MX2013000573A - Aparatos y metodos para cerrar y reabrir una tuberia. - Google Patents

Abstract

La invención describe un aparato adaptado para operar dentro de un ambiente submarino incluye un alojamiento al menos parcialmente colocado en la mente submarino y define una cámara. La cámara está sellada del ambiente submarino, en donde una presión dentro de la cámara es menor que una presión del ambiente submarino impuesto sobre el alojamiento. También incluido está un miembro al menos parcialmente colocado y que se puede mover dentro del alojamiento. El alojamiento define una abertura en el alojamiento, la abertura está en comunicación de fluido con la cámara y con el ambiente submarino. También incluida está una válvula en comunicación de fluido con la abertura y colocada entre la cámara y el ambiente submarino, la válvula se puede mover dentro de una posición abierta para permitir que el agua desde el ambiente submarino ingrese a la cámara a través de la abertura y ejerza una fuerza sobre el miembro para mover el miembro.

Description

APARATOS Y METODOS PARA CERRAR Y REABRIR UNA TUBERIA Campo de la Invención La presente invención generalmente se refiere a aparatos y métodos para cerrar y reabrir una tubería y, más particularmente, a aparatos y métodos para cerrar y reabrir una abertura en una tubería en donde la tubería está colocada en un ambiente de presión alta tal como se proporciona en un ambiente submarino en las grandes profundidades del océano.

Antecedentes de la Invención Problemas ambientales serios surgen cuando un pozo de petróleo de agua profunda falla, dejando consecuentemente una tubería abierta o un conducto que derrama petróleo crudo dentro del océano a grandes profundidades. Una filtración de aceite a tales grandes profundidades agrava el problema debido a que la filtración está más allá de las profundidades de buceo aceptables normales debido a las grandes presiones hidrostáticas a estas profundidades. De esa forma, los humanos no pueden trabajar directamente con la filtración.

También pueden surgir problemas ambientales serios cuando se presenta una condición de emergencia y el equipo en el que se confía para cerrar el pozo no se desempeña apropiadamente. El equipo de emergencia ilustrativo puede incluir un bloqueador de estallido. Como resultado, el pozo no se cierra, consecuentemente dejando el pozo en una condición abierta y llevando a un resultado potencialmente catastrófico para el pozo, el personal que opera el pozo, y el ambiente.

Pueden incurrirse a costos significativos debido a un pozo de petróleo de agua profunda que necesita cerrarse debido a una emergencia. En la mayoría de los casos, el aparato primario y el procedimiento empleados para cerrar un pozo de petróleo durante una emergencia cierra potencialmente el pozo. Tal aparato puede ser un bloqueador de estallido. Si el pozo de petróleo está permanentemente cerrado, un nuevo pozo necesitará perforarse para recuperar el petróleo, que requiere costos significativos y agota mucho tiempo valioso. Existe una necesidad de un aparato y un método que pueden cerrar y reabrir un pozo de petróleo de agua profunda como se desee sin la necesidad de cerrar permanentemente un pozo y perforar cualquiera de los pozos adicionales .

Sumario de la Invención Un aparato adaptado para operar dentro de un ambiente submarino, que incluye un alojamiento al menos parcialmente colocado en el ambiente submarino y que define una cámara. La cámara está sellada desde el ambiente submarino, en donde una presión entre la cámara es menor que una presión del ambiente submarino impuesto sobre el alojamiento. Un miembro está al menos parcialmente colocado y se puede mover entre el alojamiento. El alojamiento define una abertura en el alojamiento. La abertura está en comunicación de fluido con la cámara y con el ambiente submarino. Una válvula está en comunicación de fluido con la abertura y colocada entre la cámara y el ambiente submarino, la válvula se puede mover dentro de una posición abierta para permitir que el agua desde el ambiente submarino ingrese a la cámara a través de la abertura y ejerce una fuerza sobre el miembro para mover el miembro.

Un método para operar un aparato en un ambiente submarino comprende el paso de proporcionar el aparato que comprende un alojamiento operable dentro del ambiente submarino y define una cámara, la cámara está sellada desde el ambiente submarino, en donde una presión dentro de la cámara es menor que una presión del ambiente submarino impuesto sobre el alojamiento; un miembro también se proporciona al menos parcialmente colocado y se puede mover dentro del alojamiento, en donde el alojamiento define una abertura en el alojamiento, y en donde la abertura está en comunicación de fluido con la cámara y con el ambiente submarino; y una válvula en comunicación de fluido con la abertura y colocada entre la cámara y el ambiente submarino, la válvula se puede mover entre una posición abierta y una posición cerrada. El paso de sumergir al menos parcialmente la aparato dentro del ambiente submarino con la válvula en la posición cerrada en donde, con la válvula en la posición cerrada, se impide que el agua ingrese a la cámara desde el ambiente submarino que también se proporciona como es el paso de abrir la válvula para permitir que el agua desde el ambiente submarino ingrese a la cámara través de la abertura y ejerza una fuerza sobre el miembro para mover el miembro.

Breve Descripción de las Figuras La Figura 1 es una vista esquemática de un aparato de cierre de tubería que desciende dentro de una posición para cerrar una tubería de subida abierta de un pozo de petróleo en el fondo del océano; la Figura 2 es una vista en perspectiva del aparato de cierre de tubería mostrado en la Figura 1 sin un peso acoplado al aparato de cierre de tubería; la Figura 3 es una vista transversal tomada a lo largo de la línea 3-3 en la Figura 2 de un aparato de cierre de tubería acoplado con una tubería de subida de un pozo de petróleo, en donde se muestra una posición retraída del aparato en líneas sólidas y una posición extendida o sellada del aparato se muestra en líneas punteadas en donde la posición extendida de un brazo del aparato bloquea o cierra las aberturas de ventilación; la Figura 4 es una vista en elevación de un peso asegurable a la parte de cierre de tubería mostrado en la Figura 1; la Figura 5 es una vista transversal esquemática parcial tomada a lo largo de un plano vertical que muestra modalidades alternativas de un cilindro de acoplamiento del aparato de cierre de tubería mostrado en la Figura 3; la Figura 6 es una vista transversal esquemática parcial tomada a lo largo de un plano vertical de una modalidad alternativa de un cilindro de acoplamiento del aparato de cierre de tubería asegurado a una tubería de subida ; la Figura 7 es una vista en elevación de otra modalidad alternativa para asegurar un cilindro de acoplamiento del aparato de cierre de tubería a una tubería de subida; la Figura 8 es una vista transversal esquemática parcial tomada a lo largo de un plano vertical de una modalidad alternativa adicional para asegurar un cilindro de acoplamiento del aparato de cierre de tubería a una tubería de subida; la Figura 9 es una vista esquemática superior de un colector conectado al aparato de cierre de tubería, en donde el colector recolectará petróleo del pozo de petróleo con el aparato de cierre en la posición retraída, que se ilustra en líneas sólidas en la Figura 3; la Figura 10 es una vista transversal esquemática de una modalidad alternativa del aparato de cierre de tubería mostrado en la Figura 3, en donde una posición retraída del aparato se muestra en líneas sólidas, una posición extendida o sellada se muestra en líneas punteadas; la Figura 11 es una vista transversal esquemática de la modalidad alternativa del aparato de cierre de tubería mostrado en la Figura 10 y un acumulador se muestra en esquema; y la Figura 12 es una vista esquemática de una plataforma de petróleo de agua profunda con un aparato de cierre de tubería de la presente invención conectado a una tubería de subida sobre un bloqueador de estallido.

Antes que se expliquen en detalle cualquiera de las características y modalidades independientes de la invención, se entenderá que la invención no está limitada en su solicitud a los detalles de la construcción y la disposición de los componentes descritos en la siguiente descripción o ilustrados en las figuras. La invención es capaz de otras modalidades y de practicarse o de llevarse a cabo en varias formas. También, se entiende que la fraseología y la terminología aquí utilizadas son para el propósito de descripción y no deben considerarse como limitantes .

Descripción Detallada de la Invención Con referencia a las Figuras 1-3, se muestra un aparato de cierre de tubería 20 y es capaz de detener el flujo de fluido desde el abertura 22 en la tubería 24, en donde la tubería 24 puede tener varios usos, varios diámetros, y utilizarse en varios ambientes. En algunas modalidades ilustrativas, y la que se va a discutir como un ejemplo aquí, la tubería 24 puede ser una tubería de subida de petróleo. La tubería de subida de petróleo 24 se utiliza típicamente al conectar una plataforma petrolífera de perforación a una porción de un pozo colocado cerca del fondo del océano o el lecho marino. La porción del pozo colocada cerca del lecho marino se extiende desde la tubería de subida 24 bajo el fondo del océano al depósito de petróleo que se utiliza. De esa forma, la tubería de subida 24 generalmente se extiende desde la superficie del océano, en donde el equipo de perforación está colocado, a una porción del pozo de petróleo localizado cerca del fondo del océano. Como se apreciará aquí, el aparato 20 puede emplearse para cerrar una tubería de subida 24 agrietada y por lo tanto reabrirlo y recolectar el petróleo o también puede emplearse como el equipo original en la construcción de un equipo de perforación de petróleo de agua profunda para cerrar y reabrir un pozo operativo como sea necesario. En este ejemplo, la tubería de subida 24 se ha agrietado a una profundidad en el océano cerca del fondo del océano. La tubería de subida 24 agrietada está colocada a una profundidad que hace contacto humano directo con la tubería de subida 24 no razonablemente posible debido a las presiones hidrostáticas sustanciales en esa profundidad. En el ejemplo discutido aquí a continuación, la abertura 22 de la tubería de subida 24 está colocada a una profundidad de aproximadamente 1,524 metros (5,000 pies) en el océano y el aparato 20 puede configurarse para facilitar el cierre de la tubería de subida 24 agrietada a esa profundidad. Sin embargo, se debe entender que la tubería de subida podría colocarse en otras profundidades y por lo tanto colocarse dentro de otros ambientes de presión hidrostática, como un resultado, y el aparato de cierre de tubería 20 puede construirse y tener un tamaño para incorporar el cierre de una tubería transportando cierto nivel de fluido presurizado tal como petróleo al utilizar cierta presión hidrostática ambiental de esa profundidad del océano.

Para propósitos de describir las modalidades aquí, el diámetro interior de la tubería de subida 24 es de aproximadamente 22.86 cm (9 pulgadas) y típicamente está construida en aproximadamente 12 1/2% de tolerancia y el diámetro exterior de la tubería de subida 24 es de aproximadamente 27.30 cm (10 3/4 pulgadas), que típicamente está construida aproximadamente a 1% de tolerancia. Se debe entender para los propósitos de esta invención que el diámetro de las tuberías que se van a cerrar puede variar, así como también, el grosor de pared de la tubería. De forma similar, las profundidades a las cuales se coloca la abertura 22 pueden variar, así como también, la presión de la abertura de escape de petróleo 22 de la tubería de subida 24. De esa forma, se debe apreciar fácilmente que dependiendo del tamaño de la tubería que se va cerrar, las fuerzas involucradas ambientalmente con la profundidad del océano, y la presión del petróleo que se filtra, la presente invención puede escalarse para incorporar las fuerzas en cuestión para cerrar la abertura agrietada particular en una tubería dada.

En el presente ejemplo, como se menciona anteriormente, la abertura 22 de la tubería de subida 24 tiene un diámetro interno de aproximadamente 22.86 cm (9 pulgadas) y el diámetro exterior de la tubería de subida 24 es de aproximadamente 27.30 cm (10 3/4 pulgadas). Se debe entender que las representaciones numéricas aquí son ilustrativas para los propósitos de proporcionar un entendimiento de este ejemplo. La tubería de subida 24, en este ejemplo, con una sección transversal circular, proporción un área aproximada de abertura 22 de 410.43 cm2. (63.617 pulgadas cuadradas). La profundidad de 1,524 metros (5,000 pies), la fuerza hidrostática que se aplica en la abertura 22 sería de aproximadamente 15,354.62 kilopascales (2,227 libras por pulgada cuadrada (psi) ) que equivaldría a una fuerza total de aproximadamente 630,201.85 newtons (141,675 libras). (15,354.62 kilopascales (2,227 psi) (presión de agua de 1,524 metros (5,000 pies) por 410.43 cm2 (63.617 pulgadas cuadradas) (abertura 22) = 630,201.85 newtons (141,675 libras)). El pozo de petróleo, en este ejemplo, ha utilizado un depósito de petróleo y está recibiendo petróleo desde el depósito bajo una presión de aproximadamente 18,112.52 kilopascales (2,627 psi) . De esa forma, el petróleo dentro del pozo está empujando en una dirección ascendente, hacia la superficie del océano, con una fuerza de aproximadamente 743,395.76 newtons (167,122 libras) (18,112.52 kilopascales (2,627 psi) por 410.43 cm2 (63.617 pulgadas cuadradas) (área transversal de la tubería de subida 24) = 743,395.76 newtons (167,122 libras). En la posición de salida de la abertura 22 de la tubería de subida 24 agrietada, la presión neta del petróleo que sale de la abertura 22 dentro del océano a 1,524 metros (5,000 pies) de profundidad es el diferencial de presión de 18,122.52 kilopascales (2,627 psi) (presión en el pozo) -5 , 354.62 kilopascales (2,227 psi) (presión hidrostática a 1,524 metros (5,000 pies) o 2,757.90 kilopascales (400 psi) netos en una dirección de salida ascendente. Esta presión neta equivale a una fuerza de salida ascendente neta total del petróleo de aproximadamente 743,395.76 newtons (167,122 libras) (fuerza en el pozo ejercida por el petróleo) - 630 , 201.85 newtons (141,675 libras) (presión hidrostática del océano una profundidad de 1,524 metros (5,000 pies) = 113,193.91 newtons (25,447 libras) de fuerza neta en una dirección ascendente y fuera de la abertura 22.

El aparato de cierre 20, como se observa en las Figuras 1-3, es una modalidad ilustrativa para encargarse del cierre de la abertura 22 descrita anteriormente de la tubería de subida 24 colocada en el agua a 1,524 metros (5,000 pies) bajo la superficie del océano en donde la presión de petróleo de salida neta es de aproximadamente 2,757.90 kilopascales (400 psi) . Se debe entender que el aparato 20 puede estar construido de materiales y/o revestido con revestimientos capaces de soportar corrosión y otras ramificaciones negativas que resultan de la exposición del aparato 20 al ambiente de océano profundo. Aunque se proporcionan a continuación algunos materiales ilustrativos, aquellos materiales ilustrativos no deben considerarse como limitantes y el aparato es capaz de construirse de otros materiales y de revestirse con revestimientos y está dentro del espíritu y alcance deseado de la presente invención.

Al hacer referencia a las Figuras 2 y 3, este ejemplo de aparato de cierre 20 incluye un miembro superior 26. El miembro superior 26 está construido de acero, acero inoxidable o de un material resistente similar, en donde el material también puede revestirse con un material resistente a corrosión. La forma de este miembro superior 26 es similar a un disco que incluye superficies planas opuestas 28 y 30. Se entiende bien que las dimensiones de formas de los componentes que comprenden el aparato de cierre 20 pueden variar como sea necesario. En este ejemplo, el miembro superior con forma de disco 26 tiene un diámetro de aproximadamente 104.14 cm (41 pulgadas) y es de aproximadamente 13.97 cm (5.5 pulgadas) de grosor. Una porción de la superficie 30 del miembro superior 26 forma un techo 34 del espacio o cámara interior 46 del aparato 20. El espacio interior o cámara superior 46, para esta modalidad, tiene una dimensión de aproximadamente 2.54 centímetros (1 pulgadas) desde el techo 34 hacia la superficie superior 132 de la parte superior 122 del pistón o el miembro 120. La superficie superior 132 forma un límite para la cámara superior 46. Un segundo miembro 38 está colocado bajo el miembro superior 26 y acoplado o sujetado al miembro superior 26. En la modalidad ilustrativa ilustrada, una disposición de sujetadores 52, tal como pernos con tuercas en este ejemplo, se utiliza para acoplar los miembros 26, 38 juntos.

