BRPI0717014A2 - Sistema operador preventor de erupção que proporciona economia de fluido - Google Patents

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SISTEMA OPERADOR PREVENTOR DE ERUPÇÃO QUE PROPORCIONA ECONOMIA DE FLUIDO".

Antecedentes da Invenção A presente invenção refere-se a métodos e aparelhos para con-

trolar a pressão dentro de um poço. Em particular, certas modalidades da invenção compreendem métodos e aparelhos para operar um preventor de erupção do tipo gabeta.

Preventores de erupção são usados em perfuração de hidrocar- bonetos e operações de produção como um dispositivo de segurança que fecha, isola, e veda o poço. Preventores de erupção são válvulas essencial- mente grandes que são conectadas à cabeça do poço e compreendem membros de fechamento capazes de vedar e fechar o poço para evitar que libere gás de alta pressão ou líquidos do poço. Um tipo de preventor de e- rupção usado extensivamente tanto em aplicações de alta e baixa pressão é um preventor de explossão do tipo gabeta. Um preventor de erupção do tipo gabeta usa dois membros de fechamento opostos, ou gabetas, dispostos dentro de um alojamento projetado especialmente, ou corpo. O corpo do preventor de erupção possui um furo que é alinhado com o poços. Cavida- des opostas fazem a interseção do furo e dá suporte as gabetas de modo que eles se movam e fiquem fora do furo. Um castelo é conectado ao corpo na extremidade exterior de cada cavidade e dá suporte a um sistema opera- dor que fornece a força necessária para mover as gabetas para dentro e pa- ra fora do furo.

As gabetas são equipadas com membros de vedação que se

ocupam em proibir o fluxo através do furo quando as gabetas são fechadas. As gabetas podem ser gabetas de tubo, os quais são configuradas para fe- char e vedar o anular em torno do tubo que é disposto dentro do furo, ou podem ser gabetas cegas ou gabetas cegas de rupturas, os quais são confi- gurados para fechar e vedar todo o furo. Um aplicativo em especial de perfu- ração pode necessitar de uma variedade de gabetas de tubos e gabetas ce- gas. Portanto, em muitos aplicativos, múltiplos preventos de erupção são r 2

montados nas pilhas de preventores de erupção e compreendem de uma variedade de preventores de erupção do tipo gabeta, cada um equipado com um tipo específico de gabeta.

Provendores de explosão do tipo gaveta são freqüentemente configurados para serem operados usando fluido hidráulico pressurizado para controlar a posição do fechamento dos membros relativos ao furo. Ape- sar de a maior parte dos preventores de erupção serem acoplados à uma bomba de fluido ou algum outro tipo de fonte ativa de fluido hidráulico pres- surizado, muitos aplicativos necessitam de um certo volume de fluido hidráu- Iico pressurizado a ser armazenado e disponibilizado imediatamente para a operação do preventor de erupção no caso de emergência. Por exemplo, muitas especificações submarinas precisam de uma pilha de preventor de erupção para ser capazes de fazer o ciclo (isto é, mover um membro de fe- chamento entre a posição estendida e a retraída) várias vezes usando so- mente o fluido pressurizado armazenado no conjunto de pilha. Em conjuntos de pilhas de preventores de erupção grandes, de alta pressão, várias cente- nas de galões de fluido podem ser armazenados na pilha, criando problemas tanto de tamanho quanto de peso com o sistema.

Porque muitos aplicativos submarinos de perfuração necessitam de usar preventores de erupção de grande diâmetro e de alta pressão, os requerimentos de altura, peso, fluido hidráulicos destes preventores de erup- ção são um critério importante no projeto dos preventores de erupção do equipamento de perfuração que operam com eles. Assim, as modalidades da presente invenção são direcionadas a preventores de erupção do tipo gabeta que buscam superar estas e outras limitações da técnica anterior. Sumário das Modalidades Preferidas

Certas modalidades da presente invenção incluem um operador hidráulico de preventor de erupção que compreende uma haste de pistão tendo uma extremidade acoplada a um elemento de fechamento. O operador adicionalmente compreende um alojamento de operador que tem uma ex- tremidade acoplada a um castelo e uma segunda extremidade acoplada a um cabeçote. A haste do pistão se estende através do castelo dentro do alo- jamento do operador onde ela é acoplada a um pistão que fica disposto den- tro do alojamento do operador. O pistão compreende um corpo e um flange. Uma vedação é disposta no flange e encaixada de forma vedante com o alo- jamento do operador. A vedação do flange tem um diâmetro de vedação maior que um diâmetro de vedação da vedação do corpo.

