BRPI1001500A2 - Aparelho para determinar operações remotas em um poço e método para realizar uma operação remota em um poço - Google Patents

Abstract

APARELHO PARA REALIZAR OPERAÇÕES REMOTAS EM UM POÇO E MÉTODO PARA REALIZAR UMA OPERAÇÃO REMOTA EM UM POÇO A presente invenção refere-se, em geral, a ferramentas submarinas e, em particular, a uma válvula (47) de tubo de perfuração remotamente operada. O aparelho para realizar operações remotas em um poço compreende uma ferramenta de assentamento (11) dotada de uma haste (13) para se conectar a uma coluna de conduto, um corpo (31), e em que operações remotas da ferramenta de assentamento (11) são selecionadas em resposta à rotação da haste (13) em relação ao corpo (31); uma válvula (47) conectada à ferramenta de assentamento (11) e tendo um atuador (49) capaz de mover a válvula (47) entre uma posição aberta e uma posição fechada; e um came de comando (37), conectado à ferramenta de assentamento (11) e em engate com a válvula (47), sendo que a rotação da haste (13) em um eixo geométrico da haste (13) em relação ao corpo (31) faz com que o came de comando (37) gire o atuador (49) em um eixo geométrico do atuador entre a posição aberta e a posição fechada, abrindo e fechando, assim, a válvula (47), sendo o eixo geométrico da haste (13) e o eixo geométrico do atuador ortogonais.

Description

“APARELHO PARA REALIZAR OPERAÇÕES REMOTAS EM UM POÇO E MÉTODO PARA REALIZAR UMA OPERAÇÃO REMOTA EM UM POÇO”

Campo da Invenção

A presente invenção refere-se, em geral, a ferramentas submarinas e, em particular, a uma válvula de tubo de perfuração remotamente operada.

Antecedentes da Invenção

Um poço submarino do tipo envolvido no presente documento terá uma cabeça de poço sustentada sobre a superfície submarina. Uma ou mais colunas de revestimento serão rebaixadas na cabeça de poço a partir da superfície, sendo cada uma sustentada sobre um suspensor de revestimento. O suspensor de revestimento consiste em um membro tubular que é preso à extremidade superior rosqueada da coluna de revestimento. O suspensor de revestimento se assenta em um ombro de assentamento na cabeça de poço, ou em um suspensor de revestimento previamente instalado tendo um revestimento com diâmetro maior. Bombeia-se cimento pela coluna de revestimento modo a deslocar o espaço anular ao redor da coluna de revestimento. Subsequentemente posiciona-se um obturador entre o furo da cabeça de poço e uma porção superior do suspensor de revestimento. Isto veda o espaço anular do suspensor de revestimento.

Um tipo de obturador utiliza uma vedação metálica com a finalidade de evitar a deterioração com o passar do tempo que pode ocorrer em vedações elastoméricas. As vedações metálicas necessitam de uma força muito maior para se assentarem do que as vedações elastoméricas. As 25 ferramentas de assentamento da técnica anterior empregam vários meios para aplicar a força descendente necessária para assentar um obturador. Algumas ferramentas da técnica anterior utilizam a rotação da coluna de perfuração para aplicar o torque de assentamento. É difícil alcançar o torque suficiente para gerar as forças necessárias para um obturador metálico, porque as ferramentas de assentamento podem estar situadas a mais de mil pés abaixo da superfície da água em águas profundas.

Outras ferramentas e técnicas de assentamentos mostradas na 5 técnica patenteada aplicam pressão ao espaço anular abaixo do conjunto de preventores e da ferramenta de assentamento. Se o conjunto de preventores estiver na superfície, a quantidade de pressão de espaço anular é limitada, no entanto, à capacidade nominal de pressão do tubo ascendente através do qual a coluna de perfuração se estende. Esta capacidade nominal de pressão 10 normalmente não é suficiente para assentar um obturador metálico.

Pode-se obter uma pressão maior bombeando-se através da coluna de perfuração. No entanto, isto requer uma ferramenta de assentamento dotada de algum tipo de porta que seja aberta e fechada a partir da superfície. Isto é necessário porque o cimento deve ser primeiramente bombeado pela 15 coluna de perfuração. As portas podem ser abertas e fechadas deixando-se cair uma esfera ou um dardo. No entanto, requer-se uma quantidade considerável de tempo para que a esfera alcance o assentamento. O tempo de sonda é consideravelmente dispendioso. Outro método emprega suspender e rebaixar o tubo de perfuração e girá-lo de várias maneiras para engatar e 20 desengatar as fendas J com a finalidade de abrir e fechar as portas. Este método apresenta uma desvantagem na qual os pinos para as fendas J se desgastam e não se engatam de modo apropriado.

