BRPI1103732A2

BRPI1103732A2 - conjunto de cabeÇa de poÇo e mÉtodo para proteger um conjunto de cabeÇa de poÇo

Info

Publication number: BRPI1103732A2
Application number: BRPI1103732-6A
Authority: BR
Inventors: Stephen P Fenton
Original assignee: Vetco Gray Inc
Priority date: 2010-08-10
Filing date: 2011-08-09
Publication date: 2012-12-25
Also published as: GB201112954D0; SG178666A1; SG2014007967A; NO20111087A1; GB2482767A; US20120037378A1; AU2011211376A1

Abstract

"CONJUNTO DE CABEÇA DE POÇO E MÉTODO PARA PROTEGER UM CONJUNTO DE CABEÇA DE POÇO". Um conjunto de cabeça de poço conjunto de cabeça de poço submarino 10 que tem uma rede 30 que protege o conjunto de cabeça de poço 10 do impacto de objetos em queda. A rede 30 pode ser disposta a partir de uma embarcação em uma cabeça de poço no leito oceânico, ou montodo em um componente de cabeça de poço acima da superfície do mar e rebaixada com o componente de cabeça de poço. A rede 30 pode ser retrátil, de modo que, um ROV pode acessar o conjunto de cabeça de poço 10 através de mover temporariamente a rede 30 em uma configuração retraída, e depois dispor novamente a rede 30 quando houver o término do acesso do conjunto de cabeça de poço 10.

Description

"CONJUNTO DE CABEÇA DE POÇO E MÉTODO PARA PROTEGER UM CONJUNTO DE CABEÇA DE POÇO" Pedidos Relacionados

Este Pedido de Patente não é provisório e reivindica prioridade em benefício do Pedido Provisório de Patente sob N2 U.S. 61/372.388 depositado em de Agosto de 2010, incorporado no presente documento à título de referência na sua totalidade.

Campo da Invenção

Esta invenção refere-se, em geral, a produção de poços de óleo e gás, e em particular a um sistema de rede protetora disposto em um conjunto de cabeça de poço submarino.

Descrição da Técnica Relacionada

Tipicamente montado em qualquer furo de poço é um conjunto de cabeça de poço que tem válvulas para controlar o fluxo de fluidos do furo de poço, assim como portas para acessar o furo de poço. Como tal, as montagens de cabeça de poço normalmente incluem acionadores associados com as válvulas e portas. Quando estas são submarinas, as montagens de cabeça de poço geralmente incluem painéis de controle onde veículos operados remotamente (ROV) podem docar e se conectar por meio de interface com os acionadores de cabeça de poço através de conexão com tubo sob pressão nos painéis de controle. Porque para serem acessíveis por um ROV, os painéis de controle ficam geralmente em uma superfície externa do conjunto de cabeça de poço. À medida que os painéis de controlê são expostos aos arredores do conjunto de cabeça de poço, estes não são protegidos de impactos que, às vezes ocorrem por causa de objetos que são deixados cair da superfície do mar ou aqueles que podem desabar. Enquanto algumas montagens de cabeça de poço podem incluir uma placa de metal que cobre uma superfície superior, o conjunto de cabeça de poço ainda pode ser vulnerável a danos de impactos laterais. Em algumas instâncias as cabeças de poços submarinas são protegidas por capas que envolvem o conjunto de cabeça de poço. As capas geralmente têm aberturas em suas paredes laterais, então um ROV pode acessar o conjunto de cabeça de poço. Estas capas em geral fazem as cabeças de poço incomodas ou pesadas e por causa das aberturas, o conjunto de cabeça de poço permanece vulnerável a impactos que podem causar danos a partir de um objeto que cai e/ou desmorona.

