BRPI0509802B1

BRPI0509802B1 - envoltório de condutor telescópico para uma instalação de poço e um método de acionamento do mesmo no subsolo

Info

Publication number: BRPI0509802B1
Application number: BRPI0509802A
Authority: BR
Inventors: Harald Strand
Original assignee: Harald Strand
Priority date: 2004-04-13
Filing date: 2005-04-13
Publication date: 2016-03-08
Also published as: ATE377129T1; NO20041495L; EP1740793A1; DE602005003118D1; NO320467B1; NO20041495D0; EP1740793B1; US20080257603A1; BRPI0509802A; CA2562891A1; WO2005100732A1

Abstract

envoltório de condutor telescópico para uma instalação de poço e um método de acionamento do mesmo no subsolo. a presente invenção refere-se a um dispositivo de envoltório condutor (1) para estabelecer e alinhar um poço em sedimentos não consolidados (51), o envoltório de condutor (1) sendo disposto para ser acionado para dentro e deslocaras sedimentos não consolidados (51) pelos impulsos direcionados de forma axial contra um apoio interno (19) na parte inferior (15) do envoltório de condutor (1), onde o envoltório de condutor (1) é telescópico. a invenção também compreende um método de acionamento de um envoltório de condutor telescópico (1) para dentro de sedimentos não consolidados (51).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "ENVOLTÓRIO DE CONDUTOR TELESCÓPICO PARA UMA INSTALAÇÃO DE POÇO E UM MÉTODO DE ACIONAMENTO DO MESMO NO SUBSOLO". A invenção refere-se a um envoltório de condutor telescópico para uma instalação de poço, preferivelmente um poço submarino de hidro-carboneto, mais particularmente a um envoltório de condutor telescópico no qual um tubo externo é acoplado de forma liberável a um tubo interno, a extremidade inferior do qual compreende meios de cooperação com um mecanismo de acionamento. Quando o envoltório do condutor foi acionado o suficiente para dentro de sedimentos não consolidados de forma a se projetar por uma distância prescrita acima da superfície dos sedimentos não consolidados, o tubo externo é separado do tubo interno. O tubo interno é acionado adicionalmente para dentro dos sedimentos não consolidados até que encontre sedimentos sólidos ou alcance a profundidade de acionamento planejada. Um dispositivo pela extremidade inferior do tubo externo garante que o tubo externo não seja empurrado para baixo no lado de fora do tubo interior. A invenção também compreende um método de acionamento de um envoltório de condutor telescópico para dentro do solo.

Quando do estabelecimento de um poço tal como um poço de hidrocarboneto em uma área com sedimentos não consolidados acima das estruturas de rochas, é necessário se inserir um envoltório de condutor através dos sedimentos não consolidados. O envoltório de condutor separa a boca do poço dos sedimentos não consolidados e age como uma fundação para instalações (boca de poço, BOP, etc.) na superfície dos sedimentos não consolidados. As instalações, de acordo com as regulamentações, serão colocadas em uma determinada altura com relação à superfície, isto é, a superfície do solo ou leito do mar. Análises dos sedimentos não consolidados formam a base para a seleção de uma profundidade de envoltório de condutor, que em todas as probabilidades pode ser acionado longe o suficiente de forma descendente a partir da extremidade superior do envoltório do condutor para obter uma altura prescrita acima dos sedimentos não consolidados. Quando existe incerteza com relação à condição dos sedimentos não consolidados, o comprimento do envoltório de condutor pode ser tão grande ou tão pequeno, de acordo com o necessário, particularmente quando do estabelecimento de um poço submarino, para realizar operações complicadas para alongar ou encurtar o envoltório do condutor de forma a alcançar a altura correta para a extremidade superior do envoltório. O objetivo da invenção é remediar as desvantagens da técnica anterior. Em particular, o objetivo é reduzir o custo e os efeitos práticos da incerteza envolvida na estimativa de quão longe o envoltório de condutor pode ser acionador. A invenção também permite a instalação de envoltórios de condutor longos sem exigir seções de envoltório de condutor adicionais a serem adicionadas durante o acionamento. O objetivo é alcançado pelas características fornecidas na descrição abaixo e nas reivindicações a seguir.

