MANGA DE DERIVACIÓN PARA UN CABEZAL DE POZO
Referencia cruzada con solicitudes relacionadas ta solicitud reclama prioridad de la solicit onal de patente estadounidense número 12/39 a "Sistemas, Métodos y Dispositivos para es de un cabezal de pozo de la presión de fl ada el 24 de febrero de 2009, la cual es incor resente como referencia en su totalidad y la cua clama prioridad de la solicitud provisional de p nidense número 61/031,331, titulada "Sistemas, M sitivos para aislar porciones de un cabezal de p ión de fluido", presentada el 25 de febrero de solicitud provisional de patente estadounidense
"
más particular, la presente invención se relacio ispositivos configurados para aislar porcion es de pozo de la presión de fluido.
Antecedentes de la invención
ta sección se piensa a manera de introducció ar al lector varios aspectos de la técnica
relacionar con varios aspectos de la pr on, los cuales se describen y/o reivindi ación. Se considera que esta descripció osa para proporcionar al lector la informaci entes para facilitar una mejor comprensión de s de la presente invención. Por consiguiente, tendido que estas declaraciones deben ser lei nor y no como reconocimiento de la técnica anter
obstante, este efecto se puede atenuar con c s del engrosamiento del pozo. La salida del puede ser impulsada hidráulicamente fracturan spuesta cerca de la parte inferior del pozo, usa conocido como "fracturación . " Para fracturar un bea un fluido de fracturación en el pozo rápid levar la presión pozo abajo, causando la formac en la roca circundante. El fluido de fractu dentro de las grietas y las propaga lejos del eservas de fluido más distantes. Para- impedir q se cierren después de que la presión de fractu irada, el fluido de fracturación lleva usualmen ía designada un sustentagrietas . Usualment agrietas es un material sólido, permeable, ta que se mantiene en las grietas y las sostiene arcialmente abiertas des ués de ue se libe
MPa) , una clasificación que usualmente es ad as presiones que se presentan naturalmente del o, pero algunas operaciones de fracturación r presiones que son mayores que 10, 000 psi Por lo tanto, existe la necesidad de proteger a componentes del pozo de la presión de fluido a de fracturación del pozo.
Breve descripción de los dibujos
tos y otras características, aspectos y ventajas e invención se comprenderán mejor cuando la sig ción detallada se leída con referencia a los d compañan la presente descripción, en los rísticas similares se representan partes simil o de los dibujos, en donde:
fi ura 1 corres onde a una vista en ers ectiva
figura 4 corresponde a una vista en s rsal del montaje de cabezal de pozo de la figura s figuras 5 a 7 ilustran la manga de derivación
1 que es preparada para la instalación en el m zal de pozo de la figura 3;
s figuras 8 a 11 ilustran la manga de derivación
1 que es instalada en el montaje de cabezal de p ra 3;
figura 12 ilustra un proceso de fracturaci con una modalidad de la invención;
figura 13 ilustra la manga de derivación de la s removida del montaje de cabezal de pozo de la
figura 14 ilustra un segundo ejemplo de una ma ión de acuerdo con una modalidad de la invención
figura 18 ilustra una barrera de presión acop ga de derivación de la figura 17 de acuerdo c ad de la invención;
s figuras 19 y 20 ilustran un quinto ejemplo e derivación que es instalada en un montaje de c de acuerdo con una modalidad de la invención; s figuras 21 y 22 ilustran un ejemplo de un ada bezal de pozo de acuerdo con una modalidad ón;
s figuras 23 a 26 ilustran un sexto ejemplo de derivación de acuerdo con una modalidad ón;
figura 27 ilustra un ejemplo de un adaptador de presión de acuerdo con una modalidad ón;
figura 31 ilustra otro ejemplo de una man ión y de un montaje de cabezal de pozo de acuer alidad de la invención; y
figura 32 ilustra un ejemplo de una man ión, de un buje removible y de un montaje de c de acuerdo con una modalidad de la invención.
scripción detallada de las modalidades especific as o más modalidades especificas de la pr ón serán descritas más abajo. En un esfuerz ionar una descripción concisa de estas modali las características de una implementación real r descritas en la descripción. Se deberá apreci desarrollo de cualquier implement ción' real, as lquier proyecto de ingeniería o de diseño, se
ades ordinarias que cuentan con los beneficios d ción .
l introducir elementos de varias modalidades e invención, los artículos "un", "una", "el",
"las", "dicho (s)", "dicha (s)" y similares, pre eferencia a la existencia de uno o más elementos s "que comprende (n) " , "que incluy do (a) (s)", "que tiene (n) " y similares, pretend ntes y significa que podría haber ele ales además de los elementos mencionados. Má rminos "superior", "inferior", "arriba", "debaj riaciones se utilizan por comodidad y no req orientación particular de los componentes.
as figuras 1 y 2 ilustran un ejemplo de una ma ión (100) . Según se explica más adelante, la ma
ispositivos contra la rotación (106) y (108) . E ad, el cuerpo (102) tiene una forma genera que generalmente es concéntrica sobre un eje c y el cuerpo (102) incluye las sigu risticas: un borde inferior (112), una supe ada inferior (114), un montaje de sellado in un canal (118), un montaje de sellado inte un montaje de sellado superior (122), un recep illo de retención (124), una interfaz de herra una superficie chaflanada superior (128), un r (130) y un interior (132) que tiene una inter rera de presión (134). En la modalidad ' ilustra nferior (112) generalmente es ortogonal al eje c la superficie chaflanada inferior (114) genera efinida por una esquina inferior inclinada del
á en comunicación fluida con una válvula para a sión en el montaje de cabezal de pozo, entre
El hombro superior (144) funciona como una supe anso para colocar axialmente la manga de derivac taje de cabezal de pozo, aunque otras caracteri como la superficie chaflanada inferior (114)) r este propósito en otras modalidades. El mont intermedio (120) ilustrado también incluye s de sellado (148) y (150) dispuestos en dos r y (15)4. De manera similar, el montaje de s r (122) ilustrado incluye a dos miembros de s y (158) del sello dispuestos en dos ranuras (
la modalidad ilustrada, la porción del cuerpo l canal (118) y el receptáculo del anillo de ret
ades, la manga de derivación (100) está s???? er extraída a través de otros componentes acopl zal de pozo. Los ejemplos de un cabezal de pozo s de estos componentes son descritos más ade de describir otras características de la ma ión (100) .
