Refere-se o presente relatório descritivo, a um pedido de patente de invenção para um sistema desenvolvido para o aumento de resistência estrutural e vedação no tubo usado na etapa de ensaio necessária para a detecção de vazamentos e resistência no BOP (sistema de prevenção de "Blow Out").

O sistema é possibilitado a partir de uma adaptação (entrada de fluido) projetada no tubo de ensaio que permite que o mesmo receba injeção de fluido em seu interior, evitando que seu corpo oco sofra deformações durante o ensaio na câmara do BOP assim como evitando bolsão de ar no interior do tubo e formando um bloqueio contra escape de fluido por seu pino roscado, vedando-o adequadamente.

ESTADO DA TÉCNICA

Como é de conhecimento de técnicos em sistemas de sondagem para poços de óleo/gás, uma das etapas iniciais anteriores à perfuração é a feitura do antepoço e da cabeça do poço - um rebaixo cimentado no solo equipado com válvulas e suportes, em volta do ponto (um trecho inicialmente perfurado) por onde será introduzida a coluna de perfuração e broca. No fundo do antepoço, também em volta do ponto, nesse trecho inicialmente perfurado é instalado um equipamento denominado cabeça de poço que nada mais é que um alojamento cónico, munido de válvulas e alojadores, sendo em seguida montado o BOP sobre este equipamento - ou seja, um mecanismo de segurança composto por gavetas de vedação retrateis com válvulas de entrada e saída de fluido, que envolvem e vedam externamente a cabeça do poço evitando fluxo indesejado e descontrolado de gás (influxo) provindo do subsolo, sem atingir a plataforma.

Portanto, entre a cabeça do poço e as gavetas do BOP é formada uma câmara.

Após tais procedimentos (ainda antes do início da perfuração) o

BOP deve ser testado para garantir que, caso ocorra um influxo indesejado de gás, não haja possibilidade de qualquer tipo de vazamento de material inflamável para a superfície (plataforma), seja por entre suas gavetas ou por outros pontos na câmara conjuntos formados.

Para o teste um tampão ("test plug") é fabricado na configuração do referido alojamento cónico, dito plugue de teste do BOP possuindo também, na sua face superior, um terminal roscado fêmea. Através do sistema de elevação da sonda esse tampão é assentado perfeitamente por seu corpo cónico no alojamento cónico da cabeça de poço, vedando esse ponto previamente perfurado do solo e equipado, recebendo em seguida, pelo terminal fêmea o rosqueamento do pino roscado do extremo inferior de um tubo denominado tubo de teste de BOP, cujo corpo tubular, após rosqueado estende-se BOP acima. Após fechadas as gavetas do BOP o corpo tubular é envolvido na câmara do BOP expondo apenas seu extremo superior plataforma acima. Por meio de válvulas ligadas a uma bomba do sistema de injeção de fluido a câmara é então preenchida lentamente e testes de pressão contra as gavetas de vedação e válvulas do BOP são realizados.

O tubo de teste do BOP substitui a presença da coluna de perfuração ou coluna de revestimento de mesmo diâmetro na câmara do BOP. Tal substituição é necessária antes da introdução da coluna de perfuração e início das operações para a detecção, por sensores, se há vazamentos, seja escapando por suas gavetas de vedação ou por outros pontos do BOP, fechado. Essa pressão imposta pela injeção lenta de fluido contra gavetas de vedação e válvulas fechadas, deve ser então estabilizada, no teste, segundo os parâmetros do sistema de sondagem e, ao não serem detectados vazamentos pelos sensores é sinalizado então que o tubo de teste do BOP pode ser retirado e introduzida a coluna de perfuração para o início da sondagem minimizando potencialmente riscos de gás ou óleo escaparem pelo BOP e atingirem a plataforma durante a perfuração propriamente dita.

Ocorre que essa análise (teste para detecção prévia de vazamentos), por ser de extrema precisão pode ser prejudicada, no teste, por fatores relativos à resistência estrutural do próprio tubo de ensaio que, por ser oco, ao sofrer a forte pressão na câmara pode deformar-se, ou pela presença de ar no interior do Tubo de teste. Possíveis deformações geram uma diminuição na estrutura do tubo, proporcional ao aumento espacial no interior da câmara acarretando, como consequência disso, um alívio de pressão que é detectado pelos sensores. Presença de ar no interior do tubo, sendo o ar extremamente compressível, geram distorções na pressão no interior do tubo de teste gerando falsos testes. Tal efeito, de queda de pressão, pode confundir a análise por parte do operador, acusando falsos vazamentos no BOP.

