BRPI0807470B1

BRPI0807470B1 - ferramenta de comunicação e método para válvula de segurança subsuperficial com componente de comunicação

Info

Publication number: BRPI0807470B1
Application number: BRPI0807470A
Authority: BR
Inventors: A Bahr Glenn; C Mailand Jason
Original assignee: Bj Services Co
Priority date: 2007-02-13
Filing date: 2008-02-13
Publication date: 2018-11-06
Also published as: MY148059A; EP2122119A2; US7694740B2; US20080196891A1; WO2008101021A3; AU2008216269A1; WO2008101021A2; BRPI0807470A2; AU2008216269B2; WO2008101021A8; EP2122119B1

Description

(54) Título: FERRAMENTA DE COMUNICAÇÃO E MÉTODO PARA VÁLVULA DE SEGURANÇA SUBSUPERFICIAL COM COMPONENTE DE COMUNICAÇÃO (73) Titular: BJ SERVICES COMPANY. Endereço: 4601 Westway Park BLVD Houston - TX 77041, ESTADOS UNIDOS DA AMÉRICA(US) (72) Inventor: JASON C. MAILAND; GLENN A. BAHR.

Prazo de Validade: 10 (dez) anos contados a partir de 06/11/2018, observadas as condições legais

Expedida em: 06/11/2018

Assinado digitalmente por:

Liane Elizabeth Caldeira Lage

Diretora de Patentes, Programas de Computador e Topografias de Circuitos Integrados

1/19

FERRAMENTA DE COMUNICAÇÃO E MÉTODO PARA VÁLVULA DE SEGURANÇA SUBSUPERFICIAL COM COMPONENTE DE COMUNICAÇÃO

Antecedentes da Invenção

Prioridade [001] O presente pedido reivindica o benefício do pedido provisional US número 60/901.187, depositado em 13 de fevereiro de 2007, intitulado COMMUNICATION TOOL FOR SUBSURFACE SAFETY VALVE WITH COMMUNICATION DEVICE, que é pelo presente incorporado a título de referência na íntegra.

Campo da Invenção [002] A presente invenção refere-se à perfuração e completação de furos de poço no campo de recuperação de gás e óleo. Mais particularmente, a presente invenção refere-se a um aparelho para fornecer comunicação seletiva de fluido de controle através de uma ferramenta de fundo de poço, como uma válvula de segurança. Também é descrito um método de utilizar o aparelho de ferramenta de comunicação.

Descrição da Técnica Relacionada [003] Na indústria de óleo e gás, uma coluna de tubulação de produção é tipicamente estendida milhares de metros para dentro de um furo de poço. Genericamente, ao estender uma coluna de tubulação para o fundo de poço, é desejável - e em alguns casos necessário - incluir uma válvula de segurança na coluna de tubulação. A válvula de segurança tem tipicamente um desenho à prova de falha pelo que a válvula fechará automaticamente para evitar que o fluido de produção flua através da tubulação, caso, por exemplo, o equipamento de produção de superfície seja danificado ou em mau funcionamento.

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2/19 [004] Caso a válvula de segurança se torne inoperável, a válvula de segurança pode ser recuperada até a superfície por remover a coluna de tubulação, como descrito a seguir. A válvula de segurança subsuperficial recuperável de tubulação (TRSSSV) pode ser uma válvula de segurança do tipo chapeleta, um tipo de válvula de assento de esfera, ou outros tipos de válvulas conhecidos na técnica. A TRSSSV é fixável à coluna de tubulação de produção e compreende, genericamente, uma chapeleta montável de forma pivotal na extremidade inferior da montagem de válvula de segurança por um pino de chapeleta, por exemplo. Uma mola de torção é tipicamente fornecida para propender a chapeleta na posição fechada para evitar o fluxo de fluido através da coluna de tubulação. Quando totalmente fechada a chapeleta veda o diâmetro interno da montagem de válvula de segurança evitando fluxo de fluido através da mesma.

[005] Um tubo de fluxo é tipicamente fornecido acima da chapeleta para abrir e fechar a chapeleta. O tubo de fluxo é adaptado para ser móvel axialmente dentro da montagem de válvula de segurança. Quando a chapeleta é fechada, o tubo de fluxo está em sua posição mais elevada; quando o tubo de fluxo está em sua posição mais baixa, a extremidade inferior do tubo de fluxo opera para estender através e abrir de forma pivotal a chapeleta. Quando o tubo de fluxo está em sua posição mais baixa e a chapeleta é aberta, a comunicação de fluido através da montagem de válvula de segurança é permitida.