Conforme indicado anteriormente, às vezes, uma porção do tubo de perfuração deve ser vedada com a finalidade de pressurizar o volume do tubo 25 acima da vedação. Em muitos casos, um objeto, tal como uma esfera, um dardo ou um tampão, é jogado descendentemente ao longo do tubo de perfuração de modo a criar uma vedação que isole a área acima do objeto, permitindo que o mesmo seja pressurizado. Com a finalidade de criar uma vedação, deve haver i 3

uma superfície no interior do tubo de perfuração para que o objeto se assente ou vede contra. A vedação é, então, desativada através de sobrepressurização, que pode arrebentar um disco rompível, quebrar os pinos de cisalhamento, ou extrusar o metal. Alternativamente, o objeto pode ser recuperado em um cabo de 5 aço. Em outros casos, um tampão pode ser pré-instalado de modo a assentar a ferramenta. No entanto, neste caso, uma vez que o tubo de perfuração estiver pressurizado, o tempão deve ser desativado, conforme discutido anteriormente. A queda e a recuperação do objeto de vedação consomem tempo e, geralmente, se provam não ser confiáveis nem consistentes.

Há uma necessidade por uma técnica que atribua a ativação e

desativação efetiva e eficiente de uma vedação para isolar e pressurizar uma seção do tubo de perfuração. A técnica a seguir pode solucionar um ou mais desses problemas.

Descrição da Invenção

Em uma modalidade da presente técnica, uma válvula, tal como

uma válvula esférica é montada e transportada por uma ferramenta de assentamento. A válvula é ativada por um atuador que, por sua vez, é acionado pela ferramenta de assentamento, e, portanto, abre e fecha a comunicação entre o tubo de perfuração e o volume abaixo da ferramenta de assentamento 20 dependendo da posição do atuador. Um came de comando é montado abaixo da ferramenta de assentamento e faz interface com o atuador. O came de comando é rosqueado de tal modo que se mova axialmente em relação à haste, à medida que a mesma é girada. Um perfil no came de comando é sincronizado à função da ferramenta de assentamento e controla a ação do 25 atuador de tal modo que a válvula seja aberta quando a função da ferramenta de assentamento necessitar uma comunicação com o volume abaixo da ferramenta de assentamento e fechada quando a ferramenta de assentamento precisar ser pressurizada. Em uma modalidade alternativa da presente técnica, uma válvula, tal como uma válvula esférica é montada e transportada por uma ferramenta de assentamento. A válvula é ativada por um atuador que, por sua vez, é acionado pela ferramenta de assentamento, e, portanto, abre e fecha a 5 comunicação entre o tubo de perfuração e o volume abaixo da ferramenta de assentamento. Um came de comando é montado como parte da ferramenta de assentamento e faz interface com o atuador. O came de comando é conectado ao corpo da ferramenta de assentamento e livre para girar, mas não se move axialmente. A haste da ferramenta de assentamento é

rosqueada ao corpo de tal modo que a mesma se mova axialmente em relação ao corpo à medida que a haste é girada. Um perfil no came de comando é sincronizado à função da ferramenta de assentamento e controla a ação do atuador de tal modo que a válvula seja aberta quando a função da ferramenta de assentamento necessitar uma comunicação com o volume 15 abaixo da ferramenta de assentamento e fechada quando a ferramenta de assentamento precisar ser pressurizada.

Breve Descricão dos Desenhos

A Figura 1 é uma vista em corte de uma ferramenta de assentamento com uma montagem de válvula construída de acordo com a presente técnica.

A Figura 2 é uma vista em corte ampliada de uma porção de

Figura 1.

A Figura 3 é uma vista lateral isolada da ferramenta de assentamento da Figura 1.

A Figura 4 é uma vista em perspectiva da ferramenta de

assentamento da Figura 3.

A Figura 5 é uma vista isolada e ampliada do atuador de válvula à medida que a válvula é ativada. i 5

A Figura 6 é uma vista em corte ampliada de uma ferramenta de assentamento com uma montagem de válvula construída de acordo com uma modalidade alternativa da presente técnica.

A Figura 7 é uma vista lateral isolada similar à Figura 4, porém, mostrando uma modalidade alternativa da montagem de válvula.

A Figura 8 é uma vista em perspectiva da ferramenta de assentamento da Figura 6.

Descrição dé Realizações da Invenção Reportando-se à Figura 1, apresenta-se, genericamente, uma modalidade para uma ferramenta de assentamento 11 utilizada para operar remotamente uma montagem de válvula de tubo de perfuração 12 em conjunção com o assentamento e teste interno de um obturador de suspensor de revestimento. Nesta modalidade particular, a ferramenta de assentamento

11 consiste em uma ferramenta de assentamento de suspensor de revestimento com duas portas. No entanto, a montagem de válvula de tubo de perfuração remotamente operada 12 não se limita a esta modalidade e pode ser empregada com outros projetos de ferramenta de assentamento, tal como ferramentas de assentamento com porta única ou desprovidas de porta. A ferramenta de assentamento 11 é composta por uma haste 13. A haste 13 consiste em um membro tubular com uma passagem axial 14 estendendo-se através da mesma. A haste 13 se conecta em sua extremidade superior a uma coluna de tubo de perfuração (não mostrada) e montagem de válvula de tubo de perfuração 12 na extremidade inferior. A haste 13 tem uma porta de haste superior 15 e uma porta de haste inferior 17 posicionadas e estendendo-se através da mesma, permitindo uma comunicação fluida entre a passagem externa e axial 14 da haste 13.

