BRPI1104366A2

BRPI1104366A2 - Suspensor de obstrução para fixar um suspensor de revestimento submarino e método para ancorar um suspensor de obstrução a um suspensor de revestimento disposto em uma cabeça de poço submarino

Info

Publication number: BRPI1104366A2
Application number: BRPI1104366-0A
Authority: BR
Inventors: Francisco Kazuo Kobata; Deivis Alves Verdan; Lucas Antonio Perrucci
Original assignee: Vetco Gray Inc
Priority date: 2010-10-25
Filing date: 2011-10-24
Publication date: 2014-03-25
Also published as: BRPI1104366B1; MY162650A; AU2011239285A1; CN102808590B; SG180123A1; NO20111425A1; AU2011239285B2; NO344448B1; US20120097399A1; CN102808590A; US8640777B2

Abstract

SUSPENSOR DE OBSTRUÇÃO PARA FIXAR UM SUSPENSOR DE REVESTIMENTO SUBMARINO E MÉTODO PARA ANCORAR UM SUSPENSOR DE OBSTRUÇÃO A UM SUSPENSOR DE REVESTIMENTO DISPOSTO EM UMA CABEÇA DE POÇO SUBMARINO. Trata-se de um suspensor de obstrução (M) com um mecanismo de ancoragem expansível que assenta em um suspensor de revestimento (36) em uma cabeça de poço submarino (32) e atua para se ancorar ao suspensor de revestimento (36). O mecanismo de ancoragem inclui um corpo principal tubular (40), e uma manga de vedação tubular (42). A manga de vedação tubular (42) é coaxial em relação a e montada sobre uma porção de diâmetro exterior do corpo principal tubular (40). O corpo (40) é móvel a partir de uma posição de introdução superior para uma posição de ajuste inferior relativa à manga de vedação (42). O mecanismo de ancoragem também inclui um primeiro e um segundo anéis de travamento (44, 46), ambos transportados pela manga de vedação (42). O primeiro anel de travamento (44) engata um perfil (37) dentro de um interior do suspensor de revestimento (36) em resposta ao movimento do corpo principal (40) a partir da posição de introdução para a posição de ajuste. O segundo anel de travamento (46) trava o corpo principal tubular (40) na posição de ajuste em resposta ao movimento do corpo principal (40) a partir da posição de introdução para a posição de ajuste.

Description

“SUSPENSOR DE OBSTRUÇÃO PARA FIXAR UM SUSPENSOR DE REVESTIMENTO SUBMARINO E MÉTODO PARA ANCORAR UM SUSPENSOR DE OBSTRUÇÃO A UM SUSPENSOR DE REVESTIMENTO DISPOSTO EM UMA CABEÇA DE POÇO SUBMARINO”

Este pedido reivindica a prioridade e o benefício do Pedido

Provisório copendente No U.S. 61/406.191, depositado em 25 de outubro de 2010, intitulado “mecanismo de ancoragem expansível,” cujo pedido é por meio disto incorporado no presente documento a título de referência.

Antecedentes da Invenção Campo da Invenção

Esta invenção refere-se, em geral, a suporte de suspensor de obstrução dentro de um conjunto de cabeça de poço, e, mais particularmente, a uma estrutura para aumentar as capacidades de vedação do suspensor de obstrução.

Breve Descrição da Técnica Relacionada

Um conjunto de poço submarino inclui um alojamento de cabeça de poço que é preso a um tubo condutor de grande diâmetro que se estende a uma primeira profundidade no poço. Depois de perfurar até uma segunda profundidade através do tubo condutor, uma coluna de revestimento é 20 abaixada para dentro do poço e suspensa no alojamento de cabeça de poço por um suspensor de revestimento. Uma vedação veda entre uma porção do diâmetro externo do suspensor de revestimento e o orifício do alojamento de cabeça de poço. Alguns poços têm duas ou mais colunas de revestimento, cada uma apoiada por um suspensor de revestimento no alojamento de cabeça 25 de poço.

Em um tipo de completação, uma coluna de tubulação de produção é abaixada para dentro da última coluna de revestimento. Um suspensor de tubulação repousa e veda ao suspensor de revestimento superior. A coluna de tubulação de produção é suspensa a partir do suspensor de tubulação e o poço é então produzido através da tubulação. Antes de manobrar a tubulação e o suspensor de tubulação, o operador testará a pressão da vedação do suspensor de revestimento superior. A vedação pode ser incapaz de passar no teste de pressão, possivelmente devido ao dano na parede interior do alojamento de cabeça de poço. Se assim for, um corretivo é instalar suspensor de obstrução ou de emergência no alojamento de cabeça de poço. O suspensor de obstrução não apoia uma coluna de revestimento, mas tem um perfil interior que normalmente é o mesmo que o perfil no suspensor de revestimento superior. O operador repousa e veda a porção inferior do suspensor de obstrução ao suspensor de revestimento. O operador instala uma vedação entre a porção exterior superior do suspensor de obstrução e o alojamento de cabeça de poço acima do suspensor de revestimento. O operador então manobra a tubulação e repousa e veda o suspensor de tubulação no suspensor de obstrução.