Um envoltório de condutor telescópico de acordo com a invenção é disposto de uma forma conhecida a ser acionada em sedimentos não consolidados por meio de impulsos direcionados axialmente contra superfícies de impacto localizadas internamente, preferivelmente na parte inferior de um tubo interno. O tubo interno é acoplado de forma removível a um tubo externo, preferivelmente por uma parte superior do tubo interno sendo acoplado a uma parte superior do tubo externo.

Na parte inferior do tubo externo é fornecido, de forma não des-locável, um ou mais elementos de travamento se apoiando na parede externa do tubo interno. Os elementos de travamento são dispostos para permitir que um tubo interno liberado do tubo externo se mova axialmente para longe da parte superior do tubo externo. Os elementos de travamento são adicionalmente dispostos para impedir que o tubo externo liberado do tubo interno se mova axialmente na direção da parte inferior do tubo interno.

Preferivelmente, o tubo externo é disposto de forma a receber um ou mais estabilizadores conhecidos localizados externamente. Isto é particularmente relevante quando o envoltório do condutor está sendo colocado em sedimentos não consolidados instáveis. Os estabilizadores fazem com que o envoltório do condutor apresente uma maior superfície de apoio para os sedimentos não consolidados, onde os sedimentos não consolidados podem acomodar uma maior carga direcionada radialmente a partir do tubo.

Preferivelmente, o tubo externo é fornecido com um ou mais batentes dispostos para apoiar uma parte superior dos estabilizadores. Isso possibilita a colocação de estabilizadores em um nível predefinido com relação à superfície dos sedimentos não consolidados quando os mesmos são acionados para dentro dos sedimentos não consolidados juntamente com o tubo externo. A invenção compreende adicionalmente um método de acionamento de um envoltório de condutor para dentro de sedimentos não consolidados a fim de alinhar um poço, o envoltório de condutor sendo disposto de forma a ser acionado para dentro de sedimentos não consolidados pelos impulsos direcionados axialmente contra um apoio interno na parte inferior do envoltório de condutor, onde: um tubo externo é acoplado de forma removível à parte superior de um tubo interno; o envoltório de condutor telescópico composto é acionado para dentro de sedimentos não consolidados até que a parte superior do tubo externo assuma uma distância prescrita da superfície dos sedimentos não consolidados: o tubo externo é liberado do tubo interno; o tubo interno é acionado adicionalmente para dentro dos sedimentos não consolidados até que alcance a profundidade de acionamento planejada ou até que nenhum acionamento adicional seja possível, o tubo interno movendo para longe da parte superior do tubo externo na direção axial.

Preferivelmente, o método compreende o fornecimento de um ou mais estabilizadores no tubo externo antes do acionamento do mesmo para dentro de sedimentos não consolidados. A seguir é descrito um exemplo não limitante de uma modalidade preferida ilustrada nos desenhos em anexo, nos quais: A figura 1 ilustra uma seção longitudinal através de um envoltório de condutor telescópico montado de acordo com a invenção; A figura 2 ilustra uma seção longitudinal, em uma escala menor, através de um envoltório de condutor telescópico montado sendo acionado para dentro de sedimentos não consolidados; A figura 3 ilustra um corte longitudinal através do envoltório de condutor telescópico sendo acionado para dentro de sedimentos não consolidados, com um tubo interno deslizando em um tubo externo desconectado; A figura 4 ilustra uma vista lateral de um envoltório de condutor correspondendo ao corte longitudinal da figura 3, mas onde o tubo externo é fornecido com um estabilizador; e A figura 5 ilustra uma vista superior de um envoltório de condutor na figura 4. É feita referência em primeiro lugar à figura 1, na qual um envoltório de condutor telescópico 1 compreende um tubo interno 3, um tubo externo 5, um dispositivo de acoplamento anular 7 e também um elemento de travamento anular 9. A parte superior 11 do tubo interno 3 é fornecida com um sulco de acoplamento anular 13. Uma parte inferior 15 do tubo interno 3 é fornecida com uma sapata de acionamento 17 com uma superfície de golpe interna 19.

