na mesma. Como tal, estas chaves podem ser difíceis de posicionar no recesso correspondente e frequentemente devem ser cravadas em engate com a montagem de conector usando uma grande quantidade de força. Este processo de cravação toma uma quantidade indesejável de tempo e energia para assegurar que as chaves sejam acomodadas em seus respectivos recessos na montagem de conector.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[007] Para um entendimento mais completo da presente divulgação e suas características e vantagens, referência é feita agora à seguinte descrição, tomada em conjunto com os desenhos anexos, em que:

[008] a Figura 1A é uma vista frontal de uma montagem de conector com um dispositivo antirrotação, de acordo com uma modalidade da presente divulgação;

[009] a Figura 1B é uma vista recortada da montagem de conector da Figura 1A, de acordo com uma modalidade da presente divulgação;

[0010] as Figuras 2A-2C são vistas em seção transversal parciais ilustrando um dispositivo antirrotação que é instalado em uma montagem de conector, de acordo com uma modalidade da presente divulgação;

[0011] as Figuras 3A e 3B são vistas recortadas de uma montagem de conector com um dispositivo antirrotação, de acordo com uma modalidade da presente divulgação;

[0012] as Figuras 4A e 4B são vistas frontais da montagem de conector das Figuras 3A e 3B, de acordo com uma modalidade da presente divulgação; e

[0013] a Figura 5 é um diagrama de fluxo do processo de um método para acoplar seguramente os membros tubulares usando uma montagem de conector com um dispositivo antirrotação, de acordo com uma modalidade da presente divulgação.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0014] As modalidades ilustrativas da presente divulgação são descritas em detalhe no presente documento. Por motivos de clareza, nem todas as características de uma implementação atual são descritas neste relatório. De fato será apreciado que no desenvolvimento de qualquer uma de tais modalidades atuais, numerosas decisões específicas da implementação devem ser feitas para alcançar objetivos específicos dos desenvolvedores, tal como o cumprimento com restrições relacionadas ao sistema e relacionadas a negócios, que irá variar de uma implementação para outra. Além do mais, será apreciado que tal esforço de desenvolvimento pode ser complexo e demorado, mas pode, contudo, ser um empreendimento de rotina para os versados na técnica tendo o benefício da presente divulgação. Além disso, de modo algum os seguintes exemplos devem ser lidos para limitar, ou definir, o escopo da divulgação.

[0015] Certas modalidades de acordo com a presente divulgação podem ser direcionadas para um dispositivo antirrotação e montagem de conector melhorados, projetados para impedir a rotação de uma primeira porção rosqueada da montagem de conector com respeito a uma segunda porção rosqueada da montagem de conector. Os sistemas existentes utilizam uma chave antirrotação que deve ser cravada em um espaço estanque e, portanto, toma uma quantidade indesejável de tempo para segurar dentro da montagem de conector. Além disso, algumas chaves antirrotação existentes necessitam de porções rosqueadas uma em relação à outra para energizar a chave dentro de um recesso entre a primeira e a segunda porção rosqueada. O dispositivo antirrotação e a montagem de conector divulgados incluem várias características que facilitam mais, mais rápido, e a segurança mais precisa do conector para impedir a rotação das porções rosqueadas do conector. Por exemplo, a montagem de conector pode incluir características que guiam e nivelam a transição do dispositivo antirrotação em uma posição estendendo-se através tanto das primeira como da segunda porções rosqueadas da conexão.

[0016] O dispositivo antirrotação presentemente divulgado pode incluir um pino, prego, cravo ou outra característica alongada projetada para ser acionada através das primeira e da segunda porções rosqueadas da montagem de conector para segurar as porções rosqueadas uma em relação à outra. A primeira porção rosqueada pode incluir um orifício piloto formado através da mesma para direcionar o dispositivo antirrotação para dentro da conexão. Em algumas modalidades, a primeira porção rosqueada pode incluir uma ranhura formada na mesma, e a segunda porção rosqueada pode incluir uma aba a ser recebida através da ranhura na primeira porção rosqueada. O dispositivo antirrotação pode ser projetado para se estender através da aba e a primeira porção rosqueada em um ou em ambos os lados da ranhura. Em outras modalidades, o orifício piloto pode ser formado ao longo de uma borda da primeira porção rosqueada que faz interface com uma borda de união da segunda porção rosqueada, de modo que o dispositivo antirrotação contata diretamente tanto as primeira como a segunda porções rosqueadas ao longo de todo o comprimento do dispositivo antirrotação quando de sua instalação na conexão.

