BRPI0417900B1 - System and method for sealing concentric tubular members in a wellhead - Google Patents

Description

SISTEMA E MÉTODO PARA VEDAÇÃO DE MEMBROS TUBULARES CONCÊNTRICOS EM UMA CABEÇA DE POÇO

Antecedente da Invenção Campo da Invenção A invenção relaciona-se a revestimentos e colunas concêntricas em cabeças de poço onde é necessária uma vedação concêntrica entre os componentes concêntricos da cabeça do poço e é especificamente destinada a um sistema de vedação onde os componentes de vedação são ativados por meio de um sistema de energizaçào de vedação externo, não invasivo.

Descrição da Arte Antecedente Em poços de óleo e de gás, é comum passar vários tubos ou revestimentos concêntricos para dentro do poço, Um revestimento externo é fixado no chão e os revestimentos internos são apoiados do próximo revestimento externo por suspensores de revestimento que assumem a forma de anteparos internos de interacoplamento no revestimento externo e anteparos externos no revestimento interno.

Em geral, esses suspensores de revestimento são fixados na posição em cada revestimento. Entretanto, há aplicações em que um suspensor de revestimento fixo na posição é insatisfatório, pois o ponto· de suspensão de um revestimento em outro pode exigir ajuste. Cabeças de poços perfuradas desse tipo tem que acomodar um revestimento com um ponto de suspensão indeterminado, o uso do mecanismo de suporte do tipo deslizante de revestimento ê conhecido.

As cabeças de poços são usadas em perfurações de óleo e de gás para suspender o revestimento, vedar o anel entre as colunas de revestimento e fornecer uma interface com BOP. 0 projeto de uma cabeça de poço geralmente depende do local da cabeça de poço e das características do poço que estiver sendo perfurado ou produzido. Um tipo especifico de cabeça de poço ê uma cabeça de poço unificada para aplicações em plataforma ou em terra.

Cabeças de poços unificadas são compostas de vários componentes individuais, incluindo um compartimento de cabeça de poço que é usado para suportar vários suspensores de revestimento e suspensores de tubulação. Os suspensores suportam o peso do revestimento e da tubulação, e transportam as cargas de volta para o compartimento de cabeça do poço. As vedações do anel vedam os espaços anular entre as colunas de revestimento e da tubulação.

As cabeças de poços convencionais de terra ou de plataforma são cabeças de poços convencionais do tipo deslizantes ou cabeças de poços de várias cubas que passam pela BOP.

As cabeças de poços do tipo deslizante usam corrediças para revestimento a fim de suportar colunas de revestimento. Essas corrediças são cunhas de fricção que "agarram" a parte superior de uma coluna de revestimento e usam os dentes deslizantes para perfurar o revestimento. As cabeças de poço desse tipo necessitam de operações de alto risco, pois requerem a elevação da BOP para instalar cunhas e vedações do anel. As vedações que são usadas com suspensores de revestimento do tipo deslizante devem ser ativamente mantidas durante toda a vida do campo do poço.

As cabeças de poço do tipo de várias cubas caracterizam operações de risco reduzido, pois a BOP não precisa ser erguida para ajustar as cunhas. Em vez de usar cunhas, uma cabeça de poço de várias cubas usa um anteparo de desembarque no compartimento da cabeça do poço para suportar o primeiro suspensor de revestimento. Todos os outros suspensores de revestimento são fixados no topo desse suspensor de revestimento inicial. As vedações instaladas nas cabeças de poço de várias cubas podem depender das instaladas nas cabeças de poço de tipo deslizante, mas de modo não confiável, em razão das excentricidades no alinhamento do suspensor de revestimento/cabeça do poço e da não confiabilidade nos mecanismos de ajuste da vedação. Como o anteparo de carga inicial deve suportar o peso de todas colunas de revestimentos e todas as cargas por causa das pressões de teste, esse anteparo de carga deve penetrar um pouco no furo da cabeça de poço. Isso pode criar uma restrição operacional que limita as operações nesse poço. Vários dispositivos de vedação são conhecidos e empregados nessas cabeças de poço. Um exemplo de um conjunto de vedação é mostrado e descrito na Patente Norte-americana n°. 4,913,469, em que uma cunha de cabeça de poço e conjuntos de vedação incluem um conjunto de cunha com cunhas suportadas por uma cuba deslizante e um conjunto de vedação posicionado acima do conjunto deslizante e interligada para suportar o conjunto deslizante, o conjunto de vedação inclui dois segmentos conectados para formar o anel de vedação e cada um dos segmentos inclui elementos arqueados incluídos em um material elástico que forma uma vedação interna e uma ranhura interna. Os segmentos da cuba deslizante incluem segmentos interligados por garras, e o anel de vedação inclui conexão de pino e de encaixe para conectar os dois segmentos. A Patente Européia N°. 0 251 595 explica o uso de um anel de desembarque ajustável em um suspensor de revestimento de superfície para atender as necessidades de espaçamento quando o revestimento for desembarcado em uma cabeça de poço de superfície.

Mais recentemente, e conforme mostrado e descrito nas Patentes Norte-americanas N°s. 6,092,596 e 6,662,868, uma braçadeira externa para prender dois tubos concêntricos, em geral, dois tubos concêntricos em um poço de óleo ou de gás, tem dois componentes afilados móveis axialmente que podem ser puxados de modo recíproco em direção axial para fornecer uma contração de diâmetro interno que agarra um tubo de diâmetro menor.

Outro exemplo de um sistema de vedação é mostrado e descrito na Patente Norte-americana N°. 5,031,695, em que um suspensor de revestimento de poço com um elemento de vedação de faixa de temperatura ampla é energizado por compressão axial com uma parte inicial predeterminada da carga de suspensão de revestimento, a parte restante dessa carga de suspensão é transferida para a cabeça do poço ou outro elemento de poço circundante sem a imposição do elemento de vedação. A Patente Norte-americana N° 6,488,084 mostra e descreve um suspensor de revestimento adaptado para desembarque em um anteparo de carga em uma cabeça de poço para vedar e suportar uma coluna de revestimento. O suspensor de revestimento possui um anel inferior para desembarque no anteparo de carga, o anel inferior tem uma superfície voltada para cima. Vários encaixes espaçados circunferencialmente estão na superfície voltada para cima do anel inferior, cada um dos encaixes possui uma base. Uma vedação é localizada no anel inferior e tem vários furos que se assentam com os encaixes na superfície voltada para cima do anel inferior. Uma cuba de conjunto deslizante tem uma superfície cunhadora que transporta vários membros deslizantes. Os membros deslizantes agarram o revestimento e fazem com que a cuba transmita forças descendentes do revestimento para a vedação para comprimir axialmente e energizar a vedação. Os predendores se estendem do anel inferior pelas aberturas fornecidas na vedação para as aberturas filetadas fornecidas em uma superfície voltada para cima, na cuba, para proteger o anel inferior para o conjunto deslizante, mas permitir movimento axial relativo entre a cuba e o anel inferior. Vários membros de obstrução cilíndricos estão localizadas nos furos na vedação, nos encaixes do anel inferior. Os membros de obstrução estão fixados nos furos filetados formados no anel do anteparo e entram em contato com as bases dos encaixes para limitar a compressão da vedação em um valor predeterminado.