la presente modalidad, el receptáculo del añi ón (124) es una ranura en el cuerpo (102) formad al anillo de retención (104). El receptácul de retención (124) ilustrado incluye una supe da (164) (por ejemplo, por lo menos parcia en relación al eje (110)), un receso externo emplo, por lo menos parcialmente anular en relac IO)), un receso interno (168) (por ejemplo, parcialmente anular en relación al eje (110))
interfaz de herramienta (126) ilustrada i dispuestas cerca de la parte superior, en la p del cuerpo (102). En esta modalidad, las la porción más ancha del cuerpo (102) sob a (170) para facilitar el acoplamiento del a una herramienta, como se describe más ad te a la figura 6. En otras modalidades, la inter enta (126), como las otras interfaces ro as en la presente, puede incluir otras estru radas para acoplar componentes, las estructuras seas internas en el interior (132) del cuerpo illo de retención en el interior o el exteri (102) u otros miembros de aseguramiento de desvi emplo. La superficie chaflanada superior (128) a en relación con el eje central (110) para diri
tas en una porción superior del interior (13 n diámetro expandido (178) en relación con un di el pasaje de flujo primario (174).
pasaje de flujo primario (174) define un v r cilindrico generalmente derecho, que es genera rico sobre el eje central (110) . En a ades, el diámetro (180) del pasaje de flujo pr es generalmente igual a o mayor que los diá de los componentes dispuestos pozo abajo de la ivación (100), tales como una cabeza de tuber de tubería o una tubería de producción. Se con diámetro interior (180) con esta caracter a el movimiento del equipo y de los fluidos en r (132) del cuerpo (102) y los componentes pozo diámetro de la manga de derivación (100) no
(por ejemplo, por lo menos parcialmente anul n al eje (110)), un chaflán (190), un hombro in a (192), una pared lateral interna (194) (por ej menos parcialmente anular en relación al eje (1 o (196), el cual está ilustrado en la figura 1. strado por la sección transversal de la figura uperior (182) y el hombro de carga (192) cooper tilla (170) y la superficie inclinada (164) r generalmente de manera axial el anillo de ret en el cuerpo (102). Estas estructuras (182), y (164) también cooperan para dirigir un movi del anillo de retención (104) conforme el añi on (104) es comprimido y expandido, según se exp lante .
esta modalidad, la superficie de leva (184)
a través del hombro inferior de carga (192) . en algunas modalidades, una fuerza axial asce a al cuerpo (102) se puede transmitir al añi ón (104) a través del hombro inferior de carga ( aje de cabezal de pozo a través del hombro super
(186) . De manera similar, el chaflán (190) rado para interconectar con los componente de cabezal de pozo para transmitir las cargas a les dirigidas hacia el pozo entre la man ión (100) y el montaje de cabezal de pozo, tal c e la manga de derivación (100) . El hueco (19 en la figura 1. Según se explica más adelan
(196) permite que el anillo de retención (104 ido radialmente hacia adentro en el receptácu de retención (124). Otras modalidades pueden i
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tos en la misma altura o diversas alturas genera mismo o diversas distribuciones angulares air rpo (102) .
da uno de los dispositivos contra la rotación ( lustrados incluye un miembro contra la rotación aca de refrenamiento (198), un resorte (200) (202) en el cuerpo (102) . Los miembros con n (196) pueden ser fabricados en acero o en les apropiados. En esta modalidad, los miembros ación (196) incluyen superficies de leva supe r (204) y (206), superficies para la reducci n (208) y (210) y una placa de apoyo (212). E ad, las superficies de leva superior e inferior ) son generalmente superficies inclinadas planas as modalidades, pueden ser curvadas ó pueden orma. En esta modalidad las su erficies a
En algunas modalidades, la placa de apoyo (212) una manga tubular que se extiende dentro (202), traslapando el resorte (202), para tran que que se presenta de las fuerzas aplicadas cies de leva (204) y (206).
resorte (202) ilustrado es un resorte helicoi ión, pero en otras modalidades se pueden ut ispositivos configurados para accionar a los mi la rotación (196), por ejemplo, un motor line tivo neumático, unos imanes de oposición, un érico u otros dispositivos se pueden utilizar en ás del resorte (200) . La cavidad (202) inclu circular cilindrico generalmente derecho q e generalmente perpendicular al eje central (1 rpo (102) y a un receso para recibir la pla
túan con las cavidades en un montaje de cabe ará prevenir o para reducir la rotación del n relación con el montaje de cabezal de pozo. A se explica más adelante, los miembros cont n (196) pueden descansar dentro de la cavidad ermitir que la manga de derivación (100) se lmente .