Outro fator de preocupação em relação a falsos vazamentos ocorre pelo rosqueamento entre o pino roscado do tubo e o encaixe fêmea do tampão, por cujas frestas de filetes de rosca acoplados o fluido de teste escapa e é forçado a penetrar no interior do tubo. Nesse caso igualmente ocorre um alívio de pressão na câmara, detectado pelos sensores como vazamento e que pode também confundir a análise das condições de vazamentos no BOP.

OBJETIVO DA PATENTE

O tubo de teste em questão recebe uma entrada em sua extremidade superior, através da qual seu corpo oco será preenchido com fluido, formando um sistema para aumento na sua resistência estrutural contra deformações assim como eliminando a presença de ar do interior do tubo. Esse fluido de preenchimento irá formar ainda, também internamente no corpo oco do tubo de teste, um bloqueio junto ao acoplamento entre filetes de rosca do pino roscado e da rosca fêmea do tampão.

Ao receber a grande pressão imposta pelo fluido de teste injetado na câmara, não haverá deformação e escape para a penetração para o interior do seu corpo preenchido.

Com isso são anuladas "quedas de pressão" evitando falsas detecções de vazamentos de fluido de teste no interior da câmara do BOP dando total precisão à análise, trazendo segurança e garantindo que a vedação para o poço será eficiente contra possíveis influxos durante a futura etapa de perfuração quando a broca e a coluna de perfuração estiverem trabalhando.

Explicado superficialmente, passa o tubo de teste e o sistema de aumento de resistência estrutural e vedação que o envolve, a serem melhor detalhados.

A sequência da figura 1 , abaixo descreve o estado da técnica e os problemas ocorridos na análise do teste, em decorrência da detecção de falsos vazamentos no interior da câmara do BOP devido à presença de ar no sistema de ar no interior do tubo, deformação do tubo de teste e entrada do fluido de teste pelos seus filetes de rosca, no interior de seu corpo oco.

Figura 1 - vista em sequência mostrando, em I A, a introdução do tampão cónico no alojamento cónico no ponto de trecho brevemente perfurado no solo, na cabeça do poço. Em 1B é mostrada a introdução pelas gavetas do BOP, do tubo de teste, rosqueado pelo seu pino roscado na rosca fêmea do tampão de teste (plugue de teste). Em 1 C é mostrado o fechamento das gavetas do BOP envolvendo a porção intermediária do corpo do tubo de teste que mantém-se no interior da câmara formada na cabeça do poço. Em 1D é mostrada a injeção de fluido de teste na câmara. Nos detalhes ampliados, ao lado, é mostrado que o corpo oco do tubo de teste sob forte pressão na câmara, deforma-se. É mostrado também que o fluido escapa entre os filetes de rosca do pino roscado do tubo de ensaio e da rosca fêmea do tampão, penetrando e acumulando-se no interior do corpo oco.

As figuras abaixo relacionadas, de 2 a 12, referem-se à adaptação feita no tubo de teste e ao sistema anti deformação e de vedação que o envolve:

Figura 2 - vista em perspectiva do tubo de teste, mostrando, abaixo do seu terminal roscado superior, a adaptação formada pela entrada de fluido e, no extremo inferior, o seu pino roscado. Nessa vista é indicado o corte A-A;

Figura 3 - corte A-A;

Figura 4 - Detalhes A, mostrando o extremo superior do tubo de teste adaptado com sua entrada de fluido e o extremo inferior, com seu pino roscado;

Figura 5 - vista esquemática mostrando o tubo de teste adaptado com sua entrada de fluido, sendo inserido pelas gavetas abertas do BOP;

Figura 6 - vista segundo figura anterior, mostrando o tubo de teste rosqueado por seu pino roscado, na rosca fêmea do tampão (plugue de teste) do alojamento da cabeça do poço; Figura - 7 - vista segundo figura anterior, mostrando as gavetas do BOP fechadas, envolvendo o corpo do tubo de teste no interior da câmara, expondo na plataforma, seu extremo superior com a entrada de fluido;

Figura 8 - vista segundo figura anterior, mostrando que, pela entrada de fluido o tubo de teste teve seu corpo oco preenchido com fluido até o extremo inferior, dito fluido estancado internamente junto aos filetes de rosca rosqueados à rosca fêmea do tampão;

