BR102013011798A2 - Sistemas e métodos para acoplamento de tubo ascendente - Google Patents

Abstract

Resumo patente de invenção: "sistemas e métodos para acoplamento de tubo ascendente". A presente invenção refere-se a sistemas e métodos para o acoplamento de tubo ascendente. Um sistema de acoplamento de tubo ascendente compreende um conector de junta de tubo ascendente que compreende um primeiro conjunto tubular acoplado a um segundo conjunto tubular. O sistema de acoplamento de tubo ascendente compreende ainda um conjunto de aranha que recebe o conector de junta de tubo ascendente e uma ferramenta de acionamento de conector. A ferramenta de acionamento compreende um conjunto de grampo, uma ferramenta de aperto e um membro estriado. O conjunto de grampo seletivamente estende um grampo para engatar o conector de junta de tubo ascendente. A ferramenta de aperto acopla o primeiro conjunto tubular e o segundo conjunto tubular. Finalmente, o membro estriado aciona um membro de bloqueio do conector de junta de tubo ascendente.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "SISTEMAS E MÉTODOS PARA ACOPLAMENTO DE TUBO ASCENDENTE". ANTECEDENTES A presente descrição refere-se genericamente a tubos ascendentes de poços e, mais particularmente, a sistemas e métodos para o acoplamento de tubo ascendente.

Na perfuração ou produção de um poço offshore, um tubo ascendente pode se estender entre um navio ou plataforma e o poço. O tubo ascendente pode ser tão longo quanto vários milhares de metros, e pode ser constituído por seções de tubos ascendentes sucessivos. Seções de tubo ascendente com extremidades adjacentes podem ser conectadas a bordo do navio ou plataforma, enquanto o tubo ascendente é abaixado na posição. Linhas auxiliares, tais como linhas estranguladora, amortecedora e/ou de reforço, podem se estender ao longo do lado do tubo ascendente para conectar com a cabeça de poço, de modo que os fluidos podem ser circulados para baixo para dentro da cabeça de poço para diversos propositos. Conectar seções de tubo ascendente em relação de extremidade a extremidade inclui alinhar axialmente e angularmente duas seções de tubo ascendente, incluindo linhas auxiliares, abaixar um membro tubular de uma seção superior do tubo ascendente sobre um membro tubular de uma seção inferior de tubo ascendente, e bloquear os dois membros tubulares um ao outro para mantê-los em relação de extremidade a extremidade.

O processo de conectar seção de tubo ascendente pode exigir o envolvimento significativo por parte do operador que pode expor o operador a riscos de lesões e fadiga. Por exemplo, a natureza repetitiva do processo ao longo do tempo pode criar um risco de lesões por esforços repetitivos e aumento do potencial de erro humano. Além disso, o processo de conectar seção de tubo ascendente pode envolver componentes pesados e pode ser demorado. Portanto, existe uma necessidade na técnica para melhorar processo de conexão de seção de tubo ascendente e resolver estas questões. BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

Algumas modalidades exemplificativas específicas da divulgação pode ser entendida por referência, em parte, com a descrição e os desenhos anexos a seguir. A figura 1A mostra uma vista angular de um sistema de acoplamento de tubo ascendente exemplificativo, de acordo com certas modalidades da presente divulgação. A figura 1 B mostra uma vista de topo de um sistema de acoplamento de tubo ascendente, de acordo com certas modalidades da presente divulgação. A Figura 2 mostra uma vista angular de um conjunto de aranha antes de receber um conjunto de conectores, de acordo com certas modalidades da presente divulgação. A Figura 3A mostra uma vista angular de uma ferramenta exem-plificativa de acionamento de conector, de acordo com certas modalidades da presente divulgação. A Figura 3B mostra uma vista em corte transversal de uma ferramenta de acionamento do conector, de acordo com certas modalidades da presente divulgação. A Figura 4 mostra uma vista em corte transversal de um conjunto de conectores, de acordo com certas modalidades da presente divulgação. A Figura 5 mostra uma vista em corte transversal de desembarque de uma seção de tubo ascendente, o que pode incluir o conjunto tubular inferior, o conjunto de aranha, de acordo com certas modalidades da presente divulgação. A Figura 6 mostra uma vista em corte transversal da execução de acoplamento do conjunto tubular superior ao conjunto tubular inferior desembarcado, de acordo com certas modalidades da presente divulgação. A Figura 7 mostra uma vista em corte transversal de orientação de um conjunto tubular superior, com respeito a um conjunto tubular inferior, de acordo com certas modalidades da presente divulgação. A Figura 8 mostra uma vista em corte transversal de um conjunto tubular superior desembarcado, de acordo com certas modalidades da presente divulgação. A Figura 9 mostra uma vista em corte transversal da ferramenta de acionamento engatando uma junta de tubo ascendente antes de bloquear uma junta de tubo ascendente, de acordo com certas modalidades da presente divulgação. A Figura 10 mostra uma vista em corte transversal de uma ferramenta de acionamento conector bloqueando uma junta de tubo ascendente, de acordo com certas modalidades da presente divulgação. A Figura 11 mostra uma vista em corte transversal da ferramenta de acionamento do conector retraída, de acordo com certas modalidades da presente divulgação.

