BRPI0806541B1

BRPI0806541B1 - Dispositivo de corte e método para corte de emergência de linha em poço

Info

Publication number: BRPI0806541B1
Application number: BRPI0806541-1A
Authority: BR
Inventors: Birkeland Petter; Koldal Oyvind
Original assignee: Smart Installations As
Priority date: 2007-01-12
Filing date: 2008-01-09
Publication date: 2018-05-02
Also published as: US8376040B2; GB2459785B; GB0910994D0; WO2008085062A1; BRPI0806541A2; AU2008203995B2; AU2008203995A1; NO20070217A; GB2459785A; US20100139921A1; NO325622B1

Description

A presente invenção refere-se a um dispositivo de corte e a um método para corte de emergência de uma linha em um poço, por exemplo, um poço de hidrocarboneto, poço de injeção ou poço de água.

Deve ser possível, por meio da presente invenção, cortar a linha de uma maneira controlada em uma porção superior do poço, por exemplo, sobre ou próximo de um piso de perfuração ou assoalho de plataforma para o poço. De modo a evitar avaria ao pessoal ou equipamento, o corte é preferivelmente ativado remotamente. Tipicamente, tal situação de corte pode surgir em conexão com a descida ou a remoção da coluna, assim chamada de desengate, de uma coluna do poço para a qual a dita linha é conectada.

Por exemplo, a coluna do poço pode ser compreendida de uma coluna de conclusão.

Antecedentes da Invenção

Gradualmente se tornou costumeiro, especialmente em conexão com a recuperação de hidrocarbonetos, usar vários equipamentos e compo20 nentes que são introduzidos em um poço, de modo a aperfeiçoar o curso de recuperação de alguma maneira. Tal equipamento do fundo do poço pode compreender vários aparelhos de medição, acionadores, luvas deslocáveis ou giratórias ou dispositivos de válvulas, equipamento de bombeamento, etc. A presente invenção, no entanto, não depende do tipo de equipamento de fundo de poço usado nessa conexão.

Muitas vezes o dito equipamento de poço exige que uma ou diversas linhas sejam estendidas para a superfície de modo a conectar o equipamento no poço para o equipamento correspondente na superfície. Tipicamente, tais linhas são usadas para transmissão de energia, transmissão de fluido e comunicação de sinal. Como tal, as linhas podem compreender cabos/linhas de fibra óptica ou elétricas para transmissão de energia ou sinais, por exemplo, sinais de controle e dados do poço. Eles podem tam2 bém compreender linhas/tubos de transmissão de fluido, por exemplo, linhas hidráulicas, tubulações espiraladas ou similares, para transmissão de energia, sinais de controle e vários fluidos de tratamento de poço. Por conseguinte, a presente linha inclui diferentes tipos de dispositivos de transmissão de diferentes conformações e/ou tipos de material, e de desenho mais ou menos flexível.

Durante o dito desengate da coluna do poço, pelo menos uma tal linha será conectada à coluna do poço. Quando operando no poço, a(s) linha(s) é/são continuamente conectada(s) à coluna do poço. Quando es10 tá/ão sendo retirada(s) do poço, a(s) linha(s) é/são continuamente desconectada(s) da coluna do poço. Mediante ambas as circunstâncias, a porção não conectada de tal linha é bobinada fora e sobre, respectivamente, uma unidade de bobinamento correspondente colocada na superfície do poço ou na sua adjacência, por exemplo, situada sobre um piso de perfuração ou sendo suspensa de um guincho acima do furo do poço. Normalmente, tal unidade de bobinamento é grande e pesada.

Durante a operação de desengate, no entanto, eventos inesperados podem ocorrer e dar origem a que a coluna do poço involuntariamente caia ou seja abaixada muito rápido no orifício do poço. Em consequência, a(s) linha(s) conectada(s) à coluna do poço também acompanhará(ão) a coluna do poço na sua viagem descontrolada para o orifício do poço. Isso irá fazer com que a(s) linha(s) seja(m) bobinada(s) de uma maneira descontrolada de uma unidade de bobinamento próxima. Em um caso de situação pior em um poço profundo, a coluna do poço e a(s) linha(s) pode(m) cair algumas centenas de metros. Tal desbobinamento descontrolado pode causar um movimento descontrolado tanto da(s) unidade(s) de bobinamento quanto da(s) linha(s), que provoca um grande perigo tanto para o pessoal quanto para o equipamento localizado na adjacência desse evento descontrolado. A(s) linha(s) deve(m) também ser arrancada(s) nessa conexão, uma opera30 ção de pesca deve ser iniciada no poço de modo a recuperar tanto a coluna do poço quanto a(s) linha(s), a qual é consumidora de tempo e cara.

Na base de perigos e desvantagens associados com tal desbo3 * binamento descontrolado de uma ou mais linhas, provaria, dessa maneira, muito vantajoso para a(s) linha(s) ser(em) cortada o mais cedo possível, e de uma maneira segura para o pessoal e o equipamento. Tal esforço oferece a possibilidade de limitar os efeitos perigosos do desbobinamento descontro5 lado.

Técnica Anterior

O requerente não sabe de quaisquer soluções técnicas para cortar uma ou diversas linhas durante seu desbobinamento descontrolado em um poço. Uma prática comum em tal situação é para o pessoal se retirar o mais cedo possível da área em que o desbobinamento descontrolado ocorre.

Conforme os antecedentes da técnica anterior, no entanto, as seguintes publicações são mencionadas:

- US 1.491.610 (patente americana); e

- N° 20050511 (pedido de patente norueguês).

Ambas essas publicações referem-se a dispositivos de corte para o corte controlado de uma linha em uma região baixa dentro de um poço. O corte é executado depois de ter colocado a linha no poço. Além disso, uma força dirigida para cima deve ser usada para cortar a linha desses dispositivos de corte.