El segundo miembro 38 de forma similar está construido de un acero, acero inoxidable o un material resistente similar como la construcción del miembro superior 26 y puede revestirse como se menciona para el miembro superior 26. El segundo miembro 38 asumirá, en esta modalidad, una forma generalmente de disco que incluye un costado 50 y una perforación seccionada circular 40 colocada través de una porción central del segundo miembro con forma de disco 38. El grosor del segundo miembro con forma de disco 38 similarmente será de aproximadamente 13.97 cm (5.5 pulgadas) y aproximadamente 104.14 cm (41 pulgadas) de diámetro. En esta modalidad, la perforación 40 formada en el segundo miembro 38 puede ser de aproximadamente 60.96 cm (24 pulgadas) de diámetro.

El segundo miembro 38 se empalma con el miembro superior 26 y se sujeta o asegura a éste. Asegurar los miembros superiores y los segundos miembros 26 y 38 juntos puede hacerse en una variedad de formas. En esta modalidad ilustrativa, los libros superiores y los segundos miembros 26 y 38 están acoplados juntos a través de sujetadores 52. Los sujetadores 52 pueden ser de una gran variedad de diferentes tipos de sujetadores. En algunos ejemplos, los sujetadores 52 pueden incluir un número de pernos cada uno que tiene tuercas correspondientes. Los pernos utilizados en este ejemplo pueden tener un eje de diámetro de 6.35 cm (2 1/2 pulgadas) y la tuerca puede tener una abertura de diámetro de 6.35 cm (2 1/2 pulgadas) correspondiente. En algunos ejemplos, pueden utilizarse veinte (20) sujetadores 52 para acoplar los miembros superiores y los segundos miembros 26, 38 juntos. Pueden utilizarse muchos otros tipos de sujetadores para acoplar los miembros superiores y los segundos miembros 26, 38 juntos incluyendo soldaduras.

En esta modalidad, se emplean veinte combinaciones de perno y tuerca 52 en un patrón generalmente circular, como se observa en la Figura 2. Puede utilizarse y colocarse una variedad de número de sujetadores en una variedad de patrones. En este caso, los pernos se aprietan lo suficiente para comprimir los miembros superiores y los segundos miembros 26 y 38 de forma justa juntos para formar un sello hermético al agua de alta presión entre ellos. En este ejemplo, las caras elevadas 41 y 43 están colocadas respectivamente en la parte inferior del miembro 26 y sobre la parte superior del miembro 38. Se coloca un empaque -45 y se comprime entre las caras elevadas 41 y 43 a medida que los sujetadores se aprietan para formar un sello hermético al agua de alta presión entre los miembros 26 y 38. El empaque 45 puede asumir una variedad de formas y composiciones para incorporar cualquier sello hermético al agua de alta presión que se necesite entre el exterior del aparato 20 y un interior del aparato 20.

El aparato de cierre 20 también incluye un tubo de cilindro 42, que está construido de acero, acero inoxidable o un material resistente similar. Similarmente, el tubo de cilindro 42 puede revestirse con revestimiento que previene corrosión. En algunas modalidades ilustrativas, una pared interior 90 del tubo de cilindro 42 puede terminarse para proporcionar una superficie de calidad de cilindro perfeccionada para facilitar el deslizamiento uniforme y un sello de calidad entre los miembros de sellado 124 y la pared interior 90. En esta modalidad los miembros de sellado están colocados alrededor de la porción superior 122 del pistón 120 y forman un sello presurizado alto entre las cámaras superiores e inferiores 46 y 36. Como se apreciará aquí, la porción superior 122 del pistón 120 se puede mover dentro del alojamiento 25 y los miembros de sellado 124 mantienen relación de empalme y sellado con la pared interior del alojamiento 25 o la pared interior 90 del tubo de cilindro 42, de esta modalidad durante tal movimiento. En otras modalidades ilustrativas, la pared interior 90 del tubo de cilindro 42 puede terminarse en otras formas para proporcionar una superficie terminada de perforación de calidad de cilindro perfeccionada para facilitar el deslizamiento uniforme y un sello de calidad entre elementos de sellado 124 y la pared interior 90. El tubo de cilindro 42, en esta modalidad, es de aproximadamente 55.88 cm (22 pulgadas) de largo con un grosor de pared que resistiría fácilmente presiones hidrostáticas que se experimentarían en este ejemplo a profundidades de 1,524 m (5,000 pies) y sería de aproximadamente 7.62 cm (3 pulgadas) o mayor si se selecciona de esa forma. El tubo de cilindro 42 forma un diámetro interior de aproximadamente 45.72 cm (18 pulgadas). Como se observa en la Figura 3, el tubo de cilindro 42 está asegurado al segundo miembro 38 mediante soldadura 44, que se emplea para asegurar la superficie superior 48 del tubo de cilindro 42 a la pared lateral interior 47 del segundo miembro 38. Pueden emplearse otros dispositivos de sujeción conocidos. En esta modalidad, el tubo de cilindro 42 está colocado ligeramente bajo el techo 34. El espacio entre la superficie superior 48 del tubo de cilindro 42 y el techo 34, en esta modalidad, es de aproximadamente 2.54 cm (1 pulgada). Un anillo de tope superior 49 se coloca de forma ajustada en este espacio entre el techo 34 y la superficie superior 48 del tubo de cilindro 42. El anillo de tope superior 49 está construido de acero, acero inoxidable o un material resistente similar, y se coloca de forma firme entre la superficie superior 48 y el techo 34, y puede soldarse o de otra forma acoplarse a cualquiera o a ambos . Una porción del anillo de tope superior 49 se extiende sobre una porción de la parte superior 122 del pistón 120 para limitar el desplazamiento ascendente del pistón 120 y la proximidad de la parte superior 122 de la superficie superior 132 al techo 34, manteniendo consecuentemente al menos una separación de 2.54 centímetros (1 pulgada) entre el techo 34 y la superficie superior 132 de la parte superior 122 con el pistón 120 en una posición completamente retraída. En esta modalidad ilustrativa ilustrada, el anillo de tope superior 49 puede ser de aproximadamente 2.54 cm (1 pulgada) de grueso (altura) y puede ser de aproximadamente 5.08 cm (2 pulgadas) de ancho. El anillo de tope 49 puede tener un diámetro interior de la abertura interior de aproximadamente 43.18 cm (17 pulgadas) .

En esta modalidad, el cubo 50 se forma unitariamente como una pieza con el segundo miembro 38 y está colocado alrededor del exterior de y en empalme con el tubo de cilindro 42. Como se puede observar en la Figura 3, el cubo 50 está asegurado al tubo de cilindro 42 mediante soldadura 60 colocada entre la superficie exterior 58 del tubo de cilindro 42 y una superficie inferior 62 del cubo 50. El cubo 50 proporciona soporte vertical adicional para el segundo miembro 38 y soporte lateral al tubo de cilindro 42.

En esta modalidad, como se observa en las Figuras 2 y 3, una estructura de soporte muy similar para el tubo cilindrico 42 asegura una porción inferior del tubo de cilindro 42. El cubo 64 del segundo miembro inferior 72 está colocado separado del cubo 50 aproximadamente 20.32 cm (8 pulgadas) a lo largo de la superficie exterior 58 del tubo de cilindro 52. En las modalidades ilustrativas ilustradas, el cubo 64 está asegurado al tubo cilindrico 42 mediante soldadura 66 colocada entre la superficie exterior 58 del tubo de cilindro 42 y la superficie superior 68 del cubo 64. Alternativamente, el cubo 64 puede asegurarse al tubo 42 en una variedad de diferentes formas. Como fue el caso para el cubo 50 y el segundo miembro 38, el cubo 68 se forma unitariamente como una pieza con el segundo miembro inferior 72.

Al hacer referencia a las Figuras 2 y 3 , el segundo miembro inferior 72 está colocado entre el miembro inferior 70 y el cubo 50 del segundo miembro 38. Similar al segundo miembro 38, el segundo miembro inferior 72 está similarmente formado, ajustado y construido de un material resistente tal como acero, acero inoxidable u otro material resistente similar. Similar al segundo miembro 38 en relación con el tubo de cilindro 42, el segundo miembro inferior 72 se ajusta de forma apretada contra la superficie exterior 58 del tubo de cilindro 42.

En miembro inferior 70 está colocado bajo segundo miembro inferior 72. El miembro inferior 70 tiene una configuración generalmente similar a disco similar al miembro superior 26, pero diferente del miembro superior 26, el miembro inferior 70 tiene una perforación cilindrica 78 colocada en una porción central de la configuración de disco. La perforación 78 tiene una sección transversal generalmente circular y forma generalmente una forma cilindrica con un diámetro de aproximadamente 30.48 cm (12 pulgadas). El miembro inferior 70 y el miembro superior 26 están similarmente construidos de acero, acero inoxidable o un material resistente similar, como el segundo miembro inferior 72. También estos libros pueden revestirse con un revestimiento de prevención de corrosión. El grosor y el diámetro del miembro inferior 70 son similares a los del miembro superior 64 y pueden tener un grosor de aproximadamente 13.97 cm (5.5 pulgadas) y un diámetro general de 104.14 cm (41 pulgadas). En esta modalidad, el diámetro general y el grosor del segundo miembro inferior 72 es similar al del miembro inferior 70. El miembro inferior 70 y el segundo miembro inferior 72 están asegurados o sujetados juntos similarmente como los miembros superiores y los segundos miembros 26 y 38. De nuevo, esta sujeción puede realizarse en una variedad de formas tal como aquellas descritas anteriormente para asegurar el miembro superior 26 al segundo miembro 38. En esta modalidad, los sujetadores 52 que comprenden tuercas y pernos correspondientes se utilizan para asegurar el miembro inferior 70 al segundo miembro inferior 72. Pueden utilizarse otras formas de aseguramiento tal como soldaduras en conjunto con o en lugar de las tuercas y los pernos. Los sujetadores 52 pueden colocarse en un número de patrones formados tal como circulares como se utiliza en esta modalidad. El número de sujetadores utilizados puede ser veinte (20) para asegurar los miembros inferiores y los segundos miembros inferiores 72, 70 juntos para soportar las fuerzas a las cuales puede exponerse el aparato 20. Como se describe previamente, los miembros superiores y los segundos miembros 26 y 38 están asegurados juntos para formar un sello hermético al agua de alta presión, similar a los miembros inferiores y a los segundos miembros inferiores 70 y 72 que se asegura juntos similarmente . Los miembros 70 y 72 respectivamente incluyen caras elevadas 73 y 75. Similarmente, como se describe anteriormente para caras elevadas 41 y 43, un empaque 77 está colocado y comprimido entre las caras elevadas 73 y 75 para formar un sello hermético al agua altamente presurizado entre las caras elevadas 73 y 75. Los sujetadores 52 se aprietan para comprimir el empaque 77 entre las caras 73 y 75, formando consecuentemente el sello hermético al agua de alta presión. Como se menciona anteriormente, puede utilizarse una variedad de diferentes empaques 77 para incorporar diferentes presiones a diferentes profundidades de océano.

Se debe observar que con el miembro inferior 70 asegurado al segundo miembro inferior 72, la superficie superior 80 del miembro inferior 70 está espaciada verticalmente desde la superficie inferior 82 del tubo de cilindro 42, formando consecuentemente un espacio 84, como se observa en la Figura 3. Una porción del anillo de tope 86 está colocada en el espacio 84 entre el miembro inferior 70 y el tubo de cilindro 42 y puede asegurarse al tubo de cilindro 42 y/o al miembro inferior 70 mediante soldadura u otros aseguramientos convencionales. En esta modalidad, la separación entre la superficie superior 80 y la superficie inferior 82 es de aproximadamente 2.54 centímetros (1 pulgada) . El anillo de tope 86 está construido de un material resistente tal como acero, acero inoxidable o un material resistente similar y puede tener dimensiones en una forma similar al anillo de tope 49 descrito anteriormente. Otra porción del anillo de tope 86 está colocada fuera de la separación 84 e incluye un miembro de proyección 88, que se extiende en una dirección ascendente y está colocado, en esta modalidad, contra la pared interior 90 del tubo de cilindro 42. Con el miembro de proyección 88 colocado para acoplarse a la pared interior 90 del tubo cilindrico 42, el anillo de tope 86 mantiene su posición entre la superficie inferior 82 del tubo cilindrico 42 y la superficie superior 80 del miembro inferior 70. El anillo de tope 86 puede asegurarse al miembro 70 o al tubo cilindrico 42 mediante soldadura u otro método de aseguramiento convencional. El anillo de tope 86 u otros miembros de tope comúnmente conocidos pueden emplearse para detener el desplazamiento descendente de pistón 120 que contacta la superficie inferior 125 de pistón 120 (que se va a discutir en detalle adicional a continuación) .

La perforación 78 del miembro inferior 70, en esta modalidad, tiene un diámetro de aproximadamente 30.48 cm (12 pulgadas) para proporcionar un ajuste apretado para recibir el cilindro de acoplamiento de tubería de subida 92. El cilindro de acoplamiento de tubería de subida 92, en esta modalidad, está construido de un material resistente tal como acero, acero inoxidable o similares y puede revestirse similarmente con un revestimiento resistente a corrosipn. El grosor de pared, en esta modalidad, del cilindro de acoplamiento 92 es de aproximadamente 3.51 cm (1.5 pulgadas). En esta modalidad, el diámetro interior de 22.86 cm (9 pulgadas) para que el cilindro de acoplamiento 92 coincida con el diámetro interior de la tubería de subida 24. La superficie superior 94 del cilindro de acoplamiento 92 está asegurada a la superficie de perforación interior 96 del miembro inferior 70 mediante el uso de soldadura 98. Otras formas comunes de asegurar el cilindro de acoplamiento 92 al miembro inferior 70 pueden utilizarse. El aseguramiento adicional del cilindro de acoplamiento 92 al miembro inferior 70 puede lograrse mediante soldadura 100, que suelda la superficie exterior 102 de cilindro de acoplamiento 92 a una superficie del lado inferior 104 del miembro inferior 70. Con estos aseguramientos, el cilindro de acoplamiento 92 se coloca centralmente con respecto al aparato de obstrucción 20 y se proyecta hacia abajo desde el miembro inferior 70.

El cilindro de acoplamiento 92 se utiliza para acoplar y recibir en él una porción superior de la tubería de subida 24. La forma y dimensión interior transversal del cilindro de acoplamiento 92 debe coincidir de forma cercana con la tubería de subida 24 que se va a recibir y contener ahí. En esta modalidad, el cilindro de acoplamiento 92 se proyecta al menos 81.28 cm (32 pulgadas) desde la superficie del lado inferior 104 del miembro inferior 70. El extremo delantero 106 del cilindro de acoplamiento 92 tiene un borde biselado 108. El borde biselado 108, en esta modalidad, crea un ángulo de aproximadamente siete (7) grados con la superficie exterior 110 de la tubería de subida 24. Este ángulo puede estar en un amplio rango de ángulos desde aproximadamente siete (7) grados hasta aproximadamente treinta (30) grados. El borde biselado 108 proporciona facilidad en colocación y finalmente deslizamiento de cilindro de acoplamiento 92 sobre la tubería de subida 24. El extremo delantero 106 del cilindro de acoplamiento 92 define una abertura 112 de una dimensión mayor que el diámetro exterior de la tubería de subida 24. De esa forma, por ejemplo, la tubería de subida 24 tiene un diámetro exterior de 27.30 cm (10 3/4 pulgadas) y el borde delantero 106 puede tener una abertura de un diámetro de aproximadamente 30.48 cm (12 pulgadas) . Esto facilitaría colocar el borde delantero 106 sobre la tubería de subida 24 y abarcar la abertura 22 de la tubería de subida 24 dentro del cilindro de acoplamiento 92. Con un borde exterior 114 de la tubería de subida 24 que contacta el borde biselado 108, el borde biselado 108 puede ayudar a centrar la abertura 22 dentro del cilindro de acoplamiento 92 a medida que el aparato 20 desciende sobre la tubería de subida 24.