[0017] O dispositivo antirrotação divulgado pode ser forçado através da conexão das porções rosqueadas usando uma ferramenta de instalação tal como, por exemplo, uma pistola de prego ou outro mecanismo ativado. Isto pode economizar o tempo gasto instalando o dispositivo antirrotação dentro da montagem de conector, comparado com os sistemas existentes que necessitam de uma grande quantidade de cravação para posicionar a chave na conexão. Em algumas modalidades, o dispositivo antirrotação pode incluir um pino afunilado projetado para ser forçado através da montagem de conector usando um martelo. Em tais casos, o orifício piloto pode guiar eficazmente o pino afunilado, deste modo diminuindo a quantidade de tempo necessário para instalar o dispositivo antirrotação.

[0018] O método de instalação divulgado usado para o dispositivo antirrotação não envolve girar as porções rosqueadas do conector uma em relação à outra para energizar uma chave, tal como as usadas nos sistemas existentes. Em vez disso, o método de instalação pode incluir o dispositivo antirrotação a ser posicionado diretamente através da montagem de conector com pouca ou nenhuma lacuna de folga formada ao girar as porções rosqueadas uma em relação à outra. Isto é, o dispositivo antirrotação é acionado através da montagem de conector em um modo que reduz, minimiza ou elimina qualquer lacuna de folga giratória a partir do torque de aperto apropriado para a conexão.

[0019] Voltando agora aos desenhos, as Figuras 1A e 1B ilustram um sistema 10 que inclui uma montagem de conector 12 com uma primeira porção rosqueada 14 e uma segunda porção rosqueada 16 que pode ser presa em uma posição giratória desejada uma em relação à outra por um dispositivo antirrotação 18 melhorado. A primeira porção rosqueada 14 da montagem de conector 12 pode ser uma extremidade rosqueada externamente, conhecida como "pino", enquanto a segunda porção rosqueada 16 é uma seção rosqueada internamente, conhecida como "caixa". O pino e a caixa são projetados para serem rosqueados juntos para conectar um primeiro componente tubular (não mostrado). Estes componentes tubulares podem incluir, por exemplo, comprimentos de uma haste de fio ou revestimento de diâmetro grande.

[0020] Em algumas modalidades, o pino é formado em um primeiro componente tubular e a caixa é formada no segundo componente tubular, de modo que a montagem de conector 12 seja parte integrante dos componentes tubulares que são conectados. Em outras modalidades, o pino e a caixa podem ser componentes separados que são anexados a seus respectivos componentes tubulares como desejado para facilitar a conexão. No entanto, a presente divulgação não está limitada a qualquer configuração específica do pino e da caixa em relação aos componentes tubulares que são conectados.

[0021] Quando da formação destas conexões tubulares usando a montagem de conector 12, é desejável girar as primeira e a segunda porções rosqueadas 14 e 16 uma em relação à outra até a montagem de conector 12 alcançar um torque de aperto desejado. Ao alcançar este torque de aperto, a conexão pode ser segura usando um ou mais dispositivos antirrotação 18 para impedir as porções rosqueadas 14 e 16 de serem giradas para longe de seu torque de aperto projetado. Como ilustrado nas Figuras 1A e 1B, pode ser desejável dispor vários destes dispositivos antirrotação 18 em torno de uma circunferência da montagem de conector 12, para assegurar uma conexão segura em torno de todo o limite entre a primeira e a segunda porções rosqueadas 14 e 16.

[0022] A Figura 1B provê uma vista mais detalhada dos dispositivos antirrotação 18 interagindo com a montagem de conector 12 para prender a primeira porção rosqueada 14 em relação à segunda porção rosqueada 16. Em algumas modalidades, a primeira porção rosqueada 14 pode incluir uma ranhura 20 formada na mesma, enquanto a segunda porção rosqueada 16 pode incluir uma aba 22 configurada para ser disposta através da ranhura 20 da primeira porção rosqueada 14. Uma vez instalado, o dispositivo antirrotação 18 pode se estender através da aba 22 e através da primeira porção rosqueada 14, a fim de prender as porções da montagem de conector 12 em uma posição giratória desejada. Uma vez que o dispositivo antirrotação 18 é instalado através da aba 22 e a primeira porção rosqueada 14, o dispositivo antirrotação 18 pode impedir a rotação das porções rosqueadas 14 e 16 uma em relação à outra.

