BR122023000102B1 - SYSTEM AND METHOD FOR PIPE SUSPENDER ALIGNMENT DEVICE - Google Patents

SYSTEM AND METHOD FOR PIPE SUSPENDER ALIGNMENT DEVICE Download PDF

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BR122023000102B1
BR122023000102B1 BR122023000102-8A BR122023000102A BR122023000102B1 BR 122023000102 B1 BR122023000102 B1 BR 122023000102B1 BR 122023000102 A BR122023000102 A BR 122023000102A BR 122023000102 B1 BR122023000102 B1 BR 122023000102B1
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BR
Brazil
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alignment
pipe hanger
hanger
alignment device
couplings
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Application number
BR122023000102-8A
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Portuguese (pt)
Inventor
Blake T. Deberry
Morris B. Wade
Flavio Santos
Gregory Norwood
Robert Buxton
Justin Rye
Todd L. Scaggs
Original Assignee
Dril-Quip, Inc
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Abstract

A presente invenção refere-se a sistema e método para a ancoragem de um suspensor de tubulação (14) em uma cabeça de poço e, em seguida, para a orientação de uma árvore (ou bobina, ou corpo de conexão da linha de fluxo) em relação ao suspensor de tubulação , enquanto a ancoragem da árvore é feita na cabeça de poço. Esse alinhamento é alcançado sem o uso ou de um carretel de tubulação ou de uma pilha de BOP com um pino de orientação. Os dispositivos de alinhamento de suspensor de tubulação (16) podem ser usados para orientar a árvore à medida que a árvore é ancorada , de modo que os acoplamentos e os encaixes entre a árvore e o suspensor de tubulação (14) se alinham um ao outro logo no momento da ancoragem.The present invention relates to a system and method for anchoring a tubing hanger (14) to a wellhead and then orienting a tree (or coil, or flowline connecting body) in relation to the pipe hanger, while the tree is anchored to the wellhead. This alignment is achieved without the use of either a tubing spool or a BOP stack with an orientation pin. The pipe hanger alignment devices (16) can be used to orient the tree as the tree is anchored so that the couplings and fittings between the tree and the pipe hanger (14) align with each other right at the moment of anchoring.

Description

Dividido do BR112020007297-4 depositado em 04/10/2018.Split from BR112020007297-4 deposited on 10/04/2018. Campo TécnicoTechnical Field

[001] A presente invenção refere-se, em geral, aos sistemas de cabeça de poço e, mais particularmente, aos dispositivos de alinhamento de suspensor de tubulação usados para alinhar de maneira adequada uma árvore a um suspensor de tubulação em uma cabeça de poço independente da orientação na qual a árvore é posicionada na cabeça de poço.[001] The present invention relates, generally, to wellhead systems and, more particularly, to pipe hanger alignment devices used to properly align a tree to a pipe hanger in a wellhead. regardless of the orientation in which the tree is positioned in the wellhead.

AntecedentesBackground

[002] Os sistemas de cabeça de poço convencionais incluem um alojamento de cabeça de poço montado na extremidade superior de uma coluna de revestimento de subsuperfície que se estende em um furo do poço. Durante um procedimento de perfuração, um riser de perfuração e o BOP são instalados acima de um alojamento de cabeça de poço (cabeça de revestimento) para fornecer controle de pressão à medida que o revestimento é instalado, com cada coluna de revestimento que tem um suspensor de revestimento na sua extremidade superior para ancorar em um ressalto dentro do alojamento de cabeça de poço. A coluna de tubulação é, em seguida, instalada através do furo do poço. Um suspensor de tubulação conectável à extremidade superior da coluna de tubulação é sustentado dentro do alojamento de cabeça de poço acima do suspensor de revestimento para suspender a coluna de tubulação dentro da coluna de revestimento. Ao finalizar esse processo, o BOP é substituído por uma árvore instalada acima do alojamento de cabeça de poço, com a árvore tendo uma válvula para permitir que o óleo ou gás sejam produzidos e direcionados em linhas de fluxo para o transporte a uma instalação desejada.[002] Conventional wellhead systems include a wellhead housing mounted at the upper end of a subsurface casing string extending into a wellbore. During a drilling procedure, a drilling riser and BOP are installed above a wellhead housing (casing head) to provide pressure control as casing is installed, with each casing string having a hanger of casing at its upper end to anchor to a boss inside the wellhead housing. The tubing string is then installed through the wellbore. A tubing hanger attachable to the upper end of the tubing string is supported within the wellhead housing above the casing hanger to suspend the tubing string within the casing string. Upon completion of this process, the BOP is replaced with a tree installed above the wellhead housing, with the tree having a valve to allow oil or gas to be produced and directed into flow lines for transport to a desired facility.

[003] O suspensor de tubulação contém inúmeros orifícios e acoplamentos, que exigem o alinhamento preciso com partes correspondentes da árvore . De maneira convencional, há duas maneiras de alcançar a orientação da árvore em relação a um suspensor de tubulação . A primeira utiliza uma montagem de carretel de tubulação , que se prende à cabeça de poço e fornece recursos de ancoragem e orientação. O carretel de tubulação é muito caro, no entanto, e adiciona altura ao empilhamento geral. Além disso, o carretel de tubulação é tão pesado que poucos navios da classe trabalhadora podem realizar a sua instalação, e frequentemente exige a instalação por navios de perfuração caros. Além disso, o riser de perfuração deve ser removido para instalar o carretel de tubulação .[003] The pipe hanger contains numerous holes and couplings, which require precise alignment with corresponding parts of the tree. Conventionally, there are two ways to achieve tree orientation relative to a pipe hanger. The first utilizes a tubing spool assembly, which attaches to the wellhead and provides anchoring and guidance capabilities. The tubing spool is very expensive, however, and adds height to the overall stack. Furthermore, the pipe spool is so heavy that few working-class vessels can carry out its installation, and it often requires installation by expensive drilling vessels. Additionally, the drilling riser must be removed to install the tubing spool.

[004] O segundo método para orientar uma árvore em relação a um suspensor de tubulação envolve o uso de um pino hidráulico de pilha de preventor de erupção (“BOP”) e junta de adaptador de orientação. Esse método exige conhecimento detalhado da pilha de BOP específica a fim de instalar de maneira precisa um pino hidráulico atuado, que se projeta para o Orifício da pilha de BOP. Uma hélice de orientação é fixa acima da ferramenta de execução do suspensor de tubulação , e, à medida que o suspensor de tubulação ancora , uma hélice engata o pino hidráulico e orienta os orifícios de tubulação a uma direção definida. Esse método exige desenhos precisos das elevações e espaçamento da pilha do BOP entre o orifício principal e os flanges de saída, que pode exigir horas de pesquisa e múltiplas viagens para realizar as medições. Há chance de erro com esse método, particularmente, em sondas mais antigas. Assim, esse método exige planejamento inicial significativo. Além disso, configurar a manga de bloqueio na cabeça de poço exige, em geral, uma sonda, pois o BOP deve permanecer no local como um ponto de referência para a orientação do suspensor de tubulação e da manga de bloqueio correspon-dente.[004] The second method for orienting a tree relative to a pipe hanger involves the use of a blowout preventer ("BOP") hydraulic pile pin and orienting adapter joint. This method requires detailed knowledge of the specific BOP stack in order to accurately install an actuated hydraulic pin that projects into the BOP stack hole. An orientation helix is fixed above the pipe hanger running tool, and as the pipe hanger anchors, a helix engages the hydraulic pin and guides the pipe holes in a defined direction. This method requires accurate drawings of the BOP stack elevations and spacing between the main orifice and outlet flanges, which can require hours of research and multiple trips to take measurements. There is a chance of error with this method, particularly on older probes. Therefore, this method requires significant upfront planning. Additionally, configuring the blocking sleeve at the wellhead typically requires a probe as the BOP must remain in place as a reference point for the orientation of the tubing hanger and corresponding blocking sleeve.

Breve Descrição dos DesenhosBrief Description of the Drawings

[005] Para um entendimento mais completo da presente divulgação e seus recursos e vantagens, a referência é agora feita à descrição a seguir, considerada em conjunto com os desenhos anexos, nos quais:[005] For a more complete understanding of the present disclosure and its features and advantages, reference is now made to the following description, considered in conjunction with the accompanying drawings, in which:

[006] a figura 1 é uma vista em corte esquemático de componentes de um sistema de produção que tem um dispositivo de alinhamento de suspensor de tubulação , de acordo com uma modalidade da presente descrição;[006] Figure 1 is a schematic sectional view of components of a production system having a pipe hanger alignment device, in accordance with an embodiment of the present description;

[007] a figura 2 é uma vista em seção transversal de um sistema de produção que compreende um dispositivo de alinhamento de suspensor de tubulação com um mecanismo de alinhamento de tubulação helicoidal , de acordo com uma modalidade da presente descrição;[007] Figure 2 is a cross-sectional view of a production system comprising a pipe hanger alignment device with a helical pipe alignment mechanism, in accordance with an embodiment of the present description;

[008] a figura 3 é um vista em perspectiva de um sapata usada no dispositivo de alinhamento de suspensor de tubulação da figura 2, de acordo com uma modalidade da presente descrição;[008] Figure 3 is a perspective view of a shoe used in the pipe hanger alignment device of Figure 2, in accordance with an embodiment of the present description;

[009] as figuras 4A e 4B são uma vista em perspectiva e uma vista transversal, respectivamente, de um dispositivo de alinhamento de suspensor de tubulação em uma configuração de execução com um mecanismo de alinhamento de tubulação helicoidal , de acordo com uma modalidade da presente descrição;[009] Figures 4A and 4B are a perspective view and a cross-sectional view, respectively, of a pipe hanger alignment device in an embodiment with a helical pipe alignment mechanism, in accordance with an embodiment of the present description;

[0010] as figuras 5A e 5B são uma vista em perspectiva e uma vista transversal, respectivamente, do dispositivo de alinhamento de suspensor de tubulação das figuras 4A e 4B em uma configuração de alinhamento, de acordo com uma modalidade da presente descrição;[0010] Figures 5A and 5B are a perspective view and a cross-sectional view, respectively, of the pipe hanger alignment device of Figures 4A and 4B in an alignment configuration, in accordance with an embodiment of the present description;

[0011] as figuras 6A e 6B são uma vista em perspectiva e uma vista transversal, respectivamente, do dispositivo de alinhamento de suspensor de tubulação das figuras 4A-5B em uma configuração alinhada, de acordo com uma modalidade da presente descrição;[0011] Figures 6A and 6B are a perspective view and a cross-sectional view, respectively, of the pipe hanger alignment device of Figures 4A-5B in an aligned configuration, in accordance with an embodiment of the present description;

[0012] as figuras 7A e 7B são uma vista em perspectiva e uma vista transversal, respectivamente, do dispositivo de alinhamento de suspensor de tubulação das figuras 4A-6B em uma configuração com o corpo inferior liberado, de acordo com uma modalidade da presente descrição;[0012] Figures 7A and 7B are a perspective view and a cross-sectional view, respectively, of the pipe hanger alignment device of Figures 4A-6B in a configuration with the lower body released, in accordance with an embodiment of the present description ;

[0013] as figuras 8A e 8B são uma vista em perspectiva e uma vista transversal, respectivamente, do dispositivo de alinhamento de suspensor de tubulação das figuras 4A-7B em uma configuração ancorada, de acordo com uma modalidade da presente descrição;[0013] Figures 8A and 8B are a perspective view and a cross-sectional view, respectively, of the pipe hanger alignment device of Figures 4A-7B in an anchored configuration, in accordance with an embodiment of the present description;

[0014] a figura 9 é uma vista em seção transversal de um sistema de produção que compreende um dispositivo de alinhamento de suspensor de tubulação com um mecanismo de alinhamento de fenda helicoidal, de acordo com uma modalidade da presente descrição;[0014] Figure 9 is a cross-sectional view of a production system comprising a pipe hanger alignment device with a helical slot alignment mechanism, in accordance with an embodiment of the present description;

[0015] a figura 10 é uma vista lateral de um corpo de alinhamento usada no dispositivo de alinhamento de suspensor de tubulação da figura 9, de acordo com uma modalidade da presente descrição;[0015] Figure 10 is a side view of an alignment body used in the pipe hanger alignment device of Figure 9, in accordance with an embodiment of the present description;

[0016] a figura 11 é uma vista em seção transversal de um sistema de produção que compreende um dispositivo de alinhamento de suspensor de tubulação com um mecanismo de alinhamento de mola de torção, de acordo com uma modalidade da presente descrição;[0016] Figure 11 is a cross-sectional view of a production system comprising a pipe hanger alignment device with a torsion spring alignment mechanism, in accordance with an embodiment of the present description;

[0017] a figura 12 é outra vista transversal do sistema de produção da figura 11, considerada ao longo de uma transversal diferente, de acordo com uma modalidade da presente descrição;[0017] Figure 12 is another cross-sectional view of the production system of Figure 11, considered along a different transversal, in accordance with an embodiment of the present description;

[0018] a figura 13 é uma vista transversal parcial de um sistema de produção que compreende um dispositivo de alinhamento de suspensor de tubulação com um mecanismo de alinhamento com base em plugue, de acordo com uma modalidade da presente descrição;[0018] Figure 13 is a partial cross-sectional view of a production system comprising a pipe hanger alignment device with a plug-based alignment mechanism, in accordance with an embodiment of the present description;

[0019] a figura 14 é uma vista em seção transversal de uma montagem de plugue usada no dispositivo de alinhamento de suspensor de tubulação da figura 13 em uma posição de execução, de acordo com uma modalidade da presente descrição;[0019] Figure 14 is a cross-sectional view of a plug assembly used in the pipe hanger alignment device of Figure 13 in a running position, in accordance with an embodiment of the present description;

[0020] a figura 15 é uma vista em seção transversal da montagem de plugue da figura 14 sendo travada em um suspensor de tubulação , de acordo com uma modalidade da presente descrição;[0020] Figure 15 is a cross-sectional view of the plug assembly of Figure 14 being locked onto a pipe hanger, in accordance with an embodiment of the present description;

[0021] a figura 16 é uma vista em seção transversal da montagem de plugue das figuras 14 e 15 com uma manga de alinhamento sendo ajustada, de acordo com uma modalidade da presente descrição;[0021] Figure 16 is a cross-sectional view of the plug assembly of Figures 14 and 15 with an alignment sleeve being adjusted, in accordance with an embodiment of the present description;

[0022] a figura 17 é uma vista em seção transversal do componente da árvore sendo ancorado na montagem de plugue das figuras 1416, de acordo com uma modalidade da presente descrição; e[0022] Figure 17 is a cross-sectional view of the tree component being anchored to the plug assembly of Figures 1416, in accordance with an embodiment of the present description; It is

[0023] a figura 18 é uma vista em seção transversal do componente da árvore sendo ancorado e alinhado com o suspensor de tubulação através da montagem de plugue das figuras 14-17, de acordo com uma modalidade da presente descrição.[0023] Figure 18 is a cross-sectional view of the tree component being anchored and aligned with the pipe hanger through the plug assembly of Figures 14-17, in accordance with an embodiment of the present description.

Descrição DetalhadaDetailed Description

[0024] As modalidades ilustrativas da presente descrição são descritas em detalhes aqui. Por uma questão de clareza, nem todos os recursos de uma implementação real são descritos nesse relatório descritivo. É claro que será observado que, no desenvolvimento de qualquer uma dessas modalidades reais, as decisões específicas da implementação dos números devem ser consideradas para atingir as metas específicas dos desenvolvedores, como conformidade com as restrições relacionadas ao sistema e aos negócios, que variam de uma implementação para outra. Além disso, será observado que tal esforço de desenvolvimento possa ser complexo e demorado, mas, no entanto, seria uma tarefa rotineira para os versados na técnica, tendo o benefício da descrição a seguir. Além disso, de nenhuma maneira os exemplos a seguir devem ser lidos para limitar ou definir o escopo da divulgação.[0024] Illustrative embodiments of the present description are described in detail here. For the sake of clarity, not all features of an actual implementation are described in this specification. Of course, it will be noted that in developing any of these real-world embodiments, specific implementation decisions must be considered to achieve the specific goals of the developers, such as compliance with system- and business-related constraints, which range from a implementation to another. Furthermore, it will be appreciated that such a development effort may be complex and time-consuming, but would nevertheless be a routine task for those skilled in the art, having the benefit of the following description. Furthermore, in no way should the following examples be read to limit or define the scope of the disclosure.

[0025] Certas modalidades de acordo com a presente descrição podem ser direcionadas a um dispositivo de alinhamento de suspensor de tubulação usados para de maneira adequada orientar a árvore (ou bobina, ou corpo de conexão da linha de fluxo) que está sendo ancorada em uma cabeça de poço em relação a um suspensor de tubulação que é definido na cabeça de poço.[0025] Certain embodiments in accordance with the present description may be directed to a pipe hanger alignment device used to properly orient the shaft (or coil, or flowline connecting body) that is being anchored to a wellhead in relation to a tubing hanger that is set at the wellhead.

[0026] Na discussão a seguir, o termo “árvore ” será usado para se referir a qualquer tipo de componente que é ancorado em uma cabeça de poço, tem uma ou mais linhas de fluxo que se estende através, e tem um ou mais trajetos de fluxo de comunicação (por exemplo, elétrica, fibra óptica, ou hidráulica) para se comunicar com os trajetos de fluxo de comunicação no suspensor de tubulação associado. O termo “árvore ” será usado através ste pedido para se referir a qualquer um dentre um corpo de árvore , uma bobina, ou um corpo de conexão da linha de fluxo.[0026] In the following discussion, the term “tree” will be used to refer to any type of component that is anchored to a wellhead, has one or more flow lines extending through, and has one or more paths communication flow paths (for example, electrical, fiber optic, or hydraulic) to communicate with the communication flow paths in the associated pipe hanger. The term “tree” will be used throughout this application to refer to any of a tree body, a coil, or a flowline connecting body.

[0027] Nos sistemas de cabeça de poço, a árvore (ou bobina, ou corpo de conexão da linha de fluxo, conector) que é posicionado na cabeça de poço deve ser orientada de maneira adequada com relação ao suspensor de tubulação que é definido na cabeça de poço. Isso porque há inúmeros acoplamentos ou encaixes que devem ser feitos entre a coluna de tubulação e a árvore de modo a permitir que os sinais elétricos, hidráulicos, e/ou de fibra óptica sejam comunicados a partir da árvore ao suspensor de tubulação e vários componentes de fundo de poço. Os métodos existentes para orientar uma árvore em relação a um suspensor de tubulação na cabeça de poço envolvem o uso ou de um carretel de tubulação caro ou um pino hidráulico de pilha de BOP e junta de adaptador de orientação, que podem ser difíceis de posicionar de maneira adequada na cabeça de poço e caros de ajustar se posicionados de maneira adequada.[0027] In wellhead systems, the arbor (or coil, or flowline connecting body, connector) that is positioned in the wellhead must be properly oriented with respect to the tubing hanger that is defined in the wellhead. well head. This is because there are numerous couplings or fittings that must be made between the pipe string and the tree in order to allow electrical, hydraulic, and/or fiber optic signals to be communicated from the tree to the pipe hanger and various hardware components. well bottom. Existing methods for orienting a tree relative to a tubing hanger at the wellhead involve the use of either an expensive tubing spool or a hydraulic BOP stack pin and orienting adapter joint, which can be difficult to position accordingly. properly in the wellhead and expensive to adjust if positioned properly.

