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Patent Searching and Data


Title:
SAFETY MECHANISM FOR INSTALLATION IN SOIL-SAMPLING TOOLING, WITH A SYSTEM FOR BLOCKING THE ESCAPE OF GAS/OIL IN THE STAGE OF RECOVERING THE INTERNAL TUBE CONTAINING THE SPECIMEN
Document Type and Number:
WIPO Patent Application WO/2015/077850
Kind Code:
A1
Abstract:
Safety mechanism for installation in soil-drilling tooling, with a system for blocking the escape of gas/oil in the stage of recovering the internal tube containing the specimen, in which a mechanism for installation in the sampling-equipment tooling (used as container for extracting a continuous specimen) is designed with a cable-holder assembly (1), connectors (22, 32) and a valve (42). With such elements, the mechanism offers a sealing system that, in the stage of recovering the internal tube with the specimen, prevents the escape of oil or gas. The mechanism also has an additional safety device (52). In this way, the tooling normally used for ore sampling (simpler and less expensive) may be used in sampling gas/oil wells, affording notable benefits in the sector not only operationally, but also commercially.

Inventors:
CAVALHEIRO ANTONIO SÉRGIO (BR)
PEREIRA DOS SANTOS MÁRIO CESAR (BR)
ROCHA LEANDRO DINIZ BRAND O (BR)
HAMILTON SUSS JÚNIOR (BR)
SCALON COTELLO JOSÉ ROBERTO (BR)
SOARES EISELE RONALDO (BR)
Application Number:
PCT/BR2013/000521
Publication Date:
June 04, 2015
Filing Date:
November 28, 2013
Export Citation:
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Assignee:
SLIM DRILLING SERVIÇOS DE PERFURAÇ O S A (BR)
International Classes:
E02D1/04; E21B25/00; E21B33/00
Domestic Patent References:
WO2010046757A12010-04-29
Foreign References:
US5494119A1996-02-27
US3670830A1972-06-20
GB318887A1930-09-22
GB2000824A1979-01-17
Attorney, Agent or Firm:
MODAL MARCAS E PATENTES LTDA (BR)
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Claims:
REIVINDICAÇÕES

1 ) "MECANISMO DE SEGURANÇA PARA INSTALAÇÃO EM FERRAMENTAL DE SONDAGEM DE SOLO", caracterizado por um prensa-cabo ( 1 ) composto por base (2) dotada de alojamento interno (3), com rebaixo conector inferior (4) receptor de suporte (5) de berço côncavo (6) para acoplamento da ponta cónica (7) de um mordente (8) deformável, no qual apoia-se, superiormente, um atuador bipartido (9) com laterais ( 10) e ( 1 1) unidas por mola anelar ( 12), dita base (2) recebendo o apoio do extremo de uma mola helicoidal ( 13) que envolve a porção superior do atuador bipartido (9) e o pescoço inferior ( 14) de um êmbolo ( 15), dotado de batente ( 16), onde a referida mola helicoidal (13) ancora seu extremo oposto, ao passo que o pescoço superior ( 17) do referido êmbolo (15) transpassa o furo ( 18) de uma camisa cilíndrica ( 19) dotada de entrada de óleo (20), sendo que, pelo seu rebaixo conector (4) a base (2) recebe o acoplamento do bocal superior (21 ) de uma conexão "Y" (22), cujo bocal roscado oblíquo (23) é vedado por um jogo de reparo (24) para uma válvula esférica vazada (25) e dotada de um recorte (26) que alinha-se à passagem (27) de uma luva com bocal roscado (28), receptora de chave (29), ao passo que, pelo seu bocal reto inferior (30) a conexão "Y" (22) recebe o bocal (31 ) de um conector de giro falso (32), em cujo corpo cilíndrico (33) é alojado um jogo de esferas (34) e anéis de vedação (35) travados nos sulcos (36) do pescoço (37) de um corpo cilíndrico (38) com bocal inferior (39), o qual é rosqueado ao terminal roscado (40) da luva (41 ) de uma válvula de segurança (42) dotada de entrada (43) para uma chave (44) e que recebe um jogo de reparo (45) para uma válvula esférica vazada (46) com recorte (47), dito reparo (45) montado no alojamento (48) do pescoço roscado (49) de um corpo cilíndrico (50) com bocal inferior roscado (5 1).

