BR102012027744B1

BR102012027744B1 - clamp assembly and method for imparting force to a passage

Info

Publication number: BR102012027744B1
Application number: BR102012027744-1A
Authority: BR
Inventors: Sarah Brianne Mitchell
Original assignee: Wwt North America Holdings, Inc.
Priority date: 2011-10-28
Filing date: 2012-10-29
Publication date: 2021-05-18
Also published as: BR102012027744A2

Abstract

PINÇA DE LIGAÇÃO DUPLA OU ALTA EXPANSÃO Descreve - se um mecanismo de pinça para uma ferramenta de fundo de poço que inclui um mecanismo de ligação. Em operação, uma força axial gerada por uma seção de força da pinça expande o mecanismo de ligação, que aplica uma força radial à superfície interna de um furo de poço ou passagem. Para determinados diâmetros de expansão, a força de expansão pode ser primeiramente transmitida de uma interface de rolo de rampa que expande a ligação. Para outros diâmetros de expansão, a força de expansão pode ser primariamente provida pela expansão da ligação, na qual durante um primeiro estágio de expansão a força de expansão é primariamente provida por uma primeira ligação e durante um segundo estágio a força de expansão é primariamente provida por uma segunda ligação. Portanto, a pinça pode prover uma força de expansão desejada por uma grande faixa de diâmetros de expansão.DUAL LINK OR HIGH EXPANSION TIP A collet mechanism for a downhole tool that includes a link mechanism is described. In operation, an axial force generated by a force section of the collet expands the linkage mechanism, which applies a radial force to the inner surface of a wellbore or passageway. For certain expansion diameters, the expansion force may first be transmitted from a ramp roller interface which expands the bond. For other expansion diameters, the expansion force may be primarily provided by expansion of the connection, in which during a first expansion stage the expansion force is primarily provided by a first connection and during a second stage the expansion force is primarily provided for a second connection. Therefore, the collet can provide a desired expansion force over a wide range of expansion diameters.

Description

CROSS REFERENCE WITH RELATED ORDERS

[0001] Este pedido reivindica o benefício do Pedido de Patente Provisório US M 61/613.330, intitulado “HIGH EXPANSION OR DUAL LINK GRIPPER”, depositado em 20 de março de 2012, do Pedido de Patente Provisório US M 61/588.514, depositado em 19 de janeiro de 2012, intitulado “HIGH EXPANSION GRIPPER”, e do Pedido de Patente Provisório 61/553.096, depositado em 28 de outubro de 2011, intitulado “HIGH EXPANSION GRIPPER”, cujos conteúdos encontram-se incorporados ao presente a título de referência.[0001] This application claims the benefit of US Provisional Patent Application M 61/613,330, entitled "HIGH EXPANSION OR DUAL LINK GRIPPER", filed March 20, 2012, from US Provisional Patent Application M 61/588,514, filed at January 19, 2012, entitled "HIGH EXPANSION GRIPPER", and Provisional Patent Application 61/553,096, filed on October 28, 2011, entitled "HIGH EXPANSION GRIPPER", whose contents are incorporated herein by way of reference .

FIELD OF THE INVENTION

[0002] O presente pedido refere-se em geral a mecanismos de aperto para ferramentas de fundo de poço.[0002] The present application generally relates to clamping mechanisms for downhole tools.

DESCRIPTION OF RELATED TECHNIQUE

[0003] Os tratores para percorrerem as passagens de fundo de poço normalmente são requeridos para operar em ambientes desagradáveis e com espaço limitado. Por exemplo, os tratores usados para perfuração de petróleo podem encontrar pressões hidrostáticas de até 16.000 psi e temperaturas de até 300°F.[0003] Tractors to traverse downhole passages are normally required to operate in unpleasant environments and with limited space. For example, tractors used for oil drilling can encounter hydrostatic pressures up to 16,000 psi and temperatures up to 300°F.

[0004] WWT International, Incorporated desenvolveu vários tratores de fundo de poço para processos de perfuração, término e intervenção para poços e furos de poço. Esses vários tratores são destinados a promover locomoção, para puxar ou empurrar vários tipos de cargas. Para cada desses vários tipos de tratores, foram desenvolvidos vários tipos de elementos de pinça. Portanto, uma parte importante da ferramenta do trator de fundo de poço é um sistema de pinça.[0004] WWT International, Incorporated has developed several downhole tractors for drilling, completion and intervention processes for wells and wellboreholes. These various tractors are designed to promote locomotion, to pull or push various types of loads. For each of these various types of tractors, various types of gripper elements have been developed. Therefore, an important part of the downhole tractor tool is a gripper system.

[0005] Em um projeto conhecido, um trator compreende um corpo alongado, um sistema de propulsão para aplicar propulsão ao corpo, e pinças para fixar o trator à superfície interna de um furo de poço ou passagem enquanto é aplicada propulsão ao corpo. Cada pinça tem uma posição acionada na qual a pinça impede substancialmente o movimento relativo entre a pinça e a superfície interna da passagem usando força radial para fora, e uma segunda posição tipicamente desmoronada na qual a pinça permite movimento substancialmente livre entre a pinça e a superfície interna da passagem. Tipicamente, cada pinça está engatada de modo deslizante com cada corpo de trator de maneira que o corpo possa ser empurrado longitudinalmente embora a pinça esteja acionada.[0005] In a known design, a tractor comprises an elongated body, a propulsion system to apply propulsion to the body, and tongs to secure the tractor to the inner surface of a wellbore or passageway while propulsion is applied to the body. Each gripper has a actuated position in which the gripper substantially prevents relative movement between the gripper and the inner surface of the passage using radial outward force, and a second typically collapsed position in which the gripper allows substantially free movement between the gripper and the surface. inside the passage. Typically, each tong is slidably engaged with each tractor body so that the body can be pushed longitudinally while the tong is engaged.

SUMMARY OF THE INVENTION

[0006] Um aspecto de pelo menos uma modalidade da invenção é o reconhecimento de que seria desejável ter uma garra com uma vasta gama de expansão embora mantendo a habilidade de ceder dentro de um pequeno diâmetro para prover habilidade de aperto em furos de poço ou passagens amplas e estreitas. Os furos de poço típicos para perfuração de petróleo são 8,89 a 69,85 centímetros de diâmetro. Portanto, é desejável que os tratores mantenham uma vasta gama de expansão embora ainda mantendo a capacidade de ceder dentro de um invólucro pequeno. Ainda, é desejável que os tratores tenham a capacidade de gerar e exercer força substancial contra uma formação em variações de expansão alta.[0006] One aspect of at least one embodiment of the invention is the recognition that it would be desirable to have a grip with a wide range of expansion while retaining the ability to yield within a small diameter to provide gripping ability in wellbore holes or passageways wide and narrow. Typical well holes for oil drilling are 8.89 to 69.85 centimeters in diameter. Therefore, it is desirable for tractors to maintain a wide range of expansion while still retaining the ability to yield within a small enclosure. Furthermore, it is desirable that tractors have the ability to generate and exert substantial force against a formation in high expansion ranges.

[0007] Outro aspecto de pelo menos uma modalidade da presente invenção é o reconhecimento de que seria desejável ter um dispositivo de pinça que possa se centrar dentro do furo de poço ou passagem.[0007] Another aspect of at least one embodiment of the present invention is the recognition that it would be desirable to have a gripper device that can center within the wellbore or passageway.

[0008] Ainda outro aspecto inventivo de pelo menos uma modalidade da presente invenção é o reconhecimento de que seria desejável ter uma pinça com uma quantidade substancial de força inicial para começar o processo de expansão.[0008] Yet another inventive aspect of at least one embodiment of the present invention is the recognition that it would be desirable to have a collet with a substantial amount of initial force to begin the expansion process.

[0009] Um aspecto inventivo adicional de pelo menos uma modalidade da presente invenção é o reconhecimento de que seria desejável ter uma pinça que forneça pelo menos 1.360,5 kg (3000 lbs.) de carga radial contra o furo de poço ou passagem em variações de expansão mais altas, tais como dentro da variação de uso de aproximadamente 19,05 centímetros a aproximadamente 30,48 centímetros de diâmetro. É desejável que o trator também possa ceder dentro de um invólucro de 8,89 centímetros de diâmetro para encaixar dentro de furos de poço menores do que 25,4 centímetros, 17,78 centímetros ou 10,16 centímetros de diâmetro.[0009] A further inventive aspect of at least one embodiment of the present invention is the recognition that it would be desirable to have a collet that provides at least 1,360.5 kg (3000 lbs.) of radial load against the wellbore or passage in variations of higher expansion, such as within the usage range of approximately 19.05 cm to approximately 30.48 cm in diameter. It is desirable that the tractor can also yield within an 8.89 centimeters diameter casing to fit inside well holes smaller than 25.4 centimeters, 17.78 centimeters or 10.16 centimeters in diameter.

[00010] Em uma modalidade, um conjunto de pinça compreende um mecanismo de ligação compreendendo uma ligação de tensão para uma primeira e segunda ligação de levantamento; a primeira e a segunda ligações de levantamento fixadas de maneira deslizante a um corpo alongado; um rolo disposto em uma extremidade da primeira ligação; uma fenda disposta na dita ligação de tensão, a fenda compreendendo uma primeira extremidade e uma segunda extremidade oposta à dita primeira extremidade, e uma superfície de expansão na qual o dito rolo age para prover uma força de expansão.[00010] In one embodiment, a clamp assembly comprises a linkage mechanism comprising a tension link for a first and second lifting link; the first and second lifting links slidably attached to an elongated body; a roller disposed at one end of the first link; a slit disposed in said tension connection, the slit comprising a first end and a second end opposite said first end, and an expanding surface on which said roller acts to provide an expanding force.

[00011] Para a primeira faixa de expansão o movimento do rolo na superfície de expansão expande a ligação, para uma segunda faixa de expansão o movimento da primeira ligação de levantamento empurrando contra a segunda extremidade da fenda expande a ligação, e para uma terceira faixa de expansão o movimento da segunda ligação de levantamento expande a ligação.[00011] For the first expansion band the movement of the roller on the expansion surface expands the connection, for a second expansion band the movement of the first lifting connection pushing against the second end of the slit expands the connection, and for a third band of expansion the movement of the second lifting link expands the link.

[00012] Em uma modalidade, um conjunto de pinça compreende um corpo alongado e pelo menos uma ligação compreendendo uma primeira ligação de levantamento, uma segunda ligação de levantamento e uma ligação de tensão, em que a segunda ligação de levantamento e a ligação de tensão são interconectadas articuladamente em série e expansíveis com relação ao corpo alongado a partir de uma posição desmoronada para uma posição expandida. A primeira ligação de levantamento tem uma primeira extremidade acoplada de modo deslizante ao corpo alongado e uma segunda extremidade disposta em uma fenda dentro da ligação de tensão, a dita fenda tendo uma primeira extremidade e uma segunda extremidade; a segunda ligação de levantamento tem uma primeira extremidade acoplada de modo deslizante ao corpo alongado e uma segunda extremidade que é radialmente extensível do corpo alongado. A ligação de tensão tem uma primeira extremidade acoplada articuladamente ao corpo alongado e uma segunda extremidade que é radialmente extensível do corpo alongado. Para uma primeira faixa de expansão o movimento da segunda extremidade da primeira ligação de levantamento empurrando contra a segunda extremidade da fenda expande a ligação, e para a segunda faixa de expansão o movimento da segunda ligação de levantamento radialmente afastado do corpo alongado expande a ligação.[00012] In one embodiment, a clamp assembly comprises an elongated body and at least one link comprising a first lifting link, a second lifting link and a tension link, wherein the second lifting link and the tension link they are pivotally interconnected in series and expandable with respect to the elongated body from a collapsed position to an expanded position. The first lifting link has a first end slidably coupled to the elongate body and a second end disposed in a slot within the tension link, said slot having a first end and a second end; the second lifting link has a first end slidably coupled to the elongate body and a second end which is radially extendable from the elongate body. The tension connection has a first end pivotally coupled to the elongate body and a second end which is radially extendable from the elongate body. For a first expansion band movement of the second end of the first lift link pushing against the second end of the slit expands the link, and for the second expansion band movement of the second lift link radially away from the elongated body expands the link.

