BRPI0924988B1

BRPI0924988B1 - Dispositivo de fixação, componente de coluna de perfuração tubular e método para instalar o dispositivo de fixação

Info

Publication number: BRPI0924988B1
Application number: BRPI0924988-5A
Authority: BR
Inventors: Marta Lafuente; François Pineau; Gabriel Roussie
Original assignee: Vam Drilling France
Priority date: 2009-05-07
Filing date: 2009-05-07
Publication date: 2019-05-21
Also published as: MX2011011475A; JP2012526217A; US20120048623A1; WO2010128351A1; US9217298B2; RU2011149639A; AR076854A1; EP2430281A1; CN102421986A; EP2430281B1; RU2490417C1; CA2760739A1

Abstract

dispositivo de fixação, componente de coluna de perfuração tubular e método para instalar o dispositivo de fixação a presente invenção refere-se a um dispositivo 5 de fixação (13) inserível no orifício central de um componente de coluna de perfuração, o orifício central tendo um primeiro diâmetro ao longo de pelo menos parte de uma parte central do componente de coluna de perfuração e um segundo diâmetro próximo às extremidades do componente de coluna de perfuração. o segundo diâmetro é menor do que o primeiro diâmetro. o dispositivo de fixação (13) inclui um corpo alongado (14) que forma, pelo menos parcialmente, um alojamento para uma linha de transmissão. tal corpo alongado (14) tem dimensões transversais menores do que o segundo diâmetro. uma pluralidade de elementos arqueados (15) são dispostos ao longo do corpo alongado (14) e distintos e fixados no corpo alongado. os elementos arqueados (15) são elasticamente dobráveis de modo a permitir que se movam através do segundo diâmetro e tenham uma corda maior do que o primeiro diâmetro em uma condição livre, para poder ser expandir dentro do primeiro diâmetro, uma vez que passam pelo segundo diâmetro.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para DISPOSITIVO DE FIXAÇÃO, COMPONENTE DE COLUNA DE PERFURAÇÃO TUBULAR E MÉTODO PARA INSTALAR O DISPOSITIVO DE FIXAÇÃO.

A presente invenção refere-se a uma perfuração de óleo e gás e, mais particularmente, aos dispositivos e ferramentas para transmitir informações ao longo de colunas de perfuração.

Os componentes de coluna de perfuração compreendem, sem limitação, um tubo de perfuração, um tubo de perfuração pesado, um conjunto de orifício inferior, subs, hastes de perfuração (kelly).

Na indústria de óleo e gás, vários sensores são usados para tirar medidas com relação às formações geológicas de poço de petróleo, status das ferramentas usadas em poço de petróleo, condições operacionais, etc.

Os dados de medição são úteis para operadores e engenheiros localizados na superfície. As medições podem ser feitas em vários pontos ao longo da coluna de perfuração. Os dados de medição podem ser usados para determinar os parâmetros de perfuração, tais como a direção da perfuração, a velocidade de perfuração e similares, para utilizar adequadamente em um reservatório de óleo, gás ou outro reservatório contendo mineral.

Os dados de medição devem ser transmitidos para a superfície da terra. Os métodos tradicionais de transmissão, tais como pulso de lama têm taxas de dados muito baixas. Foram feitos esforços para transmitir dados ao longo das linhas de transmissão, tais como cabos elétricos, diretamente integrados aos componentes da coluna de perfuração, tais como seções de tubo de perfuração.

O contato elétrico, ou outros elementos de transmissão, tais como acopladores de indução eletromagnética, são usados para transmitir dados através das juntas de ferramentas, ou juntas de conexão na coluna de perfuração.

Acomodar uma linha de transmissão em um canal formado dentro da parede de um componente da coluna pode enfraquecer a parede de modo tal quando tal parede é fina, por exemplo, na parte central de um tubo

Petição 870190006552, de 22/01/2019, pág. 5/13

2/15 de perfuração ou quando a parede é mais grossa em uma parte da corrente (tubo de perfuração pesado, tubo de perfuração, gola de perfuração, etc...) mais é localmente mais fina e não tolera aí um canal. Montar a linha de transmissão através do orifício central contra a parede expõe a linha de transmissão aos fluidos de perfuração e ferramentas ou outras substâncias ou objetos que passam através do orifício central. Isso pode danificar a linha de transmissão.

As seções da coluna de perfuração podem ser curvadas, por exemplo, em uma perfuração horizontal. A linha de transmissão pode ser da10 nificada curvando-se se a linha de transmissão for conectada à parede por um revestimento de adesivo que pode rachar ou pode ser desviado da superfície interna do orifício central se não estiver protegido por um revestimento de adesivo.