2) "MECANISMO DE SEGURANÇA PARA INSTALAÇÃO EM FERRAMENTAL DE SONDAGEM DE SOLO", de acordo com reivindicação 1 , o mecanismo caracterizado por ser montado de modo a envolver o cabo de engate (C) do Barrilete tubo de recuperação do testemunho (não mostrado) do ferramental de equipamento de sondagem de solo, dito mecanismo rosqueado pelo bocal inferior (5 1 ) de sua válvula de segurança (42) na cabeça da haste (H) junto ao bocal (B) da coluna de perfuração, sendo a válvula (42) travada em roqueamento independente, pelo conector de giro falso (32), à conexão "Y" (22), o qual, por sua vez, recebe um mangote (M) ligado a uma estação de fluido controlado por dispositivo sensorial (não mostrados), ao passo que o prensa cabo ( 1 ) recebe conexão de uma bomba de óleo (O) pelo furo (20) da camisa cilíndrica ( 19).

3) "MECANISMO DE SEGURANÇA ADICIONAL", de acordo com reivindicações 1 e 2, caracterizado por um copo (53) com filetes de rosca internos (54) formando um berço inferior (55) com batente delimitador (56) de dois retentores (57), além de um alojamento de maior diâmetro (58) para um anel de vedação (59), formando um dispositivo (52) fixado no terminal roscado de haste externa (E) ao poço de perfuração, presa no mandril (M).

4) "SISTEMA DE BLOQUEIO DE VAZAMENTO DE GÁS/ÓLEO NA ETAPA DE RECUPERAÇÃO DO TUBO INTERNO CONTENDO

TESTEMUNHO", de acordo com reivindicações 1 e 2, o mecanismo caracterizado por permitir o lançamento do cabo de engate (C) pela coluna de perfuração do ferramental quando da etapa de recuperação do tubo interno, até o barrilete, em conjunto com uma válvula de segurança (42), seguindo-se ao içamento do referido cabo de engate (C) e, em caso de influxo, paralisada a operação de repescagem, ser acionada a bomba de óleo (O) para preencher, através da entrada (20) o vão em forma de (câmara de óleo) entre batente ( 16) e parede da camisa cilíndrica ( 19), para que o êmbolo ( 15) pressione o atuador bipartido (9) vencendo, simultaneamente, a força da mola helicoidal (13), dito atuador (9) esmagando o mordente (8) e expandindo-o pelo assentamento da sua ponta cónica (7) na cavidade côncava (5) do suporte (6), para a aderência "moldada" ao cabo de engate (C), abraçando-o fortemente.

5) "SISTEMA DE BLOQUEIO DE VAZAMENTO DE GÁS/ÓLEO NA ETAPA DE RECUPERAÇÃO DO TUBO INTERNO CONTENDO

TESTEMUNHO", de acordo com reivindicações 1 , 2 e 4, caracterizado por, após a vedação do cabo de engate (C) pelo mecanismo, a pressão do fluido injetado ser aumentada para controle de estanqueidade do gás e/ou óleo no subsolo, impedindo-o de escapar pela coluna de perfuração e, em caso de necessidade, o cabo de engate (C) ser cortado descendo juntamente com o Barrilete - tubo contendo o testemunho, ultrapassando o corpo vazado da válvula esférica (46), permitindo em seguida que, pela chave hexagona (44) acionada contra o recorte (47), a válvula esférica (46) seja girada (47) e seu corpo vazado deslocado para posicionar transversalmente sua face maciça, impedindo passagem de gás ou óleo pela referida válvula (42).

6) "SISTEMA DE SEGURANÇA ADICIONAL", de acordo com reivindicação 3, caso o cabo (C) de engate cortado não desça, por estar preso pelo mordente (8) e estando o fechamento da válvula esférica (46) impedido, o mandril (M) ser movimentado direcionando a haste externa (HE) caracterizada por estar acoplada com o dispositivo (52) para o assentamento de seu anel (59) em volta da borda da camisa ( 19) e envolvimento do êmbolo ( 15) pelos retentores (57), formando vedação auxiliar para alívio da pressão do mordente (8), de modo a soltar o cabo (C) de engate para o fechamento da válvula esférica (46).

7) "MECANISMO DE SEGURANÇA PARA INSTALAÇÃO EM FERRAMENTAL DE SONDAGEM DE SOLO, COM SISTEMA DE BLOQUEIO DE VAZAMENTO DE GÁS/ÓLEO NA ETAPA DE RECUPERAÇÃO DO TUBO INTERNO CONTENDO TESTEMUNHO", de acordo com reivindicações 1 , 2, 3, 4, 5 e 6, caracterizado por, através do mecanismo, ser possibilitado que o ferramental de sondagem de minério que utiliza-se de barrilete, para extração de testemunho contínuo, ser usado na sondagem de poços de óleo/gás.