Por conseguinte, as modalidades exemplares da presente in- venção compreendem uma combinação de características e vantagens que possibilitam uma melhoria substancial da operação e controle de um preven- tor de erupção do tipo de êmbolo. Estas e outras características e vantagens da presente invenção ficarão prontamente evidentes para aqueles versados na técnica ao se efetuar a leitura da descrição detalhada das modalidades preferidas da invenção a seguir e pela referência aos desenhos que a acom- panham.

Breve Descrição dos Desenhos Para uma compreensão detalhada da presente invenção, é feita

referencia às figuras que acompanham, em que:

a figura 1 é um preventor de erupção do tipo gabeta construída de acordo com modalidades da presente invenção;

a figura 2 é uma vista em corte transversal de um operador hi- dráulico em uma posição retraída e construída de acordo com modalidades da presente invenção;

a figura 3 é uma vista em corte transversal do operador hidráuli- co da Figura 2 mostrada em uma posição estendida, não-travada;

a figura 4 é uma vista em corte transversal do operador hidráuli- co 2 mostrado na posição estendida, não-travada;

a figura 5 é uma vista isométrica de um preventor de erupção de gabeta dupla construída de acordo com modalidades da presente invenção;

a figura 6 é uma vista comparativa esquemática de um operador cilíndrico único e um operador cilíndrico paralelo duplo; a figura 7 é uma vista em corte transversal de um operador hi-

dráulico dual construído de acordo com as modalidades da presente inven- ção; a figura 8 é uma vista em corte transversal de uma operação hidráulica cilíndrica da reivindicação 7;

a figura 9 é uma vista transversal parcial de um motor e trans- missão para operador hidráulico cilíndrico dual construído de acordo com as modalidades da presente invenção;

a figura 10 é uma vista da extremidade do operador da figura 9; e a figura 11 é um conjunto de pilha de preventor de erupção. Descrição Detalhada das Modalidades Preferidas

Na descrição detalhada que segue, peças similares são marca- das em toda a especificação e desenhos com as mesmas referências numé- ricas. As figuras dos desenhos não estão necessariamente na escala. Certas características da invenção podem ser mostradas de forma exagerada na escala ou em alguma forma esquemática e alguns detalhes dos elementos convencionais podem não ser mostrados para clareza e concisão. Referindo-se a figura 1, o preventor de erupção 10 compreende

de corpo 12, equipamentos 14, sistemas operadores 16, e membros de fe- chamento 17. O corpo compreende furos 18, cavidades opostas 20, e cone- xões aparafusadas superiores e inferiores 22 para montar componentes adi- cionais acima e abaixo do preventor de erupção 10, tal como no conjunto de pilha de preventor de erupção. Equipamentos 14 são acoplados ao corpo 12 por conectores 24 que permitem que as casteloss sejam removidos do corpo para possibilitar o acesso aos membros de fechamento 17. Os sistemas ope- radores 16 são montados nos equipamentos 14 e utilizam conjuntos de pis- tão hidráulico 26 e de cilindro 28 para mover os membros de fechamento 17 em todas as cavidades 20, para dentro e para fora do furo 18.

Figuras 2-4 ilustram uma modalidade de um sistema de opera- ção que reduz o volume do fluido necessário para o ciclo do operador ao utilizar significativamente menos fluido hidráulico para retrair do que para se estender. O sistema de operação 30 é montado no equipamento 32 e aco- piado ao membro de fechamento 34. O sistema de operação consiste de uma haste de pistão 36, pistão 38, alojamento de operador 40, cabeçote 42, manga deslizante 44, haste de travamento 46. O pistão 38 compreende de corpo 48 e flange 50. Vedante de corpo 52 envolve circunferencialmente o corpo 48 e engata de maneira vedante o alojamento do operador 40. O ven- dante de flange 54 envolve circunferencialmente o flange 50 e engata de forma vedante o alojamento do operador 40. O diâmetro de vedação do ve- dante de flange 54 é maior do que o diâmetro de vedação do vedante de corpo 52.