Conforme as profundidades de furo do poço aumentam, as pressões no interior do furo do poço aumentam, exercendo cargas crescentemente maiores contras os suspensores que suspendem colunas de revestimento e de forro. Em situações em que os suspensores de obstrução 20 precisam suplementar uma vedação do suspensor de revestimento, estas pressões podem ser maiores que as taxas de pressão máxima dos suspensores de obstrução. Consequentemente, após o repouso e a colocação do suspensor de obstrução, a pressão do furo do poço pode fazer com que a vedação que veda o suspensor de obstrução em relação ao furo do poço falhe, 25 tornando o suspensor de obstrução inadequado para repouso de um suspensor de tubagem subsequente. Portanto, há uma necessidade por um aparelho e método para aumentar as taxas de pressão do suspensor de obstrução e suas vedações correspondentes. Descrição Resumida Pa Invenção

Estes e outros problemas são geralmente resolvidos ou logrados, e as vantagens técnicas são geralmente alcançadas, por modalidades preferenciais da presente invenção que fornecem um sistema de ancoragem expansível, e um método para usar o mesmo.

De acordo com uma realização da presente invenção, um suspensor de obstrução para prender um suspensor de revestimento submarino é revelado. O suspensor de obstrução inclui um corpo principal tubular, e uma manga de vedação tubular. A manga de vedação tubular é coaxial com e montada sobre uma porção de diâmetro exterior do corpo principal tubular. O corpo principal tubular é móvel a partir de uma posição de introdução superior para uma posição de ajuste inferior em relação à manga de vedação. O suspensor de obstrução inclui um primeiro anel de travamento carregado pela manga de vedação e adaptado para engatar um perfil em um interior do suspensor de revestimento em resposta ao movimento do corpo principal a partir da posição de introdução para a posição de ajuste. O suspensor de obstrução também inclui um segundo anel de travamento carregado pela manga de vedação para travar o corpo principal tubular na posição de ajuste em resposta ao movimento do corpo principal a partir da posição de introdução para a posição de ajuste.

De acordo com outra realização da presente invenção, é revelada um conjunto de cabeça de poço submarino. O conjunto de cabeça de poço submarino inclui um suspensor de revestimento, um suspensor de obstrução e um mecanismo de ancoragem. O suspensor de revestimento é adaptado para 25 ser repousado e colocado em uma cabeça de poço. O suspensor de obstrução é repousado e colocado na cabeça de poço em engate com o suspensor de revestimento. O mecanismo de ancoragem é incorporado ao suspensor de obstrução que repousa sobre o suspensor de revestimento. O mecanismo de ancoragem atua em resposta ao peso aplicado ao suspensor de obstrução para travar o suspensor de obstrução no suspensor de revestimento.

De acordo com ainda outra realização da presente invenção, um método para ancorar um suspensor de obstrução em um suspensor de 5 revestimento disposto em uma cabeça de poço submarino é apresentado. O método monta um conjunto de mecanismo de ancoragem em um corpo principal de um suspensor de obstrução. O método então repousa o mecanismo de ancoragem e suspensor de obstrução no suspensor de revestimento, e então ativa o mecanismo de ancoragem ao aplicar peso no 10 conjunto de suspensor de obstrução para travar o suspensor de obstrução no suspensor de revestimento.

Uma vantagem de uma realização preferencial é que a capacidade de pressão de um suspensor de obstrução pode ser aumentada. Isto é realizado sem a necessidade de uma camisa ou suspensor de 15 travamento que irá exigir duas viagens adicionais ao fundo do poço para assentar e ajustar. Assim, as realizações atuais reduzem o número total de viagens necessárias para aumentar a capacidade de pressão do suspensor de obstrução para um nível necessário dentro do furo do poço.

Breve Descrição Dos Desenhos A figura 1 é uma vista em seção transversal vertical de uma

porção de um conjunto de cabeça de poço com um mecanismo de ancoragem expansível instalado de acordo com a presente invenção.

A figura 2 é uma vista em perspectiva de um mecanismo de ancoragem expansível de acordo com a presente invenção.

A figura 3 é uma vista em seção transversal vertical da estrutura

da figura 2.

A figura 4 é uma vista em perspectiva de um componente de manga de vedação do mecanismo de ancoragem expansível da estrutura da figura 2.

A figura 5 é uma vista em seção transversal vertical da manga de vedação da figura 4.

A figura 6 é uma vista em perspectiva de um componente de anel de travamento inferior do mecanismo de ancoragem expansível da estrutura da figura 2.

A figura 7 é uma vista frontal de um componente de corpo principal tubular do mecanismo de ancoragem expansível da figura 2.

A figura 8 é uma vista em seção transversal tirada ao longo das linhas 8-8 da figura 7.

A figura 9 é uma vista em seção transversal parcial do mecanismo de ancoragem expansível tirada ao longo das linhas 9-9 da figura 1.

A figura 10 é uma vista em seção esquemática de porções da estrutura da figura 1 ilustrando a operação da presente invenção.

A figura 10A é uma vista ampliada de uma porção da estrutura

circulada e identificada pelo número de referência 10A na figura 10.