[00013] Em uma modalidade, um método para conferir uma força a uma passagem compreende as etapas de posicionar um aplicador de força na passagem, o aplicador de força compreendendo um conjunto expansível que compreende um corpo alongado e pelo menos uma ligação compreendendo uma ligação de tensão tendo uma primeira extremidade acoplada ao corpo alongado e uma segunda extremidade oposta à primeira extremidade, uma fenda disposta na ligação de tensão, a dita fenda tendo uma primeira extremidade e uma segunda extremidade, uma primeira ligação de levantamento tendo uma primeira extremidade acoplada de modo deslizante a um corpo alongado e uma segunda extremidade disposta de modo deslizante dentro da fenda, uma segunda ligação de levantamento tendo uma primeira extremidade acoplada de modo deslizante ao corpo alongado e uma segunda extremidade oposta à primeira extremidade acoplada à segunda extremidade da ligação de tensão; gerando uma força de expansão radial por uma primeira faixa de expansão pelo movimento da segunda extremidade da primeira ligação de levantamento contra a segunda extremidade da fenda para expandir a ligação; e gerando uma força de expansão radial por uma segunda faixa de expansão pelo movimento da segunda extremidade da segunda ligação de levantamento radialmente afastada do corpo alongado para expandir a ligação.[00013] In one embodiment, a method of imparting a force to a passage comprises the steps of positioning a force applicator in the passage, the force applicator comprising an expandable assembly comprising an elongated body and at least one link comprising a link. tension having a first end coupled to the elongate body and a second end opposite the first end, a slit disposed in the tension connection, said slit having a first end and a second end, a first lifting connection having a first end so coupled sliding to an elongate body and a second end slidably disposed within the slot, a second lifting link having a first end slidably coupled to the elongate body and a second end opposite the first end coupled to the second end of the tension link; generating a radially expanding force by a first expanding band by moving the second end of the first lift link against the second end of the slit to expand the link; and generating a radially expanding force by a second expanding band by moving the second end of the second lifting link radially away from the elongated body to expand the link.

[00014] Todas essas modalidades pretendem estar dentro do escopo da invenção ora descrita. Essas e outras modalidades da presente invenção tornar-se-ão prontamente evidentes para aqueles versados na técnica a partir da descrição detalhada que se segue das modalidades preferidas tendo referência às figuras em anexo, a invenção não estando limitada a qualquer modalidade(s) específica descrita.[00014] All these modalities are intended to be within the scope of the invention described herein. These and other embodiments of the present invention will become readily apparent to those skilled in the art from the following detailed description of preferred embodiments with reference to the accompanying drawings, the invention not being limited to any specific embodiment(s) described. .

BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

[00015] A Figura 1 é uma vista lateral de uma modalidade de um conjunto de pinça de acordo com a presente invenção.[00015] Figure 1 is a side view of an embodiment of a collet assembly according to the present invention.

[00016] A Figura 2A é uma vista lateral em corte transversal de um acionador do conjunto de pinça da Figura 1.[00016] Figure 2A is a cross-sectional side view of an actuator of the collet assembly of Figure 1.

[00017] A Figura 2B é uma vista lateral em corte transversal de um acionador do conjunto de pinça da Figura 1.[00017] Figure 2B is a cross-sectional side view of an actuator of the clamp assembly of Figure 1.

[00018] A Figura 3 é uma vista em perspectiva da ligação de uma modalidade do conjunto de pinça da Figura 1 em um estado expandido.[00018] Figure 3 is a perspective view of the connection of an embodiment of the clamp assembly of Figure 1 in an expanded state.

[00019] A Figura 4 é uma vista em perspectiva da ligação de uma modalidade do conjunto de pinça da Figura 1 em um estado desmoronado.[00019] Figure 4 is a perspective view of the connection of one embodiment of the clamp assembly of Figure 1 in a collapsed state.

[00020] A Figura 5 é uma vista em perspectiva da ligação de uma modalidade do conjunto de pinça da Figura 1 em um primeiro estágio de expansão.[00020] Figure 5 is a perspective view of the connection of one embodiment of the clamp assembly of Figure 1 in a first stage of expansion.

[00021] A Figura 6 é uma vista em perspectiva da ligação de uma modalidade do conjunto de pinça da Figura 1 em um segundo estágio de expansão.[00021] Figure 6 is a perspective view of the connection of one embodiment of the clamp assembly of Figure 1 in a second stage of expansion.

[00022] A Figura 7 é uma vista em perspectiva da ligação de uma modalidade do conjunto de pinça da Figura 1 em um terceiro estágio de expansão.[00022] Figure 7 is a perspective view of connecting one embodiment of the clamp assembly of Figure 1 in a third stage of expansion.

[00023] A Figura 8 é uma vista esquemática da ligação da Figura 1 em um estágio desmoronado.[00023] Figure 8 is a schematic view of the connection of Figure 1 in a collapsed stage.

[00024] A Figura 9 é uma vista esquemática da ligação da Figura 1 em um primeiro estágio de expansão.[00024] Figure 9 is a schematic view of the connection of Figure 1 in a first stage of expansion.

[00025] A Figura 10 é uma vista esquemática da ligação da Figura 1 em um segundo estágio de expansão.[00025] Figure 10 is a schematic view of the connection of Figure 1 in a second stage of expansion.

[00026] A Figura 11 é uma vista esquemática da ligação da Figura 1 em um terceiro estágio de expansão.[00026] Figure 11 is a schematic view of the connection of Figure 1 in a third stage of expansion.

[00027] A Figura 12 é uma vista esquemática da ligação da Figura 1 em um quarto estágio de expansão.[00027] Figure 12 is a schematic view of the connection of Figure 1 in a fourth stage of expansion.

[00028] A Figura 13 é um gráfico de linha ilustrando a força de expansão exercida versus o tempo para uma modalidade do conjunto de pinça da Figura 1.[00028] Figure 13 is a line graph illustrating the exerted expansion force versus time for one modality of the clamp assembly in Figure 1.

[00029] A Figura 14 é uma vista esquemática de outra modalidade da invenção em um estado desmoronado.[00029] Figure 14 is a schematic view of another embodiment of the invention in a collapsed state.

[00030] A Figura 14A é uma vista esquemática de uma ligação de cotovelo.[00030] Figure 14A is a schematic view of an elbow connection.

[00031] A Figura 15 é uma vista esquemática da ligação da Figura 14 em um primeiro estágio de expansão.[00031] Figure 15 is a schematic view of the connection of Figure 14 in a first stage of expansion.

[00032] A Figura 16 é uma vista esquemática da ligação da Figura 14 em um segundo estágio de expansão.[00032] Figure 16 is a schematic view of the connection of Figure 14 in a second stage of expansion.

[00033] A Figura 17 é uma vista esquemática da ligação da Figura 14 em um terceiro estágio de expansão.[00033] Figure 17 is a schematic view of the connection of Figure 14 in a third stage of expansion.

[00034] A Figura 18 é uma vista esquemática da ligação da Figura 14 em um quarto estágio de expansão.[00034] Figure 18 is a schematic view of the connection of Figure 14 in a fourth stage of expansion.

[00035] DESCRIÇÃO DETALHADA DA MODALIDADE PREFERIDA[00035] DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED MODALITY

[00036] Visão Geral - Pinça de Expansão Alta[00036] Overview - High Expansion Clamp

[00037] Com respeito à Figura 1, em determinadas modalidades, uma seção de aperto expansível 14 pode compreender uma ligação ou mecanismo de ligação 12. Em algumas modalidades, a ligação 12 compreende ligações projetadas para operar em uma ampla faixa de diâmetros de expansão. Conforme adicionalmente descrito abaixo, a ligação 12 pode atingir o máximo para proporções de diâmetro desmoronado para o conjunto de pinça. Um benefício dessa Pinça de Expansão Alta (HE) é que as forças de expansão preferidas são desejavelmente mantidas por uma faixa de diâmetro mais ampla do que as pinças atuais em uso comercial. Portanto, a pinça HE pode ser desejavelmente usada nos furos de poço com locais de entrada relativamente pequenos, mas diâmetros internos relativamente maiores.[00037] With respect to Figure 1, in certain embodiments, an expandable clamping section 14 may comprise a link or link mechanism 12. In some embodiments, link 12 comprises links designed to operate over a wide range of expansion diameters. As further described below, the link 12 can reach the maximum for collapsed diameter ratios to the collet assembly. A benefit of this High Expansion (HE) Clamp is that the preferred expansion forces are desirably maintained over a wider diameter range than clamps currently in commercial use. Therefore, the HE collet can desirably be used in wellboreholes with relatively small entry locations but relatively larger internal diameters.

[00038] Com referência às Figuras 1 e 2A a 2B, e conforme também descrito abaixo, em determinadas modalidades, a modalidade pode incluir seções de força ou acionadores 20 e 220 para acionar a pinça entre um estado desmoronado e um estado expandido. Em algumas modalidades, as seções de força 20 e 220 podem compreender pistões acionados hidraulicamente 22 e 222 em um cilindro 30 e 230. Uma força de pistão gerada dentro dos cilindros 30 e 230 do conjunto de pinça HE 10 pode iniciar com vantagem o processo de expansão de pinça. Conforme comentado mais detalhadamente abaixo, essa força pode ser desejavelmente transportada através das hastes de pistão 24 e 224 para empurrar uma primeira extremidade 62 de uma ligação de levantamento curta 44 e uma primeira extremidade 72 de uma ligação de levantamento mais longa 46 axialmente entre si. Em algumas modalidades, são fixados rolos à ligação de levantamento curta 44 estendida até uma superfície de expansão tal como definido por uma rampa 90. Essa superfície de expansão pode exercer uma força de expansão na conexão de ligação, que sucessivamente exerce uma força de expansão em uma superfície interna de uma formação ou coberta com a qual a ligação está em contato. Conforme comentado mais detalhadamente abaixo, em diâmetros de expansão maiores, as ligações da ligação 12 podem afastar- se da superfície de expansão.[00038] Referring to Figures 1 and 2A to 2B, and as also described below, in certain embodiments, the embodiment may include force sections or drives 20 and 220 to drive the gripper between a collapsed state and an expanded state. In some embodiments, the force sections 20 and 220 may comprise hydraulically actuated pistons 22 and 222 in a cylinder 30 and 230. A piston force generated within cylinders 30 and 230 of the collet assembly HE 10 can advantageously initiate the process of clamp expansion. As discussed in more detail below, such force may desirably be conveyed through the piston rods 24 and 224 to push a first end 62 of a short lift link 44 and a first end 72 of a longer lift link 46 axially with each other. In some embodiments, rollers are attached to the short lifting link 44 extending to an expanding surface as defined by a ramp 90. That expanding surface can exert an expanding force on the link link, which successively exerts an expanding force on the link. an inner surface of a formation or covering with which the bond is in contact. As discussed in more detail below, at larger expansion diameters, the connections of link 12 may move away from the expansion surface.

[00039] Adicionalmente, todo o relatório da Patente U.S. N 7.748.476, intitulada “VARIABLE LINKAGE GRIPPER”, incluindo os desenhos e as reivindicações, encontra-se inteiramente incorporado ao presente à guisa de referência e fez parte desse relatório.[00039] In addition, the entire report of U.S. Patent No. 7,748,476 entitled "VARIABLE LINKAGE GRIPPER", including the drawings and claims, is fully incorporated herein by reference and is a part of this report.