[006] Um pistão de haste contata o tubo de fluxo para mover o tubo de fluxo. O pistão de haste é tipicamente

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3/19 localizado em uma câmara de pistão hidráulica na TRSSSV. A extremidade superior da câmara está em comunicação de fluido, através de uma linha de controle, com uma fonte de fluido hidráulico e bomba na superfície. Vedações são fornecidas de tal modo que quando pressão de fluido de controle suficiente (por exemplo, fluido hidráulico) é fornecida a partir da superfície, o pistão de haste move para baixo na câmara, desse modo forçando o tubo de fluxo para baixo através da chapeleta para abrir a válvula. Quando a pressão de fluido de controle é removida, o pistão de haste e o tubo de fluxo movem para cima permitindo que a mola de propensão mova a chapeleta, e desse modo a válvula, para a posição fechada.

[007] Em ocasiões relativamente raras, a montagem de válvula de segurança pode se tornar inoperável ou de funcionamento inadequado devido ao acúmulo de materiais como parafinas, partículas finas, e similares, nos componentes de fundo de poço, por exemplo, de tal modo que a chapeleta não pode totalmente fechar ou não pode abrir totalmente. Independentemente, é conhecida a substituição da TRSSSV por recuperar a montagem de válvula de segurança até a superfície puxando a coluna de tubulação inteira a partir do poço e substituindo a montagem de válvula de segurança com uma nova montagem, e então estender novamente a válvula de segurança e a coluna de tubulação de volta para dentro do poço.

[008] Devido à extensão de tempo e gasto exigidos

para tal procedimento,	é conhecida	a	extensão de uma
válvula	de segurança de	substituição	de	fundo de poço na
válvula	de segurança	recuperável	de	tubulação, como

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4/19 descrito a seguir. Essas válvulas de segurança de substituição são tipicamente estendidas até o fundo de poço através de uma linha de fios elétricos. Desse modo, essas válvulas de segurança de substituição são frequentmente mencionadas como válvulas de segurança subsuperficiais recuperáveis de linha de fios elétricos (WRSSSV). Antes de inserir a válvula de segurança de linha de fios elétricos na montagem de TRSSSV, entretanto, duas operações são realizadas. Primeiramente, a TRSSSV é travada em sua posição aberta (isto é, a chapeleta deve ser mantida na posição aberta); e em segundo lugar, a comunicação de fluido é estabelecida a partir da linha de fluido de controle existente para o interior da TRSSSV, desse modo fornecendo fluido de controle (por exemplo, fluido hidráulico) para a válvula de segurança de linha de fios elétricos de substituição. Ferramentas de bloqueio executam a função anterior; ferramentas de comunicação executam a posterior.

[009] Várias ferramentas de bloqueio são comercialmente disponíveis, e não serão adicionalmente discutidas aqui. Quando se deseja travar a montagem de válvula de segurança em sua posição aberta, a ferramenta de bloqueio é abaixada através da coluna de tubulação e para dentro da válvula de segurança. A ferramenta de bloqueio é então acionada para travar o mecanismo de válvula (por exemplo, a chapeleta) da TRSSSV na posição aberta.

[0010] Antes de inserir a válvula de segurança de substituição ou WRSSSV, a comunicação é estabelecida entre a câmara hidráulica da TRSSSV e o diâmetro interno da

TRSSSV. A ferramenta de comunicação revelada aqui pode ser

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5/19 utilizada para fornecer comunicação de fluido entre o diâmetro interno da válvula de segurança e a câmara hidráulica, de modo que a linha de controle hidráulico a partir da superfície possa ser utilizada para operar a válvula de segurança de linha de fios elétricos de substituição.

[0011] Após a comunicação ter sido estabelecida com a linha hidráulica, a WRSSSV pode ser estendida para o fundo de poço. A WRSSSV pode montar novamente uma versão miniatura da montagem de TRSSSV descrita acima. A WRSSSV é adaptada para ser descida para o fundo do poço e colocada no diâmetro interno da montagem de TRSSSV descrita acima. A WRSSSV inclui, tipicamente, um conjunto superior e inferior de vedações que enquadrará a passagem de fluxo de comunicação estabelecida pela ferramenta de comunicação de modo que a linha de controle para a TRSSSV possa ser utilizada para acionar o mecanismo de válvula da WRSSSV.

[0012] Mais especificamente, as montagens de vedação permitem que o fluido de controle a partir da linha de controle se comunique com a câmara hidráulica e pistão da WRSSSV para acionar a válvula da WRSSSV entre as posições aberta e fechada. Após a WRSSSV estar no lugar, a linha de fios elétricos pode ser removida e a coluna de tubulação colocada em produção.