Sabe-se usar um revestimento inserível no orifício de um com- ponente de coluna de perfuração. Mas, o revestimento não pode ser facilmente acomodado dentro do orifício central, particularmente quando o componente da coluna de perfuração tiver um diâmetro pequeno próximo às suas extremidades. O revestimento reduz a seção corrente do componente da coluna de perfuração, aumentando, assim, a perda da cabeça na coluna.

A invenção provê uma melhora significativa às colunas de perfuração equipadas com transmissão de informação.

Em vista do acima descrito, um dispositivo prendedor é inserível no orifício central de um componente de coluna de perfuração. O orifício central tem um primeiro diâmetro ao longo de uma parte central do compo25 nente da coluna de perfuração e um segundo diâmetro próximo às extremidades do componente da coluna de perfuração, o segundo diâmetro sendo inferior ao primeiro diâmetro. O dispositivo prendedor inclui um corpo alongado formando, pelo menos parcialmente, um alojamento para uma linha de transmissão, tal corpo alongado tendo dimensões transversais inferiores ao 30 segundo diâmetro, e uma pluralidade de elementos arqueados dispostos ao longo do corpo alongado e distinto e e conectado ao corpo alongado. Os elementos arqueados são elasticamente dobráveis de modo a poder se mo-

ver através do segundo diâmetro e ter uma corda maior do que o primeiro diâmetro em uma condição livre para poder se expandir dentro do primeiro diâmetro uma vez que passa o segundo diâmetro.

Um componente tubular de coluna de perfuração compreende um membro tubular e um dispositivo de fixação aí inserido. O membro tubular compreende um orifício central tendo um primeiro diâmetro ao longo de uma parte central do membro tubular e o segundo diâmetro próximo às extremidades do membro tubular, o segundo diâmetro sendo inferior ao primeiro diâmetro e o dispositivo de fixação inserivel no orifício central do membro 10 tubular. O dispositivo de fixação inclui um corpo alongado formando, pelo menos parcialmente, um alojamento para uma linha de transmissão, tal corpo alongado tendo dimensões transversais inferiores ao segundo diâmetro, e uma pluralidade de elementos arqueados dispostos ao longo do corpo alongado e distinto e conectados a tal corpo alongado. Os elementos arqueados 15 são elasticamente dobráveis de modo a se mover através do segundo diâmetro e ter uma corda maior do que o primeiro diâmetro em uma condição livre, de modo a expandir dentro do primeiro diâmetro uma vez que passa pelo segundo diâmetro.

Em uma modalidade, os elementos arqueados têm um compri20 mento desenvolvido maior do que o perímetro interno da parte central de um tubo, mas suas extremidades são distantes.

A invenção será melhor compreendida e ficará totalmente aparente a partir da descrição a seguir e dos desenhos. Esses desenhos mostram apenas modalidades típicas não limitativas.

A figura 1 é uma seção transversal que ilustra uma modalidade de um componente de coluna de perfuração

A figura 2 é uma vista em perspectiva que ilustra um dispositivo de fixação em um componente de coluna de perfuração.

A figura 3 é uma vista em perspectiva que ilustra um dispositivo 30 de fixação em uma condição livre.

A figura 4 é uma vista em perspectiva que ilustra um membro arqueado montado em um corpo.

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A figura 5 é uma vista em perspectiva que mostra um membro arqueado e um elemento de redução de diâmetro.

A figura 6 é uma vista em perspectiva que ilustra que ilustra a inserção do dispositivo de fixação em um componente de coluna de perfuração

A figura 7 é uma vista em perspectiva que ilustra uma modalidade de um corpo alongado.

A figura 8 é uma vista em perspectiva que ilustra uma modalidade de um corpo alongado.

A figura 9 é uma vista em perspectiva que ilustra uma modalidade de um corpo alongado.

Ficará logo claro que os componentes, conforme geralmente descrito e ilustrado aqui nas figuras, poderão ser dispostos e projetados em uma ampla variedade de configurações diferentes. A seguinte descrição, mais detalhada, dos dispositivos da presente invenção, conforme representado nas figuras, não pretende limitar o escopo da invenção conforme reivindicada, mas é meramente representativo de várias modalidades selecionadas da invenção e podem, opcionalmente, servir como uma contribuição da definição da invenção.

As modalidades ilustradas da invenção ficarão mais claras com referência aos desenhos, em que algumas partes são projetadas pelos mesmos números.

Os versados na técnica irão observar, é claro, que varias modificações aos dispositivos aqui descritos podem ser feitas facilmente, sem que se afastem das características essenciais da invenção, conforme descrito em conexão com as figuras.

Assim, a descrição das figuras, a seguir, é feita apenas a titulo de exemplo, ilustrando, simplesmente, as modalidades selecionadas correspondentes à invenção aqui reivindicada.

