BRPI0400349B1

BRPI0400349B1 - Acoplador hidráulico, suspensor de tubulação, método de desvio de comunicação de fluido e aparelho para controlar fluxo de fluido.

Info

Publication number: BRPI0400349B1
Application number: BRPI0400349-7B1A
Authority: BR
Inventors: David June
Original assignee: Cooper Cameron Corp
Priority date: 2003-03-20
Filing date: 2004-03-19
Publication date: 2014-12-23
Also published as: GB2400152B; GB2400152A; NO336197B1; BRPI0400349A; NO20041159L; GB0405808D0; US7566045B2; SG137665A1; US20040186420A1

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "ACO-PLADOR HIDRÁULICO, SUSPENSOR DE TUBULAÇÃO, MÉTODO DE DESVIO DE COMUNICAÇÃO DE FLUIDO E APARELHO PARA CONTROLAR FLUXO DE FLUIDO".

Antecedentes da Invenção [001] As concretizações da presente invenção referem-se, de um modo geral a métodos e aparelho para acoplar hidraulicamente dois componentes. Mais particularmente, as concretizações proporcionam um acoplador hidráulico que desvia o abastecimento de fluido hidráulico de uma primeira fonte para uma segunda fonte e impede a pressão de fluido externa de entrar nos cursos de fluido hidráulico. Ainda mais particularmente, as concretizações da presente invenção se referem a acopladores hidráulicos para equipamento submarino, tais como aco-pladores hidráulicos integrados em um suspensor de tubulação, que permitem seleção entre controle hidráulico de uma ferramenta de assentamento e controle hidráulico de uma árvore de natal submarina. [002] Na realização de uma completaçâo de poço, um suspensor de tubulação, suportando uma coluna de tubulação e elementos de controle de furo descendente, é colocado dentro de um poço e pousado em um elemento de cabeça de poço, tal como uma árvore de natal submarina. Linhas de controle hidráulicas se estendem do suspensor de tubulação até elementos de controle de furo descendente selecionados, tais como uma válvula de segurança de furo descendente ou um elemento de injeção de produtos químicos em furo descendente, para atuação e controle dos elementos de controle de furo descendente, Passagens de fluido de controle hidráulico no elemento de cabeça de poço e no suspensor de tubulação são alinhadas na posição de pouso do suspensor de tubulação para o fornecimento do fluido de controle hidráulico do elemento de cabeça de poço através do suspensor de tubulação até os elementos de controle de furo descendente. [003] Para mover o suspensor de tubulação para a cabeça de poço, o suspensor é conectado, liberavelmente, a uma ferramenta de assentamento e abaixado através de um tubo ascendente conectado ao poço. A ferramenta de assentamento é desconectada do suspensor de tubulação após o pouso do suspensor de tubulação no elemento de cabeça de poço e conectividade hidráulica ter sido estabelecida entre o suspensor de tubulação e o elemento de cabeça de poço. Frequentemente, é desejável que fluido de controle hidráulico seja fornecido ou tenha a capacidade de ser fornecida, para certos elementos de controle de furo descendente antes que o suspensor de tubulação seja pousado no elemento de cabeça de poço e sob controle do elemento de cabeça de poço submarina. A fim de facilitar esse controle, o circuito de fluido de controle hidráulico se estende através de uma ferramenta de assentamento para o abastecimento de fluido de controle hidráulico até o suspensor de tubulação e os elementos de controle de furo descendente e o suspensor de tubulação é construído de modo a receber sinais hidráulicos da ferramenta de assentamento. [004] A patente US 2.727.759 descreve acopladores valvulados para condutores de fluidos do tipo que tem membros de macho fêmea separáveis que podem ser rapidamente acoplados e desacoplados. [005] A patente US 6.082.460 descreve um aparelho de comple-tação de cabeça do poço que inclui um membro de cabeça de poço que tem um ressalto de suporte superior e um ressalto inferior de aterrissagem. Uma ferramenta de execução é conectada de forma liberá-vel a um suspensor de tubo para descida e aterrissagem do suspensor de tubo no membro de cabeça de poço. Um acoplamento de fluido é provido entre a ferramenta de execução e o suspensor de tubo. Outro acoplamento de fluido é provido entre o suspensor de tubo e o membro de cabeça de poço. [006] A patente US 6.200.152 descreve uma ligação elétrica atra- vés da superfície periférica através de um envoltório vedado em um plano radial, entre um suporte tubular e um elemento de suporte circundante. A ligação inclui um elemento de acoplamento no suspensor de tubo e um veículo de suporte de contato elétrico que pode alternar a partir de uma posição totalmente sob o membro de suporte, através da interface e em conexão elétrica com o elemento de acoplamento, sem produzir qualquer movimento de um cabo condutor que leva a um envoltório vedado no interior do suporte. [007] Desse modo, como é desejável ter os elementos de controle de furo descendente sob controle hidráulico positivo sempre, pelo menos dois cursos alternados de fluido hidráulico são requeridos para cada linha de controle, um primeiro curso da ferramenta de assentamento e um segundo curso para conexão ao elemento de cabeça de poço. Durante a instalação do suspensor de tubulação, o primeiro curso de fluido hidráulico da ferramenta de assentamento é engatado e em uso, mas o segundo curso de fluido hidráulico é deixado acessível de modo a facilitar a conexão submarina ao elemento de cabeça de poço. Embora o segundo curso de fluido hidráulico deva ser capaz de ser conectado ao elemento de cabeça de poço, ele também deve ser protegido do ingresso de fluidos externos, tais como fluidos no tubo ascendente, que podem tender a contaminar o sistema hidráulico ou interferir com a