ES2574679T3 - Dispositivo de sujeción - Google Patents

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ES2574679T3 ES11712296.0T ES11712296T ES2574679T3 ES 2574679 T3 ES2574679 T3 ES 2574679T3 ES 11712296 T ES11712296 T ES 11712296T ES 2574679 T3 ES2574679 T3 ES 2574679T3
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Abstract

Un ensamble que incluye un primer revestimiento (25) de pozo tubular, un segundo revestimiento (25) de pozo tubular y un dispositivo (10) de sujeción para sujetar el primer revestimiento (25) de pozo tubular y el segundo revestimiento (24) de pozo tubular en donde el primer revestimiento (25) de pozo tubular y el segundo revestimiento (24) de pozo tubular se alinean axialmente y extienden en direcciones opuestas, caracterizado porque el dispositivo (10) comprende un collar (70) que tiene una superficie (72) externamente cónica, el dispositivo (10) de sujeción también incluye un componente (60) anular con una superficie (62) internamente cónica, el collar (70) y el componente (60) anular se pueden mover relativamente de forma axial entre una primera posición en la que la superficie (62) cónica del componente (60) anular no ejerce fuerza radial sobre el collar (70) y una segunda posición en la que la superficie (62) cónica del componente (60) anular ejerce suficiente fuerza radial para distorsionar el collar (70) hacia adentro para agarrar el primer revestimiento (25) de pozo tubular y el segundo revestimiento (24) de pozo tubular.

Description

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DESCRIPCION
Dispositivo de sujecion Campo de la invencion
La presente invencion se relaciona con un dispositivo de sujecion para uso en un sistema de retencion de boca de pozo de tubo de lodo, un metodo para conectar una primera parte de un revestimiento de pozo a una segunda parte de un revestimiento de pozo y un metodo de retencion a una boca de pozo de tubo de lodo.
Antecedentes de la invencion
Un sistema de retencion es un procedimiento para reconectar un pozo de pre-produccion, exploracion o evaluacion abandonado previamente a una plataforma de produccion o arbol de conexiones con la intencion de producir hidrocarburos a traves de este. Existen diversas ventajas de utilizacion o ser capaz de retencion a un pozo existente. Por ejemplo, cuando un pozo de exploracion es perforado y se encuentra un objetivo que es particularmente productivo, es posible beneficiarse de este trabajo previo mediante retencion a un pozo de exploracion ya existente. Esto es particularmente ventajoso ya que se puede ahorrar tiempo y dinero en lugar de perforar otro pozo con el proposito de produccion desde el mismo campo. Una ventaja adicional es que existen ciertos largos plazos de entrega, tal como lo incurrido con el suministro de una plataforma de produccion o arboles de conexiones, etc., que se requieren para producir hidrocarburos. Adicionalmente, es beneficioso perforar pozos de produccion que se pueden abandonar temporalmente durante el tiempo que se tarda la fabricacion de la plataforma etc. Esto entonces significa que la produccion puede comenzar mucho antes de lo que de otra forma se tendna. Adicionalmente, en la actualidad ciertos pozos, particularmente en un entorno a alta presion/alta temperatura (HP/HT) no se pueden retener lo que significa que el pozo solo puede ser perforado despues de que la plataforma esta en su lugar. En los metodos de retencion convencionales, se hace una conexion roscada entre un revestimiento de pozo en el tubo de lodo y un revestimiento de pozo que se extiende hacia la superficie. El accionamiento de una conexion roscada en esta ubicacion se puede restringir o incluso prohibir. En particular, dentro de un entorno de HP/HT, se utilizan generalmente aleaciones de mquel dentro de los revestimientos de pozo en esta conexion. Sin embargo, las aleaciones de mquel tienen una fuerte tendencia a raspar y frotarse entre sf bajo cualquier tipo de carga. De acuerdo con lo anterior, esto presenta problemas importantes cuando se trata de retencion dentro de un entorno HP/HT en el tubo de lodo.
El documento US 1 566 257 divulga una abrazadera de revestimiento que se puede ajustar de tal manera que un tubo se puede colocar en tension cuando se ha alcanzado la cantidad exacta de traccion sobre el tubo. Esta construccion de pozo tiene como objetivo eliminar la holgura del tubo mientras que soporta una pluralidad de tubos concentricos. Esta construccion utiliza un elemento de suspension de tubo roscado junto con un buje interno y externamente roscado. El extremo inferior del buje se conecta a una tubena mientras que el extremo superior se conecta a un tubo de elevacion que lleva la porcion roscada externamente del buje en enganche con el elemento de suspension de tubo internamente roscado.
Es un objetivo de la presente invencion superar por lo menos un problema asociado con la tecnica anterior ya sea mencionado aqrn o de otro modo.
Resumen de la Invencion
De acuerdo con un primer aspecto de la presente invencion se proporciona un ensamble que incluye un primer revestimiento de pozo tubular, un segundo revestimiento de pozo tubular y un dispositivo de sujecion para sujetar el primer revestimiento de pozo tubular y el segundo revestimiento de pozo tubular en donde el primer revestimiento de pozo tubular y el segundo revestimiento de pozo tubular se alinean axialmente y extienden en direcciones opuestas, caracterizado porque el dispositivo comprende un collar que tiene una superficie conica externa, el dispositivo de sujecion tambien incluye un componente anular con una superficie conica interna, el collar y el componente anular se pueden mover relativamente de forma axial entre una primera posicion en la que la superficie conica del componente anular no ejerce fuerza radial sobre el collar y una segunda posicion en la que la superficie conica del componente anular ejerce suficiente fuerza radial para distorsionar el collar hacia adentro para agarrar el primer revestimiento de pozo tubular y el segundo revestimiento de pozo tubular.