O engate do vedante do corpo 52 e o vedante do flange 54 com o alojamento do operador 40 divide o interior do operador em três câmaras isoladas hidraulicamente, câmara de extensão 56, câmara de folga de fluido 60, e câmara de retração 64. A câmara de extensão 56 é formada entre a cabeça 42 e o vedante de flange 54. A porta de extensão 58 fornece comu- nicação hidráulica com a câmara de extensão 56. A câmara de folga de flui- do 60 é formada na região anular definida pelo alojamento do operador 4- e pistão 38 entre o vedante de corpor 52 e vedante de flange 54. A porta de folga de fluido 62 fornece comunicação hidráulica com a câmara de folga de fluido 60. A câmara de retração 64 é formada na região anular definida pelo alojamento do operador 40 e pistão 38 entre o vendante do corpo 52 e equi- pamento 32. Porta de retração 66 fornece fluido de comunicação com a câ- mara de retração.

Em geral, a câmara de extensão 56 e a câmara de retração 64

estão em comunicação fluida com fornecimento de fluido hidráulico que é regulado por um sistema de controle. Dependendo da configuração do for- necimento de fluido hidráulico e sistema de controle, o fluido expelido da câmara de extensão 56 e da câmara de retração 64 pode ser reciclado no fornecimento de fluido hidráulico ou pode ser ventilado no ambiente em tor- no. A câmara de fluido de folga 60 pode ser de pressão balanceada com o ambiente em redor de modo que a pressão de fluido dentro da câmara de folga não resiste ao movimento do pistão 38. Em certas modalidades, a dita câmara de folga 60 é deixada aberta no ambiente em torno ou acoplada a um sistema de compensação de pressão que mantém a pressão balanceada dentro da câmara de fluido de folga.

Na figura 2, o sistema de operação 30 é mostrado em uma posi- ção retraída quando o pistão 38 está disposto contra o cabeçote 42. Ao for- necer o fluido hidráulico pressurizado na porta de extensão 58 aciona o sis- tema de operação 30 e move o pistão 38 na direção do equipamento 32. O pistão 38 se move em direção ao equipamento 32, o fluido dentro da câmara de folga de fluido 60 é empurrado através da porta de fluido de folga 62 e fluido dentro da câmara de retração 64 é empurrada através da porta de re- tração 66. O fluido empurrado da câmara de folga de fluido 60 e a câmara de retração 64 pode ser retido em um reservatório hidráulico ou rejeitado para o ambiente em torno.Como o fluido hidráulico é fornecido à câmara de exten- são 56, o pistão 38 continuará a se mover até que o pistão entre em contato com o equipamento 32, como é mostrado na figura 3.

Como o pistão 38 deve se mover na mesma distancia axial du- rante a extensão e retração, a diferença nas necessidades de fluido é alcan- çada ao utilizar a menor área de diâmetro hidráulico para a retração do que a extensão. Esse desequilíbrio de necessidades de fluido resulta em uma redução total de volume de fluido que é requerido para fazer o ciclo do sis- tema de operação entre uma posição entendida e uma retraída. A redução no volume de fluido necessário pode ser de especial interesse em aplicativos submarinos onde os requerimentos de desempenho necessitam de armaze- namento de grandes volumes de líquido com o conjunto de preventor de e- rupção. Reduzir o volume de fluido necessário para mover o sistema de ope- ração para a posição retraída reduz o volume do fluido que precisa ser ar- mazenado com o conjunto de preventor de erupção.

Usar uma área de diâmetro hidráulico menor para retração foi um benefício a mais de gerar menos força durante a retração. Em certas si- tuações, a força gerada pelo sistema de operação ao mover para a posição retraída é insuficiente para mover o membro de fechamento, mas excede os projetos de carga para certos componentes do sistema. Nestas situações, se o sistema de operação é acionado, alguns sistemas dentro do sistema po- dem falhar. Portanto, reduzir a força gerada durante a retração ajuda a mi- nimizar o dano quando o sistema de operação tenta, contudo falha, a retrair um membro de retração e auxilia a evitar a liberação não-intencional de hi- drocarbonetos ao evitar a abertura do membro de fechamento quando sob pressão.

Apesar de que o operador 30 é acionado pela pressão hidráuli- ca, muitos aplicativos também requerem uma trava mecânica para manter a posição do membro de fechamento no caso de perda de pressão hidráulica. Para travar positivamente o pistão de travamento 38 na posição, a manga de deslizamento 44 é fixada de forma giratória em relação ao pistão 38 e enga- tado de modo rosqueado com a haste de travamento 46, o qual é acoplado de forma giratória ao cabeçote 42. A manga de deslizamento 44 se move axialmente em relação à haste de travamento 46 quando a haste de trava- mento é girada.