* 20 Q Objetivo da Invenção

O objetivo primário da invenção é fornecer uma solução técnica para permitir que uma ou diversas linhas conectadas à coluna do poço sejam cortadas o mais cedo possível quando em uma situação de emergência.

É também um objetivo fornecer uma solução técnica permitindo 25 que o dito corte seja executado de uma maneira segura impedindo avaria ao pessoal e equipamento imediatamente depois de ter interrompido a linha. Por exemplo, tal avaria pode ocorrer no evento que a energia inerente em uma linha estendida, elástica, subitamente se torna liberada quando a linha é cortada. Por conseguinte, a linha localizada acima do local do corte pode se recuperar com intensa força e causar avarias aos arredores. Se a linha é compreendida de uma linha de transmissão de fluido, tal corte pode resultar em descarga indesejável de fluidos e efeitos perigosos potenciais nos arre4 dores.

Como Alcançar o Objetivo

O objetivo é alcançado em virtude de características descritas na descrição a seguir e nas reivindicações subsequentes.

De acordo com um primeiro aspecto da invenção, é fornecido um dispositivo de corte para corte de emergência de pelo menos uma linha introduzida em um poço. No que segue, essa linha será referida somente como uma linha.

O dispositivo de corte é disposto para conexão ao poço em uma 10 posição adequada com relação ao poço. O dispositivo é também disposto para incorporação da linha quando o dispositivo está conectado ao poço e está localizado na sua posição de uso. O dispositivo de corte compreende as seguintes características:

- um guia de afunilamento incluindo uma porção de extremidade 15 estreita e uma porção de extremidade larga para alimentação direta da linha, a porção de extremidade estreita sendo colocada, quando na sua posição de uso, em uma posição mais baixa do que a da porção de extremidade larga;

- pelo menos um bloco deslizante disposto axialmente móvel dentro do guia de afunilamento; e

- pelo menos uma lâmina de corte conectada ao bloco deslizante e dirigida para dentro na direção do centro do guia de afunilamento.

A característica distintiva do dispositivo de corte é que ele também compreende:

- pelo menos um mecanismo de retenção liberável para retenção 25 em espera de pelo menos um bloco deslizante na porção de extremidade larga do guia, e para liberar pelo menos um bloco deslizante em conexão com o corte de emergência da linha.

Mediante liberação, o pelo menos um bloco deslizante irá se mover na direção da porção de extremidade estreita do guia onde o bloco deslizante irá forçar sua, pelo menos uma, lâmina de corte com força crescente contra a linha até ela ser cortada. Com isso, a porção da linha localizada abaixo do local do corte irá cair no poço. Isto irá evitar que um grande comprimento da linha seja bobinado para fora e seja puxado para baixo para o poço, incluindo as relacionadas desvantagens de tempo e custo associadas a isso.

Em uma primeira variante da modalidade, o guia de afunilamen5 to pode ser montado a partir de pelo menos dois elementos de face não paralelos que se estendem axialmente, por exemplo, na forma de chapas. Tal estrutura de guia é fácil de incorporar em ou montar com outro equipamento relacionado ao furo de sonda usado na extremidade superior do poço, por exemplo, sobre um piso de perfuração ou assoalho de plataforma na super10 fície do furo de sonda, ou na extremidade superior de um tubo ascendente ou similares conectado ao furo de sonda, como em uma situação ao largo. Por exemplo, tal equipamento relacionado ao furo de sonda compreende cunhas com serrilha do furo de sonda ou uma bucha de furo de sonda tipicamente usada sobre um piso de perfuração.

Em uma segunda variante da modalidade, o guia de afunilamento pode ser compreendido de um funil cônico, que pode ter, por exemplo, uma seção transversal circular ou outra adequada. Essa estrutura de guia pode ser formada como uma unidade de inclusão, por exemplo, um alojamento. Tal forma pode ser vantajosa e deve provar ser desejável para mon20 tar o dispositivo de corte presente com equipamento relacionado ao furo de sonda externo, que, por exemplo, é colocado sobre, em ou acima de um piso de perfuração ou assoalho de plataforma e na adjacência do poço. Por conseguinte, o dispositivo de corte pode ser montado com, por exemplo, uma roda de roldana conectada a um guincho de perfuração ou uma manivela, ou montado com uma bobina ou tambor para a linha em questão.

O dispositivo de corte presente pode incluir somente um bloco deslizante. Em liberação, o bloco deslizante forçará sua, pelo menos uma, lâmina de corte com força crescente contra um lado da linha, enquanto que o lado oposto da linha é forçado em uma maneira de sustentação contra o guia.

Alternativamente, o dispositivo de corte pode incluir pelo menos dois blocos deslizantes. Mediante liberação, os blocos deslizantes irão se mover e forçar suas lâminas de corte com força crescente contra a linha. Preferivelmente, as lâminas de corte são dispostas em configuração de tesoura para aparara linha.

Adicionalmente, um lado deslizante do bloco deslizante pode ser 5 fornecido com pelo menos um percurso de guia se estendendo axialmente disposto para cooperação com pelo menos um tira de guia se estendendo axialmente fornecido em uma parte de dentro do guia.

Altemativamente, um lado deslizante do bloco deslizante pode ser fornecido com pelo menos um tira de guia se estendendo axialmente disposto para cooperação com pelo menos um percurso de guia se estendendo axialmente fornecido em uma parte de dentro do guia.

Um lado de agarrar do bloco deslizante pode incluir uma face de agarrar se estendendo axialmente chanfrada em direção a um lado de dentro do guia na direção da sua porção de extremidade larga. Vantajosamente, essa face de agarrar pode formar um ângulo que, com relação a um eixo longitudinal através do guia, é mais largo do que aquele de um ângulo correspondente formado pelo lado de dentro do guia. A última característica assegura transmissão de força ótima às lâminas de corte durante o corte. De modo a intensificar o efeito de corte, o bloco deslizante pode também incluir pelo menos um peso para movimento assistido por gravidade do bloco deslizante mediante sua liberação.