Um came interno 18 consiste em uma camisa conectada e circundando substancialmente a haste 13. Nesta modalidade, o came interno 18 tem fendas estendendo-se axialmente (não mostradas) ao longo das porções de seu diâmetro interno. As chavetas (não mostradas) estendem-se radialmente a partir das porções de diâmetro externo da haste 13 e são capturadas nas fendas estendendo-se axialmente (não mostradas) nas porções de diâmetro interno do 5 came interno 18, de tal modo que a haste 13 e o came interno 18 girem em harmonia. As fendas estendendo-se axialmente (não mostradas) permitem que o came interno 18 se mova axialmente em relação à haste 13. As porções do diâmetro externo do came interno 18 têm roscas (não mostradas) contidas nas mesmas. O came interno 18 tem uma porta de came interno superior 19 e 10 uma porta de came interno inferior 21 posicionadas e estendendo-se através do mesmo, permitindo uma comunicação fluida entre a parte externa e a parte interna do came interno 18. O came interno 18 tem uma porção de came superior 23 e uma porção de came inferior 25. A porção de came inferior 25 tem um diâmetro externo genericamente uniforme, exceto por um ombro de 15 espaço anular voltado para cima 27 sobre a superfície externa do came interno 18. Posiciona-se uma cavidade rebaixada 29 na superfície externa do came interno 18 em uma distância selecionada abaixo do ombro voltado para cima 27.

Um corpo 31 circunda substancialmente as porções do came 20 interno 18 e haste de ferramenta 13. Nesta modalidade, o corpo 31 tem roscas (não mostradas) ao longo das porções do diâmetro interno do corpo 31 que engata, de maneira rosqueável, as roscas (não mostradas) nas porções do diâmetro externo do came interno 18, de tal modo que o came interno 18 possa girar em relação ao corpo 31. Uma porção inferior do corpo 31 aloja um elemento 25 de engate 33. Nesta modalidade particular, o elemento de engate 33 consiste em uma pluralidade de grampos, cada um tendo uma superfície interna lisa e uma superfície externa contornada. A superfície externa contorna do elemento de engate 33 é adaptada para engatar uma superfície complementarmente contornada na superfície interna de um suspensor de revestimento 34 quando o elemento de engate 33 for engatado ao suspensor de revestimento 34. A superfície interna do elemento de engate 33 encontra-se inicialmente em contato com uma porção de superfície externa do came interno 18.

O corpo 31, o came 18, e a haste 13 são conectados de tal modo

que a rotação da haste 13 em uma primeira direção em relação ao corpo 31 induza o came interno 18 a girar em harmonia e, simultaneamente, se mova axialmente para cima em relação ao corpo 31. O tampão de mancai 35 é conectado de forma segura a uma porção inferior do corpo 31 e circunda substancialmente as porções do came interno 18 e da haste 13. O tampão de mancai 35 consiste em uma parte integral do corpo 31 e como tal, a haste 13 também gira em relação ao tampão de mancai 35. As porções do diâmetro interno do tampão de mancai 35 têm roscas 36 contidas nas mesmas. Uma camisa ou came de acionamento 37 é conectada à extremidade inferior do tampão de mancai. Nesta modalidade, as porções do diâmetro externo do came de comando 37 têm roscas 38 contidas nas mesmas. As roscas 36 no diâmetro interno do tampão de mancai 35 encontram-se em engate com as roscas 38 no diâmetro externo do came de comando 37. Quando o came de comando 37 for girado em relação ao tampão de mancai 35, o came 37 se move axialmente em relação ao tampão de mancai por causa das roscas 36 e 38.

Um pistão 41 circunda a haste 13 e as porções substanciais do came interno 18 e do corpo 31. O pistão 41 encontra-se em uma camisa externa e encontra-se inicialmente em uma posição "inclinada" em relação à haste 13 conforme mostrado na Figura 1. O pistão 41 é conectado e gira em 25 harmonia à haste 13 e também é capaz de se movimentar axialmente em relação à haste 13. Uma vedação do obturador de suspensor de revestimento 42 é transportada pelo pistão 41 e posicionado ao longo da porção de extremidade inferior do pistão 41. A vedação do obturador 42 atuará para vedar o suspensor de revestimento 34 ao compartimento da cabeça de poço quando assentado de modo apropriado.

Reportando-se às Figuras 1 e 2, a montagem de válvula é composta por um corpo de válvula 45, um elemento de válvula esférica 47, um 5 atuador de válvula 49, uma vedação de válvula 51, e um conector de rosqueamento universal 53. O conector 53 pode, por exemplo, se conectar a uma ferramenta para cimento. Nesta modalidade particular, o corpo de válvula 45 é conectado de forma segura à extremidade inferior da haste 13 através de chavetas de anti-rotação 55 que garantem que a haste 13 e o corpo de válvula 10 45 girem em harmonia. O corpo de válvula 45 não é capaz de se movimentar axialmente em relação à haste 13 nesta modalidade particular.

