BR112014027856B1 - Sistema de elemento de vedação e método de vedação de um furo do poço - Google Patents

Abstract

sistema de elemento de vedação e método de vedação de um furo do poço. a presente invenção refere-se a uma ferramenta de fundo do poço, os sistemas do elemento de vedação (20) compreendem um elemento de vedação (22) tendo um sistema de suporte. o sistema de suporte pode incluir um ou mais de um primeiro anel do tipo espaçador (32), um segundo anel do tipo espaçador (34), um terceiro anel do tipo espaçador, um anel do tipo de malha, e um ou mais anéis do tipo de pétala. um ou mais dos referidos componentes pode ser disposto em uma ou em ambas da extremidade superior e/ou extremidade inferior do elemento de vedação. quando comprimido, o elemento de vedação (22) é movido radialmente para fora para engatar uma superfície da parede interna de um furo do poço em virtude de forças compressivas do(s) um ou mais anel do tipo espaçador(s), anel do tipo de malha, e/ou anel do tipo de pétala(s). em determinadas modalidades, a extremidade inferior de um ou mais do anel do tipo de malha(s) e/ou anel do tipo de pétala(s) gira para fora em direção do revestimento e, em determinadas modalidades, engata o revestimento para facilitar a criação da vedação.

Description

Referência cruzada aos pedidos relacionados

[0001] O presente pedido reivindica o benefício do Pedido U.S. No.13/472,128, depositado em 15 de maio de 2012, o qual se encontra aqui incorporado por referência em sua totalidade.

Antecedentes Campo da Invenção

[0002] A presente invenção é direcionada a sistemas de elemento de vedação para uso em uma coluna ou ferramenta de trabalho disposta em um furo do poço para isolar uma ou mais zonas do furo do poço a partir de uma ou mais outras zonas no furo do poço.

Descrição da técnica

[0003] Com referência à figura 1, os sistemas do elemento de vedação 200 anteriores incluem um alojamento ou mandril 211 com um elemento de vedação 212 disposto no mesmo. Cada extremidade do elemento de vedação 212 inclui um alojamento ou suporte 213 para facilitar a expansão elástica do elemento de vedação 212 em afastamento a partir do mandril 211 quando uma carga axial é disposta no elemento de vedação 212 em pontos de carga axial 214. Cada extremidade do elemento de vedação 212 também inclui dois elementos de recuperação 215, 216 cada um dos quais é mostrado como duas recuperações de pétalas de metal tendo recuperação de pétala de fundo 217 e recuperação de pétala de topo 218, ou uma recuperação fenólica (não mostrado) que é conhecida na técnica. Uma barreira de A Teflon® é também conhecida por ser incluída no caso de um elemento de recuperação de pétala de metal.

Sumário da Invenção

[004] De modo amplo, os sistemas do elemento de vedação descritos aqui compreendem um elemento de vedação tendo um sistema de suporte. O sistema de suporte pode incluir um ou mais de um primeiro anel do tipo espaçador, um segundo anel do tipo espaçador, um terceiro anel do tipo espaçador, um anel do tipo de malha, e um ou mais anéis do tipo de pétala. Um ou mais dos referidos componentes podem ser dispostos em uma ou em ambas da extremidade superior e/ou extremidade inferior do elemento de vedação. Quando comprimido, o elemento de vedação é movido radialmente para fora para engatar uma superfície da parede interna de um furo do poço em virtude das forças compressivas do(s) um ou mais anel(s) do tipo espaça- dor(s), anel do tipo de malha, e/ou anel do tipo de pétala(s). Em determinadas modalidades, a extremidade inferior do(s) um ou mais anel(s) do tipo de malha(s) e/ou anel do tipo de pétala(s) gira para fora em direção do revestimento e, em determinadas modalidades, engata o revestimento para facilitar a criação da vedação.

Breve Descrição dos Desenhos

[0005] A figura 1 é uma vista em seção transversal de um sistema do elemento de vedação da técnica anterior.

[0006] A figura 2 é uma vista em seção transversal de uma modalidade específica de um sistema do elemento de vedação descrito aqui mostrado em sua posição inicial ou de trabalho.

[0007] A figura 3 é uma vista em seção transversal do sistema do elemento de vedação ilustrado na figura 2 mostrado em sua posição ajustada.

[0008] A figura 4 é uma vista de topo de uma modalidade específica de um anel do tipo de pétala para inclusão nos sistemas do elemento de vedação descritos aqui.

[0009] A figura 5 é uma vista em seção transversal parcial do anel do tipo de pétala mostrado na figura 4.

[0010] A figura 6 é uma vista em seção transversal parcial de uma modalidade específica de um anel do tipo de malha para inclusão nos sistemas do elemento de vedação descritos aqui.

[0011] A figura 7 é uma vista em seção transversal parcial de uma modalidade específica de um primeiro anel do tipo espaçador para inclusão nos sistemas do elemento de vedação descritos aqui.

[0012] A figura 8 é uma vista em seção transversal parcial de uma modalidade específica de um segundo anel do tipo espaçador para inclusão nos sistemas do elemento de vedação descritos aqui.

[0013] A figura 9 é a porção de a vista em seção transversal parcial do segundo anel do tipo espaçador mostrado na figura 8 tomada ao longo da linha 9.

[0014] Embora a presente invenção seja descrita em conexão com as modalidades preferidas, será entendido que a mesma não é pretendida para limitar a presente invenção àquela modalidade. Ao contrário, é pretendido que ela cubra todas as alternativas, modificações, e equivalentes, como pode ser incluído dentro do espírito e âmbito da presente invenção como definida pelas reivindicações em anexo.

Descrição Detalhada da Invenção

[0015] Com referência agora às figuras 2-3, o sistema do elemento de vedação 20 é mostrado em sua posição inicial ou de trabalho (A figura 2) e sua posição ajustada (A figura 3). De modo geral, o sistema do elemento de vedação 20 compreende um elemento de vedação 22 tendo um sistema de recuperação ou de suporte (discutido em maiores detalhes abaixo), membro de suporte superior 18, e o membro de suporte inferior 19, todos portados na superfície da parede externa 14 do mandril 12. O mandril 12 inclui a superfície da parede interna 16 que define o eixo longitudinal 11.

[0016] O elemento de vedação 22, assim como os componentes do sistema de suporte, do membro de suporte superior 18, e do mem bro de suporte inferior 19 são membros tubulares, cada um tendo uma superfície interna determinada por um diâmetro interno que recebe o mandril 12. Como será observado por aqueles versados na técnica, o mandril 12 é um membro tubular portado em uma coluna de revestimento (não mostrada). O mandril 12 pode ser fixado à coluna de revestimento através de qualquer dispositivo ou método conhecido daqueles versados na técnica.

[0017] O elemento de vedação 22 compreende a extremidade superior do elemento de vedação 21, a extremidade inferior do elemento de vedação 23, o elemento de vedação da superfície da parede interna 24, e o elemento de vedação da superfície da parede externa 26. O elemento de vedação 22 pode ser formado de qualquer material conhecido por aqueles versados na técnica tal como elastômeros, borrachas, polímeros, ou termoplásticos. Em uma modalidade específica, o elemento de vedação 22 é formado de nitrila de durômetro 95. Adicionalmente, o elemento de vedação 22 pode ter qualquer formato desejado ou necessário para proporcionar a necessária compressão, deformação, ou “extrusão” para formar a vedação com a superfície da parede interna de revestimento 17 (A figura 3). Como mostrado nas figuras 2-3, em uma modalidade preferida, o elemento de vedação 22 é formado no formato de uma manga.

[0018] Na modalidade das figuras 2-9, o elemento de vedação da superfície da parede interna 22 é suportado pelo membro de anel 27, e o membro de anel de carga 29. Os membros de anel em O e de anel de carga 27, 29 proporcionam suporte ao elemento de vedação 22 e facilitam a expansão do elemento de vedação 22 radialmente para fora em afastamento a partir do eixo longitudinal 11 do mandril 12 durante o movimento a partir da posição de trabalho (A figura 2) para a posição de ajuste (A figura 3), assim como proporcionam uma vedação ao lon go da superfície da parede externa do mandril 14 ao mesmo tempo em que trabalha no poço.

[0019] Disposto na superfície da parede externa do mandril 14 adjacente a e acima da extremidade superior do elemento de vedação 21 está o primeiro anel superior do tipo espaçador 32, e disposto na superfície da parede externa do mandril 14 adjacente a e abaixo da extremidade inferior do elemento de vedação 22 está o primeiro anel inferior do tipo espaçador 52. Na modalidade das figuras 2-9, primeiro anel superior do tipo espaçador 32 e o primeiro anel inferior do tipo espaçador 52 são idênticos e serão discutidos em maiores detalhes com relação à figura 7. Deve ser entendido, entretanto, que os primeiros anéis espaçadores superior e inferior 32, 52 não têm necessaria-mente que ser idênticos. Nem é necessário que ambos sejam incluídos como parte do sistema do elemento de vedação 20.