En las presentes modalidades descritas en la Figura 3 y las Figuras 10 y 11, el aparato de cierre 20 comprende un alojamiento 25 que abarca un espacio o una cámara 27. Como se puede apreciar en estas modalidades, el alojamiento 25 comprende los componentes que crean la cámara 27 que incluye miembro superior 26, segundo miembro 38, tubo de cilindro 42, colectores 50 y 64, segundo miembro inferior 72, miembro inferior 70 y cilindro de acoplamiento 92. Se contempla que en otras modalidades pueden emplearse componentes adicionales o menos para construir el alojamiento 25. Por ejemplo, el alojamiento 25 puede tener tales componentes integrados entre sí formando menos en número. Estos componentes forman la cámara 27 y el brazo 126 que además cierra la alojamiento 25. La cámara 27 además está sellada de un ambiente externo del alojamiento 25 con el aseguramiento de estos componentes, posiciones cerradas de válvulas 133, 136 y 170, que se discuten en más detalle aquí, y miembros de sellado 128 estratégicamente colocados sobre y alrededor del brazo 126 que puede empalmarse con la superficie de pared interior 127 del cilindro de acoplamiento 92 para mantener la cámara 27 en una condición de sellado hermética al aire y al agua y al petróleo sin importar el brazo que está en posiciones retraídas aunque completamente desplegadas . Como se puede apreciar aquí, la parte superior 122 del pistón 120 generalmente divide la cámara 27 en dos cámaras en estas modalidades. Estas cámaras incluyen cámara superior 46 y cámara inferior 36. Las cámaras 36 y 46 están selladas una de otra con miembros de sellado 124 colocados alrededor de la parte superior 122 que se empalma a la superficie interior 90 de la pared de cilindro 42.

Con el fin de acoplar exitosamente la abertura 22 con el aparato de obstrucción 20 mientras el petróleo altamente presurizado sale de la abertura 22, la abertura de escape de petróleo 22 debe desviarse uniformemente para fluir lejos del aparato 20. Esto permite que el cilindro de acoplamiento 92 se coloque sobre la tubería de subida 24 y descienda hacia abajo sobre la abertura 22. Si el petróleo de escape no se dirige uniformemente lejos del cilindro de acoplamiento 92, la presión de petróleo tendería a empujar el aparato 20 lejos de la subida 24, haciendo difícil mantener la alineación apropiada del cilindro 92 con la tubería de subida 24 y difícil de recibir la tubería de subida 24.

Para ayudar a desviar uniformemente el petróleo lejos del cilindro de acoplamiento 92, las aberturas de ventilación 116 se proporcionan en el cilindro de acoplamiento 92. De esta forma, las aberturas de ventilación 116 se definen en la pared del cilindro de acoplamiento 92 y están separadas igual y simétricamente alrededor del perímetro del cilindro de acoplamiento 92. En esta modalidad, cada abertura de ventilación 116 está colocada en el centro a aproximadamente cada 90° alrededor del perímetro de cilindro de acoplamiento 92. Esta colocación para esta modalidad resulta en cuatro (4) aberturas de ventilación 116. Cada abertura de ventilación 116, de esta modalidad, puede ser de aproximadamente 10.16 a 15.24 cm (4 a 6 pulgadas) de diámetro. El centro de cada abertura de ventilación 116 puede colocarse, en esta modalidad, aproximadamente a 50.8 cm (20 pulgadas) arriba del borde delantero 106 del cilindro de acoplamiento 92. Las aberturas de ventilación 116 pueden incorporarse con boquillas 152, como se observa en la Figura 9, en donde las boquillas 152 se sueldan o de otra forma se conectan adecuadamente al cilindro de acoplamiento 92 para comunicarse con aberturas de ventilación 116 y guiar el petróleo lejos de las aberturas de ventilación 116 y el aparato de cierre 20. Las boquillas 152 además pueden proporcionar una brida de conexión 154. Además se discutirá a continuación que cada boquilla 152 podría conectarse a su propia tubería de subida (no mostrada) para unir el petróleo a la superficie para recolección o las boquillas 152 podrían conectarse a un colector 163, a manera de, en este ejemplo, bridas 155 que están conectadas a las bridas 154 de la boquilla 152, como se observa en la Figura 9. El colector 163, a su vez, está conectado a una tubería de subida individual (no mostrada) en donde tal tubería de subida podría conectarse a la brida 155' para transportar el petróleo a la superficie para recolección. Podrían emplearse otras configuraciones de colectores como, por ejemplo, el colector 184 mostrado en la Figura 12. En el colector 184, una sección de la tubería está conectada a cada una de las bridas 154 con una brida. Cada tubería (4) del colector 184 construida para dirigir el flujo del petróleo hacia arriba. Cada una de estas tuberías entonces se conecta a una subida individual 24 similarmente a la porción inferior de las tuberías que conectan el cilindro de acoplamiento 92 con boquillas híbridas, como se observa en las Figuras 3, 10 y 11. Otras configuraciones para tales colectores se contemplan para recolectar petróleo del pozo para facilitar que el petróleo alcance una subida y transporte el petróleo a la superficie.

De esa forma, a medida que el aparato 20 desciende sobre la tubería de subida 24, la abertura de escape de petróleo 22 bajo una presión de 2,757.90 kilopascales (400 psi) neta, en el presente ejemplo, puede comenzar a ingresar al interior del cilindro de acoplamiento 22 y entonces puede ventilarse hacia afuera de las aberturas de ventilación 116 simétricamente colocadas. En este ejemplo, el descenso del aparato 20 sobre la tubería de subida 24 con el fin de asegurar el aparato 20 a la tubería de subida 24 es asistido con el uso de peso 138, como se observa en la Figura 4 y se discutirá en detalle adicional. La colocación simétrica de las aberturas de ventilación 116 sobre el perímetro de cilindro de acoplamiento 92 y el tamaño apropiado de las aberturas de ventilación 116 resulta en el volumen del petróleo que ingresa al cilindro de acoplamiento 92 que sale del cilindro 92 a través de las ventilaciones 116 en una forma sustancialmente uniforme. Esta salida uniforme del petróleo desde el cilindro 92 reduce la probabilidad de crear una fuerza horizontal neta contra el cilindro de acoplamiento 92 en cualquier dirección particular, que tiende consecuentemente a mantener el aparato 20 en alineación con la tubería de subida 24. Si se realizó una fuerza horizontal neta, el cilindro 92 se impulsaría en una dirección resultante, haciendo consecuentemente difícil mantener la alineación del cilindro 92 con la tubería de subida 24. De nuevo, el tamaño de las aberturas de ventilación 116 puede variar para incorporar la cantidad y la presión del petróleo que escapa de cualquier abertura 22 dada.

Una vez que el aparato 20 se coloca sobre la tubería de subida 24 y el aparato 20 desciende para llevar la superficie biselada 108 del cilindro de acoplamiento 92 en contacto con un borde delantero 114 de la tubería de subida 24, el petróleo que escapa de la abertura 22 comienza a ingresar dentro del cilindro de acoplamiento 92 y entonces pasa a través de las aberturas de ventilación 116. En el proceso de descenso del aparato 20, pueden emplearse dispositivos robóticos sumergibles para estabilizar el aparato 20 en posición a medida que desciende sobre la tubería de subida 24. El aparato 20 además desciende hasta que el asiento 118 colocado en el cilindro de acoplamiento 92 contacta la parte superior de la tubería de subida 24. El asiento 118, en esta modalidad, está colocado aproximadamente a 60.96 cm (24 pulgadas) sobre el borde delantero 106. En este punto, el aparato 20 no puede descender más sobre la tubería de subida 24 y el aparato de cierre 20 ahora puede sujetarse a la tubería de subida 24.

Se contempla que pueden utilizarse diferentes formas de aseguramiento para asegurar el cilindro de acoplamiento 92 firmemente a la tubería de subida 24. En una modalidad, pueden colocarse pernos o pasadores explosivos 119 sobre el borde delantero 106 en una posición en donde la superficie interior 109 del cilindro de acoplamiento 92 es sustancialmente paralela a la superficie exterior 110 de la tubería de subida 24. Con el aparato 20 en su posición más baja con relación a la tubería de subida 24, los pernos o pasadores explosivos 119, asegurados a la superficie exterior 102 del cilindro de acoplamiento 92, se descargan al aparato de perno 20 hacia la tubería de subida 24. Pernos o pasadores explosivos 119 ilustrativos hechos por Hilti Corporation o Robert Bosch Tool Corporation pueden utilizarse o pueden utilizarse otros dispositivos de sujeción conocidos. El alojamiento de perno explosivo 113 que contiene pernos explosivos 119 puede necesitar tener sellos herméticos al agua de alta presión 111 colocados sobre su perímetro en contacto con el cilindro de acoplamiento 92 para prevenir filtración de petróleo de la tubería de subida 24 en donde un perno debe penetrar la pared completa de la tubería de subida 24. Se debe observar que en otra modalidad del aparato de cierre 20, discutida posteriormente, el brazo 126 del pistón 120 realmente penetra la abertura 22 de la tubería de subida 24, los pernos explosivos 119 se colocan para que estén bajo el punto de desplazamiento más bajo del pistón 120 como se observa en la Figura 10. En la presente modalidad, tanto la porción superior 122 como el brazo 126 son generalmente de forma cilindrica. Se contemplan otras formas regulares.

Pueden utilizarse otras formas para asegurar el cilindro de acoplamiento 92 a la tubería de subida 24. Por ejemplo, los sujetadores roscados pueden impulsarse a través del cilindro de acoplamiento 92 y al menos parcialmente a través de la tubería de subida 24 para asegurar el cilindro de acoplamiento 92 a la tubería de subida 24. Tales sujetadores roscados pueden incluir una punta de carburo o estar hechos de otros materiales suficientemente resistentes para soportar fuerzas aplicadas a éstos durante el manejo de los sujetadores roscados. Los sujetadores roscados pueden impulsarse en una variedad de diferentes formas incluyendo, por ejemplo, una herramienta neumática ya sea soportada sobre la aparato 20 o separada del aparato 20. En casos en donde la herramienta neumática está separada del aparato 20, la herramienta neumática puede soportarse por un dispositivo submarino tal como, por ejemplo, un robot.

También, por ejemplo, con referencia a la Figura 6, se aplica una soldadura 156 en el extremo delantero 106 para asegurar el extremo delantero 106 a la tubería de subida 24. La soldadura 156 está hecha completamente alrededor de la tubería de subida 24 y el cilindro de acoplamiento 92 con el fin de crear un sello hermético al agua.

Además, por ejemplo, con referencia a la Figura 7, el cilindro de acoplamiento 92 puede incluir una pluralidad de aperturas 157 cerca de un borde delantero 106 del mismo. Tales aperturas 157 pueden estar dispuestas intermitentemente alrededor de la periferia del cilindro de acoplamiento 92. Las aperturas 157 proporcionan ubicaciones en donde puede hacerse una soldadura 159 para asegurar el cilindro de acoplamiento 92 a la tubería de subida 24. Las aperturas 157 en esta modalidad son de forma rectangular, sin embargo, se contemplan otras formas regulares . Pueden emplearse también múltiples filas de aperturas 157, en donde otra fila de aperturas 157 puede colocarse sobre la fila mostrada en la Figura 7 para que las aperturas 157 en la fila superior estén colocadas para abarcar el espacio entre aperturas adyacentes 157 bajo e incluso que se traslapan con las aperturas adyacentes 157 por debajo. Puede hacerse una soldadura adicional completamente alrededor de la tubería de subida 24 y el cilindro de acoplamiento 92 en el borde delantero 106 similarmente a la soldadura 156 ilustrada en la Figura 6. Tal soldadura proporciona un sello hermético al agua entre el cilindro de acoplamiento 92 y la tubería de subida 24.

Con referencia a la Figura 8, incluso otra forma para asegurar el aparato de cierre 20 a la tubería de subida 24. Más particularmente, una tubería de extensión 158 tiene dimensiones para ajustarse de forma cercana a la superficie de pared interior del cilindro de acoplamiento 92. La tubería de extensión 158, en esta modalidad, debe tener dimensiones para ser compatible en tamaño con la tubería de subida 24, a la cual se asegurará. La tubería de extensión 158, como los otros componentes descritos en esta modalidad, está construida de acero, acero inoxidable u otro material resistente similar y puede revestirse con un material resistente a corrosión. La tubería de extensión 158 se suelda al cilindro de acoplamiento 92 con la soldadura 156. En esta modalidad, la tubería de extensión 158 se suelda en su extremo opuesto a una brida 162 a través de la soldadura 161. Pueden emplearse soldaduras adicionales para además asegurar la tubería de extensión 158 a la brida 162. También pueden utilizarse otros aseguramientos para asegurar la tubería de extensión 158 a la brida 162. Los pernos 164 se colocan dentro de aberturas definidas a través de la brida 162 y se utilizan para asegurar la brida 162 a la brida 166 de la tubería de subida 24. Esto resulta en aseguramiento del aparato de obstrucción 20 a la tubería de subida 24. En esta modalidad, los pernos 164 pueden soldarse a la brida 162 con soldaduras 165. Los pernos 164 entonces pueden insertarse dentro de las aberturas 167 de la brida 166. La brida 166 ya puede estar colocada sobre la subida 24 o puede asegurarse a la subida 24 mediante procedimientos de soldadura convencionales. Una vez que se insertan los pernos 164 dentro y a través de las aberturas 167, los pernos 164 pueden apretarse entonces con el uso de tuercas compatibles (no mostradas) para asegurar las bridas 162 y 166 juntas.

El aparato de cierre 20 incluye un pistón 120, como se observa en la Figura 3 , que se puede mover entre una posición retraída (mostrada en líneas sólidas) y una posición extendida o sellada (mostrada en líneas fantasma 120') · Una porción de pistón 120 se mueve dentro del alojamiento 25 y otra porción de pistón 120, más particularmente, una porción de brazo 126 se mueve dentro del cilindro de acoplamiento 92. En la posición extendida o sellada, el pistón 120' tiene el brazo 126 colocado cerrando las ventilaciones 116 deteniendo el flujo del petróleo que pasa través y fuera de las ventilaciones 116 y fuera de la abertura 22 de la tubería de subida 2 . El pistón 120 está construido de material resistente tal como acero, acero inoxidable o similares. En esta modalidad, la parte superior 122 del pistón 120 es generalmente con forma de disco, tiene un grosor de aproximadamente 11.43 cm (4.5 pulgadas), y tiene un diámetro, de aproximadamente 45.72 cm (18 pulgadas) . El diámetro de la parte superior 122 está muy cerca en tamaño del diámetro interior del tubo de cilindro 42, dentro del cual se desplaza el pistón 122. En esta modalidad, la parte superior 122 se desplaza dentro del tubo de cilindro 42 y debe mantener un sello hermético al agua de alta presión asi como un sello hermético al gas de alta presión con la pared interior 90 del tubo de cilindro 42. Un grupo de empaques o anillos o y limpiadores espaciados (miembros de sellado) 124 están colocados sobre el perímetro de la parte superior 122 y proporcionan el ajuste hermético a agua y gas presurizado requerido de la parte superior 122 con la pared interior 90 del tubo de cilindro 42. Los miembros de sellado 124 aún permiten que la parte superior 122 se desplace dentro del tubo 42 a lo largo de una superficie terminada de calidad de cilindro perfeccionada de la pared interior 90. Estos miembros de sellado 124 pueden seleccionarse de una gran variedad de tipos de miembros de sellado y pueden estar hechos de una gran variedad de materiales . La modalidad ilustrativa ilustrada incluye un par de anillos 0 y un par de limpiadores, con un limpiador colocado sobre el par de anillos 0 y un limpiador colocado bajo el par de anillos 0. También, en la modalidad ilustrativa ilustrada, los anillos 0 y los limpiadores están hechos de un material elástico. En algunas modalidades, estos empaques y anillos o pueden construirse de PTFE u otro material compatible. En otras modalidades ilustrativas, los empaques y anillos o empleados en esta modalidad pueden ser Perfil QC hechos por Parker Hannifin Corporation. Otras configuraciones para esta modalidad pueden incluir anillos o cuádruples, que estarían construidos de un material tal como Viton, una marca comercial registrada de DuPont . Cualquier material debe estar hecho de resistencia adecuada para sellar presiones hidrostáticas ejercidas por grandes profundidades en el océano. En algunas modalidades ilustrativas, los limpiadores pueden construirse de poliuretano y pueden tener configuraciones tal como copas "U" . En otras modalidades ilustrativas, los limpiadores utilizados en esta modalidad pueden ser Sello de Perfil AH fabricado por Parker Hannifin Corporation. Los limpiadores pueden estar construidos de otros materiales y tener otras configuraciones, siempre y cuando proporcionen efectivamente sellos herméticos al agua para que se apliquen las presiones hidrostáticas.