Uma parte superior 21 do tubo externo 5 é fornecida com uma seção de acoplamento externo 23 capaz de receber e reter uma instalação de poço (não ilustrada}. O exterior de uma parte central 25 do tubo externo possui batentes estabilizadores anulares 27. A parte inferior 28 do tubo externo é fornecida com um sulco de travamento anular interno 29. O dispositivo de acoplamento 7 possui uma seção de acoplamento interno 31 que se estende a partir de uma abertura central inferior 33. A parte rosqueada 31 do dispositivo de acoplamento 7 é um encaixe complementar à seção de acoplamento 23 no tubo externo 5. Um orifício superior 35 é um encaixe complementar ao diâmetro externo do tubo interno 3. Um ombro anular 37 é um encaixe complementar ao sulco de acoplamento 13 no tubo interno 3. O dispositivo de acoplamento é removível, sendo divisível (não ilustrado) por meio de um veículo operado de forma remova de suporte de ferramentas (não ilustrado). O elemento de travamento 9 é formatado como uma mola de disco anular com uma superfície de anel convexa 41 voltada para a extremidade inferior 15 do tubo externo 5. Uma virola interna 43 se apóia de forma justa na parede externa do tubo interno 3. É feita referência agora essencialmente às figuras 2 e 3. O envoltório do condutor 1 foi acionado para dentro de sedimentos não consolidados 51 por meio de um martelo colocado internamente 61, 63 conectado a um mecanismo de acionamento e controle (não ilustrado) através de um cabo 65. O martelo 61,63 pode transmitir impulsos de acionamento ao envoltório do condutor através da superfície de impacto 19.

Em uma modalidade alternativa o envoltório de condutor 1 é fornecido com um estabilizador cilíndrico 71 encerrando as partes do tubo externo 5. Um tubo central 73 encerra o tubo externo 5 de forma coaxial e a-póia o batente estabilizador 27 quando na posição ativa. Uma jaqueta cilíndrica 77 é coaxial com relação ao tubo central 73 e é conectada de forma rígida ao mesmo por várias nervuras de suporte 75 que se projetam na direção radial a partir do tubo central 73 e se estendem ao longo de todo o comprimento axial do estabilizador 71.

Antes do acionamento de um envoltório de condutor 1 para dentro do solo, os sedimentos não consolidados 51 são analisados para se descobrir o quão longe o envoltório do condutor 1 pode ser acionado e quanta incerteza existe em torno dessa análise, isto é, qual a profundidade máxima de acionamento esperada e qual a profundidade mínima de acionamento estimada. Então, um comprimento do tubo interno 3 é selecionado que sob nenhuma circunstância deve fazer com que o tubo interno 3 se projete acima dos sedimentos não consolidados por mais do que for prescrito para uma instalação de poço que deve ser subsequentemente instalada no envoltório de condutor 1. Além disso, o comprimento do tubo externo 5 é selecionado de forma a ser tal que o tubo externo 5, quando se projeta acima dos sedi- mentos não consolidados 51 como prescrito com relação à instalação de poço, se sobreponha ao tubo interno quando o mesmo foi acionado para baixo até a profundidade máxima. O envoltório de condutor 1 é acionado para dentro de sedimentos não consolidados 51 de forma que é conhecida per se, pelo martelo 61, 63 criando parcialmente um furo pela penetração dentro de sedimentos não consolidados 51 e forçando os mesmos para o lado e martelando parcialmente o envoltório de condutor para dentro de sedimentos não consolidados 51 através de impactos causados contra a superfície de impacto 19 na sapata de acionamento 17. Durante a primeira parte do acionamento, o dispositivo de acoplamento 7 interconecta os tubos interno e externo 3,5 do envoltório de condutor 1.

Quando o tubo externo 5 alcançou uma profundidade prescrita, isto é, se projeta acima dos sedimentos não consolidados 51 em uma altura prescrita, o dispositivo de acoplamento 7 é removido; em uma instalação submarina preferivelmente através do uso de ferramentas em um veículo operado remotamente (ROV). O acionamento então continua, o tubo interno 3 movendo axial-mente através do tubo externo 5 pelo deslizamento através do elemento de travamento 9. Quando o tubo interno 3 alcançou sua profundidade máxima o martelo 61,63 é recuperado do envoltório de condutor 1.