Uma plataforma de perfuração é usada para conter os componentes da coluna de perfuração, de modo a perfurar um furo de poço na terra. Vários componentes da coluna de perfuração formam pelo menos uma

UlÍÜ:*W»rHW]lUaib!Hm!Uni:

	5/15 parte de uma coluna de perfuração. Em operação, um fluido de perfuração é tipicamente suprido sob pressão na plataforma de perfuração de petróleo através da coluna de perfuração. A coluna de perfuração pode ser girada pela plataforma de perfuração de petróleo para virar uma broca de perfura-
5	ção montada na parte inferior da coluna de perfuração. \| O fluido de perfuração pressurizado é circulado em direção à ex- \| tremidade inferior da coluna de perfuração em um orifício e de volta em dire- ! ção á superfície fora da coluna de perfuração para prover uma ação de lava- j gem para transportar os cortes feitos na terra para a superfície. A rotação da
10	broca de perfuração pode, altemativamente, ser feita por outros componentes da coluna de perfuração, tais como motores de perfuração ou turbinas de perfuração adjacentes à broca de perfuração. Outros componentes da coluna de perfuração incluem um tubo de perfuração e instrumentação no poço de petróleo, tal como perfilagem enquanto perfura ferramentas de perfuração
15	e pacotes sensores. Outros componentes úteis da coluna de perfuração incluem estabilizadores, abridores de orifícios, colares de perfuração, tubo de perfuração de porte pesado, subconjuntos, escareadores, sistemas giratórios, percussores de perfuração e absorvedores de choque de perfuração, os quais são bem conhecidos na indústria de perfuração.
20	0 documento US 2005/0115017 refere-se a um revestimento inserível no orifício central de um componente de coluna de perfuração. O revestimento inclui um material resiliente, inicialmente em forma de folha retangular em uma forma substancialmente cilíndrica. O diâmetro externo do revestimento é variável para permitir que o revestimento seja inserido em um
25	orifício estreito do componente da coluna de perfuração próximo à extremidade caixa (fêmea) ou da extremidade pino (macho). Uma vez passado pelo orifício estreito, o diâmetro externo do próprio revestimento se expande dentro do orifício central do componente da coluna de perfuração. O diâmetro externo do revestimento pode se expandir
30	para contactar a superfície interna do orifício central. As extremidades do revestimento são, então, sobrepostas. O conteúdo desse documento é aqui incluído como referência.

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Também se pode referir à patente US 6 516 506, a qual também apresenta um revestimento laminado em forma cilíndrica a partir da folha retangular e tendo extremidades de sobreposição.

A inserção no orifício do revestimento é bem difícil devido à rigi5 dez do revestimento cilíndrico.

Além disso, devido às extremidades que se sobrepõem, o revestimento reduz, de algum modo, a seção de fluxo, aumentando, assim, a perda da cabeça do fluido de perfuração na coluna de perfuração.

Outra desvantagem é que, no caso de cargas que dobram exer10 cidas no tubo de perfuração, o revestimento pode se destacar da superfície interna do tubo de perfuração nos extradorsos e pode formar dobras transversais nos 19 intradorsos, o que aumenta a perda da cabeça.

Ainda outra desvantagem é que o revestimento pode se mover axialmente e gerar desgaste na superfície interna do tubo de perfuração em 15 caso de vibrações axiais ou cargas de percussão

Um objetivo da invenção é fazer a linha de transmissão manterse durante o processo de perfuração.

Outro objetivo da invenção é obter um dispositivo de proteção e fixação para uma linha de transmissão que pode ser facilmente inserível no 20 orifício de um componente de coluna de perfuração.

Com referência à figura 1, um tubo de perfuração 1 pode incluir um tubo tendo extremidades reforçadas e uma junta de ferramenta conectada por soldagem a cada extremidade reforçada. Uma junta de ferramenta í constitui uma extremidade de caixa 2. A outra junta de ferramenta consiste

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I 25 em uma extremidade de pino 3. A extremidade de pino 3 de um tubo de perfuração pode se enroscar em uma extremidade de caixa 2 de outro tubo de perfuração, conectando, assim, múltiplos tubos de perfuração para formar uma coluna de perfuração. O tubo de perfuração 1 é provido de um orifício longitudinal 4 que passa através da junta de ferramenta 2, o tubo e a junta 30 de ferramenta 3. O orifício 4 é usado para transportar os fluidos de perfuração, as ferramentas da linha de fio e similar na coluna de perfuração.

