BRPI1013552B1

BRPI1013552B1 - Sistema de retenção de linha e método para reter uma ou mais linhas em um sistema tubular de fundo de poço

Info

Publication number: BRPI1013552B1
Application number: BRPI1013552-9A
Authority: BR
Inventors: Martin P. Coronado
Original assignee: Baker Hughes Incorporated
Priority date: 2009-03-25
Filing date: 2010-03-24
Publication date: 2020-03-24
Also published as: MY160069A; EP2411620B1; AU2010229995B2; AU2010229995A1; BRPI1013552A2; EP2411620A4; US20100243272A1; WO2010111368A3; WO2010111368A2; DK2411620T3; EP2411620A2; US8312934B2

Abstract

sistema de retenção de linha e método para reter uma ou mais linhas em um sistema tubular de fundo de poço a presente invenção refere-se a um sistema para retenção de linha que inclui um retentor fixado em posição que tem nele um ou mais recessos e que são receptivos a uma ou mais linhas. o sistema ainda inclui um ou mais recessos de ranhura no retentor fixado emposição receptivo a uma ou mais ranhuras de posição e uma ou mais ranhuras de posição que podem ser acomodadas no um ou mais recessos de ranhura. um método para reter uma ou mais linhas está incluído.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para SISTEMA DE RETENÇÃO DE LINHA E MÉTODO PARA RETER UMA OU MAIS LINHAS EM UM SISTEMA TUBULAR DE FUNDO DE POÇO. Referência cruzada a Pedidos relacionados [0001] Este pedido reivindica o benefício de uma data de depósito mais cedo do U.S. de número de série 61/163.325 depositado em 25 de março de 2009, cujo conteúdo completo é aqui com isto incorporado para referência.

Antecedentes [0002] Para inserir linhas de controle de fundo de poço, a técnica prendeu as linhas ao exterior do envoltório de tela e inseriu um envoltório de tela adicional exterior aos tubos de diversos trajetos. Isto pode ser efetivo, porém aumenta a dimensão exterior global do conjunto. Como alguém versado na técnica é consciente, aumentar uma dimensão exterior ou reduzir uma dimensão interior deve ser evitado. Sumário.

[0003] Uma retenção de linha inclui um retentor fixado em posição, um ou mais recessos no retentor fixado em posição receptivo a uma ou mais linhas; um ou mais recessos de ranhura no detentor fixado em posição receptivo a uma ou mais ranhuras de posição, e uma ou mais ranhuras de posição que podem ser acomodadas no um ou mais recessos de ranhura.

[0004] Um método de reter uma ou mais linhas em um sistema tubular de fundo de poço que inclui ligar de maneira fixa uma ou mais ranhuras de posição ao sistema tubular em localizações para fazer com que um retentor fixado em posição aplicado depois para alinhar recessos nele com um encaminhamento de uma ou mais linhas; ligar um ou mais retentores fixados em posição que inclui alinhar um ou mais recessos de ranhura do um ou mais retentores fixados em posição com a uma ou mais ranhuras de posição ligadas de maneira fixa; posicionar

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2/10 um ou mais recessos do um ou mais retentores fixados em posição sobre a uma ou mais linhas, em virtude de o um ou mais retentores fixados em posição serem posicionados de acordo com a uma ou mais ranhuras de posição; e prender o um ou mais retentores fixados em posição.

[0005] Um método para ligar uma linha de controle a uma corda que inclui ligar no mínimo um de um retentor fixado em posição e um grampo a uma corda e proteger no mínimo uma linha de controle nela.