[0013] Há vários métodos de estabelecer comunicação, atualmente utilizados. Um tal método envolve inserir uma ferramenta de comunicação no fundo do poço que deve ser radialmente alinhada corretamente para que o cortador corte o ponto de comunicação necessário. Algumas dessas ferramentas exigem luvas especiais que posicionam

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6/19 precisamente a ferramenta de comunicação em alinhamento exato.

[0014] Há desvantagens nesses desenhos. Se o alinhamento estiver fora, o cortador perderá o ponto de comunicação pretendido e a comunicação não será estabelecida. Isso pode levar também a dano caro para o interior da ferramenta. Além disso, o projeto e instalação de luvas utilizadas para alinhar as ferramentas, são caros e podem introduzir trajetórias de vazamento desnecessárias na tubulação.

[0015] Em vista do acima, há necessidade na técnica, entre outras, por uma ferramenta de comunicação eficaz em termos de custo que estabeleça comunicação de fluido sem a necessidade de alinhamento da ferramenta ou os componentes caros associados ao mesmo.

Sumário da Invenção [0016] De acordo com uma modalidade, a invenção refere-se a uma montagem para estabelecer comunicação entre uma linha de fluido de controle a partir da superfície até o diâmetro interno de uma ferramenta de fundo de poço como uma válvula de segurança. Em uma modalidade preferida, um dispositivo de comunicação é fornecido para estabelecer comunicação de fluido entre a linha de controle e o diâmetro interno de uma válvula de segurança. Caso surja necessidade onde é necessário estabelecer comunicação de fluido entre a linha de controle e o interior da válvula de segurança (por exemplo, se a TRSSSV não mais for operável), uma modalidade de uma ferramenta de comunicação pode ser estendida para dentro da válvula de segurança. Em um ponto predeterminado, um cortador estende a partir da ferramenta

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7/19 e penetrará finalmente através de um componente de

comunicação na	TRSSSV. 0	componente	de	comunicação	é
instalado em,	e estende a	partir	da	câmara de pistão
hidráulica não	anular da	TRSSSV.	Quando	o cortador	é

adjacente ao componente de comunicação, a aplicação de uma força descendente faz com que o cortador penetre no componente de comunicação, desse modo estabelecendo comunicação entre a linha de controle e o diâmetro interno da válvula de segurança. Uma válvula de substituição de linha de fios elétricos pode então ser estendida para o fundo do poço, e operada utilizando a linha de controle até a superfície.

[0017]	De acordo	com	uma modalidade	preferida, o
cortador da	ferramenta	de	comunicação não	tem de ser
axialmente alinhado com	o	componente de comunicação da

TRSSSV antes do acionamento da ferramenta de comunicação. 0 cortador é estendido a partir da ferramenta de comunicação após a ferramenta ter sido travada em posição dentro da TRSSSV. 0 cortador estende para dentro de um recesso interno no diâmetro interno da TRSSSV. Com o cortador na posição estendida, martelagem para baixo na ponta central da ferramenta causa deslocamento para baixo do cortador. Uma mola de retorno e a mola de indexação combinam para fazer com que o cortador gire uma quantidade préselecionada quando o peso de martelagem é retirado da ponta central. Após rotação, a martelagem é novamente iniciada. 0 cortador girará através de 360 graus com etapas contínuas de martelagem e rotação. O cortador contatará o componente de comunicação pelo menos uma vez após giro completo.

Breve Descrição dos Desenhos

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8/19 [0018] A figura 1 mostra uma ferramenta de comunicação no de extensão, de acordo com uma modalidade exemplar da presente invenção;

[0019] A figura 2 mostra a ferramenta de comunicação da figura 1 no modo de martelagem;

[0020] As figuras 3A-3H mostram a ferramenta de comunicação da figura 1 no modo de martelagem incluindo os primeiros 90 graus dos 360 graus disponíveis de rotação da ferramenta;

[0021] As figuras 4A e 4B são vistas ampliadas do cortador, alojamento do cortador e mola de retorno para a ferramenta de comunicação da figura 1;

[0022] As figuras 5A e 5B mostram uma vista recortada, parcial, das molas de catraca e molas de indexação da ferramenta de comunicação da figura 1;

[0023] A figura 6 mostra uma modalidade da ferramenta de comunicação com a luva de catraca removida;

[0024] A figura 6A mostra uma vista em seção tomada ao longo da linha A-A na figura 6;

[0025] A figura 6B é uma vista em seção tomada ao longo da linha B-B na figura 6;

[0026] As figuras 7A-7E mostram uma vista em seção de uma ferramenta de comunicação na posição de extensão após ter assentado em uma TRSSSV de acordo com uma modalidade exemplar da presente invenção;

[0027] As figuras 8A-8E mostram a ferramenta de comunicação das figuras 7A-7E na posição pré-martelagem;

[0028] As figuras 9A-9E mostram a ferramenta de comunicação das figuras 7A-7E na posição de martelagem;

[0029] As figuras 10A-10C mostram uma modalidade do

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9/19 componente de comunicação da TRSSSV; e [0030] A figura 11 ilustra o perfil de indexação na ponta central de acordo com uma modalidade exemplar da presente invenção.