El brazo 126 del pistón 120 está asegurado a la parte superior 122 y tal aseguramiento puede realizarse en un número de formas comúnmente conocidas tal como con soldaduras, sujetadores de tuerca y perno, o similares. Alternativamente y en la modalidad ilustrativa ilustrada, el brazo 126 puede formarse unitariamente como una pieza con la parte superior 122. El brazo 126 es generalmente de forma cilindrica y está construido de un material resistente tal como acero, acero inoxidable o materiales resistentes similares. En esta modalidad, el diámetro del brazo 126 es de aproximadamente 22.86 cm (9 pulgadas) para proporcionar un ajuste muy cercano a la superficie de calidad de cilindro perfeccionada interior 127 del cilindro de acoplamiento 92.

En una porción superior del brazo 126, en esta modalidad, comenzando en aproximadamente 10.16 cm (4 pulgadas) bajo la parte superior 122, en este ejemplo, se coloca un grupo de empaques o anillos o y limpiadores 128 sobre un perímetro del brazo 126. Ese grupo de empaques o anillos o y limpiadores 128 puede construirse similarmente como el grupo de miembros de sellado 124 descrito anteriormente. Todos los materiales, configuraciones, y alternativas descritos anteriormente en conexión con el grupo de miembros de sellado 124 también aplican al grupo de miembros de sellado 128 y proporcionará el sello hermético a agua/petróleo y gas de alta presión necesario.

Cualquier número de grupos de miembros de sellado 128 puede colocarse a lo largo de la longitud del brazo 126 en esta modalidad. En modalidades alternativas, los anillos o espaciados pueden colocarse a lo largo de la longitud del brazo 126. Cada grupo de miembros de sellado 128 puede estar espaciado del otro en cualquier incremento. Por ejemplo, el incremento puede ser de 5.08 o 7.62 cm (2 o 3 pulgadas) y de forma similar para anillos o espaciados. La separación o colocación apropiadas de múltiples grupos de miembros de sellado 128 o anillos o individuales a lo largo de la longitud del brazo 126 mantiene en todo momento un sello hermético a agua/petróleo y gas de alta presión con la superficie de pared interior 127 del cilindro de acoplamiento 92, previniendo consecuentemente filtración de agua o petróleo dentro de la cámara inferior 36 y previniendo filtración de gas u otros contenidos fuera de la cámara 36 mientras el pistón 120 se mueve entre su posición retraída (como se muestra en líneas sólidas) y su posición completamente desplegada 120' (como se muestra en líneas punteadas fantasma) . Los sellos 128 mostrados en las Figuras 3, 10 y 11 son simplemente representativos y no están colocados a escala. Sin importar la posición ocupada por el pistón 120, los grupos de los miembros de sellado 128 o los anillos o individuales mantienen un sello hermético al agua y petróleo y gas de alta presión para la cámara 36. Con el pistón 120 en su posición retraída, uno o más grupos de miembros de sellado 128 colocados en una porción inferior del brazo 126 o varios anillos o espaciados proporcionarán un sello hermético al agua o hermético al petróleo de alta presión contra la pared interior 127 previniendo cualquier flujo de fluido entre la cara inferior 36 y el interior del cilindro de acoplamiento 92 bajo el brazo 126. Con el pistón 120 en su posición completamente desplegada o de sellado, en donde el brazo 126 cubre y cierra o bloquea las aberturas de ventilación 116 deteniendo consecuentemente el flujo de petróleo fuera de la abertura 22 de la subida 24, los miembros de sellado 128 proporcionarán un sello hermético al agua/petróleo de alta presión con superficie de pared interior 127 del cilindro de acoplamiento 92 tanto sobre como bajo las aberturas de ventilación 116. Los miembros de sellado 128 están colocados para sellar la cámara inferior 36 sin importar la posición del pistón 120 así como sellar las aberturas de ventilación 116 con el brazo 126 en una posición de bloqueo con respecto a las aberturas de ventilación 116.

En algunas modalidades ilustrativas, la superficie de pared interior 127 del cilindro de acoplamiento 92 puede terminarse para proporcionar una superficie de calidad de cilindro perfeccionada para facilitar el deslizamiento uniforme y un sello de calidad entre los miembros de sellado 128 y la superficie pared interior 127. En otras modalidades ilustrativas, la superficie pared interior 127 del miembro de acoplamiento 92 puede terminarse en otras formas que proporcionan una superficie terminada lisa para facilitar el deslizamiento uniforme y un sello de calidad entre los elementos de sellado 128 y la superficie de pared interior 127.

También se debe entender que una superficie exterior de pistón 120 puede terminarse para proporcionar una superficie exterior terminada lisa para facilitar el deslizamiento uniforme del pistón 120 entre posiciones retraídas y extendidas. En algunas modalidades ilustrativas, la superficie exterior de pistón 120 puede terminarse para proporcionar una superficie de calidad de cilindro perfeccionada para facilitar el deslizamiento uniforme del pistón entre posiciones retraídas y extendidas. En otras modalidades ilustrativas, la superficie exterior de pistón 120 puede terminarse en otras formas para proporcionar una superficie terminada lisa para facilitar el deslizamiento uniforme del pistón 120 entre posiciones retraídas y extendidas .

En una modalidad para preparar el aparato de cierre 20 para desplegarse desde arriba de la superficie del océano, la cámara superior interior 46, que está colocada sobre la parte superior 122 del pistón 120, puede ser preferible colocar la cámara superior 46 dentro de una condición de presión atmosférica reducida. El propósito para esto se hará evidente a partir de discusiones adicionales a continuación. En la modalidad ilustrativa ilustrada, la cámara inferior 36 está sellada lejos de la cámara superior 46 mediante miembros de sellado 124 colocados alrededor de la parte superior 122 del pistón 120 que a su vez se empalma con la pared interior 90 del tubo de cilindro 42. La cámara inferior 36 está sellada en un extremo inferior del aparato de cierre 20 mediante miembros de sellado 128 colocados alrededor del brazo 126 del pistón 120 y que se empalma con la pared interior 90 del tubo cilindrico 42. La presión sub-atmosférica se logra para la cámara superior 46 al utilizar la válvula 133, que está en comunicación de fluido con la abertura 143. La abertura 143 se define en el miembro superior 26 y está en comunicación de fluido con la cámara superior 46 y el ambiente submarino. La válvula 133 está colocada entre la cámara superior 27 y en esta modalidad la cámara superior 46 y el ambiente submarino, y con la cámara 46 a través de la abertura 143, en donde la abertura 143 se define mediante el miembro superior 26. De esa forma, puede bombearse aire fuera de la cámara superior 46 a través de la válvula 133. Puede tenerse una presión atmosférica reducida al extraer aire desde la cámara 46 a través de la válvula 133. Utilizar una presión atmosférica reducida en la cámara superior 46 y utilizar una presión atmosférica en la cámara inferior 36 resultará en una fuerza ascendente neta que se aplica a la parte superior 122 del pistón 120. Si existe diferencial suficiente de presiones entre las cámaras superiores e inferiores 46, 36, la parte superior 122 puede colocarse en una posición de empalme con el anillo de tope superior 49 antes que se emplee diferencial de presión y pueda lograrse la posición de empalme. Para simples cálculos ilustrativos, con una atmósfera de presión de aproximadamente 101.35 kilopascales (14.7 psi) colocada dentro de la cámara inferior 36 y la válvula 136 en una posición cerrada y el pistón 120 en una posición completamente retraída, la presión atmosférica en la cámara superior 46 puede reducirse al extraer aire desde la cámara superior 46 a través de la válvula 133 y cuando se obtiene reducción suficiente, la válvula 133 entonces puede cerrarse. Las superficies de lado inferior del pistón 120 tienen aproximadamente 1,641.72 cm2 (254.468 pulgadas cuadradas) de superficie (410.43 centímetros cuadrados (63.617 pulgadas cuadradas) sobre la parte inferior del brazo 126 y 1,231.29 cm2 (190.851 pulgadas cuadradas) del lado inferior o la superficie inferior 125 de la parte superior 122, en donde la superficie inferior 125 forma un límite para la cámara inferior 36) . De esa forma, las superficies de lado inferior del pistón 120 están expuestas a una atmósfera de presión de aproximadamente 101.35 kilopascales (14.7 psi) que es aproximadamente 101.35 kilopascales (14.7 psi) por 1,641.72 cm2 (254.468 pulgadas cuadradas) que equivale a 166,665.98 newtons (37,468 libras) de fuerza en contraste con un casi vacío sobre la superficie superior de la parte superior 122 en la cámara superior 46 que tiene muy poca fuerza presurizada colocada hacia abajo sobre el pistón 120. Con el pistón 120 que pesa aproximadamente 362.87 kg (800 libras) en este ejemplo, está disponible suficiente fuerza para mantener el pistón 120 en una posición retraída antes del despliegue bajo la superficie del océano.

En esta modalidad, la cámara inferior 36 en su estado listo para utilizar, como se discute anteriormente, tiene aproximadamente 1 atmósfera presión de aire ahí contenida. En contraste, la cámara superior 46 mantiene una presión atmosférica reducida para permitir suficiente diferencial de presión con la cámara inferior 36 para mantener el pistón 120 en su posición retraída que se empalma con el anillo de tope superior 49. Para propósitos de este ejemplo y como se discutirá aquí a continuación, la presión de agua hidrostática a una profundidad de aproximadamente 1,524 m (5,000 pies) se utilizará para mover el pistón 120 en una dirección descendente con el tubo de cilindro 42 y finalmente evitar que el petróleo escape de la abertura 22 de la tubería de subida 24. También se debe apreciar que con el pistón 120 en su posición completamente desplegada (pistón 120'), el pistón 120' se empalma con el anillo de tope 86. En este punto, la cámara inferior 36 habrá reducido dramáticamente en volumen al grado que, en este ejemplo, aproximadamente 2.54 centímetros (1 pulgadas) será la distancia entre la superficie inferior 125 de la parte superior 122 y la superficie superior 80 del miembro inferior 70. Esto reducido en tamaño de volumen a la cámara inferior 36, que comenzó bajo aproximadamente 1 atmósfera, puede tener una presión de aproximadamente 18 atmósferas, en este ejemplo, o aproximadamente 1,824.35 kilopascales (264.6 psi) . Estas 18 atmósferas ejercen aproximadamente una fuerza ascendente sobre pistón 120 como a continuación: 1,231.29 cm2 (190.851 pulgadas cuadradas) (área de superficie de la superficie inferior de la parte superior 122 menos el área transversal del brazo 126) por 1,824.35 kilopascales (264.6 psi) o aproximadamente 224,630.76 newtons (50,499 libras) de fuerza ascendente ejercida sobre el pistón 120. Con el pistón 120' que se apoyan contra el anillo de tope 86, la cámara inferior más pequeña 36 no está limitada sobre su lado superior por la superficie inferior 125' de la parte superior 122 del pistón 120' y sellada sobre la parte inferior mediante grupos de sellos 128 que están acoplados a la superficie interior 127 del cilindro de acoplamiento 92 colocado, en esta modalidad sobre y bajo las ventilaciones 116 (no mostradas) .

En la presente modalidad, la válvula de agua de mar 133 está en comunicación de fluido con la abertura 143 del miembro superior 26, que permite que la válvula 133 se comunique con la cámara superior 46. Como se discute anteriormente, la abertura 143 puede utilizarse para extraer presión de aire atmosférica desde la cámara superior 46 antes de desplegar y utilizar el aparato de obstrucción 20. De forma similar, una válvula de agua de mar 136 se comunica con la cámara inferior 36 a través de la abertura 137 definida en el miembro inferior 70. Con la cámara superior 46 bajo una condición de presión reducida y la cámara inferior 36 bajo una condición de casi 1 atmósfera y ambas válvulas 133 y 136 están en una posición cerrada, el aparato de cierre 20 está listo para desplegarse a mayores profundidades de océano para evitar que el petróleo se escape de la abertura 22 de la tubería de subida 24.

En una modalidad alternativa, la presión atmosférica ampliamente reducida o la condición de casi vacío puede emplearse tanto para la cámara superior 46 como para la cámara inferior 36. La presión atmosférica en la cámara inferior 36 puede reducirse a casi vacío al remover el aire de la cámara 36 a través de la válvula de agua de mar 136, que se comunica con la abertura 137, como se hizo con la cámara superior 46 con la válvula de agua de mar 133. El pistón 120 en esta modalidad puede tener el pistón 120 que comienza sobre la superficie de mar completamente desplegada.

Sin embargo, a medida que el aparato de obstrucción 20 desciende a profundidades aumentadas en el océano, la presión hidrostática ejercida sobre la parte inferior del pistón 120 pronto superará el peso de pistón 120 y moverá el pistón 120 hacia arriba. Con una parte inferior de diámetro de 22.86 cm (9 pulgadas) de pistón 120 (410.43 cm2 (63.617 pulgadas cuadradas) de superficie) expuesto a aproximadamente a una presión hidrostática de 89.63 kilopascales (13 psi) (410.43 cm2 (63.617 pulgadas cuadradas) x 89.63 kilopascales (13 psi) = 3,678.68 newtons (827 libras)), los 362.87 kg (800 libras) del peso de pistón 120 se superarán durante el descenso. Con el aparato de obstrucción 20 colocado a una profundidad en el océano que ejerce una presión hidrostática de aproximadamente 89.63 kilopascales (13 psi), el peso del pistón 120 se superará y el pistón 120 se empujará hacia arriba y dentro del acoplamiento con el anillo de tope 49 dentro del aparato de cierre 20.

Sin embargo, antes de despliegue del aparato de cierre 20 dentro de las profundidades del océano, la cantidad apropiada de peso debe agregarse al aparato 20. En la modalidad ilustrativa discutida aquí para esa modalidad, el peso del aparato de cierre 20 mostrado en las Figuras 2 y 3 es de aproximadamente 4,989.51 kg (11,000 libras). Este es un peso suficiente para que el aparato 20 supere el petróleo presurizado que escapa de una tubería de subida 24 de diámetro interior de 22.86 cm (9 pulgadas) a 2,757.90 kilopascales (400 psi) ascendentes netos a 1,524 metros (5,000 pies) bajo la superficie del océano. La fuerza del petróleo que sale de la tubería de subida 24 tendería a empujar el aparato de cierre 20 lejos de la abertura 22. Como se discute anteriormente, la fuerza neta total que sale verticalmente de la abertura 22 es de aproximadamente 113,193.91 newtons (25,447 libras). Esta fuerza sería una fuerza significativa contra el aparato 20, que pesa aproximadamente 4,989.51 kg (11,000 libras) (sin restar la fuerza de flotación del agua desplazada) . De esa forma, para estabilizar el aparato 20 cerca de y sobre la abertura 22, debe agregarse peso adicional al aparato 20 para ser capaz de confrontar y superar la fuerza ejercida por el petróleo de salida.