Breve descrição dos desenhos [0006] Fazendo referência agora aos desenhos nos quais elementos iguais são numerados iguais nas diversas figuras:

a figura 1 é uma vista esquemática em perspectiva de um componente para empacotamento de cascalho que ilustra tubos de diversos trajetos e uma linha de controle;

a figura 2 é uma vista em seção transversal do tubo de diversos trajetos com um envoltório de tela mostrado em invisível;

a figura 3 é uma vista em elevação esquemática do componente ilustrado na figura 1 introduzindo um rotativo e a linha de controle sendo inserida;

a figura 4 é uma vista similar à figura 2, porém com uma das projeções dobrada;

a figura 5 é uma representação esquemática de um tubo alternativo de diversos trajetos;

a figura 6 é uma representação esquemática do tubo alternativo de diversos trajetos da figura 5 em uma condição completada;

a figura 7 é uma vista em perspectiva de uma modalidade alternativa que apresenta um grampo e uma série de retentores fixados em posição;

a figura 8 é uma vista em perspectiva da modalidade da

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3/10 figura 7 em uma orientação diferente, para mostrar uma abertura do grampo;

a figura 9 é uma vista em perspectiva similar à figura 8, porém ligeiramente girada;

a figura 10 é uma vista em perspectiva da modalidade da figura 7, em uma orientação que mostra as linhas de controle correndo através dos retentores fixados em posição e que mostra a forma do grampo;

a figura 11 é uma vista em perspectiva da modalidade da figura 7 que mostra os retentores fixados em posição engatados com características para impedir movimento axial e em rotação deles;

a figura 12 é a vista da figura 11, porém com um retentor fixado em posição removido para aprimorar entendimento da característica do movimento antirrotação e/ou antiaxial; e [0007] A figura 13 é uma vista em perspectiva da modalidade da figura 7 que mostra a configuração aparafusada dos retentores fixados em posição.

[0008] Fazendo referência à figura 1, alguns dos componentes de um aparelho empacotamento de cascalho 10 estão ilustrados para fornecer ambiente para o arranjo aqui descrito. Na figura 1 um conector de acoplamento transversal 12 está ilustrado duas vezes com um intervalo espacial. O intervalo espacial é ocupado de maneira primária por uma tela de empacotamento de cascalho. Tais telas são conhecidas na técnica e não requerem explicação aqui. A própria tela não está mostrada nas figuras aqui, porém será entendido por alguém versado na técnica estar abaixo do envoltório de tela (identificada como 42 aqui abaixo), que está representada nas figuras. Embora a vista inclua somente dois conectores 12, deve ser entendido que mais (ou somente um), podem ser utilizados no aparelho empacotamento de cascalho 10. Cada conector 10 está ilustrado com passagem direta 14 para quatro

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4/10 tubos de diversos trajetos 16a. Os tubos 16a prosseguem longitudinalmente e encontram em uma maneira de transporte para fluido com tubos de diversos trajetos 16b. Tubos de diversos trajetos 16b prosseguem de maneira helicoidal ao longo do aparelho 10 até encontrarem em uma maneira de transporte de fluido com tubos de diversos trajetos 16c. Tubos de diversos trajetos 16c prosseguem longitudinalmente para o próximo conector 12. Será entendido que tubos 16a-c são, cada um, considerados um tubo de diversos trajetos e são quebrados em partes simplesmente para auxiliar a discussão. Como observado, quatro tubos de diversos trajetos 16a-c estão ilustrados; deve ser entendido que mais ou menos podem ser utilizados, como desejado.

[0009] Em cada conector 12, no mínimo um dos tubos de diversos trajetos 16a-c terá portas (não mostrado, porém conhecido de alguém versado técnica, e presentes na tela comercialmente disponível direct pak de Baker Oil Tools, Houston, Texas). Tubos de diversos trajetos adjacentes àqueles com portas não terão portas. Um tubo particular terá portas para aproximadamente um quarto do comprimento total do componente tela (vide envoltório de tela 42) do aparelho empacotamento de cascalho 10. Por exemplo, uma tela de 304,8 metros (1.000 pés) terá mudança de portas quatro vezes, uma vez a cada incremento de 76,2 metros (250 pés) da tela de 304,8 metros (1.000 pés). Cada mudança irá ocorrer em um conector de acoplamento transversal 12. O fato que um dos tubos 16a-c não terá portas a cada incremento, significa que tal tubo pode reter de maneira segura uma linha de controle 18 em uma projeção pertinente (especificamente identificada aqui abaixo). Para manter a linha de controle em segurança ao longo da totalidade da seção de tela, a linha pode ser movida para trás e para frente entre projeções pertinentes adjacentes ao final de cada incremento, com a mudança tendo lugar em um conector 12.