[0020] Disposto na superfície da parede externa do mandril 14 adjacente a e acima do primeiro anel superior do tipo espaçador 32 está o segundo anel superior do tipo espaçador 34, e disposto na superfície da parede externa do mandril 14 adjacente a e abaixo do primeiro anel inferior do tipo espaçador 52 está o segundo anel inferior do tipo espa- çador 54. Na modalidade das figuras 2-9, o segundo anel superior do tipo espaçador 34 e o segundo anel inferior do tipo espaçador 54 são idênticos e serão discutidos em maiores detalhes com relação às figuras 8-9. Deve ser entendido, entretanto, que os segundos anéis espa- çadores superior e inferior 34, 54 não têm necessariamente que ser idênticos. Nem é necessário que ambos sejam incluídos como parte do sistema do elemento de vedação 20.

[0021] Disposto na superfície da parede externa do mandril 14 dentro da cavidade superior 35 definida pelo segundo anel superior do tipo espaçador 34 está o terceiro anel superior do tipo espaçador 36. Disposto na superfície da parede externa do mandril 14 dentro da ca- vidade inferior 55 definida pelo segundo anel inferior do tipo espaçador 54 está o terceiro anel inferior do tipo espaçador 56. Na modalidade das figuras 2-9, o terceiro anel superior do tipo espaçador 36 e o terceiro anel inferior do tipo espaçador 56 são idênticos. Deve ser entendido, entretanto, que os terceiros anéis espaçadores superior e inferior 36, 56, não têm necessariamente que ser idênticos. Nem é necessário que ambos sejam incluídos como parte do sistema do elemento de vedação 20. Os terceiros anéis espaçadores superior e inferior 36, 56 podem ser formados a partir de um metal e podem ter uma seção transversal retangular (figuras 2-3). Alternativamente, os terceiros anéis espaçadores superior e inferior 36, 56 podem ter qualquer outro formato, ou serem formados a partir de qualquer outro material, desejado ou necessário para suficientemente preencher as cavidades superior e inferior 35, 55 e para proporcionar suficiente suporte aos segundos anéis espaçadores superior e inferior 34, 54 para facilitar o movimento do elemento de vedação 22 a partir de sua posição de trabalho (A figura 2) para a sua posição ajustada (A figura 3).

[0022] Disposto na superfície da parede externa do segundo anel superior do tipo espaçador 103 (figuras 8-9) está um anel superior do tipo de malha 38. Disposto na superfície da parede externa do segundo anel inferior do tipo espaçador 103 (figuras 8-9) está um anel inferior do tipo de malha 58. Como ilustrado nas figuras 2-3, os anéis do tipo de malha superior e inferior 38, 58 incluem paredes laterais afuniladas que recebem os primeiros anéis espaçadores superior e inferior 32, 52, uma porção dos segundos anéis espaçadores superior e inferior 34, 54, e as extremidades do elemento de vedação superior e inferior 21, 23, respectivamente. Como adicionalmente mostrado nas figuras 2-3, os anéis do tipo de malha superior e inferior 38, 58 também incluem a abertura 84 (A figura 6) dentro da qual uma porção dos se-gundos anéis espaçadores superior e inferior 34, 54 são dispostos e dentro da qual os terceiros anéis espaçadores superior e inferior 36, 56 são dispostos, respectivamente.

[0023] Disposto na superfície da parede externa do mandril 14 adjacente a e acima do anel superior do tipo de malha 38 está o primeiro anel superior do tipo de pétala 40. Disposto na superfície da parede externa do mandril 14 adjacente a e abaixo do anel do tipo de malha 58 está o primeiro anel inferior do tipo de pétala 60. Como ilustrado nas figuras 2-5, os primeiros anéis do tipo de pétala superior e inferior 40, 60 incluem paredes laterais afuniladas que recebem as porções dos primeiros anéis do tipo de malha superior e inferior 38, 58, respectivamente. Na modalidade das figuras 2-9, o primeiro anel superior do tipo de pétala 40 e o primeiro anel inferior do tipo de pétala 60 são idênticos e serão discutidos em maiores detalhes com relação às figuras 4-5. Deve ser entendido, entretanto, que os primeiros anéis do tipo de pétala superior e inferior 40, 60 não têm necessariamente que ser idênticos. Nem é necessário que ambos sejam incluídos como parte do sistema do elemento de vedação 20.

[0024] Disposto na superfície da parede externa do mandril 14 adjacente a e acima do primeiro anel superior do tipo de pétala 40 está o segundo anel superior do tipo de pétala 42. Disposto na superfície da parede externa do mandril 14 adjacente a e abaixo do primeiro anel inferior do tipo de pétala 60 está o segundo anel inferior do tipo de pétala 62. Como ilustrado nas figuras 2-5, os segundos anéis do tipo de pétala superior e inferior 42, 62 incluem paredes laterais afuniladas que recebem as porções dos primeiros anéis do tipo de pétala superior e inferior 40, 60, respectivamente. Na modalidade das figuras 2-9, o segundo anel superior do tipo de pétala 42 e o segundo anel inferior do tipo de pétala 62 são idênticos e serão discutidos em maiores deta-lhes com relação às figuras 4-5. Deve ser entendido, entretanto, que o os segundos anéis do tipo de pétala superior e inferior 42, 62 não têm necessariamente que ser idênticos. Nem é necessário que ambos sejam incluídos como parte do sistema do elemento de vedação 20.

[0025] Disposto na superfície da parede externa do mandril 14 adjacente a e acima do segundo anel superior do tipo de pétala 42 está o terceiro anel superior do tipo de pétala 44. Disposto na superfície da parede externa do mandril 14 adjacente a e abaixo do segundo anel inferior do tipo de pétala 62 está o terceiro anel inferior do tipo de pétala 64. Como ilustrado nas figuras 2-5, os terceiros anéis do tipo de pétala superior e inferior 44, 64 incluem paredes laterais afuniladas que recebem as porções dos segundos anéis do tipo de pétala superior e inferior 42, 62, respectivamente. Na modalidade das figuras 2-9, o terceiro anel superior do tipo de pétala 44 e o terceiro anel inferior do tipo de pétala 64 são idênticos e serão discutidos em maiores detalhes com relação às figuras 4-5. Deve ser entendido, entretanto, que os terceiros anéis do tipo de pétala superior e inferior 44, 64 não têm neces-sariamente que ser idênticos. Nem é necessário que ambos sejam incluídos como parte do sistema do elemento de vedação 20.

[0026] Disposto na superfície da parede externa do mandril 14 adjacente a e acima do terceiro anel superior do tipo de pétala 44 está o quarto anel superior do tipo de pétala 46. Disposto na superfície da parede externa do mandril 14 adjacente a e abaixo do terceiro anel inferior do tipo de pétala 64 está o quarto anel inferior do tipo de pétala 66. Como ilustrado nas figuras 2-5, os quartos anéis do tipo de pétala superior e inferior 46, 66 incluem paredes laterais afuniladas que recebem as porções dos terceiros anéis do tipo de pétala superior e inferior 44, 64, respectivamente. Na modalidade das figuras 2-9, o quarto anel superior do tipo de pétala 46 e o quarto anel inferior do tipo de pétala 66 são idênticos e serão discutidos em maiores detalhes com relação às figuras 4-5. Deve ser entendido, entretanto, que os quartos anéis do tipo de pétala superior e inferior 46, 66 não têm necessariamente que ser idênticos. Nem é necessário que ambos sejam incluídos como parte do sistema do elemento de vedação 20.

[0027] Como ilustrado na modalidade das figuras 2-3, os primeiro, segundo, terceiro, e quarto anéis do tipo de pétala superiores 40, 42, 44, 46 são “aninhados” ou dispostos em camadas juntos de modo que o primeiro anel superior do tipo de pétala 40 é disposto dentro do segundo anel superior do tipo de pétala 42, que é disposto dentro do terceiro anel superior do tipo de pétala 44, que é disposto no quarto anel superior do tipo de pétala 46. De modo similar na referida modalidade, os primeiro, segundo, terceiro, e quarto anéis do tipo de pétala inferiores 60, 62, 64, 66 são “aninhados” ou dispostos em camadas juntos de modo que o primeiro anel inferior do tipo de pétala 60 é disposto dentro do segundo anel inferior do tipo de pétala 62, que é disposto dentro do terceiro anel inferior do tipo de pétala 64, que é disposto no quarto anel inferior do tipo de pétala 44.