[0031] Embora a invenção seja suscetível a várias modificações e formas alternativas, modalidades específicas foram mostradas como exemplo nos desenhos e serão descritas em detalhe aqui. Entretanto, deve ser entendido que a invenção não pretende ser limitada às formas específicas reveladas. Em vez disso, a intenção é cobrir todas as modificações, equivalentes e alternativas compreendidas no espírito e escopo da invenção, como definido pelas reivindicações apensas.

Descrição de Modalidades Ilustrativas [0032] Modalidades ilustrativas e métodos relacionados da invenção são descritos abaixo como poderiam ser empregados no poço de gás e óleo. No interesse de clareza, nem todas as características de uma implementação efetiva são descritas nesse relatório descritivo. Será evidentemente apreciado que no desenvolvimento de qualquer tal modalidade efetiva, inúmeras decisões específicas de implementação devem ser feitas para se obter os objetivos específicos dos desenvolvedores, que variarão de uma implementação para outra. Além disso, será reconhecido que tal esforço de desenvolvimento poderia ser complexo e demorado, porém não obstante seria uma realização de rotina para aqueles com conhecimentos comuns na técnica ter o benefício dessa revelação. Aspectos e vantagens adicionais das várias modalidades da invenção tornar-se-ão evidentes a

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10/19 partir da consideração da seguinte descrição e desenhos.

[0033] As modalidades da invenção serão descritas agora com referência às figuras em anexo. Números similares se referem a elementos similares do início ao fim.

[0034] A figura 1 ilustra a ferramenta de comunicação 10 no modo de extensão, de acordo com uma modalidade exemplar da presente invenção. Nessa posição, a ponta central 15 é segura contra movimento axial por um ou mais pinos de cisalhamento 42 (mostrados na figura 7B) .

Nesse modo,	o	cortador 55	é	retraído e	os detentores de
trava 40	podem radialmente	buscar o	perfil de trava
apropriado	na	válvula	de	segurança	subsuperficial
recuperável	de	tubulação.	Como mostrado	na figura 1, a
ferramenta	de	comunicação	de	acordo com uma modalidade

compreende um alojamento superior 20, luva de catraca 25, corpo de indexação 30, corpo de trava 35, adaptador de mola de retorno 45, alojamento de corte 50 e nariz 60. Molas de catraca 75 (mostradas na figura 5A) são montadas no interior da luva de catraca 25. O corpo de indexação 30 aloja as molas de indexação 65 e molas de catraca 75, as operações das molas de indexação e molas de catraca sendo descritas mais completamente abaixo. Estendendo a partir do corpo de indexação 30 está o corpo de trava 35 que aloja detentores de trava 40 para travar a ferramenta de comunicação em um perfil de trava casado na TRSSSV. Um adaptador de mola de retorno 45 estende a partir do corpo de trava 35 e contém a mola de retorno 7 0 (mostrada nas figuras 4A & 4B). Um alojamento de cortador 50 é conectado à extremidade inferior do adaptador de mola de retorno 45 e contém o cortador 55. A ferramenta de comunicação 10 pode

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11/19 incluir um nariz 60 conectado à extremidade inferior do alojamento de cortador 50, onde o nariz inclui um perfil afilado para guiar a ferramenta através de uma tubulação de produção e TRSSSV.

[0035] A figura 2 ilustra uma modalidade exemplar da ferramenta de comunicação no modo de martelagem. No modo de martelagem, a ponta central 15 foi forçada para baixo, estendendo axialmente o alojamento de cortador 50 e o cortador 55 para cortar em um componente de comunicação exposto na TRSSSV. Quando a barra de peso (não mostrada) é pega novamente, uma mola de retorno interna 70 retorna a ponta central 15, alojamento de cortador 50, cortador 55, e nariz 60 para um estado pré-jarred (como mostrado na figura 1) . Durante o retorno, um sistema de indexação integral gira a ponta central 15, alojamento de cortador 50, cortador 55 e nariz 60 em 45 graus no sentido anti-horário para outro golpe de martelagem. Para fins da presente revelação, os termos indexação e rotação são utilizados de forma intercambiável para indicar rotação do cortador 55 por uma quantidade fixa em torno do eixo geométrico da ferramenta de comunicação 10. Aqueles com conhecimentos na técnica com o benefício da presente revelação reconhecerão que o sistema de indexação poderia girar a ponta central 15, alojamento de cortador 50, cortador 55 e nariz 60 em qualquer quantidade desejada, no sentido horário ou no sentido anti-horário como pode ser desejado.