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Como é evidente do que precede, uma localização desejada para a linha de controle é ao longo de um dos tubos 16b que não tem portas. Utilizando este arranjo, uma linha de controle pode ser presa em uma posição que não está particularmente exposta à lama de gravetos de alta velocidade, enquanto também evitando a necessidade por quaisquer braçadeiras externas ou envoltório extra. Além disto, devido à capacidade da linha de controle ser deslocada para trás e para frente entre tubos adjacentes 16a-c, a linha de controle pode ser mantida afastada da lama de alta velocidade por toda a extensão da seção de tela (vide envoltório de tela 42) do aparelho 10.

[0010] Devido ao arranjo observado, os inventores do mesmo determinaram que fixação da linha de controle junto a um tubo de diversos trajetos que não inclui portas para cada um dos segmentos do aparelho seria vantajosa. Infelizmente não há maneira conhecida de conseguir isto sem recorrer a braçadeiras externas, o que sofre das desvantagens observadas acima. Fazendo referência à figura 2, uma vista em seção transversal de um tubo de diversos trajetos 16b de acordo com o ensinamento aqui, está mostrado. O tubo 16b inclui um corpo 30 que define uma passagem de escoamento 32, o corpo tendo um limite radialmente maior 60 e um limite radialmente menor 62, os limites unidos lateralmente por limites semicirculares 64. Além disto, pertinente ao corpo 30 existe no mínimo uma, como ilustrado duas, projeções conformadas em asa 34. Cada projeção 34 se estende do corpo 30 em um raio de curvatura substancialmente equivalente ao limite radialmente maior 60 em uma sua aresta lateral, e se estende por um comprimento suficiente para receber uma linha de controle (não mostrado). Cada projeção forma um bolso 36 entre uma sua superfície côncava 38 e uma superfície exterior 40 (mostrada em invisível) do envoltório de tela 42 (vide figura 1). De maneira vantajosa, a projeção 34 inclui uma borda 44 em cada sua extremidade afastada do corpo 30.

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A borda 44 é útil para aprimorar retenção da linha de controle 18 uma vez inserida na projeção 34. Além disto, a borda 44 faz com que uma superfície exterior 46 da projeção 34 apresente uma configuração complexa que é útil em relação a evitar suspensões durante a inserção do aparelho 10.

[0011] Como observado acima, o tubo 16b é arranjado de maneira helicoidal ao redor do envoltório 42, o que ajuda adicionalmente a manter a linha de controle 18 contra o envoltório 42.

[0012] Fazendo referência à figura 3, uma representação esquemática que delineia o envoltório 42, tubo 16b, linha de controle 18 e um dispositivo de inserção, é fornecida. Uma mesa rotativa 50 é conhecida da técnica e não requer explicação. Se estendendo desde uma porção da mesa 50 existe um suporte 52 sobre o qual é montada uma máquina de encaixe de cabo 54. A máquina de encaixe de cabo 54 é ilustrada aqui para compreender um corpo 56 e quatro buchas de enrolamento ou desenrolamento 58. Deve ser entendido que mais ou menos buchas poderiam ser utilizadas e que mancais poderiam ser substituídos sem se afastar do escopo desta descrição. As buchas 58 que são espaçadas horizontalmente (na figura) uma da outra estão a uma distância fixa separada, aquela distância calculada para suportar o tubo 16b de um lado e forçar a linha de controle 18 sob a projeção 34 do outro lado do mesmo tubo 16b. Movimento do envoltório (e o restante do aparelho 10) em uma direção para baixo (em relação à figura), automaticamente faz com que a linha de controle engate a projeção 34. O segundo par de buchas ilustrado mais baixo na figura ou engata ainda mais a linha de controle com a projeção, ou simplesmente assegura que ela engate de maneira apropriada ao passar através do primeiro conjunto de buchas. Adicionalmente, em uma modalidade, se uma das projeções conformadas em asa 54 no tubo de diversos trajetos não contém uma linha de controle, a máquina de encaixar pode ser