Preferiblemente el componente anular comprende un anillo de compresion.
Preferiblemente el collar comprende un collar de compresion.
El collar de compresion puede tener una ranura que se extiende axialmente proporcionada sobre la periferia externa y preferiblemente el collar de compresion tiene una pluralidad de ranuras que se extienden axialmente proporcionadas radialmente alrededor de la periferia externa.
Preferiblemente el primer revestimiento de pozo tubular se extiende hacia arriba hacia la superficie del mar.
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Preferiblemente el segundo revestimiento de pozo tubular se extiende hacia abajo hacia un campo y/o en el lecho marino.
Preferiblemente se dispone el primer revestimiento de pozo tubular, en uso, para ser sujetado al segundo revestimiento de pozo tubular en una configuracion de extremo a extremo.
Preferiblemente el primer revestimiento de pozo tubular limita con el extremo del segundo revestimiento de pozo tubular.
Preferiblemente el conector proporciona un conector sellado para conectar el flujo de un fluido desde el segundo revestimiento de pozo tubular al primer revestimiento de pozo tubular.
Preferiblemente el dispositivo incluye un manguito que se dispone, en uso, para localizarse entre una superficie interna del collar y superficies externas del primer revestimiento de pozo tubular y el segundo revestimiento de pozo tubular.
Preferiblemente se dispone el manguito, en uso, para que se conecte a un extremo superior a un revestimiento de superficie que se extiende hacia arriba hacia la superficie del mar.
Preferiblemente se dispone el manguito, en uso, para que se conecte a un extremo inferior a un revestimiento de superficie que se extiende hacia abajo hacia un campo y preferiblemente por debajo del tubo de lodo.
Preferiblemente el manguito comprende un manguito de compresion.
Preferiblemente el primer revestimiento de pozo tubular comprende un mandril superior y mas preferiblemente comprende un mandril de sellado superior.
Preferiblemente el segundo revestimiento de pozo tubular comprende un mandril inferior y mas preferiblemente comprende un mandril de sellado inferior.
Preferiblemente se dispone el mandril superior, en uso, para que se extienda hacia arriba desde el dispositivo de sujecion hacia la superficie del mar.
Preferiblemente se dispone el mandril inferior, en uso, para que se extienda hacia abajo desde el dispositivo de sujecion por debajo del tubo de lodo y/o lejos de la superficie del mar y/o hacia un campo.
El mandril superior y una porcion superior del manguito pueden definir un primer espacio anular entre ellos.
El mandril inferior y una porcion inferior del manguito pueden definir un segundo espacio anular entre ellos.
El manguito puede comprender un pasaje para permitir flujo de fluido desde el primer espacio anular hasta el segundo espacio anular. El pasaje puede comprender un pasaje definido en el manguito o una pluralidad de pasajes definidos en el manguito.
Preferiblemente el dispositivo incluye medios de movimiento para mover el componente anular con relacion al collar. Preferiblemente los medios de movimiento comprenden medios de movimiento hidraulico.
Los medios de movimiento pueden comprender una camara entre el componente anular y el componente de carcasa de sujecion superior, y la camara se puede presurizar para impulsar al componente anular lejos del componente de carcasa de sujecion superior. El dispositivo de sujecion puede comprender medios de introduccion de fluido hidraulico para introducir fluido hidraulico en la camara con el fin de impulsar el componente anular lejos del componente de carcasa de sujecion superior.
Los medios de movimiento pueden comprender un piston. Preferiblemente los medios de movimiento comprenden una pluralidad de pistones. Preferiblemente los pistones se disponen radialmente alrededor del componente anular.
El o cada piston se puede montar sobre una carcasa de sujecion y preferiblemente sobre un componente de carcasa de sujecion superior. Preferiblemente el componente de carcasa de sujecion superior se monta en un extremo inferior de un conductor que se extiende hacia arriba hacia la superficie del mar. El o cada piston se puede disponer para que se extienda hacia abajo desde la carcasa de sujecion y para mover el collar hacia abajo lejos de la carcasa de sujecion.
El manguito es preferiblemente un componente que puede ya sea ser roscado sobre un revestimiento o puede ser localizado en una ubicacion adecuada y area de recepcion sobre el revestimiento.
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El dispositivo de sujecion preferiblemente tambien proporciona una funcion de sellado a traves de la interfaz entre el primer revestimiento tubular y el segundo revestimiento tubular. La funcion de sellado se puede proporcionar a traves de un contacto metal a metal entre la periferia externa del primer revestimiento tubular y/o el segundo revestimiento tubular y la superficie interna del manguito.
El dispositivo de sujecion es especialmente adecuado para sujetar revestimientos de pozo (por ejemplo, para pozos de petroleo o de gas) entre sf El manguito puede estar formado como parte de un gancho de revestimiento utilizado para soportar una carcasa en un pozo.
El dispositivo de sujecion puede comprender medios de bloqueo para bloquear el componente anular en la segunda posicion. Los medios de bloqueo pueden comprender un elemento de bloqueo que se engancha en una cavidad de bloqueo proporcionada en un componente de carcasa de sujecion inferior. Preferiblemente los medios de bloqueo comprenden una pluralidad de elementos de bloqueo.
Los elemento de bloqueo pueden comprender un dedo de bloqueo.
El dedo de bloqueo puede comprender un componente elastico que se impulsa inherentemente en enganche con la cavidad de bloqueo en la posicion de bloqueo o cuando el componente anular alcanza la segunda posicion.