Descrição Resumida Da Invenção: Apresentado no presente documento está um exemplo de um conjunto de cabeça de poço que tem um enredamento protetor. Em uma realização exemplificativa o conjunto de cabeça de poço inclui um alojamento de cabeça de poço, uma árvore de produção montada no alojamento de cabeça de poço, e uma rede disposta sobre o alojamento de cabeça de poço e a árvore de produção. A rede tem um acesso que pode ser aberto e fechado de maneira seletiva, de modo que o conjunto de cabeça de poço pode ser acessado. Em uma realização exemplificativa o conjunto de cabeça de poço também inclui um membro de armação para sustentar a rede no mesmo. Opcionalmente, a rede pode incluir painéis laterais dispostos de modo adjacente a um perímetro lateral da armação. O acesso pode ser feito de membros que são anexados e deslizam ao longo das porções verticais da armação; assim, através de acoplar as extremidades laterais dos painéis laterais aos membros que deslizam, quando os painéis laterais são induzidos em uma direção paralela às porções verticais da armação, os painéis laterais se movem para longe de uma posição de proteção e tomam uma posição, de modo que o conjunto de cabeça de poço possa ser acessado. Em uma realização exemplificativa, os membros deslizadores são semelhantes à braçadeira e circunscrevem uma porção vertical da armação; as extremidades de membros de redes horizontais são anexadas aos membros deslizadores. Em uma realização exemplificativa alternativa, o acesso é uma fenda vertical na rede. Em uma realização exemplificativa, a rede é uma série de membros de rede horizontais e verticais que são anexados e se cruzam uns com os outros.

Também fornecido e descrito no presente documento está um método para proteger um conjunto de cabeça de poço. Em uma realização exemplificativa o método inclui o fornecimento de um enredamento protetor que tem elementos de rede e um acesso através dos elementos de rede que podem ser abertos e fechados. O conjunto de cabeça de poço inteiro é protegido de objetos em queda através de dispor o enredamento protetor sobre o conjunto de cabeça de poço. O acesso ao conjunto de cabeça de poço ocorre através do acesso. Em uma realização exemplificativa, o método inclui adicionalmente fornecer uma armação sobre o conjunto de cabeça de poço para sustentar o enredamento. Em uma realização exemplificativa, o acesso é uma fenda vertical no enredamento protetor. Em uma realização exemplificativa, uma armação é fornecida e tem postes de suporte alongados, equipados com anexos deslizadores nos postes de suporte. Desse modo, através de montar o enredamento protetor na armação, de forma que, pelo menos, uma porção do enredamento protetor seja anexada aos anexos deslizadores, quando os anexos deslizadores são movidos ao longo dos postes de suporte, uma porção do enredamento protetor se move para longe do conjunto de cabeça de poço para definir o acesso. Em uma realização exemplificativa, os anexos são induzidos ao longo dos postes de suporte com um braço anexado ao veículo operado remotamente (ROV), isto move uma porção do enredamento protetor para definir uma abertura através do enredamento protetor. Com o acesso em uma configuração aberta, o conjunto de cabeça de poço pode ser manipulado com o ROV. Em uma realização exemplificativa, o enredamento protetor é disposto a partir de uma embarcação para o conjunto de cabeça de poço submarino. Em uma realização exemplificativa, o enredamento protetor e o conjunto de cabeça de poço são dispostos juntos embaixo do mar. Breve Descrição Dos Desenhos:

A Figura 1A é uma vista seccional parcialmente lateral de um conjunto de cabeça de poço submarino no leito oceânico com uma rede protetora.

A Figura 1B é uma vista em perspectiva do conjunto de cabeça de poço submarino de acordo com a Figura 1A.

A Figura 2 é um exemplo alternativo de uma rede protetora usada com um conjunto de cabeça de poço no leito oceânico.

A Figura 3A é uma vista em perspectiva de um conjunto de cabeça de poço submarino com uma rede protetora sendo rebaixada a partir da embarcação ao leito oceânico.

A Figura 3B é uma vista em perspectiva do conjunto de cabeça de poço submarino e da rede protetora de acordo com a Figura 3A no leito oceânico.

A Figura 4 é uma vista em perspectiva lateral do conjunto de cabeça de poço submarino de acordo com a Figura 1 com um conjunto de rede protetora tendo uma abertura através da rede protetora.

A Figura 5A é uma realização alternativa de um conjunto de cabeça de poço que tem enredamento protetor de acordo com uma realização da presente invenção.

A Figura 5B é uma realização do conjunto de cabeça de poço de acordo com a Figura 5A com um veículo operado remotamente que cria um acesso no enredamento protetor de acordo com a presente invenção.

A Figura 5C é um detalhe de um exemplo de um anexo entre o enredamento protetor e um poste de suporte.