ejemplo de montaje de cabezal de pozo {21 en las figuras 3 y 4 de acuerdo con una modali senté invención. El montaje de cabezal de pozo abezal de pozo superficial, pero la presente inv limita para usos superficiales. Algunas modal incluir un árbol submarino. El ejemplo de mont de pozo (214) incluye una cabeza dé tubería a a un tubo guía (218) . El montaje de cabezal d
da, la cabeza de tubo (224) se junta a la cab (216) a través de una tuerca de unión (226), sobre la cabeza de tubería (216) a través cies roscadas (228) y (230) complementarias. D se puede apreciar que los miembros del cabe tales como la cabeza de tubo (224), puede os a la cabeza de tubería (216) de cualquier ente, incluyendo el uso de otros conectores, cue es. En una modalidad, la cabeza de tubo (224) se para recibir una porción extendida (232) del s ría (222) .
montaje de válvula (234) está acoplado a la cab 224) en ejemplo y puede servir a varios propó ndo liberar la presión de un pozo interior (236) de tubo (224) . El pozo interior (236) de la cab
tal presión excesiva, la manga de derivación (1 introducir dentro del pozo interior (236) para rciones del montaje de cabezal de pozo (214) e algo de esta presión.
cabeza de tubo (224) en ejemplo incluy cie de descanso (238) inclinada configurada r el hombro (144) de la manga de derivación 2) . En algunas modalidades, estas estructuras ( ooperan para colocar axialmente la manga de
en el montaje de cabezal de pozo (214), seg más adelante. La cabeza de tubo (224) en e incluye un reborde (240) configurado para fac plamiento de diversos componentes o miembro de pozo.
montaje de cabezal de pozo (214) en : ejemplo i
al prueba, estos pasajes internos (244) se desde el exterior a través de las barreras de p
montaje de cabezal de pozo (214) ilustrado t un adaptador (248) y un preventor de escape aptador (248) está acoplado cabeza de tubo (2 del reborde (240) . En esta modalidad, el ada ncluye un receptáculo del anillo de retención ( ces contra la rotación (254). El receptácul de retención (252) ilustrado es una mente circular que es generalmente complementa de retención (104). En esta modalidad, las inte la rotación (254) son los recesos que son genera entarios a los miembros contra la rotación (1 uras 1 y 2.
mplo, un árbol de navidad o un árbol del fractu e conectar con uno de estos componentes,
s figuras 5 a 11 ilustran los pasos de un proces r la manga de derivación (100) de la figura 1 de cabezal de pozo (214) de la figura 3. Se do por la figura 5, una barrera de presión (255 da inicialmente en la manga de derivación (10 de presión (255) ilustrada se enrosca en la in (134) de la manga de derivación (100), pero en ades, estos componentes (255) y (100) se puede e otras técnicas. En algunas modalidades, la b sión (255) es una válvula de control configurad r el fluido que sale a raudales del pozo, o en ades, la barrera de presión (255) es un miemb e los fluidos que fluyen en ambas direcciones,
(262) que está entallada para coincidir c a (170) . Mientras que la herramienta (25 te, una superficie de contacto (264) en el extr ión distal (262) entra en contacto con la supe (184) del anillo de retención (104). La superfi o (264) resbala a lo largo de la superficie d y comprime el anillo de retención (104) radia dentro, según lo ilustrado por la flecha (266) , anillo de retención (104) esté en la po da ilustrada por la figura 7 y el anillo de ret está descansado parcialmente o substancialmente ad en el receptáculo del anillo de retención e el anillo de retención (104) se contrae genera ra radial hacia adentro, el hueco (196) ilustr ura 5 disminuye y el anillo de retención (10 o .
Para acomodar los componentes en el montaje de c o (214) que son más estrechos que las por s de los dispositivos contra la rotación (1 los miembros contra la rotación (197) arse parcialmente o substancialmente en su tot cavidades (202), comprimiendo el resorte (20 nto de estos componentes se describe más adelan n a las figuras 9, 10 y 12. En algunas modalidad enta (256) desciende la manga de derivación que el hombro (144) de la manga de derivación e con la superficie de descanso (238) inclinada de tubo (224). La altura de estos componentes ( coloca los dispositivos contra la rotación (1 generalmente en la misma altura que las inte la rotación (254) y el anillo de retención (1
comprimiendo al resorte (200) para acomoda ntes del montaje de cabezal de pozo (214). la rotación de la manga de derivación (10 n con el montaje de cabezal de pozo (214) tivos contra la rotación (106) y (108) se eng s interfaces contra la rotación (254) al ada Si el adaptador de retención (100) comienza a del montaje de cabezal de pozo (214), como p al desacoplar la herramienta (256) , en un entro de los 180° de rotación, los dispositivos ación (106) y (108) se engancharán con las inte la rotación (254) e impedirán la rotación adic ción de la manga de derivación (100) es ilustra cha (268) en la figura 9 y los dispositivos con n (106) y (108) se ilustran en la posición desac
ser caracterizados con un solo grado de liber n con la manga de derivación (100) . Un ada, las superficies de reducción de rotación ( ueden recibir fuerzas de las superficies vertica terfaces contra la rotación (254) que prod que tienden a contrarrestar la rotación de la vación ( 100 ) .
ras modalidades pueden omitir los dispositivos ción (106) y (108) o pueden incluir otros en ti tivos contra la rotación. Por ejemplo, en a ades, los dispositivos contra la rotación (1 pueden disponerse en el adaptador (248) ces contra la rotación (254) pueden disponerse e derivación (100) . En algunas modalidades, un m ción similar a un freno de tambor puede interco
nte hacia abajo para enganchar una interfaz con n a la cabeza de tubo (224).