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7/10 configurada para deformar a projeção não suportada para dentro no sentido do envoltório de tela 42, para reduzir a possibilidade de a projeção não suportada 34 entrar em contato com quaisquer restrições no furo de poço, o que pode potencialmente danificar a seção de área de escoamento do tubo. Tal condição está ilustrada na figura 4. A deformação da projeção pode ser realizada de maneira simultânea enquanto a linha de controle está sendo encaixada no outro lado do tubo, ou pode ser realizada sem relação quanto a se ou não uma linha de controle está presente no outro lado do tubo 16b.

[0013] Em ainda outra modalidade, fazendo referência às figuras 5 e 6, a projeção 34 (aqui ilustrada para ser soldada no cordão de solda 70 sobre o tubo de diversos trajetos 16b) é deformada sobre uma linha de controle inserida dobrando a borda 44 no sentido do envoltório 42 para engatar de maneira mais permanente e engatar encapsulando a linha de controle. A borda está ilustrada na condição não deformada na figura 5 e na condição deformada na figura 6. O encaixe na máquina é facilmente modificável para realizar a deformação da projeção para encapsular as linhas de controle contra o envoltório 42 substituindo uma bucha ou mancal conformado de maneira diferente que tem uma forma côncava para formar a borda 44.

[0014] Anteriormente nesta descrição foi descrito que a linha de controle é mantida em uma posição protegida em relação às portas nos tubos de diversos trajetos 16b. Ao inserir a linha de controle no tubo 16b e depois que um quarto do comprimento do total da tela de cascalho é alcançado, a linha de controle é movida manualmente para a posição que ela deve ser engatada por um tubo adjacente 16b. O processo de inserir a linha de controle 18 então continua como descrito acima. Alguém versado na técnica deveria apreciar que quando a linha 18 é movida sobre um tubo adjacente 16b, a linha estará em um lado fisicamente oposto da máquina 54. Em uma modalidade onde cada lado

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8/10 da máquina 54 é uma imagem espelhada, nenhum ajustamento será necessário, porém apenas um novo engatamento com a linha de controle precisa ser realizado. Alternativamente, onde uma das modalidades descritas que provoca deformação é utilizada, a máquina 54 será ajustada para inverter a ação da máquina, tal como invertendo as buchas 58.

[0015] De acordo com os conceitos e aparelhos descritos aqui, linhas de controle com isto podem ser adicionadas ao aparelho 10 diretamente no piso da sonda e enquanto o aparelho está sendo inserido no furo. De maneira resultante, a linha de controle é protegida e mantida em posição. Deve ser entendido que linha de controle ou linha como aqui utilizado, significa linhas de controle e de sensoriamento e é projetado para incluir uma única ou diversas linhas hidráulicas, elétricas, de fibra ótica, etc. e que as linhas podem ser individuais em forma, alinhadas, compactadas planas, etc.

[0016] Em outra modalidade do conceito de retenção de linha aqui descrito, e fazendo referência às figuras 7 - 13, um grampo 100 é mostrado cobrindo uma tela 62 que cobre as linhas 104. O grampo 100 pode ser ligado a uma tela e qualquer outra estrutura radialmente mais exterior por dispositivo mecânico ou soldagem, e pode ser permanente ou removível, desde que a ligação tenha resistência suficiente para proteger as linhas 104 enquanto cruzando a tela 62. Também deve ser apreciado que o grampo deve ser posicionado em uma camada radialmente mais exterior, de modo que acesso ao grampo esteja disponível enquanto inserindo no furo quando as linhas 104 são alimentadas para o grampo, como quando a corda é inserida para o interior do furo. As figuras 8 e 9 mostram um espaço 106 através do qual as linhas 104 são inseridas enquanto a corda está sendo operada. Embora o inserto deva possibilitar inserção das linhas 104 enquanto operando, é também possível que as linhas possam ser inseridas