Al observar las Figuras 1 y 4, se muestra un ejemplo de un miembro de peso 138. El miembro de peso 138 para el ejemplo actual debe pesar al menos 15,000 kg (15 toneladas) o 13,607.77 kg (30,000 libras). El peso debe seleccionarse para proporcionar peso de resistencia adecuado al aparato 20 con el fin de superar la fuerza del petróleo que fluye hacia fuera desde la subida 24 y facilitar el descenso del aparato 20 sobre la subida 24. Como se muestra en la modalidad ilustrada de las Figuras 1 y 4, una pieza sólida de forma cilindrica de acero, acero inoxidable u otro material comparable tiene un diámetro en este ejemplo de 121.92 cm (48 pulgadas) y es de aproximadamente 165.1 cm (65 pulgadas) de largo. Un ojal 139 se suelda a una parte superior del miembro de peso 138. El ojal 139 puede acoplarse mediante un gancho de una grúa u otro dispositivo de acoplamiento adecuado capaz de descender el miembro de peso 138 y el aparato 20 al fondo del océano. Un par de ojales 140 se suelda a la parte inferior del mimbre de peso 138 para empalmarse y alinearse con un par de ojales 142 soldados al miembro superior 26 del aparato de obstrucción 20. Con pares de ojales 140 y 142 alineados, los miembros de perno 144 con tuercas u otros sujetadores comparables pueden utilizarse para asegurar firmemente el miembro de peso 138 al aparato de cierre 20. El peso combinado del aparato 20 y el mimbro de peso 138 es de aproximadamente 18,597.28 kg (41,000 libras). Con el peso restado de este total para flotación de agua, el peso combinado total es en exceso de la fuerza de petróleo que se ejerce en la abertura 22 de aproximadamente 111,205.55 newtons (25,000 libras) . Puede seleccionarse peso adicional o menor para ayudar al aparato 20 a descender el aparato de cierre 20 sobre la subida 24.

Con la presión reducida bajo la atmosférica dentro de la cámara superior 46, la cámara inferior 36 bajo aproximadamente 1 atmósfera de presión o alternativamente también con presión reducida de la presión atmosférica, y el miembro de peso 138 asegurado al miembro superior 26 del aparato 20, el ensamble de miembro de peso 138 y el aparato de cierre 20 puede elevarse ahora con una grúa adecuada que utiliza el ojal 139 y descender dentro del océano. Utilizar diferentes técnicas convencionales tal como dispositivos sumergibles visuales, sonares, de GPS, robóticos, etc., para ayudar con despliegue del aparato 20, el aparato 20 puede descender a una posición justo sobre la tubería de subida 24 y la abertura 22. Una vez en esa posición, la abertura 146 del cilindro de acoplamiento 92 puede alinearse con la tubería de subida 24 utilizando cualquiera de las técnicas convencionales que pueden incluir la asistencia de dispositivos sumergidos robóticos. La grúa entonces puede descender el aparto 20 hacia abajo sobre la tubería de subida 24 permitiendo la abertura 146 para recibir la tubería de subida 24. El petróleo entonces puede comenzar a emerger desde las aberturas de ventilación 116 del cilindro de acoplamiento 92. Con el aparato 20 estable en esta posición, la grúa puede continuar descendiendo el aparato 20 hacia abajo hasta que la tubería de subida 24 se acopla al asiento 118 del cilindro de acoplamiento 92. Una vez que el aparto 20 está en esta posición, el aparato de cierre 20 puede asegurarse a la tubería de subida 24 por un número de métodos aquí descritos. Tales métodos pueden incluir: pernos explosivos 113; o anillo de encendido que puede descargarse para asegurar el cilindro de acoplamiento 92 a la tubería de subida 24; borde delantero 106 del cilindro de acoplamiento 92 puede soldarse a la tubería de subida 24; y/o el cilindro de acoplamiento puede fijarse con pernos a una brida sobre una tubería de subida 24. Con el aparato 20 asegurado a la tubería de subida 24, el petróleo desde la abertura 22 continúan moviéndose a través del cilindro de acoplamiento 92 y escapa del cilindro 92 a través de aberturas de ventilación 116 colocadas en esta modalidad simétricamente alrededor del perímetro del cilindro acoplamiento 92. Se debe apreciar que colocar las aberturas de ventilación 116 en una forma simétrica sobre la periferia del cilindro de acoplamiento 92 permite que el petróleo se escape del cilindro acoplamiento 92 en una forma sustancialmente uniforme proporcionando consecuentemente estabilidad del aparato 20 a medida que desciende sobre la tubería de subida 24. Por ejemplo, si se utilizan 2 aberturas de ventilación estarían colocadas en aproximadamente 180° una de otra sobre el miembro de acoplamiento cilindrico 92 y si se utilizaran cuatro aberturas de ventilación, podrían colocarse aproximadamente cada 90 grados sobre la periferia del cilindro de acoplamiento 92.

Entonces se abre la válvula de agua de mar 133. Pueden utilizarse muchos tipos conocidos de válvulas de agua de mar y en esta modalidad se crea una válvula de aguja, tal como, una válvula Swagelok Serie 945 fabricada por Swagelok Corporation. La válvula 133 en esta modalidad puede ajustarse para controlar el flujo de agua de mar dentro de la cámara superior 46. El flujo de agua de mar puede controlarse con la válvula 133 para desplegar completamente el pistón 120 en cualquier cantidad de tiempo como se desee, desde virtualmente un instante a 15 minutos, o más tiempo. Pueden emplearse otras válvulas ilustrativas para permitir que el agua de mar ingrese más rápidamente o más lentamente dependiendo de la velocidad deseada del desplazamiento de pistón 120. El agua de mar a aproximadamente 15,354.62 kilopascales (2,227 psi) se vierte dentro de la cámara superior 46 ejerciendo una fuerza de aproximadamente 15,354.62 kilopascales (2,227 psi) sobre la parte superior 122 de pistón 120, que tiene una parte superior circular 132 de 45.72 cm (18 pulgadas) de diámetro. Matemáticamente, la fuerza ejercida sobre el pistón 120 es de aproximadamente 2,517,693.7 newtons (566,000 libras) de fuerza (1,641.67 cm2 (254.46 pulgadas cuadradas) por 15,354.62 kilopascales (2,227 psi) = 2,517,693.7 newtons (566,000 libras)) y en esta modalidad moverá el miembro o pistón 120. La fuerza del petróleo presurizado dentro de la tubería de subida 24, en este ejemplo, está en 18,112.52 kilopascales (2,627 psi) o una fuerza total de aproximadamente 743,395.76 newtons (167,122 libras) de fuerza (410.43 cm2 (63.617 pulgadas cuadradas) por 18,112.52 kilopascales (2,627 psi) = 743,395,76 newtons (167,122 libras)) . También, como se discute anteriormente, la cámara inferior 36 debe empezar en aproximadamente 1 atmósfera y aumenta aproximadamente a 18 atmósferas por el pistón al momento que el pistón 120 se despliega completamente, este aumento en la presión atmosférica de la cámara inferior 36 equivale a aproximadamente 224,630.76 newtons (50,499 libras) empujando hacia arriba sobre pistón 120. Alternativamente, si se extrae un vacío sobre la cámara inferior 36 antes de utilizarse, se ejercerá poca o ninguna resistencia atmosférica sobre el pistón 120 que resiste su movimiento descendente. De esa forma, la fuerza descendente ejercida por agua de mar que ingresa a la cámara 46 ejerce un total de 2,517,693.7 newtons (566,000 libras) de fuerza hacia abajo sobre el pistón 120 y esta fuerza es contrarrestada, pero supera la fuerza ascendente ejercida por el petróleo en la tubería de subida 24 y el aire comprimido en la cámara 36 (743,395.76 newtons (167,122 libras) + 224,630.76 newtons (50,499 libras) 968,026.50 newtons (217,621 libras) en una dirección ascendente) . Ese diferencial en fuerza (2,517,693.7 newtons (566,000 libras) -968 , 0 26.52 newtons (217,621 libras) = una fuerza descendente neta sobre el pistón 120 de 1,549,667.1 newtons (348,379 libras) debe proporcionar una fuerza suficiente para cerrar aberturas de ventilación 116 con el brazo 126 y consecuentemente detener el flujo de petróleo desde el abertura 22. Se debe notar que en una última modalidad descrita del aparato de cierre 22, mostrado en las Figuras 10 y 11, en donde el brazo 126 penetra la abertura 22 para obstruir la tubería de subida 24, en esta modalidad haciendo que el cierre de la abertura 22 ocurra más rápidamente hacia el extremo del despliegue para evitar la persistencia de petróleo presurizado alto que escapa de la abertura 22 en el espacio libre entre el brazo 126 y las paredes interiores de la tubería de subida 24. Este espacio libre se vuelve más y más pequeño a medida que el brazo 126 adicionalmente penetra la tubería de subida 24 hasta que la abertura 22 realmente está completamente cerrada.

En la modalidad actual del aparato de cierre mostrado en la Figura 3, la porción delantera del brazo 126 no penetra la abertura 22 de la subida 24, sin embargo, en la modalidad mostrada en las Figuras 10 y 11 la porción delantera 147 del brazo 126 ingresa a la tubería de subida 24 a través de la abertura 22 al grado que el brazo 126 se permite desplazarse y cierra la tubería de subida 24. Se puede notar que en modalidades alternativas, la porción delantera 147 del brazo 126 puede estar más estrechada con el fin de hacer la entrada de la porción delantera 147 dentro de la tubería de subida 24 más fácil, deben existir algunas ligeras deformaciones con base en una ocurrencia de fuerza o por el problema de tolerancia de fabricación con respecto al diámetro interior hacia la forma transversal de la tubería de subida 24 en o cerca de una ubicación de entrada. En las modalidades mostradas en las Figuras 10 y 11, el miembro de proyección 88 del anillo de tope 84 detiene el desplazamiento de pistón 120 con el brazo 126 acoplado dentro de la tubería de subida 24 sellando consecuentemente la abertura 22 y las ventilaciones 116.

Al observar la Figura 5, se muestran otras modalidades de la presente invención. En esta vista, se muestran dos porciones inferiores diferentes del cilindro de acoplamiento 92. Estas modalidades alternativas muestran que una abertura de una porción inferior del cilindro de acoplamiento 92 puede ser más ancha para facilitar recibir ahí la tubería de subida 24. Se muestran las 2 alternativas teniendo ángulos de a y b que se ensanchan desde la vertical, resultando consecuentemente en diámetros de abertura respectivos de x e y. En la figura con líneas sólidas, la configuración de paredes 148 se muestra abriéndose hacia un ángulo de aproximadamente 7 grados desde la vertical proporcionando una abertura circular con un diámetro de aproximadamente 60.96 centímetros (24 pulgadas). En otra modalidad mostrada en fantasma, las paredes 148' se abren en un ángulo de 15 grados desde la vertical proporcionando una abertura circular incluso más ancha de 81.28 cm (32 pulgadas) de diámetro. Esta configuración generalmente frusto- cónica muestra la porción delantera del cilindro de acoplamiento 92 que puede formarse para ensancharse hacia afuera a varios ángulos, proporcionando consecuentemente una abertura más ancha para facilitar que el cilindro de acoplamiento 92 se alinee con y cubra la tubería de subida 24 cuando se desciende el aparato 20 hacia abajo. En algunos casos, la tubería de subida 24 puede no estar alineada centralmente hacia arriba de forma perfecta con una porción superior del cilindro de acoplamiento 92 y la tubería de subida 24 puede contactar una superficie interior de las paredes anuladas 148 ó 148' a medida que el aparato 20 se mueve en una dirección descendente. A medida que el aparato de cierre 20 desciende adicionalmente, la tubería de subida 24 se guiará a una posición más central dentro del cilindro de acoplamiento 92. Esta porción alinea la abertura 22 de la tubería de subida 24 con la abertura dentro de la cual se desplaza el pistón 120. Una vez que se lleva a cabo tal alineación el aparato de cierre 20 puede asegurarse a la tubería de subida 24 y el pistón 120 puede extenderse en la modalidad actual para cerrar las ventilaciones 116 y en la modalidad mostrada en las Figuras 10 y 11 la porción delantera 147 del brazo 126 puede insertarse dentro el abertura 22 de la subida 24 y las ventilaciones de cierre 116.

Se de observar que en esta modalidad, los miembros de sello 150, como se observa en la Figura 3, son capaces de sellar agua presurizada alta y se colocan sobre una superficie interior 109 de cilindro de acoplamiento 92. Los miembros de sello 150 pueden estar similarmente construidos a los miembros de sellado 124, 128 descritos anteriormente utilizados en conjunto con el pistón 120. La colocación de estos miembros de sello 150 bajo el asiento 118 inhibirá filtración de petróleo presurizado alto, que puede estar contenido dentro de la tubería de subida 24 y el cilindro de acoplamiento antes y durante el despliegue del brazo 126 para detener el flujo de petróleo al cerrar las ventilaciones 116 o en el caso de la modalidad alternativa mostrada en las Figuras 10 y 11 al obstruir la abertura 22 y al cerrar las ventilaciones 116.

Además se debe observar que una vez que el brazo 126 bloquea las aberturas de ventilación 116 como se muestra en la Figura 3, o en la modalidad mostrada en las Figuras 10 y 11, en donde el brazo 126 también está insertado dentro de la abertura 22, el brazo 126 está en posición y puede retraerse cuando se desee. En la modalidad de la Figura 3, la retracción removerá el brazo 126 del bloqueo de aberturas de ventilación 116 abriendo consecuentemente las aberturas de ventilación 116. En la modalidad mostrada en las Figuras 10 y 11, la retracción del brazo 126 removerá el brazo 126 del cierre de abertura 22 de la tubería de subida 24 y desbloqueará las aberturas de ventilación 116. La retracción de pistón 120 permite que el petróleo de la tubería de subida 24 se recolecte al hacerlo fluir a través de las aberturas de ventilación 116 y finalmente a través de una subida a la superficie. Elevar el pistón 120 desde una posición extendida hacia una posición retraída se realiza con la válvula de agua de mar 136 colocada para comunicarse con una cámara inferior interior 36 ahora de tamaño reducido con el pistón 120' completamente desplegado. La válvula de agua de mar 136 puede ser como aquella descrita previamente para válvulas de agua de mar 133. Con la abertura de la válvula de agua de mar 136, ahora puede permitirse que el agua de mar presurizada alta llene la cámara inferior interior 36 de tamaño reducido. Esta agua de mar a una profundidad de 1,524 metros (5,000 pies) ejerce aproximadamente 15,354.62 kilopascales (2,327 psi) . Para facilitar la retracción de pistón 120, la válvula 133 necesita estar en una posición abierta en este momento para permitir que el agua de mar empiece a escapar de la cámara superior 46 como el pistón 120. Con ambas válvulas 133 y 136 en un pistón de posición abierta 130 comienza el movimiento hacia su posición superior o retraída. Con el llenado de la cámara inferior interior 36 de tamaño reducido, la presión hidrostática de 15,354.62 kilopascales (2,227 psi) se ejerce sobre la superficie de lado inferior de la parte superior 122 del pistón 120. El área de superficie de la superficie de lado inferior 125 de la parte superior 122 del pistón 120 serán las áreas de superficie de lo que sería la superficie superior 132 de la parte superior 122 (1,641.725 era2 (254.468 pulgadas cuadradas) ) menos el área transversal del brazo 126 (410.431 cm2 (63.617 pulgadas cuadradas)) = 1,231.29 cm2 (190.851 pulgadas cuadradas) . La fuerza total ejercida en una dirección ascendente sobre el pistón 120 desde la cámara inferior de tamaño reducido 36 es 15,354.62 kilopascales (2,227 psi) por 1,231.29 cm2 (190.851 pulgadas cuadradas) = 1,890,605.6 newtons (425,025 libras) de fuerza en una dirección ascendente. El petróleo presurizado está ejerciendo una fuerza ascendente, en este ejemplo, de 410.431 cm2 (63.617 pulgadas cuadradas) por 18,112.52 kilopascales (2,627 psi) = 743,391.31 newtons (167,121 libras) . De esa forma, la fuerza ascendente total que se ejerce sobre el pistón 120 es 1,890,605.6 + 743,391.31 = 2,633,996.9 newtons (425,025 + 167,121 = 592,146 libras) de fuerza. La fuerza descendente sobre el pistón 120 incluye la presión hidrostática y el peso del pistón 120 (con una corrección sobre el peso para flotación) . La fuerza hidrostática de agua de mar que empuja hacia abajo sobre la superficie superior 132 de la parte superior 122 es 15,354.62 kilopascales (2,227 psi) por 1,641.725 cm2 (254.486 pulgadas cuadradas) = 2,520,985.3 newtons (566,740 libras) . El peso del pistón 120, en esta modalidad, es de aproximadamente 362.87 kg (800 libras) . De esa forma, la fuerza total ejercida sobre el pistón 120 es 109,452.95 newtons (24,606 libras) netos en una dirección ascendente (fuerza ascendente de (2,633,996.9 newtons (592,146 libras)) menos la fuerza descendente (2,520,985.3 newtons (566,740 libras) (hidrostático) +362.87 kilos (800 libras) (peso de pistón 120)) = fuerza ascendente neta de 109,452.95 newtons (24,606 libras)) . Esta fuerza ascendente neta de 109,452.25 newtons (24,606 libras) proporciona la fuerza para ayudar a mover el pistón 120 de regreso hacia una posición retraída siempre y cuando la válvula 133 se abra en el miembro superior 26 para permitir que el agua de mar se empuje fuera de la cámara superior 46. Alternativamente, aberturas adicionales y válvulas correspondientes pueden colocarse en el miembro superior 26 para permitir que se remueva agua de mar de la cámara superior 46. A medida que el pistón 120 se mueve hacia arriba, el brazo 126 desbloquea las aberturas de ventilación 116 en la modalidad mostrada en la Figura 3 y lo remueve desde dentro de la abertura 22 de la tubería de subida 24 y desbloquea las aberturas de ventilación 116 en la modalidad mostrada en las Figuras 10 y 11. El pistón 120 se desplazará hasta el grado que el pistón 120 contacte y se empalme con el anillo de tope superior 49. Con el pistón 120 colocado contra el anillo de tope superior 49, el pistón 120 está en una posición retraída. Con el pistón 120 en su posición retraída, el brazo 126 del pistón 120 se ha retraído más allá de las aberturas de ventilación 116, abriendo consecuentemente las aberturas de ventilación 116 y permitiendo que el petróleo desde la tubería de subida 24 fluya hacia afuera de las aberturas de ventilación 116 y finalmente dentro de una tubería de subida hacia la superficie .

