BRPI0820569A2 - conjunto de vedação anular e método de formação de uma vedação anular - Google Patents

conjunto de vedação anular e método de formação de uma vedação anular Download PDF

Info

Publication number
BRPI0820569A2
BRPI0820569A2 BRPI0820569-8A BRPI0820569A BRPI0820569A2 BR PI0820569 A2 BRPI0820569 A2 BR PI0820569A2 BR PI0820569 A BRPI0820569 A BR PI0820569A BR PI0820569 A2 BRPI0820569 A2 BR PI0820569A2
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
annular
seal
base
rims
sealing
Prior art date
Application number
BRPI0820569-8A
Other languages
English (en)
Inventor
David H Theiss
Christopher G Kocurek
James A Burton
Terry L Shinn
Keith Garbett
Original Assignee
Cameron Int Corp
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Family has litigation
First worldwide family litigation filed litigation Critical https://patents.darts-ip.com/?family=40626415&utm_source=google_patent&utm_medium=platform_link&utm_campaign=public_patent_search&patent=BRPI0820569(A2) "Global patent litigation dataset” by Darts-ip is licensed under a Creative Commons Attribution 4.0 International License.
Application filed by Cameron Int Corp filed Critical Cameron Int Corp
Publication of BRPI0820569A2 publication Critical patent/BRPI0820569A2/pt

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B33/00Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/02Surface sealing or packing
    • E21B33/03Well heads; Setting-up thereof
    • E21B33/04Casing heads; Suspending casings or tubings in well heads
    • E21B33/043Casing heads; Suspending casings or tubings in well heads specially adapted for underwater well heads
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B33/00Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/10Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
    • E21B33/12Packers; Plugs
    • E21B33/1208Packers; Plugs characterised by the construction of the sealing or packing means
    • E21B33/1212Packers; Plugs characterised by the construction of the sealing or packing means including a metal-to-metal seal element
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B33/00Sealing or packing boreholes or wells
    • E21B33/10Sealing or packing boreholes or wells in the borehole
    • E21B33/12Packers; Plugs
    • E21B33/128Packers; Plugs with a member expanded radially by axial pressure
    • E21B33/1285Packers; Plugs with a member expanded radially by axial pressure by fluid pressure
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B2200/00Special features related to earth drilling for obtaining oil, gas or water
    • E21B2200/01Sealings characterised by their shape
    • FMECHANICAL ENGINEERING; LIGHTING; HEATING; WEAPONS; BLASTING
    • F16ENGINEERING ELEMENTS AND UNITS; GENERAL MEASURES FOR PRODUCING AND MAINTAINING EFFECTIVE FUNCTIONING OF MACHINES OR INSTALLATIONS; THERMAL INSULATION IN GENERAL
    • F16JPISTONS; CYLINDERS; SEALINGS
    • F16J15/00Sealings
    • F16J15/02Sealings between relatively-stationary surfaces
    • F16J15/06Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces
    • F16J15/08Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with exclusively metal packing
    • F16J15/0887Sealings between relatively-stationary surfaces with solid packing compressed between sealing surfaces with exclusively metal packing the sealing effect being obtained by elastic deformation of the packing

Landscapes

  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Gasket Seals (AREA)
  • Sealing Devices (AREA)
  • Mechanical Sealing (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Transition And Organic Metals Composition Catalysts For Addition Polymerization (AREA)