operação adequada dos elementos de controle de furo descendente. O ingresso de fluido de perfuração do tubo ascendente é de particular preocupação quando o fluido de perfuração tem uma densidade muito maior ou está em uma pressão maior do que o fluido hidráulico no suspensor de tubulação na ferramenta de assentamento. [008] Portanto, é desejável ter um sistema que desloca o abastecimento de fluido hidráulico para o suspensor de tubulação da ferramenta de assentamento para o elemento de cabeça de poço e isola o curso de fluido hidráulico não ativo a fim de impedir a contaminação ou a interferência com a comunicação hidráulica desejada. Portanto, as concretizações da presente invenção são dirigidas a métodos e aparelho para proporcionar a seleção entre dois abastecimentos de fluido hidráulico ao mesmo tempo em que protege o sistema hidráulico de contaminação que procura vencer as limitações da técnica anterior. Sumário das Concretizações Preferidas [009] As concretizações preferidas proporcionam um acoplador hidráulico adaptado para selecionar o abastecimento de fluido de uma primeira fonte ou uma segunda fonte. A seleção de fluido é obtida a-través de deslocamento mecânico de um seletor de fluido com um e-Iemento macho de alinhamento que também fornece a segunda fonte de fluido. Quando deslocado, o seletor de fluido bloqueia positivamente a primeira fonte de fluido e abre um curso hidráulico para a segunda fonte de fluido. Quando o elemento macho de alinhamento é desenga-tado, o seletor de fluido tem a pressão orientada pela pressão interna e externa até uma posição que permite o fluxo de fluido da primeira fonte de fluido e impede fluidos externos de entrar no sistema hidráulico. Em certas concretizações, o acoplador hidráulico é instalado horizontal mente em um suspensor de tubulação proporcionando um orifício horizontal para conexão com uma árvore de natal submarina e orifício vertical para conexão a uma ferramenta de assentamento, ao mesmo tempo em que impede a contaminação do fluido do tubo ascendente do sistema hidráulico independente da pressão diferencial entre o fluido do tubo ascendente e o sistema hidráulico, [0010] Em certas concretizações, o acoplador hidráulico inclui um corpo tendo um primeiro orifício de abastecimento de fluido e um orifício de retorno de fluido. O corpo, que pode ser preso ou integral com outro componente, tal como um suspensor de tubulação, inclui uma cavidade cruzando o primeiro orifício de abastecimento de fluido e o orifício de retorno de fluído. Um seletor é disposto dentro e encaixa de modo vedante a cavidade de corpo e tem uma primeira posição que permite a comunicação de fluido entre o primeiro orifício de abastecimento de fluido e o orifício de retorno de fluido. O corpo também inclui um receptáculo encaixando de modo vedante o seletor e incluindo um orifício de fluido que, com o seletor na primeira posição, permite que a pressão de fluido externa ao acoplador oriente o seletor para a primeira posição. Um elemento macho de alinhamento, que inclui um segundo orifício de abastecimento de fluido, encaixa o receptáculo e move o seletor da primeira posição para uma segunda posição. Na segunda posição, a comunicação de fluido entre o primeiro orifício de abastecimento de fluido e o orifício de retorno de fluido é impedida, enquanto a comunicação de fluido é permitida entre o segundo orifício de abastecimento de fluido e o orifício de retorno de fluido. [0011] Em outra concretização preferida, o acoplador hidráulico compreende um corpo tendo um primeiro orifício de abastecimento de fluido e um orifício de retorno de fluido em comunicação hidráulica. Um seletor é disposto dentro do corpo e tem uma primeira posição que permite a comunicação hidráulica entre o primeiro orifício de abastecimento de fluido e o orifício de retorno de fluido. Um receptáculo é conectado ao corpo e proporciona um ou mais condutos de fluido que permitem que a pressão de fluido oriente o seletor para a primeira posição. O acoplador também inclui um elemento de alinhamento tendo um segundo orifício de abastecimento de fluido e adaptado para deslocar, mecanicamente, o seletor para uma segunda posição, proporcionando comunicação hidráulica entre o segundo orifício de abastecimento de fluido e o orifício de retorno de fluido e impedindo a comunicação hidráulica entre o primeiro orifício de abastecimento de fluido e o orifício de retorno de fluido. [0012] Uma concretização alternativa inclui um método de deslocamento de comunicação de fluido para um orifício de retorno de um primeiro orifício de abastecimento para um segundo orifício de abastecimento através do fornecimento de um seietor que tem uma primeira posição que permite a comunicação de fluido entre o primeiro orifício de abastecimento e o orifício de retorno. O seietor é orientado para a primeira posição pela pressão de fluido externa. O abastecimento de fluido é deslocado pelo engate de um elemento macho de alinhamento que desloca o seietor para uma segunda posição, impedindo comunicação de fluido entre o primeiro orifício de abastecimento e o orifício de retorno e permitindo a comunicação de fluido entre o segundo orifício de abastecimento e o orifício de retorno. [0013] Desse modo, a presente invenção compreende uma combinação de características e vantagens que permitem proporcionar seleção positiva entre duas fontes de abastecimento hidráulico e impedem a contaminação do sistema hidráulico por pressões externas elevadas. Essas e várias outras características e vantagens das concretizações preferidas serão prontamente evidentes para aqueles versados na técnica mediante leitura da descrição detalhada seguinte e através de referência aos projetos anexos.