Descrição Detalhada Da Invenção: A Figura 1A ilustra uma realização exemplificativa de um conjunto de

cabeça de poço submarino 10 em uma vista seccional parcialmente lateral. O conjunto de cabeça de poço submarino 10 inclui um alojamento de cabeça de poço 12 mostrado, montado sobre um revestimento 14 que é inserido em uma formação submarina 16. Um acoplamento monta uma árvore de produção 18 no alojamento de cabeça de poço 12. A árvore de produção 18 inclui tipicamente a projeção lateral de linhas de fluxo de fluido 20 que têm válvulas laterais 22 dispostas nas linhas 20. Em uma de muitas configurações possíveis, um diâmetro principal 24 se projeta verticalmente ao longo da árvore de produção 18 e em linha com o alojamento de cabeça de poço 12. Uma válvula de suabear 26 é ajustada no diâmetro principal 24 para controlar o fluxo através do diâmetro principal 24. A projeção para cima a partir da extremidade do diâmetro principal 24 é um mandril de reentrada 28. Uma rede protetora 30 é ilustrada atravessando sendo conectada

aos postes de guia montados verticalmente 32 que são orientados substancialmente paralelos com o diâmetro principal 24. As extremidades inferiores dos postes de guia 32são montadas em uma armação de suporte 34 mostrada, montada no alojamento de cabeça de poço 12 e que se estende de forma radial para fora. A armação de suporte 34 pode ser feita de elementos estruturais individuais ou uma estrutura plana semelhante à placa. O conjunto de cabeça de poço submarino 10 também inclui um módulo de controle de serviço (SCM) 36 para o controle local das válvulas 22, 26 e outros mecanismos fornecidos no conjunto de cabeça de poço 10. Uma linha de controle (não mostrada) como uma guia volante, pode ser anexada ao SCM 36 para entregar comandos de controle a partir de e para o SCM 36. A Figura 1B fornece uma vista em perspectiva do conjunto de cabeça de poço 10 de acordo com a Figura 1A. Na realização de acordo com a Figura 1B, a rede 30 inclui uma série de membros de rede interconectados 37 que são espaçados de forma estratégica, de modo que a rede 30 tenha força suficiente para proteger os componentes do conjunto de cabeça de poço 10 detritos em queda ou outros impactos.

A Figura 2 retrata uma visualização alternativa de uma rede 40 que pode ser usada para proteger um conjunto de cabeça de poço 10 submarino. Neste exemplo a rede 40 envolve os lados e o conjunto de cabeça de poço 10 elevado. A rede 40 de acordo com a Figura 2 é feita de membros de rede interconectados 42 espaçados de maneira estratégica para fornecer uma barreira adequada contra objetos em queda e/ou desmoronamento, para evitar o impacto com o conjunto de cabeça de poço 10. Os membros de rede 37 e/ou 42 podem ser feitos de linhas, cordas, faixas, monofilamento, ou qualquer outro tipo de membro alongado. Em um exemplo, os membros de rede 37 e 42 são formados junto à Kevlar®; opcionalmente, outras aramidas ou fibras de carbono podem ser usadas para formar os membros de rede 37 e 42. As dimensões, espaçamento, e disposição dos membros de rede 37, 42 podem variar na aplicação particular da rede 30, 40; estes detalhes, entretanto, ficam dentro as capacidades daqueles versados na técnica e podem ser determinados sem experimentações indevidas.

A Figura 3A ilustra em vista em perspectiva um exemplo do uso de uma embarcação de apoio 44 para posicionar uma rede 40A mostrada, ajustada em uma armação 46. A rede 40A e a armação 46 são rebaixadas ao leito oceânico para proteger o conjunto de cabeça de poço submarino 10 (Figura 3B). Com relação à Figura 3B, a armação 46 inclui Iongarinas superiores horizontais 48 dispostas em um retângulo que circunscreve o mandril de reentrada 28. Em uma realização exemplificativa, o mandril de reentrada 28 é inserido através de uma porção da rede 40A ajustada nas Iongarinas superiores horizontais 48. As Iongarinas inferiores 50 são mostradas montadas horizontalmente no leito oceânico e formam um formato semelhante ao retangular que tem um perímetro externo maior do que as Iongarinas superiores 48. Os postes montados de forma vertical 52 são anexados entre as Iongarinas superiores e as Iongarinas inferiores 48, 50. Já que as Iongarinas inferiores 50 têm um perímetro maior do que as Iongarinas superiores 48, os postes verticais 52 são angulados de forma radialmente para fora, com uma distância longe das Iongarinas superiores 48.