A espessura da parede em torno do orifício 4 é tipicamente pro-

7/15 jetada de acordo com o peso, resistência e outras restrições necessárias para suportar o torque substancial colocado no tubo de perfuração 1, a perfuração dentro do orifício 4, flexibilidade no tubo de perfuração 1 e similares.

Pelo fato de as grandes forças exercidas no tubo de perfuração 1, provendo um canal na parede do tubo de perfuração 1 para acomodar uma linha de transmissão como, por exemplo, fios elétricos de um cabo elétrico, ou fibras óticas pode enfraquecer, excessivamente, a parede. Propõese colocar a linha de transmissão, pelo menos parcialmente, através do orifício 4 do tubo de perfuração 1. Acomodar uma linha de transmissão através do orifício 4 pode expor a linha de transmissão a fluidos de perfuração, cimentos, ferramentas da linha de fio ou outras substancias ou objetos que passam através do orifício 4. Isso pode danificar a linha de transmissão ou fazer com que a linha de transmissão interfira negativamente nos objetos ou substancias que passam através do orifício 4. Assim, uma linha de transmissão pode ser mantida fechada para a parede do orifício 4 para minimizar a interferência.

O tubo de perfuração 1 inclui um orifício central 5, uma primeira parte intermediaria 6 entre a extremidade da caixa 2 e a parte central 5 que inclui uma extremidade de tubo reforçada e a extremidade soldada da junta de ferramenta, e uma segunda parte intermediária 6 entre a extremidade do pino e a parte central 5 que inclui outra extremidade do tubo reforçada e a outra extremidade soldada da junta de ferramenta. A superfície interna 7 da parte central 5 define um orifício central em que a linha de transmissão 8 é introduzida. A linha de transmissão 8, ou pelo menos partes dela, por exemplo, entre o orifício 9 e o dispositivo de fixação, pode incluir um tubo de proteção 8 a. A superfície interna 7 é uma parte do orifício 4. O diâmetro externo de cada parte intermediária 6 pode aumentar do diâmetro externo da parte central 5 para o diâmetro externo das juntas de ferramenta nas extremidades 2, 3.

O diâmetro interno da parte intermediária 6 é menor do que o diâmetro da superfície interna 7 da parte central 5. Em outras palavras, a espessura da parede da parte intermediária 8 é significativamente maior do

que a espessura da parede da parte central 5. Um orifício 9 paralelo ao orifício longitudinal 4 pode ser provido na parede da parte intermediaria 6 e também na parede da extremidade de pino 3 para acomodar a linha de transmissão 8, sem enfraquecer as partes intermediarias 6. Os orifícios 9, ou ori5 fícios de perfuração podem ser usinados na primeira e segunda partes intermediárias 6. Os orifícios 9 podem ser usinados por meio de torneamento ou fresagem.

No lado da extremidade caixa 2, o orifício 9 pode estar em comunicação com um sulco circular 10 provido em um ombro 11 entre uma 10 porção de parte intermediária do furo 4 e uma rosca fêmea. No lado do orifício 9 oposto ao sulco 11, o orifício 9 está em comunicação com o furo longi tudinal 4 enquanto está substancialmente nivelado com a superfície interna

7.

O orifício 9 próximo à extremidade pino 3 está em comunicação 15 com o furo longitudinal 4 na parte intermediária 6. O orifício 9 pode estar nivelado com a superfície interna 7. Mais precisamente a superfície do orifício 9 próxima ao diâmetro externo da parte intermediária 6 pode estar nivelada com a superfície interna 7.

No lado oposto da superfície interna 7, o orifício 9 está em co20 municação com um sulco circular 12 provido na extremidade livre da extremidade do pino 3. Os sulcos 11 e 12 podem acomodar enrolamentos e dispositivos de acoplamento como os apresentados nos documentos US 6 641 434 ou US 6 670 880, cujo conteúdo é aqui encourado por referencia, de modo a obter um acoplamento eletromagnético entre duas linhas de trans25 missão adjacentes.

Com referência à figura 2, o tubo de perfuração 1 inclui um dispositivo de fixação 13 disposto dentro do orifício longitudinal 4, na superfície interna 7 da parte central 5.

O dispositivo de fixação 13 inclui um corpo longitudinal 14. O 30 corpo 14 é principalmente longitudinal e pode ter um angulo com relação ao eixo geométrico do tubo de perfuração 1. Em outras palavras, o corpo 14 pode ser ligeiramente helicoidal, por exemplo, com um angulo de hélice infe9/15 rior a 1 volta da hélice ao longo da parte central 5. O corpo 14 pode ser feito como uma peca única de uma extremidade para a outra. O corpo alongado 14 pode ser feito de metal, por exemplo, do tipo AISI 304L, de aço inoxidável, com ou sem revestimento, de plástico ou de material compósito, por e5 xemplo, compósito de fibra reforçada.