[0028] Com referência agora às figuras 4-5, os primeiro, segundo, terceiro, quarto anéis do tipo de pétala superiores 40, 42, 44, 46 e os primeiro, segundo, terceiro, quarto anéis do tipo de pétala inferiores 60, 62, 64, 66 são descritos em maiores detalhes. Nas várias modalidades do sistema do elemento de vedação 20 descritos aqui, as diferenças, se houver alguma, entre um ou entre um ou mais dos primeiro, segundo, terceiro, quarto anéis do tipo de pétala superiores 40, 42, 44, 46 e os primeiro, segundo, terceiro, quarto anéis do tipo de pétala inferiores 60, 62, 64, 66 são direcionadas às dimensões de cada anel do tipo de pétala.

[0029] Os primeiro, segundo, terceiro, quarto anéis do tipo de pétala superiores 40, 42, 44, 46 e os primeiro, segundo, terceiro, quarto anéis do tipo de pétala inferiores 60, 62, 64, 66 compreendem a extremidade superior 71, a extremidade inferior 72, e a parede lateral ou superfície da parede lateral 73. A parede lateral 73 é inclinada para fora a partir da extremidade superior 71 para a extremidade inferior 72 em um ângulo 76 de modo que a abertura na extremidade inferior 72 é maior do que a abertura 74 disposta na extremidade superior 71. O ângulo 76 está na faixa a partir de cerca de 13 graus a cerca de 15 graus e a abertura 74 tem um diâmetro substancialmente igual a o diâmetro externo do mandril 12.

[0030] A extremidade superior 71 inclui a superfície da extremidade superior 79. Na modalidade específica das figuras 2-9, a superfície da extremidade superior 79 é angulada com relação à abertura 74 de modo que, quando os primeiro, segundo, terceiro, quarto anéis do tipo de pétala superiores 40, 42, 44, 46 e os primeiro, segundo, terceiro, quarto anéis do tipo de pétala inferiores 60, 62, 64, 66 são dispostos na superfície da parede externa do mandril 14, a superfície da extremidade superior 79 é substancialmente perpendicular ao eixo longitudinal 11 do mandril 12.

[0031] Disposto dentro da superfície da parede lateral 73 estão um ou mais fendas 75. Cada fenda 75 tem uma largura 78 na faixa a partir de cerca de (1,270 mm (0,050 polegada) a cerca de 1,778 mm (0,070 polegada)). Cada fenda 75 é disposta em um ângulo 77 a partir das fendas adjacentes 75. O ângulo 77 está na faixa a partir de cerca de 35 graus a cerca de 55 graus. A altura 70 está na faixa a partir de cerca de (1,651 mm (0,065 polegada) a cerca de 3,302 cm (1,300 polegadas) onde a ferramenta de fundo do poço é um tampão de ponte de 12,7 cm (5 polegadas).

[0032] Em uma modalidade específica, os primeiro, segundo, terceiro, quarto anéis do tipo de pétala superiores 40, 42, 44, 46 têm dimensões de modo que, quando aninhados ou dispostos em camadas juntos, a porção de anel superior do tipo de malha 38 não é coberta pelo primeiro anel superior do tipo de pétala 40, a porção de primeiro anel superior do tipo de pétala 40 não é coberta pelo segundo anel su- perior do tipo de pétala 42, a porção de segundo anel superior do tipo de pétala 42 não é coberta pelo terceiro anel superior do tipo de pétala 44, e a porção de terceiro anel superior do tipo de pétala 44 não é coberta pelo quarto anel superior do tipo de pétala 46 (A figura 2). De modo similar, em determinadas modalidades, os primeiro, segundo, terceiro, quarto anéis do tipo de pétala inferiores 60, 62, 64, 66 têm dimensões de modo que, quando aninhados ou dispostos em camadas juntos, a porção de anel inferior do tipo de malha 58 não é coberta pelo primeiro anel inferior do tipo de pétala 60, a porção de primeiro anel inferior do tipo de pétala 60 não é coberta pelo segundo anel infe-rior do tipo de pétala 62, a porção de segundo anel inferior do tipo de pétala 62 não é coberta pelo terceiro anel inferior do tipo de pétala 64, e a porção de terceiro anel inferior do tipo de pétala 64 não é coberta pelo quarto anel inferior do tipo de pétala 66 (A figura 2).

[0033] Em outra modalidade específica, um ou mais dos primeiro, segundo, terceiro, quarto anéis do tipo de pétala superiores 40, 42, 44, 46 são dispostos um com relação ao outro de modo que a fenda(s) correspondente(s)75 de cada um dos anéis do tipo de pétala superiores são classificados de modo que a(s) fenda(s) de um anel superior do tipo de pétala não se alinha(m) com a(s) fenda(s) do próximo anel superior do tipo de pétala. Em uma modalidade particular, a(s) fen- da(s) de cada anel superior do tipo de pétala são classificadas na faixa a partir de cerca de 20 graus a cerca de 90 graus. Em uma outra modalidade particular, a(s) fenda(s) de cada anel superior do tipo de pétala são classificadas na faixa a partir de cerca de 20 graus a cerca de 50 graus. Em uma modalidade específica, a(s) fenda(s) de cada anel superior do tipo de pétala são classificadas com cerca de 22,5 graus com relação ao anel superior do tipo de pétala subsequente.

[0034] Em outras modalidades, os primeiro, segundo, terceiro, quarto anéis do tipo de pétala inferiores 60, 62, 64, 66 são classifica- dos da mesma maneira que os primeiro, segundo, terceiro, quarto anéis do tipo de pétala superiores, 40, 42, 44, 46. Em ainda outras modalidades, todos os primeiro, segundo, terceiro, quarto anéis do tipo de pétala superiores, 40, 42, 44, 46 e os primeiro, segundo, terceiro, quarto anéis do tipo de pétala inferiores 60, 62, 64, 66 são classificados dessa maneira.

[0035] Os primeiro, segundo, terceiro, quarto anéis do tipo de pétala superiores 40, 42, 44, 46 e os primeiro, segundo, terceiro, quarto anéis do tipo de pétala inferiores 60, 62, 64, 66 podem ser formados de qualquer material conhecido ou desejado para proporcionar suficiente suporte ao elemento de vedação 22 durante o movimento do elemento de vedação 22 a partir da posição de trabalho (A figura 2) para a posição de ajuste (A figura 3) e para facilitar a criação de uma vedação adequada com a superfície da parede interna de revestimento 17. Em uma modalidade particular, os primeiro, segundo, terceiro, quarto anéis do tipo de pétala superiores 40, 42, 44, 46 e os primeiro, segundo, terceiro, quarto anéis do tipo de pétala inferiores 60, 62, 64, 66 são formados a partir a partir de um metal tal como aço ou titânio.

[0036] Com referência agora à figura 6, os anéis do tipo de malha superior e inferior 38, 58 são descritos em maiores detalhes. Nas várias modalidades do sistema do elemento de vedação 20 descritos aqui, as diferenças, se houver alguma, entre os anéis do tipo de malha superior e inferior 38, 58 são direcionadas às dimensões de cada anel do tipo de malha.

[0037] Os anéis do tipo de malha superior e inferior 38, 58 compreendem a extremidade superior 81, a extremidade inferior 82, e a parede lateral ou a superfície da parede lateral 83. A parede lateral 83 é inclinada para fora a partir da extremidade superior 81 para a extremidade inferior 82 em um ângulo 89 de modo que a abertura na extremidade inferior 82 é maior do que abertura 84 disposta na extremi- dade superior 81. O ângulo 89 está na faixa a partir de cerca de 13 graus a cerca de 15 graus e abertura 84 tem um diâmetro substancialmente igual a o diâmetro externo do mandril 12.

[0038] A extremidade superior 81 inclui a superfície da extremidade superior 80. Na modalidade específica das figuras 2-9, a superfície da extremidade superior 80 é angulada com relação à abertura 84 de modo que, quando os anéis do tipo de malha superior e inferior 38, 58 são dispostos na superfície da parede externa do mandril 14, a superfície da extremidade superior 80 é substancialmente perpendicular ao eixo longitudinal 11 do mandril 12.

[0039] A extremidade inferior 82 inclui uma chanfradura 85 disposta na altura 87 acima da extremidade inferior 82 e em um ângulo 86. O ângulo 86 está na faixa a partir de cerca de 35 graus a cerca de 55 graus e a altura 87 está na faixa a partir de cerca de 1,016 mm (0,040 polegada) a cerca de 1,524 mm (0,060 polegada)). A altura 88 está na faixa a partir de cerca de 3,81 cm (1,500 polegadas) a cerca de 4,445 cm (1,7500 polegadas) onde a ferramenta de fundo do poço é um tampão de ponte de 12,7 cm (5 polegadas).