Embora tenham sido descritas e ilustradas modalidades da presente que são definidas por referência a modalidades exemplificativas da divulgação, tais referências não implicam uma limitação à divulgação, e nenhuma limitação deve ser inferida. O assunto descrito é capaz de consideráveis modificações, alterações e equivalentes na forma e na função, tal como irá ocorrer àqueles peritos na técnica pertinente e tendo o benefício desta divulgação. As modalidades representadas e descritas na presente divulgação são apenas exemplos, e não exaustivos do âmbito da divulgação. DESCRIÇÃO DETALHADA A presente descrição refere-se genericamente tubos ascendentes de poços e, mais particularmente, a sistemas e métodos para o acoplamento de tubo ascendente.

Modalidades ilustrativas da presente divulgação são descritas aqui em detalhe. No interesse da clareza, nem todos os recursos de uma implementação real podem ser descritos nesta especificação. Será entendido, evidentemente, que no desenvolvimento de qualquer modalidade real, numerosas decisões específicas de execução devem ser feitas para atingir os objetivos de execução específicos, que variam de uma aplicação para outra. Além disso, será apreciado que um tal esforço de desenvolvimento pode ser complexo e demorado, mas que, no entanto, será uma tarefa rotineira para aqueles de perícia ordinária na técnica tendo o beneficio da pre- sente descrição. Para facilitar um melhor entendimento da presente divulgação, são fornecidos os seguintes exemplos de certas modalidades. Em nenhuma forma devem ser lidos os exemplos seguintes para limitar ou definir o âmbito da revelação.

Para os propósitos desta divulgação, um sistema de manipulação da informação pode incluir qualquer instrumentalidade ou agregado de instrumentalidade operáveis para calcular, classificar, processar, transmitir, receber, recuperar, originar, interromper, armazenar, exibir, manifestar, detectar, registrar, reproduzir, manusear, ou utilizar qualquer tipo de informação, inteligência, ou dados para negócios, científicos, de controle, ou para outros propósitos. Por exemplo, um sistema de manipulação de informação pode ser um computador pessoal, um dispositivo de memória da rede, ou qualquer outro dispositivo adequado, e podem variar em tamanho, forma, desempenho, funcionalidade, e preço. O sistema de manipulação de informação pode incluir memória de acesso aleatório (RAM), um ou mais recursos de processamento, como uma unidade central de processamento (CPU) ou hardware ou lógica de controle de software, ROM, e/ou outros tipos de memória não volátil. Componentes adicionais do sistema de manipulação da informação podem incluir uma ou mais unidades de disco, uma ou mais portas de rede para comunicação com dispositivos externos, bem como vários dispositivos de entrada e saída (I / O), como um teclado, um mouse e uma tela de vídeo. O sistema de manipulação de informação pode também incluir um ou mais barramentos operáveis para transmitir comunicações entre os vários componentes de hardware.

Para os fins desta descrição, os meios legíveis por computador podem incluir qualquer instrumentalidade ou agregação de instrumentalida-des que pode reter dados e/ou instruções por um período de tempo. Meios legíveis por computador podem incluir, por exemplo, sem limitação, meios de armazenamento, como um dispositivo de armazenamento de acesso direto (por exemplo, uma unidade de disco rígido ou unidade de disquete), um dispositivo de armazenamento de acesso seqüencial (por exemplo, uma unidade de disco de fita), disco compacto, CD-ROM, DVD, RAM, ROM, memória só de leitura eletricamente apagável programável (EEPROM), e/ou memória flash, bem como meios de comunicações tais como fios, fibras óticas, microondas, ondas de rádio, e/ou qualquer combinação dos anteriores.

Para os fins desta divulgação, um sensor pode incluir qualquer tipo adequado de sensor, incluindo, mas não limitado a, sensores óticos, de frequência, de pressão, de torque, acústicos ou de proximidade. A figura 1A mostra uma vista angular de um sistema exemplifica-tivo de acoplamento de tubo ascendente 100, de acordo com certas modalidades da presente divulgação. A Figura 1 B mostra uma vista de topo do sistema de acoplamento de tubo ascendente 100. O sistema de acoplamento de tubo ascendente 100 pode incluir um conjunto de aranha 102 adaptado a um ou mais de receber, orientar pelo menos parcialmente, engatar, segurar e acionar um conector de junta de tubo ascendente 104. O conjunto de ara-nha102 pode incluir uma ou mais ferramentas de acionamento de conector 106. Em certas modalidades, uma pluralidade de ferramentas de acionamento de conector 106 podem ser espaçadas radialmente em torno de um eixo 103 do conjunto de aranha 102. A título de exemplo não limitativo, duas ferramentas 106 do de acionamento de conector podem ser dispostas em torno de uma circunferência do conjunto de aranha 102 numa colocação em o'posição. O exemplo não limitativo da Figura 1 mostra três pares de ferramentas de acionamento de conector 106 opostas. Deve entender-se que várias modalidades podem incluir qualquer número apropriado de ferramentas de acionamento de conector 106.