[0023] Como ilustrado, a aba 22 e a ranhura 20 podem ser orientadas de modo que a aba 22 estenda-se através da ranhura 20 em uma direção substancialmente paralela a um eixo longitudinal 24 da montagem de conector 12. O dispositivo antirrotação 18 pode se estender através da aba 22 e a primeira porção rosqueada 14 em uma direção radialmente para dentro com respeito ao eixo 24 da montagem de conector 12. Deve ser notado que outros arranjos e ângulos destes componentes uns em relação aos outros podem ser utilizados em outras modalidades do sistema divulgado 10.

[0024] A aba 22 ilustrada pode ser uma aba cilíndrica estendendo- se a partir da segunda porção rosqueada 16 todo o caminho em torno da circunferência da conexão. A ranhura 20 na primeira porção rosqueada 14 é projetada para sobrepor a aba 22 estendendo-se através da mesma. Como descrito em detalhe abaixo, a primeira porção rosqueada 14 pode incluir um orifício piloto formado na mesma para guiar o dispositivo antirrotação 18 através da primeira porção rosqueada 14 e para dentro da aba 22 estendendo-se através da ranhura 20. O orifício piloto pode se estender através da primeira porção rosqueada 14 sobre um ou ambos os lados da ranhura 20. O dispositivo antirrotação 18 pode ser forçado através da primeira porção rosqueada 14 e da aba 22, orientadas pelo orifício piloto, para formar uma conexão giratória de tolerância zero entre as primeira e a segunda porções rosqueadas 14 e 16. Isto é, uma vez que o dispositivo antirrotação 18 é instalado através de ambas as porções, as primeira e a segunda porções rosqueadas 14 e 16 não podem girar uma em relação à outra.

[0025] O dispositivo antirrotação 18 pode incluir qualquer mecanismo estrutural alongado que pode ser forçado através da primeira e da segunda porções rosqueadas em suas interfaces. Por exemplo, o dispositivo antirrotação 18 pode incluir um prego endurecido, um pino (afunilado ou tendo uma espessura constante), ou um cravo. O dispositivo antirrotação 18 pode ser liberado dentro da montagem de conector 12 através de uma ferramenta de instalação ou mecanismo de ativação similar. Pode ser desejável para a aba 22 ser pelo menos tão espessa quanto o diâmetro do dispositivo antirrotação 18 que é forçado através da aba 22. Uma vez instalado, o dispositivo antirrotação 18 pode prender as porções rosqueadas 14 e 16 uma em relação à outra de um modo que previna a rotação destas peças em qualquer direção, em vez de ser limitado a parar somente as rotações do lado direito ou do lado esquerdo.

[0026] Uma vez que o dispositivo antirrotação 18 é instalado através da aba 22 e da primeira porção rosqueada 14, o dispositivo antirrotação 18 pode prover uma conexão de cisalhamento dupla para impedir a montagem de conector 12 de destravar. Isto é, desde que o dispositivo antirrotação 18 seja forçado através da conexão de aba/ranhura das primeira e da segunda porções rosqueadas 14 e 16, o dispositivo antirrotação 18 pode ser cisalhado em dois lugares (ambos os lados da aba 22) para deixar a conexão girar. Assim, o dispositivo antirrotação 18 provê uma conexão segura entre a primeira e a segunda porções rosqueadas 14 e 16 devido à interface da conexão entre as porções rosqueadas. Isto pode prover uma conexão mais forte do que é atualmente oferecida através de chaves antirrotação existentes. Em outras modalidades, no entanto, o dispositivo antirrotação 18 pode ser estendido somente através de um lado da primeira porção rosqueada 14 e da aba 22 para formar uma conexão de cisalhamento única.

[0027] Na Figura 1B, somente dois de tais dispositivos antirrotação 18 são ilustrados, mas deve ser notado que em outras modalidades qualquer número desejável de dispositivos antirrotação 18 pode ser posicionado dentro da montagem de conector 12 para impedir mais rotação das porções rosqueadas 14 e 16. O número de dispositivos antirrotação 18 usados para prender a montagem de conector 12 pode ser determinado baseado nos materiais usados para as primeira e a segunda porções rosqueadas 14 e 16.