Los medios de bloqueo pueden comprender medios de liberacion de bloqueo. Preferiblemente se disponen medios de liberacion de bloqueo para desenganchar el o cada elemento de bloqueo desde la cavidad de bloqueo.
Los medios de liberacion de bloqueo pueden comprender medios de movimiento para mover el elemento de bloqueo fuera de enganche con la cavidad de bloqueo. Los medios de liberacion de bloqueo pueden comprender un piston y preferiblemente comprenden un piston hidraulico.
El dispositivo de sujecion puede comprender medios de movimiento de retorno para mover el componente anular desde la segunda posicion hacia la primera posicion. En particular, los medios de movimiento de retorno pueden ayudar en la liberacion de la fuerza de sujecion entre el componente anular y el collar.
Preferiblemente los medios de movimiento de retorno comprenden una camara entre el componente anular y el componente de carcasa de sujecion inferior, y la camara se puede presurizar para impulsar el componente anular lejos del componente de carcasa de sujecion inferior.
Los medios de movimiento puede comprender un piston. Preferiblemente los medios de movimiento comprenden una pluralidad de pistones. Preferiblemente los pistones se disponen radialmente alrededor del componente anular.
El o cada piston se puede montar sobre un componente de carcasa de sujecion inferior. Preferiblemente el componente de carcasa de sujecion inferior se monta en un extremo superior de un conductor que se extiende hacia abajo lejos de la superficie del mar y/o por debajo del tubo de lodo. El o cada piston se puede disponer para que se extienda hacia arriba desde el componente de carcasa de sujecion inferior y para mover el collar hacia arriba lejos del componente de carcasa de sujecion inferior.
Preferiblemente el mandril inferior y/o mandril superior tienen una superficie rugosa sobre sus periferias externas con el fin de aumentar el coeficiente de friccion entre el mandril y la superficie interna del manguito. Preferiblemente la superficie rugosa consiste de una pluralidad de dientes afilados en la forma de una rosca helicoidal o un grupo de anillos. Preferiblemente la superficie rugosa se endurece por un proceso de nitruracion.
Preferiblemente el dispositivo de sujecion comprende un conector de retencion de tubo de lodo.
Preferiblemente el dispositivo de sujecion comprende un dispositivo de sujecion submarino.
Preferiblemente el dispositivo de sujecion comprende un conector de retencion de tubo de lodo de alta presion/alta temperatura.
De acuerdo con un segundo aspecto de la presente invencion se proporciona un metodo para sujetar un primer revestimiento de pozo tubular y un segundo revestimiento de pozo tubular dentro de un dispositivo de sujecion en donde el primer revestimiento de pozo tubular y el segundo revestimiento de pozo tubular se alinean axialmente y extienden en direcciones opuestas, el metodo comprende mover un collar con relacion a un componente anular en donde el collar tiene una superficie conica externa, y el componente anular tiene una superficie conica interna, el metodo comprende mover el collar con relacion al componente anular entre una primera posicion en la que la superficie conica del componente anular no ejerce fuerza radial sobre el collar y una segunda posicion en la que la superficie conica del componente anular ejerce suficiente fuerza radial para distorsionar el collar hacia adentro para agarrar el primer revestimiento de pozo tubular y el segundo revestimiento de pozo tubular.
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Preferiblemente el metodo comprende desviar o distorsionar hacia adentro un adaptador de compresion sobre el primer revestimiento de pozo tubular y el segundo revestimiento de pozo tubular.
Breve descripcion de los dibujos
La presente invencion se describira ahora solo a modo de ejemplo, con referencia a los dibujos que siguen, en los que:
La Figura 1 es una seccion transversal de un pozo abandonado en el tubo de lodo.
La Figura 2 es un diagrama en seccion transversal de una realizacion preferida de uso en un sistema de retencion de tubo de lodo con el dispositivo de sujecion previamente.
La Figura 3 es un diagrama en seccion transversal de una realizacion preferida de uso en un sistema de retencion de tubo de lodo con el dispositivo de sujecion en una
La Figura 4 es un diagrama en seccion transversal de una realizacion preferida de uso en un sistema de retencion de tubo de lodo con el dispositivo de sujecion en una
Descripcion de la realizacion preferida
La presente invencion proporciona un dispositivo 10 de sujecion submarino o conector submarino como un medio de retencion a un pozo perforado previamente con la intencion de beneficiarse de este trabajo anterior para ya sea propositos de produccion o exploracion adicionales. El dispositivo 10 de sujecion permite la retencion del revestimiento de produccion sin contacto directo de la sarta de asentamiento o de retencion a las conexiones de tubo de lodo. Esto reduce significativamente el riesgo de comprometer la integridad de la conexion de retencion posterior en comparacion con los metodos de retencion convencionales. En particular, la presente invencion proporciona un dispositivo 10 de sujecion o el conector que igualara o superara las caractensticas de rendimiento de las conexiones de revestimiento hacia arriba y debajo de la sarta.
La presente invencion proporciona un dispositivo de sujecion que comprende un conector de retencion de tubo de lodo de alta presion/alta temperatura.
La presente invencion proporciona un dispositivo 10 de sujecion o conector que trabaja al deformar elasticamente un adaptador 40 de compresion sobre una porcion tubular interna y espedficamente sobre un mandril 50 de sellado superior y un mandril 56 de sellado inferior. Esto proporciona soporte de carga axial y de flexion y crea un sello para aislar la presion en el agujero 160 desde el espacio 170 anular definido por revestimientos de pozo concentricos y viceversa. El dispositivo 10 de sujecion o conector hace esto por medio de una carga radial aplicada internamente por un anillo 60 de compresion.