O corpo alongado 14 pode ser ligado à superfície interna 7, por exemplo, por meio de cola. A cola pode ser feita do tipo epóxi ou qualquer outro material sintético polimerizável por meio de cura. O corpo alongado 14 tem uma superfície arqueada em contato com a superfície interna 7, com um 10 raio substancialmente igual ao raio da superfície interna 7. Em uma variante, o raio de curvatura da superfície arqueada pode ser maior do que a curvatura do raio da superfície interna 7, de modo a reter melhor a linha de transmissão 8 durante a inserção do dispositivo de fixação 13 no orifício 4. O corpo alongado tem um sulco longitudinal 20 formando um alojamento para a 15 linha de transmissão 8. O corpo alongado 14 pode ter um comprimento fixado ligeiramente mais curto do que o comprimento mínimo real dap arte central 5. A linha de transmissão, por exemplo, incluindo um par de fios elétricos 8b, passa dentro de um pequeno tubo 8 a, inserido nos orifícios 9 nas partes intermediárias 6 de modo que o tubo pequeno 8 a possa proteger os fios 20 elétricos 8b pelo menos entre cada orifício 9 no corpo longitudinal 14.

O sulco 20 pode ser formado no centro da superfície arqueada. O sulco 20 divide a superfície arqueada em partes substancialmente simétricas. O sulco 20 pode ter uma seção transversal maior em uma primeira distancia da superfície interna 7 do que a seção transversal em uma segunda 25 distancia da superfície interna 7, a segunda distancia sendo inferior à primeira distancia, de modo a reter a linha de transmissão 8. Em outras palavras, o corpo alongado 14 pode incluir lábios de retenção configurados para manter a linha de transmissão 8 no sulco 20.

O corpo alongado 14 pode incluir dois eixos laterais 14 a, 14b opostos à superfície interna 7. A seção transversal do corpo alongado 14 pode ter uma parte convexa central, duas partes côncavas e duas extremidades convexas. A dimensão transversal do corpo 14 é inferior ao diâmetro

10/15 interno dap arte intermediaria 6, antes da montagem ou na condição final. A dimensão angular do corpo 14 é inferior a 120°, preferivelmente inferior a 60°.

O dispositivo de fixação 13 também inclui uma pluralidade de elementos arqueados 15. Em uma modalidade, os elementos arqueados 15 são presos ao corpo alongado 14, por exemplo, por meio de encaixe por pressão, prendendo-se por meio de soldagem, soldagem por pontos, brasagem ou colagem ou por rebites ou parafusamento. Os elementos arqueados 15 são distanciados um do outro. Os elementos arqueados 15 podem ser regularmente espaçados ao longo do corpo 14.

Os elementos arqueados 15 podem ter uma baixa espessura, mais particularmente entre 0,1 mm e 2 mm, por exemplo, 0.4 mm. Os elementos arqueados 15 podem ser feitos de material resiliente, tal como aço inoxidável 17.7PH, aço inoxidável de trabalho a frio, liga Cu-Be, material sintético tal como PEEK ou compósito tal como compósito de fibra reforçada. Uma solução preferida poderia ser elementos arqueados de aço inoxidável 17.7PH soldados em um corpo alongado de aço inoxidável 304L. Se os elementos arqueados são feitos de metal, eles podem ser revestidos, em particular se o material é sensível à ferrugem para melhorar outras propriedades.

Um elemento arqueado pode ter um comprimento entre 10 mm e 100mm, medido ao longo do eixo do tubo de perfuração. A distancia entre dois elementos arqueados sucessivos no mesmo lado do corpo longitidunal pode ser compreendida entre 500 mm e 3000 mm.

Os elementos arqueados 15 podem ter um angulo entre 180o e 360o em uma condição livre. A condição livre de um elemento arqueado significa antes de montar o dispositivo de fixação 13 em um tubo de perfuração 1 ou antes de exercer forca por outro elemento, por exemplo, conforme mostrado na figura 5, no elemento arqueado 15.

Em uma posição final, por exemplo, mostrada na figura 2, os elementos arqueados podem ocupar um angulo entre 210 e 300° . Em uma modalidade, os elementos arqueados ocupam um angulo maior do que 360°.

O perímetro do elemento arqueado 15 depende do diâmetro in11/15

terno da superfície interna 7 na qual pretende-se que seja montado. Como os elementos arqueados 15 têm seu diâmetro determinado pelo diâmetro da superfície interna 7 em uma condição final sob deformação elástica, os elementos arqueados 15 exercem uma forca radial direcionada oposta ao cen5 tro geométrico. Tal forca radial [e apoiada pela superfície interna 7 e pelo corpo alongado 14. Então, o corpo alongado 14 e mantido em contato com a superfície interna 7 pela forca radial elástica dos elementos arqueados 15. A escolha de um material com elevada resistência a ceder, por exemplo, um material tendo uma resistência a ceder superior a 500 MPa, e um grande 10 angula superior a 360o para os elementos arqueados permite obter uma forca de contato radial elevada entre o corpo alongado 14 e a superfície interna 7.

