BRPI0618458B1

BRPI0618458B1 - Cover for an underwater tree and underwater tree

Info

Publication number: BRPI0618458B1
Application number: BRPI0618458-8A
Authority: BR
Inventors: Claude Goonetilleke Cecil; Mogedal Oystein; Mogedal Knut
Original assignee: Aker Subsea Limited
Priority date: 2005-11-09
Filing date: 2006-10-17
Publication date: 2017-07-04
Also published as: NO20081937L; WO2007054664A1; GB2432172B; GB2432172A8; NO333227B1; BRPI0618458A2; GB0522772D0; GB2432172A; WO2007054664A8; US20080210435A1; US7637325B2; MY152623A

Abstract

tampa para uma árvore submarina, e, árvore submarina. uma tampa para uma árvore submarina que tem um cubo de re-entrada (1) e para uso com um suspensor de tubulação (25) estendido dentro da árvore compreende uma luva externa (3) para ajuste sobre o cubo e uma luva interna (19) adaptada para se estender dentro do cubo. a luva tem acopladores de comunicação (27, 37) para cooperação com o suspensor de tubulação. preferivelmente os acopladores de comunicação são posicionados na extremidade da luva interna. os acopladores podem acomodar tampões artificiais ou acopladores vivos para adaptar o modo de aplicação. a luva interna (19) suporta pelo menos uma vedação anular (21, 22) que provê uma barreira entre a luva interna e a periferia interna do cubo. a luva externa (19) inclui conexões de engate liberáveis (16) para segurar a luva externa no cubo. a tampa é adaptada para uso como uma ferramenta de deslocamento.

Description

"TAMPA PARA UMA ÁRVORE SUBMARINA E ÁRVORE SUBMARINA" [001] A invenção refere-se à produção submarina de petróleo e gás e, em particular, a árvores para o suporte de tubulação para a extração de petróleo e/ou gás submarino e mais particularmente a uma tampa aperfeiçoada para tal árvore (usualmente denominada 'Árvore de natal').

[002] É prática bem conhecida fazer o acabamento de um poço submarino com um suspensor de tubulação a partir do qual uma coluna de tubulação de produção pode ser suspensa. O suspensor e a coluna de tubulação de produção são assentados dentro da árvore sobre um conjunto que usualmente inclui uma ferramenta de deslocamento. A árvore usualmente inclui um tampão interno ou tampa que provê uma barreira para fluidos de produção acima do suspensor de tubulação. O estado da técnica é representado por meio dos documentos US-6367551-B1 e US-5868204-A.

[003] A presente invenção diz respeito mais particularmente a uma tampa aperfeiçoada, de múltiplas finalidades, para uma árvore submarina e particularmente uma para uma 'árvore de natal horizontal'.

[004] Um aspecto da invenção é de permitir configuração da tampa ou para prover comunicações de fundo de poço ou para atuar como unidade de bloqueio para prover uma segunda barreira nas linhas de comunicação quando as linhas são tomadas através do corpo da árvore.

[005] Outro aspecto da invenção é a adaptação da tampa como uma ferramenta de manipulação ou assentamento, permitindo assim a eliminação da necessidade de uma ferramenta de deslocamento separada.

[006] Depois de a árvore ser assentada com a tampa no modo de ferramenta de deslocamento, a tampa seria estacionada embaixo do mar em uma baia de estacionamento sobre a estrutura de árvore (não mostrada). Depois do suspensor de tubulação ser assentado e o trabalho de acabamento ser finalizado, a tampa seria removida da baia de estacionamento e instalada sobre a árvore, economizando assim uma manobra submarina.

[007] Outro aspecto da invenção é a provisão de uma barreira de pressão com relação à atmosfera, desta maneira para evitar a necessidade de uma tampa de árvore interna separada.

[008] A invenção provê uma tampa para uma árvore submarina que tem um cubo de reentrada, e para uso com um suspensor de tubulação estendido dentro da árvore, compreendendo uma luva externa para ajuste sobre o cubo e uma luva interna adaptada para se estender dentro do cubo, a luva tendo acopladores de comunicação para cooperação com o suspensor de tubulação.