O corpo de válvula 45 também é conectado ao came de comando 37 com a finalidade de girar o came de comando 37. O corpo de válvula 45 e o came de comando 37 são conectados um ao outro por meio das chavetas de 15 anti-rotação 57 (Figura 4) que garantem que o corpo de válvula 45 e o came de comando 37 girem em harmonia. As chavetas de anti-rotação 57 que conectam o corpo de válvula 45 e o came de comando 37 são posicionadas nas fendas estendendo-se axialmente 59 (Figura 4) situadas no came de comando 37, permitindo, assim, que o came de comando 37 se mova axialmente em relação 20 à haste 13 e ao corpo de válvula 45, como a haste 13, o corpo de válvula 45, e o came de comando 37 giram em relação ao tampão de mancai 35. O corpo de válvula 45 aloja o elemento de válvula esférica 47 e os atuadores 49.

Os atuadores de válvula 49 compreendem eixos ou munhões que se estendem radialmente para fora a partir dos lados opostos do elemento de 25 válvula esférica 47. Os atuador de válvula 49 são circunferencialmente deslocados a partir das chavetas de anti-rotação 57 que conectam o came de comando 37 ao corpo de válvula 45. Reportando-se às Figuras 3 e 4, nesta modalidade, cada atuador de válvula 49 tem uma porção de corpo de válvula 61 e uma porção de came 63 que se estendem radialmente para fora a partir dos lados opostos do elemento de válvula esférica 47. A porção de came 63 tem um formato de cruz quando visualizada em uma vista de extremidade dotada de quatro fendas de noventa graus de separação entre si. Um par de 5 aberturas alongadas 65 fica situado e se estende através dos lados opostos do came de comando 37. As porções de came 63 se estendem para fora a partir das porções de corpo de válvula 61 dos atuadores de válvula 49 e se estendem através das aberturas 65 no came de comando 37. As aberturas 65 capturar as porções de came 63. Nesta modalidade, os atuadores 49 encontram-se 10 inicialmente em uma posição inferior nas aberturas 65, conforme ilustrado nas Figuras 3 e 4. Forma-se um conjunto de abas 67 e 69 nas periferias externas das aberturas 65 em diferentes elevações a partir da extremidade das aberturas 65. As porções de came 63 são adaptadas de modo que girem ao redor de seus eixos geométricos através do contato com as 67 e 69, girando, 15 assim, os atuadores de válvula 49 e abrindo ou fechando o elemento de válvula esférica 47. Uma aba 67 encontra-se em uma borda lateral da abertura 65 e a aba 69 se encontra na outra borda lateral.

Em operação, o pistão 41 encontra-se inicialmente em uma posição "inclinada", e as portas da haste 15 e 17 e as portas de came interno 20 19 e 21 são deslocadas umas em relação às outras, conforme mostrado na Figura 1. Uma vedação do obturador de suspensor de revestimento 42 é transportada pelo pistão 41. O elemento de válvula esférica 47 encontra-se inicialmente na posição aberta de modo a permitir operações de tubulação, tal como colunas de cimentação em posição. Na posição aberta, o elemento de 25 válvula esférica 47 tem o mesmo diâmetro da passagem 14 na haste 13. A ferramenta de assentamento 11 é rebaixada no suspensor de revestimento 34 até que a superfície externa do corpo 31 de ferramenta de assentamento 11 se engate, de maneira deslizante, à superfície interna do suspensor de revestimento 34. O suspensor de revestimento 34 será preso a uma coluna que é sustentada por cunhas no piso da sonda. O tampão de mancai 35 entrará em contato com um ombro ou bucha de apoio no suspensor de revestimento 34.

Uma vez que o tampão de mancai 35 da ferramenta de assentamento 11 e o suspensor de revestimento 34 estiverem um ao lado do outro, a haste 13 é girada um número específico de revoluções em relação ao corpo 31 e ao tampão de mancai 35. As chavetas 55 e 57 garantem que, assim como a haste 13 gira, o came de comando 37, e o corpo de válvula 45 girem em harmonia e em relação ao tampão de mancai 35. À medida que a haste 13 é girada em relação ao corpo 31 e ao tampão de mancai 35, o came interno 18 e o came de comando 37 se movem longitudinalmente em direções opostas em relação à haste 13. À medida que a haste de ferramenta 13 e o came de comando 37 giram, o came de comando 37, que é rosqueado à superfície interna do tampão de mancai 35, começa a se mover axialmente para baixo em relação ao tampão de mancai 35 devido ao engate das roscas 36 e 38. À medida que o interno 18 se move longitudinalmente para cima, o ombro voltado para cima 27 sobre a superfície externa do came interno 18 faz contato com o elemento de engate 33, forçando-o para fora e em contato de engate com um perfil ou reentrância na superfície interna do suspensor de revestimento 34, travando, assim, o corpo 31 ao suspensor de revestimento 34. À medida que o interno 18 se move longitudinalmente para cima, as portas da haste 15 e 17 e as portas de came interno 19 e 21 também se movem umas em relação às outras.