Tal como ilustrado na Figura 1 B, certas modalidades podem incluir um ou mais membros de orientação 105 dispostos radialmente em torno do eixo 103 para facilitar a orientação do conector de junta de tubo ascendente 104. A título de exemplo, sem limitação, três membros de orientação 105 podem incluir uma forma cilíndrica ou geralmente cilíndrica que se estende para cima desde uma superfície ddo conjunto de aranha 102. Os membros de orientação 105 podem funcionar como guias para fazer interface com o conector de tubo ascendente 104 enquanto o conector de junta de tubo ascendente 104 é abaixada em direção ao conjunto de aranha 102, fa- cilitando assim a orientação e/ou alinhamento. Em certas modalidades, os membros de orientação 105 podem ser equipados com um ou mais sensores (não mostrados) para detectar a posição e/ou orientação do conector de junta de tubo ascendente 104, e sinais correspondentes podem ser transferidos para um sistema de manipulação de informações, em qualquer local adequado em um navio ou plataforma por quaisquer meios adequados, incluindo meios com ou sem fios. O conjunto de aranha 102 pode incluir uma base 108. A base 108, e o conjunto de aranha 102 em geral, podem ser montados diretamente ou indiretamente, sobre uma superfície de um navio ou plataforma. Por e-xemplo, a base 108 pode ser disposta na ou na proximidade de um piso de sonda. Em certas modalidades, a base 108 pode incluir ou ser acoplada a uma montagem cardânica para facilitar o balanceamento apesar da oscilação do mar. A Figura 2 mostra uma vista angular do conjunto de aranha 102, antes de receber o conector de junta de tubo ascendente 104 (ilustrado nas Figuras 1A e 1 B). O exemplo não limitativo do conjunto de aranha 102 com a base 108 inclui uma geometria geralmente circular em torno de uma abertura central 110 configurada para passar através dela seções de de tubo ascendente. Várias modalidades alternativas podem incluir qualquer geometria adequada. A Figura 3A mostra uma vista angular de uma ferramenta exem-plificativa de acionamento de conector 106, de acordo com certas modalidades da presente divulgação. A Figura 3B mostra uma vista em corte transversal da ferramenta de acionamento do conector 106. A ferramenta de a-cionamento do conector 106 pode incluir um meio de conexão 112 para permitir a conexão com a base 108 (omitida nas Figuras 3A, 3B). Tal como representado, os meios de conexão 112 podem incluir um número de parafusos de rosca. No entanto, deve ser apreciado que podem ser empregados quaisquer meios adequados de acoplar, diretamente ou indiretamente, a ferramenta de acionamento do conector 106 ao resto do conjunto de aranha 102 (omitida nas Figuras 3A, 3B). A ferramenta de acionamento do conector 106 pode incluir um conjunto de grampo 114. O conjunto de grampo 114 pode incluir um grampo 116 e um conjunto de pistão 118 configurado para mover o grampo 116. O conjunto de pistão 118 pode incluir um pistão 120, uma cavidade de pistão 122, uma ou mais linhas hidráulicas 124 para ser acoplado fluidicamente com um suprimento de energia hidráulica (não mostrado), e um suporte 126. O suporte 126 pode ser acoplado a uma estrutura de suporte 128 e o pistão 120, de modo que o pistão 120 permanece estacionário em relação à estrutura de suporte 128. A estrutura de suporte 128 pode incluir ou ser acoplada a uma ou mais placas de suporte. A título de exemplo, sem limitação, a estrutura de suporte 128 pode incluir ou ser acoplada a placas de suporte 130, 132, e 134. A placa de suporte 130 pode fornecer suporte para o grampo 116.