[009] Preferivelmente, os acopladores de comunicação são posicionados na extremidade da luva interna. Os acopladores de comunicação normalmente incluem tanto acopladores hidráulicos quanto acopladores elétricos. Os acopladores preferivelmente podem acomodar tampões artificiais ou acopladores sob tensão para ajustar o modo de aplicação.

[0010] Preferivelmente, a luva interna suporta pelo menos uma vedação anular que provê uma barreira entre a luva interna e a periferia interna do cubo. Cada vedação pode ser acomodada em um rebaixo anular na periferia externa da luva interna.

[0011] A luva externa preferivelmente inclui conexões de engate liberáveis para segurar a luva externa no cubo.

[0012] Preferivelmente, a tampa é adaptada para uso como uma ferramenta de deslocamento. A tampa pode incluir um ressalto que tem uma parte estendendo-se para cima, adaptada para fixação em uma linha de cabo.

[0013] A invenção também provê uma árvore submarina incluindo um cubo de reentrada, e para uso com um suspensor de tubulação que pode ser estendido dentro da árvore, a árvore incluindo uma tampa compreendendo uma luva externa para ajuste sobre o cubo e uma luva interna adaptada para se estender dentro do cubo, a luva interna tendo acopladores de comunicação para cooperação com o suspensor de tubulação.

[0014] Um exemplo da invenção será agora descrito com referência aos desenhos, em que: [0015] A figura 1 é uma vista parcialmente secionada de uma tampa e um cubo de reentrada de uma árvore de natal de acordo com a invenção.

[0016] A figura 2A é outra vista parcialmente secionada de uma tampa e um cubo de reentrada de uma árvore de natal de acordo com a invenção.

[0017] A figura 2B é outra vista parcialmente secionada de uma tampa e um cubo de reentrada de uma árvore de natal de acordo com a invenção.

[0018] A figura 3 é outra vista parcialmente secionada de uma tampa e um cubo de reentrada de uma árvore de natal de acordo com a invenção.

[0019] A figura 4 é outra vista parcialmente secionada de um cubo de reentrada em conjunção com um conector BOP, ilustrando um estágio de operação antecedente.

Descrição detalhada de uma forma de concretização exemplificativa [0020] Referência é feita primeiramente à figura 1, a qual mostra um cubo de reentrada 1 para uma árvore submarina lateralmente acessível (usualmente conhecida como uma 'árvore de natal horizontal'). O cubo é mostrado como provido com uma tampa 2 de acordo com a invenção. A tampa 2 compreende uma luva externa 3 e um ressalto central 4. 0 ressalto 4 tem um ombro periférico 5 que suporta um rebordo interno 6 da luva externa 3. A luva externa 3 é segura no ressalto 4 da tampa 2 por meio de parafusos, tal como o parafuso 7 que se estende através de um orifício horizontal através da luva 2 para dentro de um orifício no ressalto 4. Estendendo-se axialmente para cima a partir do ressalto 4 da tampa 2 está uma coluna 8 em cuja extremidade é seguro por meio de um rosqueamento de parafuso um engate de ancoragem 9 para um olhai de corrente 10 por meio do qual a tampa pode ser assentada por meio de uma linha de cabo (não mostrada) . A tampa pode também ser assentada por meio de um tubo de perfuração por engate de um tubo de perfuração (não mostrado) no perfil de rosca na coluna 8.

[0021] Seguro na superfície superior do ressalto 4 da tampa 2 por meio de suportes 11 está um trilho 12 que pode suportar equipamento auxiliar (a ser descrito).

[0022] A superfície externa 14 do cubo 1 tem um perfil anular multi-ranhurado 15. Este pode ser engatado liberadamente por meio de travas suportadas na luva externa 3 da tampa 2. Uma destas travas é a trava 16, mostrada em para uma escala maior por meio da inserção A. A trava 16 desliza em um canal 17 que se inclina para baixo e pode ser segura em engate com o perfil 15 por meio de um atuador 18. Este e outros atuadores similares podem ser operados por meio de um mergulhador ou um veículo de operação remota (ROV).