Breve Descrição dos Projetos [0014] Para uma compreensão mais detalhada das concretizações preferidas, referência é feita às Figuras anexas, em que; [0015] A Figura 1 é uma vista seccional parcial de uma concretização de um acoplador hidráulico em uma posição desengatada; [0016] A Figura 2 é uma vista seccional parcial do acoplador da Figura 1 mostrada em uma posição engatada; [0017] A Figura 3 é uma vista seccional esquemática de um sus-pensor de tubulação preso a uma ferramenta de assentamento e sendo estendido através de um tubo ascendente; [0018] A Figura 4 é uma vista seccional esquemática do suspensor de tubulação da Figura 3 instalado em uma árvore submarina; [0019] A Figura 5 é uma vista seccional parcial de um acoplador hidráulico em uma posição desengatada; e [0020] A Figura 6 é uma vista seccional parcial do acoplador hidráulico da Figura 5, mostrado em uma posição engatada.

Descrição Detalhada das Concretizações Preferidas [0021] Na descrição que segue, partes semelhantes são marcadas por toda a especificação e projetos com os mesmos numerais de referência, respectivamente. As Figuras do projeto não estão, necessariamente, em escala. Certas características da invenção podem ser mostradas exageradas em escala ou em uma forma um tanto esquemática e alguns detalhes de elementos convencionais podem não ser mostrados no interesse da clareza e concisão. A presente invenção é suscetível às concretizações de formas diferentes. Há mostradas nos projetos, e aqui serão descritas em detalhes, concretizações específicas da presente invenção com a compreensão de que a presente descrição deve ser considerada uma exemplificaçâo dos princípios da invenção e não é destinada a limitar a invenção àquela ilustrada e aqui descrita. Deve ser reconhecido completamente que os diferentes ensinamentos das concretizações discutidas abaixo podem ser empregados separadamente ou em qualquer combinação adequada para produzir os resultados desejados. [0022] Em particular, várias concretizações da presente invenção proporcionam um número de diferentes métodos e aparelho para selecionar o abastecimento hidráulico para um curso de fluido e proteger o curso de fluido da pressão externa. Os conceitos da invenção são discutidos no contexto de um acoplador hidráulico orientado horizontal-mente entre uma árvore submarina e um suspensor de tubulação, mas o uso dos conceitos da presente invenção não está limitado a essa aplicação particular e pode ser aplicado em qualquer aplicação de a-coplamento hidráulico. Os conceitos aqui descritos podem encontrar aplicação em outros componentes de campo petrolífero submarino, bem como outros componentes atuados hidraulicamente, dentro da tecnologia do campo petrolífero e outras aplicações às quais os conceitos da corrente invenção podem ser aplicados. [0023] Fazendo referência às Figuras 1 e 2, o acoplador 10 monta no corpo 11 na cavidade rosqueada 12 que leva à cavidade de porta 14 em que o primeiro orifício de abastecimento de fluido 16 e o orifício de retorno de fluido 18 são conectados. O corpo 11 pode ser o corpo de um componente submarino, tal como um suspensor de tubulação ou pode ser um alojamento separado, distinto, construído especificamente como um alojamento de acoplador. O receptáculo 20 é conectado ao corpo 11 por meio de roscas 22 e inclui uma cavidade de alinhamento 24, pescoço 26 e cavidade hidráulica 28 com ressalto 30. O orifício de desvio 32 proporciona comunicação de fluido entre a cavidade de alinhamento 24 e a cavidade hidráulica 28. As vedações de receptáculo 34 mantêm uma vedação hidráulica entre o receptáculo 20 e o corpo 11 enquanto a vedação de elemento de alinhamento 36 proporciona uma vedação entre o receptáculo 20 e o elemento de alinhamento engatado 54. O seletor 38 inclui a haste 40, o flange 42 com a face 44 e o corpo de seletor 46, que pode acomodar a mola 48. A haste 40 veda contra a vedação de haste 50 no pescoço 26 enquanto a vedação de seletor 52 veda contra a parede da cavidade de porta 14. O elemento de alinhamento 54 inclui um segundo orifício de abastecimento de fluido 56 e uma sonda 58. [0024] Fazendo referência agora à Figura 1, o acoplador hidráulico 10 é mostrado com o elemento de alinhamento 54 em uma posição desengatada em relação ao receptáculo 20. O seletor 38 está em uma primeira posição permitindo a comunicação de fluido entre o primeiro orifício de abastecimento de fluido 16 e o orifício de retorno de fluido 18. A vedação de seletor 52 veda contra a parede da cavidade de por- ta 14 para isolar o fluido hidráulico que circula entre os orifícios 16 e 18. A combinação de pressão de fluido na cavidade de porta 14 e a força da mola 48 atua para manter o seletor 38 na primeira posição com a face 44 contra o ressalto 30. [0025] O seletor 38 também é mantido na primeira posição por uma pressão externa que atua no acoplador 10. A pressão externa circulará através do orifício de desvio 32 enchendo a cavidade hidráulica 28. Como uma vedação de metal com metal será formada entre a face 44 e o ressalto 30, o equilíbrio de pressão através do seletor 38 também servirá para manter o seletor na primeira posição, permitindo a comunicação de fluido entre o primeiro orifício de abastecimento 16 e o orifício de retorno 18. Fluido externo é impedido de entrar no sistema hidráulico pelas vedações 34 e 52. Desse modo, independente da pressão diferencial entre o fluido externo e o fluido hidráulico de operação (ou a pressão na cavidade de porta 14), o seletor 38 permanecerá na primeira posição impedindo o ingresso de fluido externo no sistema hidráulico. [0026] Fazendo referência agora à Figura 2, o acoplador 10 é mostrado com o elemento de alinhamento 54 completamente encaixado. O seletor 38 é empurrado para uma segunda posição pela sonda 58 que se estende do elemento de alinhamento 54. Uma vez que o elemento de alinhamento 54 esteja completamente encaixado, o seletor 38 está na segunda posição onde a vedação 52 impede a comunicação hidráulica entre o primeiro orifício de abastecimento de fluido 16 e o orifício de retorno de fluido 18. O segundo orifício de abastecimento de fluido 56, que pode estar dentro do elemento de alinhamento 54, está agora em comunicação de fluido com o orifício de retorno 18 através do orifício de desvio 32, da