Uma vez que a ferramenta de assentamento 11 e o suspensor de revestimento 34 estiverem travados um ao outro, a ferramenta de 25 assentamento 11 e o suspensor de revestimento 34 são rebaixados pelo tubo ascendente (não mostrado) até que o suspensor de revestimento 34 se situe no compartimento submarino da cabeça de poço. Então, o operador bombeia cimento na coluna, através do compartimento e apóia um espaço anular que circunda o compartimento. Então, o operador se prepara para assentar a vedação do obturador 42.

Com a finalidade de ativar o pistão 41 e assentar a vedação do obturador 42, o elemento de válvula esférica 47 deve ser fechado. A haste 13 5 é, então, girada um número específico de revoluções na mesma direção de antes. À medida que a haste 13 é girada em relação ao corpo 31, o came interno 18 e o came de comando 37 se movem longitudinalmente em relação à haste 13. À medida que o came interno 18 se move longitudinalmente para cima, as portas da haste 15 e 17 e as portas de came interno 19 e 21 também 10 se movem umas em relação às outras. A porta de haste superior 15 se alinha à porta de came interno superior 19, permitindo uma comunicação fluida a partir da passagem axial 14 da haste 13, até a haste 13, e através do came interno 18, e na câmara 70 do pistão 41.

Reportando-se à Figura 5, à medida que o came interno 18 (Figura 1) se move longitudinalmente para cima, o came de comando 37 gira simultaneamente em harmonia com a haste 13 e, também, se move longitudinalmente para baixo pelo fato de o tampão de mancai 35 ser mantido estacionário pelo corpo 31. A haste 13 e o corpo de válvula 45 não se movem para cima nem para baixo durante esta rotação. As chavetas de anti-rotação 57 que conectam o came de comando 37 ao corpo de válvula 45 se movem longitudinalmente para baixo nas fendas 59 no came de comando 37 à medida que o came de comando 37 se move para baixo em relação ao corpo de válvula 45 à medida que ambos giram. À medida que a haste 13 gira, o came de comando 37 continua a se mover axialmente para baixo em relação ao corpo de válvula 45 e afastando-se do tampão de mancai 35. À medida que o came de comando 37 se move axialmente para baixo, a posição das porções de came 63 dos atuadores de válvula 49 se altera nas fendas 65. A haste 13, o corpo de válvula 45, e o came de comando 37 continuam a girar, e o came de comando 37 se move axialmente para baixo em relação aos atuadores 49 até que as abas 67 realizem contato com as porções de came 63 dos atuadores de válvula 49, fazendo com que os atuadores 49 girem em uma primeira direção à medida que o came de comando 37 continua seu movimento para baixo. À 5 medida que os atuadores de válvula 49 giram, a válvula esférica 47 gira simultaneamente até uma posição fechada, vedando, assim, a extremidade inferior da haste 13.

O operador interrompe o giro da haste 13 neste ponto. A pressão fluídica é, então, aplicada ao tubo de perfuração e viaja através da passagem 10 axial 14 da haste 13 antes de passar através da porta de haste superior 15, da porta de came interno superior 19, e na câmara 70 do pistão 41, conduzindo-a em relação à haste 13. À medida que o pistão 41 se move para baixo, a vedação do obturador 42 é assentada.

Uma vez que o pistão 41 for conduzido para baixo e a vedação do obturador 42 for assentada, a haste 13 é, então, girada um número específico adicional de revoluções na mesma direção de antes. À medida que a haste 13 é girada em relação ao corpo 31, o came interno 18 e o came de comando 37 se movem longitudinalmente em direções opostas um em relação ao outro. À medida que o came interno 18 se move longitudinalmente para cima, as portas da haste 15 e 17 e as portas de came interno 19 e 21 também se movem umas em relação às outras. A porta de haste inferior 17 se alinha à porta de came interno inferior 21, permitindo uma comunicação fluida a partir da passagem axial 14 da haste 13, até a haste 13, e através do came interno 18, e em um volume isolado acima da vedação do obturador. Muito embora o came de comando 37 também continue a se deslocar longitudinalmente para baixo, o elemento de válvula esférica 47 permanece fechado pelo fato de o atuador 49 e a porção de came 63 ainda estarem situados abaixo da aba 69. O operador interrompe o giro da haste 13 para esta porção de teste. Aplica-se pressão ao tubo de perfuração e a mesma se desloca através da passagem axial 14 da haste 13 antes de passar através da porta de haste inferior 17, da porta de came interno inferior 21, e em um volume isolado acima da vedação do obturador 42, testando, assim, a vedação do obturador 42. Uma vedação (não 5 mostrada) no diâmetro externo do pistão 41 veda contra o furo do compartimento da cabeça de poço (não mostrado) de modo a definir a câmara de teste.