Sumário da Invenção 0 tópico da invenção é se refere a um método e aparelho de um conjunto de vedação para um sistema de cabeça de poço unificado para aplicações em terra ou em plataforma, usando uma tecnologia de garra de fricção para criar vedações metal a metal que possam receber manutenção com forças de contato controladas de maneira precisa, travar revestimento e suspensores de tubulação, suportar cargas de teste para minimizar o tamanho dos anteparos de desembarque necessários e travar de modo giratório os suspensores de revestimento para proporcionar procedimentos de execução simplificados. 0 objeto da invenção que combina os benefícios de uma cabeça de poço de tipo deslizante em uma cabeça de poço de várias cubas e que é capaz de proporcionar várias vantagens com o uso de compressão radial de cabeça de poço para criar vedações e suportar a carga.

Em resumo, a invenção fornece um aparelho e método para realizar a vedação circunferencial entre dois membros consideravelmente concêntricos, ativando-se externamente a vedação quando os dois membros estiverem em posição. Em uma configuração comum, um compartimento de cabeça de poço acomoda e suporta o suspensor de tubulação concêntrica. 0 suspensor de tubulação pode ser suportado dentro da cabeça do poço de qualquer maneira convencional.

Um método adequado para suportar o suspensor de tubulação no poço é o mecanismo de aperto mostrado e descrito nas Patentes Norte-americanas N°s. 6,092,596 e 6,662,868, incluídas aqui para referência. De acordo com o sistema descrito nelas, um encaixe de fricção é fornecido entre o diâmetro interno do compartimento da cabeça do poço e o diâmetro externo do suspensor da tubulação. Depois de ser posicionado corretamente, um sistema compressor montado na parte externa do compartimento da cabeça do poço é ativado, no qual a superfície de um carne ou rampa no sistema compressor é movida axialmente em relação a uma superfície de carne unida na circunferência externa do compartimento da cabeça do poço para comprimir o compartimento da cabeça do poço radialmente, para dentro a fim de encaixar e prender o suspensor da tubulação ao longo das superfícies coextensivas. A presente invenção se refere a um mecanismo de vedação que consiste em um sistema de compressão como o que é mostrado nas patentes citadas anteriormente, membros de vedação metal a metal e, quando desejado, vedações elásticas redundantes. Na representação preferida, os membros de vedação são integrais, de superfície usinada na parede circunferencial externa do suspensor de tubulação e parede circunferencial interna do compartimento da cabeça do poço. A superfície de vedação se estende circunferencialmente nas paredes. A superfície de vedação do suspensor de tubulação é mais bem projetada para esclarecer o diâmetro interno do compartimento da cabeça do poço, ou seja, não há nenhuma interferência radial entre a superfície de vedação do suspensor da tubulação e a parede interior do compartimento da cabeça do poço. Isso conserva a integridade da vedação durante a montagem. Depois que o suspensor de tubulação for posicionado no compartimento da cabeça do poço, a vedação será ativada pelo sistema compressor, comprimindo o compartimento da cabeça do poço radialmente para dentro, a fim de encaixar na vedação. 0 conjunto de vedação da invenção em questão tem um projeto flexível que pode ser usado para várias aplicações específicas, conforme será descrito a seguir. 0 projeto simples promove a capacidade de dependência e reduz o tamanho da arquitetura geral da parede. 0 conjunto de cabeça do poço resultante tem excentricidade quase zero entre os suspensores e compartimento com torque quase zero e carga de ajuste axial mínima necessária para energizar as vedações anulares metal a metal. O conjunto de vedação pode incluir capacidade de teste externo para vedações anulares de metal a metal. É um importante aspecto da invenção que o mecanismo de vedação seja ativado por ativação de trava e vedação externa. A trava rígida elimina o gripamento de vedação anular, com forças de contato distribuídas uniformemente ao redor do perímetro de vedação. 0 conjunto de vedação permite a aplicação controlada e monitorada do carregamento de vedação.

As vedações anulares podem receber manutenção durante toda a vida em campo. É necessária uma quantidade mínima de "running tools (ferramentas para instalação ou ajuste de equipamento na perfuração), pois os suspensores são travados no local por torção. Uma conexão de torque elevado, por ex. , uma união de revestimento padrão na extremidade de uma coluna de revestimento padrão, pode ser usada para executar os suspensores. É uma característica importante do projeto que o anteparo de carga possa ser menor que os anteparos de carga de várias cubas convencionais, pois a maioria da carga é suportada por meio de várias interfaces de garra de fricção. Esse anteparo de carga menor significa que a perfuração através da cabeça do poço é aumentada, permitindo que a primeira coluna de revestimento que passa por ela seja de tamanho maior. Como alternativa, um anteparo de carga menor pode permitir que o diâmetro externo da cabeça do poço seja reduzido, ao mesmo tempo em que mantém o diâmetro do revestimento, resultando em um tamanho geral menor.

As áreas de fricção e de garra funcionam por uma extensão. Portanto, se o primeiro suspensor de revestimento for desembarcado em local elevado, os suspensores de revestimento/tubulação seguintes poderão tolerar esse erro de empilhamento desembarcando e vedando em locais ligeiramente diferentes ao longo da extensão da perfuração funcional. 0 suspensor de tubulação pode ser embutido para reduzir a dimensão da pilha de manutenção. A área de garra de fricção suporta cargas de teste no suspensor de tubulação, permitindo que o anteparo de carga do suspensor de tubulação seja menor do que as configurações de arte anterior. Mais espaço será disponibilizado no suspensor de tubulação para maximizar o número de penetrações da linha de controle através do suspensor de tubulação. 0 projeto das invenções objeto minimiza o número de penetrações na cabeça do poço. Todos os procedimentos de contingência podem ser realizados por meio das BOPs (válvulas de prevenção de blowout - estouro).

Em razão da redução de resistência e torque, o sistema é um projeto resistente à fadiga para aplicações dinâmicas. 0 projeto flexível permite a incorporação de suspensores de revestimento e de tubulação tensionados.

No sistema de compressão preferido, o uso de pistões hidráulicos e de porcas de segurança para ativar e bloquear os flanges permite um projeto de flange simplificado. A bucha de desgaste de extração não precisa ser recuperada, poupando uma operação. A trava da do suspensor da tubulação interna pode ser obtida sem uma ferramenta de manuseio dedicado e sem danos na linha de controle potencial. A segurança ampliada, com teste do espaço ao redor do anel da tubulação, é obtida sem o uso de uma vedação temporária ou mecanismo de trava temporário no suspensor da tubulação.

Outras características da invenção serão prontamente notados nos desenhos anexos e na descrição detalhada da representação preferencial.