A figura 11 é uma vista secional esquemática de porções da estrutura da figura 1 que ilustra a operação da presente invenção.

A figura 11A é uma vista ampliada de uma porção da estrutura circulada e identificada pelo número de referência 11A na figura 11.

A figura 12 é uma vista secional esquemática de porções da estrutura da figura 1 que ilustra a operação da presente invenção.

A figura 12A é uma vista ampliada de uma porção da estrutura circulada e identificada pelo número de referência 12A na figura 12.

A figura 12B é uma vista ampliada de uma porção da estrutura

circulada e identificada pelo número de referência 12B na figura 12.

A figura 13 é uma vista secional esquemática de porções da estrutura da figura 1 que ilustra a operação da presente invenção. A figura 13A é uma vista ampliada de uma porção da estrutura circulada e identificada pelo número de referência 13A na figura 13.

A figura 14 é uma vista seccional de porções da estrutura da figura 1 que ilustra esquematicamente a operação da presente invenção.

A figura 15 é uma vista seccional de porções da estrutura da

figura 1 que ilustra esquematicamente a operação da presente invenção.

Descrição Detalhada da Realização Preferida A presente invenção será, agora, descrita mais completamente daqui em diante com referência aos desenhos acompanhantes que ilustram as realizações da invenção. Essa invenção pode, entretanto, ser incorporada em muitas formas diferentes e não deveria ser interpretada como limitada às realizações ilustradas apresentadas no presente documento. Em vez disso, essas modalidades são fornecidas de modo que essa apresentação seja profunda e completa, e irá transmitir completamente o escopo da invenção para aqueles indivíduos versados na técnica. Números similares referem-se a elementos similares pelo documento e a notação inicial, se usada, indica elementos similares em realizações alternativas.

Na seguinte discussão, inúmeros detalhes específicos são apresentados para fornecer uma compreensão profunda da presente invenção. 20 Entretanto, será óbvio para aqueles versados na técnica que a presente invenção pode ser praticada sem tais detalhes específicos. Ademais, para a maior parte, os detalhes que dizem respeito à operação de sonda, suspensor de revestimento e operação de revestimento, construção, instalação, e similares foram omitidos na medida em que detalhes não são considerados 25 necessários para obter uma compreensão completa da presente invenção, e são considerados como estando nas habilidades das pessoas versadas na técnica relevante.

Com referência à figura 1, um mecanismo de ancoragem M repousa e é instalado como um componente de um conjunto de cabeça de poço submarino localizado no mecanismo de ancoragem M e é instalado em um suspensor de revestimento 36 em um alojamento de cabeça de poço convencional 32 no conjunto de cabeça de poço submarino. Uma série de 5 conjuntos de poços (não mostrado) é montada no alojamento de cabeça de poço 32 e se estende para uma primeira profundidade em um poço. O suspensor de revestimento 36 é fornecido para prender a uma coluna de revestimento (não mostrado), que é cimentada no local. Detalhes adicionais de alojamento de cabeça de poço 32 e sua conexão em um conjunto de cabeça 10 de poço submarino são apresentados no pedido de patente cedido ao mesmo cessionário N0 U.S. 7.073.591, que é incorporado no presente documento como referência.

Com referência à figura 2, o mecanismo de ancoragem M inclui um corpo principal 40 no qual é montada a manga de vedação 42. O 15 mecanismo de ancoragem M inclui um primeiro anel de travamento circunferencialmente se estendendo em formato de C ou um anel de travamento superior 44. O Anel de travamento superior 44 é instalado em um sulco anular ou fenda se estendendo circunferencialmente 88 (figura 5) na manga de vedação 42 fendas de alojamento de came arqueadas 76 de manga 20 de vedação 42. O anel de travamento superior 44 é fornecido para o selamento e o travamento entre a manga de vedação 42 o e suspensor de revestimento 36, conforme descrito abaixo.

Com referência à figura 2, o mecanismo de ancoragem M inclui uma quantidade de pinos de cisalhamento 58 montados em orifícios que se 25 estendem radialmente ou passagens 60 na manga de vedação 42. Pinos elásticos 58 se estendem em bocais de estendendo radialmente 62 (figura 10) formados no corpo principal 40. Conforme mostrado na figura 2, o mecanismo de ancoragem M também inclui uma chave anti-rotação interna 64 montada em uma manga de vedação 42 por parafusos conectores ou pinos 66 e uma chave anti-rotação externa 68 presa dentro de um sulco retentor ou fenda 70 de chave anti-rotação interna 64 conforme mostrado na figura 9. Uma porca cilíndrica de conjunto 50 montada em uma extremidade inferior do corpo principal 40.