Description:
"MECANISMO DE SEGURANÇA PARA INSTALAÇÃO EM

FERRAMENTAL DE SONDAGEM DE SOLO, COM SISTEMA DE BLOQUEIO DE VAZAMENTO DE GÁS/ÓLEO NA ETAPA DE RECUPERAÇÃO DO TUBO INTERNO CONTENDO TESTEMUNHO" Refere-se o presente relatório descritivo, a um pedido de patente de invenção para um mecanismo pelo qual, após instalado no ferramental de perfuração do solo, é formado um sistema de bloqueio de vazamento de gás e/ou óleo (influxo), no momento da recuperação do tubo interno de extração contínua do testemunho, durante todo o processo de trabalho em poços de gás/óleo.

ESTADO DA TÉCNICA

Como é de conhecimento no ramo, a prospecção do solo através de equipamentos de sondagem é um processo de grande importância pois, pelos resultados obtidos durante a perfuração serão definidos os projetos de grande escala para a extração de minério, gás, petróleo e outros produtos de uso industrial.

No caso de sondagem mineral, um sistema bastante utilizado para a perfuração é a sondagem rotativa: resumidamente, o sistema é acionado no ponto de prospecção através do motor hidráulico de um guincho, cujo cabeçote faz girar uma coroa de perfuração com ferramenta de corte penetrando solo adentro. Conforme ocorre o corte da rocha, durante a penetração no solo a coroa vai recebendo a introdução de colunas de hastes acopladas entre si por meio de seus terminais roscados, engatados pelo próprio torque imposto a partir do cabeçote em giro do motor hidráulico.

Durante o processo de perfuração as hastes vão sendo introduzidas acopladas entre si, sendo que, para cada haste introduzida é extraída das camadas do solo uma quantidade de material denominado "testemunho".

Esse material é extraído continuamente durante todo o trabalho da broca e vai sendo dirigido forçadamente para o interior do barrilete, acumulando-se em forma de tarugo. Essa extração contínua e uniforme do testemunho é necessária para o estudo minucioso, pelo qual serão conhecidas as conformações rochosas no ponto de perfuração.

Para a retirada do barrilete, em etapa denominada recuperação do tubo interno contendo testemunho, é introduzida pelo interior das hastes uma lança conectada a cabos, descendo guiada até o ponto de engate. Ao ser engatado, o barrilete - tubo interno contendo o testemunho é repuxado pelos cabos até a superfície.

Nessa etapa de recuperação do tubo interno contendo testemunho é mantida, a partir da broca, uma passagem que estende-se desde o ponto em perfuração até a superfície, cujo bocal de introdução das hastes permanece exposto no ambiente externo. Esse procedimento, com o bocal aberto, é possibilitado somente no caso da sondagem de minério, cuja perfuração não atinge camadas mais profundas do solo, sendo baixa a probabilidade de riscos de influxo de gás que possa escapar superfície afora. No caso de sondagem para exploração de gás/óleo, as profundidades a serem atingidas vão muito além e exigem o uso de uma broca de alto poder destrutivo na perfuração, o que ocasiona a produção de amostras de rocha do testemunho em forma de cascalho.

O documento PI 1001781-0 depositado em 07.06.2010 com o título

"Caixa coletora de testemunho de sondagem aplicada em perfuratrizes rotativas ou roto percussivas, hidráulicas ou pneumáticas", mostra uma caixa coletora adaptada no bocal da coluna de perfuração. Ao ser injetado fluido ou ar por dentro do canal das hastes da coluna de perfuração, ultrapassando os furos da broca, os detritos (testemunho) decorrentes do corte no solo são conduzidos até a caixa coletora.

O uso da broca de alto poder destrutivo, no caso da sondagem de poços de gás/óleo não favorece a retirada do testemunho em conformação uniforme, que permita análise mais apurada das formações rochosas do solo. Essa análise minuciosa é necessária em determinados níveis de profundidade, exigindo o uso de uma broca denominada coroa que favoreça esse tipo de extração uniforme do testemunho (em forma de tarugo). Nesse caso, em poços de gás/óleo, o ferramental deve ser retirado inteiramente para a troca por uma broca adequada, sendo então, a cada operação de recuperação do ferramental contendo o testemunho, o poço fechado por meio de ferramentas específicas. Com a broca trocada por uma coroa (para testemunhagem) a operação é reiniciada, o bocal do poço é reaberto e o ferramental reintroduzido para esse trabalho de extração momentânea do testemunho mais uniforme. Em seguida é feita nova retirada de todo o ferramental contendo o testemunho adequado para análise, sendo novamente o bocal do poço fechado com o conjunto de ferramentas especiais o poço para a colocação da broca inicial, seguindo-se a nova abertura e nova introdução de todo o ferramental com a broca original, para a continuidade da perfuração de maior poder (corte) destrutivo.