[0036] As figuras 3A-3H ilustram os primeiros 90 graus dos 360 graus disponíveis de possível rotação para o cortador da ferramenta de comunicação 10. A figura 3A ilustra a ferramenta de comunicação 10 enquanto é estendida

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12/19 no poço. A figura 3H ilustra a ferramenta de comunicação 10 sendo puxada para fora do poço após estabelecer comunicação com os detentores de travamento e retração do cortador. A figura 3B ilustra os detentores de trava 40 sendo estendidos radialmente para travar a ferramenta de comunicação 10 em relação à TRSSSV e estender o cortador 55 para estabelecer comunicação. As figuras 3C-3G ilustram as etapas de martelagem/rotação. Mais particularmente, as figuras 3C, 3E e 3G ilustram a ferramenta de comunicação 10 sendo jarred para baixo, cada figura mostrando o cortador 55 girado em 45 graus a partir da posição de martelagem anterior. As figuras 3D e 3F mostram o cortador girado 45 graus a partir de sua posição anterior. Em uma modalidade preferida, o cortador 55 é estendido por toda a fase de operação de martelagem. A mola de retorno e o indexador giram o cortador em relação à válvula de segurança. Na modalidade ilustrada, a porção inferior da ferramenta de comunicação 10 girará através de 360 graus com martelagem contínua. O cortador 55 contatará o componente de comunicação da TRSSSV pelo menos uma vez por giro completo (ou, por exemplo, 8 golpes de martelagem na modalidade ilustrada).

[0037] Antes da martelagem, a mola de retorno 70 retém uma pré-carga que é, por exemplo, duas vezes maior do que o peso do cortador 55, alojamento de cortador 50, nariz 60, ponta central 15 e peso de jarr. A mola de retorno précarregada 70 é ilustrada na figura 4A. Após jarred, a mola de retorno 70 comprime, como ilustrado na figura 4B. Quando o impacto é concluído, a mola de retorno 70 coloca o cortador 55, alojamento de cortador 50, nariz 60 e ponta

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13/19 central 15 de volta na posição de partida. Durante a recuperação, o mecanismo de indexação gira a extremidade inferior da ferramenta de comunicação 10 em 45 graus para outro golpe de martelagem. Em essência, a ferramenta de comunicação 10 trabalha como uma perfuratriz axial que é projetada para comprometer a integridade hidráulica do componente de comunicação da TRSSSV.

[0038] Como ilustrado nas figuras 5A-5B e figuras 6, 6A e 6B, quando a ponta central 15 é acionada de volta para cima a partir da mola de retorno 70, as molas de indexação 65 forçam a ponta central 15 a girar enquanto as molas de catraca 75 evitam qualquer rotação contrária. Os perfis de indexação 85 cortados no diâmetro externo da ponta central 15 permitem que cada um dos pinos de indexação 64 na pluralidade de molas de indexação 65 siga em um entalhe casado, cujos formatos forçam a ponta central 15 a girar, por exemplo, 45 graus com cada retorno. Molas de indexação 65 são propendidas radialmente para dentro. A figura 11 ilustra uma modalidade exemplar do pino de indexação 64 e perfil de indexação 85. Rampas 78 e ressaltos 88 são formados no perfil de indexação e fazem com que a ponta central gire em relação ao resto da ferramenta à medida que o pino 64 segue através do perfil de indexação 85. Observe, por favor, entretanto, aqueles versados na técnica com o benefício dessa revelação percebem que há qualquer número de modos para realizar a função de indexação da presente invenção.

