BR102017027733A2

BR102017027733A2 - Equipamento de perfuração, e, método para manobrar uma coluna tubular de perfuração

Info

Publication number: BR102017027733A2
Application number: BR102017027733-0A
Authority: BR
Inventors: Arthur Alexander De Mul; Joop Roodenburg
Original assignee: Itrec B.V.
Priority date: 2017-12-21
Filing date: 2017-12-21
Publication date: 2019-07-09

Abstract

equipamento de perfuração adaptado para executar atividades de perfuração e/ou outras atividades relacionadas ao poço. a equipamento de perfuração compreende uma torre de perfuração, um piso de perfuração com centro de poço, um dispositivo de deslizamento disposto no centro do poço, conexões tubulares e dispositivo de quebra perto do centro do poço e um sistema de acionamento de topo. o sistema de acionamento de topo compreende um carrinho de deslocamento que é móvel verticalmente ao longo de um ou mais trilhos verticais da torre de perfuração por meio de uma unidade de movimento vertical. o sistema também compreende um sistema de acionamento de topo suportada pelo referido carro e que compreende um motor de accionamento superior e um membro de saída de binário rotativo. o sistema compreende adicionalmente um elevador de operação de manobra que está adaptado para ser engatado com uma coluna de tubos de perfuração ou suporte de tubos de perfuração, por exemplo com a sua extremidade superior, para realizar operações de manobra. a sistema de acionamento de topo e o elevador de operação de manobra são cada um móvel em relação ao carrinho de deslocamento e em que o sistema de transmissão superior é fornecido com um ou mais atuadores adaptados para causar o referido movimento relativo da unidade de unidade superior e do elevador de operação de manobra de modo que para fornecer um modo de perfuração e um modo de manobra.

Description

“EQUIPAMENTO DE PERFURAÇÃO, E, MÉTODO PARA MANOBRAR UMA COLUNA TUBULAR DE PERFURAÇÃO” [001] A invenção se refere ao campo de equipamentos de perfuração. Por exemplo a invenção é aplicável a equipamentos de perfuração modulares móveis que são compostos de módulos que podem ser facilmente montados e por exemplo transportados por veículos rodoviários de um local de perfuração para o seguinte.

[002] Exemplos de equipamentos de perfuração modulares móveis são apresentado em WO2006/038790, WO2013/133698, WO2013/109147, e WO2014/178712 da atual requerente.

[003] O equipamento de perfuração compreende uma torre de perfuração e um piso de perfuração com um centro de poço. O centro de poço do piso de perfuração é na prática alinhado com o furo de poço ou furo de sondagem, por exemplo um furo de poço para um reservatório de hidrocarboneto ou para um poço geotérmico. Em uma versão de equipamento em terra o piso de perfuração pode ser retido em um nível elevado acima do solo, por exemplo permitindo a colocação de um obturador anti-erupção por sob o piso de perfuração. O equipamento pode também ser empregado em um ambiente ao largo da costa, por exemplo sobre um cantilever de uma plataforma auto-elevadora ou sobre uma fundação de caixão de suporte, possivelmente com um tubo ascendente submarino levando ao furo de poço submarino ou para uso em uma operação de furo de poço sem tubo ascendente.

[004] Em modalidades conhecidas um dispositivo de deslizamento é disposto no centro de poço e é adaptado para suspender uma coluna de tubulares de perfuração no furo de poço. Por exemplo é previsto um dispositivo de deslizamento mecanizado de controle remoto, que permite operação controlada do mesmo a partir de uma cabina de operador.

[005] Em modalidades conhecidas o equipamento de perfuração

Petição 870180008913, de 01/02/2018, pág. 7/90 / 51 compreende um dispositivo de estabelecimento e rompimento de conexão de tubulares perto do centro de poço, conhecido na técnica por exemplo as uma máquina auxiliar de perfuração de ferro ou dispositivo de chave de aperto mecanizado. Comumente um tal dispositivo permite a conexão e desconexão mecanizada de conectores rosqueados nas extremidades dos tubulares de perfuração e/ou de juntas de encaixe. Por exemplo é previsto um dispositivo de estabelecimento e rompimento de conexão de tubulares mecanizado de controle remoto, permitindo operação controlada do mesmo a partir de uma cabina de operador.

[006] Em modalidades conhecidas o equipamento de perfuração compreende um dispositivo de grade que é adaptado para armazenar tubulares de grupos de perfuração.

[007] Em modalidades conhecidas o equipamento de perfuração compreende um sistema de acionamento de topo e um acionamento de movimento vertical que é adaptado para provocar movimento vertical do sistema de acionamento de topo em relação à torre de perfuração a fim de realizar operações de sondagem e perfuração.

[008] Um sistema de acionamento de topo compreende um carrinho de deslocamento que é verticalmente móvel ao longo de um ou mais trilhos verticais da torre de perfuração por meio do acionamento de movimento vertical. O um ou mais trilhos verticais são montados estaticamente e são paralelos a uma linha de fogo vertical que se estende através do centro de poço.

[009] O carrinho de deslocamento suporta uma unidade de acionamento de topo que compreende um membro de acionamento de topo e um membro de saída de torque rotativo, por exemplo uma haste rotativa, que é adaptado para ser engatado, por exemplo rosqueado, com uma extremidade de topo de uma coluna de tubulares de perfuração estendendo-se na linha de fogo através do centro de poço para conferir torque à dita coluna de tubulares

Petição 870180008913, de 01/02/2018, pág. 8/90 / 51 de perfuração a fim de realizar operações de perfuração.

[0010] No campo uma operação conhecida é a manobra da coluna de perfuração, por exemplo quando a broca de perfuração tiver se desgastado e precisar ser substituída ou sofrer manutenção. Isto envolves uma manobra, em que a coluna de perfuração é levantada de modo que um grupo de múltiplos tubulares de perfuração se estende acima do piso de perfuração. Por exemplo é sabido puxar grupos de comprimento triplo comprimento, tendo um comprimento total de cerca de 27,45 metros. A coluna de perfuração é então suspensa no furo de poço por meio do dispositivo de deslizamento e o apoio de conjunto de tubos elevado é desconectado por meio do dispositivo de estabelecimento e rompimento de conexão de tubulares perto do centro de poço. Por exemplo o dispositivo de estabelecimento e rompimento de conexão é retido por um braço móvel, por exemplo o braço sendo montado sobre um suporte sobre o piso de perfuração remoto a partir do centro de poço. Depois de romper a conexão, o apoio de conjunto de tubos é então colocado em uma fenda da grade. Este processo de manobra para fora é continuado até que a broca de perfuração tenha alcançado o piso de perfuração. Depois da substituição ou manutenção da broca de perfuração, a coluna de perfuração é manobrada de volta para o furo de sondagem mais uma vez. Outras razões para manobrar uma coluna de perfuração são por exemplo a necessidade to manutenção ou substituição de outras ferramentas de fundo de furo, por exemplo como um motor para lama, uma unidade de MWD (medição durante perfuração), etc.

[0011] É sabido fazer uso de um dispositivo de empilhamento de tubulares mecanizado controlado remotamente para mover os grupos de tubulares entre a linha de fogo e a grade, permitindo sua operação controlada a partir de uma cabina de operador.

[0012] A manobra é comumente percebida como um processo demorado e desta forma, caro. É notado que a manobra pode também envolve

Petição 870180008913, de 01/02/2018, pág. 9/90 / 51 outras colunas de tubular além da coluna de tubo de perfuração, por exemplo uma coluna de revestimento composta de tubulares de revestimento interconectados.

[0013] É um objeto de um primeiro aspecto da presente invenção prever um equipamento de perfuração aperfeiçoado, por exemplo tendo em vista o desejo de reduzir o tempo envolvido em uma operação de manobra.

[0014] De acordo com um primeiro aspecto da mesma, a invenção prevê um equipamento de perfuração de acordo com a reivindicação 1.

[0015] O equipamento de perfuração de acordo com o primeiro aspecto da invenção permite combina o conhecido e vantajoso uso de um sistema de acionamento de topo para uma operação de perfuração, ao invés de usar um sistema de acionamento de mesa rotativa para conferir torque à coluna de perfuração, com uma manobra rápida da coluna de tubulares de perfuração e também com uma comutação rápida e eficiente de uma operação de perfuração para uma operação de manobra e vice-versa.

[0016] Em uma modalidade preferida todo o equipamento envolvido no processo de manobra deste equipamento de perfuração é mecanizado por provisão de dispositivos de acionamento e controle apropriados, e são preferivelmente controlados remotamente a partir de uma cabina de operador, permitindo realizar a operação de manobra sem qualquer membro da equipe perto do centro de poço ou pelo menos com presença humana mínima perto do centro de poço durante a manobra.

[0017] Preferivelmente todo equipamento envolvida na operação de manobra conforme discutida aqui é conectado a uma unidade de controle computadorizada central que é programada para realizar a operação de manobra, pelo menos de uma grande parte da coluna de tubulares de perfuração, de mineira plenamente automatizada. É considerado que em tal sequência de manobra plenamente automatizada um ou mais operadores em uma cabina de operador servem meramente para supervisionar o processo e

Petição 870180008913, de 01/02/2018, pág. 10/90 / 51 responder em caso de anomalias. Em uma sequência sem automatizada alguns comandos podem ser dados via um ou mais dispositivos de entrada pelo um ou mais operadores, estes comandos dando partida em partes da sequência. [0018] Em uma modalidade a operação do elevador de manobra compreende um corpo em formato de C em vista de topo com uma passagem vertical aberta lateralmente, por exemplo para a frente, através do corpo de elevador que é dimensionado para permitir passagem vertical desimpedida do corpo do elevador ao longo do apoio de conjunto de tubos de perfuração na linha de fogo quando o carro é movido durante manobra, i.e. liberando qual(is)quer porção(ões) de diâmetro ampliado sobre ele, formada(s) por um ou mais conectores no apoio de conjunto de tubos de perfuração. As dimensões da passagem vertical e lado lateral aberto, por exemplo a frente, podem ser escolhidas como o maior diâmetro dos tubulares de perfuração a serem manipulados, desta forma eliminando a necessidade de refazer a operação do elevador de manobra quando um tubular de diâmetro diferente deve ser manipulado, por exemplo quando se manipula revestimento ao invés de juntas de tubo de perfuração.

[0019] O elevador da operação de manobra preferivelmente compreende ainda um ou mais membros de engate de travamento ou tubulares móveis, por exemplo pivotantes, , por exemplo sobre lados opostos da passagem vertical através do corpo do elevador, que em uma posição de folga do mesmo permite passagem da(s) porção(s) de diâmetro alargado no apoio de conjunto de tubos durante a descida do carro na manobra e em uma posição travada do mesmo engatam por baixo um ressalto formado por uma porção de diâmetro ampliado, por exemplo conector, por exemplo conector rosqueado, do tubular a fim de permitir que o tubular, mais em particular a coluna de tubulares, seja levantado.

[0020] Por exemplo dois membros de travamento móveis são previstos sobre o elevador na operação de manobra, cada um pivotante em

Petição 870180008913, de 01/02/2018, pág. 11/90 / 51 torno de um eixo horizontal, por exemplo cada um tendo uma extremidade voltada para o tubular com um recesso semicircular adaptado ao diâmetro do tubular a ser manipulado. Por exemplo é considerado que os membros de travamento são adaptados ao diâmetro do tubular a ser manipulado, e que apenas os membros de travamento são trocados se um outro diâmetro de tubular tiver de ser manipulado.

[0021] Por exemplo um atuador, por exemplo um cilindro hidráulico, é previsto para cada membro de travamento, por exemplo permitindo controle remoto do membro de travamento. Por exemplo o elevador de manobra é provido com um funil de seção transversal horizontal em formato de C na sua extremidade inferior facilitando o deslizamento do elevador ao longo do apoio de conjunto de tubos assim como a passagem do elevador da extremidade voltada para cima de uma coluna de tubulares suspensa.

[0022] Em uma modalidade a unidade de acionamento de topo e o elevador da operação de manobra são mecanicamente ligados de modo a mover em uníssono quando se opera o um ou mais atuadores para comutar entre dito modo de perfuração e dito modo de manobra. Isto permite redução do número de atuadores envolvidos na comutação e também evita qualquer oportunidade de colisão da unidade de acionamento de topo e o elevador da operação de manobra, aumentando assim a liberdade de projetar ambas a partes do sistema de acionamento de topo.

[0023] Em uma modalidade a unidade de acionamento de topo é suportada sobre o carrinho de deslocamento por um mecanismo em paralelogramo com eixos pivôs horizontais. Este mecanismo compreende pelo menos um par de braços de suporte, superior e inferior, por exemplo um par no lado esquerdo e um par no lado direito do carro, cada uma dos quais é pivotavelmente conectado ao carro e à unidade de acionamento de topo. Preferivelmente os eixos pivô sobre o carro estão dispostos ao longo de uma linha vertical in vista lateral, preferivelmente dita linha estando englobada em

Petição 870180008913, de 01/02/2018, pág. 12/90 / 51 um plano através da linha de fogo. A provisão de um mecanismo em paralelogramo permite evitar o uso de suportes deslizantes para a unidade de acionamento de topo em relação ao carro e se apoia sobre pivôs ou articulações ao invés, que têm confiabilidade aumentada no ambiente hostil do equipamento de perfuração.

[0024] Em uma modalidade o elevador da operação de manobra é suspenso por um ou mais elos ou grampos que são, cada um, conectados por uma extremidade superior do mesmo a partir de um braço de suporte de elevador pivotante que é pivotavelmente conectado ao carrinho de deslocamento em torno de um eixo pivô horizontal. Esta disposição permite um projeto robusto do mecanismo que move este elevador entre suas posições de modo de manobra e modo de perfuração em relação ao carro.