Tal procedimento repete-se sucessivamente durante todo o processo de perfuração para a retirada de testemunho do poço de gás/óleo e, como explicado, é um trabalho moroso e que exige paradas na perfuração, com retiradas e reintroduções do ferramental, fechamentos e aberturas do bocal da coluna de perfuração.

Todo esse trabalho de fechamento e abertura do bocal, durante a recuperação do testemunho, é necessário pois, na sondagem do poço de gás/óleo pode ocorrer o fenómeno denominado "influxo", ou seja, a entrada repentina para dentro do poço de fluídos oriundos da formação, com a subida do gás ou do óleo pelo furo no solo formado pela broca, que pode escapar pela coluna de perfuração em enorme pressão, sair pelo bocal do poço (topo da coluna de perfuração) durante a recuperação do tubo interno contendo testemunho e atingir o ambiente externo, podendo acarretar graves acidentes.

Como se observa, a perfuração na sondagem de gás/óleo é mais complexa, especialmente em relação à etapa da extração do testemunho, justamente pela possibilidade de incidência de influxo.

Por isso não é possível, atualmente, pura e simplesmente o emprego do ferramental da sondagem de minério (muito mais simples e barato) no ferramental da sondagem de óleo/gás (mais robusto e custoso).

OBJETIVO DA PATENTE

É exatamente esse o objetivo do mecanismo em questão, motivo desse pedido de patente, o qual foi desenvolvido para a instalação em um ferramental de perfuração de solo e que, pela sua construtividade possibilita um sistema de bloqueio de vazamento de óleo e gás na etapa de extração e recuperação do tubo interno contendo testemunho, efetuado por meio de barrilete.

O mecanismo trabalha com quatro conjuntos distintos, sendo um prensa cabo, uma conexão "Y", um conector de giro falso e uma válvula de segurança, todos acoplados entre si. O mecanismo é rosqueado no bocal da coluna de perfuração no momento da repescagem do tubo contendo o testemunho de rocha, e irá oferecer, portanto, um sistema de segurança pelo qual o ferramental de perfuração de minério (mais simples e menos custoso) poderá ser utilizado para a perfuração de poços de gás/óleo, trazendo assim, enormes benefícios funcionais e comerciais.

Explicado superficialmente, passa o mecanismo, sua instalação e o sistema de segurança que o envolve, a serem melhor detalhados através dos desenhos anexos. A figura 1 mostra o estado da técnica, do qual foi extraída a imagem da PI 1001781-0 citada

As figuras abaixo relacionadas, de 2 a 1 1 , referem-se ao mecanismo em questão, motivo desse pedido de patente:

Figura 2 - vista em perspectiva explodida, de todos os elementos do mecanismo de segurança. Nos colchetes estão indicados os conjuntos que, após acoplados entre si, compõem o mecanismo como um todo. Assim, são mostrados o prensa cabo, a conexão "Y", o conector de giro em falso e a válvula de segurança;

Figura 3 - Vista em perspectiva explodida, do prensa cabo. Como se observa, esse conjunto é composto por uma base receptora de suporte com mordente de borracha, um atuador envolto por mola, ancorada no batente de um êmbolo deslizante por uma camisa cilíndrica superior, de entrada de óleo. Ao lado, em 3A é mostrado o prensa cabo montado;

Figura 4 - vista em perspectiva explodida, de todos os elementos da conexão "Y". Como se observa, esse conjunto é composto por um bocal oblíquo acoplado a um outro bocal de recepção do mangote do fluido, alojando um reparo para válvula esférica. Ao lado, em 4A, é mostrado o conector "Y" montado;

Figura 5 - vista em perspectiva explodida, de todos os elementos do conector de giro falso. Como se observa, o esse conjunto é composto por corpo cilíndrico receptor de esferas e anéis de vedação montados no pescoço de uma base cilíndrica com bocal. Ao lado, em 5A, é mostrado o conector de giro falso montado;

Figura 6 - vista em perspectiva explodida, de todos os elementos da válvula de segurança. Como se observa, esse conjunto é composto por uma luva com válvula esférica, montada no alojamento de um corpo cilíndrico. Ao lado, em 6A, é mostrada a válvula montada;

Figura 7 - vista em perspectiva dos conjuntos montados, alinhados entre si. Em 7A é mostrado que os conjuntos já estão acoplados entre si, formando o mecanismo;

Figura 8 - vista em perspectiva do mecanismo montado e, ao lado, corte A-A;

Figura 9 - corte A-A, mostrando o mecanismo já rosqueado pela válvula de segurança, no bocal da coluna de perfuração, bem como ligado pela conexão "Y", ao mangote da estação de fluido (não mostrada) e pela entrada de óleo de seu prensa cabo, ligado à bomba de óleo. Ao lado, no Det. A, é mostrado que o mecanismo possui um êmbolo que irá trabalhar sob pressão de óleo. No Det. B é mostrado o êmbolo sob pressão do óleo, quando impõe pressão, pelo atuador, no mordente de borracha. Nessa condição, o mordente é deformado e expande-se de modo a abraçar fortemente o cabo de engate do tubo do testemunho no fundo do poço;

