Cabezal de pozo submarino.

Una disposición de seguridad para asegurar un colgador (36) dentro de un cabezal de pozo submarino

(10) que comprende un primer medio de seguridad para asegurar el colgador (36) en una primera posición y un segundo medio de seguridad para asegurar el colgador (36) en una segunda posición, el primer medio de seguridad que se dispone, durante el uso, para proporcionar un conducto de fluido sobre una superficie de sellado exterior (46) del colgador (36) mientras que el colgador (36) se retiene en la primera posición, de manera que el fluido puede fluir alrededor de la superficie de sellado exterior (46) del colgador (36), el segundo medio de seguridad que comprende una disposición de sujeción para proporcionar un sello alrededor del colgador (36) mientras que el colgador (36) se asegura en la segunda posición, de manera que el fluido no puede fluir alrededor de la superficie de sellado exterior (46) del colgador (36) caracterizada porque el primer medio de seguridad asegura el colgador (36) en una única dirección longitudinal y permite el movimiento del colgador (36) en la segunda dirección longitudinal opuesta y en donde el colgador (36) comprende una pluralidad de primeras nervaduras longitudinales (44) localizadas debajo de la superficie de sellado exterior (46) y el colgador (36) comprende una pluralidad de segundas nervaduras longitudinales (50) localizadas encima de la superficie de sellado exterior (46).

Tipo: Patente Internacional (Tratado de Cooperación de Patentes). Resumen de patente/invención. Número de Solicitud: PCT/GB2011/051907.

Solicitante: Plexus Holdings, PLC.

Nacionalidad solicitante: Reino Unido.

Dirección: Plexus House Site 2, Burnside Drive DyceAberdeenAB21 0HW REINO UNIDO.

Inventor/es: ROBERTSON,MICHAEL, VAN BILDERBEEK,BERNARD HERMAN, HENDRIE,CRAIG FRANCIS BRYCE.

Fecha de Publicación: .

Clasificación Internacional de Patentes:

  • SECCION E — CONSTRUCCIONES FIJAS > PERFORACION DEL SUELO O DE LA ROCA; EXPLOTACION MINERA > PERFORACION DEL SUELO O DE LA ROCA (explotación... > Cierre hermético o tapado de orificios de perforación... > E21B33/043 (especialmente adaptadas para las cabeceras de pozos bajo el agua (E21B 33/047 tiene prioridad))

PDF original: ES-2533376_T3.pdf

 

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Fragmento de la descripción:

Cabezal de pozo submarino Campo de la invención La presente invención se refiere a un cabezal de pozo submarino, una disposición de seguridad para un cabezal de pozo submarino y un método para asegurar una tubería de revestimiento dentro de un cabezal de pozo submarino. 5

Antecedentes de la invención Los pozos en aguas profundas se están usando con mayor frecuencia para extraer hidrocarburos. Tales pozos en aguas profundas no se consideraron previamente económicos. Sin embargo, la falta de campos inmediatamente disponibles y fácilmente accesibles han promovido el desarrollo significativo en la extracción de hidrocarburos usando pozos en aguas profundas. Sin embargo, tales pozos en aguas profundas aún tienen muchos problemas y desventajas comparado con 10 los pozos de aguas poco profundas.

En los pozos convencionales de petróleo y gas, es convencional tener un número de tubos o tuberías de revestimiento concéntricas. La tubería de revestimiento más exterior se asegura y se fija en el suelo y, en particular, se fija dentro del lecho marino. Las tuberías de revestimiento interiores concéntricas se asegura cada una dentro de la tubería de 15 revestimiento exterior que se asegura a la nueva tubería de revestimiento exterior adyacente. Típicamente, una tubería de revestimiento incluye un colgador en un extremo superior de esta. El colgador incluye un collar de apoyo exterior que se asienta en y se acopla con un apoyo que se proyecta interiormente de la tubería de revestimiento exterior. En consecuencia, la tubería de revestimiento interior se soporta de manera efectiva en y "se cuelga" de la tubería de revestimiento exterior. Una vez posicionada en el apoyo, el cemento puede suministrarse al espacio anular definido 20 entre la superficie exterior de la tubería de revestimiento interior y la superficie interior de la tubería de revestimiento exterior. Esto, une de esta manera la tubería de revestimiento interior a la tubería de revestimiento exterior. La tubería de revestimiento exterior puede tener una válvula de retorno operable por un vehículo operado de manera remota localizado en o adyacente a la línea de lodo. Cuando el cemento se bombea hacia abajo hacia la separación anular, el exceso de cemento puede pasar a través de una válvula. 25