Agora, ao consultar a figura 4, uma vez que o pistão se move em direção ao equipamento 32 a haste de trava 46 é girada. O engate rosquea- do da haste de trava 46 e a manga de deslizamento 44 faz a manga se mo- ver axialmente em relação à haste de travamento. A haste de travamento 46 é girada até que a manga 44 entre em contato com o apoio 68 do pistão 38 como é mostrado na figura 4. A manga de deslizamento 44 se engatará e o pistão 38 evitará o movimento do pistão para longe do equipamento 32.

O engate rosqueado da haste de trava 46 e a manga de desli- zamento 44 são de "auto trava" no sentido que a força axial na manga de deslizamento não irá girar a manga em relação à haste de travamento. As- sim, quando a manga de deslizamento 44 está em contato com o apoio 68, evita-se que o pistão 38 se mova para longe do equipamento 32. Uma vez que a manga de deslizamento 44 é engatada com o apoio 68, a pressão dentro da câmara de extensão 60 pode ser reduzida e o pistão 38 continuará na posição estendida. Deste modo, a manga de deslizamento 44 e a haste de travamento 46 operam como um sistema de travamento que pode ser engatado para evitar que o membro de fechamento 34 de abrir sem necessi- dade. Apesar de que seja mostrada somente em sua totalidade estendida e na posição travada, a manga de deslizamento 44 pode se engatar e travar contra o pistão 38 em qualquer posição.

A fim de mover o sistema de operação 30 de volta para a posi- ção de retração da figura 2, primeiro é aplicada pressão hidráulica para es- tender a câmara 56. Isto remove qualquer carga total axial da manga de des- lizamento 44 e a haste de travamento 46 e permite que a haste de travamen- to seja girada. A rotação da haste de travamento 46 move a manga de desli- zamento para longe do apoio 68. A pressão hidráulica pode então ser apli- cada para retrair a câmara 64 de modo a mover o pistão 38 de volta para a posição retraída da figura 1.

A haste de travamento 46 pode ser girada por uma diversidade de motores elétricos, motores hidráulicos, ou outros dispositivos de rotação. Em certas modalidades, o motor é um motor hidráulico que pode fornecer 1,69 KN.m (15.000 polegadas-libras) de torque. Na figura 3, a haste de trava 46 é acoplada ao motor 72 através do sistema de transmissão 70 que trans- fere movimento do motor para a haste de travamento. A Figura 4 mostra o motor 72 sendo ligado diretamente à haste de travamento 46 sem um siste- ma de transmissão. Em certas modalidades, tanto o sistema 70 da Figura 3 quanto o motor 72 da Figura 4 são equipados com sistemas que permitem operação manual da haste de travamento 46, tal como um veículo operado remotamente (ROV). O ROV pode ser usado para fornecer fluido hidráulico ou energia elétrica para o motor de operação 72 ou poderia ser usado para travar a haste de forma diretamente giratória 46.

Como discutido anteriormente, o sistema operador 30 pode ope- rar com eficácia enquanto utiliza uma área hidráulica menor para retração em comparação à extensão porque menos força é necessária para retrair o membro de fechamento 34 do que estender o membro de fechamento no poço. O diâmetro máximo do sistema operador para um preventor de erup- ção do tipo gabeta, com freqüência é determinado pela área de pressão hi- dráulica que é necessária para fechar o poço sob pressão de funcionamento total. Em aplicações de alta pressão, o diâmetro do sistema de operação é com freqüência maior do que a altura da castelo que é acoplado ao corpo do preventor de erupção. Como muitos preventores de erupção do tipo gabeta podem ser construídos com várias gabetas operando em um único corpo com várias cavidades, o diâmetro do sistema operador com freqüência de- termina a altura total do conjunto como as aberturas da cavidade individual devem ser espaçadas para permitir que haja espaço para os conjuntos de operação.

A figura 5 ilustra um preventor de erupção de gabeta dupla 80 compreendendo operadores cilíndricos paralelos duplos 82 acoplados ao corpo 84 por castelos 86. Os operadores 82 utilizam dois cilindros hidráuli- cos de diâmetro menor para fornecer um força de fechamento equivalente para um cilindro hidráulico único, de maior diâmetro. Utilizar cilindros hidráu- licos de menor diâmetro permitem que os castelos 86 estejam localizados nas proximidades de modo que o corpo do preventor de erupção 84 tenha uma altura mínima conforme medido entre a conexão superior 85 e a cone- xão inferior 87.