Como mostrado na figura 3, o anel de travamento superior 44 compreende um anel em C que tem um perfil de diâmetro exterior adaptado para igualar um perfil ou sulco de diâmetro interior 37 no suspensor de revestimento 36 (F 10A). Com relação à figura 3, o anel de travamento superior 44 tem um bisel de atuação 55 em uma extremidade superior de diâmetro interior de anel de travamento superior 44. O Bisel de atuação 55 pode engatar com um bisel de igualdade 57 no corpo principal 40 para impulsionar o primeiro ou o anel de travamento superior 44 radialmente para for a, como descrito abaixo com relação às figuras 10 e 10A. Como mostrado na figura 3, a porca cilíndrica de conjunto 50 tem uma superfície interna rosqueada 52 para engatar com e se montada em uma superfície externa rosqueada correspondente 54 formada em uma pescoço ou porção interior 56 do corpo principal 40 axialmente abaixo da manga de vedação 42. A porca cilíndrica de conjunto 50 pode permitir que a manga de vedação 42 deslize axialmente através do corpo principal 40, como descrito abaixo, enquanto segura a manga de vedação 42 no corpo principal 40. O mecanismo de ancoragem M também inclui um segundo anel de travamento em formato de C ou 46 montado em um anel de travamento inferior de sulco anular 48 em uma porção interior inferior da manga de vedação 42. O anel de travamento inferior 46 será descrito, com maiores detalhes abaixo, com relação à figura 6.

Com relação agora às figuras 4 e 5, a manga de vedação 42 pode ser um corpo tubular que define uma passagem central de manga de vedação 43. O sulco anular de anel de travamento inferior 48 é formado em uma extremidade de manga de vedação inferior 42 e se estende a partir de uma superfície do diâmetro interno de manga de vedação 42 radialmente para fora. O sulco anular de anel de travamento superior 88 é formado em uma extremidade de manga de vedação superior 42 e se estende a partir da 5 superfície do diâmetro externo de manga de vedação 42 radialmente para dentro. A passagem central de manga de vedação 43 tem um primeiro diâmetro em uma extremidade de manga de vedação inferior 42 e diminui em um segundo diâmetro em uma extremidade de manga de vedação superior 42 em um ombro afilado virado para cima 45.

As fendas de alojamento de came arqueadas de manga de

vedação 76 são formadas na porção de diâmetro interno da manga de vedação 42 e se estendem axialmente para baixo a partir do ombro afunilado que se volta para cima 45 para se assentar em um ombro de fenda que se volta para cima 47. As nervuras da manga de vedação 51 separam cada fenda de 15 alojamento de came arqueada da manga de vedação 76 das fendas de alojamento de came arqueadas da manga de vedação adjacente 76. Conforme mostrado na figura 4, a manga de vedação 42 define uma abertura de anti- rotação em T inverso 53 através de uma parede lateral da manga de vedação 42. Conforme descrito em mais detalhe abaixo, as chaves anti-rotação internas 20 e externas 64, 68 se montarão na manga de vedação 42 na abertura anti- rotação 53. As portas 60 estendidas através da manga de vedação 42 a partir de uma superfície de diâmetro exterior da manga de vedação 42 para a passagem central da manga de vedação 43. A manga de vedação 42 também define um ombro que se volta para baixo 41 sobre uma porção de diâmetro 25 exterior da manga de vedação 42. O ombro que se volta para baixo 41 pode se assentar sobre um aro do suspensor de revestimento 36 conforme descrito em mais detalhe abaixo.

Conforme mostrado na figura 6, o anel de travamento inferior 46 tem uma quantidade adequada de dedos de travamento radialmente espaçados, que se estendem para dentro 80 formados em posições espaçadas sobre sua superfície interna. Um conjunto de fendas circunferencialmente dispostas 84 estão presentes entre os dedos de travamento 80. As fendas 84 5 são de dimensões arcadas em 12° comparáveis aos dedos 72 (figura 8) sobre o corpo principal 40 descrito em mais detalhe abaixo.

Referindo-se, agora, às figuras 7 e 8, o corpo principal 40 tem uma quantidade de chaves ou dedos que se estendem para fora radialmente espaçados 72 (figura 8) formados sobre uma superfície cilíndrica externa 74. 10 Os dedos 72 se estendem conforme indicado na figura 8 em uma dimensão arcada de 12° e estão localizados sobre a superfície do corpo principal 40. Os dedos 72 são igualmente espaçados entre si, exceto conforme indicado em 78, em que uma lacuna é fornecida para receber e acomodar as chaves anti- rotação 64 e 68 da manga de vedação 42. Conforme mostrado na figura 9, as 15 fendas de alojamento de came arqueadas 76 da manga de vedação 42 são formadas para estenderem uma dimensão arcada de 24°, duas vezes a extensão dos dedos 72 do corpo principal 40. Os dedos 72 estendem uma porção do comprimento axial do corpo principal 40 e incluem o bisel 57 sobre as extremidades inferiores de cada dedo 72. Conforme descrito em mais 20 detalhe abaixo, a manga de vedação 42 deslizará sobre o corpo principal 40 de forma que os dedos 72 do corpo principal 40 residam dentro de uma fenda de alojamento de came arqueada correspondente 76.