[0025] Em uma modalidade o carro é provido com pelo menos um membro de braços de suporte pivotantes integrado, que é pivotavelmente montado no carro em torno de um eixo pivô horizontal, e cujo membro de braços de suporte pivotantes integrado forma um braço de suporte que suporta a unidade de acionamento de topo sobre o carrinho de deslocamento, por exemplo em combinação com um outro braço de suporte para formar um mecanismo em paralelogramo, e cujo membro de braços de suporte pivotantes integrado forma ainda um braço de suporte de elevador de manobra a partir de que o elevador da operação de manobra é suspenso, por exemplo por um ou mais elos. Por exemplo o carro é provido com um membro de braços de suporte pivotantes integrado do lado esquerdo e um membro de braços de suporte pivotante do lado direito, por exemplo ditos membros sendo conectados a lados opostos de uma armação de acionamento de topo. Por exemplo, como preferido, cada um dos membros de braços de suporte esquerdo e direito pivotantes integrados do lado esquerdo e do lado direito estendem-se ao longo do lado interno de uma respectiva parede lateral de um mastro com seção transversal horizontal em formato de U de modo a mover a

Petição 870180008913, de 01/02/2018, pág. 13/90 / 51 unidade de acionamento de topo entre uma posição operativa com o membro de saída rotativo alinhado com a linha de fogo e uma posição retraída no modo de manobra, em que a unidade de acionamento de topo fica mais próxima da parede traseira do mastro. Vai ser apreciado que devido ao elo mecânico direto o elevador da operação de manobra vai também se mover entre as respectivas posições associadas com o modo de perfuração e o modo de manobra. Em uma modalidade um atuador é disposto para agir sobre um membro de braços de suporte pivotantes integrado, por exemplo montado entre a armação do carro e o membro de braços de suporte pivotantes integrado.

[0026] Em uma modalidade o sistema de acionamento de topo compreende ainda uma haste estabilizadora para cada elo a partir de que o elevador da operação de manobra pode ser suspenso, por exemplo a partir de um braço de suporte pivotante, dita haste estabilizadora tendo uma extremidade que é pivotavelmente conectada ao elo e uma outra extremidade que é pivotavelmente conectada à armação do carro frame, por exemplo de modo a formar um mecanismo em paralelogramo em combinação com o braço de suporte de elevador pivotante, de modo a prevenir oscilação do elo no modo de perfuração do sistema de acionamento de topo.

[0027] Em uma modalidade o acionamento de movimento vertical compreende um conjunto de bloco de coroa com roldanas, dito bloco de coroa sendo montado sobre a torre, e compreende ainda um sarilho de perfuração com um guincho, e cabo acionado do guincho, em que o carrinho de deslocamento é provido com roldanas, dito carrinho de deslocamento sendo suspenso a partir do bloco de coroa por dito cabo passando sobre ditas roldanas. Em uma concepção alternativa o acionamento de movimento vertical pode compreender um ou mais cilindro hidráulicos de curso longo, um acionamento de movimento de cremalheira e pinhão, ou outros.

[0028] Em uma modalidade as roldanas sobre o carrinho de

Petição 870180008913, de 01/02/2018, pág. 14/90 / 51 deslocamento são montadas em um conjunto de roldana do lado esquerdo e um conjunto de roldana do lado direito com a zona desobstruída passando entre estes conjuntos de roldana. Preferivelmente um eixo de roldana das roldanas sobre o carro intercepta ou passa próximo da linha de fogo, de modo que - no modo de perfuração - o membro de saída rotativo fica verticalmente abaixo deste eixo de roldana. Isto permite criar tanto quanto possível um trajeto de carga vertical entre as roldanas sobre o carrinho de deslocamento e a parte do sistema de acionamento de topo que está em um dos modos mencionados presentes na linha de fogo.

[0029] Por exemplo quando o elevador de manobra é suspenso a partir de um ou mais elos é preferido para ditos um ou mais elos estarem em orientação vertical quando em modo de manobra, em alinhamento vertical com as roldanas sobre o carro e do bloco de coroa para criar um trajeto de carga vertical para cargas de manobra. E notado que durante a manobra para fora as cargas verticais podem ser muito substanciais, não apenas devido ao peso da coluna de tubulares de perfuração, mas também devido a fricção no furo de poço, curvatura de furo de poço e passagens estreitas, etc. Em uma modalidade preferida a linha de fogo é localizadas entre postes frontais de um mastro de seção transversal horizontal em formato de U, com o carro deslocando-se entre trilhos fixados a ditos postes frontais, de modo que ditas cargas de manobra verticais estão em um plano interceptando os postes frontais.

[0030] Em uma modalidade a unidade de acionamento de topo é suportada sobre o carrinho de deslocamento por um mecanismo em paralelogramo com eixos pivôs horizontais e - no modo de perfuração - os eixos pivôs do mecanismo em paralelogramo unindo o carro estão em um plano vertical, preferivelmente em um plano vertical que engloba a linha de fogo.

[0031] Em uma modalidade o elevador da operação de manobra é

Petição 870180008913, de 01/02/2018, pág. 15/90 / 51 suspenso por um ou mais elos dos quais cada um é conectado por uma extremidade superior dos mesmos a partir de um braço de suporte de elevador pivotante que é pivotavelmente conectado ao carrinho de deslocamento em torno de um eixo pivô horizontal e - no modo de manobra - os elos do elevador da operação de manobra estão em um plano vertical. Preferivelmente em uma modalidade este plano vertical estende-se através de, ou é próximo a, um plano através das roldanas do bloco de coroa e as roldanas sobre o carrinho de deslocamento a fim de criar tanto quanto possível um trajeto de carga vertical.

[0032] Em uma modalidade a unidade de acionamento de topo compreende um armação de acionamento de topo suportando o membro de acionamento de topo e o membro de saída rotativo, possivelmente com uma disposição de engrenagem intermediária, possivelmente com outros elementos de acionamento de topo associados, por exemplo como um prendedor, válvula protetora de lama, etc. A armação é montada móvel no carro, por exemplo por meio de um mecanismo em paralelogramo, fazendo a armação ser deslocável entre uma posição não operativa e um posição em que o membro de saída rotativo é alinhado com a linha de fogo. Em uma modalidade do mastro como um mastro de seção transversal horizontal em formato de U, é considerado em uma modalidade que a armação de acionamento de topo está próxima da parede traseira quando na posição não operativa e em uma posição mais avançada quando em modo de perfuração, de modo que o membro de saída rotativo é alinhado com a linha de fogo, por exemplo dita linha de fogo estando localizada em um plano através de postes frontais verticais do mastro. [0033] Em uma modalidade com o mastro como um mastro de seção transversal horizontal em formato de U e com a armação de acionamento de topo sendo montada móvel no carro, por exemplo por meio de um mecanismo em paralelogramo, pode ser desejável incorporar o carro e armação de acionamento de topo e unidade de acionamento de topo de maneira tal que, na

Petição 870180008913, de 01/02/2018, pág. 16/90 / 51 posição não operativa a totalidade do carro, armação de acionamento de topo e unidade de acionamento de topo fica localizada dentro do contorno do mastro, assim não se projetando a partir da extremidade frontal aberta do mastro. Por exemplo isto pode permitir para embarque de uma seção de mastro, por exemplo situando-se horizontalmente sobre um reboque de leito plano, com o carro, a armação de acionamento de topo, e a unidade de acionamento de topo com a armação em posição não operativa. Vai ser apreciado que isto pode ser vantajoso mesmo em uma modalidade em que não há elevador de operação de manobra como discutido aqui, por exemplo apenas um elevador de acionamento de topo regular montado.

[0034] Em uma modalidade a armação de acionamento de topo é conectada ao carro por um mecanismo em paralelogramo e o um ou mais atuadores são montados entre o carrinho de deslocamento e a armação de acionamento de topo ou entre o carro e braços ou articulações do mecanismo em paralelogramo.

[0035] Em uma modalidade a torre é um mastro tendo uma seção transversal horizontal em formato de U com uma parede de mastro da esquerda, uma parede de mastro traseira e uma parede de mastro da direita e com uma frente aberta. Por exemplo o mastro é composto de seções de mastro conectáveis, por exemplo incluindo uma seção de coroa provida com um bloco de coroa, uma seção inferior ou de piso a ser conectada com o piso de perfuração, e com uma ou mais seções intermediárias.

[0036] Em uma modalidade o mastro compreende postes frontais verticais esquerdo e direito e postes de canto traseiros, com cada poste frontal sendo conectado por membros de contraventamento a um respectivo poste de canto traseiro para formar a respectiva parede lateral do mastro e ditos postes de canto traseiros sendo conectados entre si por membros de contraventamento para formar a respectiva parede traseira do mastro, com o mastro tendo um lado frontal aberto entre os postes frontais.

Petição 870180008913, de 01/02/2018, pág. 17/90 / 51 [0037] Em uma modalidade um trilho vertical é fixado a cada um dos postes frontais e o carrinho de deslocamento é guiado ao longo de ditos trilhos verticais, de modo que o carro se desloca entre estes trilhos, por exemplo com a unidade de acionamento de topo principalmente dentro do contorno do mastro com seção transversal em formato de U, pelo menos no modo de manobra.

[0038] Em uma modalidade o carro se desloca entre dois trilhos verticais que se estendem em um plano vertical que engloba a linha de fogo, por exemplo ditos trilhos sendo fixados a postes frontais verticais de um mastro de seção transversal horizontal em formato de U.

[0039] Em uma modalidade o carro compreende uma armação estrutural com um membro de armação de carro esquerdo e um membro de armação de carro direito interconectados por um ou mais membros de armação transversais, em que ditos membros de armação transversais se estendem para trás da linha de fogo para estabelecem a mencionada zona desobstruída permitindo a remoção lateral do apoio de conjunto de tubos na direção para a frente.

[0040] Em uma modalidade um conjunto de roldana do lado esquerdo é montado sobre o membro de armação de carro esquerdo e um conjunto de roldana do lado direito sobre o membro de armação de carro direito com dita zona desobstruída passando entre estes conjuntos de roldana.

[0041] Em uma modalidade o carro tem membros de armação de carro esquerdo e direito que são, cada um, providos com um ou mais seguidores de trilho, por exemplo mancais de rolos e/ou deslizantes, que engatam sobre dois trilhos de guia verticais entre os quais o carro se desloca.

[0042] Em uma modalidade o sistema de acionamento de topo compreende ainda um elevador de operação de perfuração, distinto do elevador de operação de manobra, cujo elevador de operação de perfuração é adaptado para reter um tubular de perfuração em orientação vertical abaixo do

Petição 870180008913, de 01/02/2018, pág. 18/90 / 51 membro de saída rotativo da unidade de acionamento de topo. O elevador de perfuração é comumente usado no campo, por exemplo para uso em construção de grupo e outras atividades. Em uma modalidade o elevador de perfuração compreende um corpo do elevador anular que pode ser aberto para permitir introdução de um tubular no elevador e então fechado para formar um corpo anular fechado em torno do tubular, por exemplo um atuador sendo previsto para abertura e fechamento remotamente controlados do corpo de perfuração do elevador. Como é sabido no campo o corpo do elevador anular fechado pode engatar por baixo um ressalto formado por uma porção de diâmetro ampliado de um tubular, por exemplo um conector, por exemplo um conector rosqueado na extremidade do tubular.

[0043] Em uma modalidade, como é sabido no campo o anular de operação de perfuração é suspenso a partir da unidade de acionamento de topo. Por exemplo a elevador de operação de perfuração é suspenso por meio de um par de elos ou grampos que são pivotavelmente conectados por suas extremidades superiores à unidade de acionamento de topo. Em uma modalidade é previsto um mecanismo de inclinação que engata sobre os elos ou grampos do elevador de operação de perfuração e adaptado para mover os elos entre orientações inclinadas e uma orientação vertical.

[0044] Em uma modalidade um dispositivo é esquerdo é montado no lado esquerdo do mastro e um dispositivo de grade do lado direito é montado no lado direito do mastro. Colocar estas grades nos lados do mastro é vantajoso, por exemplo tendo em vista uma linha de visão a partir de uma cabina de operador para sobre o lado frontal do mastro onde o sistema de acionamento de topo se desloca. Como preferido nesta disposição o mastro é um mastro seção transversal horizontal em formato de U com paredes laterais esquerda e direita, uma parede traseira, e uma frente aberta, por exemplo tendo um ou mais elementos como discutido aqui. Preferivelmente cada um destes dispositivos de grade tem dedos definindo fendas que se estendem

Petição 870180008913, de 01/02/2018, pág. 19/90 / 51 paralelos ao respectivo lado do mastro e são abertos no lado frontal do dispositivo de grade. Assim os grupos são efetivamente armazenados na esquerda e na direita do mastro, e não obstruem a visão sobre o lado frontal do mastro.

[0045] Em uma modalidade o equipamento de perfuração compreende um dispositivo de empilhamento de tubulares compreendendo um ou mais conjuntos preensores de tubulares móveis com um ou mais preensores adaptados para segurar um tubular ou apoio de conjunto de tubos e mover o tubular ou apoio de conjunto de tubos entre cada dispositivo de grade e a linha de fogo. Como mencionado é sabido e preferido para dito dispositivo de empilhamento de tubulares ser mecanizado e para permitir para controle remoto do mesmo, por exemplo a partir de uma cabina de operador, por exemplo permitindo operação totalmente ou semiautomática sobre uma unidade de controle computadorizada apropriadamente programada, por exemplo como parte de um controle totalmente ou semiautomático de um processo de manobra.

[0046] Em uma modalidade um dispositivo de grade esquerdo é montado no lado esquerdo do mastro e um dispositivo de grade direito é montado no lado direito do mastro com fendas para os grupos no lado frontal de cada dispositivo de grade. Um dispositivo de empilhamento de tubulares compreende uma armação estrutural suportada pelo mastro, em uma posição elevada sobre o mesmo em relação ao piso de perfuração, em que dita armação estrutural compreende um ou mais trilhos horizontais estendendo-se através do lado frontal aberto do mastro e através dos lados frontais dos dispositivos de grade. O dispositivo de empilhamento de tubulares compreende ainda um conjunto preensor de tubulares móvel guiado por ditos um ou mais trilhos e provido com um ou mais preensores e adaptados para prender um grupo de tubular e mover o apoio de conjunto de tubos entre os dispositivos de grade e a linha de fogo. O dispositivo de empilhamento de

Petição 870180008913, de 01/02/2018, pág. 20/90 / 51 tubulares é construído para permitir passagem vertical do sistema de acionamento de topo em seu modo de perfuração assim como em seu modo de manobra, por exemplo com o elevador da operação de manobra sendo levado para uma posição adiante do mastro quando em modo de perfuração. Preferivelmente o conjunto preensor de tubulares móvel é móvel tanto na direção X (ao longo dos mencionados um ou mais trilhos da armação estrutural) quanto na direção Y (na direção para frente e para trás perpendicular ao dito trilho ou aos ditos trilhos) em um plano horizontal.