Na modalidade alternativa onde o tubo externo 5 possui um estabilizador 71, o mesmo é acionado para dentro de sedimentos não consolidados juntamente com o tubo externo 5, o tubo central 73 do estabilizador 71 se apoiando no batente do estabilizador 27. A grande área de superfície da jaqueta 77 garante, de uma forma conhecida per se, um aumento na estabilidade lateral do envoltório de condutor 1 quando colocado em sedimentos não consolidados instáveis 51. O formato cônico do elemento de travamento 9 garante que o tubo externo 5 não deslize para baixo do tubo interno 3 sob tensão, visto que a virola interna 43 do elemento de travamento 9 será capturada contra a superfície do tubo interno 3. 0 envoltório do condutor 1 de acordo com a invenção pode assumir uma ampla faixa de dimensões, visto que o tubo interno pode assumir todas as dimensões relevantes de acordo com a prática industrial.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Dispositivo de envoltório de condutor (1) para estabelecer e alinhar um poço em sedimentos não consolidados (51), o envoltório de condutor (1) sendo disposto para ser acionado para dentro e deslocar sedimentos não consolidados (51) pelos impulsos direcionados axialmente contra o apoio interno (19) na parte inferior (15) do envoltório de condutor (1), caracterizado pelo fato de que o envoltório de condutor (1) é telescópico.

2. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um tubo externo (5) é acoplado de forma liberável para um tubo interno (3) por meio de um dispositivo de acoplamento (7).

3. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que uma parte superior (21) do tubo externo (5) é acoplada de forma liberável a uma parte superior (11) do tubo interno (3).

4. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que um ou mais elementos de travamento (9) apoiados na parede externa do tubo interno (3) são dispostos de forma não deslocável na parte inferior (28) do tubo externo (5).

5. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o(s) elemento(s) de travamento é/são disposto(s) para permitir que um tubo interno (3) liberado do tubo externo (5) se mova axialmente para longe da parte superior (21) do tubo externo (5).

6. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o(s) elemento(s) de travamento é/são disposto(s) para impedir que um tubo externo (5) liberado do tubo interno (3) se mova axialmente na direção da parte inferior (15) do tubo interno (3).

7. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o tubo externo (5) é disposto de forma a receber um ou mais estabilizadores localizados externamente (71).

8. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que o tubo externo (5) é fornecido com um ou mais batentes (7) dispostos para apoiar uma parte superior dos estabilizadores.

9. Dispositivo, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a parte inferior (15) do tubo interno (3) é fornecida com uma sapata de acionamento (17) disposta para receber impulsos de acionamento direcionados axialmente.

10. Método de acionamento de um envoltório de condutor (1) para dentro de sedimentos não consolidados (51) a fim de estabelecer e alinhar um poço, o envoltório de condutor (1) sendo disposto de forma a ser acionado para dentro e deslocar sedimentos não consolidados (51) através de impulsos direcionados axialmente contra um apoio interno (19) na parte inferior (15) do envoltório de condutor (1), caracterizado pelo fato de que: um tubo externo (5) é acoplado de forma liberável à parte superior (11) de um tubo interno (3); o envoltório de condutor telescópico montado (1) é acionado para dentro de sedimentos não consolidados (51) até que a parte superior (21) do tubo externo (5) assuma uma altura prescrita acima da superfície dos sedimentos não consolidados (51); o tubo externo (5) é liberado a partir do tubo interno (3); o tubo interno (3) é acionado adicionalmente para dentro dos sedimentos não consolidados (51) até que pare contra uma estrutura preferivelmente impenetrável (53), o tubo interno (3) se movendo axialmente para longe da parte superior (21) do tubo externo (5).

11. Método, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que um ou mais estabilizadores (71) serem montados no tubo externo (5) antes de acionar o mesmo para dentro de sedimentos não consolidados (51).