Referindo-se à figura 7, o corpo principal 40 também inclui membros de atuação de anel de travamento inferiores 81 formados em uma 25 porção exterior inferior do corpo principal 40. Os membros de atuação de anel de travamento inferiores 81 são protuberâncias alinhadas axialmente com os dedos 72 e têm uma largura substancialmente equivalente à largura dos dedos 72. Em adição, a largura dos membros de atuação de anel de travamento inferiores 81 é tal que os membros de atuação de anel de travamento inferiores 81 podem passar através de fendas 84 do anel de travamento inferior 46.

Durante a operação, quando o segundo ou o anel de travamento inferior 46 encaixa, os dedos 80 podem se ajustar em uma reentrância anular 82 (figuras 3 e 12A) formada sobre a porção externa inferior do corpo principal 40 axialmente abaixo dos dedos 72 para formar uma conexão portadora de carga (figuras 12 e 12A) entre o corpo principal 40 e a manga de vedação 42.

Conforme mostrado na figura 9, a chave anti-rotação externa 68 é ajustada dentro de uma fenda que se estende para fora 70 da chave anti- 10 rotação interna 64. Conforme mostrado, a fenda 70 da chave anti-rotação interna 64 tem um perfil radial em forma de T com uma barra do T próxima ao diâmetro interno da chave anti-rotação interna 64. A chave anti-rotação externa 68 inclui nervuras de chave anti-rotação externa 69 adaptados para inserir a barra do perfil radial em forma de T da fenda 70 da chave anti-rotação interna 15 64. Preferencialmente, a barra da fenda 70 tem uma profundidade radial que a profundidade radial das nervuras 69; dessa forma, a chave anti-rotação externa 68 pode mover-se entre uma posição radialmente para dentro e radialmente para fora. A chave anti-rotação interna 64 inclui orifícios para receber conectores 66 que podem, então, prender a chave anti-rotação interna 64 à 20 manga de vedação 42. A chave anti-rotação externa 68 pode ser impulsionada para fora por uma força resiliente de uma mola (não mostrada) na fenda 70. A chave anti-rotação externa 68 é encaixável e móvel para fora e para dentro em resposta às forças resilientes para destravamento de emergência, conforme será definido abaixo.

A chave anti-rotação externa 68 é acoplada e pressionada

radialmente para dentro por uma superfície interior do suspensor de revestimento 36 quando o mecanismo de ancoragem M inicialmente repousa no suspensor de revestimento 36. Sendo que a chave anti-rotação externa 68 é, aparentemente móvel, como será descrito, para ser acoplado em uma fenda 86 (figura 15), da qual diversas podem ser proporcionadas em posições espaçadas, que circunferencialmente se estendem, de forma longitudinal, ao longo de uma superfície interna do suspensor de revestimento 36.

O mecanismo de ancoragem M é reunido pela primeira montagem

do anel de travamento superior 44, anel de travamento inferior 46 e chaves anti-rotação 64 e 68 na manga de vedação 42. O anel de travamento superior 44 se ajustará ao sulco anular de anel de travamento superior 88, de forma que uma parte do bisel de atuação 55 seja exposta na passagem central da manga 10 de vedação 43 nas fendas de alojamento de came arqueado 76. Osegundoou inferior anel de travamento 46 será ajustado no sulco anular de anel de travamento inferior 48 de forma que dedos 80 estejam de frente à passagem central de manga de vedação 43. O corpo principal 40 é então ajustado na manga de vedação 42, com um ajuste livre proporcionado entre o corpo 15 principal 40 e a manga de vedação 42. Como reunido anteriormente à operação, o bisel 57, na extremidade inferior de cada dedo 72, estará em contato com o bisel de atuação 55 no anel de travamento superior 44 através da fenda de alojamento de came arqueado 76, como mostrado na figura 3. Os dedos 80 do segundo ou inferior anel de travamento 46 irão axialmente limitar o 20 corpo principal 40 sob membros de ativação de anel de travamento inferior 81 do corpo principal 40 axialmente sob a reentrância anular 82. As fendas 84 do anel de travamento inferior 46 serão alinhadas com os espaços entre cada dedo 72 do corpo principal 40, como mostrado nas linhas ocultas na figura 9. Em referência à figura 2, pinos de cisalhamento 58 são então inseridos através 25 das portas 60 na manga de vedação 42 e nos soquetes 62 no corpo principal 40. A porca de conjunto 50 é, então, montada no corpo principal 40, sendo que suas superfícies encadeadas 52 e 54 (figura 3) são trazidas para engatar, de forma que uma borda de porca cilíndrica de conjunto superior 50 esteja em contato com uma superfície inferior do segundo ou inferior anel de travamento 46, que retém a manga de vedação 42 no corpo principal 40.

O mecanismo de ancoragem em conjunto M logo toma forma de folga de manga de vedação cilíndrica 42 encaixada no corpo principal 40 tal 5 que a manga de vedação cilíndrica 42 tem movimento axial relativo ao corpo principal 40 restrito pela presença de pinos de cisalhamento 58. Anéis de travamento 44 e 46 em forma de sargento são capazes de movimento radial relativo para dentro e para fora em relação à manga de vedação 42 quando expostos às forças externas, mas tem movimento axial relativa à manga de 10 vedação 42 restrito por sulcos anulares 88, 48, respectivamente. O mecanismo de ancoragem em conjunto M é capaz de ser movido para baixo e pousado de maneira convencional no suspensor de revestimento 36 para travamento no lugar.