Un pozo típico incluirá varias tuberías de revestimiento concéntricas. Por ejemplo, la tubería de revestimiento exterior puede cementarse a una primera tubería de revestimiento interior que puede soportar una segunda tubería de revestimiento interior que puede soportar una tercera tubería de revestimiento interior, etc. Se apreciará que es relativamente fácil que el exceso de cemento entre en la tubería de revestimiento exterior y que la primera tubería de 30 revestimiento interior se extraiga fácilmente del pozo a través de una válvula localizada en la línea de lodo en la tubería de revestimiento exterior. Sin embargo, se ha hecho altamente difícil extraer simplemente el exceso de cemento de entre las tuberías de revestimiento interiores sucesivas mientras que se mantiene la integridad del cabezal de pozo submarino.

35 Además, es preferible tener las tuberías de revestimiento interiores concéntricas bloqueadas, de manera que la tubería de revestimiento no se eleva hacia arriba por ningún exceso de presión o fuerza producida en el espacio anular que la rodea. Tales conectores de bloqueo pueden requerir que el colgador tenga una disposición de bloqueo que puede ser relativamente difícil de operar y manipular ya que los conectores de bloqueo se localizan a una larga distancia de la superficie. Además, tales disposiciones de bloqueo pueden ser complejas y pueden no proporcionar ninguna carga axial 40 en la sarta de revestimiento.

Los sistemas de la técnica anterior pueden incluir múltiples componentes que incluye componentes anulares de sellado para crear el sello requerido, componentes de bloqueo para bloquear un pozo sarta de revestimiento contra el movimiento hacia abajo y además componentes de bloqueo para bloquear el pozo sarta de revestimiento contra el 45 movimiento hacia arriba. Cada uno de estos componentes requiere activación o accionamiento que puede solo ocurrir mientras que se localizan en un nivel de aguas profundas. En consecuencia, estos múltiples componentes y las activaciones pueden ser difíciles y problemáticas.

La WO2006/078230 describe una disposición de seguridad para asegurar un colgador en un cabezal de pozo en la que 50 una tubería de revestimiento interior se posiciona debajo de la posición final y la tubería de revestimiento interior se cementa en su posición. La tubería de revestimiento interior puede entonces tirarse hacia arriba hacia su posición usando la sarta de revestimiento de servicio. El colgador para la sarta de revestimiento puede entonces sujetarse en su posición.

El objetivo de la presente invención es superar al menos un problema asociado con la técnica anterior referido en la presente descripción o no.

Sumario de la invención De acuerdo con un primer aspecto de la presente invención se proporciona una disposición de seguridad para asegurar 5 un colgador dentro de un cabezal de pozo submarino que comprende un primer medio de seguridad para asegurar el colgador en una primera posición y un segundo medio de seguridad para asegurar el colgador en una segunda posición, el primer medio de seguridad que se dispone, durante el uso, para proporcionar un conducto de fluido sobre una superficie de sellado exterior del colgador mientras que el colgador se retiene en la primera posición, de manera que el fluido puede fluir alrededor de la superficie de sellado exterior del colgador, el segundo medio de seguridad que 10 comprende una disposición de sujeción para proporcionar un sello alrededor del colgador mientras que el colgador se asegura en la segunda posición, de manera que el fluido no puede fluir alrededor de la superficie de sellado exterior del colgador caracterizada porque el primer medio de seguridad asegura el colgador en una única dirección longitudinal y permite el movimiento del colgador en la segunda dirección longitudinal opuesta y en donde el colgador comprende una pluralidad de primeras nervaduras longitudinales localizadas debajo de la superficie de sellado exterior y el colgador 15 comprende una pluralidad de segundas nervaduras longitudinales localizadas encima de la superficie de sellado exterior.