[0028] Em alguns casos, o número de dispositivos antirrotação 18 usados pode ser selecionado para obter uma resistência ao torque da conexão desejada. Por exemplo, um número maior de dispositivos antirrotação 18 pode ser usado quando uma resistência ao torque maior é necessária para a conexão. Cada dispositivo antirrotação 18 pode prover uma quantidade de torque adicional de aproximadamente 1382,55 M-Kgf (10.000 pés-libra) de torque à conexão. Assim, se uma quantidade desejada de resistência ao torque para a conexão é 12442,95 m-Kgf (90.000 pés-libra), então as primeira e a segunda porções rosqueadas 14 e 16 podem ser compostas para um torque de aproximadamente 6912,75 m-Kgf (50.000 pés-libra) e presas usando quatro dispositivos antirrotação 18 que proveem (no total) mais 5530,20 m-Kgf (40.000 pés-libra) de torque. Os valores de torque são providos como exemplos ilustrativos somente. Consequentemente, os métodos e as etapas divulgados no presente documento podem ser implementados para quantidades de torque diferentes sem sair do escopo da presente divulgação.

[0029] Em algumas modalidades, pode ser desejável incluir uma pluralidade de orifícios 30 (isto é, orifício pilotos) formados através da primeira porção rosqueada 14 e usados para posicionar um número desejado de dispositivos antirrotação 18 dentro da montagem de conector 12. O número de dispositivos antirrotação 18 pode ser menos do que o número total de orifícios 30. Na Figura 1A, por exemplo, três orifícios 30 são mostrados estendendo-se através de uma borda externa da primeira porção rosqueada 14. Estes orifícios 30 podem ser orifícios pilotos usados para guiar os dispositivos antirrotação 18 para dentro da primeira porção rosqueada 14. Na modalidade ilustrada, somente um dispositivo antirrotação 18 é mostrado posicionado dentro do orifício central 30 dos três orifícios 30. Os outros orifícios 30 podem ser orifícios redundantes que são pré-perfurados dentro da primeira porção rosqueada 14. Os orifícios 30 redundantes podem ser usados para posicionar novos dispositivos antirrotação 18 se os dispositivos antirrotação 18 previamente posicionados quebram durante a instalação ou são removidos a partir da montagem de conector 12. Pode ser desejável incluir pelo menos duas vezes tantos quantos orifícios 30 como o número esperado de dispositivos antirrotação 18 a serem posicionados em torno da montagem de conector 12. Este arranjo pode tornar o sistema 10 divulgado relativamente fácil de montar e reconfigurar como desejado.

[0030] Deve ser notado que variações no sistema 10 ilustrado podem ser usadas em outras modalidades. Por exemplo, em outras modalidades, as seções de pino e de caixa da montagem de conector 12 podem ser invertidas, de modo que a caixa age como a primeira porção rosqueada 14 tendo a ranhura 20 e o pino age como a segunda porção rosqueada 16 tendo a aba 22.

[0031] As Figuras 2A-2C ilustram a montagem de conector 12 das Figuras 1A e 1B sendo presas através do dispositivo antirrotação 18. A Figura 2A provê uma vista detalhada da interface entre a primeira porção rosqueada 14 e a segunda porção rosqueada 16 da montagem de conector 12. Como ilustrado, a primeira porção rosqueada 14 pode incluir a ranhura 20 cortada verticalmente dentro da face projetada para se unir à segunda porção rosqueada 16. A primeira porção rosqueada 14 pode incluir um anel externo 50 em um lado da ranhura 20 e um corpo interno 52 em um lado oposto da ranhura 20. A ranhura 20 será profunda o bastante para receber a aba 22 correspondente estendendo-se a partir da segunda porção rosqueada 16. A aba 22 pode ser formada para fazer interface com a ranhura 20 e apoiar o anel externo 50 quando a primeira porção rosqueada 14 e a segunda porção rosqueada 16 são unidas.

[0032] A segunda porção rosqueada 16 pode incluir a aba 22 alongada projetada para ser recebida dentro da ranhura 20 da primeira porção rosqueada 14. A ranhura 20 e a aba 22 podem ser dimensionadas baseadas na resistência dos materiais usados nas primeira e na segunda porções rosqueadas 14 e 16. A ranhura 20 e a aba 22 também podem ser dimensionadas baseadas no tamanho das porções rosqueadas 14 e 16 que compõem a montagem de conector 12. Em algumas modalidades, a ranhura 20 e a aba 22 podem ser dimensionadas baseadas no torque de aperto desejado necessário para fazer a conexão. Cada tamanho de montagem de conector 12 pode ter requisitos de torques de aperto diferentes e de material, assim estes podem ser geralmente considerados ao selecionar as dimensões da ranhura 20 e da aba 22 usadas para conexão.