Em operação, o ombro voltado para baixo 41 de manga de 15 vedação 42 pousa em uma superfície superior de assentamento de suspensor de revestimento 36 como ilustrado na figura 1 e mostrado esquematicamente em 100 na figura 11 A. Ao mesmo tempo, uma vedação externa metal-metal entre superfícies de manga de vedação 42 e suspensor de revestimento 46 é formada como mostrado em 102 na figura 11 A. Para este propósito, uma carga 20 de um primeiro nível, como aproximadamente 27.215,56 kg (60.000 libras), é aplicado ao mecanismo de ancoragem M para energizar vedação externa metal-metal 102.

Portanto, uma carga adicional maior, como aproximadamente 36.287,42 kg (80.000 libras), é aplicada ao mecanismo de ancoragem M para 25 cortar pinos de cisalhamento 58. Quando o pino de cisalhamento 58 se parte, como mostrado em 104 na figura 10, a conexão entre corpo principal 40 e manga de vedação 42 é quebrada, e corpo principal 40 adquire liberdade de movimento axial em relação à manga de vedação 42. Corpo principal 40 é então capaz de movimento axial para baixo com relação à manga de vedação 42 e suspensor de revestimento 36.

À medida que o corpo principal 40 começa a se mover para baixo, ambos o anel de travamento superior 44 e anel de travamento inferior 46 são 5 energizados através das superfícies de perfil de came nos locais 106 e 108 como mostrado na figura 10A. O bisel 57 de cada dedo 72 entra em contato bisel de atuação 55 do primeiro anel de travamento ou anel de travamento superior 44. À medida que corpo principal 40 continua a se mover axialmente para baixo em relação à manga de vedação 42, o bisel 57 de cada dedo 72 10 forçará o primeiro anel de travamento ou anel de travamento superior 44 radialmente para fora à medida que o bisel de atuação 55 desliza ao longo do bisel 57. À medida que primeiro anel de travamento ou anel de travamento superior 44 se move radialmente para fora, este repousará em um perfil coincidente no suspensor de revestimento 36. Na realização ilustrada, o 15 suspensor de revestimento 36 incluirá um ombro voltado para baixo 37 contra o qual o primeiro anel de travamento ou anel de travamento superior 44 confinará para evitar axial movimento para cima de manga de vedação 42 em relação ao suspensor de revestimento 36.

Simultaneamente, os perfis de dedos biselados coincidentes 80 20 do anel de travamento segundo ou inferior 46 e membros de atuação do anel de travamento inferior 81 deslizarão um pelo outro forçando o anel de travamento segundo ou inferior 46 radialmente para dentro do sulco anular 48. Enquanto o corpo principal 40 continua se movendo axialmente de modo descendente em relação à manga de vedação 42, a reentrância anular 82 se 25 moverá para próximo do anel de travamento segundo ou inferior 46. O anel de travamento segundo ou inferior 46 se moverá, então, radialmente para dentro da reentrância anular 82 de forma que o perfil biselado do anel de travamento segundo ou inferior 46 confinará o corpo principal 40 dentro da reentrância anular 82.

Na extremidade de seu movimento descendente, como mostrado na figura 12, o corpo principal 40 mantém o anel de travamento superior 44 energizado a fim de puxar a partir do suspensor de revestimento 36, como 5 mostrado em 110 na figura 12A. O anel de travamento inferior 46 contrai seu diâmetro para dentro da reentrância anular 82 a fim de ajustar e encaixar contra os membros de atuação do anel de travamento inferior 81 do corpo principal 40, como indicado em 112 na figura 12A, e para, assim, travar a manga de vedação 42 e o corpo principal 40 juntos. Além disso, uma vedação 10 metal-metal interna entre uma porção superior da manga de vedação 42 e uma superfície circunferencial interna do corpo principal 40 é energizada, como indicado em 114 na figura 12B. A manga de vedação 42 e o corpo principal 40 foram então travados na posição e no engate de vedação metal-metal.

A fim de destravar o corpo principal 40 da manga de vedação 42, 15 uma vez que foram engatados e travados um ao outro, a rotação do corpo principal 40 em um sentido horário de 12° é realizada. Isso move os dedos 72 do corpo principal 40 através de fendas de alojamento de came de precisão 76 da manga de vedação 42. Então, isso moverá os membros de atuação do anel de travamento inferior 81 do corpo principal 40 a partir do confinamento com os 20 dedos 80 do anel de travamento inferior 46 em alinhamento com as fendas 84 do anel de travamento segundo ou inferior 46. As fendas de alojamento de came 76 da manga de vedação 42 têm o dobro da extensão em comparação à extensão do perfil de came dos dedos 72 do corpo principal 40 (figura 9) para permitir essa rotação de 12°.