[0040] Os anéis do tipo de malha superior e inferior 38, 58 podem ser formados de qualquer material conhecido ou desejado para proporcionar suficiente suporte ao elemento de vedação 22 durante o movimento do elemento de vedação 22 a partir da posição de trabalho (A figura 2) para a posição de ajuste (A figura 3) e para facilitar a criação de uma vedação adequada com a superfície da parede interna de revestimento 17. Em uma modalidade particular, os anéis do tipo de malha superior e inferior 38, 58 são formados a partir a partir de uma malha de metal tal como aço ou titânio.

[0041] Com referência agora à figura 7, os primeiros anéis espa- çadores superior e inferior 32, 52 são descritos em maiores detalhes. Nas várias modalidades do sistema do elemento de vedação 20 des- critas aqui, as diferenças, se houver alguma, entre os primeiros anéis espaçadores superior e inferior 32, 52 são direcionadas às dimensões de cada primeiro anel do tipo espaçador.

[0042] Os primeiros anéis espaçadores superior e inferior 32, 52 compreendem a extremidade superior 91, a extremidade inferior 92, e a parede lateral ou superfície da parede lateral 93. A altura 95 entre a extremidade superior 91 e a extremidade inferior 92 está na faixa a partir de cerca de 3,810 mm (0,150 polegada) a cerca de 6,350 mm (0,250 polegada).

[0043] A parede lateral 93 é perfilada de modo a ter uma porção de topo chanfrada em direção da extremidade superior 91 e uma porção inferior chanfrada 96. A porção inferior chanfrada 96 é disposta em um ângulo 99 com relação à superfície da parede interna dos primeiros anéis espaçadores superior e inferior 32, 52. O ângulo 99 está na faixa a partir de cerca de 13 graus a cerca de 15 graus.

[0044] A extremidade inferior 92 é perfilada de modo a incluir uma porção plana que intersecta a superfície da parede lateral 93 e uma porção angulada que conecta a porção plana que intersecta a superfície da parede lateral 93 com a segunda porção plana que intersecta com a superfície da parede interna dos primeiros anéis espaçadores superior e inferior 32, 52. A referida segunda porção plana tem uma largura na faixa a partir de cerca de 1,270 mm (0,050 polegada) a cerca de 1,778 mm (0,070 polegada)). A profundidade 97 da porção angulada inferior como medida a partir da segunda porção plana de extremidade inferior 92 para a primeira porção plana de extremidade inferior 92 está na faixa a partir de cerca de 1,651 mm (0,065 polegada) a cerca de 2,159 mm (0,085 polegada)).

[0045] A abertura 94 é definida por uma superfície da parede interna e inclui uma porção chanfrada em direção da extremidade superior 91. A abertura 94 tem um diâmetro que é substancialmente idênti- co ao diâmetro externo do mandril 12. A extremidade superior 91 inclui a superfície da extremidade superior 90. Na modalidade específica das figuras 2-9, a superfície da extremidade superior 90 é angulada com relação à abertura 94, de modo que, quando os primeiros anéis espa- çadores superior e inferior 32, 52 são dispostos na superfície da parede externa do mandril 14, a superfície da extremidade superior 90 é substancialmente perpendicular ao eixo longitudinal 11 do mandril 12.

[0046] Os primeiros anéis espaçadores superior e inferior 32, 52 podem ser formados de qualquer material conhecido ou desejado para proporcionar suficiente suporte ao elemento de vedação 22 durante o movimento do elemento de vedação 22 a partir da posição de trabalho (A figura 2) para a posição de ajuste (A figura 3) e para facilitar a criação de uma vedação adequada com a superfície da parede interna de revestimento 17. Em uma modalidade particular, os primeiros anéis espaçadores superior e inferior 32, 52 são formados a partir de um elastômero ou material polimérico tal como politetrafluoroetileno (“PTFE”).

[0047] Com referência agora às figuras 8-9, os segundos anéis espaçadores superior e inferior 34, 54 são descritos em maiores detalhes. Nas várias modalidades do sistema do elemento de vedação 20 descritos aqui, as diferenças, se houver alguma, entre os segundos anéis espaçadores superior e inferior 34, 54 são direcionadas às dimensões de cada segundo anel do tipo espaçador.

[0048] Os segundos anéis espaçadores superior e inferior 34, 54 compreendem a extremidade superior 101, a extremidade inferior 102, a superfície da parede externa 103, e a superfície da parede interna 104 definindo a abertura através da qual o mandril 12 é disposto. A abertura tem um diâmetro que é substancialmente idêntico ao diâmetro externo do mandril 12. A altura 110 a partir da extremidade superior 101 para a extremidade inferior 102 está na faixa a partir de cerca de 5,08 mm (0,200 polegada a cerca de 6,096 mm (0,240 polegada).

[0049] A superfície da parede externa 103 e a superfície da parede interna 104 são perfiladas para definir a cavidade 35, 55 (A figura 2-3) quando o mandril 12 é disposto dentro da abertura definida pela superfície da parede interna 104. A espessura 106 entre a superfície da parede externa 103 e a superfície da parede interna 104 está na faixa a partir de cerca de 2,286 mm (0,090 polegada) a cerca de 2,794 mm (0,110 polegada).

[0050] A superfície da parede externa 103 inclui uma porção superior tendo a altura 108 na faixa a partir de cerca de 2,54 mm (0,100 polegada) a cerca de 3,302 mm (0,1300 polegada) e uma porção inferior angulada que conecta a porção superior com a extremidade inferior 102. A porção inferior angulada da superfície da parede externa 103 é disposta em um ângulo 109 com relação à porção superior da superfície da parede externa 103. O ângulo 109 está na faixa a partir de cerca de 35 graus a cerca de 55 graus.

[0051] A superfície da parede interna 104 inclui uma porção superior que é paralela à porção superior da superfície da parede externa 103, uma porção angulada que é paralela à porção angulada da superfície da parede externa 104, e uma porção de interface que é substancialmente paralela à porção superior da superfície da parede interna 104 e que, na modalidade das figuras 2-9, engata ou entra em contato com a superfície da parede externa do mandril 14. Como mostrado nas figuras 2, 3, 8, e 9, a porção angulada da superfície da parede interna 104 conecta a porção superior de superfície da parede interna 104 com a porção de interface de superfície da parede interna 104 e a porção de interface de superfície da parede interna 104 conecta a ex-tremidade inferior 102 com a porção angulada da superfície da parede interna 104. A porção superior de superfície da parede interna 104 tem uma altura 107 na faixa a partir de cerca de 2,032 mm (0,080 polegada) a cerca de 2,794 mm (0,110 polegada).

[0052] A porção de interface de superfície da parede interna 104 é disposta em um ângulo 111 com relação à porção angulada da superfície da parede interna 104. O ângulo 111 está na faixa a partir de cerca de 35 graus a cerca de 45 graus de modo que a porção de interface é substancialmente paralela ao eixo longitudinal 11 do mandril 12 quando os terceiros anéis espaçadores superior e inferior 34, 54 são dispostos na superfície da parede externa do mandril 14.

[0053] Os segundos anéis espaçadores superior e inferior 34, 54 podem ser formados a partir de qualquer material conhecido ou desejado para proporcionar suficiente suporte ao elemento de vedação 22 durante o movimento do elemento de vedação 22 a partir da posição de trabalho (A figura 2) para a posição de ajuste (A figura 3) e para facilitar a criação de uma vedação adequada com a superfície da parede interna de revestimento 17. Em uma modalidade particular, os segundos anéis espaçadores superior e inferior 34, 54 são formados a partir de um elastômero ou material polimérico tal como polieteréterce- tona (“PEEK”).

[0054] O membro de suporte superior 18 e o membro de suporte inferior 19 podem ser de qualquer formato desejado ou necessário para proporcionar transferência de uma carga axial nos anéis do tipo de pétala de metal mais externos 46, 66. Como mostrado nas figuras 2-3, não só o membro de suporte superior 18, mas também o membro de suporte inferior 19 são cones. Em outras modalidades, apenas um membro de suporte superior 18 ou membro de suporte inferior 19 é um cone. Em ainda outras modalidades, um ou ambos membro de suporte superior 18 e/ou membro de suporte inferior 19 têm seções transversais de formato retangular. Em ainda outra modalidade, um membro de suporte superior 18 ou membro de suporte inferior 19 é de formato retangular e o outro membro de suporte superior 18 ou membro de suporte inferior 19 é uma manga em forma de pistão.

[0055] Em uma modalidade particular, o membro de suporte superior 18 e o membro de suporte inferior 19 são deslizáveis um com relação ao outro ao longo da superfície da parede externa 14 do mandril 12. Em outra modalidade específica, um membro de suporte superior 18 ou membro de suporte inferior 19 é fixado ao mandril 12 contra o movimento. Em ainda outra modalidade, não só o membro de suporte superior 18, mas também o membro de suporte inferior 19 são estacionários.