Figura 10 - corte A-A, mostrando que, em caso de grande pressão oriunda do influxo, o abraço contra o mordente pode não ser suficiente para bloquear o fluxo de gás ou óleo, quando então o cabo de engate é cortado através de cortador de cabo específico. No detalhe C é mostrado o cabo de engate cortado. No det. D é mostrado o cabo descendo pela coluna de perfuração juntamente com o tubo contendo o testemunho;

Figura 1 1 - corte A-A. Mostra, na sequencia, no detalhe E, o cabo de engate, após cortado. No detalhe F é mostrado que o cabo de engate ultrapassou o vazado da válvula esférica que compõe o mecanismo. No detalhe G, é mostrado que, após acionamento por uma chave, a válvula esférica foi girada posicionando transversalmente seu recorte, bloqueando por completo, por sua face maciça, o influxo, completando o sistema de segurança. No detalhe H, vista em outro ângulo em relação ao detalhe G, mostrando a válvula esférica a partir de seu corpo vazado, também em condição de bloqueio do influxo;

Figura 12 - vista em perspectiva, mostrando o dispositivo de segurança adicional, alinhado entre o terminal roscado de uma haste externa ao poço de perfuração e à camisa do êmbolo do prensa-cabo. Ao lado, no detalhe I, é mostrado o dispositivo em corte, vendo-se seu corpo em formato de um copo roscado internamente, formando alojamento com batente para um berço, para acomodar retentores e anel de vedação;

Figuras 13, 14 e 15 - mostram, em sequencia, o uso do dispositivo de segurança adicional. Tal dispositivo será usado caso, após o cabo de engate ter sido cortado e não tenha descido ao fundo do poço (em situações de influxo);

Figura 16 - fluxograma, mostrando os eventos para o fechamento do poço.

Em conformidade com os desenhos anexos, o "MECANISMO DE SEGURANÇA PARA INSTALAÇÃO EM FERRAMENTAL DE SONDAGEM DE SOLO, COM SISTEMA DE BLOQUEIO DE VAZAMENTO DE GÁS/ÓLEO NA ETAPA DE RECUPERAÇÃO DO TUBO INTERNO CONTENDO TESTEMUNHO", objeto desse presente pedido de patente de invenção, constitui-se a partir de um mecanismo tal qual como mostrado, na sua totalidade, pela figura 2, para aplicação no ferramental de um equipamento de sondagem.

Como mostram as figuras 3 e 3A, o mecanismo possui um prensa- cabo (1) composto por base (2) dotada de alojamento interno (3) com rebaixo conector inferior (4), receptor de um suporte (5) com berço côncavo (6), no qual é acoplado a ponta cónica (7) de um mordente (8) deformável, de borracha. O referido mordente (8) recebe, superiormente, o apoio de um atuador bipartido (9) cujas laterais ( 10) e ( 1 1 ) são unidas por meio de uma mola anelar ( 12).

A base (2) contendo o suporte (5) acoplado com o mordente (8), recebe o apoio de um dos extremos de uma mola helicoidal (13) que envolve a porção superior do atuador bipartido (9) e o pescoço inferior (14) de um êmbolo ( 15), dotado de batente ( 16). Nesse batente (16) a mola helicoidal ( 13) ancora seu extremo oposto, ao passo que o pescoço superior ( 17) do referido êmbolo ( 15) transpassa o furo (18) de uma camisa cilíndrica ( 19) dotada de entrada de óleo (20). Pelo seu rebaixo conector (4) a base (2) recebe o acoplamento do bocal superior (21 ) de uma conexão "Y" (22), como mostram as figuras 4 e 4A, cujo bocal roscado oblíquo (23) é vedado por um jogo de reparo (24) para uma válvula esférica vazada (25), dotada de recorte (26) que alinha-se à passagem (27) de uma luva com bocal roscado (28), receptora de chave (29). Pelo seu bocal reto inferior (30) a conexão "Y" (22) recebe o bocal (3 1 ) de um conector de giro falso (32), como mostram as figuras 5 e 5A, em cujo corpo cilíndrico (33) é alojado um jogo de esferas (34) e anéis de vedação (35), as quais são travadas nos sulcos (36) do pescoço (37) de uma base cilíndrica (38) com bocal inferior (39).