Com a pressão hidráulica adequada aplicada ao conjunto de pistão 118 a partir da fonte de energia hidráulica (não mostrada), a cavidade do pistão 122 pode ser pressurizada para deslocar o grampo 116 com respeito a um ou mais do pistão 120, o suporte 126, a estrutura de suporte 128, e a placa de suporte 130. No exemplo não limitativo ilustrado, cada um do pistão 120, o suporte 126, a estrutura de suporte 128, e a placa de apoio 130 está adaptado/a para permanecer estacionário/a, embora o grampo 116 se mova. As Figuras 3A e 3B representam o grampo 116 num estado estendido em relação ao resto da ferramenta de acionamento da conector 106. A ferramenta de acionamento do conector 106 pode incluir uma ferramenta de aperto135. A título de exemplo, sem limitação, a ferramenta de aperto 135 pode incluir um ou mais de um pistão superior de acionamento 136, um mandril de pistão de acionamento 138, e um pistão inferior de acionamento 140. Cada um do pistão superior de acionamento 136 e do pistão inferior de acionamento 140 pode ser acoplado fluidicamente a um suprimento de energia hidráulica (não mostrado) e pode ser acoplado movi-velmente ao mandril de pistão de acionamento 138. Com a pressão hidráulica adequada aplicada aos pistões de acionamento superior e inferior 136, 140, os pistões de acionamento superior e inferior 136, 140 podem mover-se longitudinalmente ao longo do mandril de pistão de acionamento 138 em direção a uma parte média do mandril de pistão de acionamento 138. As Figuras 3A e 3B mostram os pistões de acionamento superior e inferior 136, 140 em um estado não-acionado. O mandril de pistão de acionamento 138 pode ser extensível e retrátil em relação à estrutura de suporte 128. Um motor 142 pode ser acoplado acionadamente ao mandril de acionamento de pistão 138 para estende e retrair seletivamente o mandril de acionamento de pistão 138. A título de exemplo, sem limitação, o motor 142 pode ser acoplado acionadamente a uma engrenagem de deslizamento 144 e uma cremalheira de engrenagem de deslizamento 146, que por sua vez pode ser acoplada à placa de suporte 134, à placa de suporte 132, e ao mandril de acionamento de pistão 138. As placas de suporte 132, 134 podem ser acopladas movivelmente à estrutura de suporte 128 para estender ou retrair junto com o mandril de acionamento de pistão 138, enquanto a estrutura de suporte 128 permanece estacionária. As Figuras 3A e 3B representam a cremalheira de engrenagem de deslizamento 146, as placas de suporte 132, 134 e o mandril de acionamento de pistão 138 num estado retraído em relação ao resto da ferramenta de acionamento do conector 106. A ferramenta de acionamento do conector 106 pode incluir um motor 148, que pode ser um motor de torque, montado com a placa de suporte 134 e acoplado por acionamento a um membro estriado 150. O membro estriado 150 pode também ser montado para estender e retrair a placa de suporte 134. Deve ser entendido que, embora seja descrito um exemplo não limitativo da ferramenta de acionamento do conector 106, modalidades alternativas podem incluir variações apropriadas, incluindo, mas não limitado a, um conjunto de grampo numa parte superior da ferramenta de acionamento do conector, qualquer número apropriado de pistões de acionamento em qualquer posição apropriada da ferramenta de acionamento de conector, quaisquer arranjos adequados de motor, e a utilização de acionadores elétricos, em combinação com os acionamentos hidráulicos ou ao invés deles.

Em certas modalidades, a ferramenta de acionamento do conec- tor 106 pode ser equipada com um ou mais sensores (não mostrados) para detectar a posição, orientação, pressão, e/ou outros parâmetros da ferramenta de acionamento do conector 106. Para exemplo não limitativo, um ou mais sensores podem detectar as posições do grampo 116, a ferramenta de fixação 135, e/ou o membro estriado 150. Sinais correspondentes podem ser transferidos para um sistema de manipulação de informações, em qualquer local adequado no navio ou plataforma por quaisquer meios adequados, incluindo meios com ou sem fios. Em certas modalidades, as linhas de controle (não mostradas) para um ou mais dos motores 148, a ferramenta de fixação 135, e o conjunto de grampo 114 podem ser realimentadas para o sistema de manipulação de informações por quaisquer meios adequados. A Figura 4 mostra uma vista em corte transversal de um conector de conjunto de tubo ascendente 104, de acordo com certas modalidades da presente divulgação. O conector de junta de tubo ascendente 104 pode incluir um conjunto tubular superior 152 e um conjunto tubular inferior 154, cada um disposto em relação de extremidade a extremidade. O conjunto tubular superior 152, por vezes, pode ser referenciado como uma caixa, o conjunto tubular inferior 154 pode ser referenciado como um pino.