[0056] O membro de suporte superior 18 e o membro de suporte inferior 19 são membros rígidos formados a partir de qualquer material conhecido por aqueles versados na técnica, incluindo, mas não limitados a, vidro ou fenólicos reforçados com carbono ou metais tal como aço. Em modalidades nas quais a carga axial é aplicada em apenas uma direção, um membro de suporte superior 18 ou membro de suporte inferior 19 pode ser formado de um material que é menos forte do que o material usado para formar o cone que está recebendo diretamente a carga axial.

[0057] Em operação, após o sistema do elemento de vedação 20 ser disposto dentro de um furo do poço na profundidade e local desejados, o sistema do elemento de vedação 20 é acionado da mesma maneira que qualquer outro elemento de vedação ou sistema do elemento de vedação conhecido daqueles versados na técnica, tal como por aplicar uma força ao membro de suporte superior 18 axialmente na direção para baixo nas figuras 2-3 ao mesmo tempo em que o membro de suporte inferior 19 é estacionário. A referida carga axial pode também ser aplicada na direção oposta no membro de suporte inferior 19 ao mesmo tempo em que o membro de suporte superior 18 é estacionário ou em ambas as direções a ambos o membro de suporte superi or 18 e o membro de suporte inferior 19 com nenhum de membro de suporte superior 18 nem de membro de suporte inferior 19 sendo estacionário. Alternativamente, uma força radial pode ser aplicada ao mandril 12 para radialmente expandir o mandril 12 e assim, comprimir os anéis do tipo de pétala inferior e superior 40, 42, 44, 46, 60, 62, 64, 66, anéis de tipo de malha de recuperação 38, 58, e, assim o elemento de vedação 22, entre os membros de suporte inferior e superior estacionários 18, 19.

[0058] Independente de como o sistema do elemento de vedação 20 é acionado, durante o acionamento, o elemento de vedação 22 é movido radialmente para fora a partir do eixo longitudinal 11 do mandril 12. Ao assim proceder, a extremidade inferior 82 dos anéis do tipo de malha superior e inferior 38, 58 é girada para fora em direção da superfície da parede interna de revestimento 17. De modo similar, a extremidade inferior 72 de um ou mais dos anéis do tipo de pétala inferiores ou superiores 40, 42, 44, 46, 60, 62, 64, 66 pode também ser girada para fora em direção da superfície da parede interna de revestimento 17. Em determinadas modalidades, uma ou ambas a extremidade inferior 83 dos anéis do tipo de malha superior ou inferior 38, 58 engatam com a superfície da parede interna de revestimento 17 para facilitar a criação de uma vedação. Em ainda outras modalidades, uma ou mais extremidades inferiores 72 dos anéis do tipo de pétala inferiores ou superiores 40, 42, 44, 46, 60, 62, 64, 66 engatam com a superfície da parede interna de revestimento 17 para facilitar a criação de uma vedação.

[0059] Deve ser entendido que a presente invenção não é limitada aos detalhes de construção exatos, operação, materiais exatos, ou as modalidades mostradas e descritas, as modificações e equivalentes serão aparentes para aqueles versados na técnica. Por exemplo, os materiais que formam os componentes e as dimensões de cada um dos componentes podem ser modificados como desejado ou necessário para realizar a melhor vedação para o ambiente-alvo. Ademais, nem todos os componentes descritos com relação às modalidades das figuras 2-9 são necessários para proporcionar a vedação adequada contra uma superfície da parede interna de revestimento 17. Nem todos os mesmos componentes são necessários serem incluídos em ambas a extremidade superior e a extremidade inferior do elemento de vedação. Ao contrário, os componentes na extremidade superior do elemento de vedação podem ser diferentes em número, dimensão, ou ordem a partir das na extremidade inferior do elemento de vedação.

[0060] Ademais, deve ser entendido que o termo “furo do poço” como usado aqui inclui furo de poço aberto, com revestimento, ou quaisquer outros tipos de furos de poço. Adicionalmente, o uso do termo “poço” deve ser entendido de modo a ter o mesmo significado que “furo do poço”. Ademais, em todas as modalidades discutidas aqui, para cima, em direção da superfície do poço (não mostrado), é em direção do topo das Figuras, e para baixo ou fundo do poço (a direção que vai em afastamento a partir da superfície do poço) é em direção do fundo das Figuras. Entretanto, deve ser entendido que as fer-ramentas podem ter as suas posições giradas seja em direção de qualquer número de graus. Assim sendo, as ferramentas podem ser usadas em qualquer número de orientações facilmente determináveis e adaptáveis por aqueles versados na técnica. Adicionalmente, as modalidades tendo apenas um ou mais componente(s) “superiores” ou apenas um ou mais componente(s) “inferiores” não devem ser construídas como necessitando que o(s) referido(s) componentes seja mais próximo da superfície do poço (no caso do uso de “superior”) ou ser mais em afastamento a partir da superfície do poço (no caso do uso de “inferior”). A presente invenção deve, portanto, ser apenas limitada pelo âmbito das reivindicações em anexo.

Claims (21)

1. Sistema de elemento de vedação (20) para uma ferramenta de fundo do poço, caracterizado por compreender: um mandril (12) tendo uma superfície da parede externa do mandril; um membro de suporte superior (18) rígido associado de modo operacional com a superfície da parede externa do mandril; um membro de suporte inferior (19) rígido associado de modo operacional com o mandril abaixo do membro de suporte superior (18); um elemento de vedação (22) associado de modo operacional com a superfície da parede externa do mandril entre o membro de suporte superior (18) e o membro de suporte inferior (19), o elemento de vedação tendo uma extremidade do elemento de vedação superior, uma extremidade do elemento de vedação inferior, um elemento de vedação da superfície da parede externa, e um elemento de vedação da superfície da parede interna; um primeiro anel superior do tipo espaçador (32) associado de modo operacional com a superfície da parede externa do mandril adjacente a e acima da extremidade superior do elemento de vedação; um segundo anel superior do tipo espaçador (34) associado de modo operacional com a superfície da parede externa do mandril adjacente a e acima do primeiro anel superior do tipo espaçador (32), o segundo anel superior do tipo espaçador (34) tendo uma superfície da parede interna do segundo anel superior do tipo espaçador (34), uma superfície da parede externa do segundo anel superior do tipo espaçador (34), uma extremidade superior do segundo anel superior do tipo espaçador (34), e uma extremidade do segundo anel superior do tipo espaçador (34) inferior, a primeira porção do superfície da parede interna do se gundo anel superior do tipo espaçador (34) sendo associada de modo operacional com a superfície da parede externa do mandril, e a segunda porção do superfície da parede interna do segundo anel superior do tipo espaçador (34) e a superfície da parede externa do mandril definindo uma primeira cavidade superior; um terceiro anel superior do tipo espaçador associado de modo operacional com a superfície da parede externa do mandril, o terceiro anel superior do tipo espaçador sendo disposto dentro da primeira cavidade superior; um anel superior do tipo de malha parcialmente disposto na superfície da parede externa do segundo anel superior do tipo espa- çador (34) e parcialmente disposto no elemento de vedação da superfície da parede externa, o anel superior do tipo de malha tendo uma extremidade superior do anel superior do tipo de malha tendo uma superfície do anel superior do tipo de malha da extremidade superior definindo uma abertura da extremidade superior do anel superior do tipo de malha tendo um diâmetro da abertura da extremidade superior do anel superior do tipo de malha, uma extremidade do anel superior do tipo de malha inferior, e um superfície do anel superior do tipo de malha da parede lateral, a superfície do anel superior do tipo de malha da parede lateral conectando a extremidade superior do anel superior do tipo de malha com a extremidade inferior do anel superior do tipo de malha e definindo uma abertura inferior do anel superior do tipo de malha tendo um diâmetro de abertura do anel superior do tipo de malha inferior, o diâmetro da abertura do anel superior do tipo de malha inferior sendo maior do que o diâmetro de abertura do anel superior do tipo de malha superior; e um primeiro anel superior do tipo de pétala parcialmente disposto na superfície da parede externa do mandril e parcialmente disposto na superfície do anel superior do tipo de malha da parede lateral, o anel superior do tipo de pétala tendo uma extremidade superior do primeiro anel superior do tipo de pétala tendo uma superfície da extremidade do primeiro anel superior do tipo de pétala superior definindo uma abertura do primeiro anel superior do tipo de pétala da extremidade superior tendo um diâmetro de abertura do primeiro anel superior do tipo de pétala da extremidade superior, uma extremidade do primeiro anel superior do tipo de pétala inferior, e uma primeira superfície da parede lateral do anel superior do tipo de pétala, a superfície da parede lateral do primeiro anel superior do tipo de pétala conectando a extremidade superior do primeiro anel superior do tipo de pétala com a extremidade inferior do primeiro anel superior do tipo de pétala e definindo uma primeira abertura do anel superior do tipo de pétala inferior tendo um diâmetro de abertura do primeiro anel superior do tipo de pétala inferior, o diâmetro de abertura do primeiro anel superior do tipo de pétala inferior sendo maior do que o diâmetro de abertura do primeiro anel superior do tipo de pétala superior, e a superfície da parede lateral do primeiro anel superior do tipo de pétala tendo pelo menos uma primeira fenda de parede lateral do tipo de pétala superior disposta na mesma.