Com relação de novo à Figura 3A, embora a rede 40A e a armação 46 sejam mostradas sendo rebaixadas embaixo do mar a partir da embarcação de apoio 44, a rede 40A e a armação 46 também podem ser rebaixadas a partir de outros tipos de embarcações, incluindo qualquer tipo de plataforma marítima. Um veículo operado remotamente (ROV) 54, opcionalmente disposto a partir da embarcação de apoio 44, é adjacente à rede 40A e pode ser usado para ajudar na colocação da rede 40A e da armação 46 sobre o conjunto de cabeça de poço.

Com relação à Figura 4, uma vista em perspectiva é mostrada de uma armação alternativa 46A com uma rede protetora 40B. Neste exemplo, a armação 46A é retangular em grande parte com as Iongarinas superiores e inferiores conformadas de maneira retangular 48A, 50A que circunscrevem a armação 46A em locais espaçados de maneira vertical. Desse modo, as Iongarinas 48A, 50A de acordo com a Figura 4 tem, em grande parte as mesmas dimensões. Os postes verticais 52A são mostrados montados entre os respectivos ângulos das Iongarinas superiores e inferiores 48A, 50A e se estendem em grande parte, de forma paralela ao diâmetro principal 24 do conjunto submarino 10. Incluídas com a Iongarina superior 48A estão as vigas horizontais 55 mostradas, ajustadas entre membros paralelos das Iongarinas superiores 48A. A combinação das Iongarinas superiores 48A e das vigas montadas horizontalmente 55 fornece uma superfície superior para sustentar a rede 40B. Os postes verticais 52A definem um perímetro vertical para os lados da rede 40B. Uma fenda que se estende verticalmente 56 em um lado da 40B de acordo com a Figura 4 define um acesso através de formar uma abertura através da qual, o conjunto de cabeça de poço 10 pode ser acesado. Em uma realização exemplificativa, o ROV 54 pode acessar o conjunto de cabeça de poço 10 através da fenda 56. Opcionalmente, a fenda 56 pode ficar em outro lado da rede 40B, ou opcionalmente de forma adicional, a rede 40B pode incluir mais de uma fenda 56. Na realização de acordo com a Figura 4 o ROV 54 inclui um braço mecânico 58 e pode ser controlada através de uma linha de cabo 60. O braço 58 pode ser usado para deslizar em direções separadas as porções da rede 40B adjacente da fenda 56 para formar uma abertura através da rede 40B para cessar o conjunto de cabeça de poço submarino 10.

A Figura 5A ilustra uma realização alternativa e exemplificativa da rede 30A usada para proteger o conjunto de cabeça de poço 10, onde a rede 30A inclui adicionalmente painéis laterais 62 que são fornecidas ao longo das laterais do conjunto de cabeça de poço 10. Os painéis 62 são sustentados por postes opcionais 64. Os painéis incluem membros de redes horizontais 66 que montam os postes nos anexos deslizadores 68. Os membros verticais de rede 70 podem ser anexados através dos membros horizontais 66 para aprimorar a integridade dos painéis 62. A Figura 5B retrata uma característica exemplificativa da rede 30A em que o(s) braço(s) 58 do ROV 54 movem temporariamente uma porção de um dos painéis 62 para longe de um painel de controle 72 através de deslizar de maneira descendente os membros horizontais 66 para induzir os anexos deslizadores 68 ao longo dos postes 64, desse modo, definindo um acesso através da formação de uma abertura. A conexão com tubo sob pressão 74 e outros anexos no painel de controle 72 podem ser acessados pelo ROV 54, então os painéis 62 retornam a suas configurações de acordo com a Figura 5A e para uma posição de proteção. Uma realização exemplificativa do anexo deslizador 68 é mostrada em detalhe expandido na Figura 5C, onde os anexos deslizadores 68 montam em hastes 69 anexadas aos postes 64 e podem ser deslizadas sobre as hastes 69. Em uma realização exemplificativa, um coeficiente de fricção entre o anexo deslizador 68 e as hastes 69 é mantido em um nível para resistir ao movimento deslizador da gravidade, desse modo, mantendo uma forma estrutural quando desacompanhado.

Enquanto a invenção foi mostrada ou descrita em apenas algumas de suas formas, deve ser aparente para aqueles versados na técnica esta não é limitada, mas é passível de várias mudanças sem se distanciar do escopo da invenção.