Antes de retraer el pistón 120 o incluso antes del despliegue del aparato 20 dentro del océano, las aberturas de ventilación 116 pueden ajustarse con boquillas 152 y bridas 154. Con el pistón 120 en una posición extendida que evita que el petróleo salga de las aberturas de ventilación 116 en cualquier modalidad mostrada en la Figura 3 por un lado y las Figuras 10 y 11 por otro lado, cada una de las boquillas 152 entonces puede conectarse a tuberías de subida través de bridas 154. Con conexión de las subidas a las bridas 154, el pistón 120 puede moverse hacia su posición retraída para permitir recolección de petróleo a través de aberturas de ventilación 116. Alternativamente, como se ilustra en las Figuras 9 y 12, las boquillas 152 pueden conectarse a través de bridas 154 a un colector de tuberías tal como 163 o 184 que se conectan a una tubería de subida 24 para llevar el petróleo a la superficie. Tal colector puede acoplarse al aparato 20 antes del despliegue del aparato 20 dentro del océano o subsecuente a la obstrucción en la tubería de subida 24 con el pistón 120. Finalmente, como se discutirá a continuación, el petróleo desde el pozo se recolectará y cosechará completamente en la superficie con cada boquilla 120 conectada en su propia tubería de subida o boquillas 152 conectadas a un colector 155, que está conectado a una tubería de subida. Cada boquilla 152, en otra modalidad, también puede estar conectada a su propia subida para transportar el petróleo a la superficie. Como se discute previamente, en el ejemplo actual que se describe, con válvulas de mar 133 y 136 abiertas y la presión de petróleo de salida está a 18,112.52 kilopascales (2,627 psi) la fuerza neta sobre este pistón de aproximadamente 362.87 kg (800 libras) 120 desde aproximadamente 109,452.95 newtons (24,606 libras) en una dirección ascendente. Esta condición mantendrá el pistón 120 en una posición retraída. Siempre y cuando la presión de petróleo de salida se mantenga para que supere la fuerza descendente de la presión hidrostática que se ejerce sobre la parte superior 122 del pistón 120 y el peso de pistón 120, el pistón 120 permanecerá en la posición retraída .

Con el pistón 120 retraído y el petróleo desde la tubería de subida 24 que se recolecta desde el pozo, puede surgir una razón en el futuro para volver a cerrar el pozo. Con el fin de volver a cerrar ahora el pozo, un acumulador 168, como se observa esquemáticamente en la Figura 10, puede utilizarse con el aparato de cierre 20 para cualquier modalidad mostrada en la Figura 3 y las Figuras 10 y 11. El acumulador 168 está en comunicación de fluido con la cámara superior 46. En cualquiera de estas modalidades, el acumulador 168 se conectaría a otra válvula 170, como se mostró por ejemplo en la Figura 11, y, a su vez, la válvula 170 que está en comunicación de fluido con la cámara superior 46 a manera de estar conectada a otra abertura 172 colocada a través y definida por el miembro superior 26.

Los acumuladores son dispositivos bien conocidos que almacenan energía y vienen en varias configuraciones tal como pistón o acumuladores de bolsa. Para el propósito de esta modalidad, la capacidad de acumulador es de al menos 71.92 1 (19 galones) para llenar la cámara superior 46 con el pistón 120 desplegado y almacenando esa capacidad de 71.92 1 (19 galones) bajo al menos 17,926.36 kilopascales (2,600 psi) .

De esa forma, para volver a cerrar cualquiera de las modalidades de las Figuras 3 y las Figuras 10 y 11 del aparato de cierre y detener el flujo de petróleo desde la tubería de subida 24, la válvula de mar 133 se colocaría en una posición cerrada y la válvula de mar 136 se colocaría dentro de una posición abierta. Al hacer referencia a la Figura 11, la abertura 172 se proporciona dentro de la cámara superior 46 con una válvula de mar 170 conectada a éste y que permite que la aberturas 172 se abra o cierre. La válvula 170 puede ser de una construcción como se discute previamente para válvulas de mar 133 y 136. La abertura 172 y la válvula 170 pueden proporcionarse en otras modalidades tal como se muestra en las Figuras 3 y 10. La válvula 170 se abriría y el acumulador 168 se descargaría dentro la cámara superior 46 de cualquiera de estas modalidades del aparato de cierre 20 mostrado en las Figuras 3 y 10. La presión interna de la cámara superior 46 entonces se presurizaría a aproximadamente 17,926.36 kilopascales (2,600 psi) que ejercería una fuerza descendente sobre la superficie 136 de la parte superior 122 del pistón 120 de aproximadamente 2,943,028.2 newtons (661,619 libras) (1641.73 cm2 (254.469 pulgadas cuadradas) por 17,926.36 kilopascales (2,600 psi) = 2,943,028.2 newtons (661,619 libras)). Estos 2943,028.2 newtons (661,619 libras) de fuerza descendente moverían el pistón 120 de regreso a su posición desplegada o de sellado, cerrando consecuentemente las aberturas de ventilación 116 de la modalidad mostrada en la Figura 3 y cerrando la abertura 22 de la tubería de subida 24 y cerrando las aberturas de ventilación 116 en la otra modalidad mostrada en la Figura 10, deteniendo consecuentemente el flujo de petróleo fuera de la tubería de subida 24. A medida que el pistón 120 se mueve hacia abajo desde su posición retraída, el agua en la cámara inferior 36 se evacuará a través de incluso otra abertura 137 y la válvula abierta 136. Como ya se entendió, la abertura 137 se define en el miembro inferior 70 y está en comunicación de fluido con la cámara inferior 36 y el ambiente submarino y la válvula 136 está en comunicación de fluido con aberturas 137 y está colocada entre el ambiente submarino y la cámara inferior 46. Se debe observar que la válvula 170 puede ser similar a aquellas válvulas de mar para 133 y 136 y puede ajustarse muy similar a la válvula 133 ó 136, como se describe anteriormente, para que la descarga del acumulador 168 pueda controlarse para controlar la velocidad de pistón 120 que se vuelve a desplegar. Con el acumulador descargado, el pistón 120' de nuevo está apoyado sobre el anillo de tope inferior 86.

Con el fin de regresar el pistón 120 dentro de una posición retraída, la válvula 133 podría abrirse permitiendo que la cámara superior regrese hacia abajo a la presión ambiental de agua de 15,354.62 kilopascales (2,227 psi) y la presión de petróleo dentro de la tubería de subida 24 debe ser de 18,112.52 kilopascales (2,627 psi), el pistón 120 se retraería. En un caso en donde no hay presión de petróleo suficiente dentro de la tubería de subida 24 para elevar el pistón 120, un acumulador podría asegurarse a la válvula de mar 136 y puede inyectarse un fluido presurizado desde el acumulador dentro de la cámara inferior 36 para elevar el pistón 120.

Otros métodos para volver a elevar y volver a descender el pistón 120 hacia y desde posiciones retraídas y desplegadas. Por ejemplo, con el pistón 120 desplegado por primera vez y la cámara superior 46 se llena con agua desde el ambiente, puede fijarse una bomba a la válvula de mar 133 para evacuar agua de mar en la cámara superior 46 y debe ser necesaria fuerza adicional para elevar el pistón 120, el agua de mar desde el ambiente de fluido podría dejarse pasar a través de la aberturas 137 a través de la válvula 136 al ingresar a la cámara inferior 36 para aplicar una fuerza ascendente sobre la parte superior de pistón 122. Similarmente para volver a cerrar el pistón 120, podría asegurarse una bomba a la válvula de mar 136 para bombear hacia fuera el agua de mar fuera de la cámara inferior 36 y debe ser necesaria una fuerza adicional para que la válvula 133 pueda abrirse para permitir que el agua de mar dentro de la cámara superior 46 empuje el pistón 120 en una dirección descendente .

Los procedimientos anteriores pueden repetirse para elevar y descender el pistón 120 como se desee y abrir y cerrar consecuentemente el pozo de petróleo como se desee. Por ejemplo, para volver a elevar el pistón 120 puede abrirse la válvula 136 y la válvula 133, y si se aplica suficiente fuerza por la presión del petróleo en la tubería de subida 24, el pistón 120 de nuevo se moverá a una posición retraída. Sin embargo, debe ser necesaria fuerza ascendente adicional para retraer el pistón 120, la válvula 136 puede conectarse a un acumulador para proporcionar fuerza adicional necesaria para elevar el pistón 120 mientras la válvula 133 está en una posición abierta para dejar el agua de mar fuera de la cámara 46. Este proceso de nueva elevación puede emplearse para cualquiera de las modalidades. Se recomendaría que un acumulador de respaldo deba ponerse a disponibilidad en un estado cargado para reemplazar el acumulador descargado cada vez que un pistón se empuja hacia abajo para volver a cerrar el pozo después del primer cierre. Similarmente , puede mantenerse un acumulador de respaldo a la mano que podría asegurarse a la válvula 136 para reabrir el pozo al elevar el pistón 120, si es necesario.

Además de utilizar presión hidrostática desde el agua de mar o un acumulador, existen otras fuentes de energía para aplicar fuerza al pistón 120 para moverlo en una dirección ascendente o descendente. Por ejemplo, la presión de petróleo dentro de la tubería de subida 24 debe ser suficiente, para que la presión de petróleo pueda utilizarse desde el pozo e inyectarse dentro de la cámara 36 o la cámara 46 para mover el pistón 120. Eso puede hacerse posible al colocar un orificio en el cilindro de acoplamiento 92, para que cuando el cilindro de acoplamiento 92 se acopla con la tubería de subida 24 y se mueve el petróleos a través del cilindro de acoplamiento 92 y fuera de las aberturas de ventilación 116, puede hacerse un orificio en la modalidad mostrada en las Figuras 10 y 11 en la tubería de subida 24, por ejemplo, para que se coloque bajo el pistón 120' en su posición extendida. El orificio puede ser muy utilizado y una válvula 191 asegurada a esa abertura. Esta válvula 191 entonces puede utilizarse para controlar el flujo de petróleo presurizado fuera de la tubería de subida 24. El flujo de petróleo fuera de esta válvula 191 podría utilizarse para ayudar a abrir o retraer el pistón 120 desde una posición desplegada. El petróleo puede transportarse desde la válvula 191 a través de la tubería hacia la válvula 136, en donde una válvula T asociada con la válvula 136 podría colocarse para permitir que el operador inyecte presión hidrostática de agua de mar o presión de petróleo a través de la válvula 136. Una disposición similar podría construirse para la válvula 133 en donde la válvula 133 podría operar con presión de agua de mar o presión de petróleo desde el pozo utilizando una válvula T asociada con la válvula 133. Si ambas válvulas 133 y 136 pueden operar con cualquiera de presión de agua de mar o presión de petróleo, podría colocarse una tercera válvula T entre la válvula 191 que está colocado en los orificios alineados del cilindro de acoplamiento 92 y las válvulas T asociadas con las válvulas 133 y 136. Alternativamente, para la modalidad mostrada en la Figura 3, puede utilizarse una abertura dentro del cilindro de acoplamiento 92 bajo la posición a la cual se desplaza el pistón 120' . Con una válvula tal como 191 colocada en esa abertura utilizada para esta modalidad, puede utilizarse una disposición similar de válvulas T, como se describe para la modalidad mostrada en las Figuras 10 y 11, con válvulas de mar 133 y 136 para suministrar cualquiera de la cámara superior 46 o la cámara inferior 36 de petróleo presurizado de agua de mar presurizada. Una válvula T también se colocaría entre la válvula 191 y las válvulas 133 y 136 controlando consecuentemente cuál de las válvulas 133 y 136 recibiría petróleo presurizado. Debido a que las válvulas 133 y 136 pueden ser válvulas T, pueden suministrar agua de mar presurizada o petróleo presurizado para presurizar las cámaras 36 y 46.

La descripción anterior del aparato de cierre 20 identifica dos posiciones para el pistón 120. Más particularmente, el pistón 120 se puede mover entre una posición retraída 120 (mostrada en líneas sólidas en la Figura 3) y una posición extendida o sellada 120' (mostrada en líneas fantasma en la Figura 3) . Esto también es verdadero para la modalidad mostrada en las Figuras 10 y 11, en donde una posición retraída para el pistón 120 es en líneas sólidas y una posición desplegada o extendida es en líneas punteadas para el pistón 120' que está insertado dentro de la abertura 22 para cerrar la tubería de subida 24. Se debe entender que el pistón 120 también puede incluir una tercera posición intermedia entre la posición retraída y la posición extendida. En el caso de la modalidad mostrada en las Figuras 10 y 11, la abertura 22 de la tubería de subida 24 ha sido deformada o debido a problemas de tolerancia para fabricación de diámetro interior y despliegue completo e insertar el extremo delantero 147 del brazo 126 dentro de la tubería de subida 24 no es posible. Una posición intermedia colocaría la porción delantera 147 del pistón 120 y los miembros de sellado delanteros 128 bajo aberturas de ventilación 116, pero sobre la abertura 22 en la tubería de subida 24. De esa forma, la modalidad en las Figuras 10 y 11 funcionaría muy similar a la modalidad de la Figura 3. El pistón 120 no está insertado dentro de la abertura 22 en la tubería de subida 24 en esta posición intermedia. Sin embargo, el pistón 120 aún previene que el petróleo escape de la tubería de subida 24 debido a que el pistón 120 bloquea o sella las aberturas de ventilación 116, que antes de bloquear en donde están las ubicaciones en el aparato de cierre 20 en donde se escapa el petróleo. Con el pistón 120 en la posición intermedia, el petróleo está contenido bajo la porción delantera 147 del pistón 120. El pistón 120 puede mantenerse en esta posición intermedia o puede moverse más hacia abajo dentro de su posición extendida. Cualquier posición puede prevenir que el petróleo escape de la tubería de subida 24. De esa forma, esa posición intermedia para el pistón 120 en la modalidad mostrada en las Figuras 10 y 11 tendría esta función de modalidad muy similar a la modalidad mostrada en la Figura 3 en donde el pistón 120 no alcanza la tubería de subida 24.