2. Sistema de elemento de vedação, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende: um segundo anel superior do tipo de pétala parcialmente disposto na superfície da parede externa do mandril e parcialmente disposto na superfície da parede lateral do primeiro anel superior do tipo de pétala, o segundo anel superior do tipo de pétala tendo uma extremidade superior do segundo anel superior do tipo de pétala tendo uma superfície da extremidade superior do segundo anel superior do tipo de pétala definindo uma abertura da extremidade superior do segundo anel superior do tipo de pétala tendo um diâmetro de abertura da extremidade superior do segundo anel superior do tipo de pétala, uma extremidade do segundo anel superior do tipo de pétala inferior, e uma superfície da parede lateral do segundo anel superior do tipo de pétala, a superfície da parede lateral do segundo anel superior do tipo de pétala conectando a extremidade superior do segundo anel superior do tipo de pétala com a extremidade inferior do segundo anel superior do tipo de pétala e definindo uma abertura do segundo anel superior do tipo de pétala inferior tendo um diâmetro de abertura do segundo anel superior do tipo de pétala inferior, o diâmetro de abertura do segundo anel superior do tipo de pétala inferior sendo maior do que o diâmetro de abertura do segundo anel superior do tipo de pétala superior, e a superfície da parede lateral do segundo anel superior do tipo de pétala tendo pelo menos uma segunda fenda de parede lateral do tipo de pétala superior disposta na mesma.

3. Sistema de elemento de vedação, de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que adicionalmente com-preende: um terceiro anel superior do tipo de pétala parcialmente disposto na superfície da parede externa do mandril e parcialmente disposto na superfície da parede lateral do segundo anel superior do tipo de pétala, o terceiro anel superior do tipo de pétala tendo a extremidade superior do terceiro anel superior do tipo de pétala tendo uma superfície da extremidade superior do terceiro anel superior do tipo de pétala definindo uma abertura da extremidade superior do terceiro anel superior do tipo de pétala tendo um diâmetro de abertura da extremidade superior do terceiro anel superior do tipo de pétala, uma extremidade inferior do terceiro anel superior do tipo de pétala, e uma superfície da parede lateral do terceiro anel superior do tipo de pétala, a superfície da parede lateral do terceiro anel superior do tipo de pétala conectando a extremidade superior do terceiro anel do tipo de pétala superior com a extremidade inferior do terceiro anel do tipo de pétala superior e definindo uma abertura inferior do terceiro anel superior do tipo de pétala tendo um diâmetro de abertura inferior do terceiro anel superior do tipo de pétala, o diâmetro de abertura inferior do terceiro anel superior do tipo de pétala sendo maior do que o diâmetro de abertura superior do terceiro anel superior do tipo de pétala, e a superfície da parede lateral do terceiro anel superior do tipo de pétala tendo pelo menos uma terceira fenda de parede lateral de tipo de pétala superior disposta na mesma.

4. Sistema de elemento de vedação, de acordo com a rei-vindicação 3, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende: um quarto anel superior do tipo de pétala parcialmente disposto na superfície da parede externa do mandril e parcialmente disposto no superfície da parede lateral do terceiro anel superior do tipo de pétala, o quarto anel superior do tipo de pétala tendo uma extremidade superior do quarto anel superior do tipo de pétala tendo uma superfície de extremidade superior do quarto anel superior do tipo de pétala definindo uma abertura da extremidade superior do quarto anel superior do tipo de pétala tendo um diâmetro de abertura da extremidade superior do quarto anel superior do tipo de pétala, uma extremidade inferior do quarto anel superior do tipo de pétala, e a superfície da parede lateral do quarto anel superior do tipo de pétala, a superfície da parede lateral do quarto anel superior do tipo de pétala conectando a extremidade superior do quarto anel superior do tipo de pétala com a extremidade inferior do quarto anel superior do tipo de pétala e definindo uma abertura inferior do quarto anel superior do tipo de pétala tendo um diâmetro de abertura inferior do quarto anel superior do tipo de pétala, o diâmetro de abertura inferior do quarto anel superior do tipo de pétala sendo maior do que o diâmetro de abertura superior do quarto anel superior do tipo de pétala, e a superfície da parede lateral do quarto anel superior do tipo de pétala tendo pelo menos uma quarta fenda de parede lateral do tipo de pétala superior disposta na mesma.

5. Sistema de elemento de vedação, de acordo com a rei-vindicação 4, caracterizado pelo fato de que o segundo anel do tipo de pétala de metal superior, o terceiro anel do tipo de pétala de metal superior, e o quarto anel do tipo de pétala de metal superior são dispostos um com relação ao outro em que uma porção da superfície da parede lateral do terceiro anel do tipo de pétala de metal superior não é coberta pela superfície da parede lateral do quarto anel do tipo de pétala de metal superior, e uma porção da superfície da parede lateral do segundo anel do tipo de pétala de metal superior não é coberta pela superfície da parede lateral do terceiro anel do tipo de pétala de metal superior.

6. Sistema de elemento de vedação, de acordo com a rei-vindicação 4, caracterizado pelo fato de que uma ou mais fendas do primeiro anel do tipo de pétala de metal são classificadas em aproxi-madamente 22,5 graus com relação a uma ou mais fendas do segundo anel do tipo de pétala de metal.

7. Sistema de elemento de vedação, de acordo com a rei- vindicação 1, caracterizado pelo fato de que o anel superior do tipo de malha e o primeiro anel do tipo de pétala de metal superior são dispostos um com relação ao outro em que a porção da superfície do anel superior do tipo de malha da parede lateral não é coberta pelo primeiro anel do tipo de pétala de metal superior.

8. Sistema de elemento de vedação, de acordo com a rei-vindicação 1, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende: um primeiro anel inferior do tipo espaçador (52) disposto na superfície da parede externa do mandril adjacente a e abaixo da extremidade inferior do elemento de vedação; um segundo anel inferior do tipo espaçador (54) associado de modo operacional com a superfície da parede externa do mandril adjacente a e abaixo do primeiro anel inferior do tipo espaçador (52), o segundo anel inferior do tipo espaçador (54) tendo uma superfície da parede interna do segundo anel inferior do tipo espaçador (54), uma superfície da parede externa do segundo anel inferior do tipo espaça- dor (54), uma extremidade superior do segundo anel inferior do tipo espaçador (54), e uma extremidade inferior do segundo anel inferior do tipo espaçador (54), uma primeira porção do superfície da parede interna do segundo anel inferior do tipo espaçador (54) sendo associada de modo operacional com a superfície da parede externa do mandril, e uma segunda porção do superfície da parede interna do segundo anel inferior do tipo espaçador (54) e a superfície da parede externa do mandril definindo uma primeira cavidade inferior; um terceiro anel inferior do tipo espaçador disposto na superfície da parede externa do mandril, o terceiro anel inferior do tipo espaçador sendo disposto dentro da primeira cavidade inferior; um anel inferior do tipo de malha parcialmente disposto na superfície da parede externa do primeiro anel inferior do tipo espaça- dor (52) e parcialmente disposto no elemento de vedação da superfície da parede externa, o anel inferior do tipo de malha tendo uma extremidade superior do anel inferior do tipo de malha tendo uma superfície da extremidade superior do anel inferior do tipo de malha definindo uma abertura da extremidade superior do anel inferior do tipo de malha tendo um diâmetro de abertura da extremidade superior do anel inferior do tipo de malha, uma extremidade inferior do anel inferior do tipo de malha, e uma superfície da parede lateral do anel inferior do tipo de malha, a superfície da parede lateral do anel inferior do tipo de malha conectando a extremidade superior do anel superior do tipo de malha inferior com a extremidade inferior do anel inferior do tipo de malha e definindo uma abertura do anel inferior do tipo de malha inferior tendo um diâmetro de abertura do anel inferior do tipo de malha inferior, o diâmetro de abertura do anel inferior do tipo de malha inferior sendo maior do que a diâmetro de abertura do anel inferior do tipo de malha superior; e um primeiro anel inferior do tipo de pétala parcialmente disposto na superfície da parede externa do mandril e parcialmente disposto no superfície da parede lateral do anel inferior do tipo de malha, o primeiro anel inferior do tipo de pétala tendo uma extremidade superior do primeiro anel inferior do tipo de pétala tendo uma superfície da extremidade superior do primeiro anel inferior do tipo de pétala definindo uma abertura da extremidade superior do primeiro anel inferior do tipo de pétala tendo um diâmetro de abertura do primeiro anel inferior do tipo de pétala extremidade superior, uma extremidade inferior do primeiro anel inferior do tipo de pétala inferior, e uma superfície da parede lateral do primeiro anel inferior do tipo de pétala, a superfície da parede lateral do primeiro anel inferior do tipo de pétala conectando a extremidade superior do primeiro anel do tipo de pétala inferior com a extremidade inferior do primeiro anel inferior do tipo de pétala e definindo uma abertura do primeiro anel inferior do tipo de pétala inferior tendo um diâmetro de abertura do primeiro anel inferior do tipo de pétala inferior, o diâmetro de abertura do primeiro anel inferior do tipo de pétala inferior sendo maior do que o diâmetro de abertura do primeiro anel inferior do tipo de pétala superior, e a superfície da parede lateral do primeiro anel inferior do tipo de pétala tendo pelo menos uma primeira fenda de parede lateral do tipo de pétala inferior disposta na mesma.