[0033] Como mencionado acima, a primeira porção rosqueada 14 pode incluir um orifício piloto 30 formado através da mesma. O orifício piloto 30, como mostrado, pode ser perfurado através do anel externo 50 e pode penetrar no corpo interno 52 da primeira porção rosqueada 14. Deste modo, o orifício piloto 30 pode se estender através de ambos os lados da ranhura 20. O orifício piloto 30 é projetado para receber e guiar o dispositivo antirrotação através das primeira e da segunda porções rosqueadas 14 e 16 para prender a conexão em um torque de aperto desejado.

[0034] Além do orifício piloto 30, a primeira porção rosqueada 14 pode incluir um escareador 54 formado ao logo de uma superfície externa do anel externo 50. O escareador 54 pode ser concêntrico com o orifício piloto 30 e, como discutido abaixo, pode ser usado para assentar uma ferramenta de instalação projetada para forçar o dispositivo antirrotação para dentro da montagem de conector 12. Como descrito em detalhe abaixo, algumas modalidades da primeira porção rosqueada 14 também podem incluir um escareador 56 formado ao longo de uma superfície de faceamento externa do corpo interno 52. Este escareador 56 também pode ser concêntrico com o orifício piloto 30 e o escareador 54 externo.

[0035] O orifício piloto 30 pode ser perfurado somente através da primeira porção rosqueada 14 e não através da aba 22 estendendo-se a partir da segunda porção rosqueada 16. Isto é porque quaisquer orifícios pré-perfurados formados na aba 22 podem ser improváveis de se alinhar apropriadamente com os orifícios pilotos 30 na primeira porção rosqueada 14 quando a conexão é composta, devido a tolerâncias sobre a composição de rosca entre as porções rosqueadas 14 e 16. Na modalidade ilustrada, o orifício piloto 30 através de ambos os lados da primeira porção rosqueada 14 será suficiente para direcionar o dispositivo antirrotação através da porção da aba 22 que é igualada com o orifício 30 no torque de aperto desejado.

[0036] A Figura 2B mostra um ferramenta de instalação 70 sendo trazida em contato com a montagem de conector 12 para instalar o dispositivo antirrotação através da primeira e da segunda porções rosqueadas 14 e 16. O escareador 54 pode ser usado para alinhar a ferramenta de instalação 70 de modo que o dispositivo antirrotação será acionado através das primeira e da segunda porções rosqueadas 14 e 16 em um alinhamento apropriado (por exemplo, seguindo o orifício piloto 30). Especificamente, o escareador 54 pode ser usado para encaixar um tambor 72 da ferramenta de instalação 70 em um alinhamento apropriado contra a primeira porção rosqueada 14. Em algumas modalidades, a primeira porção rosqueada 14 pode incluir o escareador 54 para assentar a ferramenta de instalação 70 em um alinhamento apropriado mesmo se não houver nenhum orifício piloto perfurado através da primeira porção rosqueada 14.

[0037] A ferramenta de instalação 70 pode ser qualquer ferramenta desejável que pode exercer uma força para acionar o dispositivo antirrotação através do anel externo 50, da aba 22, e de uma porção do corpo interno 52. A ferramenta de instalação 70 pode utilizar pressão pneumática, pressão hidráulica, força mecânica (tal como uma força de mola), ou uma carga explosiva (por exemplo, similar a uma pistola de prego) para acionar o dispositivo antirrotação através das camadas de material que compõem a montagem de conector 12. Em outras modalidades, a ferramenta de instalação 70 pode ser um martelo usado para acionar mecanicamente o dispositivo antirrotação 18 através da montagem de conector 12.