HE Tweezer Set

[00040] O conjunto de pinça HE pode ser uma sub-montagem isolada que pode ser preferivelmente configurada para ser adaptável a substancialmente todos os projetos de trator aplicáveis. Em algumas modalidades, um retorno de mola, acionador de cilindro hidráulico que age isoladamente 20 pode prover uma força axial para a ligação 12 para traduzir em força radial. Em algumas modalidades, um segundo retorno de mola, acionador de cilindro hidráulico que age isoladamente 220 pode prover uma força axial para a ligação 12 para traduzir em força radial. Como com determinadas pinças anteriores, a pinça HE pode permitir tradução axial de um eixo de trator embora a seção de pinça 14 engate no furo ou parede de cobertura.[00040] The HE gripper assembly may be an insulated sub-assembly which may be preferably configured to be adaptable to substantially all applicable tractor designs. In some embodiments, a spring return, singly acting hydraulic cylinder actuator 20 can provide an axial force to link 12 to translate into radial force. In some embodiments, a second spring return, singly acting hydraulic cylinder actuator 220 can provide an axial force to link 12 to translate into radial force. As with certain anterior collets, the HE collet can allow axial translation of a tractor axle although the collet section 14 engages the cover hole or wall.

[00041] Com referência à Figura 1, em algumas modalidades, o conjunto de pinça HE 10 pode compreender três sub-montagens: uma seção de força ou acionador 20, uma segunda seção de força ou acionador 220, e uma seção de pinça expansível 14. Para facilitar o comentário, essas sub-montagens estão comentadas separadamente abaixo. Contudo, é contemplado que em outras modalidades da pinça HE, possam estar presentes mais montagens ou o acionado 20, o acionador 220, e a seção de pinça expansível 14 pode ser integrada de maneira que seja difícil considerar cada como sub-montagens. Conforme aqui usado, “acionador” e “conjunto de pinça expansível” são termos amplos e incluem projetos integrados. Além disso, em algumas modalidades, uma seção de pinça expansível 14 pode ser provida separada de um acionador 20 ou um acionador 220 de maneira que a seção de pinça expansível 14 da pinça HE 10 aqui descrita pode se ajustar a acionadores existentes de tratores existentes, por exemplo, acionadores de pistão hidráulico que agem isoladamente ou em dupla, motores elétricos, ou outros acionadores.[00041] Referring to Figure 1, in some embodiments, the HE 10 collet assembly may comprise three sub-assemblies: a force section or actuator 20, a second force section or actuator 220, and an expandable collet section 14 For ease of comment, these sub-assemblies are discussed separately below. However, it is contemplated that in other embodiments of the HE collet, more assemblies may be present or the actuated 20, the actuator 220, and the expandable collet section 14 may be integrated in such a way that it is difficult to consider each as sub-assemblies. As used herein, “driver” and “expandable collet assembly” are broad terms and include integrated designs. Furthermore, in some embodiments, an expandable caliper section 14 can be provided separately from a driver 20 or a driver 220 so that the expandable caliper section 14 of the HE caliper 10 described herein can fit into existing drivers of existing tractors, for example, hydraulic piston actuators that act singly or in pairs, electric motors, or other actuators.

[00042] Com referência específica às Figuras 3 e 9, na modalidade ilustrada, a ligação 12 da seção de pinça 14 inclui uma ligação 12 que compreende uma primeira ou ligação de levantamento curta 44, uma segunda ou ligação de levantamento mais longa 46, e uma terceira ou ligação de tensão 48. As ligações 46, 48 são conectadas giratoriamente entre si em série, tal como por conexão por pino. Nas modalidades ilustradas, uma primeira extremidade 62 da ligação de levantamento curta 44 é acoplada giratoriamente a um corpo alongado 25 definindo a seção de pinça expansível 14 em um suporte de ligação de levantamento curta 64, tal como por uma conexão por pino. O suporte de ligação de levantamento curta 64 pode ser axialmente deslizante com respeito ao corpo alongado 25 ao longo de uma distância do corpo. Uma segunda extremidade 66 da ligação de levantamento curta 44 pode compreender uma conexão de eixo de dois rolos 104. O eixo pode ser disposto dentro de uma fenda 50 situada próxima à segunda extremidade 86 da ligação de tensão 48 de maneira que o eixo esteja livre para deslizar dentro da fenda 50. Nas modalidades ilustradas, uma primeira extremidade 72 da ligação de levantamento mais longa 46 é acoplada giratoriamente a um corpo alongado 25 definindo a seção de pinça expansível 14 em um suporte de ligação de levantamento mais longa 74, tal como por uma conexão por pino. O suporte e ligação de levantamento mais longa 74 pode ser axialmente deslizante com respeito ao corpo alongado 25 ao longo de uma distância do corpo. Uma primeira extremidade 28 da ligação de tensão 48 pode ser acoplada giratoriamente ao corpo alongado 25 tal como por uma conexão por pino.[00042] With specific reference to Figures 3 and 9, in the illustrated embodiment, the link 12 of the collet section 14 includes a link 12 comprising a first or short lifting link 44, a second or longer lifting link 46, and a third or tension link 48. Links 46, 48 are pivotally connected to each other in series, such as by pin connection. In the illustrated embodiments, a first end 62 of the short lift link 44 is pivotally coupled to an elongate body 25 defining the expandable collet section 14 on a short lift link bracket 64, such as by a pin connection. The short lift link bracket 64 can be axially slidable with respect to the elongated body 25 over a distance from the body. A second end 66 of the short lift link 44 may comprise a two-roller axle connection 104. The axle may be disposed within a slot 50 located near the second end 86 of the tension link 48 so that the axle is free to slide into slot 50. In the illustrated embodiments, a first end 72 of longer lifting link 46 is pivotally coupled to an elongated body 25 defining expandable collet section 14 on a longer lifting link bracket 74, such as by one connection per pin. The longer lifting support and link 74 can be axially slidable with respect to the elongated body 25 over a distance from the body. A first end 28 of tension connection 48 can be pivotally coupled to elongate body 25 such as by a pin connection.

[00043] Com referência às Figuras 3 e 9, na conexão giratória da ligação de levantamento mais longa 46 à ligação de tensão 48, pode haver um mecanismo de interferência 302 configurado para manter contato com a formação de uma furo de poço ou passagem. Esse mecanismo de interferência 302 transfere a força de expansão radial gerada através do mecanismo para a superfície interna do furo do poço ou passagem. Em outras modalidades, esse mecanismo de interferência 302 pode interagir com um conjunto de borda de uma de borracha alongada ou viga contínua que interage com a superfície interna do furo de poço ou passagem. Conforme mostrado nas modalidades ilustradas, o mecanismo de interferência 302 pode incluir uma pluralidade de elementos de aperto 304 disposta em superfícies externas de uma ou mais ligações, preferivelmente próximo à conexão por pino entre a ligação de levantamento mais longa 46 e a ligação de tensão 48. Em algumas modalidades, que incluem a modalidade ilustrada, o mecanismo de interferência 302 pode estar situado na ligação de tensão 48 para permitir uma pequena área de contato entre o conjunto de pinça 10 e formação de furo de poço.[00043] Referring to Figures 3 and 9, in the swivel connection of the longer lifting link 46 to the tension link 48, there may be an interference mechanism 302 configured to maintain contact with the formation of a wellbore or passageway. This interference mechanism 302 transfers the radial expansion force generated through the mechanism to the inner surface of the wellbore or passage. In other embodiments, this interference mechanism 302 may interact with an edge assembly of an elongated rubber or continuous beam that interacts with the inner surface of the wellbore or passageway. As shown in the illustrated embodiments, the interference mechanism 302 may include a plurality of clamping elements 304 disposed on outer surfaces of one or more links, preferably near the pin connection between the longer lifting link 46 and the tension link 48 In some embodiments, which include the illustrated embodiment, the interference mechanism 302 may be located on the tension connection 48 to allow for a small area of contact between the collet assembly 10 and wellbore formation.

[00044] Ainda com relação às Figuras 3 e 9, os rolos 104 são configurados para rolarem em contato com uma rampa 90 durante uma porção da expansão do conjunto de pinça HE 10. Contudo, na modalidade ilustrada, o rolo estará apenas em contato com a rampa 90 durante uma porção do processo de expansão, conforme descrito abaixo.[00044] Still referring to Figures 3 and 9, the rollers 104 are configured to roll in contact with a ramp 90 during a portion of the expansion of the collet assembly HE 10. However, in the illustrated embodiment, the roller will only be in contact with ramp 90 during a portion of the expansion process, as described below.

[00045] Em outras modalidades incluindo a modalidade ilustrada, um conjunto de pinça de ligação conforme aqui descrita pode incorporar uma viga flexível contínua. A seção de pinça de ligação 14 pode agir em uma superfície interna da viga flexível contínua de maneira que a superfície externa da viga flexível contínua interaja com a superfície interna de um furo de poço ou passagem. A viga contínua, preferivelmente dotada de uma superfície externa substancialmente sem traços característicos, pode ser menos propensa a tornar-se emperrada em irregularidades de furo de poço.[00045] In other embodiments including the illustrated embodiment, a connecting clamp assembly as described herein may incorporate a continuous flexible beam. The connecting clamp section 14 can act on an inner surface of the continuous flexible beam such that the outer surface of the continuous flexible beam interacts with the inner surface of a wellbore or passageway. The continuous beam, preferably provided with a substantially featureless outer surface, may be less prone to becoming stuck in wellbore irregularities.

[00046] Em algumas modalidades, conforme ilustrado nas Figuras de 3 a 7, o conjunto de pinça HE 10 pode incluir três conjuntos de ligações 12 espaçadas substancialmente igual circularmente em volta do corpo. Em outras modalidades, o conjunto de pinça HE 10 pode incluir mais ou menos do que três conjuntos de ligações 12 tal como, por exemplo, um, dois ou quatro conjuntos de ligações. Em algumas modalidades, a seção de aperto 14 é configurada de maneira que a força de expansão mínima exercida por cada ligação 12 seja maior do que aproximadamente 226,796185 Kg e desejavelmente maior do que aproximadamente 453,59237 Kg sobre toda a faixa de expansão da pinça. Em algumas modalidades, a seção de aperto 14 é configurada de maneira que cada ligação 12 possa expandir- se para desejavelmente mais do que 17,78 cm de diâmetro e preferivelmente aproximadamente 30,48 cm de diâmetro. As modalidades das combinações de mecanismos de expansão do conjunto de pinça HE 10 aqui descritas podem limitar a saída de força, embora ainda mantendo força de expansão suficiente para prender uma cobertura por uma ampla faixa de diâmetros de expansão. Desejavelmente, a limitação da saída de força pode reduzir o risco de tencionar demais os componentes da pinça HE durante toda a faixa de expansão.[00046] In some embodiments, as illustrated in Figures 3 to 7, the HE clamp assembly 10 may include three sets of links 12 spaced substantially evenly circularly around the body. In other embodiments, the HE clip assembly 10 may include more or less than three sets of links 12 such as, for example, one, two or four sets of links. In some embodiments, the clamping section 14 is configured so that the minimum expansion force exerted by each link 12 is greater than approximately 226.796185 kg and desirably greater than approximately 453.59237 kg over the entire expansion range of the clamp. In some embodiments, clamping section 14 is configured so that each link 12 can expand to desirably more than 17.78 cm in diameter and preferably approximately 30.48 cm in diameter. The embodiments of combinations of HE 10 collet assembly expansion mechanisms described herein can limit force output while still maintaining sufficient expansion force to secure a cover over a wide range of expansion diameters. Desirably, limiting the power output can reduce the risk of overstressing the HE collet components throughout the expansion range.