9. Sistema de elemento de vedação, de acordo com a rei-vindicação 8, caracterizado pelo fato de que a superfície do anel superior do tipo de malha da extremidade superior é disposta substancialmente perpendicular ao eixo longitudinal do mandril.

10. Sistema de elemento de vedação, de acordo com a rei-vindicação 9, caracterizado pelo fato de que cada um dentre a superfície da extremidade superior do primeiro anel superior do tipo de pétala, a superfície da extremidade superior do segundo anel superior do tipo de pétala, a superfície da extremidade superior do terceiro anel superior do tipo de pétala, e a superfície de extremidade superior do quarto anel superior do tipo de pétala são dispostos substancialmente perpendiculares ao eixo longitudinal do mandril.

11. Sistema de elemento de vedação, de acordo com a rei-vindicação 10, caracterizado pelo fato de que a superfície da extremidade superior do anel inferior do tipo de malha é disposta substancialmente perpendicular ao eixo longitudinal do mandril.

12. Sistema de elemento de vedação, de acordo com a rei-vindicação 11, caracterizado pelo fato de que cada um de superfície da extremidade superior do primeiro anel inferior do tipo de pétala, a superfície da extremidade superior do segundo anel inferior do tipo de pétala, a superfície da extremidade superior do terceiro anel inferior do tipo de pétala, e a superfície da extremidade superior quarto anel inferior do tipo de pétala são dispostos substancialmente perpendiculares ao eixo longitudinal do mandril.

13. Sistema de elemento de vedação, de acordo com a rei-vindicação 8, caracterizado pelo fato de que adicionalmente compreende: um segundo anel superior do tipo de pétala parcialmente disposto na superfície da parede externa do mandril e parcialmente disposto na superfície da parede lateral do primeiro anel superior do tipo de pétala, o segundo anel superior do tipo de pétala tendo uma extremidade superior do segundo anel superior do tipo de pétala tendo uma superfície da extremidade superior do segundo anel superior do tipo de pétala definindo um abertura da extremidade superior do segundo anel superior do tipo de pétala tendo um diâmetro de abertura da extremidade superior do segundo anel superior do tipo de pétala, uma extremidade do segundo anel superior do tipo de pétala inferior, e uma superfície da parede lateral do segundo anel superior do tipo de pétala, a superfície da parede lateral do segundo anel superior do tipo de pétala conectando a extremidade superior do segundo anel superior do tipo de pétala com a extremidade inferior do segundo anel superior do tipo de pétala e definindo um abertura do segundo anel superior do tipo de pétala inferior tendo um diâmetro de abertura do segundo anel superior do tipo de pétala inferior, o diâmetro de abertura do segundo anel superior do tipo de pétala inferior sendo maior do que o diâmetro de abertura do segundo anel superior do tipo de pétala superior, e a superfície da parede lateral do segundo anel superior do tipo de pétala tendo pelo menos um segunda fenda de parede lateral do tipo de pétala superior disposto na mesma; e um segundo anel inferior do tipo de pétala parcialmente disposto na superfície da parede externa do mandril e parcialmente disposto na superfície da parede lateral do primeiro anel inferior do tipo de pétala, o segundo anel inferior do tipo de pétala tendo um segundo anel inferior do tipo de pétala extremidade superior tendo uma superfície da extremidade superior do segundo anel inferior do tipo de pétala definindo uma abertura de extremidade superior do segundo anel inferior do tipo de pétala tendo um diâmetro de abertura de extremidade superior do segundo anel inferior do tipo de pétala, uma segunda extremidade do anel inferior do tipo de pétala inferior, e uma superfície da parede lateral do segundo anel inferior do tipo de pétala, a superfície da parede lateral do segundo anel inferior do tipo de pétala conectando a segunda extremidade de anel inferior de pétala superior com a extremidade inferior do segundo anel inferior do tipo de pétala e definindo uma abertura do segundo anel inferior do tipo de pétala inferior tendo um diâmetro de abertura do segundo anel inferior do tipo de pétala inferior, o diâmetro de abertura do segundo anel inferior do tipo de pétala inferior sendo maior do que o diâmetro de abertura do segundo anel inferior do tipo de pétala superior, e a superfície da parede lateral do segundo anel inferior do tipo de pétala tendo pelo menos uma fenda de parede lateral do segundo inferior do tipo de pétala disposta na mesma.

14. Sistema de elemento de vedação, de acordo com a rei-vindicação 13, caracterizado pelo fato de que adicionalmente com-preende: um terceiro anel superior do tipo de pétala parcialmente disposto na superfície da parede externa do mandril e parcialmente disposto na superfície da parede lateral do segundo anel superior do tipo de pétala, o terceiro anel superior do tipo de pétala tendo uma extremidade superior do terceiro anel superior do tipo de pétala tendo uma superfície da extremidade superior do terceiro anel superior do tipo de pétala definindo uma abertura da extremidade superior do terceiro anel superior do tipo de pétala tendo um diâmetro de abertura da extremidade superior do terceiro anel superior do tipo de pétala, uma extremidade inferior do terceiro anel superior do tipo de pétala, e uma superfície da parede lateral do terceiro anel superior do tipo de pétala, a superfície da parede lateral do terceiro anel superior do tipo de pétala conectando a extremidade superior do terceiro anel do tipo de pétala superior com a extremidade inferior do terceiro anel do tipo de pétala superior e definindo um abertura inferior do terceiro anel superior do tipo de pétala tendo um diâmetro de abertura inferior do terceiro anel superior do tipo de pétala, o diâmetro de abertura inferior do terceiro anel superior do tipo de pétala sendo maior do que o diâmetro de abertura superior do terceiro anel superior do tipo de pétala, e a superfície da parede lateral do terceiro anel superior do tipo de pétala tendo pelo menos um terceira fenda de parede lateral de tipo de pétala superior disposto na mesma; e um terceiro anel inferior do tipo de pétala parcialmente disposto na superfície da parede externa do mandril e parcialmente dis- posto na superfície da parede lateral do segundo anel inferior do tipo de pétala, o terceiro anel inferior do tipo de pétala tendo uma extremidade superior do terceiro anel inferior do tipo de pétala tendo uma superfície da extremidade superior do terceiro anel inferior do tipo de pétala definindo uma abertura de extremidade superior do terceiro anel inferior do tipo de pétala tendo um diâmetro de abertura de extremidade superior do terceiro anel inferior do tipo de pétala, uma extremidade inferior do terceiro anel inferior do tipo de pétala, e uma superfície da parede lateral do terceiro anel inferior do tipo de pétala, a superfície da parede lateral do terceiro anel inferior do tipo de pétala conectando a extremidade superior do terceiro anel do tipo de pétala inferior com a extremidade inferior do terceiro anel inferior do tipo de pétala e definindo uma abertura do terceiro anel inferior do tipo de pétala inferior tendo um diâmetro de abertura do terceiro anel inferior do tipo de pétala inferior, o diâmetro de abertura do terceiro anel inferior do tipo de pétala inferior sendo maior do que o diâmetro de abertura do anel inferior superior do tipo de pétala superior, e a superfície da parede lateral do terceiro anel inferior do tipo de pétala tendo pelo menos uma terceiro fenda de parede lateral inferior do tipo de pétala disposta na mesma.