Certas modalidades podem incluir um anel de vedação (não representado) entre os membros tubulares 152, 154. O conjunto tubular superior 152 pode incluir ranhuras 156 cerca de sua extremidade inferior. O membro inferior 154 pode incluir ranhuras 158 cerca de sua extremidade superior. Um anel de bloqueio 160 pode ser disposto em torno das ranhuras 156, 158 e pode incluir dentes 160A, 160B. Os dentes 160A, 160B podem corresponder às ranhuras 156, 158. O anel de bloqueio 160 pode ser radialmente expansível e contrátil entre uma posição desbloqueada na qual os dentes 160A, 160B estão afastados das ranhuras 156, 158, e uma posição de bloqueio na qual o anel de bloqueio 160 foi forçado para dentro de modo que os dentes 160A, 160B engatem com as ranhuras 156, 158 e, assim, bloqueiem a conexão. Assim, o anel de bloqueio 160 pode ser movível radialmente entre uma posição normalmente expandida, posição de desbloqueio e uma posição de bloqueio radialmente contraída, a qual pode ter um ajuste de interferência. Em certas modalidades, o anel de bloqueio 160 pode ser dividido em torno do seu perímetro, de modo a expandir-se para fora normalmente, para a sua posição de desbloqueio. Em certas modalidades, o anel de bloqueio 160 pode incluir segmentos unidos um ao outro para fazer com que ele normalmente assuma uma posição radialmente para fora, mas seja colapsável para a posição contrátil.

Um anel de carne 162 pode ser disposto sobre o anel de bloqueio 160 e pode incluir superfícies de carnes internas que são deslizaveis sobre as superfícies do anel de bloqueio 160. As superfícies de carne do anel de carne 162 podem fornecer um meio de forçar o anel de bloqueio 160 para dentro, para uma posição de bloqueio. O anel de carne 162 pode incluir um membro superior 162A e um membro inferior 162B com correspondentes saliências 162A’ e 162B’. O membro superior 162A e o membro inferior 162B podem ser configurados como membros opostos. O anel de carne 162 pode ser configurado de modo que o movimento do membro superior 162A e do membro inferior 162B em relação um ao outro força o anel de bloqueio 160 para dentro, para uma posição bloqueada via as superfícies de carne internas do anel de carne 162. O conector de junta de tubo ascendente 104 pode incluir um ou mais membros de bloqueio 164. Um dado membro de bloqueio 164 pode ser adaptado para se prolongar através de uma parte do anel de carne 162 para manter o membro superior 162A e o membro inferior 162B em posição de bloqueio, onde cada um foi movido na direção do outro para forçar o anel de bloqueio 160 para dentro, para uma posição bloqueada. O membro de bloqueio 164 pode incluir uma parte estriada 164A e pode estender-se através de um flange 152A do conjunto tubular superior 152. O membro de bloqueio 164 pode incluir uma parte de retenção 164B, a qual pode incluir um lábio, mas não se limita a este, para encostar o membro superior 162A. O membro de bloqueio 164 pode incluir uma parte afunilada 164C para ajustar uma parte do membro superior 162A. O membro de bloqueio 164 pode incluir uma parte roscada 164D para engatar por rosca o membro inferior 162B. O conector de junta de tubo ascendente 104 pode incluir uma ou mais linhas auxiliares 166. Por exemplo não limitativo, as linhas auxiliares 166 podem incluir uma ou mais de linhas hidráulicas, linhas estranguladoras, linhas amortecedoras, e linhas de reforço. As linhas auxiliares 166 podem se estender através do flange 152A e um flange 154A do conjunto tubular inferior 154. As linhas auxiliares 166 podem ser adaptadas para conectar entre os flanges 152A, 154A, por exemplo, por meio de um ajuste de conexão. O conector de junta de tubo ascendente 104 pode incluir uma ou mais guias de orientação de conector 168. Um dado guia de orientação de conector 168 pode ser disposto em torno de uma parte inferior do conector de junta de tubo ascendente 104. A título de exemplo, sem limitação, o guia de orientação de conector 168 pode ser acoplado ao flange 154A. O guia de orientação de conector 168 pode incluir uma ou mais superfícies afuniladas 168A formadas para, pelo menos em parte, orientar pelo menos uma parte do conector de junta de tubo ascendente 104 quando fazendo interface com um dos conjuntos de grampo 114. Quando o conjunto de grampo 114 cotac-ta uma ou mais das superfícies afuniladas 168 do guia de orientação de conector 168, a uma ou mais superfícies afuniladas 168A pode facilitar o alinhamento axial e/ou a orientação rotacional conector de junta de tubo ascendente 104 desviando o conector de junta de tubo ascendente 104 para uma posição predeterminada em relação ao conjunto de grampo 114. Em certas modalidades, o guia de orientação de conector 168 pode fornecer um primeiro estágio de um processo de orientação para orientar o conjunto tubular inferior 154. O conector de junta de tubo ascendente 104 pode incluir uma ou mais guias de orientação 170. Em certas modalidades, a uma ou mais guias de orientação 170 pode proporcionar um segundo estágio de um processo de orientação. Um dado guia de orientação 170 pode ser disposto em torno uma parte inferior do conector de junta de tubo ascendente 104. A título de exemplo, sem limitação, o guia de orientação 170 pode ser formado no flange 154A. O guia de orientação 170 pode incluir um recesso, cavidade ou outras superfícies adaptadas para acoplar com um pino de guia correspondente 172 (representado na Figura 5). A Figura 5 mostra uma vista em corte transversal de uma seção de desembarque de tubo ascendente, o que pode incluir o conjunto tubular inferior 154, no conjunto de aranha102, de acordo com certas modalidades da presente divulgação. No exemplo mostrado de estado desembarcado, os grampos 116 foram estendidos para reter o conjunto tubular 154, e os recu-ersos de orientação de dois estágios orientaram o conjunto inferior tubular 154. Especificamente, o guia de orientação de conentor 168 já tinha facilitado o alinhamento axial e/ou a orientação rotacional do conjunto tubular inferior 154, e um ou mais dos conjuntos de grampo 114 podem incluir um pino de guia 172 que se estende para acoplarr com o guia de orientação 170 para garantir uma orientação final desejada. A ferramenta de execução 174 pode ser adaptada para engatar, levantar e abaixar o conjunto tubular inferior 154 dentro do conjunto de aranha 102. Em certas modalidades, a ferramenta de execução 174 pode ser adaptada para testar também as linhas auxiliares 166. Por exemplo, a ferramenta de execução 174 pode testar a pressão das linhas estranguladora e amortecedora acopladas abaixo do conjunto tubular inferior 154.