Preferentemente el segundo medio de seguridad asegura el colgador en una primera dirección longitudinal y en una segunda dirección longitudinal opuesta para evitar el movimiento del colgador en cualquier dirección longitudinal. 20

Preferentemente el segundo medio de seguridad proporciona una carga axial en una tubería de revestimiento asegurada debajo del colgador. Preferentemente la tubería de revestimiento se asegura dentro del pozo mediante cemento.

25 Preferentemente el primer medio de seguridad comprende un apoyo de retención que se dispone, durante el uso, para cooperar con una superficie de retención en el colgador para suspender el colgador en la primera posición.

Preferentemente el apoyo de retención se proporciona en una sección del tubo ya suspendido o asegurado dentro del cabezal de pozo. 30

El apoyo de retención puede proporcionarse mediante un manguito ya asegurado dentro del cabezal de pozo submarino. El apoyo de retención puede proporcionarse mediante un colgador ya asegurado dentro del cabezal de pozo submarino.

35 Preferentemente en la primera posición una superficie de sellado exterior del colgador se dispone para localizarse en una posición longitudinal en la que la superficie de sellado exterior se separa de una superficie interior proporcionada en el cabezal de pozo para definir una trayectoria de flujo anular... [Seguir leyendo]

 


Reivindicaciones:

1. Una disposición de seguridad para asegurar un colgador (36) dentro de un cabezal de pozo submarino (10) que comprende un primer medio de seguridad para asegurar el colgador (36) en una primera posición y un segundo medio de seguridad para asegurar el colgador (36) en una segunda posición, el primer medio de seguridad que 5 se dispone, durante el uso, para proporcionar un conducto de fluido sobre una superficie de sellado exterior (46) del colgador (36) mientras que el colgador (36) se retiene en la primera posición, de manera que el fluido puede fluir alrededor de la superficie de sellado exterior (46) del colgador (36) , el segundo medio de seguridad que comprende una disposición de sujeción para proporcionar un sello alrededor del colgador (36) mientras que el colgador (36) se asegura en la segunda posición, de manera que el fluido no puede fluir alrededor de la 10 superficie de sellado exterior (46) del colgador (36) caracterizada porque el primer medio de seguridad asegura el colgador (36) en una única dirección longitudinal y permite el movimiento del colgador (36) en la segunda dirección longitudinal opuesta y en donde el colgador (36) comprende una pluralidad de primeras nervaduras longitudinales (44) localizadas debajo de la superficie de sellado exterior (46) y el colgador (36) comprende una pluralidad de segundas nervaduras longitudinales (50) localizadas encima de la superficie de 15 sellado exterior (46) .

2. Una disposición de seguridad para asegurar un colgador (36) dentro de un cabezal de pozo submarino (10) de acuerdo con la reivindicación 1 en la que el segundo medio de seguridad proporciona una carga axial en una tubería de revestimiento (32) asegurada debajo del colgador (36) y la tubería de revestimiento (32) se asegura 20 dentro del pozo mediante cemento y en donde el primer medio de seguridad comprende un apoyo de retención (40) que se dispone, durante el uso, para cooperar con una superficie de retención (38) en el colgador (36) para suspender el colgador (36) en la primera posición.

3. Una disposición de seguridad para asegurar un colgador (36) dentro de un cabezal de pozo submarino (10) de 25 acuerdo con la reivindicación 1 o la reivindicación 2 en la que una extensión radial exterior de las primeras nervaduras longitudinales (44) corresponde a una extensión radial exterior de la superficie de sellado exterior (46) .