Os operadores de cilindro duplo 82 são ilustrados esquematica- mente na Figura 6 onde a área 90 representa a área de pressão de cilindro único tendo um diâmetro maior 92. Um operador de cilindro duplo é repre- sentado por áreas 94 tendo diâmetro maior 96. Diâmetro 96 é selecionado de modo que a área total 94 de ambos operadores duplos seja pelo menos igual à área 90 do cilindro de diâmetro único grande. Para fornecer uma área de pressão substancialmente equivalente, acredita-se que o diâmetro 96 seja aproximadamente 0,71 vezes o diâmetro 92. Por exemplo, um operador de dezessete diâmetros pode ser substituído por um operador tendo pistões paralelos de 304,8 milímetros (doze polegadas). Cálculos sugerem que esta redução diminua o espaçamento mínimo entre as cavidades adjacentes de 431,8 milímetros (dezessete polegadas) para 304,8 milímetros (doze pole- gadas).

Figuras 7 e 8 ilustram um operador de cilindro paralelo que tam- bém apresenta volume de fluido reduzido para retração. Sistema operador de cilindro duplo paralelo 100 compreende é montado no equipamento 102 e compreende de dois cilindros de operação paralelos 104. Cada cilindro de operação 102 compreende haste de pistão 105, pistão 108, alojamento de operador 110, manga de deslizamento 112, e haste de trava 114. Cada has- te de pistão 106 que é acoplada ao membro de suporte 116 que é acoplada ao membro de fechamento (não mostrado) e assegura que o pistão 108 con- tinue sincronizado axialmente. A cabeça de cilindro 118 é acoplado a ambos alojamentos 110.

Cada pistão 108 compreende de vedante de corpo 120 disposto no corpo 122 e flange de flange de vedante 124 disposto no flange 126. Ve- dantes 120 e 124 engatam de forma vedante os alojamentos do operador 110 de modo que o alojamento é dividido para dentro de uma câmara de extensão 128, câmara de fluido de folga 130, e câmara de retração 132. O diâmetro de vedação do vedante do flange 124 é maior do que o diâmetro de vedação do vedante do corpo 120 de modo que menos fluido é necessário para preencher a câmara de retração 132 do que o necessário para preen- cher a câmara de extensão 128.

Sistema operador de cilindro duplo paralelo 110 opera essenci- almente na mesma seqüência do sistema operador 30 descrito em relação às Figuras 2-4. Na Figura 8, o sistema operador é mostrado em uma posição estendida e travada. A manga de deslizamento 112 é desengatada por uma primeira câmara estendida de pressurização 128 através da porta de exten- são 134 e depois girando a haste de trava 114 de modo que a manga se mova em direção à cabeça do cilindro 118. Uma vez que a manga de desli- zamento 112 é desengatada, o fluido pressurizado é aplicado através da porta de retração 136 para a câmara de retração 132. O fluido pressurizado preenchendo a câmara de retração 132 moverá o pistão 108 em direção à cabeça 118 e puxar o membro de suporte 116 na direção do equipamento 102 até que o sistema operador 100 esteja na posição totalmente retraída da Figura 8.

O sistema operador 100 é retornado à posição estendida da Fi- gura 7 pela aplicação de fluido hidráulico através da porta de extensão 134 para a câmara de extensão 128. Um 108 pistão se move na direção do cas- telo 102, o fluido dentro da câmara de fluido de folga 130 é empurrado atra- vés da porta de fluido de folga 138 e o fluido dentro da câmara de retração 132 é empurrado através da porta de retração 136. O fluido empurrado da câmara de fluido de folga 130 e câmara de retração 132 podem ser retidos no reservatório hidráulico ou ejetados para o meio ambiente próximo. Uma vez que o pistão 108 estiver na posição totalmente estendida, as hastes de trava 114 são giradas de modo que as mangas de deslizamento 112 enga- tam os pistões e evitam o movimento dos pistões da posição estendida.

O membro de suporte 116 garante que os pistões 108 e hastes

de pistão 106 continuam sincronizados durante a operação do sistema 100. O sistema hidráulico que fornece líquido ao sistema operador 100 também pode ser configurado para fornecer fluido hidráulico ao sistema operador de tal modo que pistões 108 continuam sincronizados enquanto se movem. Ao consultar as figuras 9 e 10, o sistema operador 100 pode a-

inda compreender de sistema de acionamento 140 que gira travando as has- tes 114 para mover a manga de deslizamento 112 e para fora do engate de travamento com o pistão 108. O sistema de acionamento 140 compreende motor 142, transmissão 144, e override 146 de ROV. O sistema de aciona- mento 140 é montado na cabeça 118 com o motor 142 disposto geralmente entre os alojamentos do operador 110. O motor 142 pode ainda ser hidráuli- co, elétrico, ou outro motor, é acoplado à transmissão 144 e override 146. A transmissão 144 compreende de uma diversidade de engrenagens que aco- plam o motor de forma giratória 142 às hastes de travamento 114. O cance- lamento 146 é posicionado de modo a fornecer acesso no caso de falha do motor 142 ou o fornecimento de fluido ou energia ao motor. Override 146 pode ter rotação mecânica direta da transmissão 144 ou pode ter forneci- mento externo de fluido hidráulico ou energia ao motor 142.