[0038] A Figura 2C ilustra o dispositivo antirrotação 18 estendendo-se través da aba 22 e a primeira porção rosqueada 14 em resposta à força a partir da ferramenta de instalação 70. Como descrito acima, o dispositivo antirrotação 18 pode ser guiado pelo orifício piloto 30 para se estender através do anel externo 50, da aba 22, e para dentro do corpo interno 52 da primeira porção rosqueada 14. Como o dispositivo antirrotação 18 é forçado através da aba 22, o dispositivo antirrotação 18 pode fazer com que o material da aba 22 se deforme onde o dispositivo antirrotação 18 sai da aba 22. Como ilustrado, o escareador 56 formado sobre a face externa do corpo interno 52 pode ser usado para receber o material que é deformado e extrudado a partir da aba 22 quando o dispositivo antirrotação 18 é instalado. Esta deformação de material estendendo-se a partir da aba 22 para o corpo interno 52 da primeira porção rosqueada 14 pode ainda aumentar a interferência entre as primeira e a segunda porções rosqueadas 14 e 16, deste modo aumentando a capacidade antirrotação.

[0039] Em algumas modalidades, o método de instalação de usar uma ferramenta de instalação 70 ativada com um tambor 72 pode facilitar o estriamento do dispositivo antirrotação 18 na medida em que ele se move a partir da ferramenta de instalação 70 através da montagem de conector 12. Isto pode ainda aumentar o ajuste de interferência entre as porções rosqueadas 14 e 16, deste modo tornando a conexão mais segura.

[0040] As Figuras 3A-4B ilustram outra modalidade do sistema de antirrotação 10 divulgado. Especificamente, as Figuras 3A e 4A mostram a montagem de conector 12 sem o dispositivo antirrotação 18 instalado e as Figuras 3B e 4B mostram a montagem de conector 12 com o dispositivo antirrotação 18 instalado. Nesta modalidade, a montagem de conector 12 pode incluir uma primeira porção rosqueada 14 e uma segunda porção rosqueada 16 que fazem interface uma com a outra através de uma conexão de pino/caixa 76 mais tradicional. Como ilustrado nas Figuras 3A e 3B, esta conexão 76 não pode incluir uma ranhura e a aba correspondente para fazer interface com as porções rosqueadas 14 e 16. Em vez disto, a conexão 76 entre as duas porções rosqueadas 14 e 16 pode ser meramente ao longo de uma borda longitudinal 78 única.

[0041] Na modalidade ilustrada, a primeira porção rosqueada 14 pode incluir um orifício piloto 30 formado através da mesma para direcionar o dispositivo antirrotação 18 em engate com as primeira e a segunda porções rosqueadas 14 e 16. Como descrito acima, o dispositivo antirrotação 18 pode incluir qualquer mecanismo estrutural alongado que pode ser forçado através das primeira e da segunda porções rosqueadas 14 e 16 em sua interface. Por exemplo, o dispositivo antirrotação 18 pode incluir um prego endurecido, um pino (afunilado ou tendo uma espessura constante), ou um cravo. O dispositivo antirrotação 18 pode ser liberado dentro da montagem de conector 12 através da ferramenta de instalação 70 ou mecanismo de ativação similar como descrito acima com referência às Figuras 2A-2C.

[0042] Como ilustrado nas Figuras 3A-4B, o orifício piloto 30 pode ser perfurado através de uma borda de interface 80 da primeira porção rosqueada 14. A borda de interface 80 pode ser projetada para fazer interface com ou ser disposta próxima a uma borda de interface oposta 82 da segunda porção rosqueada 16 ao compor a conexão. O orifício piloto 30 pode ser perfurado (e consequentemente o dispositivo antirrotação 18 pode se estender) através da primeira porção rosqueada 14 em uma direção radialmente para dentro com respeito ao eixo 24 da montagem de conector 12. Deve ser notado que outros arranjos e ângulos destes componentes uns em relação aos outros podem ser utilizados em outras modalidades do sistema divulgado 10.

[0043] O orifício piloto 30 pode ser perfurado através da borda de interface 80 da primeira porção rosqueada 14 de modo que pelo menos uma porção da borda de interface 82 da segunda porção rosqueada 16 estende-se para o orifício piloto 30 quando a conexão rosqueada é composta (por exemplo, Figura 4A). Para esse fim, em algumas modalidades, o orifício piloto 30 pode ser formado através da primeira porção rosqueada 14 de modo que um ponto central 84 do orifício piloto 30 seja uma distância mais curta a partir da borda de interface 80 do que o diâmetro do piloto 30. Em algumas modalidades, o orifício piloto 30 pode ser um orifício parcialmente perfurado para receber o dispositivo antirrotação 18. Isto é, o orifício piloto 30 pode ser perfurado para um diâmetro que é menor do que o diâmetro do dispositivo antirrotação 18 correspondente para ser instalado através do mesmo. Por exemplo, o orifício perfurado parcialmente pode ser perfurado para um diâmetro que está dentro de uma faixa de aproximadamente 1% a 99%, 10% a 90%, 40% a 85%, ou 70% a 80% do diâmetro do dispositivo antirrotação 18. Desse modo, quando o dispositivo antirrotação 18 é instalado na conexão rosqueada através do orifício piloto 30, o dispositivo antirrotação 18 pode engatar e deformar uma porção de ambas as primeira e a segunda porções rosqueadas 14 e 16 ao longo do comprimento total do dispositivo antirrotação 18. Isto pode prover uma conexão sólida entre o dispositivo antirrotação 18 e ambas as porções rosqueadas 14 e 16, deste modo impedindo a rotação das porções rosqueadas 14 e 16 uma em relação à outra.