Abstract

CONJUNTO DE VEDAçãO ANULAR E MéTODO DE FORMAçãO DE UMA VEDAçãO ANULAR . A presente invenção refere-se a um conjunto de vedação anular para formar uma vedação entre duas superfícies anulares. O conjunto de vedação inclui uma base anular que inclui uma superfície de vedação. O conjunto de vedação também inclui um par de aros espaçados que se estende a partir da base anular oposta à superfície de vedação da base e em direções opostas, os aros também incluindo superfícies de vedação. A base é elasticamente deformável e os aros são elasticamente deformáveis em relação à base, para efetuar uma vedação autoenergizada entre as duas superfícies anulares.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "CONJUNTO DE VEDAÇÃO ANULAR E MÉTODO DE FORMAÇÃO DE UMA VEDAÇÃO ANULAR".
Antecedentes da Invenção A presente invenção refere-se a um poço que pode produzir
petróleo ou gás que terá um alojamento de condutor preso em uma coluna do tubo condutor, o tubo condutor se estendendo em uma pequena profun- didade no interior do poço. Então, um alojamento da cabeça de poço é assentado no alojamento condutor e preso em uma coluna de revestimento externo ou primeira coluna de revestimento. A primeira coluna de revesti- mento se estende através do condutor até uma maior profundidade no interior do poço. Dependendo das condições em particular das camadas geológicas acima da zona-alvo (tipicamente, tanto uma zona de produção de petróleo ou gás quanto uma zona de injeção de fluído), uma ou mais colunas de revestimento adicionais se estenderão através da coluna de revestimento externo até profundidades crescentes, até que o poço esteja revestido até sua profundidade final. As colunas de revestimento externo são suportadas na extremidade superior por seus próprios dispositivos de suspensão de re- vestimento, que são assentados em, e suportados pelo alojamento da cabe- ça de poço. Entre cada suspensor de revestimento e o alojamento da cabe- ça de poço, um conjunto de vedação do suspensor de revestimento é confi- gurado para isolar cada espaço anular entre as colunas de revestimento. A última e mais interna coluna de revestimento, o revestimento de produção, se estende no interior do poço até a profundidade final. Depois que a perfuração e instalação das colunas de revesti-
mento estiverem completas, o poço deve ser completado para a produção dos fluidos de produção. Tipicamente, os fluidos de produção fluem, a partir da formação terrestre, através das perfurações feitas no revestimento de produção, na zona de produção. Uma tubulação da coluna de produção se estende até a zona de produção, dentro do revestimento de produção, para prover um conduto com pressão controlada através do qual os fluidos do poço são produzidos. Em algum ponto acima da zona de produção, um obtu- rador veda o espaço entre o revestimento de produção e a tubulação de produção, para garantir que os fluidos do poço fluam, através da tubulação de produção, até a superfície. A tubulação é suportada por um conjunto do suspensor de tubulação, que se assenta e trava acima do suspensor de re- vestimento de produção. Um conjunto de vedação do suspensor de tubula- ção é configurado para isolar o espaço anular entre a tubulação de produção e o revestimento de produção.
Na cabeça de poço, vários arranjos de válvulas de controle de produção são organizados em um conjunto conhecido, no geral, como uma árvore instalada no alojamento da cabeça de poço. A árvore tem um ou mais furos de produção, que contêm válvulas atuadas e que se estendem até as respectivas saídas do fluído de produção.
Por exemplo, uma árvore com o arranjo de válvulas de controle de produção deslocado da tubulação de produção, no geral, chamada de árvore horizontal, pode ser usada. Um tipo de árvore horizontal é uma Spool TreeTM, mostrada e descrita na Patente US 5.544.707, aqui incorporada, pela presente referência. Uma árvore horizontal também trava e veda sobre o alojamento da cabeça de poço. Entretanto, em árvores horizontais, o sus- pensor de tubulação trava e veda no furo de árvore. Com as válvulas de produção deslocadas da tubulação de produção, o suspensor da tubulação de produção e a tubulação de produção podem ser removidos da árvore, sem precisar remover a árvore horizontal do alojamento da cabeça de poço.
O conjunto do suspensor da tubulação de produção trava e veda na árvore horizontal de perfuração, em vez de no alojamento da cabeça de poço. Entretanto, o espaço anular onde o conjunto de vedação do suspensor de tubulação reside nem sempre permanece constante, já que pressão e expansão térmica e forças externas agem nos elementos que limitam o es- paço anular. Também, a geometria assimétrica dos elementos que formam o furo ou o mandril pode ocasionar deflexões assimétricas à medida que car- gas são aplicadas nos elementos. O conjunto de vedação do suspensor de tubulação deve estar em conformidade na direção radial, para se conformar a estes movimentos das superfícies de vedação e manter pressões de con- tato suficientes com as superfícies de vedação, para manter uma vedação em todas as condições. Descrição Resumida dos Desenhos
Para uma descrição mais detalhada das modalidades, agora, re- ferência será feita aos seguintes desenhos anexo:
a figura 1A é uma vista elevada em seção transversal de uma árvore horizontal com um suspensor de tubulação instalado;
a figura 1B é uma vista seccional transversal ampliada da árvore horizontal da figura 1 A; a figura 2A é uma vista com corte seccional transversal de um
conjunto de vedação exemplar;
a figura 2B é uma vista com corte seccional transversal de um conjunto de vedação alternativo;
a figura 2C é uma vista com corte seccional transversal de um conjunto de vedação alternativo;
a figura 2D é uma vista com corte seccional transversal de um conjunto de vedação alternativo;
a figura 2E é uma vista com corte seccional transversal de um conjunto de vedação alternativo; a figura 3A é um vista seccional parcial de um conjunto de veda-
ção posicionado entre dois elementos tubulares imediatamente antes de ser movido para uma condição configurada; e
a figura 3B é uma vista seccional parcial da forma da invenção mostrada na figura 3A, com o conjunto de vedação em uma condição confi- gurada.
Descrição Detalhada das Modalidades
Nos desenhos e descrição que seguem, partes iguais são mar- cadas por toda a especificação, e desenhos com os mesmos números de referência, respectivamente. As figuras dos desenhos não estão, necessari- amente, em escala. Certos recursos da invenção podem ser mostrados em escala exagerada ou em forma um tanto esquemática, e alguns detalhes dos elementos convencionais podem não ser mostrados no interesse de objetivi- dade e concisão. A presente invenção é suscetível às modalidades de dife- rentes formas. Modalidades específicas são descritas com detalhes e são mostradas nos desenhos, com o entendimento de que a presente descrição deve ser considerada uma exemplificação dos princípios da invenção, e não pretende-se que limite a invenção ao que é aqui ilustrado e descrito. Perce- be-se completamente que os diferentes preceitos das modalidades discuti- das a seguir podem ser empregados separadamente ou em qualquer combi- nação adequada para produzir resultados desejados. Qualquer uso de qual- quer forma dos termos "conecta", "encaixa", "acopla", "anexa", ou qualquer outro termo que descreve uma interação entre os elementos é destinado a limitar a interação à interação direta entre os elementos, e também pode in- cluir interação indireta entre os elementos descritos. As várias características supracitadas, bem como outros recursos e características descritos com mais detalhes a seguir, serão prontamente aparentes aos versados na técni- ca, mediante leitura da seguinte descrição detalhada das modalidades, e pela referência aos desenhos em anexo.