As características das modalidades do sistema operador acima descrito podem ser usadas por si sós ou em cooperação. Por exemplo, o operador de retração de volume reduzido das Figuras 2 a 4 podem ser usa- dos em combinação com a haste de travamento e conjunto de manga de deslizamento como mostrado ou podem ser usados com outros sistemas de travamento. Da mesma forma, a haste de travamento e manga de desliza- mento e conjunto de travamento podem ser usados com outros sistemas de operação ou outros tipos de sistemas lineares acionados. O sistema de ope- ração do cilindro paralelo também pode ser usado em outros aplicativos e com vários outros tipos de pistão e conjuntos cilíndricos assim como com outros sistemas de travamento.

Apesar que estas características poderem ser usadas em outros aplicativos, as características descritas fornecem um beneficio sinergístico quando usado em conjunto. Como exemplo, um preventor de erupção de gabeta dupla que usa um sistema operador de cilindro paralelo tendo volume reduzido de retração (o sistema de operação das Figuras 7-8) é mais leve, mais curto e utiliza menos fluido hidráulico do que o preventor de erupção convencional utilizando sistemas de operação convencional. O uso da haste de travamento e conjunto de trava de manga de deslizamento também for- nece um sistema de travamento simplificado quando comparado com muitos sistemas de travamento convencional.

Figura 11 ilustra uma pilha de preventor de erupção 200 acopla- do a um poço 202. A pilha de preventor de erupção 200 compreende um conjunto de pilha inferior 204 e um conjunto de pilha superior 206, ou pacote de riser marítimo inferior. O conjunto de pilha inferior 204 compreende de um conector de poço 208, preventores de erupção de gabeta 210, preventor de erupção anular 212, afogador e válvulas interruptoras 214, e acumuladores hidráulicos 216. Conjunto de pilha superior 206 compreende preventor de erupção anular 218, afogador e conectores interruptores 220, juntada adap- tadora/flex de riser 222, pods de controle 224, e conectores de coleta 226. Conector Collet 226 fornece uma conexão liberável entre o conjunto de pilha superior 206 e o conjunto de pilha inferior 204. Os acumuladores hidráulicos 216 são montados na estrutura 228 que envolve o conjunto de pilha inferior 204. Os acumuladores hidráulicos 216 são montados na estrutura 228 que envolve o conjunto de pilha inferior 204.

Portanto, as modalidades preferidas da presente invenção refe- rem-se ao aparelho para preventores de erupção do tipo gabeta aperfeiçoa- dos. A presente invenção é sucetível a modalidades de diferentes formas. Há desenhos exibidos, os quais serão descritos em detalhes, modalidades específicas da presente invenção com a compreensão de que a presente deve ser considerada como exemplificação dos princípios da invenção, e não tem a intenção de limitar a invenção àquela ilustrada e escrita no pre- sente. Em particular, várias modalidades da presente invenção fornece sis- temas que permitem uma redução na dimensão, peso, complexidade, e re- querimentos de fluido dos preventores de erupção do tipo gabeta. É feita referência à aplicação dos conceitos da presente invenção para preventores de explosão do tipo ram, mas o uso dos conceitos da presente invenção não é limitado a estas aplicações, e pode ser usado para qualquer outra aplica- ção incluindo outros equipamentos hidráulicos submarinos. Deve ser total- mente reconhecido que ensinamentos diferentes das modalidades descritas abaixo podem ser empregadas separadamente ou em qualquer combinação adequada para produzir os efeitos desejados.

As modalidades aqui estabelecidas são meramente ilustrativas e não limitam o escopo da invenção ou detalhes da mesma. Será apreciado que muitas outras modificações e aperfeiçoamentos da presente invenção podem ser feitas sem sair do escopo da invenção ou conceitos inventivos aqui descritos. Como muitas modalidades variadas e diferentes podem ser feitas dentro do escopo do conceito inventivo aqui ensinado, incluindo estru- turas equivalentes ou materiais posteriormente concebidos, e como muitas modificações podem ser feitas nas modalidades aqui detalhadas com os re- querimentos descritivos da lei, deve ser entendido que os detalhes aqui es- tabelecidos devem ser interpretados como ilustrativos e não em um sentido limitante.