[0039] As molas de catraca 75, como mostrado na figura 6A, impedem que a ponta central 15 gire na direção errada. Na modalidade mostrada na figura 6A, duas molas de

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14/19 catraca 75 são circunferencialmente localizadas em torno da ponta central 15. As molas de catraca 75 são montadas em um corpo de indexação 30 localizado entre a luva de catraca 25 e a ponta central 15. As molas de catraca 75 são propendidas radialmente para dentro. À medida que a ponta central 15 é qirada, a ponta 7 9 de uma mola de catraca deslocará para cima da rampa do perfil de catraca 80 da ponta central 15 até encaixar sobre um ressalto 82 no perfil de catraca 80. A interação de ressaltos 82 e pontas 79 da mola de catraca 75 evita a rotação no sentido horário da ponta central 15. O perfil de catraca 80 inclui oito superfícies de perfil, cada uma representando 45 qraus de rotação. Aqueles versados na técnica tendo o benefício dessa revelação reconhecerão que o número de superfícies correlacionará com a quantidade de rotação desejada por retorno (por exemplo, quanto maior a rotação menos superfícies).

[0040] As fiquras 7A-7E ilustram a ferramenta de comunicação 10 na posição de extensão dentro da válvula de sequrança subsuperficial recuperável de tubulação (TRSSSV) 100 de acordo com uma modalidade exemplar da presente invenção. A ponta central 15 estende lonqitudinalmente através da montaqem externa da ferramenta de comunicação 10, a montaqem externa incluindo o alojamento superior 20, luva de catraca 25, corpo de trava 35, adaptador de mola de retorno 45, alojamento de corte 50 e nariz 60. De acordo com uma modalidade exemplar, o corpo de indexação 30 é montado dentro da extremidade inferior do alojamento superior 20, luva de catraca 25 e extremidade superior do corpo de trava 35. O corpo de indexação 30 inclui pinos de

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15/19 indexação 64 nas molas 65 que se deslocam em perfis de indexação 85 na ponta central.

[0041] A ferramenta de comunicação 10 é estendida no interior da tubulação de produção e para dentro do topo da TRSSSV 100 até que os detentores de trava 40 sejam posicionados adjacentes a um perfil casado no alojamento de câmara hidráulica de válvula de segurança 105. Nessa posição, o cortador 55 está na posição retraída, como ilustrado na figura 7C. O cortador 55 está adjacente ao relevo interno do alojamento de câmara hidráulica 108 que provê acesso à extremidade superior do componente de comunicação 110. O componente de comunicação 110 está em comunicação com o furo de pistão 120 da válvula de segurança através da esfera de retenção de comunicação 115. A esfera de retenção 115 é encaixada por pressão dentro do componente de comunicação 110, desse modo retendo o componente na válvula de segurança. A esfera de retenção 115 inclui uma passagem interna que provê comunicação entre o componente de comunicação 110 e furo de pistão 120. Discussão adicional do componente de comunicação 110 seguirá em combinação com a descrição das figuras 10A-10C.

[0042] O pistão hidráulico 125 é montado dentro do furo de pistão não anular 120 e conecta-se ao tubo de fluxo 135. O tubo de fluxo 135 pode ser deslocado através de pressão hidráulica que atua no pistão 125 para estender através da chapeleta 145 para abrir a TRSSSV 100. Se a pressão hidráulica for perdida, a mola mecânica 140 forçará o tubo de fluxo 135 para cima acima da chapeleta 145, desse modo permitindo que a chapeleta 145 pivote para a posição fechada e evite fluxo de fluidos de furo de poço para acima

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16/19 através da válvula de segurança. Embora não mostrado em detalhe, entende-se que o tubo de fluxo 135 é travado na posição aberta antes da inserção da ferramenta de comunicação 10. Vários métodos de travar aberta a TRSSSV

100 são conhecidos.

[0043] Para assentar os detentores de trava 40, peso é aplicado à ponta central 15 fazendo com que os pinos de cisalhamento 42 sejam cortados desse modo permitindo que a ponta central 15 se mova para baixo até que uma seção aumentada da ponta central se mova para trás dos detentores de travamento 40 fazendo que os detentores estendam radialmente para dentro do perfil casado no alojamento de câmara hidráulica 105. Nessa posição, detentores de travamento 40 são assentados desse modo travando a ferramenta de comunicação à TRSSSV 100. O movimento para baixo de uma ponta central 15 também faz com que um perfil interno na ponta central 15 se mova para baixo em relação ao pino de extensão de cortador 57. Como mostrado na figura 8C, o movimento do pino de extensão 57 em relação ao perfil interno faz com que o cortador 55 estenda para dentro do recesso interno 108 no alojamento de câmara hidráulica. Após travamento no local, a ferramenta de comunicação 10 está pronta para martelagem para estabelecer comunicação através do componente de comunicação 110.