Quando os dedos 72 no corpo principal 40 se movem para um

lado oposto das suas respectivas fendas de alojamento de came 76 (figura 9), os dedos 72 e os membros de acionamento do anel de travamento inferior 81 no corpo principal 40 se alinham conforme indicado esquematicamente por 120 na figura 14 com as fendas 84 entre os dedos 80 no anel de travamento inferior 46. Os membros de acionamento do anel de travamento inferior 81 do corpo principal 40 são então capazes de movimento longitudinal em relação à manga de vedação 42, destravando o corpo principal 40 da manga de vedação 42 por 5 meio de um movimento axial para cima, da posição mostrada na figura 12A para a posição mostrada na figura 13A. No final desse movimento, uma superfície superior 116 (figura 13A) da porca de conjunto 50 repousa sob as porções estendidas para dentro dos dedos 80 do segundo anel de travamento ou anel de travamento inferior 46, proporcionando um apoio de elevação 10 através do corpo principal 40. O corpo principal 40 pode então ser movido para cima, e a manga de vedação 42 que passa a ser suportada pelo corpo principal 40 pode ser retirada do suspensor de revestimento 36.

Em procedimentos de emergência e a fim de garantir o destravamento, o corpo principal 40, a manga de vedação 42 e o suspensor de 15 revestimento 36 são normalmente constritos não apenas axialmente, mas também rotacionalmente, em razão do efeito das vedações metal-metal. Em geral, a resistência da vedação metal-metal interna 114 (figura 12A) entre o corpo principal 40 contra a manga de vedação 42 é menor que as forças conjuntivas externas indicadas por 100 e 102 (figura 11 A) entre a manga de 20 vedação 42 e o suspensor de revestimento 36. Portanto, o movimento rotacional que ocorre durante o processo normal de destravamento descrito acima ocorre entre o corpo principal 40 e a manga de vedação 42.

Entretanto, caso ocorra rotação entre a manga de vedação 42 e o suspensor de revestimento 36, o mecanismo de ancoragem instalado M pode 25 não ser destravado. Em tal caso, a manga de vedação 42 é, entretanto, girada no interior do suspensor de revestimento 36 até uma posição em que a chave antirrotação externa 68 é impelida para fora pelas forças resilientes. A chave antirrotação externa 68 em movimento para fora é encaixada e engatada a uma das fendas 86 formadas no suspensor de revestimento 36 (figura 15). A manga de vedação 42 e o suspensor de revestimento 36 são então interconectados para movimento rotacional comum. O movimento rotacional que é então transmitido ao corpo principal 40 faz com que ocorra rotação entre o corpo 5 principal 40 e o suspensor de revestimento 36. O mecanismo de ancoragem M pode então ser destravado e separado do suspensor de revestimento 36 e do alojamento de cabeça de poço 32.

Portanto, as realizações apresentadas proporcionam numerosas vantagens. Por exemplo, a capacidade de pressão de um suspensor de 10 obstrução pode ser aumentada com as realizações apresentadas engatando-se o suspensor de obstrução com o suspensor de revestimento para puxar a capacidade de carga adicional do suspensor de revestimento e da coluna de revestimento em suspensão. Realiza-se isto sem a necessidade de uma manga ou suspensor de travamento que exigiria duas viagens adicionais ao 15 fundo do poço para assentar e ajustar. Assim, as realizações atuais reduzem o número total de manobras necessárias para aumentar a capacidade de pressão do suspensor de obstrução a um nível necessário dentro do furo do poço.

Entende-se que a presente invenção pode tomar muitas formas e 20 realizações. Portanto, diversas variações podem ser feitas no que foi apresentado acima sem se afastar do espírito e escopo da presente invenção. Assim, tendo sido descrita a presente invenção com referência a certas realizações preferidas, nota-se que as realizações apresentadas são de natureza ilustrativa e não Iimitante e que uma ampla gama de variações, 25 modificações, alterações e substituições estão contempladas na apresentação acima e, em alguns casos, algumas características da presente invenção podem ser empregadas sem um uso correspondente das outras características. Muitas destas modificações e variações podem ser t 18

consideradas óbvias e desejáveis por aqueles versados na técnica, com base em uma revisão da descrição acima de realizações preferidas. Portanto, é apropriado que as reivindicações anexadas sejam interpretadas amplamente e de uma maneira consistente com o escopo da presente invenção.

Claims

1. SUSPENSOR DE OBSTRUÇÃO (M) PARA FIXAR UM SUSPENSOR DE REVESTIMENTO SUBMARINO (36) que compreende: um corpo principal tubular (40); uma manga de vedação tubular (42) coaxial em relação a e montada sobre uma porção de diâmetro exterior do corpo principal tubular (40), sendo que o corpo (40) é móvel a partir de uma posição de introdução superior até uma posição de ajuste inferior em relação à manga de vedação (42); um primeiro anel de travamento (44) transportado pela manga de vedação (42) e adaptado para engatar um perfil (37) dentro de um interior do suspensor de revestimento (36) em resposta ao movimento do corpo principal (40) a partir da posição de introdução para a posição de ajuste; e um segundo anel de travamento (46) transportado pela manga de vedação (42) para travar o corpo principal tubular (40) na posição de ajuste em resposta ao movimento do corpo principal (40) a partir da posição de introdução para a posição de ajuste.