[0028] A presente descrição é direcionada aos sistemas e métodos para a ancoragem de um suspensor de tubulação em uma cabeça de poço sem relação a sua orientação e para a ancoragem de uma árvore em qualquer orientação desejada pelo operador. A árvore pode ancorar em qualquer orientação e os sistemas e métodos de acordo com a presente invenção podem ser usados para orientar os vários acoplamentos (por exemplo, elétrico, hidráulico, e/ou de fibra óptica) em relação ao suspensor de tubulação enquanto a ancoragem da árvore é feita na cabeça de poço. Isso é alcançado sem o uso ou de um carretel de tubulação ou de uma pilha de BOP com um pino de orientação. Isso pode economizar muito dinheiro ao operador (na ordem de milhões de dólares) uma vez que nenhum carretel de tubulação é necessário para realizar a orientação. Além disso, os sistemas e métodos apresentados irá economizar dinheiro ao operador, pois eles evitam a possibilidade de remediação custosa associado a um BOP posicionado de maneira adequada. Os dispositivos de alinhamento de suspensor de tubulação são capazes de alinhar a árvore ao suspensor de tubulação independente da orientação original da árvore no início do processo de ancoragem . Essencialmente, os dispositivos de alinhamento de suspensor de tubulação descritos permitem que a árvore funcione como uma “árvore de auto-orientação”. A árvore pode ser ancorada em qualquer orientação desejada pelo operador. A presente invenção fornece, assim, um autoalinhamento e orientação de acoplamentos ou encaixes que precisam ser feitos entre a coluna de tubulação e a árvore de modo a permitir que os sinais elétricos, hidráulicos, e/ou de fibra óptica sejam comunicados a partir da árvore ao suspensor de tubulação e vários componentes de fundo de poço.[0028] The present description is directed to systems and methods for anchoring a pipe hanger to a wellhead without regard to its orientation and for anchoring a tree in any orientation desired by the operator. The tree may anchor in any orientation and systems and methods in accordance with the present invention may be used to orient the various couplings (e.g., electrical, hydraulic, and/or fiber optic) relative to the pipe hanger while anchoring. of the tree is made at the wellhead. This is achieved without the use of either a spool of tubing or a BOP stack with an orientation pin. This can save the operator a lot of money (in the millions of dollars) since no spool of tubing is required to perform the guidance. Additionally, the systems and methods presented will save the operator money as they avoid the possibility of costly remediation associated with a properly positioned BOP. Pipe hanger alignment devices are capable of aligning the tree to the pipe hanger regardless of the tree's original orientation at the beginning of the anchoring process. Essentially, the pipe hanger alignment devices described allow the tree to function as a “self-orienting tree”. The tree can be anchored in any orientation desired by the operator. The present invention thus provides for self-alignment and orientation of couplings or fittings that need to be made between the pipe string and the tree so as to allow electrical, hydraulic, and/or fiber optic signals to be communicated from the tree. to the pipe hanger and various downhole components.

[0029] Agora, com referência aos desenhos, a figura 1 ilustra determinados componentes de um sistema de produção submarino 10 no qual os dispositivos de alinhamento de suspensor de tubulação descritos podem ser utilizados. O sistema de produção 10 mostrado na figura 1 pode incluir uma cabeça de poço 12, um suspensor de tubulação 14, um dispositivo de alinhamento de suspensor de tubulação 16, e uma árvore 18 (que pode ser um corpo de árvore , uma bobina, ou um corpo de conexão da linha de fluxo). Como os versados na técnica observarão, o dispositivo de alinhamento de suspensor de tubulação 16 pode ser acoplado ao suspensor de tubulação 14 ou à árvore 18 (não mostrado) antes da ancoragem ou alternativamente ancorado independente de ambos os dispositivos (não mostrados). A árvore 18 pode incluir várias válvulas para acoplar de maneira fluida um orifício vertical 20 formado através da árvore 18 a uma ou mais trajetórias de fluxo de produção a jusante, como um jumper de poço, por exemplo. A árvore 18 pode ser conectada a e vedada contra a cabeça de poço 12. O suspensor de tubulação 14 pode ser acoplado de maneira fluida ao orifício 20 da árvore 18.[0029] Now, with reference to the drawings, Figure 1 illustrates certain components of a subsea production system 10 in which the described pipe hanger alignment devices can be used. The production system 10 shown in Figure 1 may include a wellhead 12, a pipe hanger 14, a pipe hanger alignment device 16, and a tree 18 (which may be a tree body, a coil, or a flowline connecting body). As those skilled in the art will appreciate, the pipe hanger alignment device 16 may be coupled to the pipe hanger 14 or the arbor 18 (not shown) prior to anchoring or alternatively anchored independently of both devices (not shown). The shaft 18 may include a plurality of valves for fluidly coupling a vertical orifice 20 formed through the shaft 18 to one or more downstream production flow paths, such as a well jumper, for example. The tree 18 may be connected to and sealed against the wellhead 12. The tubing hanger 14 may be fluidly coupled to the orifice 20 of the tree 18.

[0030] Como mostrado, o dispositivo de alinhamento de suspensor de tubulação 16 pode conectar a árvore 18 ao suspensor de tubulação 14. Em outras modalidades, o dispositivo de alinhamento de suspensor de tubulação pode incluir um plugue que é posicionado de maneira removível dentro do suspensor de tubulação 14 em uma ou mais vezes ao longo de um processo de finalização, como descrito abaixo. Em tais casos, o suspensor de tubulação 14 pode ser conectado a e vedado contra a árvore 18 através uma manga de isolamento que é integral com a árvore 18.[0030] As shown, the pipe hanger alignment device 16 may connect the arbor 18 to the pipe hanger 14. In other embodiments, the pipe hanger alignment device may include a plug that is removably positioned within the pipe hanger 14 at one or more times throughout a finishing process, as described below. In such cases, the pipe hanger 14 may be connected to and sealed against the tree 18 through an insulation sleeve that is integral with the tree 18.

[0031] O suspensor de tubulação 14 pode ser ancorado em e vedado contra um orifício 22 da cabeça de poço 12, conforme mostrado. O suspensor de tubulação 14 pode suspender uma coluna de tubulação 24 em e através da cabeça de poço 12. Da mesma forma, um ou mais suspensores de revestimento (por exemplo, suspensor de revestimento interno 26A e suspensor de revestimento externo 26B) podem ser mantidos dentro e vedados contra um orifício 22 da cabeça de poço 12 e usados para suspender a coluna de revestimentos correspon- dente (por exemplo, a coluna de revestimento interna 28A e a coluna de revestimento externa 28B) através da cabeça de poço 12.[0031] The tubing hanger 14 may be anchored to and sealed against an orifice 22 of the wellhead 12, as shown. The tubing hanger 14 may suspend a string of tubing 24 in and through the wellhead 12. Likewise, one or more casing hangers (e.g., inner casing hanger 26A and outer casing hanger 26B) may be maintained inside and sealed against an orifice 22 of the wellhead 12 and used to suspend the corresponding casing string (e.g., the inner casing string 28A and the outer casing string 28B) through the wellhead 12.

[0032] Na modalidade ilustrada, o dispositivo de alinhamento de suspensor de tubulação 16 pode incluir uma ou mais linhas de comunicação (por exemplo, linhas de fluido hidráulicas, linhas elétricas, e/ou cabos de fibra óptica) 30 dispostas através e usadas para acoplar de maneira comunicativa a árvore 18 ao suspensor de tubulação 14. O suspensor de tubulação 14 pode incluir acoplamentos ou encaixes 32 localizados no topo do suspensor de tubulação 14 em uma orientação específica com relação a um eixo longitudinal 34. O dispositivo de alinhamento de suspensor de tubulação 16 é configurado para facilitar uma conexão de correspondência que acopla de maneira comunicativa a árvore 18 aos acoplamentos/encaixes 32 no suspensor de tubulação 14 à medida que a árvore 18 é ancorada na cabeça de poço 12, independente da orientação na qual a árvore 18 é inicialmente posicionada durante o processo de ancoragem .[0032] In the illustrated embodiment, the pipe hanger alignment device 16 may include one or more communication lines (e.g., hydraulic fluid lines, electrical lines, and/or fiber optic cables) 30 disposed through and used to communicatively couple the arbor 18 to the pipe hanger 14. The pipe hanger 14 may include couplings or fittings 32 located on top of the pipe hanger 14 in a specific orientation with respect to a longitudinal axis 34. The hanger alignment device tubing 16 is configured to facilitate a mating connection that communicatively couples the arbor 18 to the couplings/fittings 32 on the tubing hanger 14 as the arbor 18 is anchored to the wellhead 12, regardless of the orientation in which the arbor 18 is initially positioned during the anchoring process.

[0033] Diferentes disposições de um dispositivo de alinhamento de suspensor de tubulação 16 agora serão divulgadas nas seções a seguir dessa descrição. O dispositivo de alinhamento de suspensor de tubulação pode utilizar um mecanismo de alinhamento de tubulação helicoidal , um mecanismo de alinhamento de fenda helicoidal, um mecanismo de alinhamento de mola de torção, ou um mecanismo de alinhamento com base em plugue.[0033] Different arrangements of a pipe hanger alignment device 16 will now be disclosed in the following sections of this description. The pipe hanger alignment device may utilize a helical pipe alignment mechanism, a helical slot alignment mechanism, a torsion spring alignment mechanism, or a plug-based alignment mechanism.

[0034] Mecanismo de alinhamento de tubulação helicoidal[0034] Helical pipe alignment mechanism

[0035] Um dispositivo de alinhamento de suspensor de tubulação 16 que tem um mecanismo de tubulação helicoidal será descrito com referência às figuras 2 e 3. O dispositivo de alinhamento de suspensor de tubulação 16 da figura 2 inclui uma sapata 110, uma chave de alinhamento 112, um sub de encaixe de produção 114, e um ou mais comprimentos de tubulação hidráulica helicoidal e/ou conduítes elétri- cos 116. A disposição e a interação desses componentes serão agora descritas.[0035] A pipe hanger alignment device 16 having a helical pipe mechanism will be described with reference to figures 2 and 3. The pipe hanger alignment device 16 of figure 2 includes a shoe 110, an alignment wrench 112, a production fitting sub 114, and one or more lengths of helical hydraulic tubing and/or electrical conduits 116. The arrangement and interaction of these components will now be described.

[0036] A sapata 110 pode alojar os acoplamentos hidráulicos, elétricos e/ou de fibra óptica 118 que ficam na interface com os acopla- mentos/encaixes 32 correspondentes em uma extremidade de topo do suspensor de tubulação 14 mediante a ancoragem da árvore 18. A sapata 110 é, em geral, montada ao sub de encaixe de produção 114, conforme mostrado. A sapata 110 pode incluir portas de fluido hidráulico e/ou cabos elétricos 120 que se estende através disso. As portas e/ou cabos 120 podem ser conectados a ou através de tubulação hidráulica helicoidal e/ou conduítes elétricos 116 no topo da sapata 110 para permitir que a sapata 110 gire em relação ao corpo da árvore 18. Os cabos elétricos e/ou portas hidráulicas 120 dispostas através da sapata 110 são finalizadas a uma série de contatos elétricos de correspondência seca e/ou conectores hidráulicos 118 que fazem interface com o suspensor de tubulação 14 no fundo da sapata 110.[0036] The shoe 110 can house the hydraulic, electrical and/or fiber optic couplings 118 that interface with the corresponding couplings/fittings 32 at a top end of the pipe hanger 14 by anchoring the tree 18. The shoe 110 is generally mounted to the production socket sub 114 as shown. The shoe 110 may include hydraulic fluid ports and/or electrical cables 120 extending therethrough. The ports and/or cables 120 may be connected to or through helical hydraulic tubing and/or electrical conduits 116 at the top of the shoe 110 to allow the shoe 110 to rotate relative to the shaft body 18. The electrical cables and/or ports hydraulic connectors 120 arranged through the shoe 110 are terminated to a series of dry-match electrical contacts and/or hydraulic connectors 118 that interface with the tubing hanger 14 at the bottom of the shoe 110.

[0037] A sapata 110 é capaz de girar em relação ao corpo de árvore 18 e ao sub de encaixe de produção 114. Um perfil de sapata aciona a sapata 110 para girar à medida que é abaixada através da cabeça de poço 112. O perfil de sapata 122 é ilustrado na figura 3. O perfil de sapata 122 é um perfil formado ao redor da circunferência externa da sapata 110, conforme mostrado. O perfil de sapata 122 pode apresentar uma borda de projeção que se inclina em uma direção relativamente para baixo (seta 124) a partir de um lado da sapata 110 em ambas as direções circunferencialmente ao redor da sapata 110 (setas 126) para um lado oposto 128 da sapata 110. No ponto inferior no lado 128 do perfil de sapata 122, o perfil 122 pode incluir uma fenda de alinhamento 130. A fenda de alinhamento 130 pode ser orientada na direção para baixo (seta 124).[0037] The shoe 110 is capable of rotating relative to the shaft body 18 and the production fitting sub 114. A shoe profile drives the shoe 110 to rotate as it is lowered through the wellhead 112. The profile shoe profile 122 is illustrated in figure 3. Shoe profile 122 is a profile formed around the outer circumference of shoe 110 as shown. The shoe profile 122 may have a projecting edge that slopes in a relatively downward direction (arrow 124) from one side of the shoe 110 in both directions circumferentially around the shoe 110 (arrows 126) to an opposite side. 128 of the shoe 110. At the lower point on the side 128 of the shoe profile 122, the profile 122 may include an alignment slot 130. The alignment slot 130 may be oriented in a downward direction (arrow 124).

[0038] Como mostrado na figura 2, a chave de alinhamento 112 pode ser montada diretamente ao suspensor de tubulação 14. O perfil de sapata 122 pode acionar a sapata 110 a girar contra a chave de alinhamento 112 até que a chave de alinhamento 112 é definida na fenda de alinhamento 130. Nesse ponto, a sapata 110 será orientada de maneira adequada em relação ao suspensor de tubulação 14 de modo a fazer as conexões de correspondência desejadas na interface de acoplamentos 118 e 32. Como tal, a rotação da sapata 110 para quando os acoplamentos 118 da sapata 110 são alinhados aos acoplamentos 32 no suspensor de tubulação 14.[0038] As shown in Figure 2, the alignment key 112 can be mounted directly to the pipe hanger 14. The shoe profile 122 can drive the shoe 110 to rotate against the alignment key 112 until the alignment key 112 is defined in the alignment slot 130. At this point, the shoe 110 will be properly oriented relative to the pipe hanger 14 so as to make the desired mating connections at the coupling interface 118 and 32. As such, the rotation of the shoe 110 for when the couplings 118 of the shoe 110 are aligned with the couplings 32 on the pipe hanger 14.

[0039] O sub de encaixe de produção 114 pode ser montado ao corpo de árvore 18. A sapata 110 é disposta ao redor de uma circunferência externa do sub de encaixe de produção 114. O sub de encaixe de produção 114 pode reter a sapata 110 ali, enquanto permite que a sapata 110 gire livre ao redor do sub de encaixe de produção 114. Como tal, o sub de encaixe de produção 114 acopla de maneira rota- cional a sapata 110 à árvore 18. A sapata 110 é capaz de girar em relação ao sub de encaixe de produção 114 e à árvore 18 à medida que a árvore 18 está sendo abaixada na cabeça de poço 12.[0039] The production socket sub 114 may be mounted to the arbor body 18. The shoe 110 is disposed around an outer circumference of the production socket sub 114. The production socket sub 114 may retain the shoe 110 there, while allowing the shoe 110 to rotate freely around the production fitting sub 114. As such, the production fitting sub 114 rotationally couples the shoe 110 to the spindle 18. The shoe 110 is capable of rotating relative to the production fitting sub 114 and the tree 18 as the tree 18 is being lowered into the wellhead 12.

[0040] A tubulação hidráulica helicoidal (116) fornece uma trajetória de comunicação para o fluido hidráulico sendo comunicado a partir das portas de fluido na árvore 18 às portas de fluido correspondentes na sapata 110 e, por fim, ao suspensor de tubulação 14. A disposição helicoidal de tubulação hidráulica (116) permite que a tubulação se flexione à medida que a sapata 110 gira em ambas as direções para alinhar os acoplamentos 118 àqueles do suspensor de tubulação 14, enquanto a árvore 18 está sendo diminuída.[0040] The helical hydraulic tubing (116) provides a communication path for the hydraulic fluid being communicated from the fluid ports on the shaft 18 to the corresponding fluid ports on the shoe 110 and ultimately to the tubing hanger 14. Helical arrangement of hydraulic tubing (116) allows the tubing to flex as the shoe 110 rotates in both directions to align the couplings 118 with those of the tubing hanger 14, while the arbor 18 is being lowered.

[0041] Os conduítes elétricos (116) fornecem uma trajetória de comunicação para os sinais elétricos e/ou de fibra óptica sendo comunicados a partir dos cabos na árvore 18 aos cabos correspondentes na sapata 110 e, por fim, o suspensor de tubulação 14. A disposição heli- coidal dos conduítes elétricos (116) permite que o conduíte se flexione à medida que a sapata 110 gira em ambas as direções para alinhar os acoplamentos 118 com aqueles do suspensor de tubulação 14, enquanto a árvore 18 está sendo diminuída.[0041] The electrical conduits (116) provide a communication path for the electrical and/or fiber optic signals being communicated from the cables in the tree 18 to the corresponding cables in the shoe 110 and ultimately the pipe hanger 14. The helical arrangement of the electrical conduits (116) allows the conduit to flex as the shoe 110 rotates in both directions to align the couplings 118 with those of the pipe hanger 14, while the arbor 18 is being lowered.

[0042] Uma descrição geral de um método para operar o dispositivo de alinhamento de suspensor de tubulação 16 das figuras 2 e 3 será agora descrita. O sub de encaixe de produção 114 pode ser instalado em uma parte inferior da árvore 18. O sub de encaixe de produção 114 pode ser acoplado à árvore 18 através roscas, um anel de trava, ou qualquer outro método conhecido. O sub de encaixe de produção 114 pode ser conectado à árvore 18 de uma maneira que não permite a rotação do sub de encaixe de produção 114 em relação à árvore 18. Em outras modalidades, o sub de encaixe de produção 114 pode ser formado integral com a árvore 18.[0042] A general description of a method for operating the pipe hanger alignment device 16 of Figures 2 and 3 will now be described. The production socket sub 114 may be installed on a lower portion of the spindle 18. The production socket sub 114 may be coupled to the spindle 18 via threads, a lock ring, or any other known method. The production socket sub 114 may be connected to the spindle 18 in a manner that does not allow rotation of the production socket sub 114 relative to the spindle 18. In other embodiments, the production socket sub 114 may be formed integral with the tree 18.

[0043] O método também pode incluir a instalação da sapata 110 no sub de encaixe de produção 114. A sapata 110 pode ser disposta ao redor da circunferência externa do sub de encaixe de produção geralmente cilíndrico 114, e a sapata 110 pode ser acoplada de maneira giratória ao sub de encaixe de produção 114. A sapata 110, por exemplo, pode ser conectada ao lado externo do sub de encaixe de produção 114 através uma interface de mancal que permite a rotação livre da sapata 110 ao redor do sub de encaixe de produção 114 enquanto esses componentes são abaixados através da cabeça de poço 12.[0043] The method may also include installing the shoe 110 on the production socket sub 114. The shoe 110 may be disposed around the outer circumference of the generally cylindrical production socket sub 114, and the shoe 110 may be coupled accordingly. rotatable manner to the production plug-in sub 114. The shoe 110, for example, may be connected to the outside of the production plug-in sub 114 through a bearing interface that allows free rotation of the shoe 110 around the production plug-in sub. production 114 while these components are lowered through wellhead 12.