Reportando-se à Figura 4, uma vez que a vedação do obturador tiver sido testada, a haste 13 é, então, girada um número específico de 10 revoluções adicionais na mesma direção. À medida que a haste 13 é girada em relação ao corpo 31 e ao tampão de mancai 35, o came interno 18 e o came de comando 37 se movem longitudinalmente um afastado do outro. À medida que o came interno 18 se move longitudinalmente para cima, o elemento de engate 33 é liberado e se move radialmente para dentro na cavidade rebaixada 29 15 sobre a superfície externa do came interno 18, destravando, assim, o corpo 31 a partir do suspensor de revestimento 34. Por causa das roscas 36 e 38, o came de comando 37 se move longitudinalmente para baixo em relação ao atuador 49 até que a aba superior 69 faça contato com as porções de came 63 dos atuadores 49. Este engate faz com que os atuadores 49 e o elemento de 20 válvula esférica 47 girem em uma segunda direção, oposta à direção anterior, abrindo, assim, o elemento de válvula esférica 47. O elemento de válvula esférica 47 aberto ventilará a coluna de fluido no tubo de perfuração, permitindo uma recuperação seca da ferramenta de assentamento 11. A ferramenta de assentamento 11 pode, então, ser removida do furo de poço.

Reportando-se às Figuras 6, 7 e 8, em uma modalidade

alternativa da presente técnica, um came de comando 71 é conectado a um corpo 73 de uma ferramenta de assentamento 74. O came de comando 71 é livre para girar ao redor do corpo 73, à medida que o mesmo é conectado ao corpo 73 através de pinos ou chavetas 75 capturadas em uma fenda 77 que se estende ao redor da periferia externa da superfície interna do corpo 73. Restringe-se o movimento axial do came de comando 71 em relação ao corpo 73, porém, o mesmo pode girar em relação ao corpo 73. A ferramenta de 5 assentamento haste 79 é conectada a um corpo de válvula 81 através de chavetas de anti-rotação 83 idênticas àquelas discutidas anteriormente na primeira modalidade da técnica. Nesta modalidade particular, a haste 79 da ferramenta de assentamento gira e também se move longitudinalmente em relação ao corpo 73 de modo a acionar um elemento de engate, alinhar as 10 portas, e abrir e fechar um elemento de válvula 85 de modo a assentar e testar uma vedação do obturador. Como resultado, à medida que a haste 79 gira, o corpo de válvula 81, e o came de comando 71 giram em harmonia. À medida que a haste 79 gira, a haste 79 e o corpo de válvula 81 também se movem longitudinalmente para baixo em relação ao came de comando 71. Esta 15 modalidade alternativa opera de modo semelhante à primeira modalidade da técnica, exceto nesta modalidade, a haste da ferramenta 79 e o corpo de válvula 81 se movem axialmente para baixo em relação ao corpo 73 à medida que a haste 79 gira, enquanto o came de comando 71 gira junto aos mesmos, porém, não translada axialmente.

Em operação, as porções de came 87 dos atuadores 89 são

capturadas nas fendas 91 situadas e estendendo-se através dos lados opostos do came de comando 71. Nesta modalidade, as porções de came 87 dos atuadores 89 encontram-se inicialmente em uma posição superior nas fendas 91. Com a finalidade de ativar o elemento de válvula 85, a haste 79 é girada 25 em relação ao corpo 73. À medida que a haste 79 gira em relação ao corpo 73, a haste da ferramenta 79 e o corpo de válvula 81 giram e se movem axialmente para baixo em relação ao corpo 73. O came de comando 71 gira junto à haste 79 e ao corpo de válvula 81, porém, não se move para baixo em relação ao corpo 73. Como resultado, a localização das porções de came 87 dos atuadores 89 se move para baixo nas fendas 91 em relação ao movimento axial da haste 79. A haste 79 continua a girar um número específico de revoluções, e o corpo de válvula 81 continua a girar simultaneamente e a se mover axialmente para baixo até que as abas 93 façam contato com as porções de came 87 dos atuadores 89, fazendo com que os atuadores 89 girem em sentido horário à medida que o corpo de válvula 81 continua a se mover para baixo. À medida que os atuadores 89 giram, o elemento de válvula 85 gira, fechando, assim, a válvula 85. A rotação contínua da haste 79 resultará no corpo de válvula 81 se movendo axialmente para baixo em relação ao corpo 73 e ao came de comando 71 até que as abas 95 façam contato com as porções de came 87 dos atuadores 89, fazendo com que os atuadores 89 girem em sentido anti-horário. À medida que os atuadores 89 giram, o elemento de válvula 85 também gira, fechando, assim, o elemento de válvula 85.