Breve Descrição das Figuras A Fig. 1 é uma seção cruzada simplificada de uma cabeça de poço que mostra o sistema de vedação em detalhes. A Fig. 2 é uma seção cruzada de uma configuração de cabeça de poço comum que incorpora o sistema de vedação da invenção. A Fig. 3 é uma visão parcial ampliada do sistema de vedação da Fig. 1 e corresponde, de modo geral, à Fig. 1. A Fig. 4 é uma seção cruzada de uma configuração de cabeça de poço que incorpora o sistema de vedação da invenção em questão com o suspensor de tubulação embutido para reduzir a dimensão da pilha de manutenção. A Fig. 5 é uma seção cruzada da cabeça de poço da Fig. 4 obtida em rotação de 90 graus em relação à Fig. 4.

Descrição da invenção Uma visão em diagrama simplificado do sistema de vedação para a invenção em questão é mostrada na Fig. 1. Em sua forma mais simples, a invenção fornece o aparelho e o método para obter uma vedação circunferencial entre dois membros consideravelmente concêntricos, ativando externamente a vedação após os dois membros estarem na posição.

Com referência específica à Fig. 1, uma cabeça de poço 1 inclui um aparelho de vedação externa 10 para prender um revestimento tubular 4 de um primeiro diâmetro em um revestimento tubular (aqui, a cabeça de poço 1) de diâmetro interno maior. O membro tubular externo tem uma parede circunferencial interna com uma zona de vedação 83. O membro tubular interno é adaptado para ser posicionado de modo concêntrico dentro do membro tubular externo, contendo uma parede circunferencial externa com uma zona de vedação 28. 0 sistema de compressão circunferencial 10 é montado para fora do membro de tubulação externo e operável para ser ativado para uma compressão do membro tubular externo em contato com o membro tubular interno para encaixar as zonas de vedação e ativar uma vedação entre o membro tubular externo e o membro tubular interno. A zona de vedação em cada membro tubular pode ser uma superfície de vedação de metal em cada membro tubular citado para definir uma vedação metal a metal quando o sistema de compressões for ativado. Quando desejado, o sistema de vedação da cabeça do poço poderá incluir um ou mais membros de vedação resiliente 84, 85 na zona de vedação de um dos membros tubulares e se estendendo para fora, em direção ao membro tubular externo, em que o membro de vedação resiliente será adaptado para ser comprimido entre os dois membros tubulares quando o sistema de compressão for ativado. Onde vários membros de vedação resiliente forem usados, um intervalo 91 será criado entre os membros de vedação resiliente quando o sistema de compressão for ativado. Uma porta de teste 114 pode ser fornecida para permitir comunicação do intervalo com o exterior do conjunto para testar a integridade da vedação quando ativada. Na representação preferida, o sistema de compressão consiste em uma superfície cunhadora 15 e um flange 14 adaptado para encaixar a cunha, a cunha e o flange são localizados em um dos membros tubulares externos e no sistema de compressão, dessa forma, o membro tubular é comprimido radialmente para dentro, após movimento axial relativo entre a cunha e o flange. O método preferido para ativar o sistema de compressão é um bate-estacas hidráulico adaptado para obter o movimento axial entre a cunha e o flange. O sistema inclui uma trava positiva 21 para travar a cunha e flange na posição depois que a vedação for encaixada.

No sentido mais amplo, a invenção é um método para fornecer um dispositivo de vedação externo para membros tubulares concêntricos em uma cabeça de poço. 0 método consiste na colocação de zonas de vedação nas superfícies unidas de vários membros tubulares concêntricos em alinhamento radial entre si e comprimindo o membro tubular externo em direção ao eixo central dos membros tubulares concêntricos para encaixar as zonas de vedação umas às outras. Conforme descrito acima, na representação preferida, o método incluí a etapa de travamento do conjunto comprimido na posição de vedação. Quando desejável, uma vedação resiliente redundante será posicionada na zona de vedação. Quando várias vedações resilientes espaçadas axialmente forem localizadas na zona de vedação, o intervalo entre as vedações resilientes poderá ser posicionado no exterior do sistema.

Conforme mostrado na Fig. 1, e por meio do exemplo, um compartimento de cabeça de poço 1 acomoda e suporta um suspensor de tubulação concêntrica 4. Conforme será descrito adiante, os membros tubulares concêntricos também podem ser vedados usando o sistema da invenção em questão. 0 suspensor de tubulação pode ser suportado dentro da cabeça do poço de qualquer maneira convencional. Um método adequado para suportar o suspensor de tubulação no poço é o mecanismo de aperto mostrado e descrito nas Patentes Norte-americanas N°s. 6,092,596, incorporadas aqui para referência. Usando o sistema aqui descrito, um encaixe de fricção é fornecido entre a parede circunferencíal interna 83 do compartimento de cabeça do poço e a parede circunferencial externa 28 do suspensor de tubulação 4. Depois de posicionado adequadamente, o sistema compressor 10 montado na parte externa do compartimento da cabeça do poço 1 será ativado pelo acionador filetado 20, 21, em que o flange de compressão 14 no sistema compressor é movido axialmente em relação à cunha de compressão 15 na superfície externa do compartimento de cabeça do poço para comprimir o compartimento radialmente para dentro para encaixar e prender o suspensor da tubulação ao longo das superfícies coextensivas 28 e 83. Conforme mostrado em minhas patentes citadas anteriormente, o sistema de compressão pode consistir em uma superfície anular, axialmente afilada, uma luva que pode ser movida axialmente em torno da parede externa da cabeça do poço e que tem uma superfície afilada correspondente voltada para a parede externa e um acionador para produzir o movimento axial relativo entre as superfícies afiladas para aplicar força compressiva radial à parede externa da cabeça do poço. 0 meio para produção do movimento axial relativo consiste em uma câmara de pressão entre a luva e a cabeça do poço e o meio para pressurizar a câmara com a pressão hidráulica. Como alternativa, o meio de produção de um movimento axial relativo pode consistir em um flange na luva, um flange na cabeça do poço e meio de aplicação de uma força mecânica entre os flanges para mover a luva axialmente ao longo da cabeça do poço. A presente invenção é dirigida para o mecanismo de vedação que consiste no sistema de compressão 10, o membro de vedação metal a metal 29 e, onde desejado, as vedações resilientes redundantes 84 e 85. Na representação preferida, o membro de vedação 29 pode ser uma superfície usinada integral na parede externa 28 do suspensor de tubulação. A superfície de vedação se estende circunferencialmente pela parede externa do suspensor de tubulação. A superfície de vedação do suspensor de tubulação é mais bem projetada para esclarecer a parede interna de 83 do compartimento da cabeça do poço, ou seja, não há nenhuma interferência radial entre a superfície de vedação do suspensor da tubulação e a parede interior do compartimento da cabeça do poço. Isso conserva a integridade da vedação durante a montagem. Depois que o suspensor de tubulação 4 for posicionado no compartimento da cabeça do poço 1, a vedação será ativada pelo acionamento do flange de compressão 14 do sistema compressor 10 em relação à cunha de compressão 15, montada no compartimento de cabeça do poço 1, forçando o compartimento de cabeça do poço a comprimir radialmente para dentro quase toda a circunferência e encaixar a vedação.