[0047] Em uma modalidade a armação estrutural do dispositivo de empilhamento compreende um teto que se estende sobre os trilhos de modo a blindá-los, por exemplo com um trilho sendo um trilho superior estendendose por sob o teto.

[0048] Em uma modalidade um conjunto preensor de tubulares móvel do dispositivo de empilhamento de tubulares é provido com um guincho auxiliar e um cabo acionado pelo guincho, preferivelmente o conjunto sendo móvel em ambas direções, X e Y em um plano horizontal, em que o conjunto preensor de tubulares móvel é posicionável pelo menos em uma posição tal que o cabo acionado pelo guincho é alinhado acima do centro de poço e pode ser abaixado to para o centro de poço sobre o piso de perfuração para realizar operações de levantamento acima ou perto do centro de poço usando o guincho auxiliar sobre o conjunto preensor de tubulares móvel do dispositivo de empilhamento de tubulares. Isto permite basicamente o uso do dispositivo de empilhamento de tubulares como um guindaste para içar objetos que tenham de ser colocados no centro de poço ou removidos do centro de poço. Por exemplo este guindaste pode ser empregado para manipular um dispositivo RCD para operações de perfuração de pressão supervisionada, o elevador da operação de manobra quando substituição é necessária, o dispositivo de deslizamento, etc.

[0049] Em uma modalidade a torre, por exemplo um mastro de seção

Petição 870180008913, de 01/02/2018, pág. 21/90 / 51 transversal horizontal em formato de U, é provida no seu topo com um guindaste auxiliar tendo uma base presa na torre e uma lança de guindaste conectada via um mancal giratório de eixo vertical à base permitindo girar a lança, por exemplo por uma revolução completa, em que o guindaste auxiliar compreende um guincho e um cabo acionado pelo guincho para içamento de objetos, em que o guindaste auxiliar é construído de maneira tal que o cabo acionado pelo guincho pode ser passado verticalmente ao longo da linha de fogo para baixo até o centro de poço no modo de manobra do sistema de acionamento de topo de modo a permitir uso do guindaste auxiliar para operações de levantamento no ou perto do, ou na direção e afastando-se do centro de poço.

[0050] Em uma modalidade o guindaste auxiliar no topo do mastro é um guindaste projetado ou em cantilever, em que a lança se estende de modo permanente na direção horizontal e em que um trólei é deslocável ao longo da lança, com o trólei sendo provido com um roldana e/ou o guincho, e o trólei é pelo menos posicionável de modo que o cabo acionado pelo guincho passando sobre dita roldana e/ou pendendo a partir do guincho é alinhado com a linha de fogo, e uma posição remota a partir da posição de dita linha de fogo.

[0051] O primeiro aspecto da invenção também se refere a um método de acordo com reivindicação 22.

[0052] O primeiro aspecto da invenção também se refere a um equipamento de perfuração compreendendo:

- um mastro de perfuração tendo uma seção transversal horizontal em formato de U com uma parede esquerda de mastro, uma parede traseira de mastro, e uma parede direita de mastro, e com um lado frontal aberto, por exemplo dito mastro sendo composto de seções de mastro interconectadas,

- um piso de perfuração com um centro de poço,

- um sistema de acionamento de topo,

Petição 870180008913, de 01/02/2018, pág. 22/90 / 51

-um acionamento de movimento vertical adaptado para provocar movimento vertical do sistema de acionamento de topo em relação ao mastro de perfuração a fim de executar operações de manobra e perfuração,

- um dispositivo de grade adaptado para armazenar um apoio de conjunto de tubos de perfurações em orientação vertical, em que o mastro, por exemplo as paredes esquerda e direita do mastro, é provido com um ou mais trilhos verticais paralelos a uma linha de fogo vertical que se estende através do centro de poço, em que o sistema de acionamento de topo compreende:

- um carrinho de deslocamento que é verticalmente móvel ao longo de ditos um ou mais trilhos verticais do mastro de perfuração por meio de dito acionamento de movimento vertical,

- uma unidade de acionamento de topo suportada por dito carro e compreendendo um membro de acionamento de topo e um membro de saída de torque rotativo, por exemplo uma haste rotativa, adaptado a ser engatável com uma extremidade de topo de uma coluna de tubulares de perfuração estendendo-se na a linha de fogo através do centro de poço para conferir torque à dita coluna de tubulares de perfuração a fim de executar operações de perfuração, em que o sistema de acionamento de topo compreende ainda um elevador de operação de manobra que é adaptado para ser engatável com uma coluna de tubulares de perfuração ou apoio de conjunto de tubos de perfuração, por exemplo com a sua extremidade de topo, a fim de executar operações de manobra, em que cada um dentre a unidade de acionamento de topo e o elevador da operação de manobra é móvel em relação ao carrinho de deslocamento, e em que o sistema de acionamento de topo é provido com um ou mais atuadores adaptados para causar dito movimento relativo da unidade de acionamento de topo e do elevador da operação de manobra de modo a prever:

Petição 870180008913, de 01/02/2018, pág. 23/90 / 51

- um modo de perfuração, e

- um modo de manobra, em que em dito modo de perfuração a unidade de acionamento de topo está em posição operativa com o membro de saída de torque rotativo sendo alinhado com a linha de fogo e em que o elevador da operação de manobra está em uma posição não operativa para frente a partir de dita linha de fogo, e em que em dito modo de manobra o elevador da operação de manobra está em posição operativa sendo alinhado com a linha de fogo e em que a unidade de acionamento de topo está em uma posição não operativa ainda mais em direção à parede traseira do mastro, e em que o sistema de acionamento de topo é construído de maneira tal que em dito modo de manobra - uma zona desobstruída está presente verticalmente acima do elevador da operação de manobra permitindo que o sistema de acionamento de topo seja abaixado ao longo de um apoio de conjunto de tubos de perfuração na linha de fogo acima do piso de perfuração, pelo menos de modo que o sistema de acionamento de topo está abaixo da sua extremidade de topo, por exemplo permitindo abaixamento até perto do piso de perfuração, e em que o sistema de acionamento de topo é construído de maneira tal que em dito modo de manobra e com o sistema de acionamento de topo abaixado pelo menos abaixo da extremidade de topo de dito apoio de conjunto de tubos de perfuração - dito apoio de conjunto de tubos de perfuração é removível a partir da linha de fogo, primariamente em direção lateral e para frente, to lugar de dito apoio de conjunto de tubos de perfuração em dito dispositivo de grade.

[0053] Vai ser apreciado que o equipamento de perfuração acima definido pode ter qualquer uma das outras características técnicas ou detalhes, isoladamente ou em combinação, como discutido aqui.

[0054] Por exemplo o mastro pode compreender postes frontais

Petição 870180008913, de 01/02/2018, pág. 24/90 / 51 esquerdo e direita da parede lateral esquerda e direita respectivamente, em que ditos trilhos verticais são montados sobre ditos postes frontais.

[0055] O primeiro aspecto da invenção também se refere a:

em combinação um mastro de perfuração e um sistema de acionamento de topo para um equipamento de perfuração tendo um piso de perfuração com um centro de poço, em que o mastro de perfuração tem uma seção transversal horizontal em formato de U com uma parede esquerda de mastro, uma parede traseira de mastro, e uma parede direita de mastro, e com um lado frontal aberto, por exemplo dito mastro sendo composto de seções de mastro interconectadas, em que o mastro, por exemplo as paredes do mastro esquerda e direita, é provido com um ou mais trilhos verticais que são - em uso do equipamento de perfuração - paralelos a uma linha de fogo vertical que se estende através do centro de poço, em que o sistema de acionamento de topo compreende:

- um carrinho de deslocamento que é verticalmente móvel ao longo de ditos um ou mais trilhos verticais do mastro de perfuração por meio de um acionamento de movimento vertical,

- uma unidade de acionamento de topo suportada por dito carro e compreendendo um membro de acionamento de topo e um membro de saída de torque rotativo, por exemplo uma haste rotativa, adaptada para ser engatável com uma extremidade de topo de um coluna de tubulares de perfuração estendendo-se na linha de fogo através do centro de poço para conferir torque a dita coluna de tubulares de perfuração a fim de executar operações de perfuração, em que o sistema de acionamento de topo compreende ainda um elevador de operação de manobra que é adaptado para ser engatável com uma coluna de tubulares de perfuração ou apoio de conjunto de tubos de perfuração, por exemplo com a sua extremidade de topo, a fim de executar operações de

Petição 870180008913, de 01/02/2018, pág. 25/90 / 51 manobra, em que cada um dentre a unidade de acionamento de topo e o elevador da operação de manobra é móvel em relação ao carrinho de deslocamento, e em que o sistema de acionamento de topo é provido com um ou mais atuadores adaptados para causar dito movimento relativo da unidade de acionamento de topo e do elevador da operação de manobra de modo a prever:

- um modo de perfuração, e [0056] - um modo de manobra, em que em dito modo de perfuração a unidade de acionamento de topo está em posição operativa com o membro de saída de torque rotativo sendo alinhado com a linha de fogo e em que o elevador da operação de manobra está em uma posição não operativa para frente a partir de dita linha de fogo, e em que em dito modo de manobra o elevador da operação de manobra está em posição operativa sendo alinhado com a linha de fogo e em que a unidade de acionamento de topo está em uma posição não operativa ainda mais em direção à parede traseira do mastro, e em que o sistema de acionamento de topo é construído de maneira tal que em dito modo de manobra - uma zona desobstruída está presente verticalmente acima do elevador da operação de manobra permitindo que o sistema de acionamento de topo seja abaixado ao longo de um apoio de conjunto de tubos de perfuração na linha de fogo acima do piso de perfuração, pelo menos de modo que o sistema de acionamento de topo está abaixo da sua extremidade de topo, por exemplo permitindo abaixar até perto do piso de perfuração, e em que o sistema de acionamento de topo é construído de maneira tal que em dito modo de manobra e com o sistema de acionamento de topo abaixado pelo menos abaixo da extremidade de topo de dito apoio de conjunto de tubos de perfuração - dito apoio de conjunto de tubos de perfuração é removível da linha de fogo, primariamente em direção lateral e para frente, para colocar

Petição 870180008913, de 01/02/2018, pág. 26/90 / 51 dito apoio de conjunto de tubos de perfuração em um dispositivo de grade do equipamento de perfuração.

[0057] Vai ser apreciado que a combinação acima definida de mastro de perfuração e sistema de acionamento de topo para um equipamento de perfuração pode ter qualquer uma das outras características técnicas ou detalhes, isoladamente ou em combinação, como discutido aqui.

[0058] O primeiro aspecto da invenção também se refere a um sistema de acionamento de topo para uso em um equipamento de perfuração tendo um mastro com uma seção transversal horizontal em formato de U com uma parede esquerda de mastro, uma parede traseira de mastro, e uma parede direita de mastro, e com um lado frontal aberto, por exemplo dito mastro sendo composto de seções de mastro interconectadas, em que o mastro, por exemplo as paredes esquerda e direita do mastro, é provido com um ou mais trilhos verticais que são - em uso do equipamento de perfuração - paralelos a uma linha de fogo vertical que se estende através do centro de poço, em que o sistema de acionamento de topo compreende:

- um carrinho de deslocamento que é adaptado para ser verticalmente móvel ao longo de ditos um ou mais trilhos verticais do mastro de perfuração por meio de um acionamento de movimento vertical,

- uma unidade de acionamento de topo suportada por dito carro e compreendendo um membro de acionamento de topo e um membro de saída de torque rotativo, por exemplo uma haste rotativa, adaptado para ser engatável com uma extremidade de topo de uma coluna de tubulares de perfuração estendendo-se na linha de fogo através do centro de poço para conferir torque a dita coluna de tubulares de perfuração a fim de executar operações de perfuração, em que o sistema de acionamento de topo compreende ainda um elevador de operação de manobra que é adaptado para ser engatável com uma coluna de

Petição 870180008913, de 01/02/2018, pág. 27/90 / 51 tubulares de perfuração ou apoio de conjunto de tubos de perfuração, por exemplo com a sua extremidade de topo, a fim de executar operações de manobra, em que cada uma dentre a unidade de acionamento de topo e o elevador da operação de manobra é móvel em relação ao carrinho de deslocamento, e em que o sistema de acionamento de topo é provido com um ou mais atuadores adaptados para causar dito movimento relativo da unidade de acionamento de topo e do elevador da operação de manobra de modo a prever:

- um modo de perfuração, e

- um modo de manobra, em que em dito modo de perfuração a unidade de acionamento de topo está em posição operativa com o membro de saída de torque rotativo sendo alinhado com a linha de fogo e em que o elevador da operação de manobra está em uma posição não operativa para frente a partir de dita linha de fogo, e em que em dito modo de manobra o elevador da operação de manobra está em posição operativa sendo alinhado com a linha de fogo e em que a unidade de acionamento de topo está em uma posição não operativa ainda mais em direção à parede traseira do mastro, e em que o sistema de acionamento de topo é construído de maneira tal que em dito modo de manobra - uma zona desobstruída está presente verticalmente acima do elevador da operação de manobra permitindo que o sistema de acionamento de topo seja abaixado ao longo de um apoio de conjunto de tubos de perfuração na linha de fogo acima do piso de perfuração, pelo menos de modo que o sistema de acionamento de topo está abaixo da sua extremidade de topo, por exemplo permitindo abaixamento até perto do piso de perfuração, e em que o sistema de acionamento de topo é construído de maneira tal que em dito modo de manobra e com o sistema de acionamento de topo abaixado pelo menos abaixo da extremidade de topo de dito apoio de conjunto de tubos

Petição 870180008913, de 01/02/2018, pág. 28/90 / 51 de perfuração - dito apoio de conjunto de tubos de perfuração é removível da linha de fogo, primariamente em direção lateral e para frente, por exemplo para colocar dito apoio de conjunto de tubos de perfuração em um dispositivo de grade do equipamento de perfuração.