Em certas modalidades, um ou mais da ferramenta de execução 174, conjunto tubular 154, e linhas auxiliares 166 podem ser equipadas com um ou mais sensores (não mostrados) para detectar a posição, orientação, pressão, e/ou outros parâmetros associados com os referidos componentes. Sinais correspondentes podem ser transferidos para um sistema de manipulação de informações, em qualquer local adequado no navio ou plataforma por quaisquer meios adequados, incluindo meios com ou sem fios. A Figura 6 mostra uma vista em corte transversal de encaminhamento do conjunto tubular superior 152 para o conjunto tubular inferior desembarcado 154, de acordo com certas modalidades da presente divulgação. A ferramenta de execução 174 pode ser usada para engatar, levantar e abaixar o conjunto tubular superior 152. O conjunto tubular superior 152 pode ser abaixado sobre um nariz de conexão 178 do conjunto tubular inferior 154.

Em certas modalidades, a ferramenta de execução 174 pode in- cluir um ou mais sensores 176 para facilitar o alinhamento e/ou a orientação correta do conjunto tubular superior 152. Os um ou mais sensores 176 podem estar localizados em quaisquer posições adequadas na ferramenta de execução 174. Em certas modalidades, o membro tubular 152 pode ser e-quipado com um ou mais sensores (não mostrados) para detectar a posição, orientação, pressão, e/ou outros parâmetros do membro tubular 152. Sinais correspondentes podem ser transferidos para um sistema de manipulação de informações, em qualquer local adequado no navio ou plataforma por quaisquer meios adequados, incluindo meios com ou sem fios. A Figura 7 mostra uma vista em corte transversal de orientação do conjunto tubular superior 152 com respeito ao conjunto tubular inferior 154, de acordo com certas modalidades da presente divulgação. Deve ser entendido que a orientação do conjunto tubular superior 152 pode ser realizada em qualquer fase adequada do processo de abaixamento, ou durante todo o processo de abaixamento. A figura 8 mostra uma vista em corte transversal do conjunto tubular superior 152 desembarcado, de acordo com certas modalidades da presente divulgação. A Figura 9 mostra uma vista em corte transversal da ferramenta de acionamento de conector 106 engatando o conector de junta de tubo ascendente 104 antes de bloquear o conector de junta de tubo ascendente 104, de acordo com certas modalidades da presente divulgação. Como descrito, o mandril de pistão de acionamento 138 pode ser estendido em direção ao conector de junta de tubo ascendente 104. O pistão de acionamento superior 136 pode engatar a saliência 162A' e/ ou uma ranhura adjacente do anel de carne 162. Da mesma forma, o pistão de acionamento inferior 140 pode engatar a saliência 162B 'e/ou uma ranhura adjacente do anel de carne 162. O membro estriado 150 também pode ser estendido em direção ao conector de junta de tubo ascendente 104. Como representado, o membro estriado 150 pode engatar o membro de bloqueio 164. Em várias modalidades, o mandril de pistão de acionamento 138 e o elemento estriado 150 pode ser estendido, simultaneamente ou em momentos diferentes. A Figura 10 mostra uma vista em corte transversal da ferramenta de acionamento 106 bloqueando o conector de junta de tubo ascendente 104, de acordo com certas modalidades da presente divulgação. Como representado, com a pressão hidráulica adequada tendo sido aplicada aos pistões de acionamento superior e inferior 136, 140, os pistões de acionamento superior e inferior 136, 140 são movidos longitudinalmente ao longo do man-dril de pistão de acionamento 138 em direção a uma parte média do mandril de pistão de acionamento 138. O membro superior 162A e membro inferior 162B do anel de carne 162 são assim forçados um em direção ao outro, o que pode atuar como um grampo que por sua vez força o anel de bloqueio 160 para dentro, para uma posição bloqueada por intermédio das superfícies de carnes internas do anel de carne 162. Como representado, o membro de bloqueio 164 pode estar numa posição bloqueada depois que o motor 148 impulsionou o membro estriado 150, que por sua vez acionou o membro de bloqueio 164 para a posição de bloqueio para bloquear o anel de carne 162 em uma posição de aperto. Em várias modalidades, o membro de bloqueio 164 pode ser acionado para a posição de bloqueio, enquanto o anel de carne 162 faz a transição para uma posição de bloqueio ou em um momento diferente. A Figura 11 mostra uma vista em corte transversal da ferramenta de acionamento de conector 106 retraída, de acordo com certas modalidades da presente divulgação. A partir dessa posição, a ferramenta de execução 174 (representada nas figuras anteriores) pode engatar o conector de junta de tubo ascendente 104 e levantar o conector de junta de tubo ascendente 104 afastado do pino de guia 172. Os grampos 114 podem ser retraídos, o conector de junta de tubo ascendente 104 pode ser abaixado passado o conjunto de aranha 102, e o processo de desembarcar um próximo tubular inferior pode ser repetido. Deve entender-se que um processo de desmonta-gem pode implicar inverter o processo aqui descrito.