Na representação preferida, a vedação metal a metal inclui superfícies de vedação unidas e complementares 29 e 90 na parede exterior do suspensor de tubulação e na parede interior do compartimento de cabeça do poço.

As vedações de apoio resilientes 84, 85 também podem ser fornecidas. Conforme mostrado na Fig. 1, a parede exterior do suspensor de tubulação inclui canais 86, 87 para receber uma vedação resiliente 84, 85 do tipo anel-o resiliente. Os canais e os anéis-o também podem ser alojados na parede interna do compartimento de cabeça do poço. O sistema de vedação resiliente também é ativado pelo sistema compressor 10.

Também é desejável fornecer uma porta de teste de vedação 114 na comunicação com a vedação para testar sua integridade após a ativação.

As vedações são liberadas pela descompressão do sistema compressor 10 para retirar a superfície de rampa 14 axialmente para baixo a partir da superfície de rampa 16, por. meio de um sistema de aparafusamento 21. Os meios de acionamento podem ser qualquer um dos vários sistemas que suportam a aplicação de pressão circunferencial na parede externa da cabeça do poço. Exemplos desses sistemas são mostrados e descritos em minha Patente Norte-americana N°. 6,662,868 e requerimento co-pendente USSN 10/721,443. Todos incorporados aqui para referência.

Portanto, é a essência da invenção fornecer um mecanismo de vedação para vedar o anel entre dois membros tubulares relativamente concêntricos, ativando-se e encaixando-se um membro de vedação por meio de uma força externa aplicada ao conjunto para comprimir o membro externo no membro interno.

Deve ser notado que o mecanismo de vedação deve ser distinguido do mecanismo de garra descrito nas patentes mencionadas anteriormente. Conforme será prontamente compreendido, o aperto suficiente pode ser obtido pela compressão do membro externo no membro com o contato circunferencial ou não. É importante destacar que, na invenção em questão, são fornecidos meios para garantir o contato completo ao longo das paredes circunferenciais dos dois membros para efetuar uma vedação, após a compressão ser concluída. A fig. 2 representa uma configuração simples de um sistema de cabeça de poço de três colunas que usa o sistema de garra de minhas patentes citadas anteriormente e o sistema de vedação da presente invenção. Os componentes principais desse sistema são um compartimento de cabeça do poço 1, um suspensor de revestimento de produção 2 com o conjunto de vedação do anel 3 e um suspensor de tubulação 4. 0 conjunto inteiro é suportado em uma placa de base 5 que é assentada na coluna condutora 6.

Um anteparo de carga 37 na placa de suporte suporta o compartimento de cabeça do poço. 0 compartimento de cabeça do poço 1 suporta o peso da coluna de revestimento intermediária 7 de maneira tradicional (neste caso, por meio de conexão de união de revestimento filetado na base do compartimento de cabeça do poço). O exterior do compartimento de cabeça do poço caracteriza dois conjuntos de portas de acesso 8 e 9 do anel, dois sistemas de compressão de garra 10 e 11, uma porta de acesso da linha de controle 12, dois conjuntos de portas de teste de vedação externo 113 e 114 e um perfil de flange de rosqueamento. Um flange de rosqueamento 35 se prende a esse perfil para estabelecer interface com o adaptador em árvore 33. 0 furo do compartimento de cabeça do poço é caracterizado por vários perfis de vedação e perfis de trava para o suspensor de revestimento, conjunto de vedação e suspensor de tubulação. Os furos podem ser em uma série de etapas para que cada furo mais alto seja de um diâmetro ligeiramente maior, protegido, portanto, de operações nos furos de diâmetro menores. Na parte superior do furo do compartimento de cabeça do poço está um anteparo indexador 22 para a vedação no gargalo do suspensor da tubulação e o perfil de vedação da gaxeta. Na parte inferior do furo do compartimento de cabeça do poço está um anteparo de carga 23 que é dimensionado para suportar o peso do revestimento apenas da coluna de revestimento de produção. Qualquer carga axial adicional (por exemplo, carga proveniente de outras colunas de revestimento ou de pressões de teste) passa através das áreas de travamento da garra de fricção. O suspensor de revestimento de produção 2 caracteriza um perfil de rosqueamento de revestimento para baixo para suportar a coluna de revestimento de produção 24 e um perfil de rosqueamento de revestimento para cima para realizar interface com a coluna em funcionamento do revestimento do suspensor de revestimento (não mostrado). 0 exterior do suspensor de revestimento caracteriza um anteparo de carga que tem uma fenda para permitir fluxo e que o cimento retorne, a fim de passar para o exterior do suspensor de revestimento que estiver em funcionamento. Δ superfície externa da área do anteparo de carga 25 é uma superfície controlada que apresenta um perfil de fricção. Quando o suspensor de revestimento for desembarcado, essa superfície de fricção estará paralela a uma superfície de união na perfuração do compartimento de cabeça do poço. A compressão externa do compartimento de cabeça do poço fornecido pelo cartucho de compressão inferior 11 força as duas superfícies a serem perfeitamente concêntricas e as coloca em contato. A fricção nessa interface fornece suporte ao travamento rotacional e axial para o suspensor de revestimento, bem como suporte de carga adicional para o peso de revestimento de produção e cargas de teste no suspensor de revestimento de produção. Acima do anteparo de carga do suspensor de revestimento está um perfil para o sistema de vedação do anel 3. A vedação do anel 3 se ajusta entre o suspensor do revestimento de produção 2 e o furo interno do compartimento de cabeça do poço 1. A vedação apresenta dois conjuntos de perfis de vedação 115, 116 nos diâmetros interno e externo, respectivamente. Os perfis de vedação do diâmetro externo e do diâmetro interno representam dois pares cada de vedações metal a metal, bem como apoios de vedação resilientes 118, 119. Uma porta 113 entre os dois conjuntos de vedação permite o teste externo de todas as vedações criadas pelo conjunto de vedação. Esses perfis de vedação não têm interferência radial inicial com o suspensor de revestimento ou com o compartimento de cabeça do poço. Em vez disso, a interferência (e a pressão de contato radial) é fornecida por compressão externa do compartimento de cabeça do poço por meio do uso de cartucho de baixa compressão 11. Um gargalo estendido 120 no conjunto de vedação projeta-se acima da parte superior do suspensor de revestimento. Esse gargalo estendido representa as portas 122 para permitir comunicação entre o anel de produção/tubulação e a porta de acesso 18 ao anel superior no compartimento de cabeça do poço. A parte superior do conjunto da vedação funciona com um anteparo de desembarque 124 para o suspensor de tubulação 4 no anteparo de carga 26. 0 suspensor da tubulação 4 suporta a coluna de tubulação 27 com uma conexão filetada descendente. 0 corpo principal 125 mais grosso do suspensor da tubulação fornece um anteparo de carga 26, desembarcado na parte superior do conjunto de vedação do anel do suspensor de revestimento de produção no anteparo de desembarque 124. Esse anteparo de desembarque suporta somente o peso da coluna de tubulação inteira. Quaisquer cargas do eixo adicionais (por exemplo, cargas em razão da pressão de teste) são suportadas pela área de travamento da garra de fricção. 0 diâmetro externo da seção grossa 125 do suspensor da tubulação representa um perfil da trava de fricção 28 abaixo de um perfil de vedação 29. 0 perfil de vedação é uma superfície usinada adequada para o suporte de cargas de fricção. 0 perfil de vedação consiste em um par de ressaltos de vedação metal a metal com apoios resilientes, conforme descrito acima e mostrado mais claramente nas Figs. 1 e 3. Esses perfis são paralelos às superfícies de união no orifício do compartimento de cabeça do poço e sem nenhuma interferência inicial. Quando o cartucho de compressão 10 superior for ativado, essa seção do compartimento de cabeça do poço será comprimida para dentro para entrar em contato com o suspensor de tubulação. A pressão de contato ao longo dessa interface força as partes a serem concêntricas, fornece travamentos axial e rotacional do suspensor de tubulação e ativa as vedações metal a metal com apoios resilientes. A interface de fricção suporta qualquer carga de pressão de teste no suspensor de tubulação.