cavidade hidráulica 28 e de uma porção de cavidade de porta 14. Com o seletor 38 na segunda posição, as vedações de seletor 52 encaixam a parede da cavidade de porta 14, vedando o primeiro orifício de abastecimento de fluido 16 pelo que toda a comunicação hidráulica para o orifício de retorno de fluido 18 é do segundo orifício de abastecimento de fluido 56 e comunicação do primeiro orifício de abastecimento de fluido 16 é impedida. [0027] O projeto e a seleção das vedações 34, 36, 50 e 52 são críticos para o desempenho do acoplador 10 e dependem da localização particular da vedação e das exigências de pressão do sistema. As vedações preferidas são vedações termoplásticas ou elastoméricas resi-lientes adequadas para uso em sistemas hidráulicos em ambientes submarinos. Essas vedações podem ser um anel-O, ou vedações reforçadas do tipo anel-0 para aplicações básicas, de baixo desgaste, e podem ser vedações elastoméricas reforçadas com um suporte rijo, tal como metal ou compósito. Por exemplo, a vedação 34 é uma vedação estacionária que é equilibrada em pressão quando o acoplador 10 é desengatado (exposto à pressão hidráulica externa em ambos os lados) e é exposto à pressão externa em um lado e pressão hidráulica no lado oposto, quando o acoplador é encaixado. Desse modo, a vedação 34 pode, apropriadamente, ser uma vedação elastomérica ter-moplástica, metálica ou reforçada. [0028] Na consideração de vedações que são potencialmente barreiras ambientais e/ou de ciclos altos, tais como as vedações 36 e 52, um projeto de vedação mais forte, para serviço mais pesado, pode ser apropriado. Como essas vedações podem, repetidamente, estar sujeitas à energização e à pressurização, uma vedação elastomérica, moldada, reforçada com metal, pode ser apropriada. Também pode ser preferido que essa vedação tenha uma forma arredondada ou curvada para reduzir danos à vedação durante ciclagem repetida. Aqueles versados nas técnicas de sistemas hidráulicos e submarinos de vedação perceberão qualquer número de possíveis disposições de vedação que possam ser apropriadas nesta aplicação e qualquer combinação ou seleção de vedações que possam ser possíveis. Adicionalmente, a força gerada pela composição de roscas 22 na interface 35 entre o corpo 11 e o receptáculo 20 pode criar uma barreira de vedação de metal com metal entre o pescoço 26 e o corpo 11. [0029] Fazendo referência agora à Figura 3, um suspensor de tubulação 60 é mostrado preso à ferramenta de assentamento 62 e sendo estendido através do tubo ascendente 64, que contém fluido de tubo ascendente 66. O suspensor de tubulação 60 inclui acoplador hidráulico 10, conforme mostrado nas Figuras 1 e 2. A ferramenta de assentamento 62 proporciona fluido hidráulico, através do elemento de alinhamento 68 de ferramenta de assentamento, para o primeiro orifício de abastecimento de fluido 16, através do orifício de retorno de fluido 18 para o conduto 70 em comunicação com um componente hidráulico de furo descendente (não-mostrado), tal como uma válvula de segurança de furo descendente. Dessa maneira, o controle do componente de furo descendente pode ser efetuado durante o assentamento do suspensor de tubulação 60 e a coluna de tubulação anexa. [0030] Enquanto está sendo estendido através do tubo ascendente 64, o suspensor de tubulação 60 é submetido à pressão externa do fluido 66 do tubo ascendente 66, que pode ter uma densidade significativamente mais alta do que a água do mar circundante ou o fluido hidráulico no suspensor. Portanto, a pressão externa que atua sobre o suspensor de tubulação 60 é potencialmente muito maior do que a pressão hidráulica interna do sistema de tubulação. O acoplador 10 impede o fluido do tubo ascendente de entrar no sistema hidráulico, independente da pressão diferencial entre o fluido de tubo ascendente e o fluido hidráulico. [0031] Fazendo referência agora à Figura 4, o suspensor de tubulação 60 é mostrado instalado na árvore submarina 68. O elemento de alinhamento 54 foi estendido pelo atuador 71 e está completamente encaixado com o acoplador 10. O fluido hidráulico pode agora ser fornecido da árvore 68 através do segundo orifício de abastecimento de fluido 56, através do orifício de retorno de fluido 18 para controlar um componente hidráulico de furo descendente. A ferramenta de assentamento 62 é separada do suspensor de tubulação 60 e o encaixe do elemento de alinhamento 54 no acoplador 10 isola o primeiro orifício de abastecimento de fluido 16 de modo que o controle dos componentes de furo descendente é desviado da ferramenta de assentamento para a árvore 68. O primeiro orifício de abastecimento de fluido 16 também pode ser adaptado com uma válvula de retenção (não-mostrada) para impedir o fluido de circular do sistema hidráulico para fora do orifício 16. [0032] Nas Figuras 3 e 4, o acoplador hidráulico 10 é mostrado como um componente de um suspensor de tubulação como um exemplo de um uso particular. Deve ser compreendido que o acoplador 10, e outras concretizações, podem ser usados em outro equipamento hidráulico submarino. A combinação única da capacidade de selecionar e isolar uma fonte hidráulica particular ao mesmo tempo em que impede a contaminação de fluidos externos pressurizados pode demonstrar ser útil em outras aplicações, tais como tubulações submarinas, sistemas de controle, estranguladores e válvulas. [0033] Fazendo referência agora às Figuras 5 e 6, uma concretização preferida alternativa de um acoplador hidráulico 72 é instalada no corpo 74, que pode ser o corpo de um componente submarino, tal como um suspensor de tubulação, ou pode ser um alojamento separado, distinto, construído especificamente como um alojamento de acoplador. O acoplador 72 engasta no corpo 74 na cavidade rosqueada 76, que leva à cavidade de porta 78 em que o primeiro orifício de a-bastecimento de fluido 80 e o orifício de retorno de fluido 82 são conectados. O receptáculo 84 é inserido na cavidade 76 e cria uma bar- reira de pressão na vedação 86. O receptáculo 84 é mantido no lugar pelo retentor 88, que encaixa o corpo 74 nas roscas 90. O receptáculo 84 inclui uma cavidade 92 de elemento de alinhamento, o pescoço 94 e a cavidade hidráulica 96 com o ressalto 98. O orifício de desvio 100 proporciona comunicação de fluido entre a cavidade