Pelo bocal inferior (39), o conector de giro falso (32) é rosqueado ao terminal roscado (40) da luva (4 1 ) de uma válvula de segurança (42), como mostram as figuras 6 e 6A, a qual é dotada de entrada (43) para uma chave de seção hexagonal (44) e que recebe um jogo de reparo (45) para uma válvula esférica de corpo vazado (46) e dotada de recorte (47), dito reparo (45) montado no alojamento (48) do pescoço roscado (49) de um corpo cilíndrico (50) com bocal inferior roscado (51 ).

Assim constituído o mecanismo, como mostram as figuras 7, 7A, 8 e 8A, o mesmo será utilizado no ferramental do equipamento de sondagem de solo. O referido mecanismo, como mostra a figura 12, irá trabalhar com um dispositivo de segurança adicional (52), também objeto desse pedido de patente, formado por um copo (53) com filetes de rosca internos (54) formando um berço inferior (55) com batente delimitador (56) de dois retentores (57), além de um alojamento de maior diâmetro (58) para um anel de vedação (59), como mostram os detalhes I e J da figura 12.

Assim sendo, após determinado ciclo de perfuração, como já explicado anteriormente no estado da técnica, o testemunho deve ser extraído exigindo sua retirada pelo cabo (C) de engate do tubo de recuperação do testemunho. Nessa etapa, o mandril (M) abre e solta a última haste (H) introduzida no poço de perfuração. Em seguida, o mandril (M) é deslocado do poço de perfuração e irá receber a haste externa (H) em cujo terminal roscado é acoplado o dispositivo de segurança adicional (52), posicionada fora do poço de perfuração. Tal dispositivo (52) permanecerá em espera para ser introduzido (se necessário) durante a extração do testemunho, como será mostrado mais adiante.

Estando a última haste (H) do poço de perfuração introduzida

(livre do mandril (M)), por sua cabeça recebe, junto ao bocal (B) da coluna de perfuração, o rosqueamento do bocal inferior (51 ) do corpo cilíndrico (50) da válvula (42), prendendo o cabo (C) de engate do tubo.

Pelo fato de estar travada ao conector de giro falso (32), a válvula de segurança (42) pode ser rosqueada independentemente da conexão "Y" (22) que, por sua vez, mantém-se estática j untamente com o prensa- cabo (1 ). Essa conexão de giro falso (32), se faz necessária por causa do reduzido espaço no entorno do bocal (B) da coluna de perfuração, no qual não seria possível o giro da conexão "Y" (22) por causa de seu bocal oblíquo (23) e, consequentemente, de todo o mecanismo, o que dificultaria sua instalação.

Já o bocal roscado (28) da conexão "Y" (22) recebe um mangote (M), como mostra também a figura 9, ligado a uma estação de fluido controlada por dispositivo sensorial (não mostrados), ao passo que o prensa cabo ( 1 ) recebe conexão de uma bomba de óleo (O) (não mostrada) pelo furo (20) da camisa cilíndrica ( 19).

Assim montado o mecanismo, o mesmo permite, no ferramental, quando da etapa de recuperação do tubo interno contendo testemunho, que o cabo de engate (C) seja lançado internamente pela coluna de perfuração, descendo livremente até atingir o referido tubo de recuperação do testemunho.

Após detectado o influxo, através da observação do retorno excessivo de fluído de perfuração pelo bocal da coluna, em um primeiro estágio é interrompido procedimento de recuperação imediatamente e acionada a bomba de óleo (O), como ilustra o detalhe A da figura 9 que, através da entrada (20) preenche o vão entre o batente ( 16) e a parede da camisa cilíndrica ( 19), em forma de uma câmara de óleo, obrigando o êmbolo ( 15) a pressionar o atuador bipartido (9) e vencer, simultaneamente, a força da mola helicoidal ( 13). Nessa condição o atuador bipartido (9) esmaga o mordente (8) de borracha que, através do assentamento entre sua ponta cónica (7) e a cavidade côncava (5) do suporte (6), tem o material de borracha expandido, provocando a aderência "moldada" ao cabo de engate (C), abraçando-o fortemente, como ilustra o detalhe B da figura 9.

Estando o cabo de engate (C) vedado, é aumentada a pressão do fluído injetado, controlando a estanqueidade do gás e/ou óleo no subsolo, impedido de escapar pela coluna de perfuração, sem perigo de atingir o ambiente externo pelo bocal.