[0044] Embora somente um dispositivo antirrotação 18 seja ilustrado nas Figuras 3B e 4B, deve ser notado que em outras modalidades qualquer número desejável de dispositivos antirrotação 18 pode ser posicionado dentro da montagem de conector 12 para impedir mais rotação das porções rosqueadas 14 e 16. O número de dispositivos antirrotação 18 usados para prender a montagem de conector 12 pode ser determinado baseado nos materiais usados para as primeira e a segunda porções rosqueadas 14 e 16.

[0045] A Figura 5 ilustra um método 90 para acoplar seguramente dois componentes tubulares usando o dispositivo antirrotação 18 e a montagem de conector 12 presentemente divulgados. O método 90 pode incluir a pré-perfuração (bloco 92) do orifício piloto 30 e quaisquer escareadores 54 desejados através da primeira porção rosqueada 14 da montagem de conector 12. Os orifícios 30 e/ou escareadores 54 podem ser formados em pontos diferentes em torno do diâmetro externo da primeira porção rosqueada 14.

[0046] Em algumas modalidades (por exemplo, Figuras 1A-2C), a primeira porção rosqueada 14 pode incluir uma ranhura 20 formada nas mesmas e o orifício piloto 30 pode ser pré-perfurado (bloco 92) através de um anel externo 50 da primeira porção rosqueada 14 no lado externo da ranhura 20. Em algumas modalidades, escareadores 56 adicionais podem ser pré-perfurados para dentro do corpo interno 52 da primeira porção rosqueada 14 no outro lado da ranhura 20. Em ainda outras modalidades (por exemplo, Figuras 3A-4B), o orifício piloto 30 pode ser pré-perfurado (bloco 92) através de uma borda de interface 80 da primeira porção rosqueada 14.

[0047] O método 90 pode então incluir conectar (bloco 94) a primeira porção rosqueada 14 à segunda porção rosqueada 16 da montagem de conector 12 para conectar dois componentes tubulares em um torque de aperto desejado. Em algumas modalidades, isto pode envolver conectar as porções rosqueadas 14 e 16 de modo que a ranhura 20 formada dentro da primeira porção rosqueada 14 recebe uma aba 22 estendendo-se a partir da segunda porção rosqueada 16. Em outras modalidades, uma borda de interface 82 da segunda porção rosqueada 16 pode se estender pelo menos parcialmente para o orifício piloto 30 pré-perfurado através da primeira porção rosqueada 14 quando as primeira e a segunda porções rosqueadas 14 e 16 estão conectadas.

[0048] Uma vez que a montagem de conector 12 é composta, a ferramenta de instalação 70 pode ser alinhada (bloco 96) com o orifício piloto 30 (por exemplo, através de um escareador 54 correspondente). O método 90 pode então incluir a instalação (bloco 98) do dispositivo antirrotação 18 através da ferramenta de instalação 70. Em algumas modalidades, esta etapa de instalação pode incluir guiar o dispositivo antirrotação 18 através da primeira porção rosqueada 14 e a aba 22 através do orifício piloto 30, como mostrado na Figura 2C. Em outras modalidades, esta etapa de instalação pode incluir guiar o dispositivo antirrotação 18 através da primeira porção rosqueada 14 e em engate com a borda de interface 82 da segunda porção rosqueada 16 ao longo do comprimento do dispositivo antirrotação 18, como mostrado na Figura 3B.