El pistón 120 retenerse o mantenerse en la posición intermedia en una variedad de diferentes formas. En una modalidad ilustrativa, las presiones en las cámaras 36 y 46 pueden regularse respectivamente con válvulas 133, 136 para mantener el pistón 120 en la posición intermedia. En esta modalidad ilustrativa, las presiones pueden controlarse con gran variabilidad, permitiendo consecuentemente que el pistón 120 se detenga o se mantenga sustancialmente en cualquier posición entre las posiciones retraídas y extendidas. En otra modalidad ilustrativa, pueden incorporarse uno o más miembros de tope móviles dentro del aparato 20 para acoplar físicamente el pistón 120 y el pistón de tope 120 en la posición intermedia. Tales miembros de tope móviles pueden localizarse en una variedad de diferentes ubicaciones. Por ejemplo, uno o más topes pueden localizarse en el interior del cilindro de acoplamiento 22 y pueden moverse dentro y fuera de la trayectoria de la porción delantera 147 del pistón 120. Alternativamente y también por ejemplo, uno o más topes puede localizarse en un interior del tubo de cilindro 42 y pueden moverse dentro y fuera de la trayectoria de la parte superior 122 del pistón 120. Los miembros de tope móviles también pueden tener una variedad de diferentes configuraciones. Por ejemplo, la aparato 20 puede incluir un miembro o un aparato de tope 20 que puede incluir múltiples miembros de tope dispuestos alrededor de una periferia del tubo de cilindro 42, el cilindro de acoplamiento 92, o tanto el tubo de cilindro 42 como el cilindro de acoplamiento 92. También, por ejemplo, uno o más miembros de tope puede ser un miembro de tope cargando por resorte que se puede recibir en una o más cavidades . Tal uno o más miembros de tope cargados por resorte puede disponerse sobre cualquier pistón 120 o sobre uno del tubo de cilindro 42 o el cilindro de acoplamiento 92, y una o más cavidades pueden definirse en otro del pistón 120 o uno del tubo de cilindro 42 o el cilindro de acoplamiento 92. Además, por ejemplo, uno o más miembros de tope pueden extenderse simplemente dentro de la trayectoria del pistón 120 y acoplarse a alguna porción del pistón 120 para bloquear su movimiento adicional. Incluso además, por ejemplo, el aparato 20 puede incluir un sensor que determina la posición de pistón 120 y se comunica electrónicamente con uno o más miembros de tope móviles para extenderse a una posición de bloqueo para mantener el pistón 120 en la posición intermedia. Se debe entender que estas modalidades ilustrativas de uno o más miembros de tope para mantener el pistón 120 en una posición intermedia no pretenden ser limitantes y son posibles otras configuraciones de uno o más miembros de tope y están hechas para estar dentro del espíritu y alcance de la presente invención.

En un caso en donde la tubería de subida 24 ha sido deformada para que el perímetro exterior de la tubería de subida 24 ya no sea circular, el usuario puede desear una configuración más circular de la tubería de subida 24 con el fin de asegurar más fácilmente el aparato 20 a la tubería de subida 24 o el usuario puede desear utilizar la modalidad del aparato 20 mostrado en las Figuras 10 y 11 en donde el pistón 120 se inserta dentro de la abertura 22. Una opción incluiría cortar robóticamente la tubería de subida 24 en una posición sobre la tubería de subida 24 en donde el perímetro forma círculo y de esa forma el cilindro de acoplamiento 92 puede acoplarse fácilmente a la tubería de subida 24.

Otra opción puede incluir utilizar la modalidad del aparato 20 mostrado en la Figura 3 en donde el pistón 120 detiene el flujo de petróleo al cerrar las ventilación 116 y no necesita insertarse dentro de la abertura 22 de la tubería de subida 24. Incluso en otra alternativa, el aparato 20 debe adaptarse a la modalidad mostrada en las Figuras 10 y 11, el usuario podría mover el pistón 120 a una posición intermedia en donde el pistón detiene el flujo de petróleo desde la abertura 22 al cerrar las aberturas de ventilación 116 sin que necesite intentar ajustar el pistón 120 dentro de una abertura deformada 22 de la tubería de subida 24 que contiene consecuentemente el petróleo con el borde delantero 147 del pistón 120 y que bloquea las aberturas de ventilación 116.

Una opción adicional es proporcionar al menos una porción de cilindro de acoplamiento 92 con una configuración similar o ampliada en direcciones estratégicas hacia la tubería de subida deformada 24 que permitiría a la tubería de subida 24 insertarse dentro del cilindro de acoplamiento 92. Una vez que el cilindro de acoplamiento 92 se ha acoplado a la tubería de subida 24, la porción inferior del cilindro de acoplamiento 92, que podría construirse en una modalidad para acoplarse a una porción no deformada de la tubería de subida 24, puede soldarse hacia y alrededor del perímetro de la tubería de subida 24. Esta soldadura cerraría cualquier espacio y crearía un aseguramiento de sello de alta presión entre el cilindro 92 y la tubería 24. Con el cilindro de acoplamiento 92 soldado a la tubería de subida 24, el petróleo fluye dentro del cilindro 92 y fuera de las aberturas de ventilación 116. El aparato de cierre 20, tal como en la modalidad mostrada en las Figuras 10 y 11, podría proporcionarse con un miembro 86, que se proyecta hacia arriba a lo largo del interior del cilindro 42 hacia una elevación dentro de la cámara 36 para que se restrinja el pistón 120 sobre qué tan lejos se puede desplazar hacia abajo cuando se está desplegando para detener filtración de petróleo de la tubería 24. Tal anillo de tope 86 podría colocarse para que cuando la parte superior 22 se apoya sobre el miembro de tope 86, la parte inferior del brazo 126 está colocada bajo las aberturas de ventilación 116 con miembros de sello 128 colocados contra la pared interior del cilindro de acoplamiento 92 y colocados sobre y bajo aberturas de ventilación 116. De esa forma, en esta posición en esta modalidad, el brazo 126 no tiene que penetrar o insertar la tubería de subida 24, sino más bien está colocado lo suficientemente abajo para cerrar las aberturas de ventilación 116 y sellar el petróleo presurizado alto dentro del cilindro de acoplamiento 92. Esta modalidad incorporaría tuberías de subida no simétricas o deformadas 24 que pudieron haberse deformado por una variedad de razones tal como, por ejemplo, una fuerza explosiva o un escenario de flexión y ruptura. El aparato 20 como se muestra en las Figuras 10 y 11 así modificado con un anillo de tope 86 más alto que se abre o se cierra como se desee, excepto que el brazo 126 no se insertará en la tubería de subida 24 y el brazo 126 sellará y atrapará el petróleo presurizado dentro del cilindro 92 antes que pueda alcanzar las aberturas de ventilación 116 y funcionar consecuentemente muy similar al aparato 20 de la Figura 3.

Aunque la descripción previa se refiere a mejorar el aparato 20 a una tubería de subida 24 agrietada, como se observa en la Figura 1, el aparato de obstrucción 20 puede estar alternativamente acoplado a la tubería de subida 24 con la construcción inicial del pozo de petróleo, como se esquemáticamente en la Figura 12. En la Figura 12, la plataforma petrolífera 180 se muestra en una posición sobre la superficie del océano con la tubería de subida 24 extendiéndose hacia abajo al fondo del océano. El aparato 20, en este ejemplo, está colocado entre la plataforma petrolífera 120 y el bloqueador de estallido 182. El aparato 20 puede emplearse para abrir y cerrar el pozo como se desee al desplegar el brazo 126 para bloquear las aberturas de ventilación 116, evitando consecuentemente que el petróleo se guíe a través del colector 184 hacia la tubería de subida 24 y hacia arriba a la superficie. En esta configuración, el bloqueador de estallido 182 puede utilizarse como un último esfuerzo para cerrar permanente el pozo si es necesario. De otra forma, el aparato 20 puede utilizarse para abrir y cerrar el pozo como se desee como se describe anteriormente . En otra modalidad, el aparato de cierre 20 puede colocarse bajo el bloqueador de estallido 182 y proporcionar la misma función como si estuviera colocado sobre el bloqueador de estallido 182. El aparato 20 proporciona al operador de plataforma petrolífera la capacidad de abrir y cerrar el pozo como desee sin cerrar permanentemente el pozo. Además, el aparato 20 puede utilizarse y el bloqueador de estallido 182 falla al cerrar el pozo.

Se debe apreciar que pueden emplearse secciones transversales de varios tamaños de brazos 126 para incorporar variaciones en dimensiones de cilindros de acoplamiento 92 y tuberías de subida 24. También, se debe apreciar que el área de superficie de la parte superior 122 del pistón 120 puede variar para establecer la fuerza requerida utilizando presión hidrostática o un acumulador para cerrar o abrir el pozo particular. Se aplicarán variaciones en dimensiones particulares del pistón 120 con otras fuerzas tomadas en cuenta tal como la ubicación de profundidad del pozo y la presión de petróleo dentro del pozo.

Con respecto a las Figuras 10 y 11, como se puede apreciar a partir de la descripción aquí, esta modalidad está construida similarmente, conteniendo números de referencia comunes, para que la modalidad descrita en la Figura 3, excepto aquella del pistón 120 de la Figura 3 no ingrese a la tubería de subida 24 y obstruya la tubería de subida sino más bien detenga el flujo del petróleo desde el abertura 22 de la tubería de subida 24 hacia las aberturas de ventilación 116, en contraste a la modalidad en las Figuras 10 y 11 en donde el pistón 120 ingresa a la tubería de subida 24 y obstruye la tubería de subida 24 del petróleo que fluye fuera de ésta.

En el aparato de cierre 20 ilustrativo ilustrado en las Figuras 10 y 11 se tiene una construcción similar a la modalidad descrita para la Figura 3 y por lo tanto porta números de referencia comunes. Sin embargo, en esta modalidad el cilindro de acoplamiento 92 típicamente está construido más corto que el cilindro de acoplamiento 92 del aparato de cierre 20 ilustrado en la Figura 3. Por consiguiente, el asiento 118 es relativamente más alto a y colocado más cerca de las aberturas 116. Cuando el pistón 120 está en la posición retraída, el aparato de cierre 20 ilustrado en las Figuras 10 y 11 opera en una forma muy similar a los aparatos de cierre descritos anteriormente para la Figura 3 e ilustrados en las otras figuras. Es decir, el petróleo que escapa a través de la abertura 22 de la tubería de subida 24 ingresa dentro del cilindro de acoplamiento 92 y escapa a través de las aberturas de ventilación 116. Sin embargo, cuando el pistón 120' se mueve hacia su posición sellada hacia abajo o extendida (como se muestra en líneas fantasma, las Figuras 10 y 11) , una porción de extremo inferior del brazo 126 ingresa a la abertura 22 de la tubería de subida 24 y los miembros de sellado 128 colocados sobre el brazo 126 se acoplan a la superficie interior 129 de la tubería de subida 24, sellando de manera cerrada el flujo de petróleo fuera de la abertura 22. En esta posición hacia abajo o sellada del pistón 120' dentro de la tubería de subida 24, el pistón 120' también bloquea y sella aberturas de ventilación 116, previniendo también consecuentemente que el petróleo escape a través de las aberturas de ventilación 116. En esta modalidad ilustrativa, el pistón 120' aún es capaz de evitar que el petróleo escape de la tubería de subida 24 al obstruir la abertura 22 en la tubería de subida 24. Esta modalidad depende más de la configuración uniforme del diámetro interior de la tubería de subida 24 que las modalidades mostradas en la Figura 3, que no tiene el pistón 120' para ingresar a la tubería de subida 24.

La descripción anterior ha sido presentada para propósitos de ilustración y descripción, y no pretende ser exhaustiva o limitar la invención a la forma precisa descrita. Las descripciones se seleccionaron para explicar los principios de la invención y su aplicación práctica para permitir a otros expertos en la técnica utilizar la invención en varias modalidades y varias modificaciones ya que son adecuadas para el uso particular contemplado. Aunque se han mostrado y descrito construcciones particulares de la presente invención, serán evidentes otras construcciones alternativas para aquellos expertos en la técnica y están dentro del alcance deseado de la presente invención.

Se hace constar que con relación a esta fecha, el mejor método conocido por la solicitante para llevar a la práctica la citada invención, es el que resulta claro de la presente descripción de la invención.

Claims (61)

REIVINDICACIONES Habiéndose descrito la invención como antecede, se reclama como propiedad lo contenido en las siguientes reivindicaciones:

1. - Un aparato adaptado para operar en un ambiente de fluido sumergido, caracterizado porque comprende: un alojamiento que define una cámara, la cámara está sellada de un exterior del alojamiento, en donde el alojamiento además define una abertura en comunicación fluida con la cámara y el exterior del alojamiento; una válvula en comunicación fluida con la abertura y colocada entre la cámara y el exterior del alojamiento; un miembro al menos parcialmente colocado dentro de la cámara y que se puede mover con relación al alojamiento para que la abertura d la válvula permita que un fluido ingrese a la cámara desde el exterior del alojamiento y mueva el miembro; un miembro de acoplamiento asegurado al alojamiento y que define una abertura para recibir el miembro y al menos una abertura de ventilación, para que el miembro desbloquee la por lo menos una abertura de ventilación en una primera posición y bloquea la por lo menos una abertura de ventilación en una segunda posición; y al menos un sello colocado entre el miembro de acoplamiento y el miembro para que el sello y el miembro prevengan que el fluido presurizado localizado dentro del miembro de acoplamiento se mueva más allá del por lo menos un sello hacia el alojamiento.

2. - El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además incluye un miembro de peso asegurable al alojamiento.

3. - El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el alojamiento y el miembro están construidos de un material de acero.

4. - El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el miembro comprende una porción superior colocada dentro de la cámara, la porción superior comprende una superficie superior que define un límite de una cámara superior dentro de la cámara.

5. - El aparato de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque la porción superior además comprende una superficie inferior que define un limite para una cámara inferior dentro de la cámara.

6. - El aparato de conformidad con la reivindicación 4, caracterizado porque la abertura está en comunicación fluida con la cámara superior.

7. - El aparato de conformidad con la reivindicación 6, caracterizado porque además comprende una segunda abertura definida en el alojamiento en comunicación fluida con la cámara superior y con el exterior del alojamiento, y una segunda válvula está en comunicación fluida con la segunda abertura y está colocada entre la cámara superior y el exterior del alojamiento.

8. - El aparato de conformidad con la reivindicación 7, caracterizado porque además incluye un acumulador en comunicación fluida con la segunda válvula.

9. - El aparato de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque la presión dentro de al menos una de las cámaras superior e interior es de aproximadamente una atmósfera.

10. - El aparato de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque la presión dentro de al menos una de las cámaras superior e inferior es menor que una atmósfera.

11.- El aparato de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque comprende una tercera abertura definida en el alojamiento en comunicación fluida con la cámara inferior y con el exterior del alojamiento; y una tercera válvula que está en comunicación fluida con la tercera abertura y está colocada entre la cámara inferior y el exterior del alojamiento.

12. - El aparato de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porgue además comprende al menos un miembro de sellado colocado alrededor de la porción superior y configurado para empalmarse al alojamiento para formar un sello entre las cámaras superior e inferior.

13. - El aparato de conformidad con la reivindicación 12, caracterizado porque la porción superior se puede mover dentro del alojamiento con el por lo menos un miembro de sellado que se empalma al alojamiento.

14. - El aparato de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque un miembro de tope está colocado entre la superficie superior de la porción superior y el alojamiento.