Caso o mordente (8), ainda assim, não permita a vedação por causa de grande pressão imposta pelo gás ou óleo ou por desgaste do dispositivo, como ilustram os detalhes C e D da figura 10, o cabo de engate (C) é cortado, ultrapassando o corpo vazado da válvula esférica (46), fazendo com que desça juntamente com o tubo contendo o testemunho ou não, pela coluna de perfuração, como mostra o detalhe E da figura 1 1. Isso permite que a chave hexagonal (44) da válvula de segurança (42), pelo recorte (47) gire a válvula esférica (46), como mostra o detalhe F da figura 1 1 , a qual tem seu corpo vazado deslocado, posicionado transversalmente, como mostram os detalhes G e H também da figura 1 1 , de modo que sua face maciça impeça passagem de gás ou óleo (influxo) pela válvula de segurança (42), completando o sistema de segurança proposto.

Caso o cabo (C) de engate cortado não desça, por estar preso pelo mordente (8) ou por flutuação do referido cabo (C) em razão da pressão do influxo de baixo para cima no interior da coluna de perfuração, o fechamento da válvula esférica (46) é impedido pelo referido cabo (C), estando o sistema ainda exposto ao vazamento (influxo). Nessa condição o mandril (M) é movimentado para direcionar a haste externa (HE) acoplada com o dispositivo (52), alinhando-o à borda da camisa cilíndrica ( 19) do êmbolo ( 15) do prensa-cabos ( 1 ). Dessa forma, como mostra a sequencia das figuras 13 , 14 e 15, o mandril (M) desce e empurra o dispositivo (52) que, por seu anel (59) assenta-se em volta da borda da camisa ( 19) e os retentores (57) envolvem o êmbolo ( 15). Com a imposição de força pelo mandril (M) o anel (59) e os retentores (57) provocam vedação adicional, que permite o alívio da pressão do mordente (8) soltando o cabo (C) de engate. Solto o cabo (C), este desce com o barrilete para o fundo do poço, possibilitando fechar a válvula esférica (46), mostrada na figura 1 1.

Graças a construtividade do mecanismo (pelo qual na etapa de extração do testemunho, contínuo, o cabo de engate (C) recebe o sistema de vedação e segurança em questão), o ferramental de sondagem de minério que utiliza-se de barrilete, pode ser instalado no ferramental do equipamento de sondagem para poços de óleo/gás.

Com isso ocorre um notável efeito técnico no segmento de sondagem de solo pois um ferramental simples, até então usado apenas para minério, pelo novo sistema de vedação e segurança que agora agrega, através do mecanismo em questão, possibilita a perfuração com muito menor custo, de poços de óleo/gás e adicionalmente maior segurança na utilização do ferramental oriundo da mineração. Além disso, a extração contínua do testemunho, de modo uniforme e sem parada de equipamento permite o estudo detalhado do solo, do início ao fim da perfuração, trazendo maior precisão na análise e logística, para a sondagem de poços de óleo/gás.

A seguir, conforme ilustra o fluxograma da figura 16, é listada uma sequência de procedimentos de fechamento do poço para o sistema pleiteado, de recuperação do barrilete - tubo interno, com o conjunto prensa-cabo (1), conexão "Y" (22)/conector de giro falso (32) e válvula de segurança (42). As especificações técnicas estão indicadas na língua inglesa, usadas em todo o território nacional e, por isso, assim mantidas nesse pedido de patente.

Procedimento para Fechamento de Poço Recuperando Tubo Interno com Conjunto Prensa Cabo, Conexão Y e Válvula de Segurança - Método

HA RD

1. QHSE

1. 1 Portar EPI completo para trabalhos na área.

1.2 Realizar análise de risco do trabalho, quando necessário

1.3 Realizar abertura de permissão de trabalho (PT), quando necessário.

1.4 Utilizar cinto de segurança em trabalho em altura. T BR2013/000521

1.5 Ao observar atos ou condições inseguras, interromper trabalho.

1.6 Isolar área quando da movimentação de cargas, execução de trabalhos a quente, testes de pressão etc.

1.7 Quando em dúvida da execução da tarefa, acionar técnico de segurança ou consultar supervisão.

2. Consolidação do Conhecimento sobre os Principais Indícios Primários de Kick (Influxo)

2. 1 Indícios Primários de Influxo

a. Aumento da vazão de retorno: é um indicio primário de influxo ou que o Gás, já presente no poço, e está se expandindo. O tipo mais comum de instrumento para detectar variações na vazão de retorno é constituído de uma palheta instalada na saída de lama e ligada a uma mola ou potenciômetro. Quando o fluxo de retorno varia, a tensão na mola ou a resistência do potenciômetro se modificam indicando uma alteração no fluxo de retorno do poço. O sistema de alarme ligado ao sistema é acionado caso esta alteração exceda um intervalo de variação da vazão de retorno previamente ajustado.

b. Aumento de volume de lama no tanque ativo: é um indicio primário de Influxo pois indica que o fluido da formação está entrando no poço, caso não haja adição de fluido de perfuração nos tanques do sistema ativo ou outro evento que cause aumento de volume ou aumento do nível dinâmico do tanque ativo.

c. Aumento brusco da taxa de penetração: é um indicio primário de Influxo na perfuração Slim Drilling, embora alterações na taxa de penetração possam ter outras causas, tais como variações do peso sobre broca, da rotação ou da vazão ou mudanças das formações cortadas pela broca. No caso de Influxo, o aumento da taxa de penetração é decorrente da existência de um diferencial de pressão negativo atuando na formação que está sendo perfurada.

d. Poço fluindo em Flow Check.