considera que los dispositivos contra la ro (108) facilitan la extracción de la herramienta a barrera de presión (255) (figura 5) de la ma ión (100) . Según lo explicado anteriorment enta (256) y la barrera de presión (255) engañ ga de derivación (100) a través de acoplam s en algunas modalidades. Por lo tanto, iar estos componentes, éstos se giran usualme n el uno con el otro. Los dispositivos cont n (106) y (108) tienden a evitar que la man ión (100) gire con la herramienta (256), de ta ilitan la rotación relativa en algunas modalidad figura 11 ilustra la manga de derivación (100)
(272) que impiden que la manga de derivación (1 e axialmente. En algunas modalidades, el añil ón (104) no está totalmente aflojado y está de ente hacia adentro por el receptáculo del añi ón (252) .
proceso de instalación ilustrado en las figur el primer paso en un ejemplo de un proceso (274 ación un pozo ilustrado en la figura 12. En el proceso para instalar la manga de derivac do por la recuadro (276) . Después de instalar la ivación, el preventor de escape (250) se qui de cabezal de pozo (214), según lo ilustrado o (278) . Según lo observado arriba, la barre (255) sella generalmente a la manga de deri la manga de derivación (100) sella generalment
del fracturación puede incluir válvulas o tap a confinar la presión en el montaje de cabe 14) encima de la barrera de presión (255). Despu de presión (255) es removida de la man ión (100), según lo ilustrado por el recuadro la barrera de presión (255) puede incluir el p erramienta a través del árbol del fracturac sear o desenganchar de otra manera la barre (255) de la manga de derivación (100) . Durant en las modalidades que incorporan la modalidad
2, los dispositivos contra la rotación (106) y evitar otra vez que la manga de derivación (100 barrera de presión (255) .
spués de remover la barrera de presión (255 del fracturación está en comunicación fluida
que o generalmente igual al diámetro de la tube ión (220) , en algunas modalidades, se cree de fracturación tiene una trayectoria relativ táculos en el flujo en el pozo. Durante este pa e derivación (100) protege a las porciones del m ezal de pozo contra las presiones fracturació ser mayores de 5,000 PSI {239.4 kPa) , 10,00 kPa), 15,000 PSI (718.2 kPa) , o más grande modalidades, la manga de derivación (100) pro rciones del montaje de cabezal de pozo (214)
8, por ejemplo, la cabeza de tubo (224) o la l adaptador (248) y el reborde (240) .
spués de fracturar el pozo, la barrera de p e reinstala en la manga de derivación (100), se do por el recuadro (286) . En algunas modalidad
nalmente, la manga de derivación. (10.0) es re on la barrera de presión (255) , según lo ilustra adro (292). Una manera en la cual se realiza est strada por la figura 13. En esta modalida enta (256) se rosca detrás sobre la man ión (100) mientras que los dispositivos cont n (106) y (108) impiden que la manga de deri rote con la herramienta (256) . Mientras q enta (256) se enrosca a la manga de derivación ramienta (256) .regresa al anillo de retención ( ición comprimida, como se describe anteriorme n a la figura 6, de tal forma que desengancha de retención (104) del receptáculo del añil ón (252) .
a vez que el anillo de retención (104) regresa
do por las flechas (296) . La contracción d s contra la rotación (197) permite que la ma ión (100) se traslade hacia atrás a travé or de escape (250) y salga el montaje de cabe I 4 J ·
rante algunas modalidades del proceso de fractu escrito arriba referente a la figura 12, la ma ión (100) y la barrera de presión (255) das generalmente de manera simultánea y son rem mente de manera simultánea, por ejemplo, en u nto de la herramienta (256) en el montaje de c o (214) . Se considera que la instalación de u nto y el retiro de un sólo movimiento de la ma ión (100) y la barrera de presión (255) p r el proceso de fracturación (274) en relación c
de fracturación (274), por ejemplo, cuando el cturación o el preventor de escape (250) no dos . Se cree que esto reduce los escapes,
manga de derivación (100) descrita anterio te a las figuras 1 y 2 tiene una traba de da, es decir, el anillo de retención (104) culo del anillo de retención (124), pero ades pueden incluir una traba de manga no inte plo de tal modalidad es ilustrada en la figura 1 nta una manga de derivación (304) y una traba de eparada .
traba de manga (302) y la manga de derivación n muchas de las mismas características que la ma ión (100) descrita anteriormente. Por consigu implificar el contexto, las características qu
y (300) . Esta convención se sigue a lo largo ción escrita.
manga de derivación (304) ilustrada está bloque nto axial hacia arriba a través del montaje de c (300) por la traba de manga (302) . En esta moda a de manga (302) incluye el anillo de retención spositivos contra la rotación (106) y (108 culo del anillo de retención (124), la inter enta (126) descritos con anterioridad y muchas aracterísticas dispuestas cerca de la porción su manga de derivación (100) descrita anterio 2) . En la modalidad ilustrada, la traba de o incluye la interfaz de la barrera de presión ta característica se dispone en la manga de deri En otras modalidades, la interfaz de la barr
enta (256) . En la porción derecha de la figura enta (256) se muestra en una posición parcia da, dejando el anillo de retención (104) n extendida y en la porción izquierda de la figu rramienta (256' ) se muestra en una po amente enganchada, comprimiendo el anillo de ret n la posición contraída.
esta modalidad, la porción inferior de la tr (302) incluye un reborde (310) que se sobrep de la manga de derivación (304). El reborde do es generalmente concéntrico sobre el eje cen generalmente una forma tubular. El reborde a un miembro de sellado (312) dispuesto en una n una superficie interna del reborde (310) . El r también incluye una superficie chaflanada (316
ada que se coloca para entrar en contacto c de cierre que se describen más adelante en el m ezal de pozo (300) . En esta modalidad, la inter enta (320) es una superficie interna roscada e derivación (304) con un diámetro que es menor o (306) de la traba de manga (302).