4. Una disposición de seguridad para asegurar un colgador (36) dentro de un cabezal de pozo submarino (10) de 30 acuerdo con cualquier reivindicación anterior en la que, el conducto de fluido permite que el cemento retorne para fluir hacia arriba desde un espacio anular alrededor del colgador (36) y una tubería de revestimiento suspendida (32) y en donde el fluido se dispone para fluir a través de las primeras nervaduras longitudinales (44) , alrededor de la superficie de sellado exterior (46) y hacia arriba a través de las segundas nervaduras longitudinales (50) . 35

5. Una disposición de seguridad para asegurar un colgador (36) dentro de un cabezal de pozo submarino (10) de acuerdo con la reivindicación 3 o la reivindicación 4 en la que una superficie inferior de las primeras nervaduras longitudinales (44) proporciona la superficie de retención (38) en el colgador (36) .

6. Una disposición de seguridad para asegurar un colgador (36) dentro de un cabezal de pozo submarino (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 3 a la 5 en la que una superficie inferior de las primeras nervaduras longitudinales (44) se dispone durante el uso, para colindar con y soportarse en un soporte o superficie de retención (40) en el cabezal de pozo (10) .

7. Una disposición de seguridad para asegurar un colgador (36) dentro de un cabezal de pozo submarino (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 3 a la 6 en la que las primeras nervaduras longitudinales (44) se separan radialmente alrededor de la circunferencia de la superficie exterior del colgador (36) y en donde las primeras nervaduras longitudinales (44) se separan igualmente alrededor de la circunferencia de la superficie exterior del colgador (36) y en la que primeras nervaduras longitudinales radialmente adyacentes 50 (44) definen un conducto de fluido entre estas.

8. Una disposición de seguridad para asegurar un colgador (36) dentro de un cabezal de pozo submarino (10) de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 3 a la 7 en la que las primeras nervaduras longitudinales (44) se extienden hacia arriba desde una posición inferior hacia una superficie de sellado exterior (46) del 55 colgador (36) .

9. Una disposición de seguridad para asegurar un colgador (36) dentro de un cabezal de pozo submarino (10) de acuerdo con la reivindicación 8 en la que las segundas nervaduras longitudinales adicionales (50) se ajustan con las primeras nervaduras longitudinales (44) localizadas debajo de la superficie de sellado exterior (46) y los 60 dos conjuntos de nervaduras longitudinales (44, 50) comprenden de manera efectiva un único conjunto que tiene una superficie de sellado exterior (46) localizado entre estos.

10. Una disposición de seguridad para asegurar un colgador (36) dentro de un cabezal de pozo submarino (10) de acuerdo con cualquier reivindicación anterior en la que la superficie de sellado exterior (46) comprende una superficie metálica exterior para crear un sello de metal con metal en la segunda posición. 5

11. Una disposición de seguridad para asegurar un colgador (36) dentro de un cabezal de pozo submarino (10) de acuerdo con cualquier reivindicación anterior en la que la disposición de seguridad comprende una disposición de seguridad inferior y una disposición de seguridad superior y en la que la disposición de seguridad inferior comprende un primer medio de seguridad inferior para asegurar un colgador inferior (36) en una primera 10 posición y un segundo medio de seguridad inferior para asegurar el colgador inferior (36) en una segunda posición, el primer medio de seguridad inferior que se dispone, durante el uso, para proporcionar un conducto de fluido sobre una superficie de sellado exterior (46) del colgador inferior (36) mientras que el colgador inferior (36) se retiene en la primera posición, de manera que el fluido puede fluir alrededor de la superficie de sellado exterior (46) del colgador inferior (36) , el segundo medio de seguridad inferior que comprende una disposición 15 de sujeción inferior para proporcionar un sello alrededor del colgador inferior (36) mientras que el colgador inferior (36) se asegura en la segunda posición, de manera que el fluido no puede fluir alrededor de la superficie de sellado exterior (46) del colgador inferior (36) y en la que la disposición de seguridad superior comprende un primer medio de seguridad superior para asegurar un colgador superior (58) en una primera posición y un segundo medio de seguridad superior para asegurar el colgador superior (58) en una segunda 20 posición, el primer medio de seguridad superior que se dispone, durante el uso, para proporcionar un conducto de fluido sobre una superficie de sellado exterior (60) del colgador superior (58) mientras que el colgador superior (58) se retiene en la primera posición, de manera que el fluido puede fluir alrededor de la superficie de sellado exterior (60) del colgador superior (58) , el segundo medio de seguridad superior que comprende una disposición de sujeción superior para proporcionar un sello alrededor del colgador superior (58) mientras que el 25 colgador superior (58) se asegura en la segunda posición, de manera que el fluido no puede fluir alrededor de la superficie de sellado exterior (60) del colgador superior (58) .