As figuras 1A-B, 2A e 3A-B ilustram uma modalidade de um con- junto de vedação 10 usado no contexto de uma árvore horizontal 14. As figu- ras 1A-B mostram um conjunto de vedação 10 instalado no furo passante 12 da árvore 14, como parte de um suspensor de tubulação 16 que suporta a tubulação de produção. A extremidade terminal inferior da árvore 14 é co- nectada e vedada a um alojamento da cabeça de poço (não mostrado). A extremidade terminal superior da árvore 14 é conectada e vedada a um sistema de segurança contra estouros (BOP) (não mostrado). A árvore 14 inclui furos transversais que se abrem no interior do furo passante 12, inclu- indo uma saída de produção 18 que faz interface com um furo de produção do suspensor de tubulação 16. Uma vez em posição, um conjunto de tra- vamento do suspensor de tubulação 22 trava o suspensor de tubulação 16 em posição na árvore 14. Como mostrado, o suspensor de tubulação 16 inclui dois conjun-
tos de vedação 10, um abaixo da saída de produção 18 e um acima. Os con- juntos de vedação 10 são vedações anulares e, assim, isolam a interface entre a saída de produção 18 e o furo de produção 20 do espaço anular que circunda o suspensor de tubulação 16, tanto acima quanto abaixo dos con- juntos de vedação 10. Da forma mais bem mostrada na figura 2A, o conjunto de vedação 10 inclui uma base 24 que tem forma, essencialmente, cilíndrica.
A parte de base 24 inclui faixas de vedação 26 que são elevadas da parte restante da superfície de base 28, para encaixar e vedar contra uma superfí- cie com um encaixe de interferência. A configuração e o material da parte de base 24 são desenhados, de tal maneira que a parte de base 24 possa armazenar energia elástica mediante expansão ou contração do conjunto de vedação 10, que é adicionalmente explicado a seguir. As faixas de vedação 26 concentram pressão de contato nas faixas, para concentrar pressão de contato para efetuar a vedação contra o suspensor da tubulação 16. A base 24 também suporta todas as cargas axiais exercidas no conjunto de vedação 10, em função de um diferencial de pressão entre uma extremidade da vedação e a outro. Há dois aros 30 se estendendo a partir da base 24, am- bos se estendendo para longe da base 24 e, então, curvando em direções opostas. Os aros 30 têm um perfil de seção cônico, de tal maneira que os mesmos possam armazenar energia elástica à medida que as extremidades dos aros 30 são defletidas, o que é adicionalmente explicado a seguir. Os aros 30 também são desenhados para ter resistência suficiente para re- sistir à deformação plástica quando a pressão de fluído for aplicada em cada uma das extremidades ou em ambas as extremidades do conjunto de veda- ção 10. Assim, a interface entre a base 24 e os aros 30 forma uma "articula- ção" elástica e parcialmente plástica, para acomodar movimento relativo en- tre as extremidades dos aros 30 e a base 24.
O conjunto de vedação 10 pode ser feito a partir de qualquer material de vedação adequado com comportamento elástico, tal como metal. Por exemplo, o conjunto de vedação 10 pode ser feito de liga de Níquel 718. Entretanto, percebe-se que outros materiais, tais como materiais elastoméri- cos também podem ser usados. Adicionalmente, o conjunto de vedação 10 pode ser prateado. A prateação age como um lubrificante para procedimen- tos de instalação descritos a seguir e, em virtude de prata ser um material relativamente macio, pode deformar para preencher imperfeições da superfí- cie nas superfícies de vedação.
Da forma mostrada, opcionalmente, o conjunto de vedação tam- bém inclui elementos de vedação elastoméricos 32, para servir como veda- ções de reforço para a vedação formada pelas faixas de vedação 26. Como um exemplo, os elementos de vedação elastoméricos 32 podem ser na for- ma de anéis O instalados em ranhuras na base 24. O conjunto de vedação inclui adicionalmente pelo menos um orifício de alívio de pressão 34 que se estende através da base 24, entre os aros 30. O orifício de alívio de pres- são 34 permite que pressão equilibre através da base 24 durante a instala- ção e ajuste do conjunto de vedação 10.
O procedimento de instalação e ajuste será agora descrito. Como exposto, o suspensor de tubulação 16 é abaixado no interior da árvore 14 quando instalado. Da forma mostrada nas figuras 1A-B e 3A-B, os con- juntos de vedação 10 são instalados no exterior do suspensor de tubulação 16. Para instalação, os conjuntos de vedação 10 são deslizados sobre o ex- terior do suspensor da tubulação 16 antes de a tubulação de produção ser anexada. O diâmetro inicial externo do suspensor de tubulação 16 é dimen- sionado para permitir folga entre o conjunto de vedação 10 e o suspensor 16. Entretanto, tipicamente, o diâmetro externo do suspensor de tubulação 16 aumenta gradualmente em uma certa distância, em uma conicidade, an- tes da área onde os conjuntos de vedação 10 devem ser finalmente localiza- dos. Em virtude do aumento gradual no diâmetro externo, o conjunto de ve- dação 10 encaixa no suspensor 16 e, então, é expandido à medida que o conjunto de vedação 10 desloca adicionalmente através do suspensor 16. Quando na posição de instalação final, o conjunto de vedação 10 é expandi- do o suficiente, de tal maneira que as faixas de vedação 26 vedem contra o exterior do suspensor 16 com um encaixe de interferência. Se incluído, os elementos de vedação opcionais 32 também formam uma vedação contra o exterior do suspensor 16. Para manter os conjuntos de vedação no lugar, as figuras 3A e B ilustram anéis de parada 36 em cada um dos lados de cada conjunto de vedação 10 que são mantidos no lugar usando anéis de reten- ção 38. Os anéis de parada 36 servem para manter os conjuntos de vedação no lugar, bem como para absorver pelo menos parte da carga axial colo- cada nos conjuntos de vedação 10 durante o ajuste. Parte da carga axial também pode ser resistida pelo atrito entre a parte de base 24 e o suspensor de tubulação 16. Percebe-se que outros meios para manter os conjuntos de vedação podem ser usados, contanto que movimento axial ao longo do sus- pensor de tubulação 16 seja limitado, tal como a configuração mostrada nas figuras 1A e B.