montaje de cabezal de pozo (300) ilustrado i rnos de cierre (324) que se colocan para aplic a la interfaz de cabeza de tubería (318) . Los rre (324) se extienden generalmente de manera ra del reborde (240) en la cabeza de tubo (224 ) de cierre (324) ilustrados se roscan a dos bujes roscan al reborde (240) . En esta modalidad, los re (324) incluyen una punta chaflanada (328) que acto con la interfaz de cabeza de tubería (318)
la manga ele derivación (304) y la barrera de p n el montaje de cabezal de pozo (300), y enton imiento separado, la herramienta (256) puede b r la traba de manga (302), usando un proce ción similar al descrito arriba referente a la vación (100) de la figura 2. En otras modalidad de manga (302) y la manga de derivación (304) taladas juntas mientras que son conectadas en u nto .
a vez que la manga de derivación (304) es coloc aje de cabezal de pozo (300), los bujes (326) se nducir a los pernos de cierre (324) radialmente , desviando la punta chaflanada (328) cont z de cabeza de tubería (318) y sosteniendo la ma ión (304) en el montaje de cabezal de pozo (30
endo que los pernos de cierre (324) sean om como en otras oportunidades expresadas sobre omi icadas en el presente, no se sugiere que risticas no se puedan también omitir) .
algunas modalidades, la manga de derivación a sin la traba de manga (302), según lo ilustra ra 15. En esta modalidad, se omite el adaptador n otras modalidades, el adaptador (248) pued o entre el reborde (240) y el preventor de La manga de derivación (304) ilustrada no ex a parte superior (330) de la cabeza de tubo (22 entor de escape (250) u otros componentes acopla (240) , sino que en otras modalidades, la manga xtenderse sobre el reborde (240).
figura 16 ilustra otra modalidad en la cual la
24) e incluye a un miembro de sellado (338) dis ranura (340). El miembro de sellado (338) ilust ura (340) están dispuestos en una superficie i borde (336) y se colocan para sellar cont cie externa de la manga de derivación (304).
adaptador (334) tiene un diámetro interno (34 mente es más estrecho que un diámetro externo (3 a de derivación (304) de tal forma que el ada se sobrepone a la manga de derivación (304). para instalar la manga de derivación (304) en a ades, se remueve el adaptador (334) mientras de derivación (304) es instalada en el monta de pozo (332) . Por ejemplo, en algunos proce ción, la manga de derivación (304) está insta del adaptador (248) anteriormente descrito y ent
figura 17 ilustra otro ejemplo de una man ión (346) instalada en otra modalidad de un mont de pozo (348) . Una vez más muchas d risticas de estos componentes (346) y (348 es a las características de los componentes des Por consiguiente, se utilizan los mismos núme cia para indicar las características que mente similares a las características que as arriba con los mismos números de referencia, manga de derivación (346) incluye unas roscas res que están configuradas para asegurar la ma ión (346) en el montaje de cabezal de pozo (34 dalidad, roscas (350) tienen un diámetro externo ho que las porciones de la manga de derivación tas sobre y debajo de las roscas (350) . Lo anter
nectar con la manga de derivación (346) . En ad, el adaptador (354) incluye unas roscas entarías que se unen a las roscas (350) . El ada también incluye una porción inferior (358) c o más estrecho para proporcionar una superfi para el montaje de sellado superior (122) .
rante su funcionamiento, la manga de derivación stalada en el montaje de cabezal de pozo (348) similar al proceso (274) descrito arriba refer ra 12. Para instalar la manga de derivación (34 de presión (255) se enrosca a la interfaz de presión (134) y la herramienta (256) (mo en la figura 6, entre otras cosas) se acopla z de herramienta (126) . Entonces, la man ión (346) y la interfaz de la barrera de presión
contra el adaptador (354) también tiende a apre enta (256) contra la manga de derivación (346) . pueden utilizar una variedad de técnicas iar la herramienta (256) sin desenganchar tamb de derivación (346) del adaptador (354). Por ej nos de cierre (324) se pueden enganchar tempora anentemente con la manga de derivación (346) que la manga de derivación (346) rote cuan enta (256) es desenroscada. Para este propósi modalidades, la manga de derivación (346) i s en su superficie externa cerca de los pernos oporcionar una superficie del enganche para los ara aplicar un torque a la manga de derivación modo tendiendo a reducir la rotación indeseada de derivación (346). Una técnica similar pued
omete al esfuerzos cortantes al pasador de segur amienta (256) se desenrosca de la manga de deri al continuar rotando en la misma dirección s de seguridad que previene la rotación relativa enta (256) y de la manga de derivación (346) .