Figura 9 - vista segundo figura anterior, mostrando o tubo de ensaio já preenchido com o fluido, sendo iniciado o teste de pressão e resistência do BOP, com a injeção de fluido de teste na câmara;

Figura 10 - vista segundo figura anterior, mostrando a câmara já preenchida para o teste de resistência;

Figura 1 1 - vista segundo figura anterior, mostrando, nos detalhes B ampliados, ao lado, o corpo oco do tubo de teste sob forte pressão na câmara, sem deformações. É mostrado também que o fluido de teste injetado sob forte pressão na câmara não passa pelos filetes de rosca do pino roscado e da rosca fêmea do tampão, não penetrando, consequentemente, no interior do tubo de teste.

Em conformidade com os desenhos anexos, o "TUBO DE TESTE

COM ENTRADA PARA PREENCHIMENTO COM FLUIDO, PARA EXPULSÃO DE AR E AUMENTO DE RESISTÊNCIA E VEDAÇÃO NA ETAPA DE ENSAIO EM BOP, EM SISTEMAS DE SONDAGEM", objeto desse presente pedido de patente de invenção, constitui-se a partir do tubo de teste ( 1 ), de corpo usado na etapa do teste de resistência da câmara (C) formada sobre o trecho (T) inicialmente perfurado no solo, entre a cabeça do poço (P) e as gavetas (G) retráteis do BOP (sistema de prevenção de "Blow Out"), em trabalho de sondagem de gás/óleo, como mostra a sequência da figura 1.

O tubo de teste ( 1 ), geralmente dotado de terminal superior roscado (2) e pino roscado inferior (3), como novidade para o projeto, como mostram as figuras 2, 3 e 4, recebe, na sua extremidade superior, imediatamente abaixo do referido terminal superior (2), uma entrada de fluido (4) com bocal externo (5) seguido de um canal interno (6) dotado de passagem (7) comunicante internamente com o corpo tubular oco.

Com essa nova construtividade, o tubo de teste ( 1) é rosqueado normalmente por seu pino roscado inferior (3) na rosca fêmea (R) do tampão (TA) do alojamento (A) da câmara (C) do BOP, como mostram as figuras 5 e 6, sendo em seguida, fechadas as gavetas (G). Nessa condição o corpo do tubo de ensaio (1 ) no interior da câmara (C) é envolto pelo fechamento das gavetas (G), recebendo, em seguida, pelo bocal (5) da sua entrada de fluido (4) o acoplamento da mangueira (M) de um reservatório de fluido de preenchimento (não mostrado), como mostra a figura 7.

Como mostra a figura 8, o fluido de preenchimento (F) penetra pelo canal (6) expulsando tqdq o ar do seu interior e, pela passagem (7) preenche interna e totalmente o corpo oco do tubo de ensaio ( 1 ) sendo esse volume estancado junto ao rosqueamento dos filetes de rosca de seu pino roscado inferior (3) com a rosca fêmea (R) do tampão (TA).

Assim composto o tubo de teste ( 1 ), com seu corpo oco preenchido com fluido de preenchimento (F), a câmara (C) irá receber a injeção do fluido de teste para a etapa de teste de pressão, resistência e vazamento do BOP, como mostram as figuras 9 e 10, quando então o tubo de teste ( 1) em questão estará sujeito a grande pressão.

Nessa condição, como mostram os detalhes B da figura 1 1 , o volume de fluido de preenchimento (F) contido no interior do tubo de teste ( 1 ) dá ao seu corpo tubular resistência estrutural complementar contra a pressão imposta no interior da câmara (C), impedindo deformações. O volume de fluido de preenchimento (F) estancado internamente junto ao acoplamento entre os filetes de rosca do pino roscado (3) e a rosca fêmea (R) do tampão (TA), assim como a ausência de ar, impedem que o fluido de teste contido na câmara (C) escape e penetre para o interior do corpo do tubo de ensaio ( 1 ).

Nas três condições, de sistema de antideformação estrutural, ausência de ar e sistema de estanqueidade para vedação no rosqueamento, desenvolvidas para o tubo de teste ( 1 ), é evitado qualquer alivio de pressão no interior da câmara (C) e, com isso os sensores nela distribuídos não irão acusar, por exemplo, falsos vazamentos, dando precisão à análise de resistência do BOP contra vazamentos de óleo/gás.