[0044] Um ou mais comprimentos de tubulação hidráulica e/ou conduítes elétricos 116 podem ser conectados entre o fundo do corpo de árvore 18 e o topo da sapata 110. Os conduítes elétricos e/ou tubulação hidráulica 116 podem ser helicoidal ao redor do diâmetro externo do sub de encaixe de produção 114 em um espaço localizado de modo longitudinal entre a árvore 18 e a sapata 110. Em algumas modalidades, os conduítes e/ou tubulação 116 podem ser estendidos para cima a partir dos cabos e/ou portas conectados 120 na sapata 110, helicoidal uma ou mais vezes cada um ao redor do sub de encaixe de produção 114, e conectados em contatos 132 em uma extremidade inferior do corpo de árvore 18. Em outras modalidades, os conduítes e/ou tubulação 116 podem ser estendidos a partir de uma interface na extremidade inferior do corpo de árvore 18, helicoidal uma ou mais vezes cada um ao redor do sub de encaixe de produção 114, e conectados em cabos e/ou portas 120 na sapata 110 através contatos em uma extremidade superior da sapata 110.[0044] One or more lengths of hydraulic tubing and/or electrical conduits 116 may be connected between the bottom of the tree body 18 and the top of the shoe 110. The electrical conduits and/or hydraulic tubing 116 may be helical around the diameter outside of the production fitting sub 114 in a space located longitudinally between the shaft 18 and the shoe 110. In some embodiments, the conduits and/or tubing 116 may be extended upwardly from the connected cables and/or ports 120 in the shoe 110, helical one or more times each around the production fitting sub 114, and connected at contacts 132 on a lower end of the tree body 18. In other embodiments, the conduits and/or tubing 116 may be extended from an interface at the lower end of the shaft body 18, helical one or more times each around the production socket sub 114, and connected into cables and/or ports 120 on the hot shoe 110 through contacts at an upper end of the shoe 110.

[0045] Durante a montagem da montagem do suspensor de tubulação , a chave de alinhamento 112 é instalada ao longo de um diâmetro interno do suspensor de tubulação 14. A chave de alinhamento 112 pode ser instalada de maneira segura dentro de um recesso formado no suspensor de tubulação 14 ao longo do diâmetro interno. Como mostrado, a chave de alinhamento 112 é disposta em uma posição específica ao longo da circunferência da superfície interna do suspensor de tubulação 14. Uma chave de alinhamento 112 não se estende ao redor de toda a circunferência da superfície interna do suspensor de tubulação 14. A chave de alinhamento 112 pode ser instalada através um fecho como uma cavilha ou parafuso no recesso do suspensor de tubulação 14. A chave de alinhamento 112 pode ter uma largura que é dimensionada para ser recebida para a fenda vertical 130 do perfil de sapata 122 associado à sapata 110.[0045] During assembly of the pipe hanger assembly, the alignment wrench 112 is installed along an inner diameter of the pipe hanger 14. The alignment wrench 112 can be securely installed within a recess formed in the hanger. of piping 14 along the inner diameter. As shown, the alignment wrench 112 is disposed in a specific position along the circumference of the inner surface of the pipe hanger 14. An alignment wrench 112 does not extend around the entire circumference of the inner surface of the pipe hanger 14. The alignment key 112 may be installed through a fastener such as a bolt or screw into the recess of the pipe hanger 14. The alignment key 112 may have a width that is sized to be received into the vertical slot 130 of the associated shoe profile 122 to shoe 110.

[0046] Mediante a montagem dos componentes acima, o suspensor de tubulação 14 pode ser estendido na cabeça de poço 12 em qualquer orientação, travado no lugar, e vedado dentro da cabeça de poço 12. A árvore montagem que tem o corpo de árvore 18 e o dispositivo de alinhamento de suspensor de tubulação 16 (isto é, o sub de encaixe de produção 114, a sapata 110, e o tubulação helicoidal /conduítes 116) é, em seguida, estendida e orientada em um local de- sejado na cabeça de poço 12 antes da ancoragem dentro da cabeça de poço 12.[0046] Upon assembly of the above components, the tubing hanger 14 can be extended onto the wellhead 12 in any orientation, locked in place, and sealed within the wellhead 12. The arbor assembly having the arbor body 18 and the tubing hanger alignment device 16 (i.e., the production fitting sub 114, the shoe 110, and the helical tubing/conduit 116) is then extended and oriented at a desired location on the head. wellhead 12 before anchoring inside wellhead 12.

[0047] Enquanto a árvore 18 é ancorada a partir de uma posição inicial na cabeça de poço 12 até a sua posição conectada final, a sapata 110 pode engatar a chave de alinhamento 112 de modo a orientar os acoplamentos 32 e 118 associados ao suspensor de tubulação 14 e à sapata 110, respectivamente. O perfil de sapata 122 na borda externa da sapata 110 pode engatar diretamente a chave de alinhamento 112 no suspensor de tubulação 14. Abaixar a árvore 18 faz ainda com que a sapata 110 to gire ao redor do sub de encaixe de produção 114 se alinhe com o suspensor de tubulação 14. Ou seja, a chave de alinhamento estacionária 112 força a sapata 110 a girar em uma direção ou na outra (dependendo da direção da inclinação do perfil de sapata 122 no ponto de contato inicial com a chave de alinhamento 112) à medida que a árvore 18 é abaixada até que a chave de alinhamento 112 seja recebida na fenda de alinhamento 130 do perfil de sapata 122. Nesse ponto, a sapata 110 estará em um alinhamento adequado com o suspensor de tubulação 14.[0047] While the shaft 18 is anchored from an initial position in the wellhead 12 to its final connected position, the shoe 110 may engage the alignment key 112 so as to orient the couplings 32 and 118 associated with the shaft hanger. pipe 14 and shoe 110, respectively. The shoe profile 122 on the outer edge of the shoe 110 can directly engage the alignment wrench 112 on the pipe hanger 14. Lowering the arbor 18 further causes the shoe 110 to rotate around the production fitting sub 114 to align with the pipe hanger 14. That is, the stationary alignment wrench 112 forces the shoe 110 to rotate in one direction or the other (depending on the direction of inclination of the shoe profile 122 at the point of initial contact with the alignment wrench 112) as the arbor 18 is lowered until the alignment key 112 is received in the alignment slot 130 of the shoe profile 122. At this point, the shoe 110 will be in proper alignment with the pipe hanger 14.

[0048] A árvore 18 pode, em seguida, ser ancorada e travada na cabeça de poço 12. Todos os acoplamentos entre a sapata 110 e o suspensor de tubulação 14 serão engatados nesse ponto. Os acoplamentos hidráulicos, elétricos, e/ou de fibra óptica entre a árvore 18 e o suspensor de tubulação 14 serão, em seguida, testados para garantir uma conexão adequada que foi feita.[0048] The shaft 18 can then be anchored and locked to the wellhead 12. All couplings between the shoe 110 and the tubing hanger 14 will engage at this point. The hydraulic, electrical, and/or fiber optic couplings between the shaft 18 and the pipe hanger 14 will then be tested to ensure a proper connection has been made.

[0049] O dispositivo de alinhamento de suspensor de tubulação 16 descrito das figuras 2 e 3 pode alcançar o objetivo de alinhamento das penetrações de suspensor de tubulação (isto é, acoplamentos/encai- xes 32 e 118) independente da orientação ao redor do eixo longitudinal no qual a árvore 18 é ancorada . O processo de alinhamento é passivo e redefinido sem intervenção manual submarina ou na superfície. As vedações de fornecedor, acopladores hidráulicos, e conectores elétricos do suspensor de tubulação 14 podem ser utilizados em implementações do dispositivo de alinhamento 16 apresentado. Os designs de corpo de árvore existentes podem precisar de alguma modificação para remover e substituir os acopladores existentes por conexões de tubulação /conduíte que levam ao tubulação /conduítes 116. Os suspen- sores de tubulação existentes podem ser utilizados com apenas uma modificação mínima para adicionar a chave de alinhamento 112. As ferramenta de execução existentes dos suspensores de tubulação podem ser utilizadas sem modificação.[0049] The pipe hanger alignment device 16 described in Figures 2 and 3 can achieve the objective of aligning the pipe hanger penetrations (i.e., couplings/fittings 32 and 118) regardless of the orientation around the axis. longitudinal in which the tree 18 is anchored. The alignment process is passive and reset without manual intervention underwater or on the surface. Supplier seals, hydraulic couplers, and electrical connectors from the pipe hanger 14 can be used in implementations of the alignment device 16 shown. Existing tree body designs may require some modification to remove and replace existing couplers with pipe/conduit connections leading to the 116 pipe/conduit. Existing pipe hangers can be utilized with only minimal modification to add the alignment wrench 112. Existing pipe hanger execution tools can be used without modification.

[0050] Mecanismo de alinhamento de tubulação helicoidal com roscas de alinhamento Multi-Start[0050] Helical pipe alignment mechanism with Multi-Start alignment threads

[0051] Outra modalidade de um dispositivo de alinhamento de suspensor de tubulação 16 que tem um mecanismo de tubulação helicoidal será descrita com referência às figuras 4A-8B. O dispositivo de alinhamento de suspensor de tubulação 16 das figuras 4A-8B inclui um sub de encaixe de produção 610, um sub de alinhamento 612, um anel de temporização externo 614, e um ou mais comprimentos de tubulação hidráulica helicoidal e/ou conduítes elétricos e/ou de fibra óptica 616. A disposição e a interação desses componentes serão agora descritas.[0051] Another embodiment of a pipe hanger alignment device 16 that has a helical pipe mechanism will be described with reference to figures 4A-8B. The pipe hanger alignment device 16 of Figures 4A-8B includes a production fitting sub 610, an alignment sub 612, an external timing ring 614, and one or more lengths of helical hydraulic tubing and/or electrical conduit. and/or optical fiber 616. The arrangement and interaction of these components will now be described.

[0052] Similar à sapata 110 da figura 2 e ao corpo de alinhamento da figura 9, o sub de alinhamento 612 pode alojar os acoplamentos hidráulicos, elétricos e/ou de fibra óptica padrão 118 que ficam em interface com os acoplamentos correspondentes/encaixes em uma extremidade de topo do suspensor de tubulação (não mostrado) mediante a ancoragem da árvore (não mostrado). O sub de alinhamento 612 é, em geral, montado ao sub de encaixe de produção 610, conforme mostrado. Na posição de execução, o sub de alinhamento 612 se estende para baixo aproximadamente na mesma direção final que o sub de encaixe de produção 610, de modo que o sub de alinhamento 612 fornece uma barreira de proteção entre as vedações 618 em uma extremidade inferior do sub de encaixe de produção 610 e componentes externos.[0052] Similar to the shoe 110 of figure 2 and the alignment body of figure 9, the alignment sub 612 can house standard hydraulic, electrical and/or fiber optic couplings 118 that interface with corresponding couplings/fittings in a top end of the pipe hanger (not shown) through the tree anchor (not shown). The 612 alignment sub is generally mounted to the 610 production docking sub as shown. In the running position, the alignment sub 612 extends downward in approximately the same end direction as the production fitting sub 610, so that the alignment sub 612 provides a protective barrier between the seals 618 at a lower end of the 610 production plug-in sub and external components.

[0053] O sub de alinhamento 612 inclui portas de fluido hidráulico e/ou cabos elétricos 120 que se estendem através disso. As portas e/ou cabos 120 podem ser conectadas a ou através de tubulação hidráulica helicoidal e/ou conduítes elétricos e/ou de fibra óptica 616 no topo do sub de alinhamento 612 para permitir que o sub de alinhamento 612 gire em relação ao corpo da árvore . Os cabos elétricos e/ou portas hidráulicas120 dispostas através do sub de alinhamento 612 podem ser finalizadas a uma série de contatos elétricos/de fibra e/ou conectores hidráulicos 118 que ficam em interface com o suspensor de tubulação no fundo do sub de alinhamento 612.[0053] The alignment sub 612 includes hydraulic fluid ports and/or electrical cables 120 extending therethrough. The ports and/or cables 120 may be connected to or through helical hydraulic tubing and/or electrical and/or fiber optic conduits 616 on top of the alignment sub 612 to allow the alignment sub 612 to rotate relative to the body of the tree . The electrical cables and/or hydraulic ports 120 disposed through the alignment sub 612 may be terminated to a series of electrical/fiber contacts and/or hydraulic connectors 118 that interface with the tubing hanger at the bottom of the alignment sub 612.

[0054] Similar às modalidades da figura 2 e figura 9, o sub de alinhamento 612 é capaz de girar em relação ao corpo de árvore (não mostrado) e o sub de encaixe de produção 610. Similar à modalidade da figura 9, essa rotação é acionada pelo anel de temporização externo 614. Como ilustrado, uma superfície externa do sub de alinhamento 612 apresenta uma pluralidade de roscas de alinhamento 620 formada ali. Essas roscas de alinhamento 620 têm uma série de fendas ou sulcos em formato helicoidal formadas no sub de alinhamento 612 e espaçadas ao redor da circunferência do sub de alinhamento 612. Cada rosca de alinhamento 620 inclui um ponto de partida independente no fundo do mesmo, cada ponto de partida desenvolvida para receber um pino correspondente 622 do anel de temporização externo 614. Na modalidade ilustrada, as roscas de alinhamento 620 incluem uma rosca de alinhamento de seis intervalos, isso significa que há seis pontos de partida correspondentes a seis roscas. Outros números de roscas são possíveis em outras modalidades também. O anel de temporiza- ção externo 614 inclui uma pluralidade de pinos 622, que se estende a partir de um diâmetro interno do anel de temporização externo 614 em uma direção radialmente interna e são localizadas em roscas de alinhamento 620 correspondentes do sub de alinhamento 612. Como tal, o anel de temporização externo 614 funciona, em geral, como uma porca montada p11L26 nas roscas 620 do sub de alinhamento 612. Em uma parte superior do sub de alinhamento 612, as roscas de alinhamento 620 transitam nas fendas de alinhamento verticais 624 localizadas ao redor da circunferência do sub de alinhamento 612.[0054] Similar to the embodiments of Figure 2 and Figure 9, the alignment sub 612 is capable of rotating relative to the arbor body (not shown) and the production fitting sub 610. Similar to the embodiment of Figure 9, this rotation is driven by the external timing ring 614. As illustrated, an outer surface of the alignment sub 612 has a plurality of alignment threads 620 formed therein. These alignment threads 620 have a series of helically shaped slots or grooves formed in the alignment sub 612 and spaced around the circumference of the alignment sub 612. Each alignment thread 620 includes an independent starting point at the bottom thereof, each starting point designed to receive a corresponding pin 622 of the external timing ring 614. In the illustrated embodiment, the alignment threads 620 include a six-gap alignment thread, this means that there are six starting points corresponding to six threads. Other thread numbers are possible in other embodiments as well. The outer timing ring 614 includes a plurality of pins 622, which extend from an inner diameter of the outer timing ring 614 in a radially inward direction and are located in corresponding alignment threads 620 of the alignment sub 612. As such, the external timing ring 614 functions, in general, as a nut mounted p11L26 on the threads 620 of the alignment sub 612. In an upper part of the alignment sub 612, the alignment threads 620 pass in the vertical alignment slots 624 located around the circumference of the 612 alignment sub.

[0055] O anel de temporização externo 614 inclui um ou mais recursos de chave 626 desenvolvidos para interagir com os recursos de chave complementares do suspensor de tubulação (não mostrado). Por exemplo, conforme mostrado, o anel de temporização externo 614 pode apresentar alças 626 que se estendem em uma direção para baixo a partir de uma superfície inferior do anel de temporização externo 614. Essas alças 626 são desenvolvidas para ficar em interface com sulcos ou fendas correspondentes formados em uma superfície voltada para cima do suspensor de tubulação (não mostrado) para temporizar o início da rotação de alinhamento de modo que os acoplamentos 118 no fundo do sub de alinhamento 612 serão alinhados com os acoplamentos correspondentes/encaixes no topo do suspensor de tubulação . As alças 626 podem incluir três alças, quatro alças, ou outro número de alças. As alças 626 no anel de temporização externo 614 podem ser espaçadas de forma desigual um do outro ao redor da circunferência do anel de temporização externo 614, espaçados de forma desigual em uma direção radial a partir de um eixo longitudinal do anel de temporização externo, que se estende em diferentes comprimentos na direção longitudinal, ou uma combinação dos mesmos. Os correspondentes sulcos ou fendas que se estendem no suspensor de tubulação podem ser dispostos de uma maneira desigual similar.Dessa maneira, as alças 626 do anel de temporização externo 614 são recebidas nos sulcos ou fendas correspondentes do suspensor de tubulação apenas quando o anel de temporização externo 614 está em uma orientação particular com relação ao suspensor de tubulação ao redor de um eixo longitudinal.[0055] The external timing ring 614 includes one or more switch features 626 designed to interact with complementary switch features of the pipe hanger (not shown). For example, as shown, the outer timing ring 614 may have lugs 626 that extend in a downward direction from a lower surface of the outer timing ring 614. These lugs 626 are designed to interface with grooves or slots. corresponding couplings formed on an upward-facing surface of the pipe hanger (not shown) to time the start of the alignment rotation so that the couplings 118 at the bottom of the alignment sub 612 will be aligned with the corresponding couplings/fittings at the top of the pipe hanger. piping. The handles 626 may include three handles, four handles, or another number of handles. The lugs 626 on the outer timing ring 614 may be unequally spaced from each other around the circumference of the outer timing ring 614, unequally spaced in a radial direction from a longitudinal axis of the outer timing ring, which extends to different lengths in the longitudinal direction, or a combination thereof. The corresponding grooves or slots extending in the pipe hanger may be arranged in a similarly uneven manner. In this manner, the lugs 626 of the outer timing ring 614 are received in the corresponding grooves or slots of the pipe hanger only when the timing ring external 614 is in a particular orientation with respect to the pipe hanger around a longitudinal axis.

[0056] Deve ser observado que, em outras modalidades, os recursos de chave no anel de temporização externo e o suspensor de tubulação podem ser invertidos, de modo que o anel de temporização externo inclui fendas em chave ou sulcos formados ali para ser recebido em alças que se estendem para cima do suspensor de tubulação .[0056] It should be noted that in other embodiments, the key features on the outer timing ring and the tubing hanger may be reversed so that the outer timing ring includes key slots or grooves formed therein to be received in handles that extend onto the top of the pipe hanger.

[0057] O anel de temporização externo 614 repousa o dispositivo de alinhamento de suspensor de tubulação 16 em uma orientação desejada dentro do suspensor de tubulação , independente de como o suspensor de tubulação é orientado dentro da cabeça de poço. Uma vez que o anel de temporização externo 614 é introduzido no suspensor de tubulação , não pode ser girado com relação ao suspensor de tubulação . O sub de alinhamento 612, em seguida, se move para baixo, girando com relação ao anel de temporização externo estacionário 614 até alcançar uma posição alinhada em relação ao suspensor de tubulação (não mostrado) para fazer as conexões de fluido, elétricas, e/ou de fibra óptica desejadas. Nesse ponto, o sub de alinhamento 612 será orientado de maneira adequada em relação ao suspensor de tu-bulação de modo a fazer as conexões de correspondência desejadas na interface de acoplamentos 118 e (32 da figura 1). Como tal, a rotação do sub de alinhamento 612 para quando os acoplamentos 118 do sub de alinhamento 612 são alinhados aos acoplamentos 32 no suspensor de tubulação .[0057] The external timing ring 614 rests the pipe hanger alignment device 16 in a desired orientation within the pipe hanger, regardless of how the pipe hanger is oriented within the wellhead. Once the external timing ring 614 is inserted into the pipe hanger, it cannot be rotated with respect to the pipe hanger. The alignment sub 612 then moves downward, rotating relative to the stationary external timing ring 614 until it reaches an aligned position relative to the tubing hanger (not shown) to make fluid, electrical, and/or connections. or fiber optic cables desired. At this point, the alignment sub 612 will be properly oriented relative to the pipe hanger in order to make the desired mating connections at the coupling interface 118 and (32 of Figure 1). As such, rotation of the alignment sub 612 stops when the couplings 118 of the alignment sub 612 are aligned with the couplings 32 on the pipe hanger.