Como se muestra en la Figura 1, se proporciona un pozo 12 abandonado en el tubo 14 de lodo con una estructura 18 de proteccion que protege y oculta el pozo mientras no se utiliza. Este pozo 12 abandonado incluye una sarta 16 de revestimiento que se extiende hacia abajo dentro de un campo. El objetivo de la presente invencion es proporcionar un dispositivo de sujecion y conexion mejorado para retener este pozo abandonado a una plataforma de produccion o arbol de conexiones marino. Sin embargo, la realizacion preferida se explicara con referencia a la retencion a una plataforma de produccion en la superficie.
Como se muestra en la Figura 2, la sarta de revestimiento que se extiende hacia abajo hacia un campo comprende un conductor 20 inferior, un revestimiento 22 de superficie inferior y un revestimiento 24 de produccion inferior. En esta realizacion preferida, el revestimiento 24 de produccion inferior se ubica de forma concentrica dentro de un revestimiento 22 de superficie inferior que se ubica de forma concentrica dentro de un conductor 20 inferior cada uno de los cuales se extiende hacia abajo por debajo del tubo 14 de lodo.
La presente invencion proporciona un conector para conectar estas porciones 20, 22, 24 de revestimiento inferiores a las respectivas porciones 21, 23, 25 de revestimientos superiores. En particular, el conductor 20 inferior se conecta a un conductor 21 superior, el revestimiento 22 de superficie inferior se conecta a un revestimiento 23 de superficie superior y el revestimiento de produccion inferior se conecta a un revestimiento 25 de produccion superior.
El dispositivo 10 de sujecion incluye un componente 30 de carcasa de sujecion inferior y un componente 31 de carcasa de sujecion superior. El componente 30 de carcasa de sujecion inferior se monta en el extremo superior del conductor 20 inferior. En uso, el conductor 21 superior se asegura al componente 31 de carcasa de sujecion superior. De acuerdo con lo anterior, el conductor se conecta a traves de los componentes 30, 31 de carcasa de sujecion inferior.
un dispositivo de sujecion para en una configuracion activada
un dispositivo de sujecion para configuracion activada.
un dispositivo de sujecion para configuracion liberada.
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El objetivo de la presente invencion es proporcionar un sistema de retencion que proporciona un revestimiento de produccion que se extiende desde el tubo de lodo hasta la plataforma de produccion.
El dispositivo 10 de sujecion proporciona un mandril 50 de sellado superior que se conecta por un conector 52 al revestimiento 25 de produccion superior que se extiende hacia arriba hacia la plataforma de produccion. El dispositivo 10 de sujecion incluye un mandril 56 de sellado inferior que se conecta por un conector 58 al revestimiento 24 de produccion inferior que se extiende hacia abajo hacia el campo.
El mandril 50 de sellado superior incluye una porcion de manguito superior y una porcion de manguito inferior que tiene un aumento en el grosor de pared. La porcion de manguito superior incluye medios de conexion para conectar el mandril 50 de sellado superior a un conector 52.
Se dispone la porcion de manguito inferior que incluye el aumento del grosor de la pared (o pared reforzada) en uso, para ser agarrada e impulsada hacia dentro hacia el agujero del revestimiento de produccion. La superficie externa de la porcion de manguito inferior incluye medios de sellado para aumentar el sello formado entre el mandril 50 de sellado superior y el adaptador 40 de compresion. En la realizacion preferida el medio de sellado comprende dos elementos 53 de sellado separados anulares.
El mandril 56 de sellado inferior incluye una porcion de manguito inferior y una porcion de manguito superior que tiene un aumento en el grosor de pared. La porcion de manguito inferior incluye medios de conexion para conectar el mandril 56 de sellado inferior a un conector 58. Se dispone la porcion de manguito superior que incluye el aumento del grosor de pared (o pared reforzada), en uso, para ser agarrado e impulsado hacia dentro hacia el agujero del revestimiento de produccion. La superficie externa de la porcion de manguito superior incluye medios para aumentar el sello formado entre el mandril 56 de sellado inferior y el adaptador 40 de compresion. En la realizacion preferida el medio de sellado comprende dos elementos 57 de sellado separados anulares.
El mandril 56 de sellado inferior y el mandril 50 de sellado superior tienen una superficie rugosa sobre sus periferias externas con el fin de aumentar el coeficiente de friccion entre los mandriles 50, 56 respectivos y la superficie 46 interna del adaptador 40 de compresion (manguito). Las superficies rugosas consisten en una pluralidad de dientes afilados y/o dientes endurecidos en forma de una rosca helicoidal o un grupo de anillos. Las superficies rugosas se endurecen por un proceso de nitruracion. Por ejemplo, las superficies rugosas se pueden proporcionar sobre la porcion superior del mandril 56 de sellado inferior y la porcion inferior del mandril 50 de sellado superior. Estas porciones son las areas que agarraran y apretaran por la deflexion hacia dentro del adaptador de compresion.
El objetivo de la presente invencion es proporcionar una conexion sellada entre el revestimiento 25 de produccion superior y el revestimiento 24 de produccion inferior. Esto se consigue al proporcionar una conexion sujetada y sellado entre el mandril 56 de sellado inferior y el mandril 50 de sellado superior.
La sarta superior que se extiende desde la conexion de tubo de lodo hacia la plataforma de produccion de superficie comprende un revestimiento 25 de produccion situado concentricamente dentro de un revestimiento 23 de superficie que esta situado concentricamente dentro de un conductor 21. De acuerdo con lo anterior, la sarta superior replica la sarta inferior.