As linhas de controle hidráulico 30 passam através do corpo do suspensor de tubulação de maneira convencional. Δ suspensor de tubulação representa um gargalo estendido 126 para cima. Esse gargalo caracteriza uma caixa de conexão de tubulação para realizar interface com a coluna em funcionamento na tubulação (não mostrada). Abaixo dessa caixa filetada está um perfil para aceitar a vedação do gargalo do suspensor da tubulação. A vedação do gargalo do suspensor da tubulação 31 é assentada em um anel de suporte 32 que se estende pelo gargalo do suspensor da tubulação e indexa um anteparo de carga no furo do compartimento de cabeça do poço. A vedação é assentada na face superior desse anel de suporte e caracteriza os perfis de vedação de metal a metal no diâmetro interno reto e o diâmetro externo afilado. Uma porta 127 entre esses perfis de vedação permite o teste externo de todas as vedações criadas pela vedação de gargalo do suspensor de tubulação via porta 36 de teste externo no adaptador em formato de Árvore de Natal 33. Essa vedação é ativada quando o adaptador em formato de Árvore de Natal 33 é retirado por parafusos e porcas 34 até o compartimento de cabeça do poço. 0 movimento na superfície externa afilada da vedação de gargalo do suspensor de tubulação comprime a vedação para dentro e cria pressões de alto contato radial no diâmetro interno da vedação e no diâmetro externo da vedação. A Fig. 3 é uma ampliação de um detalhe do sistema mostrado na Fig. 2, em geral, na área do sistema compressor superior 10. A Fig. 3 é, geralmente, a mesma seção cruzada da Fig. 1, mas com todos os detalhes do compartimento de cabeça do poço da Fig. 2.

Cada sistema de compressão POS-GRIP é composto de um flange de compressão 14 e de uma cunha de compressão 15. Os flanges de compressão são anéis com superfícies internas afiladas que se encaixam às superfícies externas afiladas das cunhas de compressão. 0 movimento axial dos flanges de compressão nas cunhas de compressão comprime as cunhas de compressão para dentro, comprimindo, por sua vez, uma parte do compartimento de cabeça do poço 1 para dentro (dentro da faixa elástica do compartimento de cabeça do poço). Os sistemas de compressão podem ser configurados com um anel aspaçador de divisão 16 entre a cunha de compressão e o compartimento de cabeça do poço, conforme mostrado no sistema de compressão superior 10 da Fig. 2. Os anéis aspaçadores de divisão têm dureza de arco mínima e passam simplesmente as cargas de contato radial da cunha de compressão para o compartimento de cabeça do poço.

Os flanges de compressão têm perfis manuseáveis 17 nos diâmetros externos do flange. Esses perfis manuseáveis realizam interface com uma ferramenta de liberação (não nostrada) que podem ser usados para separar os flanges, liberando a compressão. Os flanges de compressão também têm perfis de ativação e de travamento 18 cortados na em toda a extremidade dos flanges. Esses perfis aceitam um conjunto de pequenos pistões hidráulicos (não mostrados) durante a ativação. Esses pistões hidráulicos reagem contra a seção grossa do compartimento de cabeça do poço na região da porta de acesso do anel superior 8, consulte a Fig. 2. 2uando a pressão for aplicada a um conjunto de pistões hidráulicos, o flange de compressão associado será ampurrado para longe da seção grossa do compartimento de cabeça do poço para a posição ''ativada". Depois que o flange de compressão tiver sido movido para sua posição ativada, as porcas de travamento mecânico 19 substituirão os pistões hidráulicos nos perfis de travamento e serão usados para travar o flange na posição ativada.

As porcas de travamento consistem em um membro de rosca macho 20 e em um membro de rosca fêmea 21. 0 membro de rosca macho possui uma extensão filetada e uma face ichatada em uma extremidade para assentar no compartimento le cabeça do poço. O membro de rosca fêmea possui filetes >ara encaixar no membro de rosca macho e uma face achatada )ara reagir no flange de compressão. A rotação do membro de rosca fêmea no membro de rosca macho permite que a porca de rravamento se ajuste no comprimento, para preencher jualquer espaço desenvolvido entre o compartimento de rabeça do poço e os flanges de compressão durante a itivação dos sistemas de compressão. Depois que a porca de rravamento tiver sido ajustada ao comprimento necessário, ;la travará efetivamente o flange de compressão em sua )osição atual, para que os pistões hidráulicos possam ser removidos.

As Figs. 4 e 5 representam duas seções separadas de ima configuração mais envolvida de uma cabeça de poço de juatro colunas. Os componentes principais deste sistema são im compartimento de cabeça do poço 38, uma bucha de iesgaste de extração 39, um suspensor de revestimento 40 :om conjunto de vedação de anel 41. 0 conjunto de vedação ie anel tem a mesma configuração mostrada na Fig. 2 e é itivado de maneira semelhante pelo sistema de compressão .nferior 11. Há também um suspensor de revestimento de nrodução 42, uma vedação e um suporte sub 43 e um suspensor ie tubulação 4 4 . 0 conjunto mostrado nas Figs. 4 e 5 usa um meio ilternado de suporte de cabeça do poço. Neste caso, o ronjunto inteiro é suportado em um mecanismo de suporte de rricção 45 que conecta a parte inferior do compartimento de rabeça do poço à parte superior da coluna de revestimento ie grande diâmetro 46. 0 mecanismo de suporte de fricção ronsiste em uma pinça sub 47, uma compressão sub 49 e em um :onjunto de pinos e porcas 50. Esse sistema de pinça ;onsiste em uma pinça sub 47, compressão sub 49 e no icionador 50, opera de acordo com o sistema de pinça mostrado e descrito em minhas patentes citadas anteriormente. A pinça sub é conectada ao diâmetro interno do compartimento de cabeça do poço 38 por meio de um perfil filetado em 130 com uma vedação metal a metal. A parte inferior 131 da pinça sub consiste em um perfil de fricção e de vedação no diâmetro interno e em uma superfície afilada no diâmetro externo. O diâmetro do perfil de fricção se ajusta como um soquete em torno da coluna de revestimento 46. O diâmetro filetado se encaixa com uma superfície filetada na compressão sub 49. À medida que a compressão sub se move para cima sobre o cone, a pinça sub é comprimida para dentro. Isso fecha o espaço entre a pinça sub e o diâmetro externo do revestimento e cria uma alta pressão de contato radial entre as duas partes. Essa alta pressão de contato radial fornece uma vedação metal a metal entre a pinça sub e o revestimento. A fricção nessa interface trava as partes juntas axialmente e de forma giratória.