15. Sistema de elemento de vedação, de acordo com a rei-vindicação 14, caracterizado pelo fato de que adicionalmente com-preende: um quarto anel superior do tipo de pétala parcialmente disposto na superfície da parede externa do mandril e parcialmente disposto na superfície da parede lateral do terceiro anel superior do tipo de pétala, o quarto anel superior do tipo de pétala tendo uma extremidade superior do quarto anel superior do tipo de pétala tendo uma superfície de extremidade superior do quarto anel superior do tipo de pétala definindo uma abertura da extremidade superior do quarto anel superior do tipo de pétala tendo um diâmetro de abertura da extremidade superior do quarto anel superior do tipo de pétala, uma extremidade inferior do quarto anel superior do tipo de pétala, e uma superfície da parede lateral do quarto anel superior do tipo de pétala, a superfície da parede lateral do quarto anel superior do tipo de pétala conectando a extremidade superior do quarto anel superior do tipo de pétala com a extremidade inferior do quarto anel superior do tipo de pétala e definindo um abertura inferior do quarto anel superior do tipo de pétala tendo um diâmetro de abertura inferior do quarto anel superior do tipo de pétala, o diâmetro de abertura inferior do quarto anel superior do tipo de pétala sendo maior do que o diâmetro de abertura superior do quarto anel superior do tipo de pétala, e a superfície da parede lateral do quarto anel superior do tipo de pétala tendo pelo menos uma quarto fenda de parede lateral superior do tipo de pétala disposta na mesma; e um quarto anel inferior do tipo de pétala parcialmente disposto na superfície da parede externa do mandril e parcialmente disposto na superfície da parede lateral terceiro do anel inferior do tipo de pétala, o anel inferior do tipo de pétala superior tendo uma extremidade superior do quarto anel inferior do tipo de pétala tendo uma superfície da extremidade superior do quarto anel inferior do tipo de pétala definindo uma abertura de extremidade superior do quarto anel inferior do tipo de pétala tendo um diâmetro de abertura do quarto anel inferior do tipo de pétala extremidade superior, uma extremidade de quarto anel inferior do tipo de pétala inferior, e uma superfície da parede lateral do quarto anel inferior do tipo de pétala, a superfície da parede lateral do quarto anel inferior do tipo de pétala conectando a extremidade do quarto anel superior de pétala inferior com a extremidade inferior do quarto anel inferior do tipo de pétala e definindo uma abertura do quarto anel inferior do tipo de pétala inferior tendo um diâmetro de abertura do quarto anel inferior do tipo de pétala inferior, o diâmetro de abertura do quarto anel inferior do tipo de pétala inferior sendo maior do que o diâmetro de abertura do quarto anel inferior do tipo de pétala superior, e a superfície da parede lateral do quarto anel inferior do tipo de pétala tendo pelo menos uma fenda de parede lateral do quarto inferior de tipo de pétala disposta na mesma.

16. Sistema de elemento de vedação (20) para uma ferramenta de fundo do poço, caracterizado por compreender: um mandril (12) tendo uma superfície da parede externa do mandril; um membro de suporte superior (18) rígido associado de modo operacional com a superfície da parede externa do mandril; um membro de suporte inferior (19) rígido associado de modo operacional com o mandril abaixo do membro de suporte superior (18); um elemento de vedação associado de modo operacional com a superfície da parede externa do mandril entre o membro de suporte superior (18) e o membro de suporte inferior (19); um anel superior do tipo de malha compreendendo uma parede lateral do anel superior do tipo de malha inclinada para baixo para receber uma extremidade porção superior do elemento de vedação dentro do anel superior do tipo de malha; um anel inferior do tipo de malha compreendendo uma parede lateral do anel inferior do tipo de malha inclinada para cima para receber a extremidade inferior da porção do elemento de vedação dentro do anel inferior do tipo de malha; pelo menos um anel superior do tipo de pétala tendo uma parede lateral do anel superior do tipo de pétala e pelo menos uma fenda do anel superior do tipo de pétala, a parede lateral do anel superior do tipo de pétala sendo inclinada para baixo para receber uma porção do anel superior do tipo de malha; pelo menos um anel inferior do tipo de pétala tendo uma parede lateral do anel inferior do tipo de pétala e pelo menos uma fenda do anel inferior do tipo de pétala, a parede lateral do anel inferior do tipo de pétala sendo inclinada para cima para receber uma porção do anel inferior do tipo de malha; um primeiro anel superior do tipo espaçador (32) disposto na superfície da parede externa do mandril entre a porção superior do elemento de vedação e o anel superior do tipo de malha; um segundo anel superior do tipo espaçador (34) disposto na superfície da parede externa do mandril entre o primeiro anel superior do tipo espaçador (32) e o anel superior do tipo de malha, o segundo anel superior do tipo espaçador (34) compreendendo uma superfície da parede interna do segundo anel superior do tipo espaçador (34), a superfície da parede interna do segundo anel superior do tipo espaçador (34) e a superfície da parede externa do mandril definindo uma cavidade superior; um terceiro anel superior do tipo espaçador disposto na superfície da parede externa do mandril, o terceiro anel superior do tipo espaçador sendo disposto dentro da cavidade superior; um primeiro anel inferior do tipo espaçador (52) disposto na superfície da parede externa do mandril entre a porção inferior do ele- mento de vedação e o anel inferior do tipo de malha; um segundo anel inferior do tipo espaçador (54) disposto na superfície da parede externa do mandril entre o primeiro anel inferior do tipo espaçador (52) e o anel inferior do tipo de malha, o segundo anel inferior do tipo espaçador (54) compreendendo um superfície da parede interna do segundo anel inferior do tipo espaçador (54), a superfície da parede interna do segundo anel inferior do tipo espaçador (54) e a superfície da parede externa do mandril definindo a cavidade inferior; e um terceiro anel inferior do tipo espaçador disposto na superfície da parede externa do mandril, o terceiro anel inferior do tipo espaçador sendo disposto dentro da cavidade inferior.

17. Sistema de elemento de vedação, de acordo com a rei-vindicação 16, caracterizado pelo fato de que quatro anéis do tipo de pétala superiores são aninhados juntos e quatro anéis do tipo de pétala inferiores são aninhados juntos.

18. Método de vedação de um furo do poço, o método ca-racterizado pelo fato de que compreende as etapas de: (a) acionar a coluna em um furo do poço, a coluna tendo um sistema do elemento de vedação (20), o sistema do elemento de vedação tendo um mandril (12) tendo a superfície da parede externa do mandril, um membro de suporte superior (18) rígido associado de modo operacional com a superfície da parede externa do mandril, um membro de suporte inferior (19) rígido associado de modo operacional com o mandril abaixo do membro de suporte superior (18), um elemento de vedação associado de modo operacional com a superfície da parede externa do mandril entre o membro de su- porte superior (18) e o membro de suporte inferior (19), um anel superior do tipo de malha compreendendo uma parede lateral do anel superior do tipo de malha inclinada para baixo para receber a extremidade da porção superior do elemento de vedação dentro do anel superior do tipo de malha, pelo menos um anel superior do tipo de pétala tendo uma parede lateral do anel superior do tipo de pétala e pelo menos uma fenda do anel superior do tipo de pétala, a parede lateral do anel superior do tipo de pétala sendo inclinada para baixo para receber a porção do anel superior do tipo de malha, um primeiro anel superior do tipo espaçador (32) disposto na superfície da parede externa do mandril entre a porção superior do elemento de vedação e o anel superior do tipo de malha, um segundo anel superior do tipo espaçador (34) disposto na superfície da parede externa do mandril entre o primeiro anel superior do tipo espaçador (32) e o anel superior do tipo de malha, o segundo anel superior do tipo espaçador (34) compreendendo uma superfície da parede interna do segundo anel superior do tipo espaçador (34), a superfície da parede interna do segundo anel superior do tipo espaçador (34) e a superfície da parede externa do mandril definindo uma cavidade superior, e um terceiro anel superior do tipo espaçador disposto na superfície da parede externa do mandril, o terceiro anel superior do tipo espaçador sendo disposto dentro da cavidade superior; e (b) aplicar uma carga ao mandril para forçar o primeiro anel superior do tipo espaçador (32) para dentro do elemento de vedação fazendo com que o elemento de vedação se mova radialmente para fora a partir de um eixo longitudinal do mandril em um engate de vedação com uma superfície da parede interna do furo do poço, e fazendo com que a porção do anel superior do tipo de malha gire radialmente para fora a partir do eixo longitudinal do mandril.

19. Método, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que a carga é aplicada axialmente em uma primeira direção ao longo do comprimento longitudinal do mandril.

20. Método, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que a carga é adicionalmente aplicada axialmente em uma segunda direção ao longo do comprimento longitudinal do mandril.

21. Método, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que a carga é aplicada radialmente ao longo do comprimento longitudinal do mandril.

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