O movimento para baixo do conjunto de vedação 10 na árvore 14 é mostrado nas duas posições, nas figuras 3A e B. Na figura 3A, o sus- pensor de tubulação 16 está se movendo para baixo na árvore 14, com o conjunto de vedação 10 em um furo com diâmetro ampliado 42 e se aproxi- mando de um furo de ajuste da parte cônica 40. Na figura 3B, o suspensor de tubulação 16 se moveu para baixo até o ponto em que o conjunto de ve- dação 10 fica em encaixe de vedação com o furo da árvore 14 e, assim, pro- vê um encaixe de vedação contra o exterior do suspensor de tubulação 16 e contra o interior da árvore 14. Da forma mostrada na figura 3B, o suspensor de tubulação 16 foi movido para baixo em relação à árvore 14, de forma que o conjunto de vedação 10 se mova para o interior do furo de menor diâmetro 44, desse modo, ficando mecanicamente configurado pela superfície de a- juste cônica 40. À medida que o conjunto de vedação se move da posição mostrada na figura 3A até a posição mostrada na figura 3B, os aros 30 são comprimidos à medida que os mesmos encaixam no furo de ajuste cônico 40 e continuam a comprimir até que os mesmos alcancem a posição configura- da final mostrada na figura 3B. Uma vez configurados, os aros 30 formam uma vedação contra o furo da árvore 14 pelo contato do encaixe de interfe- rência. Da forma desenhada, embora os aros deflitam, os aros 30 armaze- nam energia elástica, à medida que as extremidades dos aros 30 são defle- tidas à medida que as mesmas encaixam e vedam contra o furo interno da árvore 14. Os aros 30 também são desenhados para ter suficiente resistên- cia para resistir à deformação plástica quando a pressão de fluído for aplica- da em cada uma das extremidades ou em ambas as extremidades do con- junto de vedação quando a produção de fluidos do poço for iniciada. Nova- mente, a interface entre a base 24 os aros flexíveis 30 forma uma "articula- ção" elástica e parcialmente plástica para acomodar movimento relativo en- tre as extremidades dos aros 30 e a base 24. Quando configurado desta maneira, os conjuntos de vedação são "autoenergizantes", em que as veda- ções são formadas com base no encaixe de interferência do conjunto de ve- dação 10 entre o suspensor de tubulação 16 e a árvore 14. Entretanto, ca- pacidade de vedação adicional é realizada em função da configuração dos aros 30 quando a pressão de fluído for aplicada em cada uma das extremi- dades do conjunto de vedação 10. Uma vez que a pressão de fluído for apli- cada, a pressão de fluído provê força adicional que aumenta a capacidade de vedação do conjunto de vedação 10. Um recurso do conjunto de vedação é que o conjunto de vedação 10 pode vedar de forma confiável contra a pressão de fluído a partir de cada uma ou de ambas as direções axiais no furo da árvore 14.
Quando configurado, o conjunto de vedação 10 pode manter a vedação, apesar de o espaço anular entre a árvore 14 e o suspensor de tu- bulação 16 nem sempre permanecer constante, tal como quando pressão e expansão térmica ou forças externas agirem no suspensor de tubulação 16 e na árvore 14. Adicionalmente, todas as deflexões assimétricas ocasionadas pela geometria assimétrica da árvore 14 ou do suspensor de tubulação 16 podem ser absorvidas em virtude de o conjunto de vedação 10 estar em conformidade na direção radial. Assim, o conjunto de vedação 10 pode man- ter pressões de contato suficientes com as superfícies de vedação na árvore 14 e no suspensor de tubulação 16, para manter uma vedação sob condi- ções dinâmicas.
Adicionalmente, embora descrito de tal maneira que a base 24 vede contra o suspensor de tubulação 16 e os aros 30 contra a árvore 14, o conjunto de vedação também pode ser revertido quando o conjunto de ve- dação 10 for instalado no suspensor de tubulação 16 com os aros 30 for- mando uma vedação contra o suspensor 16 e a base 24 configurada para formar uma vedação contra a árvore 14. Também percebe-se que, embora o conjunto de vedação 10 se- ja descrito no contexto de ajustar um suspensor de tubulação em um furo de árvore, o conjunto de vedação 10 também é usado em outras aplicações, incluindo aquelas exteriores à indústria de petróleo e gás. Assim, o conjunto de vedação 10 pode ser usado em inúmeras situações, em que qualquer situação em que uma vedação é necessária entre duas superfícies.
Uma outra modalidade 110 do conjunto de vedação é mostrada na figura 2B. Como mostrado, o conjunto de vedação 110 é similar ao con- junto de vedação 10, mas, em vez de uma única unidade, o conjunto de ve- dação 110 inclui conjuntos de vedação empilhados unidirecionais nos quais dois corpos de vedação 25 com únicos aros 30 são empilhados, de forma que a base 24 seja realmente em duas peças, e os aros dispostos em dire- ções radiais opostas. Também, o conjunto de vedação 110 pode compreen- der somente uma vedação unidirecional, em que uma base 24 com somente um único aro 30 é usada.
Uma outra modalidade 210 do conjunto de vedação é mostrada na figura 2C. Da forma mostrada, o conjunto de vedação 210 é similar ao conjunto de vedação 10, mas inclui a adição de molas anulares 250 entre a base 24 e cada aro 30. As molas provêm uma fonte adicional de energia e- lástica para o conjunto de vedação 110. As molas auxiliam pela resistência à expansão da parte de base 24 durante a instalação, para ajudar a forçar as faixas de vedação 26 em contato de vedação com o suspensor de tubulação 16. As molas também auxiliam a forçar os aros 30 em contato de interferên- cia contra o interior da árvore 14 durante o ajuste do conjunto de vedação 210. Assim, carga radial pode ser transferida através das molas 250 para aumentar a pressão de contato da vedação tanto nas faixas de vedação 26 quanto nos aros 30. As molas podem ser qualquer material resistente à cor- rosão de alta resistência adequado, tal como ELGILOY®, que tem uma vari- ação elástica tão alta quanto possível, ou mesmo um material não metálico. As molas anulares 250 podem ser molas espirais, molas helicoidais enrola- das, molas de folhas ou qualquer outra configuração adequada. Adicional- mente, embora não mostrado, as molas 250 podem ser usadas no conjunto de vedação 110 mostrado na figura 2B.
Uma outra modalidade 310 do conjunto de vedação é mostrada na figura 2D. Da forma mostrada, o conjunto de vedação 310 é similar ao conjunto de vedação 10, mas inclui uma vedação secundária externa 360, além dos elementos de vedação elastoméricos 32. A vedação secundária externa 360 serve para formar uma vedação de reforço entre o conjunto de vedação 310 e o interior da árvore 14, quando o conjunto de vedação 310 for configurado. Entretanto, com o local da vedação secundária externa 360, o conjunto de vedação 310 não mais inclui o orifício de alívio de pressão 34. Adicionalmente, o conjunto de vedação 310 pode, opcionalmente, não incluir as molas 250, da forma mostrada na figura 2C.
Uma outra modalidade 410 do conjunto de vedação é mostrada na figura 2E. O conjunto de vedação 410 é similar ao conjunto de vedação 10, mas inclui vedações secundárias externas 470, além dos elementos de vedação elastoméricos 32. As vedações secundárias externas 470 servem para formar vedação de reforço entre o conjunto de vedação 410 e o interior da árvore 14 quando o conjunto de vedação 410 for configurado. Entretanto, com o local das vedações secundárias externas 470 sendo nos aros 30, o conjunto de vedação 410 ainda pode incluir o orifício de alívio de pressão 34. Adicionalmente, embora não mostrado, o conjunto de vedação 410 pode incluir as molas 250, da forma mostrada na figura 2C.
Embora modalidades específicas tenham sido mostradas e des- critas, modificações podem ser feitas pelos versados na técnica sem fugir do escopo ou dos preceitos desta invenção. As modalidades descritas são so- mente exemplares e não são limitantes. Muitas variações e modificações são possíveis e estão no escopo da invenção. Desta maneira, o escopo de proteção não é limitado às modalidades descritas, mas é limitado somente pelas reivindicações que seguem, cujo escopo deve incluir todos os equiva- lentes do assunto em questão das reivindicações.