[0049] Em algumas modalidades, a ferramenta de instalação 70 pode ser um mecanismo ativado que utiliza pressão pneumática, pressão hidráulica, força mecânica, ou uma carga explosiva para forçar o dispositivo antirrotação 18 através da montagem de conector 12. Em tais casos, esta instalação pode incluir estriar o dispositivo antirrotação 18 na medida em que ele sai da ferramenta de instalação 70 para criar um padrão de interferência (isto é, ajuste com atrito) que torna o dispositivo antirrotação mais duro para remover a partir da montagem de conector 12. Em outras modalidades, a ferramenta de instalação 70 pode ser um martelo usado para acionar o dispositivo antirrotação 18 (por exemplo, um pino afunilado) em conexão com as primeira e a segunda porções rosqueadas 14 e 16. Assim, a etapa de instalação pode incluir a cravação do pino afunilado dentro da montagem de conector 12 através da ferramenta de instalação 70.

[0050] Neste ponto no método 90, o processo de instalação incluindo alinhar (bloco 96) a ferramenta de instalação 70 e instalar (bloco 98) o dispositivo antirrotação 18 através da ferramenta de instalação 70 pode ser repetido em pontos diferentes ao longo da circunferência externa da montagem de conector 12. Isto pode prover uma conexão de folga zero e relativamente segura entre os dois componentes tubulares usando o dispositivo antirrotação 18 e a montagem de conector 12 divulgados.

[0051] Embora a presente divulgação e suas vantagens tenham sido descritas em detalhe, deve ser entendido que várias trocas, substituições e alterações podem ser feitas no presente documento sem sair do espírito e do escopo da divulgação como definido pelas seguintes reivindicações.

Claims (9)

1. Método compreendendo: pré-perfurar um orifício piloto (30) através de uma primeira porção rosqueada (14) de uma montagem de conector (12); engatar a primeira porção rosqueada (14) com uma segunda porção rosqueada (16) da montagem de conector (12); caracterizado por: instalar um dispositivo antirrotação (18) através da primeira e da segunda porções rosqueadas (14, 16) da montagem de conector (12) através de uma ferramenta de instalação (70), em que o orifício piloto (30) direciona o dispositivo antirrotação (18) durante a instalação; e impedir a rotação entre a primeira porção rosqueada (14) e a segunda porção rosqueada (16) através do dispositivo antirrotação (18).

2. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender ainda alinhar a ferramenta de instalação (70) com o orifício piloto (30) assentando a ferramenta de instalação (70) em um escareador (54) formado sobre uma superfície externa da primeira porção rosqueada (14).

3. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a instalação do dispositivo antirrotação (18) compreende usar pressão pneumática, pressão hidráulica, força mecânica, ou uma carga explosiva para forçar o dispositivo antirrotação (18) através da montagem de conector (12).

4. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender ainda o estriamento do dispositivo antirrotação (18) através da ferramenta de instalação (70) para formar um padrão de interferência entre o dispositivo antirrotação (18) e a montagem de conector (12).

5. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a ferramenta de instalação (70) compreende um martelo e o dispositivo antirrotação (18) compreende um pino afunilado, em que a instalação do dispositivo antirrotação (18) compreende cravar o pino afunilado através das primeira e da segunda porções rosqueadas (14, 16).

6. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender ainda instalar uma pluralidade de dispositivos antirrotação (18) através das primeira e da segunda porções rosqueadas (14, 16) em um arranjo circunferencial em torno da montagem de conector (12).

7. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que engatar a primeira porção rosqueada (14) com a segunda porção rosqueada (16) compreende receber uma aba (22) se estendendo a partir da segunda porção rosqueada (16) para dentro de uma ranhura (20) formada na primeira porção rosqueada (14), e em que instalar o dispositivo antirrotação (18) compreende instalar o dispositivo antirrotação (18) através da aba (22) e através da primeira porção rosqueada (14) da montagem de conector (12).

8. Método, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender ainda pré-perfurar o orifício piloto (30) através de uma borda de interface (80) da primeira porção rosqueada (14) próxima à segunda porção rosqueada (16), em que o engate da primeira porção rosqueada (14) com a segunda porção rosqueada (16) compreende receber uma borda de interface correspondente (82) da segunda porção rosqueada (16) pelo menos parcialmente para dentro do orifício piloto (30) formado na primeira porção rosqueada (14).

9. Método, de acordo com reivindicação 8, caracterizado por compreender ainda pré-perfurar o orifício piloto (30) na primeira porção rosqueada (14) com um diâmetro que é menor do que um diâmetro total do dispositivo antirrotação (18).