Claims (19)

1. Operador de preventor de erupção hidráulico compreendendo: um membro de fechamento; uma primeira haste de pistão tendo uma primeira extremidade acoplada ao dito membro de fechamento; um primeiro alojamento de operador tendo uma primeira extre- midade acoplada a um equipamento e a uma segunda extremidade acopla- da a uma cabeça, em que a dita primeira haste de pistão se estende através do equipamento, em que uma segunda extremidade da dita primeira haste de pistão está pelo menos parcialmente disposta dentro do dito alojamento de operador; um primeiro pistão pelo menos parcialmente disposto dentro do dito primeiro alojamento de operador, em que dito primeiro pistão compreen- de um corpo e um flange, em que a segunda extremidade da dita primeira haste de pistão está acoplada ao corpo do dito primeiro pistão; um primeiro vedante de flange disposto no flange e engatado de forma vedada com dito alojamento do operador; e um primeiro vedante de corpo disposto em um corpo e engatado de forma vedante com dito alojamento de operador, em que dito primeiro vedante de flange possui um diâmetro maior do que um diâmetro de vedação maior do que um diâmetro de vedação do dito primeiro vedante de corpo.

2. Operador de preventor de erupção hidráulica de acordo com a reivindicação 1, ainda compreendendo uma câmara de folga de fluido for- mada dentro do dito primeiro operador alojado entre o dito primeiro vedante de flange e dito primeiro vedante de corpo.

3. Operador de preventor de erupção hidráulica de acordo com a reivindicação 2, em que dita câmara de folga de fluido fica aberta em um ambiente ao redor.

4. Operador de preventor de erupção hidráulica de acordo com a reivindicação 1, em que dito membro de fechamento é móvel entre uma po- sição estendida e uma posição retraída em relação ao equipamento.

5. Operador de preventor de erupção hidráulica de acordo com a reivindicação 4, em que dito membro de fechamento é movido para a posi- ção estendida por um primeiro volume de fluido sendo disposto entre dito primeiro vedante de flange e a segunda extremidade do dito primeiro aloja- mento de operador e dito membro de fechamento é movido para a posição retraída por um segundo volume de fluido sendo disposto entre primeiro ve- dante de corpo e a primeira extremidade do dito primeiro alojamento de ope- rador.

6. Operador de preventor de erupção hidráulica de acordo com a reivindicação 1, ainda compreendendo: uma manga de deslizamento disposta dentro de uma cavidade disposta dentro do primeiro pistão, em que dita camisa é fixada de forma giratória em relação ao dito primeiro pistão; e uma haste de travamento acoplada de forma giratória à cabeça e engatada de forma rosqueada com dita camisa, em que a rotação da dita haste de travamento translada dita camisa em relação ao dito primeiro pis- tão.

7. Operador de preventor de erupção hidráulica de acordo com a reivindicação 6, ainda compreendendo um motor acoplado de forma giratória à dita haste de travamento.

8. Operador de preventor de erupção hidráulica de acordo com a reivindicação 1, ainda compreendendo de: uma segunda haste de pistão acoplada ao dito membro de fe- chamento, em que dita segunda haste de pistão possui um eixo longitudinal que é paralelo a um eixo longitudinal da dita primeira haste de pistão; um segundo alojamento de operador tendo uma extremidade acoplada ao equipamento, em que dita segunda haste de pistão se estende através do equipamento dentro do segundo alojamento de operador; e um segundo pistão acoplado à dita segunda haste de pistão e disposto dentro do dito segundo alojamento do operador.

9. Operador de preventor de erupção hidráulica de acordo com a reivindicação 8, em que dito segundo pistão ainda compreende: um segundo vedante de flange disposto no dito segundo pistão e engatado de forma vedante com dito segundo alojamento de operador; e um segundo vedante de corpo disposto no dito segundo pistão e engatado de forma vedante com dito segundo alojamento de operador, em que dito segundo vedante de flange possui um diâmetro de vedação maior do que um diâmetro de vedação do dito segundo vedante de corpo.