[0044] As figuras 9A-9E ilustram a ferramenta de comunicação na posição de martelagem, de acordo com uma modalidade exemplar da presente invenção. Martelagem na ponta central 15 fará com que a pronta 15 se mova para baixo em relação à montagem externa da ferramenta de comunicação 10 desse modo fazendo com que o cortador 55 se

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17/19 mova para baixo em relação à válvula de segurança. Caso o cortador estenda sobre o topo do componente de comunicação 110, o movimento da ponta 15 para baixo fará com que o cortador comprometa a integridade do componente de comunicação 110, como mostrado na figura 9C. Após ajuste, a comunicação será estabelecida através do componente de comunicação 110 e para dentro do furo interno da TRSSSV 100. Uma vez que o furo de pistão 120 está em comunicação

de fluido	com	uma linha de	controle	que	estende até a
superfície	(não	mostrada) a	linha de	controle	pode ser
utilizada	para	controlar	uma válvula	de	segurança

subsuperficial de linha de fios elétricos subsequentemente instalada no furo interno da TRSSSV 100.

[0045] O movimento para baixo da ponta central 15 durante o modo de martelagem faz com que a mola de retorno 70 seja comprimida. Mais particularmente, o mandril de extensão 71 (mostrado na figura 7B) conectado em torno da extremidade inferior da ponta 15 comprime a mola 70. O movimento para baixo da ponta 15 também faz com que as molas de indexação 65 encaixem sobre as rampas de perfil de indexação 80, como mostrado nas figuras 6A e 6B. Quando o peso na ponta 15 é removido, a mola de compressão 7 0 empurra a ponta central 15 de volta para cima e a porção inferior da ferramenta 10 gira 45 graus que permitirá outro golpe de martelagem. Desse modo, o cortador 55 girará 45 graus em torno do recesso radialmente aumentado 108 antes do acerto subsequente. As etapas de martelagem/rotação serão repetidas tantas vezes quanto necessário até que o cortador eventualmente estenda sobre o componente de comunicação e é jarred para baixo através do componente. As

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18/19 molas de catraca 75 impedem que a ponta central 15 gire na direção errada. Após o componente de comunicação 110 ser corado, a extração para cima na ponta central 15 retrairá o cortador e os detentores de trava permitindo que a ferramenta de comunicação 10 seja retirada da TRSSSV 100, e puxada para fora do furo.

[0046] As figuras 10A-10C mostram uma modalidade exemplar do componente de comunicação 110 de acordo com a presente invenção. O componente de comunicação 110 compreende um corpo 112 e uma esfera de retenção de comunicação 115. O corpo de componente de comunicação 112 é primeiramente instalado no conduto hidráulico no alojamento de câmara hidráulica de TRSSSV. Entalhes de vedação 114 são fornecidos na extremidade inferior do corpo 112. Quando a esfera de retenção 115 é prensada para dentro do corpo de plug de comunicação, uma vedação de metal com metal de pressão de contato elevada entre os entalhes de vedação 114 do corpo 112 e a parede de conduto hidráulico é estabelecida, isolando eficazmente a hidráulica do interior da TRSSSV 100. Após ruptura do componente de comunicação, o fluido hidráulico será capaz de comunicação através da passagem de desvio de fluido 118 que se estende através da esfera de retenção 115 para dentro do furo da TRSSSV 100. O componente de comunicação 110 é feito de um material frangível que pode ser cortado, perfurado, cisalhado, puncionado, ou similar. Durante operações normais da TRSSSV 100, o componente de comunicação é protegido na parede lateral do alojamento de câmara hidráulica. Em uma modalidade preferida, o corpo 112 e feito de 718 Inconel ou aço inoxidável 625 e a esfera 115 é feita de aço inoxidável

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316 ou 625. Observar, entretanto, que aqueles com conhecimentos comuns na técnica tendo o benefício dessa revelação perceberíam que qualquer variedade de componentes de comunicação, câmaras, etc., poderia ser utilizada no escopo da presente invenção.

[0047] Embora várias modalidades tenham sido mostradas e descritas, a invenção não é assim limitada e será entendida como incluindo todas essas variações e modificações conforme evidente para aqueles versados na técnica. Por exemplo, a ferramenta de comunicação 20 poderia ser utilizada para estabelecer comunicação com outros tipos de dispositivos de fundo de poço (isto é, dispositivos diferentes de uma TRSSSV). Tais ferramentas podem, ou não, incluir um componente de comunicação através do qual a comunicação de fluido é estabelecida com a ferramenta de comunicação. Desse modo, a presente invenção não é limitada a estabelecer comunicação com uma TRSSSV, porém pode ser utilizada para estabelecer comunicação com outros tipos de dispositivos de fundo de poço. Por conseguinte, a invenção não deve ser limitada exceto à luz das reivindicações em anexo e seus equivalentes.