Os elementos arqueados 15 podem ter uma forma retangular (vide as figuras do exemplo 4 a 5) quando completamente não enrolados ou 15 não desenvolvidos.

Nas figuras 2 e 3, os elementos arqueados 15 têm um corte 15c em um canto de uma extremidade e um recorte correspondente no canto oposto da outra extremidade do elemento arqueado. O recorte 15c tem uma função de permitir valores elevados de ângulo maior do que 360° para os 20 elementos arqueados sem se sobrepor em suas extremidades. Em outras palavras, as extremidades dos elementos arqueados estão distantes uma da outra. Tais extremidades podem ser longitudinalmente espaçadas. Tal aspecto resulta em uma força maior de contato entre o corpo b14 alongado e a superfície interna 7 sem perda elevada da cabeça da lama de perfuração. 25 Cada elemento arqueado 15 mantém o corpo alongado 14 em contato com a superfície interna 7 por meio de força elástica de retorno. Como o angulo ocupado pelos elementos arqueados 15 é maior na posição final na superfície interna 7 do que na condição livre, os elementos arqueados 15 exercem uma força radial em direção à superfície interna 7. Cada elemento arqueado 30 15 pode manter uma parte do corpo alongado 14. Uma série de elementos arqueados 15, dispostos em distancias substancialmente iguais, mantém o corpo alongado 14 muito forte. Também uma pluralidade de elementos ar-

12/15 queados 15 é menos rígida do que um revestimento, tornando a inserção do dispositivo de fixação mais fácil.

Tal dispositivo de fixação com elementos arqueados também é mais tolerante a cargas de dobra do que um revestimento.

Com referência à figura 3, uma parte central do dispositivo de fixação 13 é mostrada com os elementos arqueados 15 em uma condição livre. A distância angular entre as extremidades do elemento arqueado 15 é entre 20o e 40o. O dispositivo de fixação 15 tem uma parte 15e com um recorte ao longo de um lado da asa C do elemento arqueado 15, uma parte da extremidade oposta 15 f tendo um recorte ao longo do outro lado da outra asa C do elemento arqueado 15 e uma parte central 15b em contato com o corpo alongado 14. Os recortes podem impedir o contato, ou evitar a sopreposição entre as partes de extremidade 15 e 15f, por exemplo, durante a inserção.

Com referência à figura 4, os elementos arqueados 15 têm uma forma retangular quando não enrolados. Os elementos arqueados 15 têm uma parte principal 15 a tendo um diâmetro adaptável à superfície interna 7 e uma parte de extremidade b de convexidade oposta em contato com e fixada na superfície do corpo alongado 14 oposto à superfície interna 7. Ao contrario, na modalidade da figura 2, os elementos arqueados 15 têm uma parte substancialmente central 15b em contato com o corpo alongado 14 e duas partes laterais paralelas em contato com a superfície interna 7.

Com referência à figura 5, o elemento arqueado 15 é semelhante ao da figura 4. Um elemento de retenção 16, por exemplo, uma corda em um material que derrete facilmente, tal como termoplástico, é acomodado entre locais 17 na extremidade livre dap arte principal 15 a e 18 na parte de extremidade 15b em contato com o corpo alongado 14, de modo a manter o elemento arqueado 15 em uma condição de diâmetro reduzido. Orifícios podem ser providos em pelo menos um dos locais 17, 18 para facilitar a acomodação da corda. A corda pode ser presa no local por meio de uma cola. Na condição de diâmetro reduzido, mostrada na figura 5, o elemento arqueado 15 pode passar através do diâmetro interno da parte intermediária 6 do

13/15 tubo de perfuração 1 tendo um diâmetro inferior ao diâmetro da parte central

5. O elemento de restrição 16 pode ser desmontado, por exemplo, ao ser aquecido a uma temperatura além do ponto de amolecimento ou ponto de fusão do material do elemento de restrição 16, quando o dispositivo de fixação 13 estiver dentro da superfície interna 7 da parte central 5. A desmontagem pode ocorrer enquanto cura para polimerizar uma cola provida para fixar o elemento de fixação 13 à superfície interna 7. Uma camada de cola de polimerização pode, portanto, ser aplicada na superfície 7 do orifício interno ou em parte ou toda a superfície dianteira do dispositivo de fixação 13. Tal cura pode ser obtida circulando-se ar quente através do orifício 4. A corda 16 pode ser usada em outras modalidades, por exemplo, com os elementos arqueados das figuras 2, 3 para restringir sua corda máxima ou diâmetro antes da condição final.