[0059] O primeiro aspecto da invenção também se refere a um sistema de acionamento de topo para uso em um equipamento de perfuração tendo um mastro, por exemplo dito mastro sendo composto de seções de mastro interconectadas, em que o mastro é provido com um ou mais trilhos verticais que são - em uso do equipamento de perfuração - paralelos a uma linha de fogo vertical que se estende através de um centro de poço, em que o sistema de acionamento de topo compreende:

- uma unidade de acionamento de topo suportada por dito carrinho de deslocamento e compreendendo um membro de acionamento de topo e um membro de saída de torque rotativo, por exemplo uma haste rotativa, adaptado para ser engatável com uma extremidade de topo de uma coluna de tubulares de perfuração estendendo-se na linha de fogo através do centro de poço para conferir torque a uma coluna de tubulares de perfuração a fim de executar operações de perfuração, em que o sistema de acionamento de topo compreende ainda um elevador de operação de manobra que é adaptado para ser engatável com uma coluna de tubulares de perfuração ou apoio de conjunto de tubos de perfuração, por exemplo com sua extremidade de topo, a fim de executar operações de manobra, em que cada um dentre a unidade de acionamento de topo e o elevador da operação de manobra é móvel em relação ao carrinho de deslocamento, e em

Petição 870180008913, de 01/02/2018, pág. 29/90 / 51 que o sistema de acionamento de topo é provido com um ou mais atuadores adaptados para causar dito movimento relativo da unidade de acionamento de topo e do elevador da operação de manobra de modo a prever:

- um modo de perfuração, e

- um modo de manobra, em que em dito modo de perfuração a unidade de acionamento de topo está em posição operativa com o membro de saída de torque rotativo sendo alinhado com a linha de fogo e em que o elevador da operação de manobra está em uma posição não operativa para frente a partir de dita linha de fogo, e em que em dito modo de manobra o elevador da operação de manobra está em posição operativa sendo alinhado com a linha de fogo e em que a unidade de acionamento de topo está em uma posição não operativa, e em que o sistema de acionamento de topo é construído de maneira tal que em dito modo de manobra - uma zona desobstruída está presente verticalmente acima do elevador da operação de manobra permitindo que o sistema de acionamento de topo seja abaixado ao longo de um apoio de conjunto de tubos de perfuração na linha de fogo acima o piso de perfuração, pelo menos de modo que o sistema de acionamento de topo está abaixo de sua extremidade de topo, por exemplo permitindo abaixar até perto de um piso de perfuração, e em que o sistema de acionamento de topo é construído de maneira tal que em dito modo de manobra e com o sistema de acionamento de topo abaixado pelo menos abaixo da extremidade de topo de dito apoio de conjunto de tubos de perfuração - dito apoio de conjunto de tubos de perfuração é removível da linha de fogo, por exemplo para colocar dito apoio de conjunto de tubos de perfuração em um dispositivo de grade do equipamento de perfuração.

[0060] Vai ser apreciado que o sistema de acionamento de topo para um equipamento de perfuração acima definido pode ter qualquer uma das outras características técnicas ou detalhes, isoladamente ou em combinação,

Petição 870180008913, de 01/02/2018, pág. 30/90 / 51 como discutido aqui.

[0061] Um segundo aspecto da invenção se refere a:

em combinação um mastro de perfuração e um sistema de acionamento de topo para um equipamento de perfuração tendo um piso de perfuração com um centro de poço, em que o mastro de perfuração tem uma seção transversal horizontal em formato de U com uma parede esquerda de mastro, uma parede traseira de mastro, e uma parede direita de mastro, e com um lado frontal aberto, por exemplo dito mastro sendo composto de seções de mastro interconectadas, em que o mastro, por exemplo as paredes esquerda e direita do mastro, é provido com um ou mais trilhos verticais que são - em uso do equipamento de perfuração - paralelos a uma linha de fogo vertical que se estende através do centro de poço, em que o sistema de acionamento de topo compreende:

- um carrinho de deslocamento que é verticalmente móvel ao longo de ditos trilhos verticais do mastro de perfuração por meio de um acionamento de movimento vertical,

- uma unidade de acionamento de topo suportada por dito carro e compreendendo um membro de acionamento de topo e um membro de saída de torque rotativo, por exemplo uma haste rotativa, adaptada para ser engatável com uma extremidade de topo de uma coluna de tubulares de perfuração estendendo-se na linha de fogo através do centro de poço para conferir torque a dita coluna de tubulares de perfuração a fim de executar operações de perfuração, em que um dispositivo de grade esquerdo é montado no lado esquerdo do mastro e um dispositivo de grade direito é montado no lado direito do mastro, em que cada dispositivo de grade tem dedos definindo fendas que preferivelmente se estendem paralelos ao respectivo lado do mastro e são abertos no lado frontal do dispositivo de grade.

Petição 870180008913, de 01/02/2018, pág. 31/90 / 51 [0062] Como discutido esta disposição dos dispositivos de grade permite para uma visão melhorada sobre o lado frontal do mastro, por exemplo a partir de uma cabina de operador.

[0063] Em uma modalidade a combinação do segundo aspecto da invenção compreende ainda um dispositivo de empilhamento de grupos de tubulares, em que o dispositivo de empilhamento compreende uma armação estrutural suportada pelo mastro a uma posição elevada sobre ele em relação ao piso de perfuração, em que dita armação estrutural compreende um ou mais trilhos horizontais estendendo-se através do lado frontal do mastro e através dos lados frontais dos dispositivos de grade, dito dispositivo de empilhamento compreendendo ainda um conjunto preensor de tubulares móvel guiado por ditos um ou mais trilhos e provido com um ou mais preensores e adaptados para prender um apoio de conjunto de tubos e mover o apoio de conjunto de tubos entre o dispositivos de grade e a linha de fogo.

[0064] Em uma modalidade o mastro é provido com um ou mais cantileveres a uma altura acima da armação estrutural do dispositivo de empilhamento, em que uma ou mais barras ou cabos de suspensão se estendem a partir do um ou mais cantileveres para a armação estrutural de modo a prover suporte vertical para a armação estrutural.

[0065] Em uma modalidade a armação estrutural do dispositivo de empilhamento inclui um teto.

[0066] Vai ser apreciado que a combinação acima de acordo com o segundo aspecto da invenção pode ter qualquer uma das outras características técnicas ou detalhes, isoladamente ou em combinação, como discutido aqui.

[0067] O segundo aspecto da invenção também se refere a:

um mastro de perfuração para um equipamento de perfuração tendo um piso de perfuração com um centro de poço, em que o mastro de perfuração tem uma seção transversal horizontal em formato de U com uma parede esquerda de mastro, uma parede traseira de mastro, e uma parede direita de mastro, e

Petição 870180008913, de 01/02/2018, pág. 32/90 / 51 com um lado frontal aberto, por exemplo dito mastro sendo composto de seções de mastro interconectadas, em que um dispositivo de grade esquerdo é montado no lado esquerdo do mastro e um dispositivo de grade esquerdo é montado no lado direito do mastro, em que cada um dos dispositivos de grade tem dedos definindo fendas que se estendem paralelos ao respectivo lado do mastro e são abertos no lado frontal do dispositivo de grade.

[0068] Em uma modalidade o mastro é provido com um dispositivo de empilhamento de grupos de tubulares compreendendo uma armação estrutural que é suportada pelo mastro em uma posição elevada sobre ele, em que dita armação estrutural compreende um ou mais trilhos horizontais estendendo-se através do lado frontal do mastro e através dos lados frontais do dispositivos de grade, dito dispositivo de empilhamento compreendendo ainda um conjunto preensor de tubulares móvel guiado por ditos um ou mais trilhos e provido com um ou mais preensores e adaptado para prender um apoio de conjunto de tubos e mover o apoio de conjunto de tubos entre o dispositivos de grade e a linha de fogo.

[0069] Vai ser apreciado que o mastro de perfuração acima de acordo com o segundo aspecto da invenção pode ter qualquer uma das outras características técnicas ou detalhes, isoladamente ou em combinação, como discutido aqui.

[0070] Um terceiro aspecto da invenção se refere a:

um mastro de perfuração para um equipamento de perfuração tendo um piso de perfuração com um centro de poço, em que o mastro de perfuração tem uma seção transversal horizontal em formato de U com uma parede esquerda de mastro, uma parede traseira de mastro, e uma parede direita de mastro, e com um lado frontal aberto, por exemplo dito mastro sendo composto de seções de mastro interconectadas, em que o mastro é provido com pelo menos um dispositivo de grade, por

Petição 870180008913, de 01/02/2018, pág. 33/90 / 51 exemplo um dispositivo de grade esquerdo é montado no lado esquerdo do mastro e um dispositivo direito de grade é montado no lado direito do mastro, em que cada um dos dispositivos de grade tem dedos definindo fendas, em que o mastro é provido com um dispositivo de empilhamento e compreende um armação estrutural suportada pelo mastro em uma posição elevada sobre ele, em que dita armação estrutural compreende um ou mais trilhos horizontais, dito dispositivo de empilhamento compreendendo ainda um conjunto preensor de tubulares móvel guiado por ditos um ou mais trilhos e provido com um ou mais preensores e adaptado para prender um apoio de conjunto de tubos e mover o apoio de conjunto de tubos entre o dispositivo de grade e a linha de fogo, em que o mastro é provido com um ou mais cantileveres a uma altura acima da armação estrutural do dispositivo de empilhamento, e em que uma ou mais barras ou cabos de suspensão se estendem a partir do um ou mais cantileveres até a armação estrutural de modo a prever suporte vertical para a armação estrutural.

[0071] Vai ser apreciado que o mastro de perfuração acima de acordo com o terceiro aspecto da invenção pode ter qualquer uma das outras características técnicas ou detalhes, isoladamente ou em combinação, como discutido aqui.

[0072] Um quarto aspecto da invenção se refere a:

uma torre de perfuração para um equipamento de perfuração tendo um piso de perfuração com um centro de poço, possivelmente a torre de perfuração sendo um mastro tendo uma seção transversal horizontal em formato de U com uma parede esquerda de mastro, uma parede traseira de mastro, e uma parede direita de mastro, e com um lado frontal aberto, por exemplo dito mastro sendo composto de seções de mastro interconectadas, em que a torre é provida com pelo menos um dispositivo de grade, por exemplo um dispositivo de grade esquerdo é montado no lado esquerdo do

Petição 870180008913, de 01/02/2018, pág. 34/90 / 51 mastro e um dispositivo de grade direito é montado no lado direito do mastro, em que cada um dos dispositivos de grade tem dedos definindo fendas, em que a torre de perfuração é provida com um dispositivo de empilhamento compreendendo uma armação estrutural suportada pela torre em uma posição elevada sobre ela em relação ao piso de perfuração, em que dita armação estrutural compreende um ou mais trilhos horizontais, dito dispositivo de empilhamento compreendendo ainda um conjunto preensor de tubulares móvel guiado por ditos um ou mais trilhos e provido com um ou mais preensores e adaptado pata prender um tubular ou apoio de conjunto de tubos e mover o tubular ou apoio de conjunto de tubos entre o dispositivo de grade e a linha de fogo através do centro de poço, em que o dispositivo de empilhamento é provido com um guincho auxiliar tendo um cabo acionado pelo guincho, possivelmente com um gancho, cujo guincho auxiliar é construído de modo que o cabo acionado pelo guincho ou gancho é alinhável com a linha de fogo através do centro de poço e pode ser abaixado até o centro de poço sobre o piso de perfuração a fim de executar operações de levantamento acima ou perto do centro de poço usando o guincho auxiliar do dispositivo de empilhamento.

[0073] Vai ser apreciado que a torre de perfuração acima de acordo com o quarto aspecto da invenção pode ter qualquer uma das outras características técnicas ou detalhes, isoladamente ou em combinação, como discutido aqui.

[0074] O quarto aspecto da invenção também se refere a:

um dispositivo de empilhamento compreendendo uma armação estrutural a ser suportada por uma torre de perfuração em uma posição elevada sobre ela em relação a um piso de perfuração, em que dita armação estrutural compreende um ou mais trilhos horizontais, dito dispositivo de empilhamento compreendendo ainda um conjunto preensor de tubulares móvel guiado por ditos um ou mais trilhos e provido com um ou mais preensores e adaptado

Petição 870180008913, de 01/02/2018, pág. 35/90 / 51 para prender um tubular ou apoio de conjunto de tubos e mover o tubular ou apoio de conjunto de tubos entre o dispositivo de grade e a linha de fogo através do centro de poço, em que o dispositivo de empilhamento é provido com um guincho auxiliar tendo um cabo acionado pelo guincho, possivelmente com um gancho, cujo guincho auxiliar é construído de modo que o cabo acionado pelo guincho ou gancho é alinhável com uma linha de fogo através de um centro de poço e pode ser abaixado até o centro de poço sobre o piso de perfuração a fim de executar operações de levantamento acima ou perto do centro de poço usando o guincho auxiliar do dispositivo de empilhamento.

[0075] Vai ser apreciado que o dispositivo de empilhamento acima de acordo com o quarto aspecto da invenção pode ter qualquer uma das outras características técnicas ou detalhes, isoladamente ou em combinação, como discutido aqui.

[0076] O quarto aspecto da invenção também se refere a um método para içar um objeto a ser colocado em ou removido de um centro de poço de um piso de perfuração de um equipamento de perfuração, em que é feito uso de um equipamento de perfuração ou dispositivo de empilhamento como descrito aqui.

[0077] A presente invenção também se refere a um equipamento de perfuração, mastro, sistema de acionamento de topo, carro, dispositivo de empilhamento, ou combinações dos mesmos como descritos aqui, por exemplo como mostrados nos desenhos.

[0078] A presente invenção também se refere a um método para perfuração com uma coluna de perfuração e/ou manobra de uma coluna de perfuração em que uso é feito de um equipamento de perfuração, mastro, sistema de acionamento de topo, carro, dispositivo de empilhamento, ou combinações dos mesmos como descritos aqui, por exemplo como mostrado nos desenhos. Por exemplo o método envolve a etapa de comutar entre

Petição 870180008913, de 01/02/2018, pág. 36/90 / 51 perfuração e manobra.