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Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Ferramenta de comunicação (10) para estabelecer comunicação de fluido entre uma linha de controle e um dispositivo de fundo de poço caracterizada pelo fato de compreender:

um alojamento (50) tendo um furo através do mesmo; uma ponta central (15) que se estende para dentro do furo, a ponta central sendo adaptada para acionar para cima ou para baixo em relação ao alojamento;

um cortador (55) colocado ao longo do alojamento, o cortador sendo adaptado para se estender a partir do alojamento e acionar para cima ou para baixo ; e um sistema de indexação (30) dentro do alojamento que é adaptado para indexar o cortador estendido em torno de um eixo geométrico da ferramenta de comunicação.
2. Ferramenta de comunicação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que o sistema de indexação é responsivo ao acionamento da ponta central.
3. Ferramenta de comunicação, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que o sistema de indexação compreende:

um perfil de indexação (85) ao longo de uma superfície externa da ponta central; e uma pluralidade de pinos de indexação (64) que segue o perfil de indexação, desse modo fazendo com que a ponta central indexe o cortador em torno do eixo geométrico da ferramenta de comunicação.
4. Ferramenta de comunicação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que a ponta central compreende um perfil interno utilizado para forçar

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2/4 o cortador a retrair para dentro do alojamento ou estender a partir do alojamento.
5. Ferramenta de comunicação, de acordo com a reivindicação 2, caracterizada pelo fato de que a ponta central compreende um perfil interno utilizado para acionar o cortador a se mover para cima ou para baixo.
6. Método para estabelecer comunicação de fluido com um dispositivo de fundo de poço caracterizado pelo fato de compreender as etapas de:

a) estender uma ferramenta de comunicação (10) para dentro do dispositivo de fundo de poço, a ferramenta de comunicação tendo um cortador (55) ao longo de um alojamento (50) da ferramenta de comunicação;

b) estender o cortador a partir do alojamento da ferramenta de comunicação, o cortador sendo adaptado para acionar para cima ou para baixo;

c) acionar o cortador estendido para baixo; e

d) romper um componente de comunicação (110) do dispositivo de fundo de poço utilizando o cortador estendido, o componente de comunicação sendo instalado em um alojamento do dispositivo de fundo de poço adjacente a um furo do dispositivo de fundo de poço;

em que a etapa (c) ainda compreende a etapa de indexar o cortador estendido em torno de um eixo geométrico da ferramenta de comunicação.
7. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a etapa (a) compreende ainda a etapa de travar a ferramenta de comunicação em uma posição selecionada dentro do dispositivo de fundo de poço.
8. Método, de acordo com a reivindicação 6,

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3/4 caracterizado pelo fato de que as etapas (b) e (c) são realizadas pelo acionamento de uma ponta na ferramenta de comunicação para baixo.
9. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a etapa de indexação do cortador estendido é realizada pelo acionamento de uma ponta da ferramenta de comunicação para cima.
10. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que compreende ainda as etapas de retrair o cortador estendido para dentro do alojamento da ferramenta de comunicação, e remover a ferramenta de comunicação a partir do dispositivo de fundo de poço.
11. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a etapa de indexação do cortador estendido compreende ainda acionar repetidamente a ponta do dispositivo de comunicação para cima, cada acionamento para cima indexando o cortador estendido em 45 graus.
12. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o método compreende ainda as etapas de:

inserir uma válvula de segurança subsuperficial recuperável de linha de fios elétricos (WRSSSV) no dispositivo de fundo de poço; e comunicar com a WRSSSV através do componente de

comunicação rompido do dispositivo de fundo de poço.
13. Método, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que compreende ainda as etapas de:

remover a ferramenta de comunicação a partir do

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4/4 dispositivo de fundo de poço;

inserir um segundo dispositivo de fundo de poço no dispositivo de fundo de poço; e comunicar com o segundo dispositivo de fundo de poço através do componente de comunicação rompido do dispositivo de fundo de poço.
14. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a etapa de comunicação com o segundo dispositivo de fundo de poço compreende as etapas de:

passar fluido para dentro de uma linha de controle estando em comunicação com o componente de comunicação rompido, o componente de comunicação rompido sendo instalado em um alojamento do dispositivo de fundo de poço adjacente a um furo do dispositivo de fundo de poço;

passar o fluido a partir da linha de controle e através do componente de comunicação rompido, o fluido fluindo através de uma esfera de retenção localizada dentro do componente de comunicação rompido; e passar o fluido para dentro do segundo dispositivo de fundo de poço.

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