Claims

1. CONJUNTO DE CABEÇA DE POÇO 10, que compreende: um alojamento de cabeça de poço 12; uma árvore de produção 18 montada no alojamento de cabeça de poço 12; caracterizada por, uma rede 30 disposta sobre o alojamento de cabeça de poço 12 e uma árvore de produção 18; e um acesso que pode ser aberto e fechado de maneira seletiva 56 na rede 30.

2. CONJUNTO DE CABEÇA DE POÇO 10, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado adicionalmente por uma armação 46 para sustentar a rede 30 nesta.

3. CONJUNTO DE CABEÇA DE POÇO 10, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que a rede 30 inclui painéis laterais 62 dispostos de maneira adjacente a um perímetro lateral da armação 46, e em que o acesso 56 compreende membros que podem ser deslizados 66 anexados a porções verticais 64 da armação 46 e onde as extremidades laterais dos painéis laterais 62 são acopladas aos membros que podem ser deslizados 62, desse modo, induzindo de forma seletiva os painéis laterais 62 em uma direção paralela às porções verticais 64 da armação 46 e movendo os painéis laterais 62 para longe de uma posição de proteção, em uma posição em que o conjunto de cabeça de poço 10 pode ser acessado.

4. CONJUNTO DE CABEÇA DE POÇO 10, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o membro que pode ser deslizado 62 compreende um conjunto semelhante à braçadeira que circunscreve uma porção vertical da armação 46 e tem extremidades de membros de redes horizontais 66 anexadas no mesmo.

5. CONJUNTO DE CABEÇA DE POÇO 10, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 4, caracterizado pelo fato de que o acesso que pode ser aberto e fechado de forma seletiva 56 na rede 30 compreende uma fenda vertical na rede 30.

6. CONJUNTO DE CABEÇA DE POÇO 10, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 5, caracterizado pelo fato de que a rede 30 compreende uma série de membros de rede horizontais e verticais 66, 70 que são anexados e cruzam uns com os outros.

7. CONJUNTO DE CABEÇA DE POÇO 10, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 6, caracterizado adicionalmente por um conjunto de armação 46 que compreende membros de armação alongados interconectados 48, 50 nos quais a rede 30 é sustentada.

8. MÉTODO PARA PROTEGER UM CONJUNTO DE CABEÇA DE POÇO 10, que compreende: fornecer um enredamento protetor 30 que tem elementos de rede 42 e um acesso que pode ser aberto e fechado de forma seletiva 56 através dos elementos de rede 42; caracterizado por, proteger o conjunto de cabeça de poço inteiro 10 de objetos em queda através de dispor o enredamento protetor 30 sobre o conjunto de cabeça de poço 10; e acessar o conjunto de cabeça de poço 10 através do acesso 56.

9. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado adicionalmente por fornecer uma armação 46 sobre o conjunto de cabeça de poço para sustentar o enredamento 30.

10. MÉTODO, de acordo com as reivindicações 8 ou 9, caracterizado pelo fato de que o acesso que pode ser aberto e fechado 56 que compreende uma fenda vertical 56 no enredamento protetor 30.

11. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 8 a 10, caracterizado adicionalmente por fornecer uma armação 46 que tem postes de suporte alongados 64 e anexos deslizadores 68 nos postes de suporte 64, montar o enredamento protetor 30 na armação 46, de forma que, pelo menos, uma porção do enredamento protetor 30 seja anexada aos anexos deslizadores 68, em que a porção do enredamento protetor 30 define o acesso 56 através de induzir de forma seletiva os anexos deslizadores 68 ao longo dos postes de suporte 64.

12. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 11, caracterizado adicionalmente por acessar o conjunto de cabeça de poço 10 por anexos deslizadores 68 ao longo dos postes de suporte 64 com um braço anexado a um veículo operado remotamente (ROV) 54, deste modo, movendo a porção do enredamento protetor 30 para definir uma abertura através do enredamento protetor 30 e manipulando o conjunto de cabeça de poço 10 com o ROV.

13. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 12, caracterizado adicionalmente por dispor o enredamento protetor 30 a partir de uma embarcação até o conjunto de cabeça de poço 10 submarino.

14. MÉTODO, de acordo com qualquer uma das reivindicações 8 a 13, caracterizado adicionalmente por dispor o enredamento protetor 30 e o conjunto de cabeça de poço 10 juntos embaixo do mar.