Com referência à figura 6, o dispositivo de fixação 13 é mostrado durante a inserção no tubo de perfuração 1 pela extremidade do pino 3. Pode-se levar os elementos arqueados 15 a contatar suas extremidades opostas, por exemplo, pelo elemento de restrição 16. o diâmetro externo dos elementos arqueados 15 é reduzido para poder ser inserido no orifício longitudinal 4 e passar através do diâmetro interno da parte intermediaria 6. O perímetro dos elementos arqueados pode ser escolhido para que as extremidades opostas dos elementos arqueados não se sobreponham quando são inseridas através do diâmetro interno dap arte intermediaria 6. Os recortes correspondentes 15c apresentados nas figuras 2 e 3 podem ser úteis para impedir a sobreposição, enquanto provê um perímetro suficiente para os elementos arqueados.

Com referência à figura 7, o corpo alongado 14 é obtido a partir de um perfil ou uma tira. Este tem um sulco central 20 que forma um alojamento para a linha de transmissão 8 e duas superfícies laterais 21, 22 tendo um raio adaptado à superfície interna 7. O raio é substancialmente igual ao diâmetro da superfície interna 7 na parte central do tubo de perfuração e, assim, depende do diâmetro do tubo de perfuração. No lado oposto, o corpo alongado 14 tem duas superfícies 23 e 24 ligeiramente côncavas e uma su14/15 perfície convexa central, 25, entre as superfícies côncavas 23 e 24. Superfícies opostas de extremidade 26 e 27 são dispostas entre a superfície lateral 21 e a superfície côncava 23 e a superfície arredondada simétrica 27 é disposta entre a superfície arqueada 22 e a superfície côncava 24. Os eixos 14 a e 14b são respectivamente definidos pelas superfícies 22, 24 e 17 e 21, 23 e 26.

Com referência à figura 8, o corpo alongado 14, também obtido de um perfil, tem uma superfície arqueada simples 28 configurada para estar em contato com a superfície interna 7, duas superfícies arredondadas opostas 26 e 27 tendo um pequeno raio de curvatura, duas superfícies convexas 23 e 24 tendo um raio grande e um sulco central 20 entre as superfícies convexas 23 e 24 e oposto à superfície interna 7 do tubo de perfuração 1. O sulco 20 pode ser parcialmente fechado pelos elementos arqueados 15, reduzindo, assim, o risco de a linha de transmissão 8 escapar do sulco 20.

Além disso, o sulco 20 tem uma abertura menor do que a abertura da modalidade ilustrada na figura 8. Mais precisamente, a linha de transmissão que coopera com o corpo alongado 14 é mantida entre o sulco 20 e a superfície interna 7. A linha de transmissão disposta no sulco 20 do corpo alongado 14 da modalidade ilustrada na figura 9 é mantida pelos lábios 20 a, 20b do sulco 20. A distancia entre os lábios 20 a e 20b pode ser menor do que 70% do diâmetro do sulco 20.

Com referência à figura 9, o corpo alongado 14 não tem sulco. O corpo alongado 14 tem uma estrutura tubular com um orifício longitudinal 29 no qual uma linha de transmissão 8 pode ser montada. A linha de transmissão 8 pode se completamente protegida pelo corpo alongado 14, pelo menos em uma parte central do corpo alongado 14. A espessura da parede do corpo alongado 14 pode ser ligeiramente constante. O corpo alongado 14 tem uma superfície única 28 configurada para ficar em contato com a superfície interna 7 do tubo de perfuração 1, duas superfícies de extremidade redonda 26, 27, duas superfícies substancialmente retas 30, 31, duas superfícies côncavas 23, 24 e uma superfície convexa central 25 entre as superfícies côncava 23 e 24. O corpo alongado 14 pode ser substancialmente simé15/15 trico com relação a um plano longitudinal, por exemplo, coaxial ao tubo de perfuração 1.