La sarta completa comprende esencialmente un conductor 20, 21 que define un espacio 150 anular con los revestimientos 22, 23 de superficie dispuestos concentricamente. Del mismo modo, el revestimiento 22, 23 de superficie define un espacio 170 anular con el revestimiento 24, 25 de produccion dispuesto concentricamente. Este espacio 170 anular se divide desde el agujero 160 dentro del revestimiento 24, 25 de produccion y el conector 10 retiene la integridad de esta particion.
Adicionalmente, el conector 10 tambien retiene la continuidad del espacio 170 anular definido entre el revestimiento 22, 23 de superficie y el revestimiento 24, 25 de produccion, al proporcionar un pasaje de fluido a traves del adaptador 40 de compresion. En particular, la pared del adaptador 40 de compresion incluye por lo menos un pasaje de fluido que se extiende desde una posicion inferior en donde el pasaje esta en comunicacion con el espacio 170 anular en la sarta inferior en una posicion superior, en donde el pasaje esta en comunicacion con el espacio 170 anular en la sarta superior.
La presente invencion proporciona un dispositivo de sujecion para sujetar hermeticamente el revestimiento 24 de produccion inferior al revestimiento 25 de produccion superior. En particular, la presente invencion proporciona un sello hermetico a fluido entre el mandril 56 de sellado inferior y el mandril 50 de sellado superior, los cuales se aseguran a los extremos de los respectivos revestimientos 24, 25 de produccion superior e inferior.
El dispositivo 10 de sujecion o el conector comprenden un manguito en forma de un adaptador 40 de compresion que se localiza alrededor de las periferias exteriores del mandril 50 de sellado superior y el mandril 56 de sellado inferior. El adaptador 40 de compresion se conecta en un extremo inferior a traves de un conector 42 al revestimiento 22 de superficie inferior. Del mismo modo, el adaptador 40 de compresion se conecta a su extremo superior a traves de un conector 44 al revestimiento 23 de superficie superior. El adaptador 40 de compresion es un
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elemento tubular continuo en el que la periferia interna se dispone para abarcar la periferia externa del mandril 50 de sellado superior y el mandril 56 de sellado inferior. La superficie 46 externa del adaptador 40 de compresion se encuentra dentro de un collar 70 y en particular un collar 70 de compresion.
El collar 70 de compresion incluye una superficie 72 conica hacia el exterior y, en particular, comprende una superficie 72 que es conica hacia fuera desde una ubicacion superior hasta una ubicacion inferior.
El collar 70 de compresion puede tener ranuras 77 que se extienden axialmente proporcionadas radialmente alrededor de la periferia externa. Esto permite efectivamente un collar 70 de compresion de mayor diametro que se va a utilizar debido a que las ranuras reducen la rigidez del collar de compresion lo que requiere menos carga de compresion.
El dispositivo 10 de sujecion o el conector incluye un anillo 60 de compresion que se localiza alrededor de la superficie 72 externa del collar 70 de compresion. El anillo 60 de compresion incluye una superficie 62 internamente conica y, en particular, incluye una periferia 62 interna que es externamente conica desde una ubicacion superior hasta una ubicacion inferior. La superficie 62 conica interna se dispone para registrar y cooperar con la superficie 72 conica proporcionada sobre el collar 70 de compresion.
El conector 10 incluye medios de movimiento o medios de activacion en la forma de un piston 80 de activacion o una pluralidad de pistones 80 de activacion que se situan en el extremo superior del anillo 60 de compresion. Los pistones 80 de activacion se montan en el componente 31 de carcasa de sujecion superior que se localiza en la parte superior del conector 10 y proporciona una pared que se extiende hacia arriba y se conecta al conductor 21 que se extiende hacia arriba, hacia la superficie del mar.
El piston 80 de activacion incluye un puerto de piston a traves del cual un fluido a presion se puede introducir en una camara 81 con el fin de hacer que el piston 80 de activacion se extienda hacia abajo. El movimiento hacia abajo del piston 80 provoca que el anillo 60 de compresion se mueva hacia abajo. Durante este movimiento, la superficie 62 conica del anillo 60 de compresion limita con la superficie 72 conica del collar 72 de compresion. La cooperacion de estas superficies 62, 72 conicas provoca que la fuerza generada dentro del piston (s) 80 sea transferida a una fuerza radial que impulsa al collar 70 de compresion de la superficie 74 interna hacia dentro, lo que de esta manera empuja al adaptador 40 de compresion hacia el interior. El movimiento del adaptador 40 de compresion hacia el interior provoca que la superficie 48 interna del adaptador 40 de compresion se agarre y limite con las superficies 51, 57 externas del mandril 56 de sellado inferior y el mandril 50 de sellado superior. En particular, la fuerza es suficiente para que el mandril 56 de sellado inferior y el mandril 50 de sellado superior se agarren firmemente por el adaptador 40 de compresion.
La pared del adaptador 40 de compresion es suficientemente delgada para permitir que la pared se distorsione hacia dentro para agarrar el mandril 50 de sellado superior de diametro mas pequeno y el mandril 56 de sellado inferior.
El anillo 60 de compresion y el collar 70 de compresion tienen superficies anulares axialmente conicas dirigidas en forma opuesta de tal manera que el movimiento axial relativo entre el collar 70 de compresion y el anillo 60 de compresion produzca una reduccion en el diametro interno de la unidad (en particular, el diametro interno del collar 70 de compresion) para distorsionar el adaptador 40 de compresion hacia el interior para agarrar los mandriles 50, 56 de sellado superior e inferior de menor diametro. Las superficies anulares opuestamente conicas estan en angulo para proporcionar el movimiento hacia adentro requerido (compresion/distorsion) mientras que permite que los medios de movimiento produzcan el movimiento relativo entre el anillo 60 de compresion y el collar 70 de compresion.