Claims (14)

1. Conjunto de vedação anular, para formar uma vedação entre duas superfícies anulares, o conjunto de vedação incluindo: uma base anular que inclui uma superfície de vedação; um par de aros espaçados que se estende a partir da base anu- lar oposta à superfície de vedação da base e em direções opostas, os aros incluindo superfícies de vedação; a base sendo elasticamente deformável e os aros sendo elasti- camente deformáveis em relação à base, para efetuar uma vedação autoe- nergizada entre as duas superfícies anulares.
2. Conjunto de vedação, de acordo com a reivindicação 1, em que a superfície de vedação da base inclui adicionalmente faixas de veda- ção elevadas que incluem superfícies de vedação.
3. Conjunto de vedação, de acordo com a reivindicação 1, em que a superfície de vedação da base inclui vedações secundárias da base.
4. Conjunto de vedação, de acordo com a reivindicação 1, inclu- indo adicionalmente um orifício de alívio de pressão localizado entre os aros e se estendendo através da base anular.
5. Conjunto de vedação, de acordo com a reivindicação 1, inclu- indo adicionalmente molas espirais anulares entre a base e cada um dos aros, e posicionadas para prover força radial resistiva à compressão dos aros na direção da base.
6. Conjunto de vedação, de acordo com a reivindicação 1, em que a base anular e os aros formam um único corpo.
7. Conjunto de vedação, de acordo com a reivindicação 1, em que a base anular e os aros são formados em mais de um corpo.
8. Conjunto de vedação, de acordo com a reivindicação 1, em que a base anular e os aros são de metal.
9. Conjunto de vedação, de acordo com a reivindicação 1, inclu- indo adicionalmente uma vedação secundária do aro.
10. Conjunto de vedação, de acordo com a reivindicação 9, em que a vedação secundária do aro fica localizada entre os aros.
11. Conjunto de vedação, de acordo com a reivindicação 9, em que a vedação secundária do aro inclui uma vedação na superfície de veda- ção do aro.
12. Conjunto de vedação, de acordo com a reivindicação 1, em que os aros são elasticamente deformáveis em relação à base, para acomo- dar movimento relativo entre as extremidades dos aros e a base, e manter uma vedação entre superfícies anulares sob condições dinâmicas.
13. Conjunto de vedação, de acordo com a reivindicação 1, em que o conjunto de vedação faz parte de um conjunto de cabeça de poço e capaz de formar uma vedação entre uma arvore submarina e um suspensor de tubulação.
14. Método de formação de uma vedação anular entre primeira e segunda superfícies anulares, o método incluindo: formar uma vedação entre a primeira superfície anular e um con- junto de vedação anular pela deformação do conjunto de vedação anular ao redor da primeira superfície anular; formar uma vedação entre o conjunto de vedação anular e a se- gunda superfície anular pela deformação elástica de dois aros do conjunto de vedação anular; e as vedações sendo vedações anulares autoenergizadas entre as primeira e segunda superfícies anulares em função da deformação do con- junto de vedação anular.
BRPI0820569-8A 2007-11-05 2008-11-05 conjunto de vedação anular e método de formação de uma vedação anular BRPI0820569A2 (pt)