[0023] Estendendo-se para baixo a partir do ressalto 4 da tampa 2 está uma luva interna 19. A superfície externa da luva interna 19 tem um perfil progressivamente graduado. Um primeiro degrau, mostrado na inserção B, é constituído por meio de um rebaixo anular 20. 0 rebaixo anular 20 acomoda vedações 21 e 22. Neste exemplo, a vedação 21 é uma vedação de metal (tal como uma vedação de seção C anular) e a vedação 22 é uma vedação elastomérica. Cada vedação é disposta para vedar entre a periferia externa da luva interna da tampa e a periferia interna do cubo de reentrada 1. Por conseguinte, a tampa pode ser empregada como a tampa à prova de pressão, evitando assim a necessidade de uma tampa de árvore interna separada. As vedações 21 e 22 são mantidas em posição por meio de um anel de retenção 23 que tem uma rosca de parafuso interna para engate com uma rosca de parafuso externa 24 embaixo do rebaixo 20 na luva interna 19.

[0024] A luva interna 19 pode se estender para dentro de um anel de atuação de trava de suspensor de tubulação 42 sobre o suspensor de tubulação 25 posicionado dentro do cubo 1. 0 anel de atuação 42 tem um perfil graduado externo, o qual, quando o suspensor foi assentado e fundeado (ver posteriormente), engata com um anel de travamento fendido 27 no cubo 1.

[0025] As figuras 2A e 2B ilustram como a tampa 2 é adaptada para prover comunicação para tanto sinais hidráulicos quanto elétricos com o suspensor de tubulação 25 para prover comunicação de 'fundo de poço' enquanto assenta o suspensor de tubulação. Quando comunicação é tomada através do corpo da árvore, a tampa então provê uma vedação adicional para os canais de comunicação, os quais, de outra maneira, se estenderíam através da tampa.

[0026] A figura 2A ilustra particularmente os acopladores para comunicação hidráulica e a figura 2B os acopladores para comunicação elétrica.

[0027] Para comunicação hidráulica através da tampa, a tampa 2 tem na extremidade inferior da luva interna 19 um acoplador hidráulico 27 o qual pode se conjugar com um acoplador hidráulico 28 no suspensor de tubulação 25. 0 acoplador 27 na luva interna 19 está em comunicação com uma passagem 2 9 que se estende para cima através da luva 19 para a superfície superior 30 do ressalto 4 e para uma junta 31 da qual se estende uma linha 32 para um acoplador em um par de placas de acoplador 33 e 34 suspensos por meio de um suporte 35 a partir do trilho 12 .

[0028] A figura 2A também mostra na parte inferior da luva interna uma chaveta de orientação 36.

[0029] A figura 2B ilustra particularmente um acoplador elétrico 37 posicionado na extremidade da luva 19, acoplado com um correspondente acoplador 38 no suspensor de tubulação 25. Na prática normal, os acopladores 37 e 38 são acopladores condutivos, embora acopladores indutivos pudessem teoricamente ser usados. Em particular, o acoplador 37 é preferivelmente do tipo condutivo 'que pode ser feito a úmido'. Uma linha a partir do acoplador 37 estende-se através da luva 19 para o exterior da tampa, similar ao que foi previamente descrito com referência à figura 2A e dali para as placas externas do acoplador 33 e 34.

[0030] As figuras 2A e 2B também mostram um cone de guia 39 que é usado para guiar o conjunto de tampa sobre a árvore.

[0031] Depois de o suspensor de tubulação ser fundeado e travado dentro da árvore, comunicações podem ser feitas ou através da tampa, como previamente mencionado, ou através do corpo da árvore. Isto está ilustrado particularmente na figura 3. Quando comunicações são feitas através do corpo da árvore, tampões artificiais 40 na tampa provêm uma vedação adicional para as linhas de comunicação.

[0032] Quando a tampa é instalada na árvore, ela provê um mecanismo de travamento independente para o suspensor de tubulação 25. Isto é atingido em virtude da disposição da ponta 41 da luva interna 19 próxima à extremidade do suspensor do anel de trava 42 da tubulação, como mostrado na figura 3 e em uma escala maior por meio da inserção C.