Se aprecia que la cantidad de desplazamiento del anillo 60 de compresion a la posicion de activado/bloqueado junto con los angulos de los conos determinara la cantidad de deflexion hacia dentro provocada por el dispositivo 10 de sujecion y por lo tanto la fuerza de agarre.
El anillo 60 de compresion y el collar 70 de compresion cada uno tienen una superficie anular conica. En la unidad ensamblada, en uso, el collar 70 de compresion tiene un diametro externo con un primer diametro en un extremo superior y un diametro externo con un segundo, mayor diametro en un extremo inferior. Del mismo modo, en la unidad ensamblada, el anillo 60 de compresion tiene un diametro interno con un primer diametro en un extremo superior y un diametro interno con un segundo, mayor diametro en un extremo inferior.
El collar 70 de compresion es un elemento de manguito tubular en el que el grosor de pared aumenta desde el extremo superior hasta el extremo inferior con el fin de proporcionar la superficie conica externa. La superficie interna del collar 70 de compresion proporciona un pasaje de un diametro constante que se dispone para ser desviado hacia dentro para proporcionar un pasaje de un diametro reducido.
Del mismo modo, el anillo 60 de compresion es un elemento de manguito tubular (anular) en el que el grosor de pared se reduce desde el extremo superior hasta el extremo inferior con el fin de proporcionar la superficie conica interna. La superficie externa del anillo 60 de compresion proporciona una superficie externa de un diametro
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constante. Como se muestra en la Figura 2, Figura 3 y Figura 4 el grosor de pared del anillo 60 de compresion es significativamente mayor que el grosor de pared del collar 70 de compresion. Adicionalmente, la compresibilidad del collar 70 de compresion se incrementa a traves de la provision de ranuras 77 que se extienden axialmente situadas alrededor de la superficie externa del collar 70 de compresion.
El dispositivo 10 de sujecion se dispone para desviar la superficie interna del adaptador 40 de compresion de tal manera que la superficie interna del adaptador 40 agarra simultaneamente la superficie externa del mandril 50 de sellado superior y la superficie externa del mandril 56 de sellado inferior. De acuerdo con lo anterior, la localizacion de la mayor deflexion hacia adentro se dispone para localizarse en la ubicacion de lfmite de extremo a extremo de los mandriles 50, 56 de sellado superior e inferior. Esto asegura que ambos mandriles 50, 56 de sellado se agarren de forma suficiente. Las superficies externas de los mandriles 50, 56 de sellado tienen diametros identicos para asegurar se agarran con fuerza igual y suficiente y la fuerza se transfiere de manera uniforme.
Se puede formar el piston 80 por un elemento 80 anular vertical desde la superficie superior del anillo 60 de compresion. El elemento de sellado anular se puede enganchar en forma de sello en una camara 81 anular proporcionada sobre una superficie inferior del componente 31 de carcasa de sujecion superior. El elemento 80 anular incluye elementos 82 de sellado que se extienden en las superficies interna y externa para proporcionar una camara 81 de sellado de tal manera que el fluido hidraulico se puede introducir en la camara 81 con el fin de forzar e impulsar y mover el anillo de compresion hacia abajo con relacion al componente 31 de carcasa de sujecion superior.
El anillo 60 de compresion incluye una pluralidad de elementos 90 de bloqueo en forma de dedos 90 de bloqueo situados alrededor de la periferia de la misma. Cada dedo 90 de bloqueo se extiende hacia abajo desde la parte inferior del anillo 60 de compresion. El dedo 90 de bloqueo incluye una porcion 92 que se proyecta hacia adentro que se dispone para engancharse dentro de una cavidad 94 de bloqueo proporcionada en el componente 30 de carcasa de sujecion inferior. Cuando el anillo 60 de compresion se mueve hacia abajo las porciones 92 de bloqueo en los dedos 90 de bloqueo tambien se mueven hacia abajo hasta que se enganchan dentro de las correspondientes cavidades 94 de bloqueo. En esta posicion, el anillo 60 de compresion se bloquea en posicion y el mandril 56 de sellado inferior y el mandril 50 de sellado superior se agarran y por lo tanto se conectan en una configuracion extremo a extremo por el dispositivo 10 de sujecion. En esta etapa, el piston 80 de activacion) se puede desactivar de tal manera que los dedos 90 de bloqueo retienen el anillo 60 de compresion en la posicion bloqueada. La Figura 3 muestra el dispositivo de sujecion en la posicion activada.
El dispositivo 10 de sujecion o conector incluye medios de liberacion con el fin de liberar los dedos 90 de bloqueo desde la posicion de bloqueo. En particular, los medios de liberacion incluyen pistones 96 de liberacion de dedo de bloqueo que se activan a traves de un puerto de liberacion de dedo de bloqueo. En particular, el fluido hidraulico se introduce en el puerto de liberacion de dedo de bloqueo que por lo tanto mueve los pistones 96 de liberacion de dedo de bloqueo hacia el exterior que limitan y mueven los elementos 92 de bloqueo hacia fuera de las cavidades 94 de bloqueo dentro del componente 30 de carcasa de sujecion inferior. Una vez situado fuera de las cavidades 94 de bloqueo, los dedos 90 de bloqueo estan libres para moverse hacia arriba. Los medios de liberacion pueden incluir pistones 100 de movimiento de liberacion que mueven el anillo 60 de compresion hacia arriba con el fin de liberar la fuerza sobre el collar 70 de compresion.