Mesmo se os desenhos acima representem um componente de coluna de perfuração que é um tubo de perfuração e tem um primeiro diâme5 tro ao longo de toda a parte do tubo de perfuração, isto é, todo o comprimento do tubo de perfuração, exceto suas extremidades, a presente invenção também se aplica quando a parte que tem um primeiro diâmetro corresponde à parte da parte central do componente, tal parte sendo localizada próxima da extremidade do componente de coluna de perfuração.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Dispositivo de fixação (13) inserível no orifício central de um componente de uma coluna de perfuração, o orifício central tendo um primeiro diâmetro ao longo de pelo menos parte de uma parte central do componente de coluna de perfuração e um segundo diâmetro próximo às extremidades do componente de coluna de perfuração, o segundo diâmetro sendo menor do que o primeiro diâmetro, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de fixação (13) inclui um corpo alongado (14) que forma, pelo menos parcialmente, um alojamento para uma linha de transmissão, tal corpo alongado (14) tendo dimensões transversais menores do que o segundo diâmetro e uma pluralidade de elementos arqueados (15) dispostos ao longo do corpo alongado (14) e distintos do e fixados ao corpo alongado, os elementos arqueados (15) sendo elasticamente dobráveis para poderem se mover através do segundo diâmetro e tendo uma corda maior do que o primeiro diâmetro em uma condição livre, para permitir a expansão dentro do primeiro diâmetro quando passa pelo segundo diâmetro.
2. Dispositivo de fixação (13), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que os elementos arqueados (15) têm um ângulo entre 180° e 360° em uma condição livre.
3. Dispositivo de fixação (13), de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que as extremidades dos elementos arqueados são providas de um recorte em uma posição longitudinal na extremidade oposta de tal elemento arqueado.
4. Dispositivo de fixação (13), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o corpo alongado (14) compreende duas superfícies convexas, o alojamento sendo disposto aí.
5. Dispositivo de fixação (13), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o corpo alongado (14) compreende dois eixos laterais opostos ao alojamento.
6. Dispositivo de fixação (13), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 5, caracterizado pelo fato de que o corpo alongado (14) é obtido de um perfil e o alojamento é um canal longitudinal.

Petição 870190006552, de 22/01/2019, pág. 6/13

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7. Dispositivo de fixação (13), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o corpo alongado (14) tem uma forma tubular, a parte interna da forma tubular formando o alojamento.
8. Dispositivo de fixação (13), de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 7, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de fixação é provido de um elemento de restrição (16) preso às extremidades transversais dos elementos arqueados (15) para manter a corda máxima dos elementos arqueados menor do que o segundo diâmetro em uma condição restrita antes e durante a inserção do dispositivo de fixação dentro do componente de coluna de perfuração.
9. Dispositivo de fixação (13), de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o elemento de restrição (16) é uma corda de material termoplástico.
10. Componente de coluna de perfuração tubular caracterizado pelo fato de que compreende um membro tubular e um dispositivo de fixação (13) como definido na reivindicação 1 aí inserido, o membro tubular compreendendo um orifício central tendo um primeiro diâmetro ao longo de uma parte central do membro tubular e um segundo diâmetro próximo das extremidades do membro tubular, o segundo diâmetro sendo menor do que o primeiro diâmetro, e um dispositivo de fixação (13) inserível no orifício central do membro tubular.
11. Componente de coluna de perfuração tubular, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que os elementos arqueados (15) mantêm o corpo alongado (14) contra a primeira parte do diâmetro do orifício central pela força de retorno elástico, o elemento arqueado (15) exercendo uma força radial na superfície da primeira parte do diâmetro.
12. Componente de coluna de perfuração tubular, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 e 11, caracterizado pelo fato de que o corpo alongado (14) compreende duas superfícies convexas (21, 22), tais superfícies convexas tendo uma curvatura adaptada para o primeiro diâmetro.

Petição 870190006552, de 22/01/2019, pág. 7/13

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13. Componente de coluna de perfuração tubular, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 12 caracterizado pelo fato de que o corpo alongado (14) compreende dois eixos laterais opostos ao alojamento, os eixos estando em contato com a superfície da primeira parte do diâmetro.
14. Componente de coluna de perfuração tubular, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 13, caracterizado pelo fato de que os elementos arqueados (15) têm extremidades dispostas distantes uma da outra em uma posição final após a inserção dentro da primeira parte do diâmetro do orifício central.
15. Componente de coluna de perfuração tubular, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que os elementos arqueados (15) têm extremidades dispostas para ficar exatamente em contato uma com a outra, ou distante uma da outra, durante a inserção através da parte do orifício central tendo um segundo diâmetro.
16. Componente de coluna de perfuração tubular, de acordo com qualquer uma das reivindicações 10 a 15, caracterizado pelo fato de que os elementos arqueados (15) têm um ângulo superior a 360° em uma posição final.
17. Método para instalar o dispositivo de fixação como definido na reivindicação 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de: inserir o dispositivo de fixação (13) na parte central do componente de coluna de perfuração tendo o primeiro diâmetro como diâmetro interno e fluindo ar quente com o orifício do componente da coluna de perfuração para romper a corda (16) e deixar os elementos arqueados (15) se expandir contra a primeira parte do diâmetro.