Applications Claiming Priority (3)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US98550207P 2007-11-05 2007-11-05
US60/985,502 2007-11-05
PCT/US2008/082410 WO2009061768A2 (en) 2007-11-05 2008-11-05 Self-energizing annular seal

Publications (1)

Publication Number Publication Date
BRPI0820569A2 true BRPI0820569A2 (pt) 2012-12-18

Family

ID=40626415

Family Applications (2)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BRPI0823404-3A2A BRPI0823404A2 (pt) 2007-11-05 2008-11-05 conjunto de vedaÇço anula e conjunto de completaÇço submarino
BRPI0820569-8A BRPI0820569A2 (pt) 2007-11-05 2008-11-05 conjunto de vedação anular e método de formação de uma vedação anular

Family Applications Before (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BRPI0823404-3A2A BRPI0823404A2 (pt) 2007-11-05 2008-11-05 conjunto de vedaÇço anula e conjunto de completaÇço submarino

Country Status (8)

Country Link
US (1) US9376882B2 (pt)
CN (2) CN101849081B (pt)
BR (2) BRPI0823404A2 (pt)
GB (2) GB2468254B (pt)
MX (2) MX2010004748A (pt)
NO (1) NO344341B1 (pt)
RU (1) RU2436931C1 (pt)
WO (1) WO2009061768A2 (pt)

Families Citing this family (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US8720586B2 (en) * 2011-06-30 2014-05-13 Vetco Gray Inc. Hybrid seal
US20130087977A1 (en) * 2011-10-05 2013-04-11 Gary L. Galle Damage tolerant casing hanger seal
US9057238B2 (en) * 2012-05-18 2015-06-16 Vetco Gray U.K. Limited Tree cap wedge seal system and method to operate the same
US9568103B2 (en) * 2013-04-29 2017-02-14 Baker Hughes Incorporated Expandable high pressure and high temperature seal
RU2651866C2 (ru) * 2014-01-15 2018-04-24 Хэллибертон Энерджи Сервисиз, Инк. Скважинное отклоняющее устройство с практически сбалансированным по давлению кольцевым уплотняющим узлом
US9739108B2 (en) * 2014-09-02 2017-08-22 Onesubsea Ip Uk Limited Seal delivery system
WO2016179008A1 (en) 2015-05-01 2016-11-10 Saint-Gobain Performance Plastics Corporation Seals
GB2554401B (en) 2016-09-26 2019-01-23 Dyson Technology Ltd Cleaning appliance
NO344391B1 (en) 2017-04-12 2019-11-25 Aker Solutions As A wellhead arrangement and installation method
WO2018203877A1 (en) 2017-05-01 2018-11-08 Fmc Technologies, Inc. Sealing profile protector
BR112020015036B1 (pt) * 2018-02-21 2024-03-12 Vetco Gray, LLC Vedação anular de copo em u dotado de portas para suspensor de cabeça de poço
US10808845B2 (en) * 2018-04-06 2020-10-20 Thermal Engineering International (Usa) Inc. Bi-directional self-energizing gaskets
WO2019195716A1 (en) * 2018-04-06 2019-10-10 Vetco Gray, LLC Metal-to-metal annulus wellhead style seal with pressure energized from above and below
CN115142809B (zh) * 2021-03-31 2024-06-11 派格水下技术(广州)有限公司 用于钻井基盘的多井互连低压井口系统
US11377934B1 (en) * 2021-04-08 2022-07-05 Halliburton Energy Services, Inc. Downhole tool with compliant metal-to-metal seal
WO2023131683A1 (en) * 2022-01-07 2023-07-13 Welltec Oilfield Solutions Ag Downhole expandable metal tubular