A válvula do tubo de perfuração remotamente operada consiste em uma técnica efetiva e eficiente para criar uma vedação remotamente operada em uma seção do tubo de perfuração. A técnica apresenta vantagens significativas. Um exemplo dessas vantagens inclui eficiência, já que 20 economiza tempo que seria gasto aguardando por que um dardo ou outro objeto alcançasse um assentamento submarino ou aguardando por uma recuperação de um dardo ou outro objeto, particularmente em águas profundas. Outro exemplo é que a técnica pode ser empregada em furos desviados onde a gravidade não pode alimentar uma esfera nem um dardo ao 25 longo de todo o comprimento do tubo de perfuração. Adicionalmente, é impossível que a válvula seja aberta ou fechada em momentos ou posições erradas, porque a válvula é sincronizada com a ferramenta, evitando, portanto, danos à ferramenta de assentamento ou a outro equipamento. Muito embora a invenção tenha sido mostrada apenas em uma das formas, deve ser aparente aos indivíduos versados na técnica que a mesma não se limita a esta forma, porém, é susceptível a várias alterações sem que se divirja do escopo da invenção. Por exemplo, embora a válvula do 5 tubo de perfuração remotamente operado nesta modalidade tenha sido ilustrada por uma ferramenta de assentamento com duas portas, a válvula do tubo de perfuração remotamente operada pode ser empregada em vários projetos de ferramenta de assentamento, tal como uma ferramenta de assentamento com porta única ou desprovida de portas.

Claims (15)

1. APARELHO PARA REALIZAR OPERAÇÕES REMOTAS EM UM POÇO, caracterizado pelo fato de que compreende: uma ferramenta de assentamento (11) dotada de uma haste (13) para se conectar a uma coluna de conduto, um corpo (31), e em que operações remotas da ferramenta de assentamento (11) são selecionadas em resposta à rotação da haste (13) em relação ao corpo (31); uma válvula (47) conectada à ferramenta de assentamento (11) e tendo um atuador (49) capaz de mover a válvula (47) entre uma posição aberta e uma posição fechada; e um came de comando (37), conectado à ferramenta de assentamento (11) e em engate com a válvula (47), sendo que a rotação da haste (13) em um eixo geométrico da haste (13) em relação ao corpo (31) faz com que o came de comando (37) gire o atuador (49) em um eixo geométrico 15 do atuador entre a posição aberta e a posição fechada, abrindo e fechando, assim, a válvula (47), sendo o eixo geométrico da haste (13) e o eixo geométrico do atuador ortogonais.

2. APARELHO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a ferramenta de assentamento (11) compreende, ainda: uma passagem (14) que se estende através da haste (13) ao longo de um eixo geométrico da haste (13); um came interno (18) posicionado entre a haste (13) e o corpo (31) e conectado à haste (13) e ao corpo (31) de tal modo que a rotação da haste (13) faça com que o came interno (18) se translade axialmente em relação ao corpo (31) até as posições funcionais; um elemento de engate (33), transportado pelo corpo (31) e adaptado de modo que seja engatado a um suspensor de tubo de poço, sendo que o movimento axial do came interno (18) em relação ao corpo (31) faz com que o elemento de engate se mova radialmente para fora e em engate com o suspensor para prender, de modo liberável, a ferramenta de assentamento (11) ao suspensor; e um pistão (41), circundando as porções da haste (13), do came interno (18), e do corpo (31) e móvel descendentemente em relação à haste (13) em resposta à pressão fluida aplicada à passagem axial (14) para, desse modo, assentar uma vedação de obturador (42).

3. APARELHO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que: o came de comando (37) é conectado ao corpo (31) e a válvula (47) é conectada à haste (13) de tal modo que a rotação da haste (13) em relação ao corpo (31) faça com que a válvula (47) e o came de comando (37) girem, e o came de comando (37) e a válvula (47) se movam axialmente um em relação ao outro.

4. APARELHO, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o came de comando (37) compreende, ainda: uma camisa circundando pelo menos uma porção da válvula (47), a camisa tendo pelo menos lima fenda alongada axialmente situada na e estendendo-se através da mesma, a fenda tendo abas (67 e 69) posicionadas ao longo das periferias da fenda; e em que o atuador (49) compreende, ainda, um membro se estendendo radialmente para fora a partir da válvula (47), o membro se estendendo através da pelo menos uma fenda de modo que o movimento axial do came de comando (37) e da válvula (47) em relação um ao outro faça com que o membro e as abas (67 e 69) entrem em contato um com o outro e movam o membro entre uma posição aberta e uma posição fechada.

5. APARELHO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que: o came de comando (37) é conectado ao corpo (31) e a válvula (47) é conectada à haste (13) de tal modo que a rotação da haste (13) em relação ao corpo (31) faça com que a válvula (47) e o came de comando (37) girem, e o came de comando (37) se mova axialmente em relação ao corpo (31), á haste (13), e à válvula (47).

6. APARELHO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que: o came de comando (37) é conectado ao corpo (31) de tal modo que o mesmo seja livre para girar em relação ao corpo (31), porém, tenha seu movimento axial restringido em relação ao corpo (31), e a válvula (47) é conectada à haste (13) de tal modo que a rotação da haste (13) em relação ao corpo (31) faça com que a válvula (47) e a haste (13) girem e a haste (13) e a válvula (47) se movam, de modo simultâneo, longitudinalmente para baixo em relação ao corpo (31) e ao came de comando (37).