[00047] Com respeito às Figuras 2A a 2B, está ilustrada uma vista em corte transversal de uma modalidade dos acionadores 20 e 220 do conjunto de pinça HE 10. Na modalidade ilustrada, os acionadores 20 e 220 compreendem ação isolada, cilindros energizados hidraulicamente de retorno de válvula. Preferivelmente, uma única fonte hidráulica aciona cada acionador 20 e 220. Desejavelmente, o fluido hidráulico irá fluir de uma única fonte hidráulica para o pistão que aciona a ligação com pelo menos uma quantidade de resistência. Portanto, na modalidade ilustrada, o pistão 22 pode ser deslocado longitudinalmente dentro do cilindro 30 por um fluido pressurizado agindo no pistão 22. O meio de fluido pressurizado é distribuído entre um conector de pinça 32 e o pistão 22. O meio de fluido age em um diâmetro externo do mandril 34 e um diâmetro interno do cilindro de pinça 30, criando uma força de pistão. Referindo-se às Figuras 2A a 2B e 3, a força do pistão age no pistão 22 com força suficiente para deformar axialmente uma mola de retorno 26. O pistão 26 é conectado a uma haste de pistão 24 que age no suporte 64 ao qual a ligação de levantamento curta 44 é conectada, para curvar a ligação de levantamento curta 44 e expandir a ligação, conforme ilustrado na Figura 3. O pistão 22 pode continuar o deslocamento axial com respeito ao mandril 34 com um aumento na pressão do fluido suprido até que uma superfície de interferência que define uma característica de limitação de curso da haste de pistão 24 contate um suporte de ligação 40. Na modalidade ilustrada na Figura 2A, a ligação de tensão 48, vista parcialmente, é acoplada giratoriamente ao suporte de ligação 40 tal como uma conexão por pino. Na modalidade ilustrada, o conector de pinça 32 e o suporte de ligação 40 são conectados entre si por via do cilindro de pinça 30. Em outras modalidades, incluindo a modalidade ilustrada, pode ser provido um segundo acionador 220 de maneira que a força seja aplicada ao suporte 74 da ligação de levantamento mais longa 46 para curvar a segunda ligação de levantamento 46 e expandir a ligação, conforme ilustrado na Figura 2B. Como o descrito acima com respeito ao acionador 20, o acionador 220 age no suporte 74 ao qual a ligação de levantamento mais longa 46 é conectada, para curvar a ligação de levantamento mais longa 46 e expandir a ligação, também ilustrado na Figura 3. Em outras modalidades, um acionador único 20 age para curvar a ligação de levantamento curta 44 e a ligação de levantamento mais longa 46 para expandir a ligação.[00047] With respect to Figures 2A to 2B, a cross-sectional view of an embodiment of the actuators 20 and 220 of the clamp assembly HE 10 is shown. In the illustrated embodiment, the actuators 20 and 220 comprise isolated action, hydraulically energized cylinders of valve return. Preferably, a single hydraulic source drives each driver 20 and 220. Desirably, hydraulic fluid will flow from a single hydraulic source to the piston driving the link with at least an amount of resistance. Therefore, in the illustrated embodiment, piston 22 is longitudinally displaceable within cylinder 30 by a pressurized fluid acting on piston 22. Pressurized fluid means is distributed between a collet connector 32 and piston 22. The fluid means acts on an outer diameter of mandrel 34 and an inner diameter of collet cylinder 30, creating a piston force. Referring to Figures 2A to 2B and 3, the force of the piston acts on the piston 22 with sufficient force to axially deform a return spring 26. The piston 26 is connected to a piston rod 24 which acts on the support 64 to which the short lift link 44 is connected, to bend short lift link 44 and expand the link, as illustrated in Figure 3. Piston 22 can continue axial displacement with respect to mandrel 34 with an increase in supply fluid pressure until an interference surface defining a stroke limiting feature of the piston rod 24 contacts a link bracket 40. In the embodiment illustrated in Figure 2A, the tension link 48, viewed partially, is pivotally coupled to the link bracket 40 such as one connection per pin. In the illustrated embodiment, the collet connector 32 and the link bracket 40 are connected to each other via the collet cylinder 30. In other embodiments, including the illustrated embodiment, a second actuator 220 may be provided so that force is applied. to the support 74 of the longer lifting link 46 to bend the second lifting link 46 and expand the link as shown in Figure 2B. As described above with respect to the actuator 20, the actuator 220 acts on the bracket 74 to which the longer lifting link 46 is connected, to bend the longer lifting link 46 and expand the link, also illustrated in Figure 3. in other embodiments, a single actuator 20 acts to bend the short lift link 44 and the longer lift link 46 to expand the link.

[00048] Em outras modalidades, os acionadores 20 e 220 podem compreender outros tipos de acionadores tais como pistão de ação dupla / montagens de cilindro ou um motor elétrico. Os acionadores 20 e 220 podem criar uma força (seja de pressão em fluido hidráulico ou rotação eletricamente induzida) e transportar a mesma para a seção de aperto expansível 14. Em outras modalidades, a seção de aperto expansível 14 pode ser configurada de modo diferente de maneira que a seção de aperto 14 possa ter um perfil de expansão diferente.[00048] In other embodiments, actuators 20 and 220 may comprise other types of actuators such as double acting piston/cylinder assemblies or an electric motor. Actuators 20 and 220 can create a force (either pressure in hydraulic fluid or electrically induced rotation) and convey it to the expandable clamping section 14. In other embodiments, the expandable clamping section 14 may be configured other than so that the clamping section 14 can have a different expansion profile.

[00049] As Figuras 1 e 4 ilustram uma modalidade do conjunto de pinça HE 10 em configuração desmoronado. Quando a modalidade ilustrada do conjunto de pinça HE 10 é incorporada em um trator, um corpo alongado 25 ou mandril do trator é fixado ao conector de pinça 32 e uma tampa de mandril 60. A pinça HE 10 inclui um mandril interno 34 que se estende entre o conector de pinça 32 e a tampa de mandril 60 durante o processo de expansão e pode prover uma passagem para o meio de fluido pressurizado para o acionador 20 quando o pistão é posicionado dentro do cilindro (figura 2) em qualquer local ao longo do mandril 34. Na modalidade ilustrada, a haste de pistão 24 conecta o acionador 20 à seção de aperto expansível 14 do conjunto de pinça HE 10.[00049] Figures 1 and 4 illustrate a modality of the set of tweezers HE 10 in collapsed configuration. When the illustrated embodiment of the HE 10 collet assembly is incorporated into a tractor, an elongated body 25 or tractor chuck is secured to the collet connector 32 and a chuck cap 60. The HE 10 collet includes an internal chuck 34 that extends between the collet connector 32 and the mandrel cap 60 during the expansion process and may provide a passage for the pressurized fluid medium to the actuator 20 when the piston is positioned within the cylinder (figure 2) at any location along the chuck 34. In the illustrated embodiment, the piston rod 24 connects the driver 20 to the expandable clamping section 14 of the collet assembly HE 10.

[00050] Na modalidade ilustrada, quando o conjunto de pinça HE 10 é expandida, conforme ilustrado na Figura 3, a seção de pinça expansível 14 converte a orça axial de pistão do acionador 20 para força de expansão radial. A ligação 12 expande-se, transmitindo a força de expansão radial para a formação ou coberta de um furo ou passagem. Em algumas modalidades, a ligação 12 age como uma superfície interna de uma viga contínua que pode então aplicar a força de expansão radial em uma formação ou coberta de um furo de poço.[00050] In the illustrated mode, when the HE 10 collet assembly is expanded, as illustrated in Figure 3, the expandable collet section 14 converts the axial piston thrust of the actuator 20 to radial expansion force. The link 12 expands, transmitting the radial expansion force to form or cover a hole or passage. In some embodiments, link 12 acts as an inner surface of a continuous beam that can then apply the radial expansion force to a formation or cover of a wellbore.

Description of Operation of the HE Clamp

[00051] Com referência às Figuras 1, 2A e 2B, 4, e 8 nas modalidades ilustradas, o conjunto de pinça HE 10 é baseada em um estado desmoronado. Quando a pressão não está presente no acionador 20, a mola de retorno 26 pode exercer uma força de tensão nos membros de ligação 44, 46, 48. Essa força de tensão pode manter as ligações 44, 46, 48 em uma posição plana substancialmente paralela ao corpo alongado 25 do conjunto de pinça HE 10.[00051] Referring to Figures 1, 2A and 2B, 4, and 8 in the illustrated embodiments, the HE 10 collet assembly is based on a collapsed state. When pressure is not present on the actuator 20, the return spring 26 can exert a tension force on the link members 44, 46, 48. This tension force can maintain the links 44, 46, 48 in a substantially parallel flat position. to the elongated body 25 of the HE 10 collet assembly.

[00052] Uma sequência de expansão do conjunto de pinça HE 10 de uma posição totalmente desmoronado ou desmoronada para uma posição totalmente expandida está ilustrada sequencialmente nas Figuras de 4 a 12. As Figuras 1 e 4 ilustram uma modalidade do conjunto de pinça HE 10 em um estado desmoronado. Conforme comentado acima, na posição desmoronado ilustrada, a ligação 12 é polarizada para uma posição plana substancialmente paralela ao corpo alongado 25 do conjunto de pinça HE 10.[00052] A sequence of expansion of the HE 10 clamp assembly from a fully collapsed or collapsed position to a fully expanded position is illustrated sequentially in Figures 4 to 12. Figures 1 and 4 illustrate an embodiment of the HE 10 clamp assembly in a collapsed state. As discussed above, in the illustrated collapsed position, the link 12 is biased to a flat position substantially parallel to the elongated body 25 of the collet assembly HE 10.

[00053] Uma modalidade do conjunto de pinça HE 10 em um primeiro estágio de expansão está ilustrada nas Figuras 5 e 9. Com referência às Figuras 5 e 9, em algumas modalidades, a superfície de expansão compreende uma rampa inclinada 90 tendo uma inclinação substancialmente constante. Em outras modalidades, a superfície de expansão pode compreender uma rampa curva com uma inclinação que varia ao longo de suo comprimento. Conforme ilustrado nas Figuras 5 e 9, à medida que o acionador 20 traduz axialmente a haste de pistão 24, os rolos 104 da ligação de levantamento curta 44 são avançados até a rampa 90 da superfície de expansão. Conforme ilustrado, o eixo que conecta os rolos 104 incide sobre uma segunda extremidade 506 da fenda disposta na segunda extremidade 86 da ligação de tensão 48, expandindo a ligação de tensão 48 radialmente para fora. Similarmente, o acionador 220 traduz axialmente a haste de pistão 224 de maneira que a primeira extremidade 72 da segunda ou ligação de levantamento mais longa 46 é axialmente traduzida, resultando no curvatura da ligação de levantamento mais longa 46 e expansão da ligação de tensão 48 radialmente para fora. Quando o conjunto de pinça HE 10 é expandida em uma formação ou cobertura de furo de poço, a segunda extremidade 86 da ligação de tensão 48 por via do mecanismo de interferência 302 pode aplicar a força de expansão radial á formação ou parede de cobertura. Durante essa fase inicial de expansão, de preferência substancialmente todas as forças de expansão radial geradas pelo conjunto de pinça HE 10 nascem dos rolos 104 que rolam na rampa 90. Em algumas modalidades, incluindo a modalidade ilustrada, o corpo alongado 25 e a rampa 90 são desejavelmente configurados de maneira que não sejam retidos fragmentos dentro do corpo alongado 25 e em volta e na rampa 90 de maneira que a interferir com a operação do rolo de rampa do conjunto de pinça 10.[00053] One embodiment of the HE 10 collet assembly in a first stage of expansion is illustrated in Figures 5 and 9. Referring to Figures 5 and 9, in some embodiments, the expansion surface comprises an inclined ramp 90 having a substantially slope constant. In other embodiments, the expansion surface may comprise a curved ramp having a slope that varies along its length. As illustrated in Figures 5 and 9, as driver 20 axially translates piston rod 24, rollers 104 of short lift link 44 are advanced to ramp 90 of the expansion surface. As illustrated, the shaft connecting the rollers 104 engages a second end 506 of the slot disposed at the second end 86 of the tension connection 48, the tension connection 48 expanding radially outwardly. Similarly, actuator 220 axially translates piston rod 224 such that first end 72 of second or longer lifting link 46 is axially translated, resulting in curvature of longer lift link 46 and expansion of tension link 48 radially. out. When the collet assembly HE 10 is expanded into a wellbore formation or cover, the second end 86 of the tension link 48 via the interference mechanism 302 can apply the radial expansion force to the formation or cover wall. During this initial expansion phase, preferably substantially all of the radial expansion forces generated by the collet assembly HE 10 are born from the rollers 104 that roll on the ramp 90. In some embodiments, including the illustrated embodiment, the elongate body 25 and the ramp 90 are desirably configured so that no fragments are trapped within the elongated body 25 and around and on the ramp 90 so as to interfere with the operation of the ramp roller of the clamp assembly 10.