de elemento de alinhamento 92 e a cavidade hidráulica 96. O seletor 102 inclui a haste 104, o flange 106 tendo a face 108 e o corpo de seletor 110, que acomoda a mola 112. O corpo de seletor 110 também inclui orifício de fluido 114 bem como vedações 116, 118 e 120 para vedação contra a parede de cavidade de porta 78. A haste 104 veda contra a vedação de haste 122 no pescoço 94. O elemento de alinhamento 124 inclui um segundo orifício de abastecimento de fluido 126 e uma sonda 128. [0034] Fazendo referência agora à Figura 5, o acoplador hidráulico 72 é mostrado com o elemento de alinhamento 124 em uma posição desencaixada. O seletor 102 está em uma primeira posição permitindo a comunicação de fluido entre o primeiro orifício de abastecimento de fluido 80 e o orifício de retorno de fluido 82. As vedações 118 e 120 vedam entre o corpo de seletor 110 e a cavidade de porta 78, forçando o fluido hidráulico circulante do orifício 80 para a cavidade 78, através da escareação 79 que aloja a mola 112 e através do orifício de fluido 114 para retornar ao orifício 82. A vedação 116 impede o fluido hidráulico de circular para fora da cavidade de porta 78 e impede fluidos externos de entrarem no sistema hidráulico. [0035] O seletor 102 é mantido na primeira posição, conforme mostrado na Figura 5, pela pressão de fluido na cavidade de porta 78, a força da mola 112 contra o corpo 74 e o seletor 102 e a pressão externa atuando sobre o corpo 74 e o acoplador 72. Com o seletor 102 na primeira posição, a face 108 se apóia contra o ressalto 98 e cria uma vedação de metal com metal e a vedação de haste 122 impede a pressão de passar entre a haste 104 e o pescoço 94. A pressão exter- na é permitida circular através do orifício de desvio 100, enchendo a cavidade hidráulica 96 no receptáculo 84. Por causa da vedação de metal com metal formada entre a face 108 e o ressalto 98, o equilíbrio de pressão através do seletor 102 forçará o seletor 102 para a primeira posição, permitindo a comunicação de fluido entre o primeiro orifício de abastecimento 80 e o orifício de retorno 82. Desse modo, independente da pressão diferencial entre o fluido externo e o fluido hidráulico operacional (ou a pressão na cavidade de porta 78), o seletor 102 permanecerá na primeira posição, impedindo o ingresso de fluido externo no sistema hidráulico. [0036] Fazendo referência agora à Figura 6, o acoplador 72 é mostrado com o elemento de alinhamento 124 completamente encaixado. O seletor 102 é empurrado para uma segunda posição pela sonda 128, que se estende do elemento de alinhamento 124. Uma vez que o elemento de alinhamento 124 esteja completamente encaixado e vedado contra a vedação 93, o seletor 102 esteja na segunda posição, onde as vedações 118 e 120, em cada lado do primeiro orifício de abastecimento de fluido 80, isolam o orifício 80 e impedem comunicação hidráulica entre o primeiro orifício de abastecimento de fluido 80 e o orifício de retorno de fluido 82. A vedação 116 é movida para uma posição a fim de permitir a comunicação hidráulica entre a cavidade hidráulica 96 no receptáculo 84. O segundo orifício de abastecimento de fluido 126, integrado no elemento de alinhamento 124, está agora em comunicação de fluido com o orifício de retorno 82 através do orifício de desvio 100 e da cavidade hidráulica 96. Com o seletor 102 na segunda posição, toda a comunicação hidráulica para o orifício de retorno de fluido 82 é do segundo orifício de abastecimento de fluido 126 e comunicação do primeiro orifício de abastecimento de fluido 80 é impedida. [0037] Como com as vedações do acoplador 10, o projeto e a se- leção de vedações 86, 93, 116, 118, 120 e 122, são críticos para o desempenho do acoplador 72 e dependem da localização particular da vedação e das exigências de pressão do sistema. As vedações preferidas são vedações termoplásticas ou elastoméricas resilientes adequadas para uso nos sistemas hidráulicos em ambientes submarinos. Essas vedações podem ser um anel-0 ou vedações reforçadas do tipo anel-0 para aplicações básicas, de baixo desgaste, e podem ser vedações elastoméricas reforçadas com um suporte rijo, tal como metal ou composto. Por exemplo, a vedação 86 é uma vedação estacionária que é equilibrada em pressão, quando o acoplador 72 é desencaixado (exposto à pressão hidráulica externa em ambos os lados) e é exposta à pressão externa em um lado e à pressão hidráulica no lado oposto, quando o acoplador é encaixado. Desse modo, a vedação 86 pode ser, apropriadamente, uma vedação termoplástica, metálica ou elas-tomérica reforçada. [0038] Na consideração das vedações que são potencialmente barreiras ambientais e/ou de ciclos altos, tais como as vedações 93, 116, 118, 120 e 122, um projeto de vedação mais forte, para serviço mais pesado, pode ser apropriado. Como essas vedações podem, repetidamente, estar sujeitas à energização e à pressurização, uma vedação elastomérica, moldada, reforçada com metal, pode ser apropriada. Também pode ser preferido que essa vedação tenha uma forma arredondada ou curvada para reduzir danos à vedação durante cicla-gem repetida. Aqueles versados nas técnicas de sistemas hidráulicos e submarinos de vedação perceberão qualquer número de possíveis disposições de vedação que possam ser apropriadas nesta aplicação e qualquer combinação ou seleção de vedações que possam ser possíveis. Adicionalmente, a força gerada pela composição de roscas 90 na interface 87 entre o corpo 74 e o receptáculo 84 pode criar uma barreira de vedação de metal com metal nessa interface. [0039] As concretizações apresentadas aqui são apenas ilustrativas e não limitam o escopo da invenção ou os detalhes nelas existentes. Será apreciado que muitas outras modificações e aperfeiçoamentos nesta exposição podem ser feitas sem afastamento do escopo da invenção ou dos conceitos da invenção aqui divulgados. Como muitas concretizações variáveis e diferentes podem ser feitas dentro do escopo do conceito da presente invenção, incluindo estruturas equivalentes ou materiais aqui depois pensados e como muitas modificações podem ser feitas nas concretizações aqui detalhadas de acordo com as exigências descritivas da lei, deve ser compreendido que os detalhes aqui devem ser interpretados como ilustrativos e não em um sentido limitativo.