[0079] A invenção e vários aspectos e detalhes opcionais da mesma serão agora explicados com referência aos desenhos. Nos desenhos:

A Fig. 1 mostra em vista em perspectiva um equipamento de perfuração de acordo com a invenção,

A Fig. 2 mostra o equipamento da figura 1 em vista lateral,

A Fig. 3 mostra em vista em perspectiva uma parte superior do equipamento da figura 1 em uma escala maior,

A Fig. 4 mostra a parte do equipamento da figura 3 em vista lateral,

A Fig. 5 a ilustra em vista lateral o dispositivo de empilhamento automatizado do equipamento da figura 1,

A Fig. 5b ilustra uma parte do empilhador automatizado do equipamento da fig. 1,

A Fig. 6 ilustra ema vista frontal o dispositivo de empilhamento automatizado do equipamento da figura 1,

A Fig. 7 mostra a seção de mastro de coroa do equipamento da figura 1,

A Fig. 8 mostra uma parte do mastro, o sistema de acionamento de topo, e dispositivos de grade do equipamento da figura 1,

As Figs. 9a-d mostram várias vistas sobre o sistema de acionamento de topo do equipamento da figura 1 no modo de manobra,

A Fig. 10 mostra em uma vista em perspectiva similar à figura 9a o sistema de acionamento de topo no modo de manobra,

A Fig. 11 mostra em uma vista lateral similar à figura 9b o sistema de acionamento de topo no modo de manobra,

A Fig. 12 mostra em uma vista frontal similar à figura 9c o sistema de acionamento de topo no modo de manobra,

A Fig. 13 mostra em seção transversal horizontal a partir de cima similar à figura 9d o mastro e o sistema de acionamento de topo no modo de manobra, As Figs. 14a-d mostram várias vistas sobre o sistema de acionamento de topo

Petição 870180008913, de 01/02/2018, pág. 37/90 / 51 do equipamento da figura 1 no modo de perfuração,

A Fig. 15 mostra em uma vista em perspectiva similar à figura 14a o sistema de acionamento de topo no modo de perfuração,

A Fig. 16 mostra em uma vista lateral similar à figura 14b o sistema de acionamento de topo no modo de perfuração,

A Fig. 17 mostra em uma vista frontal similar à figura 14c o sistema de acionamento de topo no modo de perfuração,

A Fig. 18 mostra em seção transversal horizontal a partir de cima similar à figura 14d o mastro e o sistema de acionamento de topo no modo de perfuração,

A Fig. 19 mostra em uma vista em perspectiva um detalhe do sistema de acionamento de topo do equipamento da figura 1,

As Figs. 20 - 25 ilustram a manobra de uma coluna de perfuração por meio do equipamento da figura 1.

[0080] A Figura 1 mostra um equipamento de perfuração 1 para perfuração de um furo de poço e para outras atividades relacionadas a furo de poço, por exemplo para tampamento e abandono de furos de poço não produtivos, intervenção em poço, etc.

[0081] Neste exemplo o equipamento 1 é um equipamento móvel composto de módulos que são transportáveis por veículos rodoviários de um sítio de perfuração a outro. A invenção e aspectos da mesma, porém, também podem ser de uso em equipamentos não móveis e/ou equipamentos não modulares, por exemplo equipamentos com uma estrutura de derrick sobre um poço central em um navio de perfuração ao largo da costa.

[0082] O equipamento 1 compreende uma torre de perfuração 10, que é construída aqui como um mastro. Em uma outra modalidade a torre 10 pode ser construída como um derrick.

[0083] O mastro 10 tem uma seção transversal horizontal em formato de U com uma parede esquerda de mastro 11a, uma parede traseira de mastro

Petição 870180008913, de 01/02/2018, pág. 38/90 / 51

11b, e uma parede direita de mastro 11c, e com um lado frontal aberto 12. [0084] O mastro compreende postes frontais verticais esquerdo e direito 13a, 13d, postes de canto traseiros 13b, 13d. cada poste frontal 13a, d é conectado por dispositivos de contraventamento, aqui uma combinação de dispositivos de contraventamento horizontais e diagonais, a um respectivo poste de canto traseiro 13b, 13c para formar as paredes laterais 11a, 11c do mastro. Os postes de canto traseiros 13b, 13c são também conectados por dispositivos de contraventamento.

[0085] Tendo em vista o transporte do equipamento de perfuração 1 o mastro 10 é composto de múltiplas seções, incluindo uma seção de coroa 14 no topo do mastro, uma seção de piso 15 na parte inferior, e uma ou mais seções de mastro intermediárias 16. Por exemplo, como aqui, os postes verticais 13a,b,c,d são providos com membros conectores para fixar as seções de mastro sobre uma no topo da outra.

[0086] Neste exemplo a seção de piso 15 é provida na sua extremidade inferior com uma estrutura pivô 15a definindo um eixo pivô horizontal permitindo que o mastro 10, preferivelmente montado em estado horizontal, seja erigido.

[0087] O equipamento 1 compreende um piso de perfuração 20 com um centro de poço 21.

[0088] Como é preferido um dispositivo de deslizamento 22 é disposto no centro de poço 21, por exemplo um dispositivo de deslizamento mecanizado e remotamente controlável com um ou mais membros deslizantes móveis. O dispositivo de deslizamento 22 é adaptado para suportar uma coluna de perfuração ou outra coluna tubular que se estende para dentro do furo de poço.

[0089] Sobre o piso de perfuração 20 ainda um dispositivo de estabelecimento e rompimento de conexão de tubulares 25 é disposto perto do centro de poço 21, por exemplo uma máquina auxiliar de perfuração de ferro

Petição 870180008913, de 01/02/2018, pág. 39/90 / 51 e/ou um dispositivo de chave de aperto de potência mecanizado.

[0090] Neste exemplo, o piso de perfuração 20 é disposto de uma maneira móvel sobre uma estrutura de base 30 do equipamento de modo a ser móvel entre uma posição colapsada ou de montagem por um lado e uma posição operativa ou elevada em relação à estrutura de base 30 por outro lado (como mostrado nas figuras).

[0091] A figura 1 ilustra que a estrutura de base compreende um membro de base esquerdo 31 e um membro de base direito 32, cada um composto de duas partes alongadas 31a, 31b, 32a, 32b que são conectadas extremidade com extremidade.

[0092] Entre o piso de perfuração 20 e cada membro de base 31, 32, aqui partes 31a, 32a do mesmo, estendem-se duas pernas 25a, 26a, b que são pivotavelmente conectada a tanto o piso de perfuração quanto ao membro de base 31, 32 para forma um paralelogramo. Se desejado mais pernas paralelas podem ser previstas entre cada membro de base e o piso de perfuração.

[0093] Cada membro de base 31, 32 é ainda provido com um cilindro hidráulico telescópico 34, 35 que é conectável ao piso de perfuração 20 para mover o piso de perfuração 20 entre a posição colapsada e elevada do mesmo. Se desejado um outro acionamento motorizado, por exemplo incluindo um guincho, pode ser previsto para esta finalidade.

[0094] A figura 1 ilustra a presença de uma viga de travamento 36 para travar o piso de perfuração em sua posição elevada.

[0095] As figuras ilustram que a estrutura de base, aqui os membros

31, 32, são providos com pés de deslocamento 41, 41 permitindo que o equipamento 1, no estado erigido, seja deslocado através do sítio de perfuração, por exemplo a partir de um furo de poço para um furo de poço adjacente. Um exemplo disso é explicado em WO2013/09147 da atual requerente.

[0096] O piso de perfuração 20 em sua posição elevada permite a

Petição 870180008913, de 01/02/2018, pág. 40/90 / 51 disposição de um BOP e/ou outro equipamento relacionado ao furo de poço sob o piso de perfuração.

[0097] O mastro, a estrutura de base, e/ou o piso de perfuração do equipamento de perfuração poderiam também ser construídos como descrito em por exemplo WO2013/133698 ou em WO2014/178712 da atual requerente.

[0098] A figura 1 também ilustra a presença de um dispositivo de manipulação de tubulares 50 adaptado para mover tubulares entre uma posição vertical alinhada com a linha de fogo através do centro de poço 21 e uma posição de captação horizontal. O dispositivo ilustrado é construído como descrito em WO2014/133389 da atual requerente, que é incorporado por referência aqui. Em uma outra modalidade, por exemplo, o dispositivo de manipulação de tubulares 50 pode ser projetado como descrito em WO2006/038790 da atual requerente.

[0099] A figura 1 também ilustra a presença de um sistema de depósito de tubulares 60, por exemplo em uma modalidade como descrito em WO2013/109148 da atual requerente com depósitos 61, 62 para armazenamento e transporte de tubulares de perfuração, por exemplo juntas de tubo de perfuração 3, assim como uma disposição de barras deslizantes 64 que permitem movimento dos tubulares entre os depósitos 61, 62 e o dispositivo de manipulação de tubulares 50.

[00100] O mastro 10, aqui a seção intermediária 16 do mesmo, é provido com um ou mais dispositivos de grade 71, 72 que são adaptados para armazenar grupos de tubulares de perfurações 4 montados a partir de múltiplos tubulares de perfuração 3, aqui três à medida que os grupos são chamados triplos tendo um comprimento de cerca de 27m45 metros.

[00101] Como ilustrado um dispositivo de grade esquerdo 71 é montado no lado esquerdo 11a do mastro e um dispositivo de grade direito 72 é montado no lado direito 11c do mastro. Cada um destes dispositivos de

Petição 870180008913, de 01/02/2018, pág. 41/90 / 51 grade 71, 72 tem dedos definindo fendas que se estendem paralelas ao respectivo lado do mastro e são abertas no lado frontal do dispositivo de grade 71, 72.

[00102] As extremidades inferiores dos grupos de tubulares armazenados 4 podem ser suportadas sobre um membro de suporte de extremidade inferior não ilustrado para os grupos.

[00103] O equipamento 1 compreende ainda um sistema de acionamento de topo 100 e um acionamento de movimento vertical que é adaptado para causar movimento vertical do sistema de acionamento de topo 100 em relação à torre de perfuração 10 a fim de executar operações de manobra e perfuração.

[00104] Primeiramente o sistema de acionamento de topo 100 vai ser discutido. O sistema de acionamento de topo 100 compreende:

- um carrinho de deslocamento 110 que é verticalmente móvel ao longo de trilhos verticais 17, 18 da torre de perfuração por meio do acionamento de movimento vertical,

- uma unidade de acionamento de topo 120 que é suportada pelo carro 110 e compreende um membro de acionamento de topo 125 e um membro de saída de torque rotativo 126, por exemplo uma haste rotativa, que é adaptada para ser engatável com uma extremidade de topo de uma coluna de tubulares de perfuração estendendo-se na linha de fogo 23 através do centro de poço 21 para conferir torque à coluna de tubulares de perfuração a fim de executar operações de perfuração,

- um elevador de operação de manobra 150 que é adaptado para ser engatável com uma coluna de tubulares de perfuração ou apoio de conjunto de tubos de perfuração 4, por exemplo com sua extremidade de topo, a fim de executar operações de manobra.

[00105] As figuras ilustram que cada um dos postes frontais verticais 13a, d do mastro 10 é provido com um correspondente trilho vertical 17, 18

Petição 870180008913, de 01/02/2018, pág. 42/90 / 51 que é estático em sua posição vertical, de modo que não é móvel em relação à torre 10.

[00106] O carro 110 é provido com seguidores de trilho 111 (ver figura 18), por exemplo mancais de rolos e/ou deslizantes, de modo que o carro é apernas verticalmente móvel para cima e para baixo e em relação ao mastro, pelo menos pela altura dos grupos 4 a serem manipulados.

[00107] Em termos gerais, como vai ser explicado em mais detalhe abaixo, cada um dentre a unidade de acionamento de topo 120 e o elevador da operação de manobra 150 é móvel em relação ao carrinho de deslocamento 110. Além do mais o sistema de acionamento de topo é provido com um ou mais atuadores 140 que são adaptados para causar o movimento relativo da unidade de acionamento de topo 120 e do elevador da operação de manobra 150 de modo a prever:

- um modo de perfuração (ver por exemplo figuras 14a-d, 15 - 18),

- um modo de manobra (ver por exemplo figuras 9a-d, 10 - 14).

[00108] No modo de perfuração a unidade de acionamento de topo 120 está em posição operativa com o membro de saída de torque rotativo 126 sendo alinhado com a linha de fogo 23. Ao mesmo tempo o elevador da operação de manobra 150 está em uma posição não operativa remota a partir da linha de fogo 23, aqui adiante da linha de fogo 23.

[00109] No modo de manobra o elevador da operação de manobra 150 está em posição operativa alinhado com a linha de fogo 23 e ao mesmo tempo a unidade de acionamento de topo 120 está em uma posição não operativa, aqui mais próxima da parede traseira 11b do mastro com seção transversal em C do que no modo de perfuração operativo (por exemplo comparar figuras 14 e 18).

[00110] Como ilustrado o sistema de acionamento de topo 100 é construído de maneira tal que - no modo de manobra - uma zona desobstruída está presente verticalmente acima do elevador da operação de

Petição 870180008913, de 01/02/2018, pág. 43/90 / 51 manobra 150 que permite o sistema de acionamento de topo ser abaixado ao longo de um apoio de conjunto de tubos de perfuração 4 na linha de fogo 23 acima do piso de perfuração 20, pelo menos de modo que o sistema de acionamento de topo está abaixo de sua extremidade de topo, por exemplo permitindo abaixamento até perto do piso de perfuração. Isto vai ser explicado em mais detalhe adiante later em conjunto com a rápida sequência de manobra ilustrada nas figuras 20-25.

[00111] O sistema de acionamento de topo 100 é também construído de maneira tal que - no modo de manobra e com o sistema de acionamento de topo abaixado pelo menos abaixo da extremidade de topo de dito apoio de conjunto de tubos de perfuração (ver por exemplo figuras 22, 23, 24) -o apoio de conjunto de tubos de perfuração 4 é removível da linha de fogo 23, primariamente na direção lateral, para colocar o apoio de conjunto de tubos de perfuração 4 em um dispositivo de grade 71, 72. Isto permite que um processo de manobra rápida seja conduzido.

[00112] Como ilustrado o sistema de acionamento de topo 100 aqui compreende ainda um elevador de operação de perfuração 160, distinto do elevador da operação de manobra 150, cujo elevador 160 é adaptado para reter um tubular de perfuração ou apoio de conjunto de tubos 4 em orientação vertical abaixo do membro de saída rotativo 126 da unidade de acionamento de topo 120 em sua posição operativa.

[00113] A unidade de acionamento de topo 120 compreende uma armação de acionamento de topo 121 que suporta o membro de acionamento de topo 125, uma disposição de engrenagem 122, e o membro de saída rotativo 126 que é suportado por um mancal.

[00114] A unidade de acionamento de topo aqui compreende ainda um prendedor 127 e uma válvula protetora de lama 129 como é conhecida na técnica.