12. Una disposición de seguridad para asegurar un colgador (36) dentro de un cabezal de pozo submarino (10) de acuerdo con cualquier reivindicación anterior en la que el segundo medio de seguridad comprende una 30 disposición de sujeción para sujetar el colgador (36) de una primera tubería de revestimiento tubular del pozo (32) en donde la disposición de sujeción que comprende un collar (54) que tiene una superficie ahusada exteriormente, la disposición que incluye además un componente anular (56) con una superficie ahusada interiormente, el collar (54) y el componente anular (56) que se mueve relativamente de manera axial entre una primera posición en la que la superficie ahusada del componente anular (56) ejerce una fuerza no radial sobre 35 el collar (54) y una segunda posición en la que la superficie ahusada del componente anular (56) ejerce suficiente fuerza radial para deformar el collar (54) hacia adentro para agarrar el colgador (36) de la primera tubería de revestimiento tubular del pozo (32) .

13. Una disposición de seguridad para asegurar un colgador (36) dentro de un cabezal de pozo submarino (10) de 40 acuerdo con cualquier reivindicación anterior en la que el segundo medio de seguridad crea simultáneamente un sello de metal con metal para una sarta de revestimiento (32) suspendida a partir del colgador (36) a pesar de la creación de un mecanismo de bloqueo para evitar tanto el movimiento hacia arriba como el movimiento hacia abajo de la sarta de revestimiento (32) .

14. Un cabezal de pozo submarino (10) que incluye una disposición de seguridad para asegurar un colgador (36) dentro del cabezal de pozo submarino (10) , la disposición de seguridad que está de acuerdo con cualquiera de las reivindicaciones de la 1 a la 13.

15. Un método para asegurar un colgador (36) dentro de un cabezal de pozo submarino (10) que comprende 50 asegurar el colgador (36) en una primera posición con un primer medio de seguridad y proporcionar un conducto de fluido sobre una superficie de sellado exterior (46) del colgador (36) mientras que el colgador (36) se retiene en la primera posición, de manera que el fluido puede fluir alrededor de la superficie de sellado exterior (46) del colgador (36) , el método que comprende mover el colgador (36) desde la primera posición a una segunda posición y asegurar el colgador (36) en la segunda posición con un segundo medio de seguridad 55 y sujetar el colgador (36) para proporcionar un sello alrededor del colgador (36) mientras que el colgador (36) se asegura en la segunda posición, de manera que el fluido no puede fluir alrededor de la superficie de sellado exterior (46) del colgador (36) caracterizado por asegurar el colgador (36) en una única dirección longitudinal con el primer medio de seguridad y permitir el movimiento del colgador (36) en la segunda dirección longitudinal opuesta y en donde el colgador (36) comprende una pluralidad de primeras nervaduras 60 longitudinales (44) localizadas debajo de la superficie de sellado exterior (46) y el colgador (36) comprende una pluralidad de segundas nervaduras longitudinales (50) localizadas encima de la superficie de sellado exterior (46) .