[0033] A figura 4 ilustra um estágio de operação da árvore antes do assentamento da tampa. A figura 4 mostra o cubo 1 e a parte adjacente de um conector de BOP (controlador preventivo de erupção) 43, através do qual o suspensor de tubulação 25 é assentado, por meio da ferramenta de deslocamento de suspensor de tubulação 44 para dentro da árvore.

[0034] Quando é desejado monitorar funções do fundo de poço enquanto o suspensor de tubulação 25 está sendo assentado, comunicações podem ser transmitidas para a superfície através de linhas elétricas e hidráulicas (denotadas com 45) na ferramenta de deslocamento de suspensor de tubulação 44.

[0035] Quando o suspensor de tubulação 25 foi fundeado dentro da árvore, e travado no local, é costumeiro testá-lo antes de o conector BOP 43 ser removido. Depois de o conector BOP 43 ser removido, a tampa 2 pode ser assentada. Uma vez quando a tampa está travada no local, a proximidade da parte da tampa 2 com respeito ao mecanismo de travamento do suspensor de tubulação provê (como previamente descrito com referência à figura 3) um meio de travamento independente em virtude da prevenção de qualquer movimento do mecanismo de travamento do suspensor de tubulação.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Tampa para uma árvore submarina, tendo um cubo de reentrada (1) e para uso com um suspensor de tubulação (25) estendido dentro da árvore, a tampa (2) compreende uma luva externa (3) para ajuste sobre o cubo e uma luva interna (19) adaptada para se estender dentro do cubo, a luva interna tendo acopladores de comunicação (27; 37) para cooperação com o suspensor de tubulação; caracterizada pelo fato de que a luva interna (19) suporta pelo menos uma vedação anular (21; 22) que provê uma barreira entre a luva interna e a periferia interna do cubo (1).

2. Tampa, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que os acopladores de comunicação (27,37) são posicionados na extremidade da luva interna (19).

3. Tampa, de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizada pelo fato de que os acopladores de comunicação incluem acopladores hidráulicos (27).

4. Tampa, de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizada pelo fato de que os acopladores de comunicação incluem acopladores elétricos (37) .

5. Tampa, de acordo com a reivindicação 4, caracterizada pelo fato de que os acopladores elétricos (37) são acopladores condutivos que podem ser feitos a úmido.

6. Tampa, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que os acopladores (27; 37) podem acomodar tampões artificiais (40).

7. Tampa, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a ou cada vedação é acomodada em um rebaixo anular (20) na periferia externa da luva interna (19).

8. Tampa, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que a luva externa (3) inclui conexões de engate liberáveis (16) para segurar a luva externa no cubo.

9. Tampa, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que a tampa (2) é adaptada para uso como uma ferramenta de deslocamento.

10. Tampa, de acordo com a reivindicação 9, caracterizada pelo fato de que a tampa inclui um ressalto (4) que tem uma parte estendendo-se para cima (8) adaptada para fixação em uma linha de cabo.

11. Árvore submarina, incluindo um cubo de reentrada (1), e para uso com um suspensor de tubulação (25) que pode ser estendido dentro da árvore, a árvore incluindo uma tampa (2) compreendendo uma luva externa (3) para ajuste sobre o cubo e uma luva interna adaptada para se estender dentro do cubo, a luva interna tendo acopladores de comunicação (27; 37) para cooperação com o suspensor de tubulação, caracterizada pelo fato de que a luva interna (19) suporta pelo menos uma vedação anular (21; 22) que provê uma barreira entre a luva interna e a periferia interna do cubo (1).

12. Árvore submarina, de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que a vedação é acomodada em um rebaixo anular na periferia externa da luva interna.

13. Árvore submarina, de acordo com a reivindicação 11 ou 12, caracterizada pelo fato de que a tampa (2) é adaptada para uso como uma ferramenta de deslocamento.

14. Árvore submarina, de acordo com a reivindicação 13, caracterizada pelo fato de que a tampa (2) inclui um ressalto (4) que tem uma parte estendendo-se para cima (8) adaptada para fixação em uma linha de cabo.