figura 18 ilustra un ejemplo de un miembro inte necta la barrera de presión (255) con la ma ión (346) . El adaptador (360) ilustrado de la b sión incluye un reborde (362) que tiene un in (364) que es complementaria a la interf enta (126) en el exterior de la manga de deri El adaptador (360) de la barrera de presión i una interfaz secundaria (366) de la herramienta ra para interconectar con la herramienta ada arriba en relación a la figura 6. El ada
on un proceso similar a los procesos de instalac ga de derivación (346) descrita anteriormen n a la figura 17. El adaptador (36.0) de la barr y la barrera de presión (255) se enroscan z de herramienta (126) del exterior de la ma ión (346) del montaje de cabezal de pozo (3 s, el montaje resultante es colocado en el mont de pozo (348) a través del preventor de escape lar la herramienta (256) a la interfaz de herra en el adaptador (360) de la barrera de presi modalidades, las roscas en la interfaz secunda enta (366), la interfaz de herramienta (126)
(350) exteriores se roscan en la misma dire que la instalación de la manga de derivación ( del adaptador (360) de la barrera de presión no
ptacior (360) de la barrera de presión de la ma ión (346) . Para prevenir que la manga de
ote al desacoplar el adaptador (360) de la barr , los pernos de cierre (324) se pueden eng el lado de la manga de derivación (346) . Debido erfaz terciaria de herramienta (369) se rosca o ación a la interfaz de herramienta (126) , el aju unda herramienta contra el adaptador (360) de presión tiende a desacoplar el adaptador (3 rera de presión de la manga de derivación (346) la manga de derivación (346) y el miembro inte arados, el adaptador (360) de la barrera de pre rera de presión (255) son removidos del mont de pozo (348) . Para acoplar nuevamente la barr (255) después de la fracturación, la s
s figuras 19 a 20 ilustran otro ejemplo or (370) , de una manga de derivación (372) y de cabezal de pozo (374). En esta modalida or (370) incluye las trabas de manga (376) . Las ga (376) incluyen un actuador (378) y a un m nte (380) . En algunas modalidades, el actuador actuador hidráulico, un actuador de resorte, un un destornillador o un actuador manual ????? esplazar al miembro deslizante (380) . El m nte (380) es generalmente complementario a una c en el adaptador (370) de tal forma que el m nte (380) puede ser contraído en la cavidad (38 uador (378), según lo ilustrado por la figura de derivación (372) incluye las características e derivación (304) descrita anteriormente refer
conducen a los miembros de desplazamiento ente hacia adentro hasta que los miembr amiento (380) se sobrepongan a la parte superior anga de derivación (372), de tal modo que genera n la manga de derivación (372) en el monta de pozo (374). Para remover la manga de deri el movimiento de los miembros de desplazamiento ierte con el actuador (378) y los miembr amiento (380) se contraen en la cavidad (382 or (370) .
figura 21 ilustra otro ejemplo de un adaptador s trabas de manga (388) que se puedan utilizar de cabezal de pozo (374) con la manga de
El adaptador (386) ilustrado incluye una cavidad mente anular. La traba de manga (388) inclu
remos (396) y (398) del anillo de retención (39 l otro, según lo ilustrado por las flechas (400)
22, de tal modo contrayendo el anillo de ret y arrastrando el anillo de retención (392) 390. En algunas modalidades, la contracció de retención (392) provoca que el anillo de ret e sobreponga a la parte superior (384) de la ma ión (372), de tal modo frenando a la man ión (372) en el montaje de cabezal de pozo (374) la manga de derivación (372), el movimient r (394) se invierte y el anillo (392) se ex nte dentro de la cavidad (390) del adaptador (38 s figuras 23 a 27 ilustran otro ejemplo de una ivación (402) . Según lo ilustrado por las figura manga de derivación (402) incluye un cuerpo (40
tado por unos hombros (424) y (426). La traba de lustrada incluye roscas exteriores en el cuerpo n otras modalidades, la traba de manga (420) otras estructuras configuradas para frenar la montaje de cabezal de pozo. En esta modalida se extienden radialmente hacia fuera del cuerpo os que los miembros de sellado (406) y (408) , ue estos miembros de sellado (406) y (408) tie erferir con las roscas que se dimensionan ar la traba de manga (420), es decir, los miemb (406) y (408) tienen un diámetro menor que las traba de manga (420) . En algunas modalidades, la nga (420) tiene un diámetro mayor que to cialmente toda, la manga de derivación (402) dis de la traba de manga (420) .
ara permitir que los componentes del montaje su iado (410) se trasladen axialmente dentro d de un rango axial y también giren, según se exp íante. Las aberturas (434) de pasador de seguri en generalmente de manera radial en el cuerpo ( conformadas para recibir una porción de un pasa ad posteriormente descrito.
conformidad con lo ilustrado en la figura superior de sellado (410) incluye un buje (436
(438) y a un miembro de compresión de sello (44 odalidad, el buje (436) tiene una forma genera y es generalmente concéntrico sobre el eje c
El buje (436) se puede fabricar de acero o de les adecuados. Los bujes (436) ilustrados inclu superior (442) , una interfaz de herramienta
la modalidad ilustrada, los pasadores de seg se extienden generalmente de manera radial de las aberturas (447) de pasador de segurida es de seguridad (446) se pueden fabricar en o, cerámica u otros materiales adecuados. Se más adelante, los pasadores de seguridad (4 cuando un esfuerzo de torsión por encima un es aplicado al buje (436) . Por consiguiente, la aterial de los pasadores de seguridad (446) se onar con un umbral del esfuerzo de torsión desea modalidades, los pasadores de seguridad (446 zables .
s miembros guia (448) ilustrados se ext mente de manera radial hacia adentro en el buje modalidad, los miembros guia (448) son dos mi
inferior (452) puede ser generalmente pí mente ortogonal al eje central (412) .
tuerca (438) ilustrada está conformada para fun interfaz entre la cara inferior (452) del buje iembro de compresión de sello (440) . Por consigu nas modalidades, la tuerca (438) se fabrica en m o material seleccionado para proteger al miem ión de sello (440) contra la fricción de desliza s que transmite una carga axial del buje (4 de compresión de sello (440). La cara' inferior (438) es generalmente plana y generalmente ort central (412) , pero en otras modalidades, pue da o ser curvada.