O bloco deslizante pode também incluir um material afetável por magneto. Dessa maneira, o mecanismo de retenção liberável do dispositivo de corte pode ser compreendido de um eletromagneto para retenção em espera do bloco deslizante afetável por magneto.

Vantajosamente, o mecanismo de retenção liberável pode ser conectado a um dispositivo de controle remoto para liberação remotamente controlada do mecanismo de retenção.

Como mencionado acima, uma porção da linha localizada acima do local do corte, e também quaisquer blocos deslizantes, podem se recuperar depois do corte e causar avarias às adjacências. Adicionalmente, o corte de uma linha de transmissão de fluido potencial pode também resultar em i· descarga indesejável de fluidos da linha. É, desse modo, vantajoso tanto para a porção de linha sobrejacente quanto para o pelo menos um bloco deslizante serem mantidos justos no local do corte depois do corte. Preferivelmente, isso é executado mantendo-se o dito bloco deslizante e sua lâmi5 na de corte forçados contra a porção de linha sobrejacente até uma liberação controlada deles poder ser executada. Tal compressão e fixação também irão impedir uma descarga de fluido potencial.

Por exemplo, essa fixação pode ser executada dispondo-se um freio de recuo ou uma embreagem de recuo do dispositivo de corte, em torno da linha na superfície do poço, por exemplo, sobre ou dentro na adjacência de um piso de perfuração. O freio/embreagem de recuo é ativado durante o corte da linha e comprimido em um modo de freio e de travamento contra a linha, preferivelmente através de controle remoto ou ativação automática.

Como uma alternativa ou adição para tal dispositivo de freio se15 parado, o dispositivo de corte pode também compreender pelo menos um mecanismo de trava liberável para travamento do pelo menos um bloco deslizante em uma região na porção de extremidade estreita do guia depois do corte da linha.

Preferivelmente, o mecanismo de trava liberável é disposto para engate e travamento entre o pelo menos um bloco deslizante e o guia de afunilamento. Por exemplo, isso pode ser alcançado em virtude do dito bloco deslizante sendo fornecido com pelo menos uma tranqueta de trava, em que o guia é fornecido com pelo menos uma ranhura de trava de cooperação. Altemativamente, o dito bloco deslizante pode ser fornecido com pelo menos uma ranhura de trava, em que o guia é fornecido com pelo menos uma tranqueta de trava de cooperação.

Tal tranqueta de trava pode assumir a forma de um dente, botão, pino, lingüeta ou elemento saliente similar disposto para engate e travamento com uma ranhura de trava adequada, por exemplo, um recesso, vazio, fundo de dente, sulco ou borda terminal.

Preferivelmente, a dita tranqueta de trava é disposta móvel em relação à ranhura de trava, por exemplo, através de reciprocação, movimen8 to linear ou movimento giratório. Alternativamente, a ranhura de trava pode ser disposta móvel com relação à tranqueta de trava.

Vantajosamente, a tranqueta de trava pode estar inclinada em uma posição estendida para engate com uma ranhura de trava de coopera5 ção quando alinhada em oposição uma a outra. A tranqueta de trava pode também assumir uma forma e/ou posição possibilitando o travamento na ranhura de trava mediante tentativas de movimento relativo em uma direção, mas possibilitando movimento relativo na direção oposta, como dentro de uma catraca. Por exemplo, uma mola em espiral ou mola a gás pode ser usada para inclinar a tranqueta de trava na posição estendida. Outros tipos de dispositivos podem também ser usados para esse propósito, por exemplo, eletromagnetos ou acionadores pneumáticos, hidráulicos ou elétricos.

Tipicamente, os últimos dispositivos serão dispostos para movimento de reciprocação. Por conseguinte, os dispositivos podem também ser usados para liberar a tranqueta de trava de engate e travamento com uma ranhura de trava de cooperação, e para mover a tranqueta de trava para uma posição retraída, livre. Dependendo da modalidade específica do dispositivo de corte, tal dispositivo pode ser fornecido dentro, ou em conexão com, tanto o guia de afunilamento quanto o bloco deslizante, e deve também ser capaz de mover a tranqueta de trava com força suficiente. Tal dispositivo pode também ser usado junto com uma mola em espiral, mola a gás ou dispositivo de propensão similar. Por exemplo, uma mola em espiral pode, por conseguinte, ser usada para inclinar a tranqueta de trava na posição estendida, em que um eletromagneto pode ser usado para mover a tranqueta de trava para a posição retraída, livre. Quando a tranqueta de trava está na posição livre, o pelo menos um bloco deslizante e a porção de linha sobrejacente podem ser liberados do guia, por meio do que a porção de linha liberada pode ser afastada do poço em uma maneira controlada.

Por conseguinte, a dita tira de guia que se estende axialmente no interior do guia pode ser fornecida com sulcos transversais, em que o bloco deslizante pode ser fornecido com uma mola sob carga e botão de travamento móvel se estendendo para dentro do dito percurso de guia que se estende axialmente no bloco deslizante para engate com os ditos sulcos na tira de guia. Alternativamente, a tira de guia do guia pode ser fornecida com uma mola sob carga e botão de travamento móvel/lingueta de travamento dispostos em uma maneira permitindo que ela salte atrás da extremi5 dade de terminal superior do bloco deslizante depois de ter sido guiada além do botão/lingueta durante o corte, como em uma fechadura de mola.