Claims

1. Acoplador hidráulico (10), que compreende: um corpo (11) tendo um primeiro orifício de abastecimento de fluido (16) e um orifício de retorno de fluido (18); uma cavidade (12) no referido corpo cruzando o primeiro orifício de abastecimento de fluido (16) e o orifício de retorno de fluido (18); caracterizado por ainda compreender: um seletor (38) disposto dentro e encaixando de modo ve-dante a referida cavidade (12) de corpo e tendo uma primeira posição, permitindo comunicação de fluido entre o primeiro orifício de abastecimento de fluido (16) e o orifício de retorno de fluido (18); um receptáculo (20) no referido corpo (11) encaixando de modo vedante o referido seletor (38); um orifício de fluido através do referido receptáculo (20), que, com o referido seletor (38) na primeira posição, permite que a pressão hidráulica externa ao acoplador (10) oriente o referido seletor (20) na primeira posição; e um elemento macho (54) tendo um segundo orifício de a-bastecimento de fluido (56) e sendo adaptado para encaixar o referido receptáculo (20), em que o referido elemento macho (54) é adaptado para mover o referido seletor (20) da primeira posição para uma segunda posição, impedindo a comunicação de fluido entre o primeiro orifício de abastecimento de fluido (16) e o orifício de retorno de fluido (18), em que, na segunda posição, a comunicação de fluido é permitida entre o segundo orifício de abastecimento de fluido (56) e o orifício de retorno de fluido (18).

2. Acoplador (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado ainda por compreender uma mola (48) orientando o referido seletor (20) para a primeira posição.

3. Acoplador (10), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o referido seletor (20) caracterizado por ainda compreender: um corpo de seletor (46) que se encaixa de modo vedante na referida cavidade de corpo (12); um flange (42) que se projeta do referido corpo de seletor (46) e que se encaixa de modo vedante no referido receptáculo (20), quando o referido seletor (38) está na primeira posição; e uma haste (40) que se estende do referido flange (42) e que se encaixa de modo vedante no referido receptáculo (20).

4. Acoplador (10), de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o referido elemento macho (54) ainda compreende uma sonda (58) adaptada para encaixar a referida haste (40) para mover o referido seletor (38).

5. Acoplador (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o referido seletor (38) inclui uma primeira vedação em encaixe de vedação com a referida cavidade de corpo (12) entre o orifício de retorno de fluido (18) e o fluido externo na primeira posição.

6. Acoplador (10), de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que a primeira vedação está em encaixe de vedação com a referida cavidade de corpo (12) entre o orifício de retorno de fluido (18) e o primeiro orifício de abastecimento de fluido (16) na segunda posição.

7. Acoplador (10), de acordo com a reivindicação 5 ou 6, caracterizado pelo fato de que o referido seletor (38) inclui segunda e terceira vedações em encaixe de vedação com a referida cavidade de corpo (12) entre o primeiro orifício de abastecimento de fluido (16) e o orifício de retorno de fluido (18) na primeira posição e em ambos os lados do primeiro orifício de abastecimento de fluido (16) na segunda posição.

8. Acoplador (10), de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o referido seletor (38) ainda compreende um orifício permitindo a comunicação de fluido entre o primeiro orifício de abastecimento de fluido (16) e o orifício de retorno de fluido (18), quando o referido seletor (38) está na primeira posição.

9. Acoplador hidráulico (72) caracterizado por compreender: um corpo (74) tendo um primeiro orifício de abastecimento de fluido (80) e um orifício de retorno de fluido (82) em comunicação hidráulica; caracterizado por ainda compreender: um seletor (102) disposto dentro do referido corpo (74) e tendo uma primeira posição, permitindo comunicação hidráulica entre o primeiro orifício de abastecimento de fluido (80) e o orifício de retorno de fluido (82); um receptáculo (84) conectado ao referido corpo (74) e proporcionando um ou mais condutos de fluido, permitindo à pressão de fluido orientar o referido seletor (102) para a primeira posição; e um elemento (124) tendo um segundo orifício de abastecimento de fluido (126) e sendo adaptado para desviar mecanicamente o referido seletor (102) para uma segunda posição proporcionando comunicação hidráulica entre o segundo orifício de abastecimento de fluido (126) e o orifício de retorno de fluido (82) impedindo a comunicação hidráulica entre o primeiro orifício de abastecimento de fluido (80) e o orifício de retorno de fluido (82).

10. Acoplador (72), de acordo com a reivindicação 9, caracterizado por ainda compreender uma mola (112) orientando o referido seletor (102) para a primeira posição.

11. Acoplador (72), de acordo com qualquer uma das rei- vindicações 9 ou 10, caracterizado pelo fato de que o referido seletor (102) ainda compreende: um corpo de seletor (110) encaixando de modo vedante o referido corpo; um flange (106) se projetando do referido corpo de seletor e encaixando de modo vedante o referido receptáculo (84), quando o referido seletor (102) está na primeira posição; e uma haste (104) que se estende do referido flange (106) e encaixando de modo vedante o referido receptáculo (84).

12. Acoplador (72), de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o referido elemento macho (124) ainda compreende uma sonda (128) adaptada para encaixar a referida haste (104) para mover o referido seletor (102).

13. Acoplador (72), de acordo com qualquer uma das reivindicações 9 a 12, caracterizado pelo fato de que o referido seletor (102) inclui uma primeira vedação em encaixe de vedação com o referido corpo entre o orifício de retorno de fluido (82) e o fluido externo na primeira posição.

14. Acoplador (72) , de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que a primeira vedação está em encaixe de vedação com o referido corpo (74) entre o orifício de retorno de fluido (82) e o primeiro orifício de abastecimento de fluido (80) na segunda posição.