[00054] Nas modalidades ilustradas, a fase inicial de expansão descrita acima com respeito à Figura 5 pode continuar até que o acionador 20 avance a haste de pistão 24 de maneira que os rolos 104 alcancem uma extremidade expandida da rampa 90. A Figura 9 ilustra a seção de aperto expansível 14 do conjunto de pinça HE 10 expandida para um ponto onde os rolos 104 alcançaram uma extremidade expandida da rampa 90, e um segundo estágio de expansão é ajustado para começar, conforme ilustrado na Figura 10. Tão logo os rolos 104 tenham alcançado a extremidade expandida da rampa 90, o acionador 20 desejavelmente continua a exercer força na ligação de levantamento curta 44 e a ligação de levantamento mais longa 46 por via de tradução axial da haste de pistão 24. A aplicação continuada de força pelo acionador 20 também expande radialmente e curva as ligações 44, 46, 48 com respeito ao corpo alongado 25. Desejavelmente, a ligação de levantamento curta 44 continua a agir na segunda extremidade 506 da fenda 50 para expandir radialmente a ligação de tensão 48, conforme ilustrado nas Figuras 10 e 11. Na modalidade ilustrada, essa expansão continuada da ligação 12 expande radialmente a ligação de maneira que o conjunto de pinça HE 10 possa aplicar uma força de expansão radial a uma formação ou parede de cobertura. Desejavelmente, nesse estágio de expansão, a ligação de levantamento curta 44 está preferivelmente em um ângulo maior com o corpo do que a ligação de levantamento mais longa 46. Portanto, desejavelmente a ligação de levantamento curta 44 provê uma força de ligação maior para a ligação 12 nesse esse estágio de expansão.[00054] In the illustrated embodiments, the initial expansion phase described above with respect to Figure 5 may continue until the actuator 20 advances the piston rod 24 so that the rollers 104 reach an expanded end of the ramp 90. Figure 9 illustrates the expandable clamping section 14 of the HE collet assembly 10 expands to a point where the rollers 104 have reached an expanded end of the ramp 90, and a second expansion stage is set to begin, as illustrated in Figure 10. As soon as the rollers 104 have reached the expanded end of ramp 90, the driver 20 desirably continues to exert force on the short lift link 44 and the longer lift link 46 via axial translation of the piston rod 24. The continued application of force by the driver 20 it also radially expands and bends the links 44, 46, 48 with respect to the elongate body 25. Desirably, the short lifting link 44 continues to act on the second end 506 of slit 50 to radially expand tension connection 48, as illustrated in Figures 10 and 11. In the illustrated embodiment, such continued expansion of connection 12 radially expands connection so that collet assembly HE 10 can apply a radial expansion force. to a formation or covering wall. Desirably, at this stage of expansion, the short lifting link 44 is preferably at a greater angle to the body than the longer lifting link 46. Therefore, desirably the short lifting link 44 provides a greater binding force for the link. 12 at this stage of expansion.

[00055] Com referência à figura 11, está ilustrada expansão adicional do conjunto expansível. Nesse estágio de expansão, a curvatura continuada da ligação de levantamento curta 44 e da ligação de levantamento mais longa 46 afastada do corpo do conjunto de pinça HE 10 expandiu radialmente a ligação de tensão 48. A ligação de levantamento curta 44 preferivelmente continua a agir contra a segunda extremidade 506 da fenda 50 dentro da ligação de tensão 48 para expandir radialmente a ligação. Nesse estágio de expansão, desejavelmente a ligação de levantamento curta 44 alcança um ângulo entre 60 a 85 graus do corpo alongado e o pistão provendo força para acionar a ligação de levantamento curta 44 desejavelmente alcança a extremidade de seu curso. Em algumas modalidades, incluindo a modalidade ilustrada, a expansão máxima devido à curvatura da ligação de levantamento curta 44 desejavelmente ocorre quando a ligação 44 alcança um ângulo entre 50 e 90 graus, mais desejável entre 55 e 90 graus, e ainda mais desejável entre 60 e 85 graus, conforme medido a partir do corpo alongado. Em algumas modalidades, incluindo a modalidade ilustrada, a expansão máxima devido à curvatura da ligação de levantamento curta 44 ocorre desejavelmente quando a ligação 44 está em um ângulo de pelo menos 50 graus, mais desejável quando a ligação 44 está em um ângulo de pelo menos 60 graus, e mais desejável quando a ligação 44 está em um ângulo de pelo menos 70 graus, conforme medido a partir do corpo alongado. Em algumas modalidades, incluindo a modalidade ilustrada, a expansão máxima devido à curvatura da ligação de levantamento curta 44 desejavelmente ocorre quando a ligação 44 está em um ângulo máximo de 75 graus, mais desejável quando a ligação 44 está em um ângulo máximo de 80 graus, ou mais desejável quando a ligação 44 está em um ângulo máximo de 85 graus, conforme medido a partir do corpo alongado. Preferivelmente, nesse estágio de expansão, a ligação de levantamento mais longa 46 desejavelmente está em um ângulo a partir do corpo alongado de maneira que a ligação de levantamento mais longa 46 possa prover força de expansão adicional.[00055] With reference to figure 11, further expansion of the expandable assembly is illustrated. In this expansion stage, the continued curvature of the short lift link 44 and the longer lift link 46 away from the body of the collet assembly HE 10 radially expanded the tension link 48. The short lift link 44 preferably continues to counteract second end 506 of slit 50 within tension connection 48 to radially expand the connection. At this stage of expansion, the short lift link 44 desirably reaches an angle of between 60 to 85 degrees from the elongated body and the piston providing force to actuate the short lift link 44 desirably reaches the end of its stroke. In some embodiments, including the illustrated embodiment, maximum expansion due to curvature of the short lifting link 44 desirably occurs when link 44 reaches an angle between 50 and 90 degrees, more desirable between 55 and 90 degrees, and even more desirable between 60 and 85 degrees as measured from the elongated body. In some embodiments, including the illustrated embodiment, maximum expansion due to curvature of the short lifting link 44 desirably occurs when link 44 is at an angle of at least 50 degrees, more desirable when link 44 is at an angle of at least 60 degrees, and most desirable when link 44 is at an angle of at least 70 degrees as measured from the elongated body. In some embodiments, including the illustrated embodiment, maximum expansion due to curvature of the short lifting link 44 desirably occurs when link 44 is at a maximum angle of 75 degrees, more desirable when link 44 is at a maximum angle of 80 degrees , or more desirable when link 44 is at a maximum angle of 85 degrees as measured from the elongated body. Preferably, at this stage of expansion, the longer lifting link 46 is desirably at an angle from the elongated body so that the longer lifting link 46 can provide additional expansion force.

[00056] A Figura 12 ilustra expansão adicional do conjunto expansível. Nesse estágio de expansão, a curvatura continuada da ligação de tensão 48 é devido à força exercida pelo acionador 20 na ligação de levantamento mais longa 46. Desejavelmente, a ligação de levantamento curta 44 não mais provê força de expansão e a conexão de eixo dos rolos 104 está livre para mover-se entre a fenda 50, portanto, não mais agindo contra a segunda extremidade 506 da fenda 50. Quando a ligação de levantamento mais longa 46 desejavelmente alcança um ângulo de 60 a 85 graus conforme medido a partir do corpo alongado, o pistão que provê força para acionar a ligação de levantamento mais longa 46 desejavelmente alcança a extremidade do seu curso. A expansão máxima da ligação devido à curvatura da ligação de levantamento mais longa 46 desejavelmente ocorre quando a ligação 46 alcança um ângulo entre 50 e 90 graus, mais desejavelmente entre 55 e 90 graus, e mesmo mais desejavelmente entre 60 e 85 graus, conforme medido a partir do corpo alongado. Em algumas modalidades, incluindo a modalidade ilustrada, a expansão máxima devido à curvatura da ligação de levantamento mais longa 46 desejavelmente ocorre quando a ligação 46 está em um ângulo de pelo menos 50 graus, mais desejavelmente quando a ligação 46 está em um ângulo de pelo menos 60 graus, e modalidades desejavelmente quando a ligação 46 está em um ângulo de pelo menos 79 graus, conforme medido a partir do corpo alongado. Essa posição desejavelmente representa o diâmetro de expansão máxima possível do conjunto de pinça.[00056] Figure 12 illustrates further expansion of the expandable set. In this expansion stage, the continued bending of the tension link 48 is due to the force exerted by the driver 20 on the longer lift link 46. Desirably, the short lift link 44 no longer provides expansion force and the roller shaft link 104 is free to move between slit 50, therefore no longer acting against second end 506 of slit 50. When longer lifting link 46 desirably reaches an angle of 60 to 85 degrees as measured from the elongated body , the piston providing force to actuate the longer lift link 46 desirably reaches the end of its stroke. Maximum expansion of the link due to the curvature of the longer lifting link 46 desirably occurs when link 46 reaches an angle between 50 and 90 degrees, more desirably between 55 and 90 degrees, and even more desirably between 60 and 85 degrees, as measured from the elongated body. In some embodiments, including the illustrated embodiment, maximum expansion due to curvature of the longer lifting link 46 desirably occurs when link 46 is at an angle of at least 50 degrees, more desirably when link 46 is at a hair angle. minus 60 degrees, and modalities desirably when link 46 is at an angle of at least 79 degrees, as measured from the elongated body. This position desirably represents the maximum possible expansion diameter of the collet assembly.

[00057] A configuração da ligação 12 e das comprimentos relativas das ligações 44, 46, 48, e a posição e altura da rampa 90 podem determinar as variações de expansão para as quais o modo principal da transferência de força de expansão é através da rampa 90 para a interface de rolos 104 e a faixa de expansão para a qual a força de comprimento principal é gerada pela curvatura das ligações 44, 46, 48 pela haste de pistão do acionador 20.[00057] The configuration of link 12 and the relative lengths of links 44, 46, 48, and the position and height of ramp 90 can determine the expansion variations for which the main mode of expansion force transfer is through the ramp 90 for the interface of rollers 104 and the expansion band for which the main length force is generated by the bending of the links 44, 46, 48 by the piston rod of the actuator 20.