10. Preventor de erupção hidráulico compreendendo: um corpo tendo um furo no mesmo; uma cavidade disposta através do dito corpo e em interseção com o furo; um membro de fechamento se movendo disposto dentro da dita cavidade; uma primeira haste de pistão tendo uma primeira extremidade acoplada ao dito membro de fechamento; um equipamento acoplado ao dito corpo adjacente à dita cavida- de; um primeiro alojamento de operador tendo uma primeira extre- midade acoplada ao dito equipamentos, em que primeira dita haste de pistão se estende através do equipamento, em que uma segunda extremidade da dita primeira haste de pistão fica pelo menos parcialmente disposta dentro do dito alojamento de operador; um primeiro pistão disposto dentro do dito primeiro alojamento de operador, em que dito primeiro pistão compreende um corpo e um flange, em que a segunda extremidade da dita primeira haste de pistão é acoplada ao corpo do dito primeiro pistão; um primeiro vedante de flange disposto no flange e engatado de forma vedante com dito alojamento de operador ao longo do dito primeiro diâmetro; e um primeiro vedante de corpo disposto sobre o corpo e engata- do de forma vedante com dito alojamento de operador ao longo do segundo diâmetro, em que o primeiro diâmetro é maior do que o segundo diâmetro.

11. Preventor de erupção hidráulica de acordo com a reivindica- ção 9, ainda compreendendo uma câmara de fluido de folga formada dentro do dito primeiro alojamento do operador entre dito primeiro vedante de flan- ge e dito primeiro vedante de corpo.

12. Preventor de erupção hidráulica de acordo com a reivindica- ção 11, em que dita primeira câmara de fluido de folga fica aberta no ambi- ente em torno.

13. Preventor de erupção hidráulica de acordo com a reivindica- ção 9, em que o dito membro de fechamento é móvel entre uma posição es- tendida e uma posição retraída em relação ao equipamento.

14. Preventor de erupção hidráulica de acordo com a reivindica- ção 13, em que dito membro de fechamento é móvel até a posição estendida por um primeiro volume de fluido sendo disposto entre dito primeiro vedante de flange e uma segunda extremidade do dito primeiro alojamento de opera- dor e dito membro de fechamento é móvel na posição retraída por um se- gundo volume de fluido sendo disposto entre dito primeiro vedante de corpo e a primeira extremidade do dito primeiro alojamento de operador.

15. Preventor de erupção hidráulica de acordo com a reivindica- ção 9, ainda compreendendo: uma manga delizante disposta no interior do poço, disposta den- tro do dito primeiro pistão, emque a dita manga é fixada giratóriamente em relação ao dito pistão; e uma haste de travamento acoplada de forma giratória ao dito equipamento e engatada de forma rosqueada com dita manga, em que a rotação da dita haste de travamento faz a translação da dita manga em rela- ção ao dito pistão.

16. Preventor de erupção hidráulica de acordo com a reivindica- ção 15, ainda compreende um motor acoplado de forma giratória à dita haste de travamento.

17. Preventor de erupção hidráulica de acordo com a reivindica- ção 9, ainda compreendendo: uma segunda haste de pistão acoplada ao dito membro de fe- chamento, em que dita segunda haste de pistão possui um eixo longitudinal que é paralelo a um eixo longitudinal da dita primeira haste de pistão; um segundo alojamento operador tendo uma extremidade aco- plada ao equipamento, em que dita segunda haste de pistão se estende atra- vés do equipamento para dentro do dito segundo alojamento de operador, e; um segundo pistão acoplado à dita segunda haste de pistão e disposto dentro do dito segundo alojamento de pistão.

18. Preventor de erupção hidráulica de acordo com a reivindica- ção 17, em que dito segundo pistão ainda compreende: um segundo vedante de flange disposto no dito segundo pistão e engatado de forma vedante com dito segundo alojamento de operador; e um segundo vedante de corpo disposto no dito segundo pistão e engatado de forma vedante com dito segundo alojamento de operador, em que o dito segundo vedante de flange possui um diâmetro de vedação maior do que um diâmetro de vedação do dito segundo vedante de corpo.

19. Método para acionar um preventor de erupção hidráulica de operador compreendendo: fornecer um volume de fluido hidráulico para uma câmara esten- dida disposta dentro de um alojamento de operador de modo a mover um membro de fechamento dentro de um furo de um preventor de erupção, em que a câmara estendida é formada entre uma extremidade do alojamento de operador e uma primeira extremidade de um pistão; e fornecer um volume de fluido hidráulico para uma câmara de retração disposta dentro do alojamento do operador para mover o membro de fechamento para fora do furo do preventor de erupção, em que a câmara de retração é formada entre uma extremidade oposta do alojamento do ope- rador e uma segunda extremidade do pistão, em que a primeira extremidade do pistão possui um diâmetro maior do que a segunda extremidade do pis- tão.