Como uma alternativa para o acima mencionado, os mecanismos de trava liberável, o lado de dentro do guia de afunilamento podem ser formados com cone Morse para autotravamento do pelo menos um bloco deslizante quando está sendo forçado contra o guia durante o corte da linha. Em conexão com a fabricação de ferramentas e partes de máquina em máquinas de perfuração e de corte, é comum usar o cone Morse em partes de fixação para tais máquinas, por exemplo, em uma assim chamada luva de cone Morse ou cone de ferramenta. Preferivelmente, esse mecanismo de travamento compreende um dispositivo de liberação, por exemplo, na forma de uma barra de tensão, barra de impulsão ou cunha de lançamento, que é usada para liberar o bloco deslizante do engate de autotravamento com o guia. Tal dispositivo de liberação pode ser fornecido dentro, ou em comunicação com o guia. Por exemplo, o dispositivo de liberação pode ser aciona20 do em virtude de um eletromagneto ou acionador pneumático, hidráulico ou elétrico.

Adicionalmente, o mecanismo de trava liberável é preferivelmente conectado a um dispositivo de controle remoto para sua liberação remotamente controlada subsequente ao dito travamento do pelo menos um blo25 co deslizante em uma região na porção de extremidade estreita do guia.

Nessa posição de uso pelo poço, o dispositivo de interrupção pode ser incorporado em cunhas com serrilha do furo de sonda, por exemplo, cunhas com serrilha do furo de sonda do tipo cruzeta.

O dispositivo de corte pode também ser incorporado em uma bucha de furo de sonda.

Como uma alternativa adicional, o dispositivo de corte pode ser conectado a uma roda de roldana para uso em conexão com bobinamento da linha. Normalmente, tal roda de roldana é conectada a uma manivela ou um guincho de perfuração.

De acordo com um segundo aspecto da invenção, um método para corte de emergência de uma linha em um poço é fornecido, o método compreendendo as seguintes etapas:

- usar um dispositivo de corte compreendendo as seguintes características:

- um guia de afunilamento incluindo uma porção de extremidade estreita e uma porção de extremidade larga;

- pelo menos uma lâmina de corte conectada ao bloco deslizante e direcionada para dentro na direção do centro do guia de afunilamento; e

- conectar o dispositivo de corte ao poço e colocar a porção de 15 extremidade estreita em uma posição mais baixa do que aquela da porção de extremidade larga.

A característica distintiva do método é que ele adicionalmente compreende as seguintes etapas:

- usar um dispositivo de corte que também compreende pelo 20 menos um mecanismo de retenção liberável para o pelo menos um bloco deslizante;

- por meio do dito mecanismo de retenção, reter o pelo menos um bloco deslizante em uma posição em espera na porção de extremidade larga do guia;

- introduzir a linha através do dispositivo de corte e no poço; e

- quando o corte de emergência da linha for exigido, liberar o dito mecanismo de retenção e desse modo liberar o pelo menos um bloco deslizante.

Depois de ser liberado, o bloco deslizante irá se mover para bai30 xo na direção da porção de extremidade estreita do guia onde forçará sua pelo menos uma lâmina de corte com força crescente contra a linha até ela ser cortada.

De acordo com o método, o dito mecanismo de retenção pode ser liberado por meio do controle remoto.

De acordo com o método, pode ser usado um dispositivo de corte que também compreende pelo menos um mecanismo de trava liberável para travamento do pelo menos um bloco deslizante em uma região na porção de extremidade estreita do guia depois de cortar a linha. Preferivelmente, o dito mecanismo de travamento pode ser liberado por meio de controle remoto depois do travamento do pelo menos um bloco deslizante na porção de extremidade estreita do guia.

Adicionalmente, um freio de recuo ou uma embreagem de recuo, que é separado do dispositivo de corte, pode ser disposto em torno da linha na superfície do poço.

Além disso, o dispositivo de corte pode ser incorporado em uma cunha com serrilha do furo de sonda, por exemplo, uma cunha com serrilha do furo de sonda do tipo cruzeta.

Como uma alternativa adicional, o dispositivo de corte pode também ser conectado a uma roda de roldana para bobinamento da linha.

Em conexão com o presente método, é também feita uma referência a detalhes descritos antes em conexão com o presente dispositivo de corte.

Breve Descrição dos Desenhos

A seguir, serão mostrados exemplos de diferentes modalidades da presente invenção, em que:

a figura 1 é um desenho em perspectiva mostrando uma modalidade da presente invenção em conexão com a introdução de uma coluna de conclusão e uma linha elétrica associada em um poço, em que o dispositivo de corte é montado em uma bucha de furo de sonda em um piso de perfura30 ção, e em que a linha elétrica simultaneamente é bobinada de um tambor e é inserida através de dispositivo de corte para conexão para a coluna de conclusão;

a figura 2 mostra o mesmo curso de eventos que aqueles da figura 1, mas visto em uma vista panorâmica as figuras 3a-3d são desenhos em perspectiva mostrando características estruturais do dispositivo de corte e também quatro situações ins5 tantâneas dele enquanto montado na sua posição de uso e tendo a dita linha elétrica inserida através dele, em que a figura 3a mostra o dispositivo de corte em um modo em espera, em que as figuras 3b-3d mostram um curso sucessivo de movimento dentro do dispositivo de corte depois da liberação para o corte de emergência da linha, e em que a figura 3d mostra a linha corta10 da;

as figuras 4-6 são desenhos em perspectiva mostrando, em diferentes escalas, uma primeira variante de um mecanismo de trava liberável para travamento dos blocos deslizantes do dispositivo de corte, em que a figura 6 mostra os blocos deslizantes travados contra a linha depois de ser cortada; e as figuras 7-9 são desenhos em perspectiva mostrando uma segunda variante de um mecanismo de trava liberável para travamento dos blocos deslizantes do dispositivo de corte, em que as figuras 8-9 mostram os blocos deslizantes travados contra a linha depois de ser cortada.

As figuras são esquemáticas e podem estar um tanto destorcidas com respeito ao tamanho relativo e colocação relativa de componentes que são parte dos exemplos de modalidade da invenção. Em geral, detalhes idênticos ou correspondentes das figuras serão denotados com os mesmos números de referência ou similares no que segue.