[00058] Em algumas modalidades, onde o conjunto de pinça HE 10 pode ser usada para intervenção de furo de poço em furos tendo pontos de entrada relativamente pequenos e seções de lavagem potencialmente grandes, pode ser desejável que um diâmetro externo desmoronado do conjunto de pinça HE 10 seja de aproximadamente 7,62 centímetros e um diâmetro externo expandido seja de aproximadamente 38,1 centímetros, desse modo provendo uma expansão de diâmetro total, definida como uma diferença entre o diâmetro externo expandido e o diâmetro externo desmoronado, de aproximadamente 30,48 centímetros. Em algumas modalidades, incluindo a modalidade ilustrada, a expansão total de diâmetro do conjunto de pinça 10 pode ser de pelo menos 25,4 centímetros, ou de pelo menos 38,1 centímetros. Desejavelmente, em algumas modalidades, incluindo a modalidade ilustrada, uma faixa de expansão (isto é, a distância entre o diâmetro externo do conjunto de pinça 10 em um estado desmoronado e o diâmetro externos do conjunto de pinça 10 em um estado expandido) pode ser entre 5,08 centímetros e 12,7 centímetros, entre 5,08 centímetros e 12,24 centímetros, entre 7,62 centímetros e 12,7 centímetros, entre 7,62 centímetros e 12,24 centímetros, entre 7,62 centímetros e 12,78 centímetros, entre 7,62 centímetros e 20,32 centímetros, entre 7,62 centímetros e 25,4 centímetros, entre 7,62 centímetros e 30,48 centímetros, entre 7,62 centímetros e 38,1 centímetros ou entre 7,62 centímetros e 45,72 centímetros. Em algumas modalidades, incluindo a modalidade ilustrada, o conjunto de pinça HE 10 pode ter um diâmetro externo em uma posição desmoronado menor do que 12,7 centímetros, menor do que 10,16 centímetros, ou menor do que 8,89 centímetros. Em algumas modalidades, incluindo a modalidade ilustrada, o conjunto de pinça HE 10 pode ter um diâmetro externo em uma posição expandida de pelo menos 25,4 centímetros, pelo menos 30,48 centímetros, pelo menos 38,1 centímetros, ou de pelo menos 43,18 centímetros. Em determinadas modalidades, pode ser desejável que uma razão de expansão do conjunto de pinça HE 10 definida como a razão do diâmetro externo do conjunto de pinça HE em uma posição expandida para o diâmetro externo do conjunto de pinça HE 10 em uma posição desmoronado, é pelo menos 15, pelo menos 12,7, pelo menos 10,66800, pelo menos 10,16, pelo menos 8,63600, pelo menos 7,62, pelo menos 5,58800, pelo menos 5,08, pelo menos 4,57200 ou pelo menos 4,06400. Desejavelmente, em algumas modalidades, incluindo a modalidade ilustrada, o conjunto de pinça HE 10 tem uma razão de expansão de pelo menos uma das variações acima mencionadas e uma posição desmoronado para permitir que o conjunto de pinça 10 ajuste através de uma abertura de furo de poço com um diâmetro de até 17,78 centímetros, um diâmetro de até 15,25 centímetros, um diâmetro de até 12,7 centímetros, ou um diâmetro de até 10,16 centímetros. Desejavelmente, em algumas modalidades, incluindo a modalidade ilustrada, o conjunto de pinça HE 10 tem uma razão de expansão de até 8,89 e uma posição desmoronado para permitir que o conjunto de pinça 10 ajuste através de uma abertura de furo de poço com um diâmetro de até 17,78 centímetros, um diâmetro até 15,24 centímetros, um diâmetro até 12,7 centímetros, ou um diâmetro até 10,16 centímetros.[00058] In some embodiments, where the HE 10 collet assembly can be used for wellbore intervention in holes having relatively small entry points and potentially large wash sections, it may be desirable that a collapsed outer diameter of the collet assembly HE 10 is approximately 7.62 centimeters and an expanded outer diameter is approximately 38.1 centimeters, thereby providing a full diameter expansion, defined as a difference between the expanded outer diameter and the collapsed outer diameter, of approximately 30, 48cm. In some embodiments, including the illustrated embodiment, the total diameter expansion of the collet assembly 10 can be at least 25.4 centimeters, or at least 38.1 centimeters. Desirably, in some embodiments, including the illustrated embodiment, an expansion band (i.e., the distance between the outer diameter of collet assembly 10 in a collapsed state and the outer diameter of collet assembly 10 in an expanded state) may be between 5.08 centimeters and 12.7 centimeters, between 5.08 centimeters and 12.24 centimeters, between 7.62 centimeters and 12.7 centimeters, between 7.62 centimeters and 12.24 centimeters, between 7.62 centimeters and 12.78 centimeters, between 7.62 centimeters and 20.32 centimeters, between 7.62 centimeters and 25.4 centimeters, between 7.62 centimeters and 30.48 centimeters, between 7.62 centimeters and 38.1 centimeters or between 7.62cm and 45.72cm. In some embodiments, including the illustrated embodiment, the HE 10 collet assembly may have an outer diameter in a collapsed position less than 12.7 centimeters, less than 10.16 centimeters, or less than 8.89 centimeters. In some embodiments, including the illustrated embodiment, the HE 10 collet assembly may have an outer diameter in an expanded position of at least 25.4 centimeters, at least 30.48 centimeters, at least 38.1 centimeters, or at least 43.18 centimeters. In certain embodiments, it may be desirable that an HE 10 collet assembly expansion ratio defined as the ratio of the outer diameter of the HE collet assembly in an expanded position to the outer diameter of the HE collet assembly 10 in a collapsed position, is at least 15, at least 12.7, at least 10.66800, at least 10.16, at least 8.63600, at least 7.62, at least 5.58800, at least 5.08, at least 4, 57200 or at least 4,06400. Desirably, in some embodiments, including the illustrated embodiment, collet assembly HE 10 has an expansion ratio of at least one of the aforementioned variations and a collapsed position to allow collet assembly 10 to adjust through a bore hole. well with a diameter of up to 17.78 centimeters, a diameter of up to 15.25 centimeters, a diameter of up to 12.7 centimeters, or a diameter of up to 10.16 centimeters. Desirably, in some embodiments, including the illustrated embodiment, the HE collet assembly 10 has an expansion ratio of up to 8.89 and a collapsed position to allow the collet assembly 10 to fit through a wellbore opening with a diameter up to 17.78 centimeters, a diameter up to 15.24 centimeters, a diameter up to 12.7 centimeters, or a diameter up to 10.16 centimeters.

[00059] Pode ser desejável que em determinadas modalidades, a rampa tem uma altura na extremidade expandida da mesma com relação ao corpo de conjunto de pinça HE 10 de entre aproximadamente 7,62 centímetros a aproximadamente 2,54 centímetros, e mais desejável de 1,01600 a 1,52400 centímetros, de maneira que um diâmetro do conjunto de pinça HE 10 de aproximadamente 9.39800 a até aproximadamente 14,47800, e desejavelmente, em algumas modalidades, de até aproximadamente 11,93800, o modo principal de transferência de força de expansão é através dos rolos 104 para a interface de rampa 90. Em diâmetros expandidos maiores do que aproximadamente 14,47800, ou, em algumas modalidades desejavelmente de aproximadamente 11,93800, o modo principal de transferência de força de expansão é pela curvatura continuada da ligação 12 da força axial aplicada às primeiras extremidades 62 e 72 das ligações 44 e 46, respectivamente.[00059] It may be desirable that in certain embodiments, the ramp has a height at the expanded end thereof with respect to the gripper assembly body HE 10 of between approximately 7.62 centimeters to approximately 2.54 centimeters, and more desirable of 1 .01600 to 1.52400 centimeters, such that a HE 10 collet assembly diameter of approximately 9.39800 to approximately 14.47800, and desirably, in some embodiments, of up to approximately 11.93800, the primary mode of force transfer of expansion is through rollers 104 to ramp interface 90. At expanded diameters greater than approximately 14.47800, or, in some embodiments desirably approximately 11.93800, the primary mode of expansion force transfer is by continued curvature of the link 12 of the axial force applied to the first ends 62 and 72 of the links 44 and 46, respectively.

[00060] Nas modalidades ilustradas e conforme comentado acima, a ligação de levantamento curta 44 e a ligação de levantamento mais longa 46 são desejavelmente de comprimentos diferentes de modo que preferivelmente a conexão de eixo entre os tolos 104 na segunda extremidade 66 da ligação de levantamento curta 44 possa mover-se livremente dentro da fenda 50 e nas variações de expansão maiores não mais forneça força para expandir radialmente a ligação. Quando a expansão radial da ligação alcança um ponto onde a ligação de levantamento curta 44 não mais provê força de expansão radial, a ligação de levantamento mais longa 46 desejavelmente provê força de expansão radial adicional para expandir a ligação. Em algumas modalidades, incluindo a modalidade ilustrada, a razão do comprimento da ligação de levantamento curta 44 para a ligação de levantamento mais longa 46 é maior do que 1,27, desejavelmente maior do que 1,77899, e, mais desejável maior do que 2,15900. Em algumas modalidades, incluindo a modalidade ilustrada, a razão do comprimento da ligação de levantamento curta 44 para a ligação de levantamento mais longa 46 é menor do que 7,62, desejavelmente menor do que 3, e mais desejável, menor do que 2, e mais desejável menor do que 1.[00060] In the illustrated embodiments and as discussed above, the short lifting link 44 and the longer lifting link 46 are desirably of different lengths so that preferably the shaft connection between the stubs 104 at the second end 66 of the lifting link short 44 can move freely within slot 50 and in larger expansion variations no longer provide force to radially expand the connection. When the radial expansion of the link reaches a point where the short lift link 44 no longer provides radial expansion force, the longer lift link 46 desirably provides additional radial expansion force to expand the link. In some embodiments, including the illustrated embodiment, the ratio of the length of the short lifting link 44 to the longer lifting link 46 is greater than 1.27, desirably greater than 1.77899, and most desirable greater than 2.15900. In some embodiments, including the illustrated embodiment, the ratio of the length of the short lifting link 44 to the longer lifting link 46 is less than 7.62, desirably less than 3, and more desirable, less than 2. and more desirable less than 1.

[00061] Em outras modalidades, incluindo a modalidade ilustrada, mostrada nas Figuras de 14 a 18, a ligação de levantamento curta 44 pode compreender duas seções unidas giratoriamente, tal como uma conexão por pino. Conforme ilustrado na Figura 14A, essa “ligação de cotovelo” 140 desejavelmente compreende duas seções 142 e 144 preferivelmente unidas giratoriamente por uma conexão por pino. As duas seções 142 e 144 desejavelmente permitem o comprimento efetiva da ligação para variar de curta para longa como o ângulo A entre as duas seções aumenta, conforme ilustrado na série de expansão descrita nas figuras 14 a 18. À medida que a ligação de cotovelo 140 alcança um determinado ângulo devido à curvatura da ligação, as obstruções146 dentro do ligação de cotovelo desejavelmente mantêm o ângulo de ligação A entre as duas seções. Isso desejavelmente permite a tradução de força compressiva adicional através da ligação 140 à medida que a primeira seção 142 da ligação age como uma ligação de levantamento curta e posteriormente, em variações adicionais de expansão, as ecoes 142 e 144 agem juntas como uma ligação de levantamento curta, conforme comentado acima. Como a ligação de levantamento curta 44 comentada acima, a ligação de cotovelo 140 pode também compreender os rolos 104 dispostos em um eixo em uma segunda extremidade da primeira seção 142 da ligação de cotovelo 140. A ação dos rolos 104 é similar àquela dos rolos 104 comentados acima.[00061] In other embodiments, including the illustrated embodiment shown in Figures 14 to 18, the short lifting link 44 may comprise two pivotally joined sections, such as a pin connection. As illustrated in Figure 14A, this "elbow connection" 140 desirably comprises two sections 142 and 144 preferably pivotally joined by a pin connection. The two sections 142 and 144 desirably allow the effective length of the link to vary from short to long as the angle A between the two sections increases, as illustrated in the expansion series depicted in figures 14 to 18. As the elbow link 140 reaches a certain angle due to the curvature of the link, the obstructions 146 within the elbow link desirably maintain the link angle A between the two sections. This desirably allows for the translation of additional compressive force across link 140 as the first section 142 of the link acts as a short lift link and later, in further variations of expansion, echoes 142 and 144 act together as a lift link. short, as commented above. Like the short lifting link 44 discussed above, the elbow link 140 may also comprise rollers 104 disposed on a shaft at a second end of the first section 142 of the elbow link 140. The action of the rollers 104 is similar to that of the rollers 104 commented above.