[0058] O sub de encaixe de produção 610 pode ser montado ao corpo de árvore (não mostrado), similar ao sub de encaixe de produção 114 da figura 2. O sub de alinhamento 612 é disposto ao redor de uma circunferência externa do sub de encaixe de produção 610. O sub de encaixe de produção 610 pode reter um sub de alinhamento 612 ali, enquanto permite que o sub de alinhamento 612 gire livremente ao redor do sub de encaixe de produção 610. Como tal, o sub de encaixe de produção 610 acopla de maneira rotacional um sub de alinhamento 612 à árvore . O sub de alinhamento 612 é capaz de girar em relação ao sub de encaixe de produção 610 e à árvore à medida que a árvore é abaixada na cabeça de poço.[0058] The production socket sub 610 can be mounted to the spindle body (not shown), similar to the production socket sub 114 of Figure 2. The alignment sub 612 is disposed around an outer circumference of the production sub. production socket 610. The production socket sub 610 can retain an alignment sub 612 there, while allowing the alignment sub 612 to rotate freely around the production socket sub 610. As such, the production socket sub 610 rotationally couples an alignment sub 612 to the spindle. The 612 alignment sub is capable of rotating relative to the 610 production docking sub and the tree as the tree is lowered into the wellhead.

[0059] O sub de alinhamento 612 pode ser equipado com um mecanismo de atuação 628 usado para liberar o sub de encaixe de produção 610 a partir do sub de alinhamento 612 de modo que o sub de encaixe de produção 610 pode se mover em uma direção longitudinal com relação ao sub de alinhamento 612. O mecanismo de atuação 628 é desenvolvido de modo que pode ser apenas ativado uma vez que o sub de alinhamento 612 está em uma posição alinhada com relação ao suspensor de tubulação . Na modalidade ilustrada, o meca-nismo de atuação 628 inclui um ou mais botões de atuação 630 e um anel dividido 632. O anel dividido 632 é mantido em posição em um sulco circunferencial formado ao longo de um diâmetro radialmente interno do sub de alinhamento 612. O anel dividido 632 é inclinado em uma direção radialmente para fora de modo a reter o sub de alinhamento 612 em uma posição longitudinal específica em relação ao sub de encaixe de produção 610. Embora não seja mostrado, o anel dividido 632 pode ser acoplado ao sub de encaixe de produção 610 através um ressalto ou algum outro recurso de fixação. Os botões de atuação 630 podem se estender a partir de um diâmetro radialmente externo do sub de alinhamento 612 ao diâmetro radialmente interno do sub de alinhamento 612 em que o anel dividido 632 é retido. Em uma força aplicada em uma direção radialmente para dentro a um ou mais botões 630 pressiona os botões 630 no anel dividido 632, achatando as-sim o anel dividido 632 de modo que o sub de alinhamento 612 não é mais mantido em uma posição longitudinal fixa com relação ao sub de encaixe de produção 610. Isso permite que o sub de encaixe de produção 610 se mova ainda para baixo, de modo que as vedações 618 no fundo do mesmo podem ser estendidas para ficar em interface com o suspensor de tubulação .[0059] The alignment sub 612 may be equipped with an actuation mechanism 628 used to release the production socket sub 610 from the alignment sub 612 so that the production socket sub 610 can move in a direction longitudinal with respect to the alignment sub 612. The actuation mechanism 628 is designed so that it can only be activated once the alignment sub 612 is in an aligned position with respect to the pipe hanger. In the illustrated embodiment, the actuation mechanism 628 includes one or more actuation buttons 630 and a split ring 632. The split ring 632 is held in position in a circumferential groove formed along a radially inner diameter of the alignment sub 612 The split ring 632 is angled in a radially outward direction so as to retain the alignment sub 612 in a specific longitudinal position relative to the production fitting sub 610. Although not shown, the split ring 632 may be coupled to the. 610 production fitting sub via a boss or some other fastening feature. The actuation buttons 630 may extend from a radially outer diameter of the alignment sub 612 to the radially inner diameter of the alignment sub 612 in which the split ring 632 is retained. A force applied in a radially inward direction to one or more buttons 630 presses the buttons 630 into the split ring 632, thereby flattening the split ring 632 so that the alignment sub 612 is no longer held in a fixed longitudinal position. with respect to the production fitting sub 610. This allows the production fitting sub 610 to move further downward so that the seals 618 at the bottom thereof can be extended to interface with the tubing hanger.

[0060] Enquanto estiver em posição retraída, as vedações de galeria não são energizadas, permitindo a rotação livre do sub de alinhamento 612 ao redor do sub de encaixe de produção 610. Uma vez que as vedações de galeria são engatadas, elas irão evitar a rotação adicional de modo que a árvore pode ser removida e reinstalada na mesma orientação.[0060] While in the retracted position, the gallery seals are not energized, allowing free rotation of the alignment sub 612 around the production fitting sub 610. Once the gallery seals are engaged, they will prevent additional rotation so that the tree can be removed and reinstalled in the same orientation.

[0061] A tubulação hidráulica helicoidal 616 fornece a trajetória de comunicação para o fluido hidráulico sendo comunicado a partir das portas de fluido na árvore até as portas de fluido correspondentes no sub de alinhamento 610 e, por fim, o suspensor de tubulação . A disposição helicoidal de tubulação hidráulica 616 permite que o tubulação se flexione à medida que o sub de alinhamento 612 gire para alinhar os acoplamentos 118 com aqueles do suspensor de tubulação , enquanto a árvore está sendo diminuída.[0061] Helical hydraulic tubing 616 provides the communication path for the hydraulic fluid being communicated from the fluid ports on the shaft to the corresponding fluid ports on the alignment sub 610 and ultimately the tubing hanger. The helical arrangement of hydraulic tubing 616 allows the tubing to flex as the alignment sub 612 rotates to align the couplings 118 with those of the tubing hanger while the tree is being lowered.

[0062] Os conduítes elétricos 616 fornecem uma trajetória de comunicação para os sinais elétricos e/ou de fibra óptica sendo comunicados a partir dos cabos na árvore aos cabos correspondentes no sub de alinhamento 612 e, por fim, no suspensor de tubulação . A disposição helicoidal dos conduítes elétricos 616 permite que o conduíte se flexione à medida que um sub de alinhamento 612 gira para alinhar os acoplamentos 118 àqueles do suspensor de tubulação , enquanto a árvore está sendo diminuída.[0062] The electrical conduits 616 provide a communication path for the electrical and/or fiber optic signals being communicated from the cables in the tree to the corresponding cables in the alignment sub 612 and ultimately to the pipe hanger. The helical arrangement of the electrical conduits 616 allows the conduit to flex as an alignment sub 612 rotates to align the couplings 118 with those of the tubing hanger while the tree is being lowered.

[0063] Uma descrição geral de um método para operar o dispositivo de alinhamento de suspensor de tubulação 16 das figuras 4A-8B será agora fornecida. As figuras 4A e 4B mostram o dispositivo de alinhamento de suspensor de tubulação 16 em uma configuração de execução. Essa é a configuração do dispositivo de alinhamento de suspensor de tubulação 16 durante o estágio inicial de abaixar o dispositivo de alinhamento de suspensor de tubulação 16 com a árvore em direção à cabeça de poço. Nessa configuração, o anel de temporização externo 614 está localizado na extremidade inferior do sub de alinhamento 612, com os pinos 622 posicionados em suas roscas de alinhamento correspondentes 620 onde as roscas começam. Os componentes do dispositivo de alinhamento de suspensor de tubulação 16 permanecem nessa posição até que o dispositivo de alinhamento de suspensor de tubulação 16 seja posicionado na cabeça de poço logo acima do suspensor de tubulação . Uma vez que o dispositivo de ali-nhamento de suspensor de tubulação 16 é abaixado longe o suficiente de modo que o anel de temporização externo 614 fica em contato com o suspensor de tubulação na cabeça de poço, o anel de temporização externo 614, o sub de alinhamento 612, ou ambos, podem girar em relação à árvore até que os recursos de chave 626 (por exemplo, alças) no fundo do anel de temporização externo 614 são recebidos nos recursos correspondentes (por exemplo, sulcos ou fendas) do suspensor de tubulação .[0063] A general description of a method for operating the pipe hanger alignment device 16 of Figures 4A-8B will now be provided. Figures 4A and 4B show the pipe hanger alignment device 16 in a running configuration. This is the configuration of the pipe hanger alignment device 16 during the initial stage of lowering the pipe hanger alignment device 16 with the tree toward the wellhead. In this configuration, the external timing ring 614 is located at the lower end of the alignment sub 612, with the pins 622 positioned in their corresponding alignment threads 620 where the threads begin. The components of the pipe hanger alignment device 16 remain in this position until the pipe hanger alignment device 16 is positioned on the wellhead just above the pipe hanger. Once the tubing hanger alignment device 16 is lowered far enough so that the outer timing ring 614 is in contact with the tubing hanger at the wellhead, the outer timing ring 614, the sub 612, or both, may rotate relative to the shaft until the key features 626 (e.g., lugs) on the bottom of the outer timing ring 614 are received in the corresponding features (e.g., grooves or slots) of the timing hanger. piping.

[0064] Uma vez que o anel de temporização externo 614 é instalado de maneira firma dentro do suspensor de tubulação , uma força adicional para baixo aplicada à árvore faz com que o sub de alinhamento 612 gire em relação ao anel de temporização externo 614 e ao suspensor de tubulação . Isso é ilustrado na as figuras 5A e 5B. A árvore e o sub de encaixe de produção 610 estão sendo abaixados em relação ao suspensor de tubulação e ao anel de temporização externo 614, enquanto o anel de temporização externo 614 é mantido estacionário dentro do suspensor de tubulação . Com seus pinos 622 engata- dos nas roscas de alinhamento 620 do sub de alinhamento 612, o anel de temporização externo 614 aciona o sub de alinhamento 612 para girar em direção a uma posição alinhada em relação ao suspensor de tubulação onde os acoplamentos hidráulicos, elétricos e/ou de fibra óptica 118 do sub de alinhamento 612 são alinhados àqueles do suspensor de tubulação . Com isso acontecendo, o tubulação helicoidal 616 se flexiona para manter as conexões entre a árvore e o sub de alinhamento 612, enquanto o sub de alinhamento 612 gira em relação à árvore .[0064] Once the outer timing ring 614 is securely installed within the pipe hanger, additional downward force applied to the shaft causes the alignment sub 612 to rotate relative to the outer timing ring 614 and the pipe hanger. This is illustrated in Figures 5A and 5B. The shaft and production fitting sub 610 are being lowered relative to the tubing hanger and outer timing ring 614, while the outer timing ring 614 is held stationary within the tubing hanger. With its pins 622 engaged with the alignment threads 620 of the alignment sub 612, the outer timing ring 614 drives the alignment sub 612 to rotate toward an aligned position relative to the tubing hanger where the hydraulic, electrical, and and/or optical fiber 118 of the alignment sub 612 are aligned to those of the pipe hanger. As this occurs, the helical tubing 616 flexes to maintain connections between the shaft and the alignment sub 612, while the alignment sub 612 rotates relative to the shaft.

[0065] Quando o anel de temporização externo 614 alcança o topo das roscas de alinhamento 620, o sub de alinhamento 612 e os seus acoplamentos 118 serão rotacionalmente alinhados com os conectores do suspensor de tubulação , e os pinos 622 do anel de temporização externo 614 irão entrar nas fendas de alinhamento verticais 624. Essa configuração alinhada é mostrada nas figuras 6A e 6B. A partir daqui, a força adicional para baixo da árvore e do dispositivo de alinhamento de suspensor de tubulação 16 fará com que o sub de alinhamento 612, o sub de encaixe de produção 610 e a árvore se movam verticalmente para baixo em relação ao anel de temporização externo 614 e ao suspensor de tubulação . Essa posição é mostrada nas figuras 7A e 7B. Nessa posição, os acoplamentos 118 do sub de alinhamento 612 estão logo acima dos conectores correspondentes do suspensor de tubulação , e o anel de temporização externo 614 está em uma posição em que está cobrindo/apertando os botões de atuação 630 no topo do sub de alinhamento 612. Esses botões de atuação 630, uma vez apertados, empurram o anel dividido 632 radialmente para dentro para liberar o sub de encaixe de produção 610 de modo que pode se mover de modo longitudinal com relação ao sub de alinhamento 612.[0065] When the outer timing ring 614 reaches the top of the alignment threads 620, the alignment sub 612 and its couplings 118 will be rotationally aligned with the pipe hanger connectors, and the pins 622 of the outer timing ring 614 will enter vertical alignment slots 624. This aligned configuration is shown in Figures 6A and 6B. From here, the additional downward force from the arbor and pipe hanger alignment device 16 will cause the alignment sub 612, the production fitting sub 610, and the arbor to move vertically downward relative to the pipe ring. external timing 614 and the pipe hanger. This position is shown in figures 7A and 7B. In this position, the couplings 118 of the alignment sub 612 are just above the corresponding pipe hanger connectors, and the external timing ring 614 is in a position where it is covering/squeezing the actuation buttons 630 on top of the alignment sub. 612. These actuation buttons 630, once tightened, push the split ring 632 radially inward to release the production fitting sub 610 so that it can move longitudinally with respect to the alignment sub 612.

[0066] Em algumas modalidades, o sub de alinhamento 612 pode ser equipado com um soquete de alinhamento final/preciso 640, e o suspensor de tubulação pode ser equipado com uma chave de alinhamento final/preciso correspondente. O layout e a descrição desses recursos de alinhamento final/preciso são discutidos abaixo com referência à chave de alinhamento final 232 e à fenda de alinhamento final 234 da figura 9. Os recursos de alinhamento final/preciso similares (por exemplo, fenda de alinhamento 640 e uma chave correspondente no suspensor de tubulação ) podem ser implementados nas modalidades das figuras 4A-8B também. O alinhamento final deveria ser feito através da fenda de alinhamento 640 e a chave correspondente, enquanto o sub de alinhamento 612 está se movendo verticalmente para baixo em relação ao anel de temporização externo 614 engatado com as fendas de alinhamento verticais 624.[0066] In some embodiments, the alignment sub 612 may be equipped with a final/precise alignment socket 640, and the tubing hanger may be equipped with a corresponding final/precise alignment wrench. The layout and description of these final/precise alignment features are discussed below with reference to final alignment wrench 232 and final alignment slot 234 of Figure 9. Similar final/precise alignment features (e.g., alignment slot 640 and a corresponding key on the pipe hanger) can be implemented in the embodiments of Figures 4A-8B as well. The final alignment should be done through the alignment slot 640 and the corresponding key, while the alignment sub 612 is moving vertically downward relative to the external timing ring 614 engaged with the vertical alignment slots 624.

[0067] Nesse ponto, abaixar ainda a árvore faz com que o sub de encaixe de produção 610 se mova para baixo em relação ao sub de alinhamento 612, descobrindo as vedações 618 na extremidade inferior do mesmo e engatando as vedações de galeria. O sub de encaixe de produção 610 irá se mover para baixo, esbarrando no suspensor de tubulação e ativando as vedações 618 contra um suspensor de tubulação interface. O sub de alinhamento 612 também pode ser abaixado a uma determinada quantidade para finalizar as conexões stabbing entre os acoplamentos 118 e os conectores correspondentes do suspensor de tubulação . Isso leva o dispositivo de alinhamento de suspensor de tubulação 16 a posição totalmente ancorada dentro da cabeça de poço, conforme mostrado nas figuras 8A e 8B.[0067] At this point, further lowering the shaft causes the production fitting sub 610 to move downward relative to the alignment sub 612, uncovering the seals 618 at the lower end thereof and engaging the gallery seals. The 610 production fitting sub will move downward, bumping the tubing hanger and activating the 618 seals against an interface tubing hanger. The alignment sub 612 can also be lowered a certain amount to terminate the stabbing connections between the couplings 118 and the corresponding pipe hanger connectors. This brings the pipe hanger alignment device 16 to a fully anchored position within the wellhead, as shown in Figures 8A and 8B.

[0068] O dispositivo de alinhamento de suspensor de tubulação 16 das figuras 4A-8B é similar à modalidade do dispositivo de alinhamento de suspensor de tubulação 16 das figuras 2 e 3, exceto pela adição do anel de temporização externo 614 usado para girar o sub de alinhamento 612 e para atuar o anel dividido 632, permitindo o movimento para baixo do sub de encaixe de produção 610 em relação ao sub de alinhamento 612. Essa disposição, que permite o movimento para baixo do sub de encaixe de produção 610 em relação ao sub de alinhamento 612, facilita a proteção das vedações 618 no fundo do sub de encaixe de produção 610 durante o movimento de abaixar inicial do sistema através da cabeça de poço.[0068] The pipe hanger alignment device 16 of Figures 4A-8B is similar to the embodiment of the pipe hanger alignment device 16 of Figures 2 and 3, except for the addition of the external timing ring 614 used to rotate the sub alignment sub 612 and to actuate the split ring 632, allowing downward movement of the production fitting sub 610 relative to the alignment sub 612. This arrangement, which allows downward movement of the production fitting sub 610 relative to the alignment sub 612, facilitates protection of the seals 618 at the bottom of the production fitting sub 610 during the initial lowering movement of the system through the wellhead.

[0069] O dispositivo de alinhamento de suspensor de tubulação 16 descrito das figuras 4A-8B pode alcançar o objetivo de alinhamento de penetrações do suspensor de tubulação (isto é, acoplamentos/encai- xes 32 e 118) independente da orientação ao redor do eixo longitudinal no qual a árvore 18 é ancorada. O processo de alinhamento é passivo. As vedações de fornecedor, acopladores hidráulicos, e conectores elétricos existentes do suspensor de tubulação 14 podem ser utilizados em implementações do dispositivo de alinhamento 16 descrito. Os designs de corpo de árvore existentes podem precisar de alguma modificação para remover e substituir os acopladores existentes por conexões de tubulação /conduíte que levam ao tubulação /conduítes 616. Os suspensores de tubulação existentes podem ser utilizados com apenas uma modificação mínima para adicionar a recursos em chave para realizar a interface com o anel de temporização externo 614. A ferramenta de execução existente dos suspensores de tubulação pode ser utilizada sem modificação.[0069] The pipe hanger alignment device 16 described in Figures 4A-8B can achieve the objective of aligning pipe hanger penetrations (i.e., couplings/fittings 32 and 118) regardless of orientation around the axis longitudinal in which the tree 18 is anchored. The alignment process is passive. Existing supplier seals, hydraulic couplers, and electrical connectors from the pipe hanger 14 can be used in implementations of the alignment device 16 described. Existing tree body designs may need some modification to remove and replace existing couplers with pipe/conduit connections leading to the 616 pipe/conduit. Existing pipe hangers can be utilized with only minimal modification to add features key to interface with the external timing ring 614. The existing pipe hanger execution tool can be used without modification.