Exemplos de Modalidade da Invenção

As figuras 1 e 2 mostram um dispositivo de corte 2 de acordo com a invenção quando montado em uma bucha de furo de sonda 4 cônica em um piso de perfuração 6 em conexão com a introdução de uma coluna de conclusão 8 em um poço (não mostrado). Em conexão com a ligação do comprimento de uma nova coluna de tubulação (não mostrado), a coluna de conclusão 8 é mostrada temporariamente fixada dentro da bucha de furo de sonda 4 por meio de uma cunha 10 (possivelmente uma cunha com serri13 lha). Simultaneamente, uma linha elétrica 12 é bobinada fora de um tambor 14 e adicionalmente através de dispositivo de corte 2 para subsequente fixação à coluna de conclusão 8. Nessa modalidade, a linha 12 compreende diversas linhas elétricas sendo montadas em uma linha de união. Nesse ca5 so, e devido à dita montagem de linha, a linha 12 tem uma seção transversal retangular (melhor mostrada nas figuras 3a-3d). De modo a obter um ângulo de inserção adequado no poço e através do dispositivo de corte 2, a linha 12 é bobinada através de uma alça conformada em U 16, que é suspensa acima do piso de perfuração 6 e é conectada a uma manivela (não mostrado).

As figuras 3a-3d mostram quatro situações instantâneas do dispositivo de corte conforme ele aparece enquanto está montado na sua posição operacional na bucha de furo de sonda 4, e tendo a linha elétrica 12 inserida através dele. Para melhor clareza, somente o dispositivo de corte 2 e a linha 12 são mostrados nas figuras. A figura 3a mostra o dispositivo de corte 2 disposto na sua posição em espera, e antes da liberação por corte de emergência da linha 12. As figuras 3b-3d, no entanto, mostram um curso sucessivo de movimento dentro do dispositivo de corte 2 depois da liberação dele, cujo curso é terminado pela linha 12 sendo cortada, como mostrado na figura 3d. A porção de linha cortada 12, que está localizada abaixo do local de corte irá, por conseguinte, cair no poço.

As figuras 3a-3d também mostram significantes características estruturais do dispositivo de corte 2. Por conseguinte, o dispositivo de corte 2 compreende um guia de afunilamento tendo, nesse exemplo de modalidade, a forma de uma caixa cônica 18, que inclui uma porção de extremidade estreita 20 e uma porção de extremidade larga 22, sobrejacente, para alimentação direta da linha 12. A caixa cônica 18 é montada a partir de duas chapas laterais que se estendem axialmente, não paralelas 24, 26 montadas perpendiculares sobre uma chapa de suporte 28. A caixa 18 é aberta face a face com a chapa de suporte 28 e de modo para fora em direção ao centro da bucha de furo de sonda 4.

O dispositivo de corte 2 também compreende dois blocos deslizantes 30, 32 dispostos axialmente móveis dentro da caixa cônica 18 e cada um ao longo de uma chapa lateral 24, 26 deles próprios. Os blocos deslizantes 30, 32 são alinhados opostos um ao outro, por meio do que a linha 12 está localizada entre eles.

Em seus lados de agarrar 34 e 36, são fornecidos os blocos des5 lizantes 30, 32, cada um com uma lâmina de corte 38, 40 direcionada para dentro em direção ao centro da caixa cônica 18 e contra a linha 12. De modo a alcançar uma configuração eficiente de tesoura quando está aparando a linha 12, uma lâmina de corte 38 é colocada em uma posição um tanto mais baixa do que aquela da outra lâmina de corte 40. Adicionalmente, e de modo a alcançar uma fixação eficiente contra a linha 12 durante o corte de emergência, os lados de agarrar 34 e 36 do bloco deslizante 30, 32 são fornecidos, cada um, com uma face de agarrar sulcada e se estendendo axialmente 42, 44 posicionadas opostas à lâmina de corte 38, 40 respectiva. Nesse exemplo de modalidade, cada face de agarrar 42, 44 é chanfrada em direção ao lado de dentro da caixa 18 na direção da sua porção de extremidade larga 22. Isso assegura transmissão de força ótima para as lâminas de corte 38, 40 durante o corte de emergência da linha 12.

Em seus lados deslizantes 46 e 48, os blocos deslizantes 30, 32 são fornecidos, cada um, com um percurso de guia se estendendo axialmen20 te 50, 52. Tal percurso de guia 50 é mais bem mostrado nas figuras 7-9. De modo a ser capaz de assistir ao dito movimento axial, cada rastro de guia 50, 52 é disposto para cooperação com uma tira de guia que se estende axialmente 54, 56 fornecida no lado de dentro de cada chapa lateral 24, 26 da caixa cônica 18, cf. figuras 3a-3d, figuras 4-6 e figuras 8-9.

Adicionalmente, o dispositivo de corte 2 compreende pelo menos um mecanismo de retenção liberável (não mostrado) para retenção em espera dos blocos deslizantes 30, 32 na porção de extremidade larga 22 da caixa 18, e para liberar os blocos deslizantes 30, 32 em conexão com o corte de emergência da linha 12. Se os blocos deslizantes 30, 32 incluem um ma30 terial afetável por magneto, o dito mecanismo de retenção pode, vantajosamente, ser compreendido de um eletro magneto para retenção liberável em espera de cada um dos blocos deslizantes 30, 32. Por exemplo, tal eletro15 magneto pode ser incorporado na própria caixa 18 ou dentro da dita bucha de furo de sonda 4, e preferivelmente é conectado a um dispositivo de controle remoto para liberação remotamente controlada do magneto.

Mediante liberação, os blocos deslizantes 30, 32 irão se mover 5 para baixo na direção da porção de extremidade estreita 20 da caixa 18 onde eles irão forçar suas lâminas de corte 38, 40 com força crescente contra a linha 12 até ser cortada.