[00062] Na Figura 14, o conjunto de pinça HE 10 com uma “ligação de cotovelo” 140 está ilustrada em um estado desmoronado. Nesse estado, o ângulo A entre as duas seções 142 e 144 da ligação de cotovelo 140 é desejavelmente de 180 graus. Em outras modalidades, incluindo a modalidade ilustrada, o ângulo A pode ser desejavelmente entre 170 e 200 graus, mais desejavelmente entre 175 e 190 graus, e mais desejável entre 178 e 185 graus quando a ligação está em um estado desmoronado tal como aquele ilustrado na Figura 14.[00062] In Figure 14, the HE 10 collet assembly with an “elbow connection” 140 is illustrated in a collapsed state. In this state, the angle A between the two sections 142 and 144 of the elbow connection 140 is desirably 180 degrees. In other embodiments, including the illustrated embodiment, angle A may desirably be between 170 and 200 degrees, more desirably between 175 and 190 degrees, and more desirable between 178 and 185 degrees when the connection is in a collapsed state such as that illustrated in Figure 14.

[00063] Com referência à Figura 15, está ilustrada uma modalidade do conjunto de pinça HE 10 em um primeiro estágio de expansão, similar àquela comentada acima com referência às Figuras 5 e 9. Conforme ilustrado na Figura 15, à medida que o acionador 20 traduz axialmente a haste de pistão 24, os rolos 104 da ligação de cotovelo 140 são avançadas até a rampa 90 da superfície de expansão. Conforme ilustrado, o eixo que conecta os rolos 104 incide sobre uma segunda extremidade 506 da fenda 50 disposta na segunda extremidade 86 da ligação de tensão 48, expandindo a ligação de tensão 48 radialmente para fora. Similarmente, o acionador 20 traduz a haste de pistão 24 de maneira que a primeira extremidade 72 da segunda, ou ligação de levantamento mais longa 46 seja axialmente traduzida, resultando na curvatura da ligação de levantamento mais longa 46 e expansão da ligação de tensão 48 radialmente para fora. Quando o conjunto de pinça HE 10 é expandida em uma formação de furo de poço ou cobertura, a segunda extremidade 86 da ligação de tensão 48 por via do mecanismo de interferência 302 pode desejavelmente aplicar a força de expansão radial a uma pequena área de contato da formação ou parede de cobertura. Durante essa fase inicial de expansão, de preferência substancialmente todas as forças de expansão radial geradas pelo conjunto de pinça HE 10 nascem dos rolos 104 rolando na rampa 90. Preferivelmente, durante esse estágio de expansão, a seção 142 da ligação de cotovelo 140 age atua em uma ligação de levantamento mais curta.[00063] With reference to Figure 15, an embodiment of the HE 10 collet assembly in a first stage of expansion is illustrated, similar to that commented above with reference to Figures 5 and 9. As illustrated in Figure 15, as the actuator 20 axially translates the piston rod 24, the rollers 104 of the elbow link 140 are advanced to the ramp 90 of the expansion surface. As illustrated, the shaft connecting the rollers 104 engages a second end 506 of the slot 50 disposed at the second end 86 of the tension connection 48, the tension connection 48 expanding radially outward. Similarly, the actuator 20 translates the piston rod 24 so that the first end 72 of the second, or longer lifting link 46 is axially translated, resulting in the bending of the longer lifting link 46 and expansion of the tension link 48 radially. out. When the HE 10 collet assembly is expanded in a wellbore formation or cover, the second end 86 of the tension link 48 via the interference mechanism 302 may desirably apply the radial expansion force to a small contact area of the formation or covering wall. During this initial expansion phase, preferably substantially all radial expansion forces generated by the collet assembly HE 10 are born from rollers 104 rolling on ramp 90. Preferably, during this expansion stage, section 142 of elbow connection 140 acts. on a shorter lifting link.

[00064] Na modalidade ilustrada, a fase inicial de expansão descrita acima com respeito à Figura 13 pode continuar até que o acionador 20 avance a haste de pistão 24 de maneira que os rolos 104 alcancem uma extremidade expandida da rampa 90. A Figura 15 ilustra a seção de aperto expansível 14 do conjunto de pinça HE 10 expandida até um ponto onde os rolos 104 tenham alcançado uma extremidade expandida da rampa 90, e um segundo estagio de expansão é ajustado para começar, conforme ilustrado na Figura 16. Tão logo os rolos 104 tenham alcançado a extremidade expandida da rampa 90, o acionador 20 é desejável que o acionador 20 continue a exercer força na ligação de cotovelo 140 e na ligação de levantamento mais longa 46 por via de tradução axial da haste de pistão 24. A aplicação continuada de força pelo acionador 20 também expande radialmente e curva as ligações 140, 46, 48 com respeito ao corpo do conjunto de pinça HE 10. Desejavelmente, a ligação de cotovelo 140 continua a agir na segunda extremidade 506 da fenda 50 para expandir radialmente a ligação de tensão 48, conforme ilustrado nas Figuras 15 e 16. Na modalidade ilustrada, essa expansão continuada da ligação 12 expande radialmente a ligação de maneira que o conjunto de pinça HE 10 possa aplicar uma força de expansão radial a uma formação ou parede de cobertura. Nesse estágio de expansão, é desejável que a ligação de cotovelo 140 esteja preferivelmente em um ângulo mais alto do que a ligação de levantamento mais longa 46. Portanto, é desejável que a ligação de cotovelo 140 forneça uma força de levantamento maior para a ligação 12 nesse estágio de expansão. Preferivelmente, durante a faixa de expansão ilustrada entre as figuras 15 e 16, as duas seções 142 e 144 da ligação de cotovelo 140 alcancem seu ângulo máximo A e sejam impedidas de rotação adicional pelas obstruções 146. Nesse ponto, a ligação de cotovelo 140 age como uma ligação única provendo força para expandir radialmente a ligação.[00064] In the illustrated embodiment, the initial expansion phase described above with respect to Figure 13 may continue until the actuator 20 advances the piston rod 24 so that the rollers 104 reach an expanded end of the ramp 90. Figure 15 illustrates the expandable clamping section 14 of the HE collet assembly 10 is expanded to a point where the rollers 104 have reached an expanded end of the ramp 90, and a second expansion stage is set to begin, as illustrated in Figure 16. 104 has reached the expanded end of ramp 90, driver 20 is desirable for driver 20 to continue exerting force on elbow link 140 and longer lift link 46 via axial translation of piston rod 24. Continued application of force by the actuator 20 also radially expands and bends the links 140, 46, 48 with respect to the body of the collet assembly HE 10. Desirably, the elbow link 140 continues to act in the second. of end 506 of slit 50 to radially expand tension connection 48, as illustrated in Figures 15 and 16. In the illustrated embodiment, such continued expansion of connection 12 radially expands connection so that clamp assembly HE 10 can apply a force. of radial expansion to a formation or covering wall. At this stage of expansion, it is desirable that the elbow connection 140 is preferably at a higher angle than the longer lifting connection 46. Therefore, it is desirable that the elbow connection 140 provide a greater lifting force for the connection 12 at this stage of expansion. Preferably, during the expansion band illustrated between Figures 15 and 16, the two sections 142 and 144 of the elbow connection 140 reach their maximum angle A and are prevented from further rotation by the obstructions 146. At that point, the elbow connection 140 acts as a single bond providing the strength to radially expand the bond.

[00065] Com referência à Figura 17, está ilustrada expansão adicional do conjunto expandida. Nesse estágio de expansão, a curvatura continuada da ligação de cotovelo 140 e da ligação de levantamento mais longa 46 afastada da do corpo de conjunto de pinça HE 10 expandiu radialmente a ligação de tensão 48. A ligação de cotovelo 140 de preferência continua a agir contra a segunda extremidade 506 da fenda 50 dentro da ligação de tensão 48 para expandir radialmente a ligação. Nesse estágio de expansão, é desejável que a ligação de cotovelo 140 alcance um ângulo entre 60 e 85 graus a partir do corpo alongado 25 e o pistão provendo força para ativar a ligação de cotovelo 140 desejavelmente alcança a extremidade de seu curso. Em algumas modalidades, incluindo a modalidade ilustrada, a expansão máxima devido a curvatura da ligação de cotovelo 140 preferivelmente ocorre quando a ligação 140 alcança um ângulo entre 50 e 90 graus, mais desejável entre 55 e 90 graus, e ainda mais desejável entre 60 e 85 graus, conforme medido a partir do corpo alongado 25. Em algumas modalidades, incluindo a modalidade ilustrada, a expansão máxima devido à curvatura da ligação de cotovelo 140 preferivelmente ocorre quando a ligação 140 está em um ângulo de pelo menos 50 graus, mais preferível quando a ligação 140 está em um ângulo de pelo menos 60 graus, ainda mais preferível quando a ligação 140 está em um ângulo de pelo menos 70 graus, conforme medido a partir do corpo alongado 25. Preferivelmente nesse estágio de expansão, a ligação de levantamento mais longa 46 está em um ângulo a partir do corpo alongado 25 de maneira que a ligação de levantamento mais longa 46 possa prover força de expansão adicional.[00065] Referring to Figure 17, further expansion of the expanded set is illustrated. In this expansion stage, the continued curvature of the elbow connection 140 and the longer lifting connection 46 away from that of the collet assembly body HE 10 radially expanded the tension connection 48. The elbow connection 140 preferably continues to counteract second end 506 of slit 50 within tension connection 48 to radially expand the connection. At this stage of expansion, it is desirable for the elbow link 140 to reach an angle between 60 and 85 degrees from the elongated body 25 and the piston providing the force to activate the elbow link 140 desirably reaches the end of its stroke. In some embodiments, including the illustrated embodiment, the maximum expansion due to curvature of the elbow connection 140 preferably occurs when the connection 140 reaches an angle between 50 and 90 degrees, more desirable between 55 and 90 degrees, and even more desirable between 60 and 85 degrees, as measured from elongated body 25. In some embodiments, including the illustrated embodiment, maximum expansion due to curvature of elbow connection 140 preferably occurs when connection 140 is at an angle of at least 50 degrees, more preferable when link 140 is at an angle of at least 60 degrees, even more preferable when link 140 is at an angle of at least 70 degrees, as measured from elongated body 25. Preferably at this stage of expansion, the lift link longer length 46 is at an angle from elongated body 25 so that longer lifting link 46 can provide additional expansion force.