[00115] A armação 121 é suportada sobre o carrinho de deslocamento

Petição 870180008913, de 01/02/2018, pág. 44/90 / 51

110 por um mecanismo em paralelogramo compreendendo em cada dentre o lado esquerdo e o lado direito do carro e a armação um par de braços de suporte superior e inferior 131, 132. Cada um destes braços 131, 132 é pivotavelmente conectado ao carro e a unidade de acionamento de topo para formar quatro eixos pivôs horizontais e paralelos 131a, 131b,132a, 132b.

[00116] Os atuadores 140, por exemplo cilindros hidráulicos, são montados entre o carrinho de deslocamento 110 e a armação 121. Aqui um cilindro hidráulico 140 é montado no lado esquerdo e um no lado direito do carro 110 e na armação 121.

[00117] Como vai ficar entendido a atuação apropriada dos atuadores 140 faz a unidade de acionamento de topo 120 ser deslocada em relação ao carro 110 entre uma posição mais para dentro no mastro 10 (mais próxima da parede traseira 11b do mastro) e uma posição mais para frente em que o membro de saída rotativo 126 é alinhado com a linha de fogo 23. Como é preferido, mesmo em dita posição mais para frente, uma major porção da unidade de acionamento de topo ainda está dentro do contorno do mastro 10.

[00118] O carro compreende uma armação estrutural com um membro de armação de carro esquerdo 110a e um membro de armação de carro direito 110b interconectados por um ou mais membros de armação transversais 110c. Estes um ou mais membros de armação transversais estendem-se para trás da linha de fogo 23 para prover a mencionada zona desobstruída permitindo a remoção lateral do apoio de conjunto de tubos na direção para frente.

[00119] Como ilustrado é considerado, como é preferido, que a linha de fogo 23 é englobada em um plano vertical P que se estende entre os postes frontais 13a, d do mastro 10, possivelmente entre os trilhos de guia 17, 18 de modo a reduzir quaisquer cargas de torção.

[00120] O elevador da operação de manobra 150 é suspenso por elos ou grampos do lado direito e do lado esquerdo 151 dos quais cada um é conectado em uma extremidade superior do mesmo a partir de um respectivo

Petição 870180008913, de 01/02/2018, pág. 45/90 / 51 braço de suporte de elevador pivotante 153 que é pivotavelmente conectado ao carro 110 em torno de um eixo pivô horizontal 131a.

[00121] Como ilustrado cada um dos braços de suporte de elevador 153 é integrado com um respectivo braço de suporte, aqui braços de suporte superiores 131 no lado direito e lado esquerdo do carro 110 de modo que cada par de um braço 153 e um braço 131 forma um membro de braços em uma só peça que é pivotante em torno de um eixo horizontal 131a com os braços integrados 153 e 131 divergindo.

[00122] A integração de um par de braços 131, 153 em um membro de braços pivotantes integrados em uma peça é uma maneira de conseguir que a unidade de acionamento de topo 120 e o elevador da operação de manobra 150 sejam mecanicamente ligados de modo a se moverem em uníssono quando se opera o um ou mais atuadores 140 a fim de comutar entre o mencionado modo de perfuração e o mencionado modo de manobra.

[00123] Como vai ser apreciado, pela presença basicamente permanente do elevador de manobra 150 no sistema de acionamento de topo 100 do primeiro aspecto da invenção, mesmo quando não em uso quando em modo de perfuração, uma comutação rápida e eficiente pode ser feita entre o modo de perfuração e o modo de manobra. Não há necessidade de então instalar o elevador de manobra 150 no momento da comutação, o que é vantajoso tendo em vista demandas para membros da equipe.

[00124] Em uma modalidade um ou mais dispositivos detentores, por exemplo controláveis remotamente, são previstos para prender a unidade de acionamento de topo e/ou o suporte para o elevador de manobra em relação ao carrinho de deslocamento 110 no modo de perfuração e no modo de manobra. Por exemplo um ou mais membros detentores móveis, por exemplo pinos, são previstos sobre o carro que engatam em um furo correspondente em um ou mais dos braços de suporte.

[00125] Em uma modalidade um membro de articulação pode ser

Petição 870180008913, de 01/02/2018, pág. 46/90 / 51 previsto para forçar cada braço de suporte inferior 132 a se mover na mesma direção que o braço de suporte superior 131 quando começa a se mover a partir de uma posição, aqui correspondendo ao modo de perfuração, em que ambos braços de suporte superior e inferior 131, 132 são verticais. O mesmo efeito pode também ser conseguido por um outro meio de forçar dito movimento correspondente dos braços de suporte começando a partir da posição vertical. Como explicado uma posição vertical de ambos braços 131, 132 é vantajosa tendo em vista o trajeto de carga vertical. É, porém, também possível que ditos braços 131, 132 não sejam completamente verticais em dito modo de perfuração.

[00126] Naturalmente, por exemplo quando diferentes dimensões de tubulares a serem manipulados vai requerer um elevador de operação de manobra diferente, é considerado que o elevador da operação de manobra pode ser disposto de uma maneira cambiável. Por exemplo, como discutido aqui, o guincho 270 sobre o dispositivo de empilhamento pode então ser usado para levantar e manipular o elevador bastante pesado 150. Em uma modalidade preferida, como discutido aqui, o elevador 150 tem um corpo que é adequado para todos diâmetros de tubulares considerados a ser manipulados, por exemplo requerendo apenas a troca ou ajuste de um ou mais membros de travamento para adaptação a um diâmetro específico.

[00127] A fim de evitar qualquer oscilação do elevador da operação de manobra 150 no modo de perfuração o sistema de acionamento de topo compreende ainda uma haste estabilizadora 155 para cada elo 151 ou grampo a partir de que o elevador da operação de manobra 150 é suspenso. Cada uma das hastes estabilizadoras 155 tem uma extremidade que é pivotavelmente conectada ao elo 151 e uma outra extremidade que é pivotavelmente conectada ao carro 110 de modo a formar um mecanismo em paralelogramo em combinação com o braço de suporte de elevador pivotante 153. As hastes estabilizadoras 155 são fixas em comprimento nesta concepção. Em uma

Petição 870180008913, de 01/02/2018, pág. 47/90 / 51 alternativa um cilindro hidráulico ou outro atuador telescópico pode ser previsto como a haste estabilizadora entre um elo 151 e o carro 110.

[00128] As figuras ilustram que o elevador da operação de manobra 150 compreende um corpo em formato de C em vista de topo com uma passagem vertical 156 lateralmente aberta, por exemplo para a frente, através do corpo do elevador que é dimensionado para permitir passagem desimpedida do corpo do elevador ao longo do apoio de conjunto de tubos de perfuração 4 na linha de fogo quando o carro 110 é abaixado durante manobra para fora, i.e. liberando qual(is)quer porção(ões) de diâmetro ampliado sobre ele formada(s) por um ou mais conectores do apoio de conjunto de tubos de perfuração.

[00129] As figuras ilustram ainda que este elevador 150 compreende um ou mais membros de travamento 157 móveis, aqui dois pivotantes, aqui sobre lados opostos da passagem vertical, que em uma posição de folga dos mesmos (ver membro de travamento esquerdo na figura 10) permite que a passagem da(s) porção(ões) de diâmetro ampliado durante a descida do carro 110 em manobra e em uma posição travada (ver por exemplo figura 8) engate por baixo um ressalto formado por uma tal porção de diâmetro ampliado, por exemplo conector, por exemplo conector rosqueado, do tubular a fim de permitir que o tubular, mais em particular a coluna de tubulares, seja levantado.

[00130] Como pode ser visto por exemplo na figura 19 dois membros de travamento 157 podem ser previstos sobre o elevador da operação de manobra 150, cada um pivotante em torno de um eixo horizontal, por exemplo cada um tendo uma extremidade voltada para o tubular com um recesso semicircular adaptado ao diâmetro do tubular a ser manipulado. Como mostrado um atuador 158 pode ser previsto para cada membro de travamento, por exemplo permitindo controle remoto do membro de travamento.

[00131] A figura 19 ilustra que o elevador de manobra é provido com

Petição 870180008913, de 01/02/2018, pág. 48/90 / 51 um funil 159 com seção transversal horizontal em formato de C na sua extremidade inferior facilitando o deslizamento do elevador ao longo do apoio de conjunto de tubos 4 durante a descida do carro 110.

[00132] É ilustrado que o elevador de operação de perfuração 160 é igualmente suspenso a partir de elos ou grampos 161 que são aqui pivotavelmente suspensos a partir da unidade de acionamento de topo 120.

[00133] Como é sabido no campo o elevador de operação de perfuração 160 compreende um corpo do elevador horizontal 162 que pode ser aberto para permitir introdução de um tubular no elevador e então fechado para formar um corpo anular fechado em torno do tubular, por exemplo um atuador sendo previsto para abertura e fechamento por controle remoto do corpo do elevador de perfuração. Como sabido no campo o corpo do elevador anular fechado pode engatar por baixo um ressalto formado por uma porção de diâmetro ampliado de um tubular, por exemplo um conector, por exemplo um conector rosqueado na extremidade do tubular.

[00134] Um mecanismo de inclinação motorizado 163 é previsto para provocar inclinação controlada dos elos 161 como é conhecido na técnica.

[00135] A fim de mover o carrinho de deslocamento 110 para cima e para baixo ao longo do mastro 10, a seção de coroa do mastro é provida com um conjunto de blocos de coroa 210 com um jogo esquerdo 211 de roldanas e um jogo direito 212 de roldanas, cujos jogos são espaçados um do outro visto a partir da frente do mastro de modo que uma abertura que é aberta na frente está presente entre os dois jogos, com a linha de fogo 23 passando através desta abertura.

[00136] As roldanas dos jogos 211, 212 têm eixos horizontais geralmente paralelos e/ou próximos ao plano P, aqui a um pequeno ângulo. Uma roldana equalizadora 213 do bloco de coroa é prevista mais para trás, na traseira da mencionada abertura entre os jogos 211, 212.

[00137] O carrinho de deslocamento 110 é provido com um jogo

Petição 870180008913, de 01/02/2018, pág. 49/90 / 51 esquerdo 215 de roldanas e um jogo direito 216 de roldanas com roldanas, cujos jogos de roldanas são espaçados um do outro visto a partir da frente do mastro de modo que uma abertura que é aberta na frente está presente entre os dois jogos, com a linha de fogo 23 passando através desta abertura.

[00138] Como ilustrado o jogo 215 é montado no topo do membro de armação 110a e o jogo 216 no topo do membro de armação 110b.

[00139] As roldanas sobre o carrinho de deslocamento 110 são também rotativas em torno de um eixo horizontal de roldana.

[00140] O equipamento 1 é provido com um ou mais, aqui dois, guinchos de perfuração 217, 218; um sobre cada lado da estrutura de base. Ambos guinchos 217, 218 aqui se conectam a um único cabo de perfuração 219 cujo cabo passa sobre as mencionadas roldanas em dois grupos múltiplos de queda ao longo do lado direito e do lado esquerdo do mastro, aqui ao longo do lado de dentro do respectivo poste frontal 13a, d, de modo a suspender o carrinho de deslocamento 110 a partir do bloco de coroa.

[00141] Como ilustrado é considerado que cada uma ou mais das roldanas 215, 216 associadas com o carrinho de deslocamento 110 podem ser integradas em um respectivo bloco de roldana destacável que é individualmente conectável e destacável, por exemplo por controle remoto a partir de uma cabina de operador, ao carro 110 e que, quando destacadas, podem ser travadas (e destravadas), por exemplo por controle remoto a partir de uma cabina de operador, em uma posição elevada abaixo do respectivo jogo de roldanas do bloco de coroa. Isto permite variar o número ativo de quedas partir de que o carro é suspenso, por exemplo permitir operação mais rápida em situações em que as exigências de carga são limitadas e permitir para um número aumentado de quedas ativas quando altas cargas devem ser manipuladas.

[00142] Como explicado um dispositivo de grade esquerdo 71 é montado no lado esquerdo 11a do mastro e um dispositivo de grade direito 72

Petição 870180008913, de 01/02/2018, pág. 50/90 / 51 é montado no lado direito 11c do mastro 10. Como mostrado cada dispositivo de grade tem dedos definindo fendas que se estendem paralelas ao respectivo lado do mastro e são abertas no lado frontal do dispositivo de grade para permitir para introdução e remoção lateral de um apoio de conjunto de tubos na e a partir da grade.

[00143] Como ilustrado o equipamento de perfuração compreende um dispositivo de empilhamento de tubulares 250 compreendendo um ou mais conjuntos preensores de tubulares móveis adaptado para prender um tubular ou apoio de conjunto de tubos 4 e mover o tubular ou apoio de conjunto de tubos entre o dispositivo de grade 71, 72 e a linha de fogo 23.

[00144] O dispositivo de empilhamento de tubulares 250 compreende uma armação estrutural suportada pelo mastro 10, principalmente no seu lado frontal, em uma posição elevada sobre ele em relação ao piso de perfuração 20.

[00145] É ilustrado, ver por exemplo figura 7, que o mastro 10 é provido com um ou mais cantileveres 266, 267 a uma altura acima da armação estrutural do dispositivo de empilhamento 250, aqui ditos cantileveres 266 sendo fixados aos postes frontais 13, d e estendendo-se na direção para frente. Entre cada cantilever 266, 267 e a armação estrutural do dispositivo de empilhamento um ou mais cabos ou barras de suspensão 268, 269 estendem-se de modo a prever suporte vertical adicional para a armação estrutural.

[00146] Como pode ser visto por exemplo nas figuras 5a, b esta armação estrutural compreende um ou mais trilhos horizontais 254, 255 estendendo-se através do lado frontal do mastro 10 e através dos lados frontais dos dispositivos de grade 71, 72.

[00147] O dispositivo de empilhamento 250 compreendendo um conjunto preensor de tubulares móvel 251 guiado por ditos um ou mais trilhos 254, 255 e provido com um ou mais preensores 252, 253 e adaptado para

Petição 870180008913, de 01/02/2018, pág. 51/90 / 51 prender um apoio de conjunto de tubos 4 e mover o apoio de conjunto de tubos entre os dispositivos de grade 71, 72 e a linha de fogo 23. Como vai ser apreciado que o dispositivo de empilhamento é construído para permitir para passagem do sistema de acionamento de topo 100 em seu modo de perfuração e em seu modo de manobra.