As figuras 4-6 mostram uma primeira variante de um mecanismo de trava liberável para travamento dos blocos deslizantes 30, 32 do disposi10 tivo de corte 2 na porção de extremidade estreita 20 da caixa 18 depois do corte. Nessa modalidade, cada tira de guia 54, 56 tem incorporada nela uma tranqueta de trava na forma de uma mola sob carga e lingueta de travamento linearmente em reciprocação 58, 60 direcionada para dentro na direção do centro da caixa cônica 18. Cada lingueta de travamento 58, 60 é inclinada em uma posição estendida por meio de uma mola em espiral (não mostrada) incorporada em cada chapa lateral 24, 26 da caixa 18. Adicionalmente, cada lingueta de travamento 58, 60 é fornecida com uma face de chanfradura externa 62, 64, uma extremidade inferior dela se estendendo do lado de fora da tira de guia 54, 56 respectiva quando a lingueta de travamento 58, 60 é inclinada na posição estendida, mas uma extremidade superior dela estando no nível da tira de guia 54, 56. Isso é mais bem mostrado na figura 5. Desse modo, é possível para os blocos deslizantes 30, 32 se moverem através e além das linguetas de travamento acionadas por mola sob carga 58, 60 durante movimento direcionado para baixo em conexão com o corte da linha

12. Uma vez que as bordas de terminal superior 66, 68 dos blocos deslizantes 30, 32 se moveram além das linguetas de travamento 58, 60, elas serão empurradas para fora atrás das bordas de terminal 66, 68 devido à dita inclinação. Essas bordas de terminal 66, 68, por conseguinte, formam ranhuras/faces de travamento nesse mecanismo de travamento. Por meio das lin30 guetas de travamento 58, 60 e das bordas de terminal 66, 68, os blocos deslizantes 30, 32 são dispostos para engate e travamento com a caixa cônica

18. Desse modo, os blocos deslizantes 30, 32 podem ser fixamente travados na porção de extremidade estreita 20 da caixa 18 depois do corte da linha 12, como em uma fechadura de mola. Isso é mais bem mostrado nas figura

6. Então, de modo a liberar os blocos deslizantes 30, 32 e, por conseguinte, a linha 12, as linguetas de travamento 58, 60 devem ser liberadas em virtude de serem movidas para fora em direção às ditas chapas laterais 24, 26 da caixa 18, e para uma posição retraída, livre. Vantajosamente, se as linguetas de travamento 58, 60 incluem um material afetável por magneto, elas podem ser conectadas, cada uma, a um eletromagneto (não mostrado) que, mediante ativação, puxa as linguetas de travamento 58, 60 para fora na direção das chapas laterais 24, 26 e para a dita posição livre. Por exemplo, tal eletromagneto pode ser incorporado na própria caixa 18 ou dentro da dita bucha de furo de sonda 4, e preferivelmente é conectado a um dispositivo de controle remoto para liberação remotamente controlada do magneto.

As figuras 7-9 mostram uma segunda variante de um mecanis15 mo de trava liberável para travamento de cada dos dois blocos deslizantes 30, 32 na porção de extremidade estreita 20 da caixa 18 depois de ter cortado a linha 12. A figura 7 mostra o mecanismo de travamento disposto dentro de um bloco deslizante 30, em que as figuras 8-9 mostram os blocos deslizantes 30, 32 cooperativamente e fixamente travados em torno da linha de corte 12 na porção de extremidade estreita 20 da caixa 18, as suas chapas laterais 24, 26 sendo removidas para melhor clareza.

A figura 7 mostra o lado deslizante 46 e o percurso de guia se estendendo axialmente 50 do bloco deslizante 30. Um recesso 70 é formado se estendendo de um lado do percurso de guia 50, o dito recesso 70 tendo uma tranqueta de trava na forma de um botão de travamento giratório 72 colocado nesse lugar. A borda interna do botão de travamento 72 é conectada de modo giratório a um pino giratório 74 fixado na quina inferior e interna do recesso 70, e perpendicular ao lado deslizante 46. A extremidade oposta e externa do botão de travamento 72 tem a forma de um ponto assimétrico

76 se estendendo enviesado para cima na direção do percurso de guia 50.

Um pino de ativação 78 acionado por mola e linearmente em reciprocação incorporado no bloco deslizante 30 paralelo ao seu lado deslizante 46, e também se estendendo no recesso 70 na direção do percurso de guia 50. O pino de ativação 78 se apoia no botão de travamento 72 no seu ponto 76. Adicionalmente, o pino de ativação 78 é inclinado em uma posição estendida por meio de uma mola em espiral (não mostrada) também sendo incorpora5 do no bloco deslizante 30. Desse modo, também o ponto de botão de travamento 76 será inclinado e girado de modo para fora em direção ao percurso de guia 50. O outro e bloco deslizante de cooperação 32, é disposto em uma maneira correspondente, tendo seu próprio mecanismo de travamento.

A figura 8 e a figura 9 mostram essa segunda variante do meca10 nismo de travamento enquanto trava cada um dos dois blocos deslizantes 30, 32 na porção de extremidade estreita 20 depois de ter cortado a linha 12. Os percursos de guia se estendendo axialmente 50, 52 dos blocos deslizantes 30, 32 são montados, cada um, em uma maneira móvel, ao longo do seu próprio percurso de guia se estendendo axialmente 50, 56 nas chapas late15 rais 24, 26 (não mostradas). Além do mais, um lado longitudinal de tira de guia 54, 56 é fornecido com ranhuras de travamento na forma de sulcos transversais 80 faceando do modo para fora em direção ao ponto de botão de travamento 76. Quando cada um dos blocos deslizantes 30, 32 está se movendo para baixo depois da liberação, o ponto de botão de travamento 76 respectivo será inclinado contra os sulcos 80, simultâneo com o ponto 76 deslizando através dos sulcos 80 devido à posição oblíqua do botão de travamento 72 para cima em direção à tira de guia 54, 56, respectiva. Mediante tentativa de mover um bloco deslizante 30, 32 na direção oposta e para cima, no entanto, a posição oblíqua do botão de travamento 72 irá assegurar que o ponto 76 entre em engate e travamento com os sulcos 80. Isso é mais bem mostrado na figura 8. A figura 9 mostra uma outra perspectiva da mesma situação, mas em que as faces de agarrar sulcadas 42, 44 dos blocos deslizantes 30, 32 agarram fixamente em torno da linha de corte 12. Por meio do botão de travamento 72 e dos sulcos 80, cada bloco deslizante 30,

32 é disposto para engate e travamento com a caixa cônica 18.