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9/10 enquanto a corda está em repouso. A figura 10 mostra melhor a forma do grampo 100 para ter uma perna de ligação 110, um aspecto extra (overfeature) 112 e uma borda de retenção 114. A perna de ligação 110 pode ser soldada à tela ou ligada a ela de outra maneira mecânica. O aspecto extra 112 fornece proteção para as linhas 104 quanto a impacto lateral, e a borda 114 ajuda a assegurar que as linhas 104 permanecem retidas no grampo. Espaçamento entre a borda 114 e a tela 102 deve ser ligeiramente menor do que uma dimensão exterior das linhas 104, de modo que um arranjo de ajuste de encaixe é criado quando as linhas 104 são empurradas para o interior do grampo, isto sendo adequadamente facilitado pela resiliência do grampo. O grampo 100 em uma modalidade irá correr o comprimento da tela e pode ser de um comprimento único de material, ou de diversos comprimentos arranjados de maneira adjacente para correr o comprimento da tela, ou pode ser arranjado em maneira espaçada, com diversos espaçamentos selecionados para aplicações particulares.

[0017] Voltando para as figuras 11 -12, um ou mais retentores fixados em posição 120 (fixados em rotação ou em rotação/axialmente), que na modalidade ilustrada são também centralizadores, podem ser utilizados com outros componentes divulgados acima, ou utilizados isolados como um sistema de retenção de linha. É possível incluir um ou mais dos retentores fixados em posição 120 em uma modalidade particular. Quatro estão mostrados na ilustração, porém isto não deveria ser percebido como limitante. Os retentores fixados em posição 120 incluem cada um, um ou mais recessos de linha 122, um dos quais está ilustrado na figura 7, e um ou mais recessos de ranhura 123 (um ilustrado). Além disto, uma ranhura de posição 124 está visível nas figuras 11 e 12, que é acomodada no recesso de ranhura 123 quando um retentor fixado em posição 120 está em uma posição instalada. A ranhura de posição 124, uma para cada retentor fixado em posição, é

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10/10 ligada de maneira fixa a um mandril 126. As ranhuras 124 incluem cada uma, uma aba 128 e no mínimo um flange 130, e como mostrado dois flanges 130. A finalidade da ranhura é impedir movimento de rotação e movimento axial de cada retentor fixado em posição 120. Ranhuras 124 poderiam ser modificadas para impedir somente um destes movimentos, se desejado. A aba 128 será posicionada algum número de graus afastada do recesso de linha 122 para ajudar a assegurar que retentor fixado em posição vai sobre a corda em somente uma maneira, para impedir erro em montagem. O retentor fixado em posição, ele mesmo pode ser construído de qualquer material flexível, embora resistente para facilitar sua abertura para colocar o retentor fixado em posição ao redor do mandril 126 enquanto operando. Em uma modalidade o retentor fixado em posição compreende borracha dura. Para assegurar que os retentores fixados em posição 120 não podem sair do mandril, fazendo referência à figura 13, os retentores fixados em posição são aparafusados individualmente no lugar através de furos para parafuso 134.

[0018] Embora modalidades preferidas tenham sido mostradas e descritas, modificações e substituições podem ser feitas a elas sem se afastarem do espírito e escopo da invenção. Consequentemente deve ser entendido que a presente invenção foi descrita à guisa de ilustrações e não de limitação.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Sistema de retenção de linha que compreende:

um tubular;

um retentor fixado em posição (120); e um ou mais recessos (122) no retentor fixado em posição (120) receptivos a uma ou mais linhas (104);

um ou mais recessos de ranhura (123) no retentor fixado em posição (120) receptivos a uma ou mais ranhuras de posição (124);