Family Cites Families (41)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2754136A (en) * 1955-07-12 1956-07-10 Gray Tool Co Pressure actuated seal between concentric pipes
US2841429A (en) * 1955-10-04 1958-07-01 Parker Hannifin Corp Sealing ring and joint
US3378269A (en) * 1965-01-27 1968-04-16 Armco Steel Corp Metal-to-metal seal devices
US4131287A (en) * 1977-07-11 1978-12-26 Exxon Production Research Company Annular seal
US4178020A (en) * 1977-12-15 1979-12-11 Big-Inch Marine Systems, Inc. Locking slip joint and method of use
DK138883A (da) * 1982-03-29 1983-09-30 William Rodgers Ringpakning til roerforbindelse
GB2163497B (en) * 1984-08-22 1987-09-16 Terence Peter Nicholson Ring seals
US4592558A (en) * 1984-10-17 1986-06-03 Hydril Company Spring ring and hat ring seal
EP0191251B1 (en) * 1985-02-07 1990-05-09 Angel Jean-Marie Joseph Grazioli Bidirectional seal
US4787642A (en) * 1987-04-27 1988-11-29 Seaboard Wellhead, Inc. X-shaped high pressure sealing structure
FR2636402B1 (fr) * 1988-09-09 1991-02-22 Levivier Yves Raccord pour tubes lisses
US5076594A (en) * 1988-11-10 1991-12-31 Baugh Hollis A Sealing connection between tubular members
US5038865A (en) * 1989-12-29 1991-08-13 Cooper Industries, Inc. Method of and apparatus for protecting downhole equipment
US5044672A (en) * 1990-03-22 1991-09-03 Fmc Corporation Metal-to-metal sealing pipe swivel joint
US5156220A (en) * 1990-08-27 1992-10-20 Baker Hughes Incorporated Well tool with sealing means
US5129660A (en) * 1991-02-25 1992-07-14 Cooper Industries, Inc. Seal assembly for a well housing hanger structure
US5201835A (en) * 1991-12-19 1993-04-13 Abb Vetco Gray Inc. Wellhead seal with protective rib
US5246236A (en) * 1992-01-21 1993-09-21 Halliburton Company Seal for long-time exposures in oil and gas well tools
DE69231713T3 (de) * 1992-06-01 2009-10-29 Cooper Cameron Corp., Houston Bohrlochkopf
US5997003A (en) * 1993-04-26 1999-12-07 Cooper Cameron Corporation Annular sealing assembly and methods of sealing
US5577472A (en) * 1995-06-07 1996-11-26 Cummins Engine Company, Inc. Spring-energized cylinder head combustion seal assembly
US5890535A (en) * 1997-07-23 1999-04-06 Abb Vetco Gray Inc. Diverter flow line seal
EG22483A (en) * 1999-11-24 2003-02-26 Shell Int Research Sealing of openings through the wall of a well tubular
US6510895B1 (en) * 2000-11-06 2003-01-28 Fmc Technologies Energized sealing cartridge for annulus sealing between tubular well components
GB2370296B (en) * 2000-12-20 2002-11-06 Fmc Corp Wellhead system comprising a sliding sleeve seal
US6561521B2 (en) * 2001-03-27 2003-05-13 Fmc Technologies, Inc. Metal-to-metal seal with soft metal insert
CN1407260A (zh) * 2001-08-31 2003-04-02 拉尔夫·P·赫格勒 连接波纹管窝口与具有光滑内壁的管插座的密封圈
US6772844B2 (en) * 2001-10-30 2004-08-10 Smith International, Inc. High pressure sealing apparatus and method
CN2528924Y (zh) * 2001-12-19 2003-01-01 饶文艺 电潜泵采油井井口装置
US20030209862A1 (en) * 2002-05-10 2003-11-13 Cooper Cameron Corporation Metal end cap seal with annular protrusions
US6843480B2 (en) * 2002-08-07 2005-01-18 Baker Hughes Incorporated Seal ring for well completion tools
US6962373B2 (en) * 2002-12-06 2005-11-08 Plastic Trends, Inc. Pipe fitting with composite gasket assembly
DE102006055298A1 (de) * 2006-11-23 2008-06-05 Elringklinger Ag Dichtungsanordnung
US7559366B2 (en) * 2006-12-07 2009-07-14 Vetco Gray Inc. Flex-lock metal seal system for wellhead members
WO2008088553A2 (en) * 2007-01-17 2008-07-24 Welldynamics, Inc. Metal to metal seal for downhole tools
US20080203672A1 (en) * 2007-02-28 2008-08-28 National Coupling Company, Inc. Pressure-energized shaft seal
US7614447B2 (en) * 2007-04-26 2009-11-10 Vetco Gray Inc. System, method, and apparatus for energizable metal seals in well heads
PL2238380T3 (pl) * 2008-02-04 2016-12-30 Aktywowane kompozytowe uszczelnienie typu metal-metal
US8146670B2 (en) * 2008-11-25 2012-04-03 Vetco Gray Inc. Bi-directional annulus seal
US8393400B2 (en) * 2009-11-25 2013-03-12 Vetco Gray Inc. Metal-to-metal seal with wiper element and wellhead system incorporating same
US8622142B2 (en) * 2010-01-27 2014-01-07 Vetco Gray Inc. Sealing wellhead members with bi-metallic annular seal