Então, de modo a liberar os blocos deslizantes 30, 32 e, por conseguinte, a linha 12, cada botão de travamento 72 deve girar fora de en18 gate com os sulcos 80 para uma posição retraída, livre. Se cada botão de travamento 72 e pino de ativação 78 inclui um material afetável por magneto, eles vantajosamente podem ser conectados a um eletromagneto (não mostrado) que, mediante ativação, puxa tanto o botão de travamento 72 quanto o pino de ativação 78 de volta para a dita posição livre. Por exemplo, tal eletromagneto e fonte de energia associada (não mostrada) podem ser incorporados no próprio bloco deslizante 30, 32 ou dentro da dita bucha de furo de sonda 4, e preferivelmente é conectado a um dispositivo de controle remoto para ativação remotamente controlada do magneto.

Mediante ativação, o eletromagneto puxará o pino de ativação no bloco deslizante 30, 32 respectivo, sendo simultaneamente acompanhado pelo botão de travamento 72 girando fora de engate com os sulcos 80 na dita posição retraída, livre. Então a linha 12 liberada pode ser puxada do poço em uma maneira controlada.

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Dispositivo de corte (2) para corte de emergência de uma linha (12) em um poço, o dispositivo de corte (2) sendo disposto para incorporação da linha (12) e também para conexão com o poço, em que o dispositi5 vo de corte (2) compreende as seguintes características:

- um guia de afunilamento (18) incluindo uma porção de extremidade estreita (20) e uma porção de extremidade larga (22) para alimentação direta da linha (12), a porção de extremidade estreita (20) sendo colocada, quando na sua posição de uso, em uma posição mais baixa do que aquela da porção de extremidade larga (22);

- pelo menos um bloco deslizante (30, 32) disposto axialmente móvel dentro do guia de afunilamento (18); e

- pelo menos uma lâmina de corte (38, 40) conectada ao bloco deslizante (30, 32) e direcionada para dentro na direção do centro do guia de afunilamento (18), caracterizado pelo fato de que o dispositivo de corte (2) também compreende pelo menos um mecanismo de retenção liberável para retenção em espera do pelo menos um bloco deslizante (30, 32) na porção de extremidade larga (22) do guia de afunilamento (18), e para liberar o pelo menos um bloco deslizante (30, 32) em conexão com o corte de emergência da linha (12);

à medida que o pelo menos um bloco deslizante (30, 32), mediante liberação, irá se mover para baixo na direção da porção de extremidade estreita (20) do guia de afunilamento (18) onde forçará sua pelo menos uma lâmina de corte (38, 40) com força crescente contra a linha (12).
2. Dispositivo de corte (2) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o guia de afunilamento (18) é montado de pelo menos dois elementos de face não paralelos que se estendem axialmente (24, 26).
3. Dispositivo de corte (2) de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o guia de afunilamento (18) é compreendido de um funil cônico.
4. Dispositivo de corte (2) de acordo com a reivindicação 1, 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de corte (2) inclui somente um bloco deslizante (30, 32), à medida que o bloco deslizante (30, 32), mediante liberação, irá forçar sua pelo menos uma lâmina de corte (38, 40) com força crescente contra um lado da linha (12), enquanto que o lado oposto da linha (12) é forçado em uma maneira de suporte contra o guia de afunilamento (18).
5. Dispositivo de corte (2) de acordo com a reivindicação 1, 2 ou 3, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de corte (2) inclui pelo menos dois blocos deslizantes (30, 32), à medida que os blocos deslizantes (30, 32), mediante liberação, irão se mover para baixo e forçar suas lâminas de corte (38, 40) com força crescente contra um lado da linha (12).
6. Dispositivo de corte (2) de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que as lâminas de corte (38, 40) são dispostas em configuração de tesoura para aparar a linha (12).
7. Dispositivo de corte (2) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o lado deslizante (46, 48) do bloco deslizante (30, 32) é fornecido com pelo menos um percurso de guia se estendendo axialmente (50, 52) disposto para cooperação com pelo menos uma tira de guia se estendendo axialmente (54, 56) fornecida em um lado de dentro do guia (18).
8. Dispositivo de corte (2) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que o lado deslizante (46, 48) do bloco deslizante (30, 32) é fornecido com pelo menos uma tira de guia se estendendo axialmente (54, 56) disposto para cooperação com pelo menos um percurso de guia se estendendo axialmente (50, 52) fornecido em um lado de dentro do guia (18).
9. Dispositivo de corte (2) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 8, caracterizado pelo fato de que um lado de agarrar (34, 36) do bloco deslizante (30, 32) inclui uma face de agarrar se estendendo axialmente (42, 44) chanfrada em direção a um lado de dentro do guia (18) na direção da sua porção de extremidade larga (22).