[00066] A Figura 18 ilustra expansão adicional do conjunto expansível. Similar ao comentário acima com relação à Figura 12, nesse estágio de expansão, a curvatura continuada da ligação de tensão 48 é devido à força exercida pelo acionador 20 na ligação de levantamento mais longa 46. Preferivelmente, a ligação de cotovelo 140 não mais provê força de expansão e o eixo que conecta os rolos 104 está livre para mover-se dentro da fenda 50, portanto não age mais contra a segunda extremidade 506 da fenda 50. Quando a ligação de levantamento mais longa 46 alcança um ângulo de 60 a 85 graus conforme medido a partir do corpo alongado 25, o pistão que provê força para ativar a ligação de levantamento mais longa 46 preferivelmente alcança a extremidade de seu curso. A expansão máxima da ligação devido à curvatura da ligação de levantamento mais longa 46 preferivelmente ocorre quando a ligação 46 alcança um ângulo entre 50 e 90 graus, mais preferível entre 55 e 90 graus, e ainda mais preferível entre 60 e 85 graus, conforme medido a partir do coe 25. Em algumas modalidades, incluindo a modalidade ilustrada, a expansão máxima devido à curvatura da ligação de levantamento mais longa 46 desejavelmente ocorre quando a ligação 46 está em um ângulo de pelo menos 50 graus, mais desejável quando a ligação 46 está em um ângulo de pelo menos 60 graus, e ainda mais preferível quando a ligação está em um ângulo de pelo menos 70 graus, conforme medido do corpo alongado 25. Preferivelmente, essa posição representa o diâmetro de expansão máxima possível do conjunto de pinça.[00066] Figure 18 illustrates further expansion of the expandable set. Similar to the comment above with respect to Figure 12, at this stage of expansion, the continued bending of the tension link 48 is due to the force exerted by the driver 20 on the longer lift link 46. Preferably, the elbow link 140 no longer provides force of expansion and the shaft connecting the rollers 104 is free to move within the slit 50, therefore it no longer acts against the second end 506 of the slit 50. When the longer lifting link 46 reaches an angle of 60 to 85 degrees as measured from the elongated body 25, the piston providing force to activate the longer lift link 46 preferably reaches the end of its stroke. Maximum expansion of the link due to the curvature of the longer lifting link 46 preferably occurs when the link 46 reaches an angle between 50 and 90 degrees, more preferably between 55 and 90 degrees, and even more preferable between 60 and 85 degrees, as measured from coe 25. In some embodiments, including the illustrated embodiment, maximum expansion due to curvature of the longer lifting link 46 desirably occurs when link 46 is at an angle of at least 50 degrees, more desirable when link 46 it is at an angle of at least 60 degrees, and even more preferable when the connection is at an angle of at least 70 degrees, as measured from the elongated body 25. Preferably, this position represents the maximum possible expansion diameter of the collet assembly.

[00067] A Figura 13 ilustra força de expansão versus tempo de expansão para uma modalidade de conjunto de pinça HE 10 exemplificativa. Embora determinados valores para forças de expansão sejam representados no gráfico da Figura 13 e esses valores possam prover benefícios significativos sobre outros projetos, a mesmos que declarado de outra maneira, esses valores não são limitativos e é reconhecido que uma pinça HE pode ser configurada para operar em uma ampla faixa de diâmetros de expansão para gerar uma ampla variação de forças de expansão.[00067] Figure 13 illustrates expansion force versus expansion time for an exemplary HE 10 collet assembly modality. Although certain values for expansion forces are represented in the graph in Figure 13 and these values can provide significant benefits over other designs, even if stated otherwise, these values are not limiting and it is recognized that an HE gripper can be configured to operate over a wide range of expansion diameters to generate a wide range of expansion forces.

[00068] Ainda com referência à figura 13, em algumas modalidades, cada conjunto de pinça de uma pinça HE é configurada de maneira que a força de expansão máxima gerada seja menor de que aproximadamente 4,08233133 Kg e desejavelmente menor do que aproximadamente 3.628,73896 Kg sobre toda faixa de expansão do conjunto de pinça. Expansão máxima algumas modalidades, o conjunto de pinça de uma pinça HE pode preferivelmente produzir pelo menos 453.5924 Kg de força de expansão, mais desejavelmente pelo menos 907,18474 Kg de força de expansão, e mais desejável pelo menos 1.360,77711 Kg de força de expansão.[00068] Still referring to figure 13, in some embodiments, each clamp set of an HE clamp is configured so that the maximum expansion force generated is less than approximately 4.08233133 Kg and desirably less than approximately 3,628, 73896 Kg over the entire expansion range of the clamp set. Maximum Expansion In some embodiments, the collet assembly of an HE collet may preferably produce at least 453.5924 kg of expansion force, more desirably at least 907.18474 kg of expansion force, and most desirable at least 1,360.77711 kg of expansion force expansion.

[00069] Apesar de essas invenções terem sido descritas no contexto de uma determinada modalidade preferida e exemplos, deve ser compreendido por aqueles versados na técnica que as presentes invenções estendem-se além das modalidades especificamente descritas e as modalidades descritas na Patente U.S. M 7.748.476, intitulada “VARIABLE LINKAGE ASSISTED GRIPPER” para outras modalidades alternativas e/ou usos da invenção e modificações óbvias e equivalentes da mesma. Adicionalmente, é contemplado que vários aspectos e características das invenções descritas podem ser praticados separadamente, combinados, ou substituídos entre si, e que pode ser feita uma variedade de combinação e combinações secundárias das características e aspectos e ainda incidir no escopo da invenção. Portanto, pretende-se que o escopo da presente invenção aqui descrito não seja limitado pelas modalidades descritas acima, mas deve ser determinado apenas por uma leitura justa das reivindicações.[00069] Although these inventions have been described in the context of a certain preferred embodiment and examples, it is to be understood by those skilled in the art that the present inventions extend beyond the specifically described embodiments and the embodiments described in US Patent No. 7,748. 476, entitled "VARIABLE LINKAGE ASSISTED GRIPPER" for other alternative embodiments and/or uses of the invention and obvious and equivalent modifications thereto. Additionally, it is contemplated that various aspects and features of the described inventions may be practiced separately, combined, or substituted for each other, and that a variety of combination and minor combinations of features and aspects may be made and still fall within the scope of the invention. Therefore, it is intended that the scope of the present invention described herein is not limited by the embodiments described above, but should be determined only by a fair reading of the claims.

Claims

1. A collet assembly (10), comprising: a connection mechanism (12) comprising a tension connection (48) having a first end (28) and a second end (86), the tension connection (48) being connected. to a first and a second lifting connection (44, 46); the first and second lifting links (44, 46) being slidably secured to an elongated body (25); a roller (104) disposed at one end of the first lifting link (44); a slot (50) disposed in the tension connection (48), the slot (50) comprising a first end and a second end (506) opposite the first end; and an expanding surface on which the roller (104) acts to provide an expanding force; characterized in that the first lifting link (44) is translatable and pivotally connected to the tension link (48) at the second end (86), the second lifting link (46) is pivotable and non-translatable connected to the second lifting link. lifting (46) and the tension connection (48); and for a first expansion band movement of the roller (104) on the expansion surface expands the bond; for a second expansion band the movement of the first lift link (44) pushing against the second end (506) of the slit (50) expands the link, and for a third expansion band movement of the second lift link (46) expands the link.

2. Clamp assembly (10), according to claim 1, characterized in that the first lifting link (44) and the second lifting link (46) are of different lengths.

3. Collet assembly (10) according to claim 2, characterized in that the first lifting link (44) is shorter than the second lifting link (46).

4. A collet assembly (10) according to claim 2, characterized in that the ratio of the length of the first lifting link (44) to the length of the second lifting link (46) is less than 1.

5. Clamp assembly (10) according to claim 2, characterized in that the maximum angle of the first lifting link (44) with respect to the elongated body (25) does not exceed 85 degrees.

A collet assembly (10) according to claim 1, further comprising an interference mechanism (302) comprising a plurality of clamping elements (304) disposed on an outer surface of the tension connection (48).

7. Forceps assembly (10), comprising: an elongated body (25); and at least one connection comprising a first lifting connection (44), a second lifting connection (46) and a tensioning connection (48), wherein the second lifting connection (46) and the tensioning connection (48) are pivotally interconnected in series and expandable with respect to the elongated body (25) from a retracted position to an expanded position; wherein the first lifting link (44) has a first end (62) slidably coupled to the elongate body (25) and a second end (66) disposed in a slot (50) within the tension link (48), the slot (50) having a first end and a second end (506); the second lifting link (46) has a first end (62) slidably coupled to the elongate body (25) and a second end (66) extendable radially from the elongate body (25); the tension connection (48) has a first end (28) radially fixed and pivotally coupled to the elongated body (25) and a second end (86) which can be extended radially from the elongated body (25), characterized in that that the slit (50) is adjacent to the pivotable connection of the second lifting link (46) and the tension link (48) and, for a first expansion band, the movement of the second end of the first lifting link (44) pushes against the second end of the slit (50) expands the link, and, for a second expanding band, movement of the second lifting link (46) radially away from the elongated body (25) expands the link.

A collet assembly (10) according to claim 7, characterized in that it further comprises an expansion surface and at least one roller (104) pivotally fixed to the second end (66) of the first lifting link (44) wherein the movement of the roller (104) along the expanding surface expands the bond.

9. Tweezer assembly (10), according to claim 8, characterized in that the expansion surface comprises a ramp (90).

10. Collet assembly (10) according to claim 8, characterized in that at least one roller (104) is rotatably connected to an axis that is free to slide into the slot (50) in the tension connection ( 48).

11. Clamp assembly (10), according to claim 7, characterized in that the first lifting link (44) comprises two short links coupled in series.

A collet assembly (10) according to claim 7, characterized in that it further comprises a collet, the collet defined by a continuous flexible beam coupled to the elongated body (25); the continuous beam being disposed over the link such that the expansion of the link bends the continuous beam radially outward from the elongated body (25).

A collet assembly (10) according to claim 7, further comprising a force section (20, 220) configured to generate a force generally aligned with a length of the collet assembly (10) to radially expand the Link.

14. Tweezers set (10), according to claim 7, characterized in that the set can fall apart inside a casing of 8.89 centimeters in diameter.

15. Collet assembly (10), according to claim 7, characterized in that the ratio of an external diameter of the assembly (10) in an expanded position to an external diameter of the assembly (10) in a collapsed position is of at least 2.

16. Collet assembly (10) according to claim 14, characterized in that the ratio of an outer diameter of the assembly in an expanded position to an outer diameter of the assembly in a collapsed position is at least 2.

17. Clamp assembly (10) according to claim 14, characterized in that the ratio of an outer diameter of the set in an expanded position to an outer diameter of the set in a collapsed position is between 3.4 and 6 .

18. Clamp assembly (10) according to claim 15, characterized in that the difference between an outer diameter of the set in an expanded position to an outer diameter of the set in a collapsed position is at least 15.24 centimeters.

19. A clamp assembly (10) according to claim 15, characterized in that the difference between an outer diameter of the set in an expanded position to an outer diameter of the set in a collapsed position is at least 20.32 centimeters.

The collet assembly (10) according to claim 7, further comprising an interference mechanism (302) comprising a plurality of clamping elements (304) located on an outer surface of the tension connection (48) and configured to have a small area of contact between the collet assembly (10) and a surface of a wellbore formation.

21. The clamp assembly (10) according to claim 8, characterized in that the clamp assembly (10) is configured to prevent the collection of debris around and on the expansion surface.

22. Forceps assembly (10), according to claim 7, characterized in that the forceps assembly (10) comprises at least two connections.

23. Clamp assembly (10), according to claim 7, characterized in that the clamp assembly (10) comprises at least three connections.

24. A method of imparting force to a passage, comprising: positioning a force applicator in the passage, the force applicator comprising an expandable assembly comprising an elongated body (25) and at least one link comprising a tension connection (48) having a first end (28) fixed radially and coupled to the elongated body (25) and a second end (86) opposite the first end, characterized by a slot (50) disposed in the tension connection (48), the slot (50) having a first end and a second end (506), a first lifting link (44) having a first end (62) slidably coupled to the elongate body (25) and a second end (66) slidably disposed within the slot. (50), a second lifting link (46) having a first end (62) slidably coupled to the elongate body (25) and a second end (66) opposite the first end coupled to the second end of the tension connection (48) adjacent to the slit (50); generating a radially expanding force by a first expanding band by moving the second end (66) of the first lifting link (44) against the second end (506) of the slit (50) to expand the link; and generating a radially expanding force by a second expanding band by moving the second end (66) of the second lifting link (46) away from the elongated body (25) to expand the link.