El piston 100 de movimiento de liberacion se monta en la superficie inferior del anillo de compresion y puede ser similar en configuracion al piston 80 de movimiento. El piston 100 de movimiento de liberacion incluye una camara 102 en la que se localiza el piston 100 de movimiento de liberacion. Un fluido hidraulico se puede introducir en la camara 102 para forzar e impulsar el piston fuera de la camara 102 que de ese modo hace que el anillo 60 de compresion se mueva hacia arriba. Esto hace que la superficie 62 conica interna del anillo 60 de compresion se mueva con relacion hacia arriba hasta la superficie 72 conica externa del collar 70 de compresion. Esto luego libera la presion dirigida hacia dentro sobre la superficie 46 externa del adaptador 40 de compresion y por lo tanto libera la fuerza de agarre entre la superficie interna 45 del adaptador 40 de compresion y las superficies 51, 57 externas de los mandriles 50, 56 de sellado superior e inferior.
Por lo tanto esto libera la presion sobre el adaptador 40 de compresion de tal manera que el mandril 50 de sellado superior y el mandril de 56 sellado inferior ya no se agarran por el dispositivo 10 de sujecion. La Figura 4 muestra el dispositivo de sujecion en la posicion liberada.
Como se puede ver, la presente invencion se proporciona un mecanismo de bloqueo simple que es particularmente adecuado para un sistema de retencion de tubo de lodo. El sistema de produccion completa puede incluir dispositivos para revestimientos de sujecion en la superficie y la presente invencion proporciona un sistema de agarre de tal manera que la tension correcta y suficiente se puede introducir en el revestimiento de produccion en la superficie de tal manera que el revestimiento 25 de produccion esta en la tension requerida entre la plataforma de produccion y el aparato de retencion de tubo de lodo. El dispositivo 10 de sujecion se puede accionar a distancia.
En resumen, el conector 10 de tubo de lodo trabaja al deformar elasticamente el adaptador 40 de compresion sobre un elemento tubular interno - en este caso los mandriles 50, 56 de sellado superior e inferior - con el fin de
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proporcionar apoyo a la carga axial y flexion y crear un sello para aislar el agujero 160 de presion desde el anulo 170 y viceversa. El conector 10 hace esto por medio de una carga radial aplicada internamente por el anillo 60 de compresion.
El conector 10 se activa al introducir presion dentro del puerto de piston activando de esta manera la frotacion del piston 80 de activacion, que a su vez proporciona un empuje axial para frotar el anillo 60 de compresion internamente conico a lo largo del collar 70 de compresion externamente conico creando efectivamente un ajuste de interferencia entre los mismos. Es este ajuste de interferencia el que crea la carga radial posterior para crear el contacto necesario entre el adaptador 40 de compresion y el mandril 50 de sellado superior y el mandril 56 de sellado inferior. Una vez en la posicion completamente fija, el dedo 90 de bloqueo inferior que trabaja como resortes radiales encuentra su posicion de bloqueo en la carcasa 30 y bloquea hacia abajo el anillo 60 de compresion en la posicion "establecida". La presion en la camara 81 de piston luego se puede liberar.
La carga de contacto se puede variar dependiendo de la aplicacion al cambiar la carga de activacion, la geometna de los componentes de soporte de carga, interferencia calculada etc.
El conector 10 se puede liberar al introducir presion en primer lugar en el puerto 96 de piston de liberacion de dedo de bloqueo al frotar el piston 94 de liberacion de dedo de bloqueo, esto proporcionara un empuje radial empujando el dedo 90 de bloqueo fuera de su posicion de bloqueo en la carcasa 30 - en este punto no existe bloqueo mecanico que sostenga el conector 10 en la posicion "establecida". La presion luego se puede introducir en el puerto de piston y en la camara 102 de liberacion de piston para impulsar los pistones 100, que proporcionan un empuje axial para frotar el anillo 60 de compresion a su posicion "no establecida". En este punto, entonces se puede liberar la presion en el puerto/camara 96 de liberacion de dedo de bloqueo y en la camara 102 de liberacion de piston.
Debido a que el sistema se disena de tal manera que todos los componentes solo se deforman elasticamente, el conector se puede activar y desactivar numerosas veces sin degradacion del conector o comprometer la integridad de la retencion.

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    Reivindicaciones
    1. Un ensamble que incluye un primer revestimiento (25) de pozo tubular, un segundo revestimiento (25) de pozo tubular y un dispositivo (10) de sujecion para sujetar el primer revestimiento (25) de pozo tubular y el segundo revestimiento (24) de pozo tubular en donde el primer revestimiento (25) de pozo tubular y el segundo revestimiento (24) de pozo tubular se alinean axialmente y extienden en direcciones opuestas, caracterizado porque el dispositivo (10) comprende un collar (70) que tiene una superficie (72) externamente conica, el dispositivo (10) de sujecion tambien incluye un componente (60) anular con una superficie (62) internamente conica, el collar (70) y el componente (60) anular se pueden mover relativamente de forma axial entre una primera posicion en la que la superficie (62) conica del componente (60) anular no ejerce fuerza radial sobre el collar (70) y una segunda posicion en la que la superficie (62) conica del componente (60) anular ejerce suficiente fuerza radial para distorsionar el collar (70) hacia adentro para agarrar el primer revestimiento (25) de pozo tubular y el segundo revestimiento (24) de pozo tubular.
  2. 2. Un ensamble como se reivindica en la Reivindicacion 1 en el que se dispone el primer revestimiento (25) de pozo tubular, en uso, para ser sujetado al segundo revestimiento (24) de pozo tubular en una configuracion de extremo a extremo.