caracterizado pelo fato de que compreende ainda uma ou mais ranhuras de posição (124) recebíveis no um ou mais recessos de ranhura (123) e acopladas ao tubular, em que o retentor fixado em posição (120) pode ser aberto em relação ao tubular para permitir o um ou mais recessos de posição serem posicionados com relação ao um ou mais recessos de ranhura (123) enquanto recebe as uma ou mais ranhuras de posição (124) no um ou mais recessos de ranhura (123).
2. Sistema de retenção de linha, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o retentor fixado em posição (120) compreende uma borracha dura.
3. Sistema de retenção de linha, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada um de um ou mais recessos (122) é receptivo a uma ou mais linhas (104).
4. Sistema de retenção de linha, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a uma ou mais ranhuras de posição (124) limitam o movimento do retentor fixado em posição (120) em rotação.
5. Sistema de retenção de linha, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a uma ou mais ranhuras de posição (124) limitam movimento do retentor fixado em posição (120) em uma direção axial.

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6. Sistema de retenção de linha, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a uma ou mais ranhuras de posição (124) limitam movimento do retentor fixado em posição (120) em duas direções axiais.
7. Sistema de retenção de linha, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a uma ou mais ranhuras de posição (124) limitam o movimento do retentor fixado em posição (120) em duas direções axiais e em rotação.
8. Sistema de retenção de linha, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o sistema ainda compreende um grampo (100) que se estende axialmente de uma posição em proximidade ao retentor fixado em posição (120) ao longo de uma tela (102) adjacente ao mesmo.
9. Sistema de retenção de linha, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o grampo (100) se estende sobre todo um comprimento da tela (102).
10. Sistema de retenção de linha, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o grampo (100) se estende sobre uma ou mais porções da tela (102).
11. Sistema de retenção de linha, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o grampo (100) compreende uma perna de ligação (110);

um aspecto extra (112) ligado à perna de ligação (110); e uma borda (114) que se estende a partir do aspecto extra (112).
12. Sistema de retenção de linha, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a perna de ligação (110) é ligada de maneira fixa à tela (102).
13. Sistema de retenção de linha, de acordo com a

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3/4 reivindicação 11, caracterizado pelo fato de compreende adicionalmente: uma abertura definida entre a borda (114) e a tela (102) que é ligeiramente menor do que uma ou mais linhas (104) a serem protegidas pelo grampo (100) para fornecer um ajuste de encaixe para a uma ou mais linhas (104).
14. Sistema de retenção de linha, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o um ou mais recessos (122) e um ou mais recessos de ranhura (123) são posicionados dentro do retentor fixado em posição (120) para desencorajar o alinhamento incorreto durante a montagem.
15. Sistema de retenção de linha, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o retentor fixado em posição (120) inclui um centralizador.
16. Método para reter uma ou mais linhas (104) em um sistema tubular de fundo de poço, caracterizado pelo fato de que compreende:

ligar de maneira fixa uma ou mais ranhuras de posição (124) ao sistema tubular em localizações para fazer com que um retentor fixado em posição (120) aplicado depois alinhe recessos (122) no mesmo com um encaminhamento da uma ou mais linhas (104);

ligar um ou mais retentores fixados em posição (120) que inclui alinhar um ou mais recessos de ranhura (123) do um ou mais retentores fixados em posição (120) com a uma ou mais ranhuras de posição (124) ligadas de maneira fixa;

abrir o retentor fixado em posição (120) em torno do tubular para permitir que o um ou mais recessos de ranhura (123) seja posicionado em relação a uma ou mais ranhuras de posição (124) ligadas de modo fixo;

posicionar um ou mais recessos (122) do um ou mais retentores fixados em posição (120) sobre a uma ou mais linhas (104)

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4/4 em virtude do um ou mais retentores fixados em posição (120) estarem posicionados de acordo com a uma ou mais ranhuras de posição (124); e prender o um ou mais retentores fixados em posição (120).
17. Método para reter uma ou mais linhas (104) em um sistema tubular de fundo de poço, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que ainda compreende forçar a uma ou mais linhas (104) sobre um grampo (100) adjacente a um ou mais do um ou mais retentores fixados em posição (120).
18. Método para ligar uma linha de controle a uma corda, caracterizado pelo fato de que inclui ligar pelo menos um de um retentor fixado em posição (120) e um grampo (100) a uma corda e proteger pelo menos uma linha de controle na mesma.