15.- El aparato de conformidad con la reivindicación 5, caracterizado porque un miembro de tope está colocado entre la superficie inferior de la porción superior y el alojamiento.

16. - El aparato de conformidad con la reiniciación 4, caracterizado porque el miembro además comprende un brazo conectado a la porción superior.

17. - El aparato de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque cada uno del brazo y la porción superior están configurados generalmente en una forma cilindrica.

18. - El aparato de conformidad con la reivindicación 16, caracterizado porque además comprende una pluralidad de sellos colocados alrededor del brazo y espaciados entre sí a lo largo del brazo.

19.- El aparato de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque una porción del brazo está colocada dentro de la abertura del miembro de acoplamiento, y el miembro de acoplamiento se extiende en una dirección lejos de la cámara.

20.- El aparato de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque con el miembro en la primera posición el brazo está colocado sobre la por lo menos una abertura de ventilación con al menos uno de la pluralidad de sell'os colocado para empalmar con una superficie de pared interior del miembro de acoplamiento para formar un sello entre la por lo menos una abertura de ventilación y la cámara .

21. - El aparato de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque con el miembro en la segunda posición el brazo está colocado en relación de bloqueo con la por lo menos una abertura de ventilación con al menos uno de la pluralidad de sellos colocado para empalmar con una superficie de pared interior del miembro de acoplamiento colocado sobre un lado de la por lo menos una abertura de ventilación y otro de la pluralidad de sellos colocado sobre un lado, opuesto de la por lo menos una abertura de ventilación para sellar lados opuestos de la por lo menos una abertura de ventilación.

22. - El aparato de conformidad con la reivindicación 19, caracterizado porque al menos uno de los sellos de la pluralidad de sellos es colocado cerca de una porción de extremo del brazo para empalmar con una pared interior de una tubería de subida que forma un sello entre la tubería de subida y la por lo menos una abertura de ventilación.

23. - El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende una boquilla asegurada al miembro de acoplamiento que incluye una brida, en donde la boquilla está en comunicación fluida con la por lo menos una abertura de ventilación.

2 . - El . aparato de conformidad con la reivindicación 23, caracterizado porque la brida de la boquilla está configurada para acoplarse con una brida correspondiente de. una tubería para colocar la boquilla en comunicación fluida con la tubería.

25. - El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende una tubería de extensión asegurada al miembro de acoplamiento y una brida asegurada a un extremo de la tubería de extensión.

26.- El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el miembro de acoplamiento define una pluralidad de aperturas colocadas alrededor de una periferia del miembro de acoplamiento para soldar el miembro de acoplamiento a una tubería de subida.

27.- El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque un extremo del miembro de acoplamiento está biselado.

28.- El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque una porción inferior del miembro de acoplamiento aumenta en dimensión para formar una configuración generalmente frusto-cónica .

29.- El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además comprende pernos explosivos asegurados á y colocados alrededor de la periferia del miembro de acoplamiento.

30.- Un método para operar un aparato, caracterizado porque comprende los pasos de: proporcionar un aparato que comprende: un alojamiento que define una cámara, la cámara está sellada de un exterior del alojamiento, en donde el alojamiento además define una abertura en comunicación fluida con la cámara y el exterior del alojamiento; un miembro al menos parcialmente colocado dentro de la cámara; una válvula en comunicación fluida con la abertura y colocada entre la cámara y el exterior del alojamiento; un miembro de acoplamiento asegurado al alojamiento que define una abertura para recibir el miembro y al menos una abertura de ventilación, para que el miembro desbloquee la por lo menos una abertura de ventilación en una primera posición y bloquee la por lo menos una abertura de ventilación en una segunda posición; y al menos un sello está colocado entre el miembro de acoplamiento y el miembro para que el fluido presurizado localizado dentro del miembro de acoplamiento se mueva más allá del por lo menos un sello hacia el alojamiento; y sumergir el aparato dentro de un fluido con la válvula en una posición cerrada que evita que el fluido ingrese a la cámara desde el exterior del alojamiento.

31.- El método de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque además incluye el paso de asegurar un peso al aparato.

32. - El método de conformidad con la reivindicación 30, caracterizado porque el paso de sumergir comprende descender el aparato dentro del fluido con el aparato conectado a una grúa hasta que una abertura definida por el miembro de acoplamiento del aparato se acopla a una tubería de subida dentro del fluido.

33. - El método de conformidad con la reivindicación 32, caracterizado porque además incluye el paso de asegurar el miembro de acoplamiento a la tubería de subida, para permitir que el miembro de acoplamiento petróleo desde la tubería de subida, en donde el petróleo recibido por el miembro de acoplamiento escapa del miembro de acoplamiento a través de la por lo menos una abertura de ventilación definida en el miembro de acoplamiento.

34.- El método de conformidad con la reivindicación 33, caracterizado porque además incluye el paso de abrir la válvula para permitir que el fluido desde el exterior del alojamiento ingrese a la cámara a través de la abertura y ejerza una fuerza sobre el miembro para mover el miembro desde la primera posición a la segunda posición bloqueando la por lo menos una abertura de ventilación.

35.- El método de conformidad con la reivindicación 34, caracterizado porque además comprende: proporcionar otra abertura definida por el alojamiento en comunicación fluida con la cámara y el exterior de la cámara; proporcionar otra válvula en comunicación fluida con la segunda abertura y colocada entre la cámara y el exterior del alojamiento; y mover el miembro fuera de la segunda posición de bloqueo de la por lo menos una abertura de ventilación al abrir la otra válvula permitiendo consecuentemente que el líquido desde el exterior del alojamiento ingrese a la cámara y ejerza una fuerza sobre el miembro moviendo el miembro fuera de relación de bloqueo a la por lo menos una abertura de ventilación.

36.- El método de conformidad con la reivindicación 33, caracterizado porque además incluye el paso de abrir la válvula para permitir que el fluido desde el exterior del alojamiento ingrese a la cámara a través de la abertura y ejerza una fuerza sobre el miembro para mover el miembro e insertar al menos una porción del miembro dentro de la tubería de subida.

37. - El método de conformidad con la reivindicación 36, caracterizado porque además comprende: proporcionar otra abertura definida por el alojamiento en comunicación fluida con la cámara y el exterior de la cámara; proporcionar otra válvula en comunicación fluida con la otra abertura y colocada entre la cámara y el exterior del alojamiento; y remover la porción del miembro insertado en la tubería de subida de la tubería de subida al abrir la otra válvula, permitiendo consecuentemente que el líquido desde el exterior del alojamiento ingrese a la cámara y ejerza una fuerza sobre el miembro.

38. - El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque el fluido que ingresa a la cámara es un fluido presurizado que comprende agua del ambiente sumergido .

39.- El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque la abertura del miembro de acoplamiento crea una forma generalmente cilindrica, él miembro de acoplamiento se extiende en una dirección lejos del alojamiento, y la abertura está en comunicación fluida con el exterior del miembro de acoplamiento en el extremo distal del miembro de acoplamiento .

40.- El aparato de conformidad con la reivindicación 1, caracterizado porque además incluye al menos dos aberturas de ventilación formadas en el miembro de acoplamiento, las por lo menos dos aberturas de ventilación espaciadas entre sí y colocadas simétricamente alrededor de una periferia del miembro de acoplamiento.

41.- El aparato de conformidad con la reivindicación 40, caracterizado porque además incluye cuatro aberturas de ventilación.

42.- El método de conformidad con la reivindicación 34, caracterizado porque el fluido que ingresa a la cámara es un fluido presurizado que comprende agua.

43.- El aparato de conformidad con la reivindicación 18, caracterizado porque la pluralidad de sellos está colocada de forma espaciada a. lo largo del brazo entre sí para mantener la cámara sellada del exterior del alojamiento a través del miembro de acoplamiento con el miembro colocado en la primera posición, la segunda posición y posiciones entre la primera y segunda posiciones.

44. - Un aparato adaptado para operar en un ambiente de fluido sumergido, caracterizado porque comprende: un alojamiento que define una cámara, la cámara está sellada de un exterior del alojamiento, en donde el alojamiento además define una abertura en comunicación fluida con la cámara y el exterior del alojamiento; una válvula en comunicación fluida con la abertura y colocada entre la cámara y el exterior del alojamiento; un miembro al menos parcialmente colocado dentro de la cámara y que se puede mover con relación al alojamiento para que abrir la válvula permita que un fluido ingrese a la cámara desde el exterior del alojamiento y mueva el miembro; un miembro de acoplamiento asegurado al alojamiento y que define una abertura para recibir el miembro y en un extremo próximo del miembro de acoplamiento, en donde el miembro de acoplamiento se extiende en una dirección lejos del alojamiento y la abertura está en comunicación fluida con el exterior del alojamiento en un extremo distal del miembro de acoplamiento; y al menos un sello está colocado entre el miembro de acoplamiento y el miembro para que el sello y el miembro prevengan que el fluido presurizado localizado dentro del miembro de acoplamiento se mueva más allá del por lo menos un sello hacia el alojamiento.

45.- El aparato de conformidad con la reivindicación 44, caracterizado porque el miembro de acoplamiento define al menos una abertura de ventilación, para que el miembro desbloquee la por lo menos una abertura de ventilación en una primera posición y bloquee la por lo menos una abertura de ventilación en una segunda posición.

46.- El aparato de conformidad con la reivindicación 45, caracterizado porque además comprende una pluralidad de sellos colocados alrededor del miembro, espaciados entre sí a lo largo del miembro y colocados para empalmar con una pared interior del miembro de acoplamiento, en donde la pluralidad de sellos sellan la cámara del exterior del alojamiento a través del miembro de acoplamiento con el miembro en la primera posición, la segunda posición y posiciones entre la primera y segunda posiciones.

47.- El aparato de conformidad con la reivindicación 45, caracterizado porque además comprende al menos dos aberturas de ventilación colocadas de forma espaciada entre sí y colocadas simétricamente alrededor de la periferia del miembro de acoplamiento.

48.- El aparato de conformidad con la reivindicación 44, caracterizado porque el fluido es un fluido presurizado que comprende agua del ambiente sumergido.

49.- El aparato de conformidad con la reivindicación 45, caracterizado porque además incluye con el aparato colocado en el ambiente de fluido sumergido y con la válvula en una posición abierta, el fluido desde el exterior del alojamiento mueve el miembro de la primera posición a la segunda posición.

50. - El aparato de conformidad con la reivindicación 49, caracterizado porque además incluye otra abertura definida en el alojamiento en comunicación fluida con la cámara y el exterior del alojamiento y otra válvula en. comunicación fluida con la otra abertura y colocada entre la cámara y el exterior del alojamiento para que con la otra válvula en una posición abierta, el fluido desde el exterior del alojamiento ingrese a la cámara y mueva el miembro de la segunda posición a una posición desbloqueada con relación a la por lo menos una abertura de ventilación.

51. - El aparato de conformidad con la reivindicación 44, caracterizado porque además incluye con el aparato ' colocado en el ambiente de fluido sumergido y con la válvula en una posición abierta, el fluido desde el exterior del alojamiento mueve el miembro para que una porción de extremo del miembro se inserte en una tubería de subida.

52.- El aparato de conformidad con la reivindicación 51, caracterizado porque además incluye otra abertura definida en el alojamiento en comunicación fluida con la cámara y el exterior del alojamiento y otra válvula en comunicación fluida con la otra abertura y colocada entre la cámara y el exterior del alojamiento para que con la otra válvula en una posición abierta, el fluido desde el exterior del alojamiento ingrese a la cámara y remueva la porción de extremo del miembro de una posición insertada dentro de la tubería de subida.

53. - Un método para operar un aparato, caracterizado porque comprende los pasos de: proporcionar un aparato que comprende: un alojamiento que define una cámara, la cámara está sellada de un exterior del alojamiento, en donde el alojamiento además define una abertura en comunicación fluida con la cámara y el exterior del alojamiento; una válvula en comunicación fluida con la abertura y colocada entre la cámara y el exterior del alojamiento; un miembro al menos parcialmente colocado dentro de la cámara y que se puede mover con relación al alojamiento para que la abertura d la válvula permita que un fluido ingrese a la cámara desde el exterior del alojamiento y mueva el miembro; un miembro de acoplamiento asegurado al alojamiento y que define una abertura para recibir el miembro en un extremo próximo del miembro de acoplamiento, en donde el miembro de acoplamiento se extiende en una dirección lejos del alojamiento y la abertura está en comunicación de fluido con el exterior del alojamiento en un extremo distal del miembro de acoplamiento,- y al menos un sello colocado entre el miembro de acoplamiento y el miembro para que el sello y el miembro prevengan que el fluido presurizado localizado dentro del miembro de acoplamiento se mueva más allá del por lo menos un sello hacia el alojamiento; y sumergir el aparato dentro de un fluido con la válvula en una posición cerrada que evita que el fluido ingrese desde el exterior del alojamiento.

54. - El método de conformidad con la reivindicación 53, caracterizado porque el paso de sumergir comprende descender el aparato dentro del ambiente de fluido con el aparato conectado a una grúa hasta que la abertura se acopla a una tubería de subida dentro del ambiente de fluido.

55. - El método de conformidad con la reivindicación 54, caracterizado porque además incluye el paso de asegurar él miembro de acoplamiento a la tubería de subida, el petróleo recibido por el miembro de acoplamiento desde la tubería de subida escapa del . miembro de acoplamiento a través de al menos una abertura de ventilación definida en el miembro de acoplamiento.

56. - El método de conformidad con la reivindicación 55, caracterizado porque además incluye el paso de abrir la válvula para permitir que el fluido desde el exterior del alojamiento ingrese a la cámara a través de la abertura y ejerza una fuerza sobre el miembro para mover el miembro desde la primera posición colocada sobre la por lo menos una abertura de ventilación en una relación de desbloqueo con la por lo menos una abertura de ventilación a una segunda posición bloqueando la por lo menos una abertura de · ventilación.

57. - El método de conformidad con la reivindicación 56, caracterizado porque además comprende: proporcionar otra abertura definida por el alojamiento en comunicación fluida con la cámara y el exterior de la cámara; proporcionar otra válvula en comunicación fluida con la segunda abertura y colocada entre la cámara y el exterior del alo amiento; y mover el miembro fuera de la segunda posición de bloqueo de la por lo menos una abertura de ventilación al abrir la otra válvula permitiendo consecuentemente que el líquido desde el exterior del alojamiento ingrese a la cámara y ejerza una fuerza sobre el miembro moviendo el miembro fuera de relación de bloqueo a la por lo menos una abertura de ventilación.

58. - El método de conformidad con la reivindicación 57, caracterizado porque además incluye el paso de abrir la válvula para permitir que el fluido desde el exterior del alojamiento ingrese a la cámara a través de la abertura y ejerza una fuerza sobre el miembro para mover el miembro e insertar al menos una porción del miembro dentro de la tubería de subida.

59. - El método de conformidad con la reivindicación 58, caracterizado porque además comprende: proporcionar otra abertura definida por el alojamiento en comunicación fluida con la cámara y el exterior del alojamiento; proporcionar otra válvula en comunicación fluida con la otra abertura y colocada entre la cámara y el exterior del alojamiento; remover la porción del miembro insertado en la tubería de subida de la tubería de subida al abrir la otra válvula, permitiendo consecuentemente que el líquido desde el exterior del alojamiento ingrese a la cámara y ejerza una fuerza sobre el miembro.

60. - El método de conformidad con la reivindicación 53, caracterizado porque el fluido es un fluido presurizado que comprende agua .

61. - El método de conformidad con la reivindicación 56, caracterizado porque además comprende proporcionar una pluralidad de sellos colocados alrededor del miembro, espaciados entre sí a lo largo del miembro y colocados para empalmarse con una pared interior del miembro de acoplamiento, en donde la pluralidad de sellos están colocados a lo largo del miembro para sellar la cámara desde el exterior del alojamiento a través del miembro de acoplamiento con el miembro en la primera posición, la segunda posición y posiciones entre la primera y segunda posición.