7. APARELHO, de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que o came de comando (37) compreende, ainda: uma camisa com ao menos uma fenda (65) situada e estendendo-se através da fenda dotada de abas (67 e 69) posicionadas ao longo das periferias da fenda; e o atuador (49) compreende, ainda, um membro (63) estendendo- se radialmente para fora a partir da válvula (47), sendo que o membro se estende através de ao menos uma fenda de tal modo que a rotação da haste (13) cause um movimento axial simultâneo da haste (13), da válvula (47), e do membro, fazendo, assim, com que o membro se mova para dentro de ao menos uma fenda, de tal modo que as abas (67 e 69) entrem em contato e movam o membro entre uma posição aberta e uma posição fechada para baixo em relação ao corpo (31) e ao came de comando (37).

8. APARELHO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a ferramenta de assentamento (11) compreende, ainda: um came interno (18) posicionado entre a haste (13) e o corpo (31) e conectado à haste (13) e ao corpo (31) de tal modo que a rotação da haste (13) faça com que o came interno (18) translade axialmente em relação ao corpo (31) até as posições funcionais e faça, simultaneamente, com que o came de comando (37) e a válvula (47) se transladem axialmente um em relação ao outro.

9. APARELHO, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a ferramenta de assentamento (11) compreende, ainda: um came interno (18) posicionado entre a haste (13) e o corpo (31) e conectado à haste (13) e ao corpo (31) de tal modo que a rotação da haste (13) faça com que o came interno (18) translade axialmente em relação ao corpo (31) até as posições funcionais e faça, simultaneamente, com que o came interno (18) e o came de comando (37) se movam axialmente em direções opostas um em relação ao outro.

10. MÉTODO PARA REALIZAR UMA OPERAÇÃO REMOTA EM UM POÇO, caracterizado pelo fato de que o método inclui: (a) proporcionar uma ferramenta de assentamento (11) com uma haste alongada (13), uma válvula (47) conectada à haste, e tendo um atuador (49) e um came de comando (37), sendo que o came de comando (37) encontra-se em engate cooperativo com o atuador (49); (b) conectar a haste (13) a uma coluna do conduto e deslocar a ferramenta para dentro de uma cabeça de poço submarina em uma posição de avanço; então (c) girar o conduto e a haste (13) em relação a um corpo (31), fazendo com que a válvula (47), o atuador de válvula (49), e o came de comando (37) girem em harmonia e movam a válvula (47) até uma posição fechada de válvula; e (d) novamente girar o conduto e a haste (13) em relação ao corpo (31) na mesma direção da etapa (c), fazendo com que a válvula (47), o atuador de válvula (49), e o came de comando (37) girem em harmonia e movam a - - váIvuIa (47) até uma posição aberta de válvula. _

11. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que o came de comando (37) se move axialmente em relação à válvula (47) e ao atuador de válvula (49) nas etapas (c) e (d).

12. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que a haste (13), a válvula (47), e o atuador se movam axialmente em relação ao corpo (31) e ao came de comando (37) nas etapas (c) e (d).

13. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que: a etapa (a) compreende, ainda, prover a ferramenta de assentamento (11) com um pistão circundando porções da haste (13) e o corpo (31) e móvel para baixo em relação à haste (13); antes da etapa (b), girar a haste (13) em relação ao corpo (31) para a posição de avanço, desse modo, engatando fixamente a ferramenta de assentamento (11) com um suspensor de tubo de poço; e a etapa (c), compreende, ainda, mover o pistão para baixo em relação com a haste (13) para assentar um obturador (42).

14. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 10, caracterizado pelo fato de que: a etapa (a) compreende, ainda, prover a ferramenta de assentamento (11) com uma passagem (14) se estendendo através da haste (13) ao longo de um eixo geométrico da haste (13) e portas localizadas na e se estendendo radialmente através da hasta e conectando à passagem axial (14); uma camisa interna tendo portas se estendendo radialmente através da mesma e adaptada para se alinhar com as portas da haste (13); e um pistão circundando porções da haste (13) e do corpo (31), o pistão móvel para baixo em relação à haste (13) em resposta à pressão do fluido aplicada à passagem axial (14) para, assim, assentar uma vedação de obturador (42); antes da etapa (b), girar a haste (13) em relação ao corpo (31) na mesma direção da etapa (c) para a posição de avanço, desse modo, engatando fixamente a ferramenta de assentamento (11) com um suspensor de tubo de poço; e a etapa (c) compreende, ainda, alinhar as portas da haste (13) com as camisas de cames internos (18) e aplicar pressão de fluido aplicada à passagem axial (14) para, desse modo, mover o pistão para baixo em relação à haste (13) para assentar o obturador (42).

15. MÉTODO, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que etapa (a) compreende, ainda, liberar o corpo (31) do suspensor de tubo de poço.