miembro de compresión de sello (440) ilustrado l comprimible, tal como un elastómero, que ti
s figuras 25 y 26 son las vistas secci rsalmente que ilustran la manga de derivación después de la instalación, respectivamente. Se do por la figura 25, antes de la instalació es de seguridad (446) cooperan con las roscas ( para acoplar el buje (436) al cuerpo (404) , generalmente con cero grados de libertad. Las (450) tienden a limitar el movimiento axial de en relación con el cuerpo (404) y los pasado ad (446), extendiéndose a través de las abe e pasador de seguridad dentro de las aberturas sador de seguridad, generalmente tienden a limi n relativa del buje (436) y el cuerpo (404), as imiento axial. En esta modalidad, hay un hueco la cara inferior (452) del buje (436) y de la
figura 26 ilustra la manga de derivación da en un montaje de cabezal de pozo (458) . El m ezal de pozo (458) ilustrado incluye el preven (250), un adaptador (460) y la cabeza de tubo ptador (460) ilustrado incluye unas roscas (46 plementarias a las roscas (420) en el cuerpo (40 la modalidad ilustrada, la manga de derivación stalada en el montaje de cabezal de pozo (458) de dos etapas. Primero, la manga de derivación sea sobre el adaptador (460) . Para esta finalida enta puede acoplarse a la interfaz de herra descender la manga de derivación (402) a trav or de escape (250) . (Un ejemplo de una herra rada para interconectar con la manga de deri es descrita más adelante con referencia a la
áo que hace al cuerpo (404) girar y acoplar de cabezal de pozo (458) .
ando las roscas (420) y (462) se eng cialmente o completamente, la cabeza de tubo el movimiento axial adicional del cuerpo (404), ontrarrestando la tendencia de roscas (420) y ( axialmente al cuerpo (404) y creando un esfue que contrarresta la rotación de la herramie de este esfuerzo de torsión contra la rotaci enta continúa girando, elevando la cortante e es de seguridad (446) hasta que los pasador ad (446) se fracturan en pedazos separados (4 de acuerdo con lo ilustrado por la figura 26.
esta modalidad, cuando los pasadores de seg e fracturan, generalmente ellos dejan de transmi
El movimiento axial del buje (436) es relativ táculo por los miembros guia (448) dentro de un a por las ranuras (432) . Después del movimiento nte, la cara inferior (452) del buje (436) se d mplo, comprimiendo a la tuerca (438) contra el m presión de sello (440). El hombro (428) contra erza, desviando axialmente al miembro de compres (440) . Conforme el miembro de compresión de sello viado, se extiende radialmente hacia fuera, se do por las flechas (464) y comprime contra las p es del adaptador (460), sellando la porción su ptador (460) .
manga de derivación (402) también se puede rem del equipo del preventor de escape (250) (u acoplado a la cabeza de tubo (224)). Para remo
la parte superior de la ranura (432), el movi del buje (436) en relación con el cuerpo (40 o por el contacto entre el miembro guia (448) uperior de la ranura (432) , y el cuerpo (404) co r con el buje (436) . Esta rotación del cuerpo a las roscas (420) y (462) y la manga de deri se libera del adaptador (460), en cuyo pun enta extrae la manga de derivación (402) a trav or de escape (250) .
figura 27 ilustra a los detalles adiciónale de cabezal de pozo (458) . Según lo ilustra de derivación (402) está instalada en el mont de pozo (458) junto con un adaptador (466) de presión. El adaptador (466) ilustrado de presión es un miembro generalmente tubul
r una barrera de presión al adaptador (466) de presión.
adaptador (466) de la barrera de presión t una cara superior (478), un chaflán superior ( flán inferior (482) . El adaptador (466) de la b sión es apoyado por el chaflán inferior (482 a sobre un hombro (484) de la cabeza de tubo (22 modalidades, el adaptador (466) de la barre es desviado contra el hombro (484) por una r (486) de la manga de derivación (402) que en o con la cara superior (478) .
adaptador (466) de la barrera de presión se r por separado, antes que la manga de derivación ser instalado generalmente al mismo tiempo jun a de derivación (402) . Para instalar estos compo
a más abajo también tiende a desenrosc enta del adaptador (466) de la barrera de presió otras modalidades, la manga de derivación (402) configurada para asegurar a la barrera de presi de estas modalidades, la manga de derivación la interfaz de la barrera de presión (134) de rmente referente a la figura 2.
figura 28 ilustra otro ejemplo de una man ión (488) y de un montaje de cabezal de pozo (49 dalidad, un buje (492) se enrosca (o está conect anera) a un adaptador (494) . El buje (492) ilu unas roscas (496) que son complementarios a (498) en el adaptador (494) . Para facilit ión axial relativa de estos componentes (492) y e son acoplados, el buje (492) también inclu
nto el cuerpo (404) cuelga del buje (492). La ma ión (488) es descendida hasta que el cuerpo a sobre el adaptador (466) o alguna otra porción de tubo (224), tal como el hombro (502). En ades, el cuerpo (404) no es soportado por la cab 224) o el adaptador (466) hasta que el buje (4 e parcialmente al adaptador (494). El buje (4 por la herramienta para enganchar las roscas ( onforme las roscas del buje (492) se enrosc or (494), el buje (492) se traslada' axialrnen n con el cuerpo (404) y los miembros guia (4 an axialmente a través de las ranuras (500) mi rán con el buje (492) . El buje (492) co ndo al adaptador (494) hasta que la cara inferi 92) comprima a la tuerca (438) contra el miem
or (494), los miembros guía (448) giran y se tra nte hacia arriba a través de la ranura (500) . An miembros guía (448) alcancen la parte superior
(500), las roscas (496) y 498 se desenganchan, e a herramienta levanta la manga de derivación (48 e (492) . Mientras la manga de derivación (48 a a través del preventor de escape (250), los mí 48) se elevan a la parte superior de la ranura ( po (404) cuelga del buje (492) .