Mecanismo de alinhamento de fenda helicoidalHelical slot alignment mechanism

[0070] Um dispositivo de alinhamento de suspensor de tubulação 16 que tem um mecanismo de fenda helicoidal será descrito com referência às figuras 9 e 10. O dispositivo de alinhamento de suspensor de tubulação 16 da figura 9 inclui um corpo de alinhamento 210, um anel de temporização 212, e um cubo de temporização 214. A disposição e a interação desses componentes serão agora descritas.[0070] A pipe hanger alignment device 16 having a helical slot mechanism will be described with reference to Figures 9 and 10. The pipe hanger alignment device 16 of Figure 9 includes an alignment body 210, a ring timing cube 212, and a timing cube 214. The arrangement and interaction of these components will now be described.

[0071] O corpo de alinhamento 210 pode ser uma peça única e sólida que aloja os acoplamentos hidráulicos, elétricos e/ou de fibra óptica 216 do tipo padrão (ou tipo atuado) que ficam em interface com os acoplamentos correspondentes/encaixes 32 em uma extremidade de topo do suspensor de tubulação 14. Nessa modalidade, o corpo de alinhamento 210 pode funcionar como o sub de encaixe de produção que é acoplado diretamente ao corpo de árvore 18. Em outras modalidades, no entanto, um sub de encaixe de produção separado anular capturado dentro do corpo de alinhamento 210 pode ser usado.[0071] The alignment body 210 may be a single, solid piece that houses hydraulic, electrical and/or fiber optic couplings 216 of the standard type (or actuated type) that interface with the corresponding couplings/fittings 32 in a top end of the pipe hanger 14. In this embodiment, the alignment body 210 may function as the production fitting sub that is coupled directly to the arbor body 18. In other embodiments, however, a separate production fitting sub annulus captured within the alignment body 210 can be used.

[0072] O corpo de alinhamento 210 pode incluir uma porta hidráulica (não mostrado) que se estende através disso e encaminhada a uma galeria hidráulica 218. A galeria hidráulica 218 é aperta para e em comunicação fluida com uma porta hidráulica (não mostrado) formado através da árvore 18 também. A galeria hidráulica 218 é localizada em um espaço anular entre o corpo de árvore 18 e o corpo de alinhamento 210, e a galeria hidráulica 218 se estende inteiramente ao redor da circunferência do corpo de alinhamento 210. A galeria hidráulica 218 permite a rotação do corpo de alinhamento 210 em relação à árvore 18, enquanto mantém em comunicação fluida entre a porta hidráulica no corpo de árvore 18 e a porta hidráulica no corpo de alinhamento 210.[0072] The alignment body 210 may include a hydraulic port (not shown) extending therethrough and routed to a hydraulic gallery 218. The hydraulic gallery 218 is clamped to and in fluid communication with a hydraulic port (not shown) formed. through tree 18 as well. The hydraulic gallery 218 is located in an annular space between the shaft body 18 and the alignment body 210, and the hydraulic gallery 218 extends entirely around the circumference of the alignment body 210. The hydraulic gallery 218 allows rotation of the body of alignment 210 relative to the spindle 18, while maintaining fluid communication between the hydraulic port in the spindle body 18 and the hydraulic port in the alignment body 210.

[0073] O corpo de alinhamento 210 pode incluir cabos elétricos e/ou de fibra óptica (não mostrados) que se estendem através disso e encaminhados a uma galeria elétrica/de fibra óptica 220. Os cabos elétricos e/ou de fibra óptica podem ser helicoidal na galeria elétrica/de fibra óptica 220 entre o corpo de alinhamento 210 e a árvore 18. Os cabos elétricos e/ou de fibra óptica podem se estender a partir do corpo de alinhamento 210, através da galeria 220, e para o corpo de árvore 18. A contenção dos cabos elétricos e/ou de fibra óptica em uma disposição helicoidal dentro da galeria 220 pode permitir que o corpo de alinhamento 210 gire em relação ao corpo de árvore 18 uma vez que os cabos são capazes de flexionar em resposta a tais movimentos do corpo de alinhamento 210. Os cabos localizados dentro do corpo de alinhamento 210 podem terminar em uma série de contatos elétricos de correspondência seca (acoplamentos 216) em uma extremidade inferior do corpo de alinhamento 210 desenvolvido para girar em relação à árvore 18.[0073] The alignment body 210 may include electrical and/or fiber optic cables (not shown) extending therethrough and routed to an electrical/fiber optic gallery 220. The electrical and/or fiber optic cables may be cable in the electrical/fiber-optic gallery 220 between the alignment body 210 and the shaft 18. Electrical and/or fiber-optic cables may extend from the alignment body 210, through the gallery 220, and to the tree 18. Containing the electrical and/or fiber optic cables in a helical arrangement within the gallery 220 may allow the alignment body 210 to rotate relative to the tree body 18 since the cables are capable of flexing in response to such movements of the alignment body 210. Cables located within the alignment body 210 may terminate in a series of dry-match electrical contacts (couplings 216) at a lower end of the alignment body 210 designed to rotate relative to the shaft 18.

[0074] O corpo de alinhamento 210 inclui uma ou mais fendas helicoidais 222 formadas ao longo de uma superfície externa do mesmo. A fenda helicoidal 222 pode ser vista mais claramente na ilustração da figura 10. A fenda helicoidal 222 aciona o corpo de alinhamento 210 para girar em relação ao corpo de árvore 18 à medida que é abaixado na árvore 18. A rotação do corpo de alinhamento 210 pode parar quando os acoplamentos hidráulicos, elétricos e/ou de fibra óptica 216 são alinhados aos acoplamentos/encaixes 32 no suspensor de tubulação 14. Uma ou mais fendas helicoidais 222 pode ter, cada uma, uma parte reta 224 em uma extremidade para permitir uma ancoragem não rotacional dos corpos de alinhamento acoplamento 216 no suspensor de tubulação acoplamentos/encaixes 32.[0074] The alignment body 210 includes one or more helical slots 222 formed along an outer surface thereof. The helical slot 222 can be seen more clearly in the illustration of Figure 10. The helical slot 222 causes the alignment body 210 to rotate relative to the spindle body 18 as it is lowered onto the spindle 18. Rotation of the alignment body 210 may stop when the hydraulic, electrical and/or fiber optic couplings 216 are aligned with the couplings/fittings 32 on the pipe hanger 14. One or more helical slots 222 may each have a straight portion 224 at one end to allow a non-rotational anchoring of alignment bodies coupling 216 to pipe hanger couplings/fittings 32.

[0075] O cubo de temporização 214 é acoplado ao suspensor de tubulação 14, conforme mostrado. O cubo de temporização 214 pode ser diretamente acoplado ao suspensor de tubulação 14 através um mecanismo de fixação como uma cavilha ou parafuso. O cubo de temporização 214 pode incluir recursos de chave 226 específicos formados em uma superfície voltada para cima do mesmo. Esses recursos de chave 226 no cubo de temporização 214 são desenvolvidos para capturar o anel de temporização 212 quando o anel 212 é cronometrado em uma posição e orientação exclusiva em relação ao suspensor de tubulação 14. Os recursos de chave 226 no cubo de temporização 214 podem incluir fendas ou orifícios formados na face superior do cubo de temporização 214. O anel de temporização 212 pode incluir re-cursos de chave 228 complementares desenvolvidos para ser recebi- dos diretamente no cubo de temporização 214. O cubo de temporização 214 ilustrado inclui fendas cronometradas usinadas na face superior do mesmo. Essas fendas 226 são posicionadas de modo que apenas um alinhamento cronometrado é possível entre o anel de temporização 212 e o cubo de temporização 214. Ou seja, o anel de temporização 212 não irá travar no cubo de temporização 214 através o engate pelos recursos de chave 226 até que o anel de temporização 212 tenha girado para uma posição em relação ao cubo de temporização 214 em que os recursos 228 do anel de temporização 212 são recebidos no engate com os recursos de chave 226 correspondentes do cubo de temporização 214.[0075] Timing hub 214 is coupled to tubing hanger 14 as shown. The timing hub 214 can be directly coupled to the pipe hanger 14 through a fastening mechanism such as a bolt or screw. The timing cube 214 may include specific key features 226 formed on an upwardly facing surface thereof. These key features 226 on the timing hub 214 are designed to capture the timing ring 212 when the ring 212 is clocked in a unique position and orientation relative to the tubing hanger 14. The key features 226 on the timing hub 214 can include slots or holes formed in the upper face of the timing hub 214. The timing ring 212 may include complementary key features 228 designed to be received directly into the timing hub 214. The illustrated timing hub 214 includes timing slots machined on its upper face. These slots 226 are positioned so that only one timed alignment is possible between the timing ring 212 and the timing hub 214. That is, the timing ring 212 will not lock onto the timing hub 214 through engagement by the key features. 226 until the timing ring 212 has rotated to a position relative to the timing hub 214 in which features 228 of timing ring 212 are received in engagement with corresponding key features 226 of timing hub 214.

[0076] O anel de temporização 212 pode ser fixo ao corpo de alinhamento 210 através um ou mais pinos de alinhamento 230 que ancora m em fendas helicoidais 222 correspondentes do corpo de alinhamento 210. Como mencionado acima, o anel de temporização 212 pode incluir exclusivamente recursos temporizados 228 que ficam em interface com a face superior do cubo de temporização 214. Ao abaixar a árvore 18 (juntamente com o corpo de alinhamento fixo 210 e o anel de temporização 212), o anel de temporização 212 pode ancorar no cubo de temporização 214. Uma vez ancorado , continuar abaixando o corpo de árvore 18 na cabeça de poço 12 faz com que o anel de temporização 212 gire até que seja interrompido pelo cubo de temporização 214 e recebido no engate de correspondência com os recursos de chave 226 do cubo de temporização 214. Uma vez que o anel de temporização 212 foi parado no cubo de temporização 214, abaixar de forma contínua a árvore 18 pode fazer com que o corpo de alinhamento 210 gire em relação à árvore 18 através o movimento do alinhamento pin 230 ao longo da fenda helicoidal 222 do corpo de alinhamento 210. Essa rotação irá continuar até que os acoplamentos 216 do corpo de alinhamento 210 estejam alinhados com os acoplamentos 32 no suspensor de tubulação 14.[0076] The timing ring 212 may be secured to the alignment body 210 through one or more alignment pins 230 that anchor in corresponding helical slots 222 of the alignment body 210. As mentioned above, the timing ring 212 may include exclusively timing features 228 that interface with the upper face of the timing hub 214. By lowering the spindle 18 (together with the fixed alignment body 210 and the timing ring 212), the timing ring 212 can anchor into the timing hub 214. Once anchored, continuing to lower the tree body 18 into the wellhead 12 causes the timing ring 212 to rotate until it is stopped by the timing hub 214 and received into the matching hitch with the switch features 226 of the hub. timing ring 214. Once the timing ring 212 has been stopped on the timing hub 214, continuously lowering the spindle 18 may cause the alignment body 210 to rotate relative to the spindle 18 through the movement of the alignment pin 230 to the along the helical slot 222 of the alignment body 210. This rotation will continue until the couplings 216 of the alignment body 210 are aligned with the couplings 32 on the tubing hanger 14.

[0077] Uma vez alinhado dessa maneira, o(s) pino(s) de alinhamento 230 acoplado(s) ao anel de temporização 212 pode(m) se mover para fora da fenda helicoidal 222 e para a parte vertical reta 224. Em algumas modalidades, o corpo de alinhamento 210 pode engatar com o suspensor de tubulação 14 através uma chave de alinhamento final 232 recebida em uma fenda de alinhamento final 234. A fenda de alinhamento final 234 pode ser formada no corpo de alinhamento 210, e a chave de alinhamento final 232 pode se estender verticalmente a partir de uma superfície de engate do suspensor de tubulação 14. Em outras modalidades, essa disposição pode ser invertida, de modo que a chave de alinhamento final se estende a partir do corpo de alinha-mento 210 de modo a ser recebida em uma fenda de alinhamento final formada no suspensor de tubulação 14. A chave de alinhamento final 232 e a fenda 234 podem fornecer proteção aos acopladores 216 e 32 e aumentam as tolerâncias de correspondência da fenda helicoidal 222, a parte vertical da fenda 224, os pinos de alinhamento 230, e os recursos de chave do anel de temporização 212 e do cubo 214.[0077] Once aligned in this manner, the alignment pin(s) 230 coupled to the timing ring 212 may move out of the helical slot 222 and into the straight vertical portion 224. In In some embodiments, the alignment body 210 may engage with the pipe hanger 14 through an end alignment wrench 232 received in an end alignment slot 234. The end alignment slot 234 may be formed in the alignment body 210, and the wrench Alignment key 232 may extend vertically from an engagement surface of the pipe hanger 14. In other embodiments, this arrangement may be reversed so that the end alignment key extends from the alignment body 210 so as to be received in an end alignment slot formed in the pipe hanger 14. The end alignment wrench 232 and the slot 234 can provide protection to the couplers 216 and 32 and increase the matching tolerances of the helical slot 222, the vertical portion of the slot 224, the alignment pins 230, and the key features of the timing ring 212 and the hub 214.

[0078] Uma descrição geral de um método para operar o dispositivo de alinhamento de suspensor de tubulação 16 das figuras 9 e 10 será agora descrita. O corpo de alinhamento 210 pode ser instalado em uma parte inferior da árvore 18, similar à maneira como um sub de encaixe de produção é instalado em uma árvore tradicional. O anel de temporização 212 pode ser instalado no corpo de alinhamento 210. De maneira específica, o anel de temporização 212 pode ser disposto ao redor de uma circunferência externa do corpo de alinhamento 210, e o(s) pino(s) de alinhamento 230 pode(m) ser fixo diretamente ao anel de temporização 212 e se estender para a fenda helicoidal 222 formada no corpo de alinhamento 210.[0078] A general description of a method for operating the pipe hanger alignment device 16 of figures 9 and 10 will now be described. The alignment body 210 can be installed on a lower shaft 18, similar to the way a production plug-in sub is installed on a traditional shaft. The timing ring 212 may be installed on the alignment body 210. Specifically, the timing ring 212 may be disposed around an outer circumference of the alignment body 210, and the alignment pin(s) 230 may be attached directly to the timing ring 212 and extend into the helical slot 222 formed in the alignment body 210.

[0079] Durante a construção da montagem do suspensor de tubu- lação , o cubo de temporização 214 pode ser instalado no suspensor de tubulação 14. De maneira específica, o cubo de temporização 214 pode ser conectado a uma parte que se estende para cima do suspensor de tubulação 14 de modo a fornecer um local para repousar o anel de temporização 212 à medida que a árvore 18 e o corpo de alinhamento 210 são abaixados em relação ao suspensor de tubulação 14. O suspensor de tubulação 14 com o cubo de temporização conectado 214 pode ser estendido em qualquer orientação em relação à cabeça de poço 12 e travado no lugar dentro da cabeça de poço 12.[0079] During construction of the pipe hanger assembly, the timing hub 214 can be installed on the pipe hanger 14. Specifically, the timing hub 214 can be connected to a portion extending upwards of the pipe hanger 14 so as to provide a place to rest the timing ring 212 as the arbor 18 and alignment body 210 are lowered relative to the pipe hanger 14. The pipe hanger 14 with the timing hub attached 214 may be extended in any orientation relative to the wellhead 12 and locked in place within the wellhead 12.

[0080] Durante a ancoragem da árvore 18 na cabeça de poço 12, o anel de temporização 212 no corpo de alinhamento 210 pode primeiro ancorar no cubo de temporização 214. Dependendo da orientação inicial do corpo de alinhamento 210 em relação ao suspensor de tubulação 14 e ao cubo de temporização 214, o anel de temporização 212 pode ou não ancorar diretamente em uma posição travada dentro do cubo de temporização 214. Presumindo que o anel de temporização 212 não está em engate completo com os recursos de chave 226 do cubo de temporização 214 a princípio, abaixa ainda a árvore 18 pode fazer com que o anel de temporização 212 gire em relação ao corpo de alinhamento 210. Essa rotação do anel de temporização 212 em relação ao corpo de alinhamento 310 pode ser guiada pelo alinhamento pin 230 na fenda helicoidal 222. Depois de alguma rotação, o anel de temporização 212 pode ser orientado de maneira adequada para cair nas fendas ou em outros recursos no cubo de temporização 214. Depois de cair os recursos no cubo de temporização 214, o anel de temporização 212 não pode mais girar com relação ao cubo de temporização 214 e ao suspensor de tubulação 14.[0080] During anchoring of the tree 18 to the wellhead 12, the timing ring 212 on the alignment body 210 may first anchor to the timing hub 214. Depending on the initial orientation of the alignment body 210 relative to the tubing hanger 14 and to the timing hub 214, the timing ring 212 may or may not directly anchor in a locked position within the timing hub 214. Assuming the timing ring 212 is not in complete engagement with the key features 226 of the timing hub 214 at first, further lowering the shaft 18 may cause the timing ring 212 to rotate relative to the alignment body 210. This rotation of the timing ring 212 relative to the alignment body 310 may be guided by the alignment pin 230 in the slot helical ring 222. After some rotation, the timing ring 212 can be properly oriented to fall into slots or other features in the timing hub 214. After dropping the features into the timing hub 214, the timing ring 212 does not can no longer rotate with respect to the timing hub 214 and the pipe hanger 14.

[0081] Abaixar ainda a árvore 18 pode agora fazer com que o corpo de alinhamento 210 gire em relação à árvore 18, orientado pela fenda helicoidal 230 que interage com o pino de alinhamento estacio- nário 222 que se estende a partir do anel de temporização 212. Essa orientação do corpo de alinhamento através o anel de temporização cronometrado 212 irá fazer com que o corpo de alinhamento 210 gire e se alinhe com o suspensor de tubulação 14. Uma vez que o corpo de alinhamento 210 é alinhado de maneira adequada com o suspensor de tubulação 14, a chave de alinhamento final 232 pode ser recebida na fenda de alinhamento final 234 para finalizar o alinhamento rotacional dos acopladores 216 no corpo de alinhamento 210 no suspensor de tubulação 14.[0081] Further lowering the spindle 18 can now cause the alignment body 210 to rotate relative to the spindle 18, guided by the helical slot 230 which interacts with the stationary alignment pin 222 extending from the timing ring. 212. This orientation of the alignment body through the timed timing ring 212 will cause the alignment body 210 to rotate and align with the tubing hanger 14. Once the alignment body 210 is properly aligned with the pipe hanger 14, the end alignment wrench 232 may be received in the end alignment slot 234 to finalize the rotational alignment of the couplers 216 in the alignment body 210 on the pipe hanger 14.

[0082] A árvore 18 e o corpo de alinhamento 210 podem, em seguida, ser ancorado s e travados na cabeça de poço 12. Todos os acoplamentos entre o corpo de alinhamento 210 e o suspensor de tubulação 14 serão engatados nesse ponto. Os acoplamentos hidráulicos, elétricos e/ou de fibra óptica entre a árvore 18 e o suspensor de tubulação 14 serão, em seguida, testados para garantir que uma conexão adequada foi feita.[0082] The shaft 18 and the alignment body 210 can then be anchored and locked at the wellhead 12. All couplings between the alignment body 210 and the pipe hanger 14 will be engaged at this point. The hydraulic, electrical and/or fiber optic couplings between the arbor 18 and the pipe hanger 14 will then be tested to ensure that a proper connection has been made.