Por conseguinte, certas modalidades da presente divulgação permitem sistemas e métodos de acoplamento de tubos ascendentes de mãos livres. Certas modalidades permitem um envolvimento de operador mínimo e remoto. Como resultado, certas modalidades proporcionam melhorias na segurança, em parte eliminando ou reduzindo significativamente o envolvimento direto do operador que de outro modo exporia um operador a riscos de ferimentos, fadiga e a um aumento potencial de erro humano. Além disso, certas modalidades permitem uma maior rapidez e eficiência no processo de acoplamento seção de tubo ascendente. Certas modalidades permitem componentes de acoplamento mais leves, por exemplo, eliminando ou reduzindo significativamente a necessidade de parafusos e flanges pesados. Isto pode economizar a utilização de material e aumentar a velocidade e eficiência do processo de acoplamento de seção de tubo ascendente.

Por conseguinte, a presente divulgação é bem adaptada para a-tingir os propósitos e vantagens mencionadas, bem como aquelas que são inerentes nela. As modalidades particulares descritas acima são apenas ilustrativas, pois a presente divulgação pode ser modificada e praticada em maneiras diferentes, mas equivalentes, evidentes aos peritos na técnica tendo o beneficio dos ensinamentos aqui divulgados. Embora as figuras mostrem modalidades da presente divulgação com uma orientação particular, deve ser entendido por aqueles peritos na técnica que as modalidades da presente divulgação são bem adequadas para utilização numa variedade de orientações. Por conseguinte, deve ser entendido por aqueles peritos na técnica que o uso dos termos direcionais tais como acima, abaixo, superior, inferior, ascendente, descendente e semelhantes são usados em relação às modalidades ilustrativas, como elas são representadas nas figuras, sendo o sentido ascendente em direção ao topo da figura correspondente, e sendo o sentido descendente em direção ao fundo da figura correspondente.

Além disso, não há limitações destinados aos detalhes de construção ou p rojeto aqui apresentados, exceto tal como descrito nas reivindicações abaixo. Por conseguinte, é evidente que as modalidades ilustrativas particulares descritas acima podem ser alteradas ou modificadas e todas essas variações são consideradas dentro do âmbito e espírito da presente divulgação. Além disso, os termos das reivindicações têm seu significado comum, ordinário, salvo disposição expressa e claramente definidos pelo titular da patente. Os artigos indefinidos "um", como utilizados nas reivindicações, são definidos neste documento para significar um ou mais do que um dos elementos que o artigo particular, introduz, e a subsequente utilização do artigo definido "a" ou "o" não se destina a negar esse significado.

Claims (20)

1. Sistema de acoplamento de tubo ascendente, que compreende: um conector de junta de tubo ascendente compreendendo: um primeiro conjunto tubular; um segundo conjunto tubular; membros opostos de anel de carnes ajustáveis para manter o primeiro conjunto tubular e o segundo conjunto tubular juntos, e um membro de bloqueio ajustável para reter o anel de carne numa posição bloqueada; uma ferramenta de execução configurada para mover o primeiro conjunto tubular em orientação com o segundo conjunto tubular, e um conjunto de aranha para receber o conector de junta de tubo ascendente, o conjunto de aranha compreendendo uma ferramenta de acionamento do conector, em que a ferramenta de acionamento do conector compreende: um conjunto de grampo configurado para estender seletivamente um grampo para engatar o conector de junta de tubo ascendente; uma ferramenta de aperto para acionar os elementos de anel de carne opostos do conector junta de tubo ascendente, e um membro estriado para acionar um membro de bloqueio do conector da junta de tubo ascendente.