Also Published As

Publication number Publication date
GB201010632D0 (en) 2010-08-11
GB2468254B (en) 2011-03-23
CN101858203B (zh) 2014-04-09
WO2009061768A4 (en) 2009-10-08
WO2009061768A2 (en) 2009-05-14
US9376882B2 (en) 2016-06-28
RU2436931C1 (ru) 2011-12-20
US20100206575A1 (en) 2010-08-19
WO2009061768A3 (en) 2009-08-13
BRPI0823404A2 (pt) 2013-07-30
CN101849081B (zh) 2014-06-18
GB201009167D0 (en) 2010-07-14
GB2468075A (en) 2010-08-25
GB2468254A (en) 2010-09-01
GB2468075B (en) 2011-03-23
NO20100607L (no) 2010-05-27
MX2010004748A (es) 2010-07-06
MX2010004747A (es) 2010-07-06
CN101858203A (zh) 2010-10-13
CN101849081A (zh) 2010-09-29
NO344341B1 (no) 2019-11-04

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BRPI0820569A2 (pt) conjunto de vedação anular e método de formação de uma vedação anular
BR112017021921B1 (pt) Barreira interna a ser expandida em um espaço anular e sistema de fundo de poço
BR112019025126B1 (pt) Ferramenta de assentamento de remendo de fundo de poço, sistema de completamento de fundo de poço, e método de assentamento de remendo
AU2014253098B2 (en) A downhole expandable tubular
BRPI0905958B1 (pt) sistema suspensor de camisa expansível e método de instalação de suspensor de camisa em um revestimento em um poço
BR102012016245A2 (pt) Conjunto e método de vedação
BRPI0904643B1 (pt) conjunto de vedação de cabeça de poço e método para vedar um elemento de cabeça de poço interno em um elemento de cabeça de poço externo
BRPI0904652A2 (pt) montagem de vedaÇço de cabeÇa de poÇo para vedaÇço entre os membros de cabeÇa de poÇo interno e externo e mÉtodo para vedaÇço de um membro de cabeÇa de poÇo interno em um membro de cabeÇa de poÇo externo
BR112013020854B1 (pt) Vedações resistentes à extrusão para montagem de tubular expansível
BRPI1000433A2 (pt) aparelho para seletivamente impedir e permitir operaÇço de uma ferramenta de poÇo controlada a pressço e mÉtodo para seletivamente impedir e permitir operaÇço de uma ferramenta de poÇo controlada a pressço
BR112016026896B1 (pt) Tubo de metal expansível em fundo de poço
BRPI1100651A2 (pt) montagem de cabeÇa de poÇo com um eixo geomÉtrico e mÉtodo para a instalaÇço de uma montagem de cabeÇa de poÇo
BR112017008752B1 (pt) Barreira anular de fundo de poço com mecanismo de fechamento e sistema de barreira anular de fundo de poço
BR112013032433B1 (pt) barreira anular a ser expandida em um espaço anular, sistema de poço abaixo, que compreende uma estrutura tubular de poço e pelo menos uma barreira anular, e método de manutenção de selo
US10472921B2 (en) Temperature activated zonal isolation packer device
BRPI0900797A2 (pt) elemento anular para aparelho inflÁvel, conjunto e mÉtodo
US20200165892A1 (en) Annular barrier
BR112017024171B1 (pt) Tubular metálico expansível de fundo de poço, proteção anular, finalização de fundo de poço e método de vedação
BR102012011177A2 (pt) conjunto de vedaÇço para uso entre tubos e acessàrios de furo de poÇo, conjunto de cabeÇa de poÇo e mÉtodo para vedar um espaÇo anelar entre tubos e acessàrios de furo de poÇo
BR112020024913A2 (pt) Barreira anular
US9708879B2 (en) Isolation barrier
US7699111B2 (en) Float collar and method
BR112015027007B1 (pt) mancal de riser para temperatura elevada
BR112016022865B1 (pt) Conjunto e método de vedação para produzir uma vedação contra um componente de equipamento de campo petrolífero
BR112017009441B1 (pt) Suspensor de liner, método para acoplar um liner a uma coluna de revestimento de um furo de poço e sistema para realizar operações subterrâneas

Legal Events

Date Code Title Description
B07A Technical examination (opinion): publication of technical examination (opinion) [chapter 7.1 patent gazette]
B09B Patent application refused [chapter 9.2 patent gazette]
B09B Patent application refused [chapter 9.2 patent gazette]

Free format text: MANTIDO O INDEFERIMENTO UMA VEZ QUE NAO FOI APRESENTADO RECURSO DENTRO DO PRAZO LEGAL