[0083] O dispositivo de alinhamento de suspensor de tubulação 16 descrito das figuras 9 e 10 pode alcançar o objetivo de alinhamento de penetrações do suspensor de tubulação (isto é, acoplamen- tos/encaixes 32 e 216) independente da orientação ao redor do eixo longitudinal no qual a árvore 18 é ancorada . O processo de alinhamento é passivo e redefinido sem a intervenção manual submarina ou na superfície. As vedações de fornecedor, acopladores hidráulicos, e conectores elétricos existentes do suspensor de tubulação 14 podem ser utilizados em implementações do dispositivo de alinhamento 16 divulgado. Os designs corpo de árvore existentes podem precisar de alguma modificação para adicionar uma vedação de galeria para o corpo de alinhamento 210 e/ou integração de encaixe de produção no corpo de árvore inferior. Os suspensores de tubulação existentes podem ser utilizados com apenas uma modificação mínima à placa de armadilha de atuador. A ferramenta de execução existente dos sus- pensores de tubulação pode ser utilizada sem modificação.[0083] The pipe hanger alignment device 16 described in Figures 9 and 10 can achieve the objective of aligning pipe hanger penetrations (i.e., couplings/fittings 32 and 216) regardless of the orientation around the axis longitudinal in which the tree 18 is anchored. The alignment process is passive and reset without manual intervention underwater or on the surface. Existing supplier seals, hydraulic couplers, and electrical connectors from the pipe hanger 14 can be used in implementations of the disclosed alignment device 16. Existing tree body designs may require some modification to add a gallery seal to the 210 alignment body and/or production fitting integration into the lower tree body. Existing pipe hangers can be used with only minimal modification to the actuator trap plate. The existing tool for making pipe hangers can be used without modification.

Mecanismo de alinhamento de mola de torçãoTorsion spring alignment mechanism

[0084] Um dispositivo de alinhamento de suspensor de tubulação 16 que tem um mecanismo de mola de torção será descrito com referência às figuras 11 e 12. O dispositivo de alinhamento de suspensor de tubulação 16 das figuras 11 e 12 inclui um corpo superior 310, um corpo inferior 312, uma mola de torção 314, e uma montagem de gatilho 316. A disposição e a interação desses componentes serão agora descritas.[0084] A pipe hanger alignment device 16 having a torsion spring mechanism will be described with reference to figures 11 and 12. The pipe hanger alignment device 16 of figures 11 and 12 includes an upper body 310, a lower body 312, a torsion spring 314, and a trigger assembly 316. The arrangement and interaction of these components will now be described.

[0085] O corpo superior 310 pode ser uma peça sólida que aloja os acoplamentos hidráulicos, elétricos e/ou de fibra óptica padrão 318 que ficam em interface com o fundo da árvore 18 para conectar as portas hidráulicas e/ou cabos na árvore 18 àqueles no corpo superior 310. Nessa modalidade, o corpo superior 310 pode funcionar como um sub de encaixe de produção que é acoplado diretamente ao corpo de árvore 18. O corpo inferior 312 pode ser disposto, em geral, ao redor de um diâmetro externo do corpo superior 310, conforme mostrado. O corpo inferior 312 pode ser travado em uma orientação rotacional específica com relação ao corpo superior 310 antes de liberar o corpo inferior 312 através da montagem de gatilho 316.[0085] The upper body 310 may be a solid piece that houses standard hydraulic, electrical and/or fiber optic couplings 318 that interface with the bottom of the shaft 18 to connect the hydraulic ports and/or cables on the shaft 18 to those in the upper body 310. In this embodiment, the upper body 310 may function as a production socket sub that is coupled directly to the spindle body 18. The lower body 312 may generally be disposed around an outer diameter of the body higher than 310 as shown. The lower body 312 may be locked in a specific rotational orientation with respect to the upper body 310 before releasing the lower body 312 through the trigger assembly 316.

[0086] O corpo superior 310 pode incluir uma ou mais portas hidráulicas 320 que se estendem através e encaminhadas pela galeria hidráulica 322. A galeria hidráulica 322 é aberta para e em comunicação fluida com uma ou mais portas hidráulicas 324 formados através o corpo inferior 312 também. A galeria hidráulica 322 pode ser localizada em um espaço anular localizado entre o corpo superior 310 e o corpo inferior 312, ou a galeria hidráulica 322 pode ser localizada inteiramente dentro do corpo inferior 312, conforme mostrado. A galeria hidráulica 322 pode se estender inteiramente ao redor da circunferência do corpo superior 310. A galeria hidráulica 322 permite a rotação do corpo inferior 312 em relação ao corpo superior 310, enquanto mantém a comunicação fluida entre a porta hidráulica 320 no corpo superior 310 e a porta hidráulica 324 no corpo inferior 312.[0086] The upper body 310 may include one or more hydraulic ports 320 extending through and routed through the hydraulic gallery 322. The hydraulic gallery 322 is open to and in fluid communication with one or more hydraulic ports 324 formed through the lower body 312 also. The hydraulic gallery 322 may be located in an annular space located between the upper body 310 and the lower body 312, or the hydraulic gallery 322 may be located entirely within the lower body 312, as shown. The hydraulic gallery 322 may extend entirely around the circumference of the upper body 310. The hydraulic gallery 322 allows rotation of the lower body 312 relative to the upper body 310, while maintaining fluid communication between the hydraulic port 320 in the upper body 310 and the hydraulic port 324 in the lower body 312.

[0087] Os acoplamentos elétricos 318 podem ser cabeados através do corpo superior 310 a uma série de contatos elétricos de correspondência seca (não mostrado) que repousa entre o corpo superior 310 e o corpo inferior 312. Esses contatos elétricos podem permitir a rotação do corpo inferior 312 com relação ao corpo superior 310. O corpo superior 310 pode ser montado diretamente na árvore 18 (por exemplo, através roscas, cavilhas, ou outros recursos de fixação) de modo que o corpo superior 310 não é giratório com relação ao corpo de árvore 18. Como mostrado na figura 12, o corpo superior 310 pode alojar pelo menos uma parte da montagem de gatilho 316.[0087] Electrical couplings 318 may be wired through the upper body 310 to a series of dry-match electrical contacts (not shown) that rest between the upper body 310 and the lower body 312. These electrical contacts may allow rotation of the body lower body 312 with respect to the upper body 310. The upper body 310 may be mounted directly to the shaft 18 (e.g., through threads, bolts, or other fastening features) so that the upper body 310 is not rotatable with respect to the upper body 310. tree 18. As shown in figure 12, the upper body 310 may house at least a portion of the trigger assembly 316.

[0088] A mola de torção 314 é disposta em um espaço anular entre o corpo superior 310 e o corpo inferior 312. A mola de torção 314 pode ser enrolada durante a montagem do dispositivo de alinhamento de suspensor de tubulação 16 e travada no lugar através da montagem de gatilho 316. A mola de torção 314 pode ser liberada da sua posição enrolada em um tempo desejado em resposta à atuação pela montagem de gatilho 316. Tal liberação da mola de torção 314 pode fazer com que o corpo inferior 312 gire com relação ao corpo superior 310.[0088] The torsion spring 314 is disposed in an annular space between the upper body 310 and the lower body 312. The torsion spring 314 may be wound during assembly of the pipe hanger alignment device 16 and locked in place through of the trigger assembly 316. The torsion spring 314 may be released from its coiled position at a desired time in response to actuation by the trigger assembly 316. Such release of the torsion spring 314 may cause the lower body 312 to rotate relative to to the upper body 310.

[0089] Como mostrado na figura 12, a montagem de gatilho 316 pode incluir uma série de chaves de mola 326A, 326B, e 326C. Deve ser observado, no entanto, que outras possíveis disposições da montagem de gatilho 316 podem ser utilizadas em outras modalidades.[0089] As shown in Figure 12, the trigger assembly 316 may include a series of spring switches 326A, 326B, and 326C. It should be noted, however, that other possible arrangements of the trigger assembly 316 may be used in other embodiments.

[0090] O primeiro par de chaves de mola 326A e 326B pode funcionar junto como um gatilho para a liberação da mola de torção 314 para girar o corpo inferior 312 uma vez que foi elevado a uma eleva- ção específica dentro do suspensor de tubulação 14. A chave de mola 326A pode funcionar como uma chave de movimento para a montagem de gatilho 316. Essa chave de movimento 326A pode ser fixa ao corpo inferior 312 e inclinada em uma direção radialmente para fora. Antes da atuação da montagem de gatilho 316, a chave de movimento 326A pode se estender pelo menos parcialmente para fora a partir do diâmetro externo do corpo inferior 312.[0090] The first pair of spring keys 326A and 326B may function together as a trigger for releasing the torsion spring 314 to rotate the lower body 312 once it has been raised to a specific elevation within the tubing hanger 14 The spring key 326A can function as a movement key for the trigger assembly 316. This movement key 326A can be fixed to the lower body 312 and tilted in a radially outward direction. Prior to actuation of the trigger assembly 316, the motion switch 326A may extend at least partially outward from the outer diameter of the lower body 312.

[0091] A chave de mola 326B pode funcionar como uma chave de retenção para o mecanismo de acionamento 316. Essa chave de retenção 326B pode ser fixa ao corpo superior 310 e inclinada em uma direção radialmente para fora. Antes da atuação da montagem de gatilho 316, a chave de retenção 326B pode se estender para fora a partir do diâmetro externo do corpo superior 310 em um recesso formado ao longo de um diâmetro interno do corpo inferior 312. Essa chave de retenção 326B que se estende no recesso no corpo inferior 312 pode manter o corpo inferior 312 em uma orientação específica em relação ao corpo superior 310 durante a ancoragem inicial da árvore 18 e antes da liberação da mola 314. Como mostrado, a chave de retenção 326B que se estende no recesso do corpo inferior 312 pode ser alinhada em uma direção radial com a chave de movimento 326A no corpo inferior 312.[0091] The spring key 326B may function as a detent key for the drive mechanism 316. This detent key 326B may be fixed to the upper body 310 and tilted in a radially outward direction. Prior to actuation of the trigger assembly 316, the detent key 326B may extend outwardly from the outer diameter of the upper body 310 into a recess formed along an inner diameter of the lower body 312. This detent key 326B which extending into the recess in the lower body 312 can hold the lower body 312 in a specific orientation relative to the upper body 310 during initial anchoring of the spindle 18 and prior to releasing the spring 314. As shown, the retaining key 326B extending into the recess of the lower body 312 can be aligned in a radial direction with the movement key 326A in the lower body 312.

[0092] À medida que a árvore 18 (juntamente com o corpo superior 310 e corpo inferior 312) é abaixada em direção à cabeça de poço 12, o corpo superior 310 e o corpo inferior 312 são recebidos através uma abertura inicial 328 do suspensor de tubulação 14. Essa abertura inicial 328 pode ter um orifício com um diâmetro que é ligeiramente maior que o diâmetro externo do corpo inferior 312. Como tal, a chave de movimento 326A é capaz de ficar na posição estendida para fora. À medida que a árvore 18 continua a abaixar, o corpo superior 310 e o corpo inferior 312 pode passar a partir da abertura 328 em uma parte 330 do suspensor de tubulação 14 que tem um orifício diâmetro relativamente menor que é grande o suficiente receber o corpo inferior 312. O suspensor de tubulação 14 pode apresentar um ressalto de movimento 332 no limite entre a abertura inicial de orifício maior 328 e a parte de orifício menor 330. À medida que o corpo inferior 312 passa na parte de orifício menor 330 do suspensor de tubulação 14, a chave de movimento 326A pode ser levada em contato com o ressalto de movimento 332, que pressiona a chave de movimento 326A radial-mente para dentro. Esse movimento radialmente para dentro da chave de movimento 326A força simultaneamente a chave de retenção 326B para fora do recesso no corpo inferior 312, de modo que a chave de retenção 326B não mantém mais o corpo inferior 312 em alinhamento rotacional com o corpo superior 310. Isso permite que o corpo inferior 312 gire agora em relação ao corpo superior 310 como impulsionado pela mola de torção previamente definida 314.[0092] As the shaft 18 (along with the upper body 310 and lower body 312) is lowered toward the wellhead 12, the upper body 310 and the lower body 312 are received through an initial opening 328 of the lifter. tubing 14. This initial opening 328 may have an orifice with a diameter that is slightly larger than the outer diameter of the lower body 312. As such, the motion switch 326A is capable of being in the outwardly extended position. As the shaft 18 continues to lower, the upper body 310 and the lower body 312 may pass from the opening 328 into a portion 330 of the pipe hanger 14 that has a relatively smaller diameter hole that is large enough to receive the body. lower body 312. The pipe hanger 14 may have a movement shoulder 332 at the boundary between the initial larger orifice opening 328 and the smaller orifice portion 330. As the lower body 312 passes the smaller orifice portion 330 of the pipe hanger, pipe 14, the motion key 326A can be brought into contact with the motion shoulder 332, which presses the motion key 326A radially inwardly. This radially inward movement of the movement key 326A simultaneously forces the detent key 326B out of the recess in the lower body 312, so that the detent key 326B no longer maintains the lower body 312 in rotational alignment with the upper body 310. This allows the lower body 312 to now rotate relative to the upper body 310 as driven by the previously defined torsion spring 314.

[0093] A chave de mola final 326C pode funcionar como uma chave de alinhamento para parar a rotação do corpo inferior 312 quando o corpo inferior 312 alcança a orientação adequada em relação ao suspensor de tubulação 14. A chave de alinhamento 326C pode ser fixa ao corpo inferior 310 e inclinada em uma direção radialmente para fora. Durante a rotação do corpo inferior 310 em relação ao corpo superior 312 em resposta a uma força exercida pela mola de torção 314, a chave de alinhamento 326C pode ser mantida no local dentro de um recesso no corpo inferior 312 pela parede interna da parte de orifício relativamente menor 330 do suspensor de tubulação 14. O corpo inferior 312 pode girar até que a chave de alinhamento 326C alcança uma posição que é rotacionalmente alinhada com uma fenda 334 formada no diâmetro interno do suspensor de tubulação 14. A fenda 334 pode ser verticalmente orientada, conforme mostrado. Uma vez que a chave de alinhamento 326C é alinhada com a fenda 334, a chave 326C é in- clinada radialmente para fora na fenda 334, interrompendo assim a rotação do corpo inferior 312 em uma posição desejada em relação ao suspensor de tubulação 14.[0093] The end spring wrench 326C may function as an alignment wrench to stop rotation of the lower body 312 when the lower body 312 achieves the proper orientation relative to the tubing hanger 14. The alignment wrench 326C may be secured to the lower body 310 and inclined in a radially outward direction. During rotation of the lower body 310 relative to the upper body 312 in response to a force exerted by the torsion spring 314, the alignment key 326C may be held in place within a recess in the lower body 312 by the inner wall of the orifice portion. The lower body 312 may rotate until the alignment key 326C reaches a position that is rotationally aligned with a slot 334 formed in the inner diameter of the pipe hanger 14. The slot 334 may be vertically oriented , as shown. Once the alignment key 326C is aligned with the slot 334, the key 326C is tilted radially outward in the slot 334, thereby stopping the rotation of the lower body 312 at a desired position relative to the tubing hanger 14.

[0094] O corpo inferior 312 pode ser uma peça sólida que aloja os acoplamentos hidráulicos, elétricos e/ou de fibra óptica 336 desenvolvidos para ficar em interface diretamente com aqueles acoplamentos 32 no suspensor de tubulação 14. Os acoplamentos 336 podem ter um design padrão, ou eles podem ter um design atuado, de modo que eles podem ter diferenças lineares em elevações entre o fundo do corpo inferior 312 e o topo do suspensor de tubulação 14. Como mencionado acima, o corpo inferior 312 pode incluir uma ou mais portas hidráulicas 324 encaminhadas para a galeria hidráulica 322 de modo a permitir a rotação do corpo inferior 312 em relação ao corpo superior 310. Os acoplamentos elétricos no fundo do corpo inferior 312 podem ser cabeados a uma série de contatos elétricos de correspondência seca (não mostrado) que repousam entre o corpo superior 310 e o corpo inferior 312. Esses contatos elétricos podem permitir a rotação do corpo inferior 312 com relação ao corpo superior 310. O corpo inferior 310 também pode alojar a chave de alinhamento 326C e a chave de retenção 326B da montagem de gatilho 316.[0094] The lower body 312 may be a solid piece that houses hydraulic, electrical and/or fiber optic couplings 336 designed to interface directly with those couplings 32 on the pipe hanger 14. The couplings 336 may be of a standard design , or they may have an actuated design such that they may have linear differences in elevations between the bottom of the lower body 312 and the top of the piping hanger 14. As mentioned above, the lower body 312 may include one or more hydraulic ports 324 routed to the hydraulic gallery 322 to allow rotation of the lower body 312 relative to the upper body 310. The electrical couplings at the bottom of the lower body 312 may be wired to a series of dry-match electrical contacts (not shown) that rest between the upper body 310 and the lower body 312. These electrical contacts may permit rotation of the lower body 312 relative to the upper body 310. The lower body 310 may also house the alignment switch 326C and the assembly retaining switch 326B. trigger 316.

[0095] Nas modalidades das figuras 2-12, as comunicações de fibra óptica entre os cabos de fibra óptica no suspensor de tubulação 14 e na árvore 18 podem ser convertidas em um sinal elétrica dentro do dispositivo de alinhamento de suspensor de tubulação 16 e, em seguida, convertidos novamente em comunicação de fibra óptica (luz) no lado de saída do dispositivo de alinhamento de suspensor de tubulação 16.[0095] In the embodiments of Figures 2-12, fiber optic communications between the fiber optic cables in the pipe hanger 14 and the tree 18 can be converted into an electrical signal within the pipe hanger alignment device 16 and, then converted back to fiber optic communication (light) on the output side of the pipe hanger alignment device 16.

[0096] Uma descrição geral de um método para operar o dispositivo de alinhamento de suspensor de tubulação 16 das figuras 11 e 12 será agora descrita. O corpo superior 310 (juntamente com o fixo cor- po inferior 312, mola de torção 314, e montagem de gatilho 316) pode ser instalado em uma parte inferior da árvore 18, similar à maneira como um sub de encaixe de produção é instalado em uma árvore tradicional. Durante montagem, a mola de torção 314 é enrolada e a montagem de gatilho 316 é definida, armazenando de maneira eficaz a energia rotacional na montagem de alinhamento.[0096] A general description of a method for operating the pipe hanger alignment device 16 of figures 11 and 12 will now be described. The upper body 310 (along with the fixed lower body 312, torsion spring 314, and trigger assembly 316) can be installed on a lower portion of the spindle 18, similar to the way a production plug-in sub is installed on a a traditional tree. During assembly, the torsion spring 314 is wound and the trigger assembly 316 is set, effectively storing rotational energy in the alignment assembly.

[0097] O suspensor de tubulação 14 pode ser estendido em qualquer orientação e travado no lugar dentro da cabeça de poço 12. A árvore 18 (com o dispositivo de alinhamento 16 conectado) pode, em seguida, se estendida e orientada em um local desejado antes da ancoragem . Ao ancorar a árvore 18, a montagem de gatilho 316 do dispositivo de alinhamento 16 se eleva no ressalto de movimento 332 no diâmetro interno do suspensor de tubulação 14 para liberar a 314, como descrito acima. Uma vez que a mola de torção 314 é liberada, o corpo inferior 312 é capaz de girar até que a chave de mola de ali-nhamento 326C entre na fenda de correspondência 334 no diâmetro interno do suspensor de tubulação 14. Uma vez que o corpo inferior 312 é travado de maneira rotacional na fenda de alinhamento 334, os acoplamentos hidráulicos, elétricos e/ou de fibra óptica 336 podem ser engatados aos acoplamentos correspondentes 32 do suspensor de tubulação 14. Os acoplamentos hidráulicos, elétricos e/ou de fibra óptica entre a árvore 18 e o suspensor de tubulação 14 serão, em seguida, testados para garantir que uma conexão adequada foi feita.[0097] The tubing hanger 14 can be extended in any orientation and locked into place within the wellhead 12. The arbor 18 (with the alignment device 16 attached) can then be extended and oriented in a desired location before anchoring. When anchoring the arbor 18, the trigger assembly 316 of the alignment device 16 rises on the movement shoulder 332 on the inner diameter of the tubing hanger 14 to release the 314, as described above. Once the torsion spring 314 is released, the lower body 312 is able to rotate until the alignment spring key 326C enters the mating slot 334 in the inner diameter of the pipe hanger 14. bottom 312 is rotationally locked in the alignment slot 334, the hydraulic, electrical and/or fiber optic couplings 336 can be engaged with the corresponding couplings 32 of the pipe hanger 14. The hydraulic, electrical and/or fiber optic couplings between the tree 18 and the pipe hanger 14 will then be tested to ensure that a proper connection has been made.