Um conjunto de pinos e porcas 50 conectam a compressão sub 49 ao compartimento de cabeça do poço 38. é o movimento das porcas ao longo dos pinos que faz com que a compressão sub se mova para cima ao longo da interface compressão afilada sub/pinça sub. O compartimento de cabeça do poço 38 é basicamente o mesmo que é mostrado na Fig. 2. O compartimento de cabeça do poço nas Figs. 4 e 5 representa uma terceira porta de acesso do anel 52 (Fig. 4) para permitir acesso ao anel adicional criado na configuração de quatro colunas. Essa porta de acesso de anel está localizada e 90 graus da porta de acesso 51 de anel do revestimento de produção/revestimento intermediário (Fig. 5). As duas portas podem estar localizadas na mesma altura, conforme mostrado nesses desenhos. Há também uma porta de teste adicional 52 (Fig. 4) através do compartimento de cabeça do poço para testar um conjunto adicional de vedações 135 no suspensor de tubulação.

Esse compartimento de cabeça do poço também demonstra um meio diferente de fornecer um ponto de reação para os pistões de ativação hidráulica e as porcas de travamento necânico. No lugar de haver uma seção integral muito grossa para o compartimento de cabeça do poço (conforme mostrado na Fig. 2), esse compartimento de cabeça do poço representa uma série de seções de flange separadas 54 que se ajustam em um entalhe de rabo de andorinha 55 na parte ligeiramente Tiais grossa 136 do compartimento de cabeça do poço. Esses flanges podem ser parafusados na posição. Em locais em que a porta de acesso passa através do compartimento de cabeça do poço, uma chapa é usinada para permitir que uma válvula de acesso ao anel seja parafusada na posição.

Esse sistema é usado com uma bucha de desgaste de extração. Essa bucha de desgaste protege o furo da cabeça do poço ao perfurar para a coluna de revestimento intermediário. A bucha de desgaste 39 é simplesmente uma luva fina com uma seção superior grossa. A parte inferior da luva fina passa através do diâmetro interno mínimo do compartimento de cabeça do poço. Um conjunto de vedações resilientes 57 na parte superior da bucha de desgaste 39 impede que os fluidos entrem na área protegida. A bucha de desgaste pode ser suportada de duas maneiras. Primeiro, um pino através de uma das portas de acesso do anel pode travar em um perfil do diâmetro externo da bucha de desgaste. Esse pino poderá ser removido quando a bucha de desgaste estiver pronta para ser retirada. Como alternativa, a parte grossa superior da bucha de desgaste poderá ser agarrada pelo sistema de compressão 11. Esse sistema será liberado quando a bucha de desgaste estiver pronta para ser retirada. A parte mais grossa na parte superior da bucha de desgaste funciona como um anteparo de carga 138 para o suspensor de revestimento intermediário. A bucha de desgaste será liberada quando o suspensor de revestimento intermediário estiver em funcionamento. 0 anteparo de carga 140 no suspensor de compartimento é colocado na parte superior do anteparo de carga de união na bucha de desgaste e empurra a bucha de desgaste para baixo até que a parte grossa da bucha seja comprimida entre o anteparo de carga inferior 142, no compartimento de cabeça do poço, e o anteparo de carga 140 no suspensor de revestimento intermediário. As espessuras do anteparo são todas dimensionadas para suportar apenas o peso do revestimento intermediário completo. Qualquer carga adicional no suspensor de revestimento intermediário (em razão de cargas de colunas de revestimento e cargas de teste de vedação adicionais) é suportada pela interface de fricção que é ativada pelo sistema de compressão 11. O suspensor de revestimento intermediário 150 e o conjunto de vedação do suspensor de revestimento intermediário são basicamente idênticos ao suspensor de revestimento de produção 2 e ao conjunto de vedação do anel do suspensor de revestimento de produção 3, conforme discutido na Fig. 2. O suspensor de revestimento intermediário representa um perfil 58 no diâmetro interno para colocar o suspensor de revestimento de produção 42. Como um suspensor não é colocado na parte superior do anel de vedação como é feito na configuração da Fig 2, a vedação do anel é mais curta e não há a necessidade de portas para o acesso do anel.

No suspensor de revestimento de produção 42 representa um perfil filetado para suportar a coluna de revestimento de produção 59. Na extremidade superior do suspensor de revestimento de produção, há uma caixa de acoplamento de revestimento 152 para realizar interface com a vedação e o suporte sub 43 e um perfil filetado externo para realizar interface com a ferramenta "running tool" do suspensor de revestimento (não mostrada). A parte externa do suspensor de revestimento de produção caracteriza fendas que permitem que os retornos intermitentes e de cimento passem quando o suspensor estiver em funcionamento.

Suspenso em um perfil na parte externa do suspensor de revestimento de produção está um mecanismo de desembarque para o anel fendido 60 (fig. 5) Esse anel fendido aparentemente inclinado será mantido para dentro pela ferramenta "running tool" do suspensor de revestimento enquanto o suspensor estiver em operação. Isso permite que o suspensor do revestimento de produção passe completamente através do orifício do suspensor de revestimento intermediário e seja puxado para trás, para o perfil de desembarque de união, aplicando tensão à coluna de revestimento de produção. Quando o suspensor de revestimento de produção estiver localizado adequadamente no orifício do suspensor de revestimento intermediário, o anel fendido inclinado para fora será desconectado da ferramenta "running tool". O anel fendido se projeta para fora e encaixa no perfil de união no orifício do suspensor de revestimento intermediário. Esse anel fendido suporta somente o peso da coluna de revestimento intermediário. Qualquer carga adicional no suspensor de revestimento intermediário (por exemplo, cargas em razão da coluna de tubulação ou qualquer carga de teste de vedação) é transportada pela vedação e o suporte sub. A vedação e o suporte sub 43 tem um pino de acoplamento de revestimento. Essa conexão de filetada e de vedação é constituída da caixa de união 152 na parte superior do suspensor de revestimento de produção 150. No diâmetro interno, acima desse acoplamento, está um perfil corrediço 61 para se unir à ferramenta "running tool" (não mostrada). Acima desse perfil corrediço, as portas 62 (fig. 4) passam do diâmetro interno da vedação e do suporte sub para o diâmetro externo, a fim de permitir a comunicação entre o anel de revestimento/tubulação de produção e a porta de acesso do anel 156.