2. APARELHO, de acordo com a reivindicação 1, que compreende adicionalmente uma porca cilíndrica de conjunto (50) montada a uma extremidade do corpo principal (40) axialmente abaixo da manga de vedação (42) e que tem uma superfície interna rosqueada (52) que se encaixa com uma superfície externa rosqueada correspondente (54) do corpo principal (40) para fixar a manga de vedação (42) ao corpo principal (40).

3. APARELHO, de acordo com a reivindicação 1, em que o segundo anel de travamento (46) compreende: um anel em C (46) montado no sulco anular (48) definido por uma porção inferior de diâmetro interior da manga de vedação (42); pelo menos um dedo de travamento radialmente espaçado que se estende para dentro (80) formado na superfície do diâmetro interno do anel em C (46); e os dedos de travamento (80) adaptado para ajuste em uma reentrância anular (82) formada ao redor de uma porção de diâmetro exterior do corpo principal (40), formando, desse modo, uma conexão portadora de carga.

4. APARELHO, de acordo com a reivindicação 1, em que o primeiro anel de travamento (44) compreende: um anel em C (44) montado em uma reentrância circular (88) definida por uma porção superior do diâmetro externo da manga de vedação (42); e o anel em C (44) que tem um perfil de came (57) configurado para engatar um perfil de encaixe (55) do corpo principal (40) para que o corpo principal (40) impulsione o anel em C (44) para fora a fim de engatar o suspensor de revestimento (36) quando na posição de ajuste.

5. APARELHO, de acordo com a reivindicação 1, em que a manga de vedação tubular (42) é montada ao corpo principal (40) por um pino de cisalhamento (58) que se estende através de um orifício (60) na manga de vedação (42) e entra em um orifício correspondente (62) no corpo principal (40) para reter o corpo principal (40) na posição de introdução até que o peso aplicado ao corpo principal (40) cisalhe o pino de cisalhamento (58).

6. APARELHO, de acordo com a reivindicação 1, que compreende adicionalmente uma chave anti-rotação interna (64) montada à manga de vedação (42) para engatar a manga de vedação (42) a fim de impedir a rotação da manga de vedação (42) relativa ao suspensor de revestimento (36).

7. APARELHO, de acordo com a reivindicação 6, que compreende adicionalmente uma chave anti-rotação externa (68) montada à manga de vedação (42) para engatar o suspensor de revestimento (36) para que a chave anti-rotação externa (68) seja impulsionada para fora através de uma força de mola exercida por uma mola interna à chave anti-rotação interna (64).

8. APARELHO, de acordo com a reivindicação 1, que compreende adicionalmente uma pluralidade de dedos (72) formada na superfície exterior do corpo principal (40) próximo às fendas de dedo correspondentes (76) formas na superfície interior da manga de vedação (42), sendo que os dedos (72) e fendas (76) circunferencialmente posicionados ao redor do diâmetro do corpo principal (40), e as fendas de dedo (76) têm uma largura arcada, duas vezes a largura dos dedos (72), para que os dedos (72) possam ser inseridos nas fendas de dedo (76) e rotacionados a partir de uma primeira posição para uma segunda posição para mover o suspensor de obstrução (M) da posição ajustada para uma posição de recuperação.

9. APARELHO, de acordo com a reivindicação 1, em que uma superfície do diâmetro externo da manga de vedação (42) forma uma superfície de vedação de metal a metal para vedação ao suspensor de revestimento (36) quando o corpo principal (40) está na posição de ajuste.

10. APARELHO, de acordo com a reivindicação 1, uma superfície do diâmetro interno da manga de vedação (42) forma uma superfície de vedação de metal a metal para vedação ao corpo principal (40) quando o corpo principal (40) está na posição de ajuste.

11. MÉTODO PARA ANCORAR UM SUSPENSOR DE OBSTRUÇÃO (M) A UM SUSPENSOR DE REVESTIMENTO (36) DISPOSTO EM UMA CABEÇA DE POÇO SUBMARINO, sendo que o método compreende: (a) montar um conjunto de mecanismo de ancoragem a um corpo principal (40) de um suspensor de obstrução (M); (b) assentar o mecanismo de ancoragem e o suspensor de obstrução (M) no suspensor de revestimento (36); então, (c) atuar o mecanismo de ancoragem através da aplicação de peso ao suspensor de obstrução (M) para travar o suspensor de obstrução (M) ao suspensor de revestimento (36).

12. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 11, em que a etapa (c) compreende fazer com que um primeiro membro de travamento (44) se expanda radialmente para fora a partir da manga de vedação (42) a fim de travar a manga de vedação (42) ao suspensor de revestimento (36), e um segundo membro de travamento (46) para se mover radialmente para dentro a fim de travar o suspensor de obstrução corpo principal (40) à manga (42).

13. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 11, em que o método compreende adicionalmente girar um corpo tubular (40) do mecanismo de ancoragem em relação a uma manga tubular (42) do mecanismo de ancoragem para desengatar um anel de travamento (44) a partir do suspensor de revestimento (36), permitindo, desse modo, a recuperação do suspensor de obstrução (M).