2. Sistema de acoplamento de tubo ascendente de acordo com a reivindicação 1, em que o conjunto de aranha é operado remotamente.

3. Sistema de acoplamento de tubo ascendente de acordo com a reivindicação 1, em que o conjunto de grampo compreende ainda um conjunto de pistão, em que o conjunto de pistão é operável para estender o grampo para engatar o conector de junta de tubo ascendente.

4. Sistema de acoplamento de tubo ascendente de acordo com a reivindicação 3, em que o conjunto de pistão é acionado hidraulicamente.

5. Sistema de acoplamento de tubo ascendente de acordo com a reivindicação 1, em que a ferramenta de aperto compreende um pistão de acionamento superior, um mandril de pistão de acionamento e um pistão de acionamento inferior.

6. Sistema de acoplamento de tubo ascendente de acordo com a reivindicação 1, em que o membro estriado é extensível.

7. Sistema de acoplamento de tubo ascendente de acordo com a reivindicação 1, compreendendo ainda um sensor, caracterizado em que o sensor detecta a posição de pelo menos um do grampo, ferramenta de aperto e elemento estriado.

8. Sistema de acoplamento de tubo ascendente de acordo com a reivindicação 1, em que a ferramenta de acionamento do conector compreende ainda um motor e em que pelo menos um da ferramenta de aperto e do membro estriado é acionado pelo motor.

9. Sistema de acoplamento de tubo ascendente, que compreende: um conector de junta de tubo ascendente compreendendo um primeiro conjunto tubular acoplado a um segundo conjunto tubular; um conjunto de aranha tendo uma ferramenta de acionamento do conector, em que o conjunto de aranha recebe o conector de junta de tubo ascendente e em que a ferramenta de acionamento do conector compreende: um conjunto de grampo configurado para estender seletivamente um grampo para engatar o conector de junta de tubo ascendente; uma ferramenta de aperto para acionar os elementos de anel de carne opostos do conector de junta de tubo ascendente, e um membro estriado para acionar um membro de bloqueio do conector de junta de tubo ascendente.

10. Sistema de acoplamento de tubo ascendente de acordo com a reivindicação 9, em que o conector de junta de tubo ascendente compreende um anel de carne tendo um membro superior e um membro inferior, em que o membro superior e o membro inferior são ajustáveis para manter o primeiro conjunto tubular e o segundo conjunto tubular juntos.

11. Sistema de acoplamento de tubo ascendente de acordo com a reivindicação 10, compreendendo ainda um anel de bloqueio, em que o movimento do elemento superior e o elemento inferior em relação um ao outro bloqueia o anel de bloqueio.

12. Sistema de acoplamento de tubo ascendente de acordo com a reivindicação 10, em que a ferramenta de aperto aciona pelo menos um dos membros superior e membro inferior do anel de carne.

13. Sistema de acoplamento de tubo ascendente de acordo com a reivindicação 9, que compreende ainda uma ferramenta de execução, em que a ferramenta de execução move o primeiro conjunto tubular em orientação com o segundo conjunto tubular.

14. Sistema de acoplamento de tubo ascendente de acordo com a reivindicação 13, em que, pelo menos, uma da ferramenta de execução conjunto de aranha é operado remotamente.

15. Sistema de acoplamento de tubo ascendente de acordo com a reivindicação 9, em que o conjunto de grampo compreende ainda um conjunto de pistão, em que o conjunto de pistão é operável para estender o grampo para engatar o conector de junta de tubo ascendente.

16. Sistema de acoplamento de tubo ascendente de acordo com a reivindicação 15, em que o conjunto de pistão é acionado hidraulicamente.

17. Sistema de acoplamento de tubo ascendente de acordo com a reivindicação 9, em que a ferramenta de aperto é composto por um pistão de acionamento superior, um mandril de pistão de acionamento e um pistão de acionamento inferior.

18. Sistema de acoplamento de tubo ascendente de acordo com a reivindicação 9, em que o membro estriado é extensível.

19. Sistema de acoplamento de tubo ascendente de acordo com a reivindicação 9, compreendendo ainda um sensor, em que o sensor detecta a posição de pelo menos um do grampo, ferramenta de aperto e elemento estriado.

20. Sistema de acoplamento de tubo ascendente de acordo com a reivindicação 1, em que a ferramenta de acionamento do conector compreende ainda um motor e em que pelo menos uma da ferramenta de aperto e o membro estriado é acionado pelo motor.