otras modalidades, las roscas (498) se pueden c cabeza de tubo (224), y la manga de derivación estar soportada por la cabeza de tubo (224), or (494 ) . O, la manga de derivación (488) puede da por algún otro componente, tal como el preven un árbol de fracturación o un árbol de navid
a de guía (508), interfaces de buje (510), un m nte (512) y una interfaz del adaptador (514) .
eje (506) ilustrado está configurado para exte s del preventor de escape (250) , y para sopo las interfaces de buje (510), el miembro desl la interfaz del adaptador (514) . La abertura d s generalmente complementaria a la sección trans tal del miembro deslizante (512) y, en a ades, está conformada para permitir al m nte (512) trasladarse axialmen.te en re.lación 6), pero no rotarse en relación con el eje (506 , la abertura de guía (508) y el miembro desl pueden tener una forma generalmente rectangu otra forma no circular. El miembro deslizante star caracterizado por tener generalmente un gr
esta modalidad, la porción inferior del m nte (512) se acopla al adaptador (466) a tra roscas (522). Las roscas (522) están disp mente en un miembro circular (524) acoplado al m nte (512) de tal forma que el miembro circular on el miembro deslizante (512), por ejemplo, co de libertad relativa. En algunas modalidades (522) son opuestas (por ejemplo, roscadas e ón opuesta en relación) a las roscas (496) en e
Como consecuencia, conforme el buje (492) se e aptador (494), la interfaz del adaptador mente se desenrosca simultáneamente del ada
La rotación del eje (506) se transmite al m nte (512) a través de la abertura de guia (5 a que la interfaz del adaptador (514) se dese
coplarse al adaptador (524) de la barrera de pre de la interfaz de cabeza de tubo (528) . Las inte y (528) ilustradas son generalmente entarías, pero en otras modalidades, pueden i estructuras configuradas para asegurar el ada al montaje de cabezal de pozo (526), tales c de retención (104) y receptáculo del añil ón (252) descritos arriba referentes a las figur nterfaz de herramienta (530) ilustrada incluye m diámetro exterior superior del adaptador (524) de presión.
adaptador (524) de la barrera de presión rse en el montaje de cabezal de pozo (526) ant ga de derivación (402) (o una de las otras man ión descritas en la presente) . Para instal
or (524) de la barrera de presión, la man ión (402) (o alguna otra de las mangas de deri as anteriormente) es instalada y el proce ación (274) que se describe arriba referente
12 puede ser realizado,
figura 31 ilustra otra modalidad de la pr ón. El montaje ilustrado es similar al que se i figura 15. Para manejar la presión encontrada d cturación, el adaptador (248) ilustrado inclu ahuecada anular (331) . La porción ahuecada las tensiones de flexión que ocurren en el ada y el montaje. En la modalidad ilustrada, la p a anular (331) se dispone en una superficie in ptador (248) . Sin embargo, en ciertas modalidad ahuecada anular (331) puede colocarse e
ncía GR-B, o de pernos L7 con un esfuerzo de t ksi (1, 034.21 MPa) .
figura 32 ilustra otra modalidad de la pr ón. El montaje ilustrado es de igual forma sími ilustra en la figura 15. Sin embargo, en la mod da, la manga de derivación (304) es asociada a u le (532). El buje removible (532) puede remove a de derivación (304) y como tal, puede prolon il de la manga de derivación (304), según se de dámente a continuación. Una cara radialmente ex el buje removible (532) puede incluir uno o más dentro de una o más ranuras (538) . El buje rem stá configurado para encajar con seguridad den a de derivación (304), con los sellos (536) fo io entre el buje removible (532) y la man
^
er ubicación axial conveniente dentro de la ma ión (304). Por ejemplo, en la modalidad ilustra movible (532) está situado hacia la parte infer nga de derivación (304). Sin embargo, en ades, el buje removible (532) puede ser situado te superior de la manga de derivación (304) , en cualquiera de estas modalidades el buje rem será removido de adentro de la manga de deri
neralmente, el buje removible (532) puede config ostener la barrera de presión (255) f tal co de contrapresión, en el lugar dentro de un v r del buje removible (532) . Como tal, en la mod da, la interfaz de la barrera de presión (1 ituar en una cara radialmente interior (542) de
amiento a largo plazo de del roscado (544) en z de la barrera de presión (134) y la barr (255) . Sin embargo, en la presente modalidad, buje removible (532) y la barrera de presión (25 les, cualquier desgaste de componentes será limi mponentes (por ejemplo, el buje removible (532) de presión (255) ) que se pueden substituí nte que, por ejemplo, la misma manga de deri
Al limitar el desgaste a estos componentes fáci les, los costos de producción totales se. Además, el funcionamiento a largo plazo e derivación (304) será mejor.
da uno de las mangas de derivación y d ores de la barrera de presión se puede construi componente de paso total. Los diámetros in
emás, cada una de las modalidades descritas arr onfigurar para ser extraible a través del preven (BOP, por sus siglas en inglés) o de otro o a una cabeza de tubería, tal como un árb ación o un árbol de navidad. En estas modal les a través del BOP, el diámetro máximo las man ión y los adaptadores de la barrera de p os arriba puede ser generalmente igual o menor etro del preventor de escape o de otro equipo ac abeza de tubería. Por ejemplo, en algunas modali metro máximo es menor que o generalmente igua s (20.32 cm) . De igual forma, lo anterior no s as modalidades están limitadas a las ver les a través del BOP de los dispositivos des
inido por las reivindicaciones que se agre
ación .