No diâmetro externo da vedação e do suporte sub, essas portas passam entre um par de vedações de metal a metal no bonjunto de vedação 160. O diâmetro externo da vedação e do suporte sub caracteriza quatro conjuntos de vedações de netal a metal 162 com apoio resiliente 63. As portas de acesso do anel passam entre o conjunto médio das vedações. D conjunto de vedações em qualquer lado da porta de acesso io anel se estende pelas portas de teste externa na parede ie compartimento de cabeça do poço, permitindo o teste de bodos os conjuntos de vedações. Abaixo de todos esses berfis de vedação está um perfil de fricção 64, consistindo sm uma superfície usinada adequada para o suporte de carqas ie fricção.

Esses perfis são paralelos às superfícies de união no orifício do compartimento de cabeça do poço e sem nenhuma Interferência inicial. Quando o cartucho de compressão superior 165 for ativado, essa seção do compartimento de babeça do poço será comprimida para dentro para entrar em bontato com a vedação e o suporte sub. A pressão de contato ao longo desta interface força as partes a serem boncêntricas, fornece travamento axial e rotacional da /edação e do suporte sub e ativa as vedações metal a metal bom apoios resilientes. A interface de fricção suporta qualquer carga de pressão de teste na vedação e suporte sub a qualquer peso do suspensor de tubulação. 0 diâmetro interno do suporte sub é uma cuba que serve bomo um anteparo de desembarque 17 0 para o suspensor de bubulação 65. Acima desse anteparo de desembarque está um brifício com um perfil de garra de fricção 66 e um perfil ie vedação 67 para o suspensor da tubulação. 0 suspensor de tubulação 65 é muito similar ao suspensor de tubulação 4 mostrado na Fig. 2. 0 suspensor de :ubulação 65 tem um diâmetro externo reduzido, permitindo jue passe através de uma pequena BOP (válvula de prevenção de blowout - estouro). Esse pequeno suspensor de tubulação é instalado, travado e vedado dentro da vedação e do suporte sub, e não na parte interna do orifício do compartimento de cabeça do poço. Para que o teste de vedações metal a metal no diâmetro externo do suspensor de tubulação seja possível, uma porta 68 no suspensor de tubulação passa da face superior para cruzar uma porta de teste que passa entre os dois conjuntos de vedações no diâmetro externo do suspensor de tubulação. A ativação das vedações e a garra de fricção dentro da vedação e do suporte sub requer uma operação de dois estágios do sistema de compressão superior 165. 0 primeiro estágio da ativação comprime o compartimento de cabeça do poço para dentro para agarrar, suportar e vedar a vedação e o suporte sub. Durante o segundo estágio de ativação, o sistema de compressão é ativado. Essa ativação adicional realiza compressão através da vedação e do suporte sub, comprimindo o diâmetro interno da vedação e do suporte sub para dentro, para agarrar o suspensor de tubulação. Essa compressão do segundo estágio fornece a força necessária para ativar as vedações metal a metal e o suporte da garra de fricção. A vedação do gargalo do suspensor de tubulação é idêntica à mostrada na Fig. 2.

Na descrição anterior será prontamente compreendido que o projeto de cabeça do poço da plataforma da invenção em questão possui várias otimizações e recursos que fornecem vantagens consideráveis em relação aos projetos de cabeça do poço da arte antecedente. A cabeça do poço, conforme descrita aqui, atinge essas vantagens movendo o suporte de carga e as funções de energização de vedação para a parte externa do compartimento de cabeça do poço. Isso resulta na maximização de área do orifício utilizável e excelente controle do carregamento de vedação anular. Esses aperfeiçoamentos resultam nas seguintes vantagens e recursos, entre outros: • Projeto flexível que pode ser usado para várias aplicações específicas. • 0 projeto simples favorece a segurança e reduz o tamanho. • Excentricidade zero entre os suspensores e o compartimento. • Torque zero e carga de ajuste axial mínimo necessários para energizar as vedações anulares metal a metal. • Capacidade de teste externo para vedações anulares metal a metal. • Ativação de trava e vedação externas. Trava rígida que elimina gripamento da vedação anular. • Força de contato distribuída uniformemente em torno do perímetro da vedação. • Aplicação controlada e monitorada de carregamento de vedação. • Vedações anulares que podem ser mantidas por toda a vida em campo. • Número mínimo de "running tools" necessário desde que os suspensores estejam travados em posição de torção, uma conexão de torque elevado (neste caso, um acoplamento de revestimento padrão na extremidade de uma coluna de revestimento padrão) pode ser usada para ativar os suspensores. • 0 anteparo de carga principal pode ser um pouco menor que os anteparos de carga de várias cubas convencionais, pois a maior parte da carga é suportada através de várias interfaces de garra de fricção. Esse anteparo de carga menor significa que a perfuração através da cabeça do poço é aumentada, permitindo que a primeira coluna de revestimento que passa por ela seja de tamanho maior. Como alternativa, um anteparo de carga pode permitir que o diâmetro externo da cabeça do poço seja diminuído, resultando em um tamanho geral menor. • As áreas de fricção e de garra funcionam em uma extensão. Portanto, se o primeiro suspensor de revestimento for desembarcado em local elevado, os suspensores de revestimento/suspensores de tubulação seguintes poderão tolerar esse erro de empilhamento desembarcando e vedando em locais ligeiramente diferentes ao longo da extensão da perfuração funcional. • Conforme mostrado na Fig. 4, o suspensor de tubulação pode ser embutido para reduzir a dimensão de pilha de manutenção. • Em razão do fato de a área de garra de fricção suportar cargas de teste no suspensor de tubulação, o anteparo de carga do suspensor de tubulação pode ser menor do que seria normalmente. Isso significa que mais espaço será disponibilizado no suspensor de tubulação para naximizar o número de penetrações da linha de controle através do suspensor de tubulação. • Número mínimo de penetrações de cabeça do poço. • Os procedimentos de contingência podem ser todos realizados por meio das BOPs. • Projeto resistente a fadiga para aplicações dinâmicas. • 0 projeto flexível permite a incorporação de revestimento tensionado e de suspensores de tubulação (por exemplo, de acordo com a Fig. 4). • 0 uso de pistões hidráulicos e porcas de travamento para ativar e travar flanges permite projeto de flange simples. • A bucha de desgaste de extração não precisa ser recuperada, poupando uma operação. • A trava do suspensor de tubulação interna sem a ferramenta de manuseio dedicado e sem danos na linha de controle potencial. • A segurança ampliada, com teste do espaço ao redor da tubulação, sem o uso de uma vedação temporária ou necanismo de trava temporário no suspensor da tubulação.

Embora determinados recursos e representações da invenção tenham sido descritos aqui em detalhes, deve ser compreendido que a invenção inclui todas as modificações e aperfeiçoamentos dentro do escopo das seguintes reivindicações.