[00148] Neste exemplo o conjunto 251 compreende uma viga portadora vertical 256 que é suportada pelos um ou mais trilhos 254, 255 para permitir deslocamento na direção X sobre ditos um ou mais trilhos 254, 255 e uma viga preensora vertical 257 que é conectada à viga portadora 256 por braços em paralelogramo 258, 259 para permitir deslocamento dos preensores

252, 253 na direção Y, aqui paralela às fendas nas grades 71, 72.

[00149] A viga preensora 257 carrega o um ou mais preensores 252,

253, por exemplo um preensor 252 em um local fixo locação e um sendo ajustável em direção vertical ou ambos sendo ajustáveis em direção vertical em relação à viga preensora, por exemplo em vista de um movimento de furação vertical controlado por meio de um atuador de furação vertical 260 entre o um ou mais preensores 252, 253 e a viga 257.

[00150] Como é preferido o dispositivo de empilhamento 250 é também construído para permitir movimento vertical, na direção Z, da viga preensora 257. Aqui a viga portadora vertical 256 é provido com cursores 256a, 256b que se deslocam verticalmente sobre a viga 256, de que cada cursor 256a, 256b tendo uma dobradiça conectada a um respectivo braço em paralelogramo 258, 259. Um atuador de movimento vertical para o um ou mais cursores 256a, 256b é previsto, aqui um cilindro hidráulico verticalmente montado 256c entre o cursor o mais inferior 256a e a viga portadora 256. Isto pode ser melhor visto na figura 5b, onde o número de referência é ligado à haste de pistão estendida do cilindro.

[00151] Ase figuras 5a,b também ilustram que o conjunto preensor de tubulares móvel 251 do dispositivo de empilhamento de tubulares é provido

Petição 870180008913, de 01/02/2018, pág. 52/90 / 51 com um guincho auxiliar 270 e um cabo acionado pelo guincho 271, aqui passando sobre uma roldana 272 montada sobre a viga preensora 257, por exemplo na sua extremidade inferior.

[00152] Como a viga 257 é móvel em ambas direções X e Y em um plano horizontal, a roldana 272 e assim o cabo 271 é também móvel nestas direções X e Y. É considerado que o conjunto preensor de tubulares móvel 251 é posicionável pelo menos em uma posição de maneira tal que o cabo acionado pelo guincho 272 é alinhado acima do centro de poço 21, e assim na linha de fogo 23, e pode ser abaixado até o centro de poço 21 sobre o piso de perfuração 20 para executar operações de levantamento acima ou perto do centro de poço usando o guincho auxiliar 270 sobre o dispositivo de empilhamento de tubulares. Por exemplo um gancho está presente na extremidade de cabo 271. Por exemplo o guincho 270 pode ser usado para levantar o dispositivo de deslizamento 22, por exemplo quando colocado em um correspondente recesso no piso de perfuração.

[00153] A figura 7 ilustra que a torre, aqui o mastro de seção transversal horizontal em formato de U 10, é provida no seu topo com um guindaste auxiliar 300 tendo uma base 301 fixada à a torre e uma lança de guindaste 302 conectada via um eixo vertical de mancal giratório 303 à base 301 permitindo girar a lança, por exemplo em torno de uma revolução completa.

[00154] O guindaste auxiliar 300 compreende um guincho 305 e um cabo acionado pelo guincho 306 para içamento de objetos. O guindaste auxiliar é construído de maneira tal que o cabo acionado pelo guincho 306 pode ser passado verticalmente ao longo da linha de fogo 23 para baixo até o centro de poço 21 no modo de manobra do sistema de acionamento de topo 110 de modo a permitir uso do guindaste auxiliar 300 para operações de levantamento no ou perto do, ou aproximando-se e afastando-se do, centro de poço 21.

Petição 870180008913, de 01/02/2018, pág. 53/90 / 51 [00155] Aqui é mostrado que o guindaste auxiliar 300 é um guindaste projetado ou em cantilever, em que a lança 302 estende-se de modo permanente em direção horizontal e em que um trólei 308 é deslocável ao longo da lança, com o trólei sendo provido com uma roldana. O trólei 308 é pelo menos posicionável de modo que o cabo acionado pelo guincho 306 passando sobre a roldana é alinhado com a linha de fogo, e uma posição remota a partir de dita posição de linha de fogo. O trólei poderia também suportar um guincho com um cabo acionado pelo guincho.

[00156] Com referência às ilustrações nas figuras 20 - 25 agora um método para uso do equipamento de perfuração da figura 1 vai ser discutido, em particular um método para manobrar para fora uma coluna de tubulares de perfuração a partir de um furo de poço.

[00157] Na figura 20 é ilustrada uma situação em que uma coluna de tubulares de perfuração 7 é suspensa no furo de poço por meio do dispositivo de deslizamento 22. A porção de extremidade de topo da coluna 7 de salienta para fora acima do dispositivo de deslizamento, cuja extremidade de topo (como é comum) é provida com um conector de diâmetro ampliado.

[00158] O sistema de acionamento de topo 100 está no modo de manobra descrito e o carrinho de deslocamento 110 foi abaixado até um nível de engate inicial em que o elevador da operação de manobra 150 é conectado com a extremidade de topo da coluna suspensa 7.

[00159] Como ilustrado em figura 21, para manobra para fora, o dispositivo de deslizamento 22 liberou a coluna 7 e o carro 110 foi levantado, de modo a puxar para cima um apoio de conjunto de tubos 4 acima do centro de poço 21 por meio do elevador 150. Neste exemplo um grupo de comprimento duplo 4 é puxado, mas este poderia também ser um grupo triplo 4.

[00160] O dispositivo de deslizamento 22 é agora operado para reengatar sobre a coluna 7 de modo que a coluna 7, ainda incluindo o grupo

Petição 870180008913, de 01/02/2018, pág. 54/90 / 51 conectado 4, é verticalmente retida.

[00161] Agora o carro 110 é abaixado de volta para o nível de engate inicial. Como o grupo 4 ainda está na linha de fogo 23 o elevador da operação de manobra 150 desliza para baixo ao longo do grupo 4. Durante esta etapa de abaixamento o dispositivo 25 é operado para romper a conexão entre o grupo 4 e o resto da coluna de perfuração, o que inclui avançar o dispositivo 25 de uma posição de estacionamento para uma posição de centro de poço como é mostrado nas figuras 22, 23.

[00162] Uma vez que o carro foi abaixado o bastante torna-se possível engatar um ou mais, por exemplo ambos os preensores do dispositivo de empilhamento 250 (mostrado de forma altamente esquemática na figura 24) com o grupo 4, por exemplo os preensores 251, 252 já circundando e/ou prendendo o grupo 4 antes da desconexão efetiva. O grupo preso 4 é então elevado para completar a desconexão e permitir que o dispositivo de empilhamento mova o grupo lateralmente, por exemplo na direção para frente, para fora do elevador 150 e armazene o grupo em uma grade 71, 72 como esquematicamente representada na figura 25. Isto pode envolver atuação de membros de travamento 157 para levá-los para a posição de folga.

[00163] A descida do carro 110 é preferivelmente feita sem pausa, e finalmente o elevador - com o grupo 4 sendo removido da linha de fogo atinge a extremidade de topo da coluna suspensa 7 e se engata com ela, por exemplo por abertura e então fechamento dos membros de travamento 157, de modo a permitir o levantamento de um grupo seguinte acima do centro de poço 21.

[00164] Como vai ser apreciado a operações dos dispositivos usados pode ser toda coordenada por um controlador computadorizado apropriadamente programado, de modo que todo o processo de manobra ou pelo menos uma parte significante da manobra da coluna, pode ser feito de maneira automatizada, por exemplo sob supervisão de um ou mais operadores

Petição 870180008913, de 01/02/2018, pág. 55/90 / 51 em uma cabina de operador, por exemplo com uma visão sobre o lado frontal do mastro.

[00165] Vai ser apreciado que manobra para fora é feita rapidamente desde que pelo menos uma das seguintes etapas seja executada em superposição de tempo com o abaixamento do carro 110:

- desconectar o apoio de conjunto de tubos levantado 4 da coluna de perfuração suspensa por meio de dito dispositivo de estabelecimento e rompimento de conexão de tubulares 25 perto do centro de poço,

- remover o apoio de conjunto de tubos 4 desconectado da linha de fogo, primariamente em direção lateral, aqui por meio do dispositivo de empilhamento 250,

- colocar o apoio de conjunto de tubos de perfuração em dito dispositivo de grade, aqui por meio do dispositivo de empilhamento 250.

[00166] Por exemplo assim que o elevador 25 tenha sido abaixado ao longo do grupo até um nível abaixo dos preensores do dispositivo de empilhamento, os preensores podem ser obrigados a prender o grupo 4 e o dispositivo 25 pode ser operado para desconectar o grupo 4 rompendo a sua conexão inferior. Assim que a desconexão é realizada, preferivelmente com o elevador 150 ainda descendo, o dispositivo de empilhamento é operado para afastar o grupo da linha de fogo 23. Esta última operação pode envolver operação por controle remoto do um ou mais dispositivos de travamento 157 para permitir que o grupo seja movido lateralmente para fora do elevador ainda em descida. O dispositivo de empilhamento 250 pode então continuar a colocar o grupo 4 em uma grade 71, 72 e o elevador 150 pode ser abaixado sobre a extremidade de topo do grupo seguinte a ser puxado para fora.

[00167] Vai também ser apreciado que - no modo de perfuração - a unidade de acionamento de topo 120 é operável em sia maneira normal, com o membro de saída rotativo alinhado com a linha de fogo 23 e com o elevador 150 movido para uma posição não operativa remota a partir da linha de fogo.

Petição 870180008913, de 01/02/2018, pág. 56/90 / 51 [00168] Preferivelmente todo equipamento envolvido na operação de manobra como discutido é conectada a uma unidade de controle computadorizada central que é programada para executar a operação de manobra, pelo menos de uma grande parte da coluna de tubulares de perfuração 7, de maneira totalmente automatizada. É considerado que em tal sequência de manobra totalmente automatizada um ou mais operadores em uma cabina de operador meramente servem para supervisionar o processo e responder em caso de anomalias. Em uma sequência semiautomatizada alguns comandos podem ser dados via um ou mais dispositivos de entrada pelos um ou mais operadores, estes comandos dando início a partes da sequência.

[00169] A pessoa especializada vai apreciar que o equipamento de perfuração descrito também permite manobra eficiente e rápida para dentro, o que é basicamente feito em ordem inversa da manobra para fora.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Equipamento de perfuração (1) adaptado para realizar perfuração e/ou outras atividades relacionadas ao poço, o equipamento de perfuração caracterizado pelo fato de que compreende:

- uma torre de perfuração (10),

- um piso de perfuração (20) com um centro de poço (21) posicionado acima de um furo de poço,

- um dispositivo de deslizamento (22) disposto no centro do poço e adaptado para suspender uma coluna tubular de perfuração (7) no furo de poço,

- uma conexão tubular de maquiagem e dispositivo de ruptura (25) perto do centro do poço,

- um sistema de direção superior (100),

- uma unidade de movimento vertical (211, 212, 215, 216, 217, 218) adaptada para causar o movimento vertical do sistema de acionamento de topo em relação à torre de perfuração para realizar operações de perfuração e manobra,

- um dispositivo de suporte tipo pente (71, 72) adaptado para armazenar suportes tubulares de perfuração, em que a torre de perfuração é provida com um ou mais trilhos verticais (17, 18) paralelos a uma linha de fogo vertical (23) que se estende através do centro do poço, em que o sistema de transmissão superior compreende:

- um carrinho de deslocamento (110) que é verticalmente móvel ao longo do dito um ou mais trilhos verticais da torre de perfuração por meio do dito mecanismo de movimento vertical,

- uma unidade de acionamento superior (120) suportada pelo dito carrinho de deslocamento e compreendendo um motor de acionamento superior (125) e um membro de saída de binário rotativo (126), por exemplo,

Petição 870180008913, de 01/02/2018, pág. 58/90
2 / 11 uma haste rotativa, adaptada para engatar com uma extremidade superior de uma coluna tubular de perfuração estendendo-se numa linha de fogo (23) através do centro do poço (21) para conferir torque à dita coluna tubular de perfuração para realizar operações de perfuração, em que o sistema de acionamento de topo compreende adicionalmente um elevador de operação de manobra (150) que está adaptado para engatar com uma coluna tubular de perfuração (7) ou apoio de conjunto de tubos de perfuração (4), por exemplo, com a sua extremidade superior, de modo que realizar operações de manobra, em que a unidade de acionamento superior (120) e o elevador de operação de manobra (150) são cada um móvel em relação ao carrinho de viagem, e em que o sistema de acionamento de topo é proporcionado com um ou mais atuadores (140) adaptados para causar o dito movimento relativo da unidade de acionamento de topo e do elevador da operação de manobra para prover:

- um modo de perfuração e

- um modo de manobra, em que, no dito modo de perfuração, o sistema de acionamento de topo (120) está em posição operacional com o membro de saída de torque rotativo (126) sendo alinhado com a linha de fogo (23) e em que o elevador de operação de manobra (150) está em posição não operacional remota da dita linha de fogo, e em que, no dito modo de manobra, o elevador de operação de manobra (150) está em posição operacional sendo alinhado com a linha de fogo (23) e em que o sistema de acionamento de topo (120) está em uma posição não operacional, e em que o sistema de acionamento de topo (100) é incorporado de tal modo que, no dito modo de manobra, uma zona desobstruída está presente verticalmente acima do elevador de operação de

Petição 870180008913, de 01/02/2018, pág. 59/90
3 / 11 manobra (150) permitindo que o sistema de transmissão superior seja abaixado ao longo de um apoio de conjunto de tubos de perfuração (4) na linha de fogo (23) acima do centro do poço (21), pelo menos para que o sistema de acionamento de topo esteja abaixo da extremidade superior do mesmo, por exemplo, permitindo baixar até perto do centro do poço no chão da broca, enquanto os tubos de perfuração estão desligados por meios do dispositivo de combinação e quebra de conexão tubular (25), e em que o sistema de acionamento de topo é incorporado de tal modo que, no dito modo de manobra e com o sistema de transmissão superior (100) abaixado pelo menos abaixo da extremidade superior do apoio de conjunto de tubos de perfuração (4), os ditos tubos tubulares de perfuração são removíveis da linha de fogo (23), principalmente na direção lateral, para permitir a colocação dos ditos tubos tubulares de perfuração no dito dispositivo de suportes tipo pente (71, 72).