  3. 3. Un ensamble como se reivindica en cualquier reivindicacion precedente en el que el dispositivo (10) de sujecion incluye un manguito (40) que se dispone, en uso, para localizar entre una superficie interna del collar (70) y superficies externas del primer revestimiento (25) de pozo tubular y el segundo revestimiento (24) de pozo tubular y, en el que, el manguito (40) comprende un manguito (40) de compresion.
  4. 4. Un ensamble como se reivindica en la Reivindicacion 3 en el que el primer revestimiento (25) de pozo tubular comprende un mandril (50) superior y el segundo revestimiento (24) de pozo tubular comprende un mandril (56) inferior, en el que, el mandril (5) superior y una porcion superior del manguito (40) definen un primer espacio (170) anular entre ellos y el mandril (56) inferior y una porcion inferior del manguito (40) definen un segundo espacio (170) anular entre ellos.
  5. 5. Un ensamble como se reivindica en la Reivindicacion 4 en el que el manguito (40) comprende un pasaje para permitir flujo de fluido desde el primer espacio (170) anular hasta el segundo espacio (170) anular.
  6. 6. Un ensamble como se reivindica cualquier reivindicacion precedente en el que el componente (60) anular comprende un anillo (60) de compresion y el collar (70) comprende un collar (70) de compresion, en donde el primer revestimiento (25) de pozo tubular se extiende hacia arriba hacia la superficie del mar y el segundo revestimiento (24) de pozo tubular se extiende hacia abajo hacia un campo y/o en el lecho marino.
  7. 7. Un ensamble como se reivindica en cualquier reivindicacion precedente en el que el dispositivo (10) de sujecion proporciona un conector sellado para conectar el flujo de un fluido desde el segundo revestimiento (24) de pozo tubular hasta el primer revestimiento (25) de pozo tubular.
  8. 8. Un ensamble como se reivindica en cualquier reivindicacion precedente en el que el dispositivo (10) de sujecion incluye medios (80) de movimiento para mover el componente (60) anular con relacion al collar (70) y, en el que, los medios (80) de movimiento comprenden medios de movimiento hidraulico y los medios (80) de movimiento comprenden una camara (81) entre el componente (60) anular y un componente (31) de carcasa de sujecion superior, y la camara (81) es capaz de ser presurizada con el fin de impulsar el componente (60) anular lejos del componente (31) de carcasa de sujecion superior.
  9. 9. Un ensamble de acuerdo con cualquier reivindicacion precedente en el que el dispositivo (10) de sujecion tambien proporciona una funcion de sellado a traves de la interfaz entre el primer revestimiento (25) tubular y el segundo revestimiento (24) tubular y, en el que, se proporciona la funcion de sellado a traves de un contacto metal a metal entre las periferias externas del primer revestimiento (25) de pozo tubular y el segundo revestimiento (24) de pozo tubular y la superficie interna de un manguito (40).
  10. 10. Un ensamble de acuerdo con cualquier reivindicacion precedente en el que el dispositivo (10) de sujecion comprende medios de bloqueo para bloquear el componente (60) anular en la segunda posicion.
  11. 11. Un ensamble de acuerdo con la Reivindicacion 10 en el que los medios de bloqueo comprenden un elemento (90) de bloqueo que se engancha en una cavidad (94) de bloqueo proporcionada en un componente (30) de carcasa inferior y, en el que, los medios de bloqueo comprenden medios (96) de liberacion de bloqueo que se disponen para desenganchar el o cada elemento (90) de bloqueo desde la cavidad (94) de bloqueo.
  12. 12. Un ensamble de acuerdo con cualquier reivindicacion precedente en el que el dispositivo (10) de sujecion comprende medios (100) de movimiento de retorno para mover el componente (60) anular desde la segunda posicion hacia la primera posicion y, en el que, los medios (100) de movimiento de retorno ayudan a la liberacion de la fuerza de sujecion entre el componente (60) anular y el collar (70).
  13. 13. Un ensamble como se reivindica en cualquier reivindicacion precedente en el que un mandril (56) inferior del segundo revestimiento (24) tubular y/o un mandril (50) superior del primer revestimiento (25) tubular tienen una superficie rugosa sobre sus periferias externas con el fin de aumentar el coeficiente de friccion entre el mandril (56,
    5 50) y la superficie (40) interna del manguito y, en el que, la superficie rugosa consiste de una pluralidad de dientes
    afilados en la forma de una rosca helicoidal o un grupo de anillos y la superficie rugosa se endurece por un proceso de nitruracion.
  14. 14. Un metodo para sujetar un primer revestimiento (25) de pozo tubular y un segundo revestimiento (24) de pozo 10 tubular dentro de un dispositivo (10) de sujecion en donde el primer revestimiento (25) de pozo tubular y el segundo
    revestimiento (24) de pozo tubular se alinean axialmente y extienden en direcciones opuestas, caracterizado porque el metodo comprende mover un collar (70) con relacion a un componente (60) anular en donde el collar (70) tiene una superficie (72) conica externa, y el componente (60) anular tiene una superficie (62) conica interna, el metodo comprende mover el collar (70) con relacion al componente (60) anular entre una primera posicion en la que la 15 superficie (62) conica del componente (60) anular no ejerce fuerza radial sobre el collar (70) y una segunda posicion en la que la superficie (62) conica del componente (60) anular ejerce suficiente fuerza radial para distorsionar el collar (70) hacia adentro para agarrar el primer revestimiento (25) de pozo tubular y el segundo revestimiento (24) de pozo tubular.
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