15. Acoplador (72), de acordo com a reivindicação 13 ou 14, caracterizado pelo fato de que o referido seletor (102) inclui segunda e terceira vedações em encaixe de vedação com o referido corpo (74) entre o primeiro orifício de abastecimento de fluido (80) e o orifício de retorno de fluido (82) na primeira posição e em ambos os lados do primeiro orifício de abastecimento de fluido (80) na segunda posição.

16. Acoplador (72), de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o referido seletor 102 ainda compreende um orifício permitindo a comunicação de fluido entre o primeiro orifício de abastecimento de fluido (80) e o orifício de retorno de fluido (82), quando o referido seletor (102) está na primeira posição.

17. Suspensor de tubulação (60) sujeito à pressão externa de fluido (66) um modo de assentamento e disposto dentro de uma árvore submarina (68) durante um modo de completação, o referido suspensor de tubulação (60) caracterizado por compreender: um corpo de suspensor de tubulação tendo um primeiro orifício de abastecimento hidráulico (80) e um orifício de retorno hidráulico (82) através dele; uma cavidade dentro do referido corpo adaptado para proporcionar comunicação de fluido entre o primeiro orifício de abastecimento hidráulico (80) e o orifício de retorno hidráulico (82); um acoplador hidráulico (72) compreendendo um receptáculo (84) conectado à referida cavidade e um seletor (102) disposto de modo deslizável dentro da referida cavidade (76), em que o seletor (102) tem uma primeira posição adaptada para permitir comunicação de fluido entre o primeiro orifício de abastecimento hidráulico (80) e o orifício de retorno hidráulico (82); um orifício de desvio de fluido (100) através do referido a-coplador hidráulico (72) adaptado para permitir ao fluido externo orientar o seletor (102) para a primeira posição; uma elemento macho (124) conectado à árvore submarina (68) e adaptado para encaixar o receptáculo (84) do referido acoplador hidráulico (72) e desviar o seletor (102) para uma segunda posição em que a comunicação de fluido é impedida entre o primeiro orifício de abastecimento hidráulico (80) e o orifício de retorno hidráulico (82); e um segundo orifício de abastecimento hidráulico (126) integrado no referido elemento macho (124) e em comunicação de fluido com o orifício de retorno hidráulico (82) quando o deslocador está na segunda posição.

18. Suspensor de tubulação (60), de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que ainda compreende uma mola orientando o referido seletor (102) para a primeira posição.

19. Suspensor de tubulação (60), de acordo com a reivindicação 17 ou 18, caracterizado pelo fato de que o seletor (102) ainda compreende: um corpo de seletor encaixando de modo vedante o referido corpo de suspensor de tubulação (60); um flange (106) se projetando do referido corpo de seletor e encaixando de modo vedante o referido receptáculo (84) quando o referido seletor (102) está na primeira posição; e uma haste (104) que se estende do referido flange (106) e encaixando de modo vedante o referido receptáculo.

20. Suspensor de tubulação (60), de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que o referido elemento macho (124) ainda compreende uma sonda (128) adaptada para encaixar a referida haste (104) para mover o referido seletor (102).

21. Suspensor de tubulação (60), de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que o referido seletor inclui uma primeira vedação em encaixe de vedação com a referida cavidade de suspensor de tubulação entre o orifício de retorno de fluido e o fluido externo na primeira posição.

22. Suspensor de tubulação (60), de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que a primeira vedação está em encaixe de vedação com a referida cavidade de corpo de suspensor de tubulação entre o orifício de retorno de fluido (82) e o primeiro orifício de abastecimento de fluido (80) na segunda posição.

23. Suspensor de tubulação (60), de acordo com a reivindicação 21 ou 22, caracterizado pelo fato de que o referido seletor (102) inclui segunda e terceira vedações em encaixe de vedação com a referida cavidade de corpo (76) de suspensor de tubulação (60) entre o primeiro orifício de abastecimento de fluido (80) e o orifício de retorno de fluido (82) na primeira posição e em ambos os lados do primeiro orifício de abastecimento de fluido (80) na segunda posição.

24. Suspensor de tubulação (60), de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que o referido seletor (102) ainda compreende um orifício permitindo comunicação de fluido entre o primeiro orifício de abastecimento de fluido (80) e o orifício de retorno de fluido (82), quando o referido seletor (102) está na primeira posição.

25. Acoplador hidráulico sujeito à pressão de fluido externa (72), o referido acoplador caracterizado por compreender: um seletor (102) tendo uma primeira posição de modo que a comunicação de fluido seja proporcionada entre um primeiro orifício de abastecimento hidráulico (80) e um orifício de retorno hidráulico (82); em que pressão de fluido externa orientou o referido seletor (102) para a primeira posição; e um elemento macho (124) adaptado para desviar o referido seletor para uma segunda posição de modo que a comunicação de fluido é impedida entre o primeiro orifício de abastecimento hidráulico (80) e o orifício de retorno hidráulico (82) e comunicação de fluido é proporcionada entre um segundo orifício de abastecimento hidráulico (126) e o orifício de retorno hidráulico (82).

26. Acoplador (72), de acordo com a reivindicação 25, caracterizado por ainda compreender uma mola orientando o referido seletor (102) para a primeira posição;

27. Acoplador (72), de acordo com a reivindicação 25 ou 26, caracterizado pelo fato de que o acoplador (72) é montado em uma cavidade de corpo (76) e o referido seletor ainda compreende: um corpo de seletor (110) encaixando de modo vedante a referida cavidade de corpo (76); um flange (106) se projetando do referido corpo de seletor (110) e encaixando de modo vedante o referido receptáculo (84), quando o referido seletor (102) está na primeira posição; e uma haste (104) que se estende do referido flange (106) e encaixando de modo vedante o referido receptáculo(84).