2. Equipamento de perfuração de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o dito sistema de acionamento de topo (120) e o dito elevador de operação de manobra (150) estão ligados mecanicamente de modo que se movam em uníssono quando operam um ou mais atuadores (140) para se comutarem entre o dito modo de perfuração e dito o modo de manobra.

3. Equipamento de perfuração de acordo com a reivindicação 1 ou 2, caracterizado pelo fato de que o dito sistema de acionamento de topo (120) é suportado no carrinho de deslocamento (110) por um mecanismo de paralelogramo (131, 132) com eixos geométricos de pivô horizontais, o dito mecanismo de paralelogramo compreendendo pelo menos um par de partes superiores e braços de suporte inferiores (131, 132) que estão cada vez articulados ao dito carrinho e ao dito sistema de acionamento de topo.
4. Equipamento de perfuração de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 3, caracterizado pelo fato de que o elevador de

Petição 870180008913, de 01/02/2018, pág. 60/90

4 / 11 operação de manobra (150) é suspenso por um ou mais elos (151) que estão conectadas cada uma em uma extremidade superior do mesmo a partir de um braço de suporte de elevador pivotante (153) que está ligado de forma pivotada ao dito carrinho de deslocamento em torno de um eixo geométrico de pivô horizontal (131a).
5. Equipamento de perfuração de acordo com as reivindicações 3 e 4, caracterizado pelo fato de que o dito braço de suporte de elevador (153) é integral com um braço de suporte (131) do dito mecanismo de paralelogramo.
6. Equipamento de perfuração de acordo com a reivindicação 4 ou 5, caracterizado pelo fato de que o sistema de acionamento de topo compreende adicionalmente uma haste estabilizadora (155) para uma elo (151) a partir da qual o elevador de operação de manobra está suspenso, tendo a dita haste estabilizadora uma extremidade que se liga de forma pivotada ao elo e outra extremidade que está ligada de forma pivotada ao carrinho de modo que forma um mecanismo de paralelogramo em combinação com o braço de suporte de elevador pivotante (153), por exemplo, para evitar o balanço do elo no modo de perfuração do sistema de acionamento de topo.
7. Equipamento de perfuração de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 6, caracterizado pelo fato de que a unidade de movimento vertical compreende um conjunto de bloco de coroa com roldanas (211, 212), sendo o dito bloco de coroa montado na dita torre, e compreende adicionalmente um guincho de perfuração com um guincho (217, 218) e cabo conduzido por guincho (219), e em que o carrinho de deslocamento é provido de roldanas (215, 216), sendo o dito carrinho de deslocamento suspenso do bloco de coroa pelo dito cabo (219) passando sobre os ditos feixes.
8. Equipamento de perfuração de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de que as roldanas no carrinho de deslocamento são montadas num conjunto de roda esquerda (215) e um conjunto de roda direita

Petição 870180008913, de 01/02/2018, pág. 61/90

5 / 11 (216) com a dita zona desobstruída que passa entre os ditos conjuntos de roldana (215, 216) e em que, de preferência, o dito eixo geométrico de roldanas das roldanas no carrinho se cruza ou passa perto da linha de fogo, de modo que - no modo de perfuração - o membro de saída rotativo está verticalmente abaixo do dito eixo geométrico de roldana.
9. Equipamento de perfuração de acordo com a reivindicação

3, caracterizado pelo fato de que - no modo de perfuração - os eixos geométricos de articulação (131a, 132a) dos braços do mecanismo de paralelogramo que suportam o sistema de acionamento de topo estão em um plano vertical, de preferência em um plano vertical (P) que engloba a linha de queima (23).
10. Equipamento de perfuração de acordo com a reivindicação

4, caracterizado pelo fato de que - no modo de manobra - os elos (151) do elevador de operação de manobra estão em um plano vertical, de preferência em uma modalidade de acordo com a reivindicação 6 ou 7, em um plano vertical (P) eixo geométrico da roldana do bloco de coroa e as roldanas na carruagem de deslocamento.
11. Equipamento de perfuração de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 10, caracterizado pelo fato de que a unidade de acionamento de topo (120) compreende uma armação de acionamento de topo (121) que suporta o motor de acionamento de topo (125) e o elemento de saída rotativo (126), e em que, em uma modalidade de acordo com a reivindicação 3, a estrutura de acionamento de topo está conectada ao carrinho pelo dito mecanismo de paralelogramo (131, 132), e em que, possivelmente, um ou mais atuadores (140) estão montados entre o carrinho de deslocamento e a estrutura de acionamento de topo ou entre o carrinho e o mecanismo de paralelogramo.
12. Equipamento de perfuração de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 11, caracterizado pelo fato de que a torre é um mastro

Petição 870180008913, de 01/02/2018, pág. 62/90

6 / 11 (10) com uma seção transversal horizontal em forma de U com uma parede de mastro esquerda (11a), uma parede de mastro traseira (11b) e uma parede de mastro direita (11c), e com uma frente aberta (12), e em que, de preferência, o dito mastro compreende postes frontais verticais esquerdo e direito (13a, d) e poste de canto traseiro (13b, c), com cada poste frontal estando conectado por membros de contraventamento a um respectivo mastro de canto traseiro para formar a respectiva parede lateral do mastro e os ditos postes de canto traseiros estando conectados uns aos outros por membros de contraventamento para formar a respectiva parede traseira do mastro e em que, de preferência, um trilhos verticais (17, 18) é fixado em cada um dos mastros dianteiros e o carrinho de deslocamento é guiado ao longo dos ditos trilhos verticais.
13. Equipamento de perfuração de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 12, caracterizado pelo fato de que o carrinho (110) viaja entre dois trilhos verticais (17, 18) que se estendem num plano vertical que engloba a linha de fogo, por exemplo, os ditos carris sendo fixados a postes dianteiros verticais (13a, d) de um mastro de seção transversal horizontal em forma de U.
14. Equipamento de perfuração de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 13, caracterizado pelo fato de que o carrinho (110) compreende uma armação estrutural com um membro de armação de carrinho esquerdo e um elemento de armação de carrinho direito interconectado por um ou mais elementos de armação transversais, em que os ditos membros de armação transversais se estendem para trás da linha de fogo (23) para prover a dita zona desobstruída permitindo a remoção do apoio de conjunto de tubos em uma direção para a frente, por exemplo, numa modalidade de acordo com a reivindicação 8, em que o conjunto de roldana esquerda (215) está montado no membro de armação de carrinho esquerdo e um conjunto de roldana direita (216) no membro de armação de carrinho direita com a dita zona desobstruída

Petição 870180008913, de 01/02/2018, pág. 63/90

7 / 11 que passa entre os ditos conjuntos de roldana, em que, de preferência, cada uma das ditas estruturas de carrinho esquerda e direita os membros são providos com um ou mais seguidores de trilho (111), por exemplo, mancais de rolos e/ou deslizantes, que se engatam em dois trilhos de guia verticais entre os quais o carrinho viaja.
15. Equipamento de perfuração de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 14, caracterizado pelo fato de que o sistema de acionamento de topo compreende adicionalmente um elevador de operação de perfuração (160), distinto do elevador de operação de manobra, cujo elevador de operação de perfuração está adaptado para reter uma tubulação de perfuração em orientação vertical abaixo o elemento de saída rotativo (126) do sistema de acionamento de topo na sua posição operativa, por exemplo, em que o dito elevador de operação de perfuração é suspenso do sistema de acionamento de topo, por exemplo, em que o elevador de operação de perfuração é suspenso por meio de um par de elos (161) ou braços de elevadores que estão ligados de forma pivotada nas suas extremidades superiores, por exemplo, em que é provido um mecanismo de inclinação (163) que engata nos elos e adaptado para mover os elos entre orientações inclinadas e uma orientação vertical.
16. Equipamento de perfuração de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 15, caracterizado pelo fato de que um dispositivo de suporte tipo pente esquerdo (71) está montado no lado esquerdo do mastro e um dispositivo de suporte tipo pente direito (72) está montado à direita do mastro, por exemplo, em que o mastro é um mastro de seção transversal em formato de U com paredes laterais à esquerda e direita, uma parede traseira e uma frente aberta, e em que, de preferência, cada dispositivo de suporte tipo pente tem dedos definindo fendas que estão abertas na parte da frente do dispositivo de suporte tipo pente.
17. Equipamento de perfuração de acordo com qualquer uma

Petição 870180008913, de 01/02/2018, pág. 64/90

8 / 11 das reivindicações 1 a 16, caracterizado pelo fato de que o equipamento de perfuração compreende um dispositivo de bastidor tubular (250) que compreende um ou mais conjuntos de prendedores tubulares móveis com uma ou mais agulhas adaptadas para prender um suporte tubular ou tubular e mover o tubo ou tubulares estão entre o dispositivo de multicompartimentos e a linha de fogo.
18. Equipamento de perfuração de acordo com as reivindicações 16 e 17, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de bastidor de tubular (250) compreende uma armação estrutural suportada pela torre incorporada como um mastro de seção transversal em forma de U, em uma posição elevada sobre o piso de perfuração, em que a dita armação estrutural compreende um ou mais trilhos horizontais (254,255) que se estendem através do lado frontal do mastro e através dos lados dianteiros dos dispositivos de suporte tipo pente, o dito dispositivo de bastidor tubular compreendendo ainda um conjunto de prendedores tubular móvel (251,256,257) guiado pelos ditos um ou mais trilhos e providos de uma ou mais prendedores (252, 253) e adaptados para prender um suporte tubular (4) e mover os grupos de tubulares entre os dispositivos de suporte tipo pente e a linha de fogo, e em que o dispositivo de armação tubular está incorporado para permitir a passagem do topo conduzir o sistema em seu modo de perfuração e no seu modo de manobra.
19. Equipamento de perfuração de acordo com qualquer uma das reivindicações 16 a 18, caracterizado pelo fato de que um conjunto de prendedores tubulares móvel do dispositivo de bastidor tubular está provido com um guincho auxiliar (270) e um cabo acionado por guincho (271), de preferência o conjunto sendo móvel tanto em X e as direções ortogonais de Y em um plano horizontal, em que o conjunto de prendedores dos tubos móveis é posicionável pelo menos em uma posição tal que o cabo acionado pelo guincho está alinhado acima do centro do poço (21) e pode ser abaixado para

Petição 870180008913, de 01/02/2018, pág. 65/90

9 / 11 o centro do poço no chão da broca para realizar operações de elevação acima ou perto do centro do poço, usando o guincho auxiliar no conjunto de prendedores tubulares móvel do dispositivo de bastidor tubular.
20. Equipamento de perfuração de acordo com qualquer uma das reivindicações 1 a 19, caracterizado pelo fato de que a torre, por exemplo, um mastro de seção transversal em formato de U (10), está provido no topo do mesmo com um guindaste auxiliar (300) com uma base fixada à torre e uma lança de guindaste ligada através de um rolamento de rotação de eixo geométrico vertical para a base, permitindo a rotação da lança, por exemplo, em torno de uma revolução total, e em que o guindaste auxiliar compreende um guincho e um cabo acionado por guincho para elevação de objetos, em que o guindaste auxiliar é incorporado de modo que o cabo conduzido pelo guincho possa ser passado verticalmente ao longo da linha de fogo até o centro do poço no modo de manobra do sistema de acionamento de topo de modo que permita o uso do guindaste auxiliar para operações de elevação em ou perto, ou em direção a e para longe do, centro do poço.
21. Equipamento de perfuração de acordo com a reivindicação

20, caracterizado pelo fato de que o guindaste auxiliar (300) é um guindaste de calha ou de cantilever, em que a lança se prolonga na direção horizontal e em que um trole é deslocável ao longo da lança, sendo o carrinho equipado com uma roda e/ou o guincho, e o trole pelo menos sendo posicionável de modo que o cabo acionado pelo guincho que passa sobre o dito rolo e/ou dependendo do guincho esteja alinhado com a linha de fogo e uma posição remota da dita posição da linha de fogo.
22. Método para manobrar uma coluna tubular de perfuração a partir de um furo de poço, em que a utilização é feita de um equipamento de perfuração como definido em qualquer uma ou mais das reivindicações 1 a

21, caracterizado pelo fato de que compreende as etapas de:

- suspender uma coluna tubular de perfuração (7) no poço

Petição 870180008913, de 01/02/2018, pág. 66/90

10 / 11 através do dispositivo de deslizamento (22),

- trazer o sistema de unidade superior (100) no dito modo de manobra,

- abaixar o carrinho de deslocamento (110) para um nível de engate inicial e conectar o elevador de operação de manobra com uma extremidade de topo da coluna de tubos de perfuração suspensa,

- liberar o dispositivo de deslizamento (22) e levantar o carrinho, de modo a puxar um suporte tubular (4) acima do centro do poço,

- engatar o dispositivo deslizante (22) para suspender a coluna dos tubos de perfuração,

- com o sistema de acionamento de topo (100) restante no dito modo de manobra, abaixando o carrinho de modo que mover o elevador de operação de manobra (150) para o dito nível de engate inicial para a retirada de um novo suporte tubular (4), em que o manobra as lâminas de elevação de operação ao longo dos tubos permanecem na linha de fogo pelo menos até o sistema de direção superior estar abaixo da sua extremidade superior, em que reivindicação pelo menos uma das seguintes etapas é realizada em tempo de sobreposição com a dita redução do carrinho:

- desconectar o suporte dos tubos levantados (4) da coluna dos tubos tubulares de perfuração suspensos por meio dos dispositivos tubulares de maquiagem e ruptura da conexão (25) perto do centro do poço,

- remover os tubos tubulares desconectados da linha de fogo, principalmente em uma direção lateral, por exemplo, envolvendo agarrar o suporte com um dispositivo de estante (250),

- colocar os tubos de perfuração no dispositivo de multicompartimentos (71, 72),

- quando o elevador de operação de manobra atingir o dito nível de encaixe inicial, conectar o elevador de operação de manobra à extremidade superior da coluna de tubulação de perfuração suspensa.

Petição 870180008913, de 01/02/2018, pág. 67/90

11 / 11
23. Método de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que o suporte tubular desconectado é deslocado para os compartimentos por um dispositivo de armação tubular, e em que a dita uma ou mais prendedores, pelo menos um prendedor, estão engatadas com os suportes tubulares na linha de fogo após a operação de manobra o elevador desceu abaixo do nível dos respectivos prendedores.