[0098] O dispositivo de alinhamento de suspensor de tubulação 16 descrito das figuras 11 e 12 pode alcançar o objetivo de alinhar as penetrações do suspensor de tubulação (isto é, acoplamentos/encaixes 32 e 336) independente da orientação ao redor do eixo longitudinal no qual a árvore 18 é ancorada . Os designs existentes corpo de árvore não precisam ser modificados para acomodar o dispositivo de alinhamento de suspensor de tubulação 16 descrito. Os suspensores de tu- bulação existentes podem ser utilizados com apenas uma modificação mínima para adicionar a fenda de alinhamento 334, mas, de outro modo, o dispositivo de alinhamento 16 utiliza as interfaces padrão à árvore 18 e ao suspensor de tubulação 14.[0098] The pipe hanger alignment device 16 described in Figures 11 and 12 can achieve the objective of aligning the pipe hanger penetrations (i.e., couplings/fittings 32 and 336) regardless of the orientation around the longitudinal axis in the which tree 18 is anchored to. Existing tree body designs do not need to be modified to accommodate the pipe hanger alignment device 16 described. Existing pipe hangers can be used with only a minor modification to add the alignment slot 334, but otherwise the alignment device 16 utilizes the standard interfaces to the arbor 18 and the pipe hanger 14.

Mecanismo de alinhamento com base em pluguePlug-based alignment mechanism

[0099] Um dispositivo de alinhamento de suspensor de tubulação 16 que tem um mecanismo de alinhamento com base em plugue será descrito com referência às figuras 13-18. O dispositivo de alinhamento de suspensor de tubulação 16 da figura 13 inclui uma manga de alinhamento 510 e a montagem de plugue 512, entre outras coisas. A disposição e interação desses componentes serão agora descritas.[0099] A pipe hanger alignment device 16 that has a plug-based alignment mechanism will be described with reference to figures 13-18. The pipe hanger alignment device 16 of Figure 13 includes an alignment sleeve 510 and plug assembly 512, among other things. The arrangement and interaction of these components will now be described.

[00100] A manga de alinhamento 510 pode ser uma peça sólida que é localizada dentro e faz interface com uma superfície interna de um orifício principal da árvore 18. A manga de alinhamento 510 pode ser diretamente acoplada a um sub de encaixe de produção 516 da árvore 18 e mantida no local em relação ao sub 514 através um pino de cisalhamento 516 ou outro tipo de mecanismo de cisalhamento. A árvore 18 pode incluir acoplamentos hidráulicos, elétricos e/ou de fibra óptica 518 desenvolvidos para ficar em interface diretamente com os acoplamentos 32 no suspensor de tubulação 14.[00100] The alignment sleeve 510 may be a solid piece that is located within and interfaces with an inner surface of a main bore of the spindle 18. The alignment sleeve 510 may be directly coupled to a production socket sub 516 of the tree 18 and held in place relative to the sub 514 by a shear pin 516 or other type of shear mechanism. The shaft 18 may include hydraulic, electrical and/or fiber optic couplings 518 designed to interface directly with the couplings 32 on the pipe hanger 14.

[00101] Com referência às figuras 14-18, a montagem de plugue 512 pode incluir um corpo de plugue interno 520, um corpo de plugue externo 522, uma manga de orientação 524, uma cavilha de retenção 526, um mecanismo de trava 528, um mecanismo de atuação 530, um elemento de vedação ou embalagem 532, uma engrenagem/estria afunilada 534, uma chave antirrotação 535, e os pinos de cisalhamen- to 536 e 538. A montagem de plugue 512 pode ser inteiramente separada da árvore 18 e do suspensor de tubulação 14 e pode ser utilizada para orientar a árvore 18 em relação ao suspensor de tubulação 14 depois de ser posicionada, travada e/ou ajustada dentro de um orifício do suspensor de tubulação 14.[00101] Referring to Figures 14-18, the plug assembly 512 may include an internal plug body 520, an external plug body 522, an orientation sleeve 524, a retaining pin 526, a locking mechanism 528, an actuation mechanism 530, a sealing or packing element 532, a tapered gear/spline 534, an anti-rotation key 535, and shear pins 536 and 538. The plug assembly 512 may be entirely separate from the shaft 18 and of the pipe hanger 14 and may be used to orient the arbor 18 relative to the pipe hanger 14 after being positioned, locked and/or adjusted within a hole of the pipe hanger 14.

[00102] O corpo de plugue interno 520 é, em geral, disposto dentro do corpo de plugue externo 522, conforme mostrado. O corpo de plu- gue externo 522 pode incluir dois componentes que são conectados (por exemplo, através roscas 540) juntos para definir uma cavidade 542 dentro da qual um corpo interno 520 é parcialmente capturado. Uma parte distal 544 do corpo interno 520 pode se estender para fora da cavidade 542 em uma direção, e essa parte distal 544 pode ter um orifício formado através disso. Uma parte de conexão 546 da manga de orientação 524 pode ser recebida dentro do orifício na parte distal 544 do corpo de plugue interno 520, e a cavilha de retenção 526 pode ser posicionada através da parte de conexão 546 da manga de orientação 524 e acoplada diretamente ao corpo interno 520 através roscas. Como tal, a cavilha de retenção 526 pode acoplar a manga de orientação 524 ao corpo de plugue interno 520. Deve ser observado que outras disposições de uma manga de orientação e um ou mais corpos de plugue podem ser utilizadas em outras modalidades da montagem de plugue 512 descrita.[00102] The inner plug body 520 is generally disposed within the outer plug body 522 as shown. The external plug body 522 may include two components that are connected (e.g., through threads 540) together to define a cavity 542 within which an internal body 520 is partially captured. A distal portion 544 of the inner body 520 may extend outward from the cavity 542 in one direction, and such distal portion 544 may have a hole formed therethrough. A connecting portion 546 of the guiding sleeve 524 may be received within the hole in the distal part 544 of the inner plug body 520, and the retaining pin 526 may be positioned through the connecting portion 546 of the guiding sleeve 524 and coupled directly to the internal body 520 through threads. As such, the retaining pin 526 may couple the guide sleeve 524 to the internal plug body 520. It should be noted that other arrangements of a guide sleeve and one or more plug bodies may be utilized in other embodiments of the plug assembly. 512 described.

[00103] O mecanismo de trava 528 pode incluir um conjunto de bloqueios ou um anel dividido, ou qualquer outro tipo de trava como conhecido pelo versado na técnica. O mecanismo de trava 528 pode ser disposto pelo menos parcialmente ao redor de uma borda externa do corpo interno 520 e pode se estender em e/ou através pelo menos uma fenda 548 formada radialmente através do corpo externo 522. Isso permite que o mecanismo de trava 528 seja atuado no engate de trava com uma superfície radialmente interna do suspensor de tubulação 14 de modo a travar a montagem de plugue 512 no local dentro do suspensor de tubulação 14. Uma superfície, em geral, inclinada 550 que forma uma borda radialmente externa do corpo de plugue interno 520 pode ser usada para manter o mecanismo de trava 528 na sua posição de trava estendida até que seja o momento de remover a montagem de plugue 512 a partir do suspensor de tubulação 14.[00103] The lock mechanism 528 may include a set of locks or a split ring, or any other type of lock as known to those skilled in the art. The locking mechanism 528 may be disposed at least partially around an outer edge of the inner body 520 and may extend into and/or through at least one slot 548 formed radially through the outer body 522. This allows the locking mechanism 528 to 528 is actuated into locking engagement with a radially inner surface of the pipe hanger 14 so as to lock the plug assembly 512 in place within the pipe hanger 14. A generally inclined surface 550 that forms a radially outer edge of the Internal plug body 520 may be used to hold the locking mechanism 528 in its extended locking position until it is time to remove the plug assembly 512 from the tubing hanger 14.

[00104] O mecanismo de atuação 530 pode ser usado para atuar o plugue e, assim, definir o mecanismo de trava 528 dentro do suspensor de tubulação 14. O mecanismo de atuação 530 pode incluir um botão de atuação 552 e um anel dividido 554 (ou tipo similar de anel de atuação). O mecanismo de atuação 530 pode funcionar como a seguir. O anel dividido 554 pode ser inclinado em uma direção radialmente para fora. Quando a montagem de plugue 512 está sendo estendida, o anel dividido 554 pode ser mantido dentro de dois recessos opostos 556 e 558 formados em uma superfície radialmente externa do corpo interno 520 e uma superfície radialmente interna do corpo externo 522, respectivamente. Nessa posição, o anel dividido 554 pode, em geral, evitar que o corpo interno 520 e o corpo externo 522 se movam um em relação ao outro em uma direção axial. O botão de atuação 552 pode ser posicionado através da parede do corpo externo 522 e pode ter uma superfície plana que se estende no recesso 558 do corpo externo 522.[00104] The actuation mechanism 530 may be used to actuate the plug and thereby set the locking mechanism 528 within the tubing hanger 14. The actuation mechanism 530 may include an actuation button 552 and a split ring 554 ( or similar type of actuation ring). The actuation mechanism 530 may function as follows. The split ring 554 may be tilted in a radially outward direction. When the plug assembly 512 is being extended, the split ring 554 may be held within two opposing recesses 556 and 558 formed on a radially outer surface of the inner body 520 and a radially inner surface of the outer body 522, respectively. In this position, the split ring 554 can generally prevent the inner body 520 and the outer body 522 from moving relative to each other in an axial direction. The actuation button 552 may be positioned through the wall of the outer body 522 and may have a flat surface extending into the recess 558 of the outer body 522.

[00105] Quando a montagem de plugue 512 é estendida no suspensor de tubulação 14, um ressalto 560 (figura 13) na borda interna do suspensor de tubulação 14 pode encostar no botão de atuação 552, forçando o botão 552 radialmente para dentro de modo que o botão 552 comprime o anel dividido 554 totalmente no recesso 556 do corpo de plugue interno 520. Com o anel dividido 554 na posição retraída, o corpo interno 520 está livre para se mover axialmente para baixo em relação ao corpo externo 522 em resposta a uma pressão de definição sobre a montagem de plugue 512 por uma ferramenta de extensão 574. Esse movimento para baixo faz com que a superfície inclinada 550 do corpo interno 520 empurre radialmente para fora contra um mecanismo de trava 528, definindo assim o mecanismo de trava 528 em um sulco de trava 564 (figura 13) na superfície interna do suspensor de tubulação 14. O movimento para baixo do corpo interno 520 também pode definir o pino de cisalhamento de mola 536 em um recesso formado ao longo da superfície interna do corpo de plugue externo 522. O pino de cisalhamento 536 pode manter o corpo de plugue interno 520 na mesma posição axial em relação ao corpo de plugue externo 522 para manter a montagem de plugue 512 na sua posição travada dentro do suspensor de tubulação 14 até que seja o momento de remover a montagem de plugue 512.[00105] When the plug assembly 512 is extended into the tubing hanger 14, a projection 560 (figure 13) on the inner edge of the tubing hanger 14 may contact the actuation button 552, forcing the button 552 radially inward so that the button 552 compresses the split ring 554 fully into the recess 556 of the inner plug body 520. With the split ring 554 in the retracted position, the inner body 520 is free to move axially downward relative to the outer body 522 in response to a setting pressure on the plug assembly 512 by an extension tool 574. This downward movement causes the inclined surface 550 of the inner body 520 to push radially outward against a locking mechanism 528, thereby setting the locking mechanism 528 in a locking groove 564 (figure 13) in the inner surface of the pipe hanger 14. Downward movement of the inner body 520 may also set the spring shear pin 536 in a recess formed along the inner surface of the outer plug body 522. The shear pin 536 may maintain the inner plug body 520 in the same axial position relative to the outer plug body 522 to maintain the plug assembly 512 in its locked position within the tubing hanger 14 until it is time to Remove the 512 plug assembly.

[00106] O elemento de vedação ou embalagem 532 localizado na extremidade inferior do corpo de plugue externo 522 é usado para fornecer uma vedação de alta pressão dentro do orifício do suspensor de tubulação 14. Quando a montagem de plugue 512 entra na posição travada, o elemento de vedação ou a embalagem 532 são energiza- dos. O elemento de vedação ou a embalagem 532 podem vedar o suspensor de tubulação 14 de modo que o BOP pode ser removido da cabeça de poço, e substituído pela árvore 18, enquanto mantém duas vedações de alta pressão no sistema (um através uma válvula de se-gurança de fundo de poço e um backup através o plugue 512).[00106] The sealing or packing element 532 located at the lower end of the outer plug body 522 is used to provide a high pressure seal within the orifice of the tubing hanger 14. When the plug assembly 512 enters the locked position, the sealing element or packaging 532 are energized. The sealing element or casing 532 can seal the tubing hanger 14 so that the BOP can be removed from the wellhead, and replaced by the shaft 18, while maintaining two high pressure seals in the system (one through a pressure relief valve). -downhole safety and a backup via plug 512).

[00107] A engrenagem/estria afunilada 534 pode ser disposta na interseção da parte de conexão 546 da manga de orientação 524 e do corpo interno 520. O mecanismo de engrenagem/estria afunilada 534 pode incluir roscas que permitem um ajuste incremental da orientação (por exemplo, por 1 grau, 2 graus, ou alguma outra quantidade) da manga de orientação 524 ao redor do eixo longitudinal em relação ao resto da montagem de plugue 512. O corpo de plugue externo 522 pode ser mantido rotacionalmente no local através da chave antirrotação 535 encaixada em uma fenda correspondente do suspensor de tubulação 14 quando a montagem de plugue 512 está na posição travada. Nesse ponto, uma ferramenta de extensão e/ou de ajuste disposta dentro e engatada com sulcos de extensão e/ou de ajuste 566 da manga de orientação 524 podem elevar a manga de orientação 524 e girar a manga de orientação 524 em relação aos corpos externo e interno do plugue. Essa rotação pode ser realizada de maneira incremental de acordo com o tamanho relativo e o número de roscas presente no mecanismo de engrenagem/estria afunilada 534. A cavilha de retenção 526 pode ser dimensionada e posicionada de modo que a manga de orientação 524 pode se mover axialmente para trás e para frente, conforme necessário durante esse processo de ajuste. A orien-tação da manga 524 é de modo que a manga 524 pode ser levada em um alinhamento rotacional desejado com relação à cabeça de poço 12. Uma ferramenta com base em ROV ou algum outro tipo de ferramenta pode ser usado para determinar o quanto a manga de orientação 524 foi ajustada dentro da cabeça de poço.[00107] The tapered spline/gear 534 may be disposed at the intersection of the connecting portion 546 of the orientation sleeve 524 and the inner body 520. The tapered spline/gear mechanism 534 may include threads that permit incremental adjustment of the orientation (e.g., example, by 1 degree, 2 degrees, or some other amount) of the orientation sleeve 524 about the longitudinal axis relative to the rest of the plug assembly 512. The external plug body 522 can be rotationally held in place by the anti-rotation switch 535 fitted into a corresponding slot of the tubing hanger 14 when the plug assembly 512 is in the locked position. At this point, an extension and/or adjustment tool disposed within and engaged with extension and/or adjustment grooves 566 of the guidance sleeve 524 may elevate the guidance sleeve 524 and rotate the guidance sleeve 524 relative to the external bodies. and internal to the plug. This rotation may be accomplished incrementally according to the relative size and number of threads present in the tapered spline/gear mechanism 534. The retaining pin 526 may be sized and positioned so that the guiding sleeve 524 may move. axially back and forth as needed during this adjustment process. The orientation of the sleeve 524 is such that the sleeve 524 can be brought into a desired rotational alignment with respect to the wellhead 12. An ROV-based tool or some other type of tool can be used to determine how much guidance sleeve 524 was fitted inside the wellhead.

[00108] A manga de orientação 524 inclui um perfil de orientação 568 formado ao longo de uma extremidade distal da manga de orientação 524. O perfil de orientação 568 pode incluir, por exemplo, uma superfície final inclinada e uma série de diferentes fendas 570 dimensionadas que se estendem através da manga de orientação 524. A manga de alinhamento 510 na árvore 18 pode apresentar um perfil complementar 572 desenvolvido para encaixar no perfil de orientação 568 da manga de orientação 524 quando a manga de alinhamento 510 (e, consequentemente, a árvore 18) fica em um alinhamento desejado com a manga de orientação 524. As fendas 50 podem, cada uma, ter diferentes larguras de modo a permitir apenas um engate correspondente da manga de alinhamento 510 com a manga de orientação 524 em uma única orientação das partes uma em relação à outra. A manga de alinhamento 510 pode girar até ser levada para a sua orientação desejada. Nessa orientação, os acoplamentos 518 na árvore 18 serão diretamente alinhados com os acoplamentos 32 no suspensor de tubu- lação 14. As fendas 570 podem ser alongadas em uma direção vertical, conforme mostrado, de modo que os acoplamentos de árvore 518 podem ser levados para o alinhamento correto com os acoplamentos do suspensor de tubulação 32 primeiro e, em seguida, ser abaixados diretamente para baixo para uma conexão de correspondência.[00108] Guidance sleeve 524 includes a guidance profile 568 formed along a distal end of guidance sleeve 524. Guidance profile 568 may include, for example, a sloped end surface and a series of differently sized slots 570 which extend through the guidance sleeve 524. The alignment sleeve 510 on the shaft 18 may have a complementary profile 572 designed to fit the guidance profile 568 of the guidance sleeve 524 when the alignment sleeve 510 (and therefore the shaft 18) is in a desired alignment with the guidance sleeve 524. The slots 50 may each be of different widths so as to permit only corresponding engagement of the alignment sleeve 510 with the guidance sleeve 524 in a single orientation of the parts. one in relation to the other. The alignment sleeve 510 can rotate until it is brought to its desired orientation. In this orientation, the couplings 518 on the spindle 18 will be directly aligned with the couplings 32 on the pipe hanger 14. The slots 570 can be elongated in a vertical direction, as shown, so that the spindle couplings 518 can be brought to correct alignment with the 32 pipe hanger couplings first and then be lowered straight down for a mating connection.

[00109] Deve ser observado que outros tipos ou disposições de um perfil de orientação 568 na manga de orientação 524 e perfil complementar 572 na manga de alinhamento 510 podem ser utilizados em outras modalidades. Por exemplo, o perfil de orientação 568 pode ser uma hélice e a manga de alinhamento 572 pode incluir um pino desenvolvido para ser recebida para um hélice e direcionada através disso até que a árvore 18 seja levada para o alinhamento e a conexão de correspondência com o suspensor de tubulação 14.[00109] It should be noted that other types or arrangements of an orientation profile 568 in the orientation sleeve 524 and complementary profile 572 in the alignment sleeve 510 may be used in other embodiments. For example, the orientation profile 568 may be a helix and the alignment sleeve 572 may include a pin designed to be received for a helix and directed therethrough until the shaft 18 is brought into alignment and mating connection with the pipe hanger 14.