3. Definição do Procedimento para Utilização do Conj unto

Sequência de operações para fechamento do poço no método Hard, durante a recuperação do tubo interno com testemunho, com operação de cabo { Wireline) por dentro das hastes com conjunto Prensa Cabo, Conector de Giro Falso, Conexão Y e Válvula de Segurança sobre o topo das hastes.

4. Cenário

Aplica-se no momento da retirada do tubo interno com a utilização do cabo de Wireline da sonda e com conjunto Prensa Cabo, Conector de Giro Falso, Conexão Y e Válvula de Segurança instalados obre a coluna.

5. Status dos Equipamentos de Perfuração

5. 1 O Choke totalmente fechado.

5.2 Prensa Cabo, Conector de Giro Falso, Conexão Y e Válvula de Segurança sobre o topo da última haste acunhada no Foot Clamp.

5.3 Haste Kelly suspensa no mastro com mandril aberto e em stand by para ser utilizada a qualquer momento.

5.4 Perfuração (testemunhagem) foi interrompida, o testemunho rompido com procedimento recomendado, iniciado o procedimento para recuperar o Tubo Interno com cabo de Wireline.

5.5 Coroa ou broca fora do fundo.

5.6 Não há rotação na coluna.

5.7 Não há bombeio de fluído de perfuração.

5.8 Pescador do tubo interno e cabo wirel ine dentro das hastes.

5.9 Trip Tank alinhado com o poço e monitoração através de planilha de monitoramento.

6. Sequência de Fechamento do Poço

PASSO 1 : ao se detectar indícios de influxo no interior do poço interromper retirada de testemunho via cabo.

PASSO 2 : fechar Prensa Cabo hidraulicamente, utilizando bomba hidráulica manual. PASSO 3 : fechar válvula de retorno na saída da Conexão Y e substituir mangueira de retorno por mangueira resistente ao fogo ligada ao Stand Pipe Manifold.

PASSO 4 : fechar Gaveta de Tubos do BOP.

PASSO 5 : abrir a válvula HCR {High Closing Ratio) da linha do Choke.

PASSO 6 : avisar equipe de supervisão (Company Man e Encarregado).

PASSO 7: confirmar o fechamento da Gaveta de Tubos do BOP e travá-las manualmente.

PASSO 8 : confirmar abertura da válvula HCR.

PASSO 9 : observar a pressão máxima permissível (LOT) no manómetro do Choke de forma a prevenir o fraturamento da formação próxima da sapata do revestimento de superfície; ter em mãos planilha de informações prévias atualizadas.

PASSO 10 : observar o crescimento das pressões no Choke (SICP) e por dentro da coluna (SIDPP), registrar as pressões lidas em planilha de fechamento de poço de 1 ,0 (um) em 1 ,0 (um) minuto até o momento em que se registrem três leituras iguais, neste momento a pressão no manómetro do Choke é a SICP e no

Stand Pipe Manifold (SPM) é SIDPP.

PASSO 1 1 : registrar a pressão equalizada de fechamento no Choke (SICP) e SPM (SIDPP). PASSO 12 : Lançar em planilha os dados para controle de poço.

PASSO 13 : implementar o método aplicável de controle de poço conforme determinação da OPERADORA.

Observações Complementares

- Caso ocorra fratura na sapata do revestimento de superfície, antes ou durante a aplicação de métodos de circulação e controle do kick, aplicar métodos de controle de perda de circulação acima da zona do kick, conforme recomendação da operadora.

- Não permitir perda de coluna de lama no interior da coluna de hastes que gere perda de pressão hidrostática maior que 5psi.

- Caso se observe vazamento no Prensa Cabo durante o período de equalização das pressões, cortar o cabo com auxílio do cortador de cabo hidráulico, acionado remotamente (perímetro de segurança de 5 m), fechar Válvula de Segurança localizada abaixo do Conector de Giro Falso, certificando-se que não há cabo em frente à frante da mesma, retornar o mandril á posição fechada, conectar Haste Kelly ao topo da Válvula de Segurança, aplicar torque com o mandril e abrir a Válvula de Segurança do conjunto para monitoração da pressão no interior da coluna; seguir a partir do PASSO 10 do item 5 deste procedimento.