Reivindicações

Claims (16)

1. Sistema para vedaçào de membros tubulares concêntricos (1, 4} em uma cabeça de poço, através de um aparelho externo (10) para prender um membro de tubulação (4) tendo um primeiro diâmetro dentro do membro de tubulação {1) de diâmetro interno maior, compreendendo: um membro de tubulação externo (1) contendo uma parede circunferencial interna com uma zona de vedação (83); um membro de tubulação interno [4) adaptado para ser posicionado de maneira concêntrica dentro do membro de tubulação externo (1), contendo uma parede circunferencial com uma zona de vedação {28); caracterizado por: um sistema de compressão circunferencial (10) montado externamente ao membro de tubulação externo {15 adjacente à zona de vedação (83) e operável para ser ativado e comprimir o membro de tubulação externo (1) em contato circunferencial completo com o membro de tubulação interno {4} para encaixar as zonas de vedação (28, 83) e ativar uma vedação circunferencial completa entre o membro de tubulação externo {1) e o membro de tubulação interno (4), e as ditas zonas de vedação {28, 83) compreenderem uma superfície de vedação de metal em cada um dos membros de tubulação (1, 4) para definir uma vedação metal a metal circunferencial completa quando o sistema de compressão (10) for ativado,

2. Sistema para vedação de membros tubulares concêntricos (I, 4) em uma cabeça de poço, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por: incluir um membro de vedaçào resilienre (84, 85) nas zonas de vedaçào (28, 83} dos membros de tubulação {1, 4) e que se estende externamente em direção aos ditos membros de tubulação externo (1, 4), e o membro de vedação resiliente (84, 85) ser adaptado para ser comprimido entre os dois membros de tubulação (1, 4), criando um intervalo (90) entre os ditos membros de vedação resiliente (84, 85) quando o sistema de compressão {10} for ativado.

3. Sistema para vedação de membros tubulares concêntricos (1, 4; em uma cabeça de poço, de acordo com a Reivindicação 2, caracterizado por: incluir um segundo membro de vedação resiliente {82, 86) axialrnente na zona de vedação (28, 83) e separado axialmente do primeiro membro de vedação (84, 85), sendo adaptado para ser comprimido entre os dois membros de tubulação (1, 4), criando um intervalo (91) entre os ditos membros de vedação resiliente (82, 86) quando o sistema de compressão {10) for ativado.

4. Sistema para vedação de membros tubulares concêntricos (1, 4) em uma cabeça de poço, de acordo com a Reivindicação 3, caracterizado por: incluir uma porta de teste (114) para comunicação do intervalo {91) com a parte exterior do conjunto a fim de testar a integridade da vedação quando for ativada.

5. Sistema para vedação de membros tubulares concêntricos (1, 4) em uma cabeça de poço, de acordo com a Reivindicação 1, caracterizado por: o sistema de compressão (10) consistir de uma superfície cunhadora (15) e um flange {14} adaptado para encaixar a cunha (15), ambas localizados em um dos membros tubulares externos (1) e no sistema de compressão {10), dessa forma, o membro tubular (1) é comprimido radialmente para dentro, apôs movimento axial relativo entre a superfície cunhadora (15) e o flange (14) .

6. Sistema para vedação de membros tubulares concêntricos (1, 4) em uma cabeça de poço, de acordo com a Reivindicação 5, caracterizado por: o sistema de compressão (10) ser um bate-estacas hidráulico adaptado para obter o movimento axial entre a superfície cunhadora (15) e o flange (14).

7. Sistema para vedação de membros tubulares concêntricos (1, 4} em uma cabeça de poço, de acordo com a Reivindicação 6, caracterizado por: incluir ainda uma trava positiva (21) para travar a superfície cunhadora (15) e o flange (14) na posição era que a vedação tiver sido encaixada.

8. Sistema para vedação de membros tubulares concêntricos (1, 4) em uma cabeça de poço, de acordo cora a Reivindicação 1, caracterizado por: o sistema de compressão (10) consistir de uma superfície anular, afilada, uma luva móvel axialmente em torno da parede externa da cabeça de poço, tendo ainda uma superfície afilada correspondente voltada para a parede externa, e de um acíonador para produzir movimento axial relativo entre as superfícies afiladas a fim de exercer uma força compressiva radial na parede externa da cabeça de poço.

9. Sistema para vedação de membros tubulares concêntricos (1, 4) em uma cabeça de poço, de acordo com a Reivindicação 8, caracterizado por: o meio de produção do movimento axial relativo que consiste em uma câmara de pressão entre a luva e a cabeça do poço (1) e o meio para pressurizar a câmara com a pressão hidráulica.

10. Sistema para vedação de membros tubulares concêntricos (1, 4) em uma cabeça de poço, de acordo com a Reivindicação 9, caracterizado por: o meio de produção de um movimento axial relativo que consiste de um flange na luva, um flange na cabeça do poço (1) e meio de aplicação de uma força mecânica entre os flanges para mover a luva axialmente ao longo da cabeça do poço (1).

11. Sistema para vedação de membros tubulares concêntricos {1, 4) em uma cabeça de poço, de acordo com a Reivindicação 10, caracterizado por: a contraporca (19) ser fornecida para travar as posições relativas da luva e a cabeça do poço ¢1), depois que esses componentes tiverem sido ativados, em posição de uso da vedação.

12. Método para vedação de membros tubulares concêntricos (1, 4) em uma cabeça de poço, caracterizado por: consistir nas etapas de: a. posicionamento das zonas de vedação de metal (28, 83) nas superfícies unidas de vários membros de tubulação concêntricos (1, 4) em alinhamento radial entre si; b. aplicação de urna força de compressão externa em torno da circunferência completa do membro tubular externo (1) adjacente as zonas de vedação (28, 83) em direção ao eixo central dos membros de tubulação concêntrica (1, 4) para acoplar as zonas de vedação (28, 83) entre si, e c. a vedação metal com metal de circunferência completa para formar as ditas zonas de vedação (28, 83) entre membros tubulares adjacentes concêntricos (1, 4).

13. Método para vedação dos membros tubulares concêntricos (1, 4) em urna cabeça de poço, de acordo com a Reivindicação 12, caracterizado por: incluir a etapa de travamento do conjunto comprimido em uma posição de vedação.

14. Método para vedação dos membros tubulares concêntricos {1, 4) em uma cabeça de poço, de acordo com a Reivindicação 12, caracterizado por: incluir a etapa de posicionamento de uma vedação resiliente redundante (84, 85) na zona de vedação (28, 83), na qual a força de compressão força a vedação resiliente redundante (84, 85) a formar uma vedação com uma adjacente superfície de zona de vedação.

15. Método para vedação dos membros tubulares concêntricos (1, 4) em uma cabeça de poço, de acordo com a Reivindicação 13, caracterizado por; incluir a etapa de posicionamento de uma pluralidade de vedações resilientes redundantes (84, 85) na zona de vedação.

16. Método para vedação dos membros tubulares concêntricos (1, 4) em uma cabeça de poço, de acordo com a Reivindicação 14, caracterizado por; incluir a etapa de direcionamento do espaço (90) entre as vedações redundantes separadas axíalmente (84, 85) para a parte externa do conjunto.