[00110] Uma descrição geral de um método para operar o dispositivo de alinhamento de suspensor de tubulação 16 das figuras 13-18 será agora descrita. O suspensor de tubulação 14 pode ser estendido na cabeça de poço 12 através do BOP, enquanto o BOP está no local. A montagem de plugue 512 pode, em seguida, ser abaixada através da cabeça de poço 12 e no orifício do suspensor de tubulação 14. O BOP é removido apenas depois que a montagem de plugue 512 é instalada, e a montagem de plugue 512 permanece no local até que a árvore 18 tenha ancorado . Depois que a árvore 18 é ancorada , a montagem de plugue 512 pode ser removida e reutilizada.[00110] A general description of a method for operating the pipe hanger alignment device 16 of figures 13-18 will now be described. The tubing hanger 14 can be extended into the wellhead 12 through the BOP while the BOP is in place. The plug assembly 512 can then be lowered through the wellhead 12 and into the tubing hanger hole 14. The BOP is removed only after the plug assembly 512 is installed, and the plug assembly 512 remains in place. location until tree 18 has anchored. After the tree 18 is anchored, the plug assembly 512 can be removed and reused.

[00111] A figura 14 mostra a montagem de plugue 512 durante a operação de execução. Como mencionado acima, enquanto está sendo executado, o mecanismo de trava 528 está no estado retraído, o mecanismo de atuação 530 não é atuado, e o pino de cisalhamento 536 não é engatado. Uma ferramenta de extensão 574 é posicionada dentro do orifício da manga de orientação 524 e conectada à manga de orientação 524 através os sulcos de extensão/ajuste 566. À medida que a ferramenta de extensão 574 abaixa a montagem de plugue 512 no suspensor de tubulação 14, a ferramenta de extensão 574 pode girar a montagem de plugue 512 até alcançar uma orientação em que a chave antirrotação 535 é posicionada na fenda correspondente do suspensor de tubulação 14.[00111] Figure 14 shows the plug assembly 512 during the execution operation. As mentioned above, while running, the locking mechanism 528 is in the retracted state, the actuating mechanism 530 is not actuated, and the shear pin 536 is not engaged. An extension tool 574 is positioned within the hole of the guide sleeve 524 and connected to the guide sleeve 524 through the extension/adjustment grooves 566. As the extension tool 574 lowers the plug assembly 512 into the tubing hanger 14 , the extension tool 574 can rotate the plug assembly 512 until it reaches an orientation in which the anti-rotation wrench 535 is positioned in the corresponding slot of the tubing hanger 14.

[00112] A diminuição ainda da montagem de plugue 512 irá fazer com que a montagem de plugue 512 trave no suspensor de tubulação 14, conforme mostrado na figura 15. O ressalto 560 no suspensor de tubulação 14 pode pressionar contra um botão de atuação 552, atuando o mecanismo de trava 528 de modo que o anel dividido 554 is recebido no sulco de trava 564 do suspensor de tubulação 14. O pino de cisalhamento 536 pode pular para fora do recesso formado no corpo de plugue externo 522. Como um resultado, a montagem de plugue 512 é travada no suspensor de tubulação 14. O elemento de vedação ou embalagem 532 pode ser engatado com o diâmetro interno do suspensor de tubulação orifício de modo a fornecer um reforço para a válvula de segurança de fundo de poço, uma vez que o BOP é removido. A chave antirrotação 535 localizada na fenda do suspensor de tubulação 14 impede que o elemento de vedação ou embalagem 532 gire.[00112] Further shortening of the plug assembly 512 will cause the plug assembly 512 to lock onto the tubing hanger 14, as shown in figure 15. The shoulder 560 on the tubing hanger 14 may press against an actuation button 552, actuating the locking mechanism 528 so that the split ring 554 is received in the locking groove 564 of the tubing hanger 14. The shear pin 536 can pop out of the recess formed in the outer plug body 522. As a result, the plug assembly 512 is locked into the tubing hanger 14. The sealing or packing member 532 may be engaged with the inner diameter of the tubing hanger orifice so as to provide a reinforcement for the downhole safety valve, since the BOP is removed. The anti-rotation key 535 located in the slot of the pipe hanger 14 prevents the sealing or packing element 532 from rotating.

[00113] Uma vez que a montagem de plugue 512 é travada, o BOP pode ser removido da cabeça de poço 12. A manga de orientação 524 pode ser ajustada em relação ao restante do plugue 512, conforme mostrado na figura 16. Uma ferramenta de ajuste 576, que pode ou não ser a mesma que a ferramenta de extensão descrita acima, é posicionada dentro do orifício da manga de orientação 524 e conectada à manga de orientação 524 através os sulcos de extensão/ajuste 566. À medida que a ferramenta de ajuste 576 gira, a manga de orientação 524 em relação ao restante do plugue, a engrenagem/estria afunilada 534 guia essa rotação para ocorrer em pequenos incrementos, que podem ser rastreados por uma ferramenta externa. Qualquer ajuste que tenha sido feito para posicionar a manga de orientação 524 em uma orientação desejada em relação à cabeça de poço, o mesmo ajuste rotacional pode, em seguida, ser feito na árvore 18 (por exemplo, entre a manga de alinhamento 510 e outras partes da árvore 18). Esse ajuste da árvore 18 irá permitir que as conexões diretas entre os acoplamentos de árvore 518 e o suspensor de tubulação acoplamentos 32 sejam feitas.[00113] Once the plug assembly 512 is locked, the BOP can be removed from the wellhead 12. The guiding sleeve 524 can be adjusted relative to the remainder of the plug 512, as shown in figure 16. A adjustment tool 576, which may or may not be the same as the extension tool described above, is positioned within the hole of the guide sleeve 524 and connected to the guide sleeve 524 through the extension/adjustment grooves 566. As the adjustment tool adjustment 576 rotates, the guiding sleeve 524 relative to the rest of the plug, the tapered gear/spline 534 guides this rotation to occur in small increments, which can be tracked by an external tool. Whatever adjustment has been made to position the orientation sleeve 524 in a desired orientation relative to the wellhead, the same rotational adjustment can then be made to the arbor 18 (e.g., between the alignment sleeve 510 and other parts of the tree 18). This adjustment of the shaft 18 will allow direct connections between the shaft couplings 518 and the pipe hanger couplings 32 to be made.

[00114] A árvore 18 (ilustrada apenas como a manga de alinhamento 510 nas figuras 17 e 18) pode, em seguida, ser ancorada na cabeça de poço 12. O alinhamento da árvore 18 em relação ao suspensor de tubulação 14 é guiado pelo perfil de orientação 568 na manga de orientação 524 para realizar a interface com o perfil complementar 572 na manga de alinhamento 510. Uma vez que as fendas e pernas correspondentes desses perfis 568 e 572 são correspondidas, abaixar mais a árvore 18 na cabeça de poço 12 fará com que a manga de alinhamento 510 abaixe verticalmente através das fendas alongadas na manga de orientação 524, fornecendo assim uma queda controlada dos acoplamentos de árvore 518 nos acoplamentos suspensor de tubulação adequados 32. A árvore 18 nesse ponto é ancorada e as conexões entre a árvore 18 e o suspensor de tubulação 14 são feitas.[00114] Tree 18 (illustrated simply as alignment sleeve 510 in Figures 17 and 18) can then be anchored to wellhead 12. Alignment of tree 18 relative to tubing hanger 14 is guided by the profile 568 in the orientation sleeve 524 to interface with the complementary profile 572 in the alignment sleeve 510. Once the corresponding slots and legs of these profiles 568 and 572 are matched, lowering the arbor 18 further in the wellhead 12 will do causing the alignment sleeve 510 to lower vertically through the elongated slots in the guidance sleeve 524, thereby providing a controlled drop of the tree couplings 518 into the appropriate pipe hanger couplings 32. The tree 18 at this point is anchored and the connections between the tree 18 and the pipe hanger 14 are made.

[00115] Depois que a árvore é ancorada , a montagem de plugue 512 pode ser removida. A montagem de plugue 512 pode ser reutilizável em diferentes cabeças de poço uma vez que é removida. Para remover a montagem de plugue 512, uma ferramenta de recuperação pode ser acoplada à manga de orientação 524 e usada para puxar o plugue para cima. Essa força para cima pode causar o pino de cisa- lhamento de mola 536 para romper, assim, a liberação do corpo interno 520 da sua posição axial dentro do corpo externo 522. O corpo interno 520 pode ser elevado dentro do corpo externo 522, fazendo com que a superfície inclinada 550 se mova para fora do contato de inclina- ção com o mecanismo de trava 528. O mecanismo de trava 528 pode achatar no recesso no corpo externo 522, liberando o plugue 512 para ser extraído do orifício do suspensor de tubulação 14.[00115] After the tree is anchored, the plug assembly 512 can be removed. The 512 plug assembly can be reusable on different wellheads once it is removed. To remove the plug assembly 512, a retrieval tool can be attached to the guiding sleeve 524 and used to pull the plug upward. This upward force may cause the spring shear pin 536 to break, thereby releasing the inner body 520 from its axial position within the outer body 522. The inner body 520 may be lifted within the outer body 522, causing causing the inclined surface 550 to move out of tilt contact with the locking mechanism 528. The locking mechanism 528 may flatten into the recess in the outer body 522, freeing the plug 512 to be extracted from the pipe hanger hole. 14.

[00116] Embora a presente descrição e suas vantagens tenham sido descritas em detalhes, deve ser entendido que várias alterações, substituições e alterações podem ser feitas aqui sem se afastar do espírito e do escopo da descrição como definido pelas reivindicações a seguir.[00116] Although the present description and its advantages have been described in detail, it should be understood that various changes, substitutions and alterations can be made herein without departing from the spirit and scope of the description as defined by the following claims.

Claims (12)

1. Sistema, caracterizado pelo fato de que compreende: um suspensor de tubulação (14) posicionado em uma cabeça de poço, em que o suspensor de tubulação (14) compreende um ou mais acoplamentos hidráulicos, elétricos, ou fibra óptica em uma superfície voltada para cima dos mesmos; um alojamento tubular que compreende uma ou mais linhas hidráulicas, elétricas, ou fibra óptica dispostas através disso; um dispositivo de alinhamento de suspensor de tubulação (16), em que o dispositivo de alinhamento de suspensor de tubulação compreende uma ou mais linhas hidráulicas, elétricas, ou fibra óptica que se estendem através disso e um ou mais acoplamentos dispostos em uma extremidade inferior dos mesmos, em que o dispositivo de alinhamento de suspensor de tubulação (16) é configurado para acoplar uma ou mais linhas hidráulicas, elétricas, ou fibra óptica no alojamento tubular com um ou mais acoplamentos hidráulicos, elétricos, ou fibra óptica no suspensor de tubulação durante a ancoragem do alojamento tubular na cabeça de poço independente de uma orientação relativa do suspensor de tubulação e do alojamento tubular com relação ao cabeça de poço, em que o dispositivo de alinhamento de sus-pensor de tubulação compreende: um corpo de alinhamento acoplado de maneira giratória ao alojamento tubular e que define uma galeria elétrica e uma galeria hidráulica em um espaço anular entre o alojamento tubular e o corpo de alinhamento; um anel de temporização acoplado ao corpo de alinhamento, em que o anel de temporização compreende recursos em chave que se estendem a partir dali; e um cubo de temporização montado ao suspensor de tubu- lação , em que o cubo de temporização compreende recursos com-plementares para receber os recursos em chave do anel de temporização ali quando o anel de temporização está em uma orientação específica.1. System, characterized by the fact that it comprises: a tubing hanger (14) positioned on a wellhead, wherein the tubing hanger (14) comprises one or more hydraulic, electrical, or fiber optic couplings on a facing surface on top of them; a tubular housing comprising one or more hydraulic, electrical, or fiber optic lines disposed therethrough; a pipe hanger alignment device (16), wherein the pipe hanger alignment device comprises one or more hydraulic, electrical, or fiber optic lines extending therethrough and one or more couplings disposed at a lower end of the same, wherein the pipe hanger alignment device (16) is configured to couple one or more hydraulic, electrical, or fiber optic lines in the tubular housing with one or more hydraulic, electrical, or fiber optic couplings in the pipe hanger during anchoring the tubular housing to the wellhead independent of a relative orientation of the tubing hanger and the tubular housing with respect to the wellhead, wherein the tubing hanger alignment device comprises: an alignment body coupled in a manner pivoting to the tubular housing and defining an electrical gallery and a hydraulic gallery in an annular space between the tubular housing and the alignment body; a timing ring coupled to the alignment body, wherein the timing ring comprises key features extending therefrom; and a timing hub mounted to the piping hanger, wherein the timing hub comprises complementary features for receiving the key features of the timing ring there when the timing ring is in a specific orientation. 2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de alinhamento de suspensor de tubulação é o autoalinhamento entre o alojamento tubular e o suspensor de tubulação.2. The system of claim 1, wherein the pipe hanger alignment device is self-aligning between the tubular housing and the pipe hanger. 3. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o alojamento tubular compreende um de um corpo de árvore, uma bobina ou um corpo de conexão da linha de fluxo.3. System according to claim 1, characterized by the fact that the tubular housing comprises one of a tree body, a coil or a flow line connecting body. 4. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de alinhamento de suspensor de tubulação é acoplado ao dispositivo de alinhamento de suspensor de tubulação.4. System according to claim 1, characterized by the fact that the pipe hanger alignment device is coupled to the pipe hanger alignment device. 5. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de alinhamento de suspensor de tubulação é acoplado ao alojamento tubular.5. System according to claim 1, characterized by the fact that the pipe hanger alignment device is coupled to the tubular housing. 6. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o corpo de alinhamento compreende um sulco helicoidal formado em uma superfície externa do mesmo, em que o anel de temporização é acoplado ao corpo de alinhamento através um que se estende a partir do anel de temporização para o sulco helicoidal.6. System according to claim 1, characterized in that the alignment body comprises a helical groove formed on an external surface thereof, wherein the timing ring is coupled to the alignment body through one extending to from the timing ring to the helical groove. 7. Sistema, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que ainda compreende: uma fenda de alinhamento vertical formada no corpo de ali-nhamento e que se estende a partir de uma extremidade superior do sulco helicoidal; e um conexão de pino de alinhamento final formado entre a extremidade inferior do corpo de alinhamento e uma superfície voltada para cima do suspensor de tubulação.7. System, according to claim 6, characterized by the fact that it further comprises: a vertical alignment slot formed in the alignment body and extending from an upper end of the helical groove; and an end alignment pin connection formed between the lower end of the alignment body and an upwardly facing surface of the pipe hanger. 8. Método, caracterizado pelo fato de que compreende: ancorar um suspensor de tubulação (14) em uma cabeça de poço; acoplar um dispositivo de alinhamento de suspensor de tubulação (16) a um alojamento tubular, em que o dispositivo de alinhamento de suspensor de tubulação compreende os acoplamentos dispostos em uma extremidade inferior dos mesmos; abaixar o alojamento tubular com o dispositivo de alinhamento de suspensor de tubulação parcialmente na cabeça de poço; orientar os acoplamentos do dispositivo de alinhamento de suspensor de tubulação de modo que eles podem se alinhar com os acoplamentos correspondentes em uma extremidade superior do suspensor de tubulação, através o dispositivo de alinhamento de suspensor de tubulação enquanto abaixa o alojamento tubular na cabeça de poço; e ancorar o alojamento tubular na cabeça de poço, em que o dispositivo de alinhamento de suspensor de tubulação acopla de maneira comunicativa as linhas hidráulicas, elétricas, e/ou de fibra óptica do alojamento tubular com os acoplamentos no suspensor de tubulação, em que o dispositivo de alinhamento de suspensor de tubulação compreende um corpo de alinhamento acoplado de maneira giratória ao alojamento tubular, um anel de temporização acoplado ao corpo de alinhamento, em que um cubo de temporização é montado ao suspensor de tubulação, e em que a orientação dos acoplamentos do dispositivo de alinhamento de suspensor de tubulação compreende: realizar a interface de recursos em chave no anel de temporização com os recursos complementares no cubo de temporização; e girar o corpo de alinhamento através um pino que se estende a partir do anel de temporização em uma fenda helicoidal formada no corpo de alinhamento e definir galerias elétricas e/ou hidráulicas em um espaço anular entre o alojamento tubular e o corpo de alinhamento, e linhas hidráulicas, elétricas e/ou de fibra óptica que se estendem através do corpo de alinhamento e acopladas às galerias elétricas e/ou hidráulicas em uma extremidade e acopladas aos acoplamentos em uma extremidade oposta.8. Method, characterized by the fact that it comprises: anchoring a pipe hanger (14) to a wellhead; coupling a pipe hanger alignment device (16) to a tubular housing, wherein the pipe hanger alignment device comprises couplings disposed at a lower end thereof; lowering the tubular housing with the pipe hanger alignment device partially into the wellhead; orienting the couplings of the pipe hanger alignment device so that they can align with corresponding couplings on an upper end of the pipe hanger, through the pipe hanger alignment device while lowering the tubular housing into the wellhead; and anchoring the tubular housing to the wellhead, wherein the pipe hanger alignment device communicatively couples the hydraulic, electrical, and/or fiber optic lines of the tubular housing to the couplings on the pipe hanger, wherein the pipe hanger alignment device comprises an alignment body rotatably coupled to the tubular housing, a timing ring coupled to the alignment body, wherein a timing hub is mounted to the pipe hanger, and wherein the orientation of the couplings the pipe hanger alignment device comprises: interfacing key resources on the timing ring with complementary resources on the timing hub; and rotating the alignment body through a pin extending from the timing ring into a helical slot formed in the alignment body and defining electrical and/or hydraulic galleries in an annular space between the tubular housing and the alignment body, and hydraulic, electrical and/or fiber optic lines extending through the alignment body and coupled to the electrical and/or hydraulic galleries at one end and coupled to the couplings at an opposite end. 9. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o acoplamento do dispositivo de alinhamento de suspensor de tubulação ao alojamento tubular compreende o acoplamento do dispositivo de alinhamento de suspensor de tubulação a um de um corpo de árvore, uma bobina, ou um corpo de conexão da linha de fluxo.9. The method of claim 8, wherein coupling the pipe hanger alignment device to the tubular housing comprises coupling the pipe hanger alignment device to one of a tree body, a coil , or a flow line connecting body. 10. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de alinhamento de suspensor de tubulação é construído e disposto de modo que os acoplamentos do dispositivo de alinhamento de suspensor de tubulação e os acoplamentos na extremidade superior do suspensor de tubulação se autoa- linhamento à medida que o alojamento tubular é abaixado na cabeça de poço.10. The method of claim 8, wherein the pipe hanger alignment device is constructed and arranged so that the couplings of the pipe hanger alignment device and the couplings at the upper end of the pipe hanger tubing self-aligns as the tubular housing is lowered into the wellhead. 11. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que compreende ainda ancorar um ou mais acoplamentos do dispositivo de alinhamento do suspensor de tubulação em um ou mais acoplamentos do suspensor de tubulação por meio do pino interagindo com uma fenda de alinhamento vertical formada no corpo de alinhamento que se estende de uma parte superior extremidade da fenda helicoidal.11. Method according to claim 8, further comprising anchoring one or more couplings of the pipe hanger alignment device to one or more couplings of the pipe hanger by means of the pin interacting with an alignment slot vertical formed in the alignment body extending from an upper end of the helical slot. 12. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracteri- zado pelo fato de que compreende ainda formar uma conexão de pi-no de alinhamento final entre uma extremidade inferior do corpo de alinhamento e uma superfície voltada para cima do suspensor de tubulação.12. The method of claim 11, further comprising forming an end alignment pin connection between a lower end of the alignment body and an upwardly facing surface of the pipe hanger.
BR122023000102-8A 2017-10-19 2018-10-04 SYSTEM AND METHOD FOR PIPE SUSPENDER ALIGNMENT DEVICE BR122023000102B1 (en)

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