28. Acoplador (72), de acordo com a reivindicação 27, caracterizado pelo fato de que o referido elemento macho (124) ainda compreende uma sonda (128) adaptada para encaixar a referida haste (104) para mover o referido seletor (102).

29. Acoplador (72), de acordo com qualquer uma das reivindicações 25 a 28, caracterizado pelo fato de que o referido seletor (102) inclui uma primeira vedação em encaixe de vedação com a referida cavidade de corpo (76) entre o orifício de retorno de fluido (82) e fluido externo na primeira posição.

30. Acoplador (72), de acordo com a reivindicação 29, caracterizado pelo fato de que a primeira vedação está em encaixe de vedação com a referida cavidade de corpo (76) entre o orifício de retorno de fluido (82) e o primeiro orifício de abastecimento de fluido (80) na segunda posição.

31. Acoplador (72), de acordo com a reivindicação 29, caracterizado pelo fato de que o referido seletor (102) inclui segunda e terceira vedações em encaixe de vedação com a referida cavidade de corpo (76) entre o primeiro orifício de abastecimento de fluido (80) e o orifício de retorno de fluido (82) na primeira posição e em ambos os lados do primeiro orifício de abastecimento de fluido (80) na segunda posição.

32. Acoplador (72), de acordo com a reivindicação 29, ca- racterizado pelo fato de que o referido seletor (102) ainda compreende um orifício permitindo comunicação de fluido entre o primeiro orifício de abastecimento de fluido (80) e o orifício de retorno de fluido (82), quando o referido seletor (102) está na primeira posição.

33. Método de desvio de comunicação de fluido para um orifício de retorno de um primeiro orifício de abastecimento para um segundo orifício de abastecimento, o método caracterizado por compreender: fornecimento de um seletor (102) tendo uma primeira posição permitindo comunicação de fluido entre o primeiro orifício de abastecimento 80 e o orifício de retorno (82), em que o seletor (102) é orientado para a primeira posição pela pressão de fluido externa; e encaixe de um elemento macho (124) para desviar o seletor (102) para uma segunda posição, impedindo a comunicação de fluido entre o primeiro orifício de abastecimento (80) e o orifício de retorno (82) e permitindo a comunicação de fluido entre o segundo orifício de abastecimento (126) e o orifício de retorno (82).

34. Método, de acordo com a reivindicação 33, caracterizado pelo fato de que o referido seletor(102) é disposto dentro de uma cavidade de corpo e ainda compreende: um corpo de seletor encaixando de modo vedante a referida cavidade de corpo; um flange se projetando do referido corpo de seletor e encaixando de modo vedante o referido receptáculo, quando o referido seletor está na primeira posição; e uma haste que se estende do referido flange e encaixando de modo vedante o referido receptáculo.

35. Método, de acordo com a reivindicação 34, caracterizado pelo fato de que o referido elemento macho (124) ainda compreende uma sonda adaptada para encaixar a referida haste (104) para mover o referido seletor (102).

36. Método, de acordo com qualquer uma das reivindicações 33 a 35, caracterizado pelo fato de que o referido seletor (102) inclui uma primeira vedação em encaixe de vedação com a referida cavidade de corpo (76) entre o orifício de retorno de fluido (82) e o fluido externo na primeira posição.

37. Método de acordo com a reivindicação 36, caracterizado pelo fato de que a primeira vedação está em encaixe de vedação com a referida cavidade de corpo (76) entre o orifício de retorno de fluido (82) e o primeiro orifício de abastecimento de fluido (80) na segunda posição.

38. Método, de acordo com a reivindicação 36 ou 37, em que o referido seletor (102) inclui segunda e terceira vedações em encaixe de vedação com a referida cavidade de corpo (76) entre o primeiro orifício de abastecimento de fluido (80 e o orifício de retorno de fluido (82) na primeira posição e em ambos os lados do primeiro orifício de abastecimento de fluido (80) na segunda posição.

39. Método, de acordo com a reivindicação 38, caracterizado pelo fato de que o referido seletor ainda compreende um orifício permitindo a comunicação de fluido entre o primeiro orifício de abastecimento de fluido (80) e o orifício de retorno de fluido, (82) quando o referido seletor (102) está na primeira posição.

40. Aparelho para controlar o fluxo de fluido entre as primeira e segunda fontes de fluido e um retorno de fluido, o aparelho caracterizado por compreender: um corpo (11, 74) tendo um primeiro orifício adaptado para comunicação de fluido com a primeira fonte de fluido e um segundo orifício adaptado para comunicação de fluido com o retorno de fluido, os referidos primeiro e segundo orifícios em comunicação de fluido com uma cavidade (12, 76) no referido corpo (11, 74); um seletor (38, 102) disposto reciprocamente na referida cavidade (12, 76) entre uma primeira posição permitindo fluxo de fluido entre os referidos primeiro e segundo orifícios e uma segunda posição impedindo fluxo de fluido entre os referidos primeiro e segundo orifícios; o referido corpo (11, 74) tendo uma passagem se comunicando com a referida cavidade (12, 76) na referida segunda posição; um elemento (54, 124) tendo uma abertura adaptada para comunicação de fluido com a referida segunda fonte de fluido, o referido elemento (54, 124) movendo o referido seletor (38, 102) da referida primeira posição para a referida segunda posição enquanto o referido elemento (54,124) está sendo conectado ao referido corpo; e a referida abertura estando em comunicação de fluido com a referida passagem enquanto o referido elemento (54, 124) está sendo conectado ao referido corpo (11, 74).

41. Aparelho, de acordo com a reivindicação 40, caracterizado por ainda incluir um elemento de orientação, orientando o referido seletor (38, 102) para a referida primeira posição.

42. Aparelho, de acordo com a reivindicação 40 ou reivindicação 41, caracterizado pelo fato de que a referida passagem é exposta à pressão externa pelo que a pressão externa orienta o referido seletor (38, 102) para a referida primeira posição.

43. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 40 a 42, caracterizado pelo fato de ainda incluir vedações entre o referido seletor (38, 102) e o referido corpo (11, 72).