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10. Dispositivo de corte (2) de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a face de agarrar (42, 44) forma um ângulo que, com relação a um eixo longitudinal através do guia (18), é maior do que aquele de um ângulo correspondente formado pelo lado de dentro do guia (18).
11. Dispositivo de corte (2) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que o bloco deslizante (30, 32) inclui pelo menos um peso para movimento assistido por gravidade do bloco deslizante (30, 32) mediante sua liberação.
12. Dispositivo de corte (2) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que o bloco deslizante (30, 32) inclui um material afetável por magneto, e em que o mecanismo de retenção liberável é compreendido de um eletromagneto para retenção em espera liberável do bloco de deslizamento afetável por magneto (30, 32).
13. Dispositivo de corte (2) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que o mecanismo de retenção liberável é conectado a um dispositivo de controle remoto para liberação remotamente controlada do mecanismo de retenção.
14. Dispositivo de corte (2) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de corte (2) também compreende pelo menos um mecanismo de trava liberável para travamento do pelo menos um bloco deslizante (30, 32) em uma região na porção de extremidade estreita (20) do guia (18) depois do corte da linha (12).
15. Dispositivo de corte (2) de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o mecanismo de trava liberável é disposto para engate e travamento entre o pelo menos um bloco deslizante (30, 32) e o guia (18).
16. Dispositivo de corte (2) de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o dito bloco deslizante (30, 32) é fornecido com pelo menos uma tranqueta de trava (72), e em que o guia (18) é fornecido com pelo menos uma ranhura de trava de cooperação (80).
17. Dispositivo de corte (2) de acordo com a reivindicação 15, caracterizado pelo fato de que o dito bloco deslizante (30, 32) é fornecido com pelo menos uma ranhura de trava (66, 68), e em que o guia (18) é fornecido com pelo menos uma tranqueta de trava de cooperação (58, 60).
18. Dispositivo de corte (2) de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que o lado de dentro do guia de afunilamento (18) é formado com cone Morse para autotravamento do pelo menos um bloco deslizante (30, 32) quando está sendo forçado contra o guia (18) durante corte da linha (12), cuja constelação forma um mecanismo de trava liberável.
19. Dispositivo de corte (2) de acordo com qualquer uma das reivindicações 14 a 18, caracterizado pelo fato de que o mecanismo de trava liberável é conectado a um dispositivo de controle remoto para liberação remotamente controlada dele depois do dito travamento do pelo menos um bloco deslizante (30, 32) em uma região na porção de extremidade estreita (20) do guia (18).
20. Dispositivo de corte (2) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 19, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de corte (2) é incorporado em uma cunha com serrilha do furo de sonda.
21. Dispositivo de corte (2) de acordo com a reivindicação 20, 20 caracterizado pelo fato de que o dispositivo de corte (2) é incorporado em uma cunha com serrilha do furo de sonda do tipo cruzeta.
22. Dispositivo de corte (2) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 19, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de corte (2) é incorporado em uma bucha de furo de sonda (4).
23. Dispositivo de corte (2) de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 19, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de corte (2) é conectado a uma roda de roldana para uso em conexão com bobinamento da linha (12).
24. Método para corte de emergência de uma linha (12) em um poço, o método compreendendo as seguintes etapas:

- usar um dispositivo de corte (2) compreendendo as seguintes características:

- um guia de afunilamento (18) incluindo uma porção de extremidade estreita (20) e uma porção de extremidade larga (22);

- pelo menos um bloco deslizante (30, 32) disposto axialmente móvel dentro do guia de afunilamento (18); e

- pelo menos uma lâmina de corte (38, 40) conectada ao bloco deslizante (30, 32) e direcionada para dentro na direção do centro do guia de afunilamento (18); e

- conectar o dispositivo de corte (2) ao poço e colocar a porção de extremidade estreita (20) em uma posição mais baixa do que aquela da porção de extremidade larga (22), caracterizado pelo fato de que o método adicionalmente compreende as seguintes etapas:

- usar um dispositivo de corte (2) que também compreende pelo menos um mecanismo de retenção liberável para o pelo menos um bloco deslizante (30, 32);

- por meio do dito mecanismo de retenção, reter o pelo menos um bloco deslizante (30, 32) em uma posição em espera na porção de extremidade larga (22) do guia (18);

- introduzir a linha (12) através do dispositivo de corte (2) e no poço;e

- quando o corte de emergência da linha (12) for exigido, liberar o dito mecanismo de retenção e desse modo liberar o pelo menos um bloco deslizante (30, 32), no qual o bloco deslizante (30, 32) irá se mover para baixo na direção da porção de extremidade estreita (20) do guia (18) onde irá focar sua pelo menos uma lâmina de corte (38, 40) com força crescente contra a linha (12) até ela ser cortada.
25. Método de acordo com a reivindicação 24, caracterizado na liberação do dito mecanismo de retenção por meio de controle remoto.
26. Método de acordo com a reivindicação 24 ou 25, caracteri30 zado no uso de um dispositivo de corte (2) que também compreende pelo menos um mecanismo de trava liberável para travamento do pelo menos um bloco deslizante (30, 32) em uma região na porção de extremidade estreita (20) do guia (18) depois do corte da linha (12).
27. Método de acordo com a reivindicação 26, caracterizado em liberar o dito mecanismo de travamento por meio de controle remoto depois do travamento do pelo menos um bloco deslizante (30, 32) na porção de ex5 tremidade estreita (20) do guia (18).
28. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 24 a 27, caracterizado em dispor um freio de recuo ou uma embreagem de recuo, que é separada do dispositivo de corte (2), em torno da linha (12) na superfície do poço.
29. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 24 a 28, caracterizado em incorporar o dispositivo de corte (2) em uma cunha com serrilha do furo de sonda.
30. Método de acordo com a reivindicação 29, caracterizado em incorporar o dispositivo de corte (2) em uma cunha com serrilha do furo de sonda do tipo cruzeta.
31. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 24 a 28, caracterizado em incorporar o dispositivo de corte (2) em uma bucha de furo de sonda (4).
32. Método de acordo com qualquer uma das reivindicações 24 20 a 28, caracterizado em conectar o dispositivo de corte (2) a uma roda de roldana para bobinamento da linha (12).

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