BR112012007981B1

BR112012007981B1 - percussor

Info

Publication number: BR112012007981B1
Application number: BR112012007981-6A
Authority: BR
Inventors: Robert W. Evans
Original assignee: Halliburton Energy Services, Inc.
Priority date: 2009-10-08
Filing date: 2010-10-08
Publication date: 2020-11-24
Also published as: EP2486225A4; US8561688B2; AU2010303360B2; CA2776758A1; US20110083851A1; BR112012007981A2; WO2011044411A3; MX2012004073A; US20120298365A1; EP2486225A2; CA2776758C; US8256509B2; WO2011044411A2; AU2010303360A1; EP2486225B1

Abstract

PERCUSSOR. A invenção se refere a um percussor usado para desalojar ferramentas desalojadas emperradas em um POQO. O percussor inclui duas porpdes de alojamento mdveis uma em relaQ&o d outra. Um pinqa de liberaQSo forma uma porgao de um dos alojamentos. Uma uva de liberagao e suportada por um mandril e e posicionada dentro da pinQa de liberapao. Depois de uma dada quantia de movimento do alojamento com relaQao ao mandril, o mecanismo de liberaQao 6 ativado e as duas secQoes de alojamento se movem rapidamente uma em relaQao a outra. Uma porQao de martelo do mandril entao se choca uma bigorna no alojamento de bigorna, aplicando assim uma forQa ascendente & ferramenta alojado no POQO.

Description

Campo da Invenção

[001] A invenção e dirigida para uma ferramenta para exercer uma forga ascendente sobre outra ferramenta que pode ter ficado emperrada em um pogo de petroleo ou de gas. Tais ferramentas sao usualmente referidas como “percussores”. Tipicamente, os percussores incluem um dispositivo de conexao que e liberado quando um certo nfvel de forga e aplicado a linha para fazer com que o martelo se choque contra uma superficie de bigoma dentro da ferramenta. A presente invenção e dirigida a um aperfeigoamento em um tai dispositivo.

Descricao da Arte Relacionada

[002] O emperramento de equipamento de perfuragao ou produgao em um furo de pogo de petroleo ou de gas pode ser eliminado pelo fomecimento de um sopro axial ascendente para desenperrar o equipamento. Ferramentas de furo de sondagem, conhecidas como “percussores” foram usadas em tais situagoes. Um tipo de percussor e um “percussor de perfuragao”. Outro tipo de percussor e um “percussor de cabo de perfuragao”. No caso de uma ferramenta batedora a cabo, uma serie de sopros de impacto e fomecida para o equipamento emperrado pela manipulagao do cabo de perfuragao. Percussores de cabo de perfuragao tipicamente tern um mandril intemo e um alojamento extemo acoplado telescopicamente conjuntamente para o movimento deslizante axial relative. O mandril porta um martelo e o alojamento porta uma bigoma. Pelo direcionamento do martelo para impactar a bigoma a alta velocidade, uma substantial forga de desemperramento por percussor pode ser comunicada ao equipamento emperrado, que e frequentemente suficiente para liberar o equipamento emperrado. Exemplos de percussores da tecnica anterior sao descritos nas Patentes norte-americanas US 6.988.551; US 7.290.604; e US 7.311.149.

Breve Sumario da Invenção

[003] A presente invenção e dirigida a um mecanismo de liberagao aperfeigoado em um percussor. O mecanismo e extremamente confiavel e eficaz no fomecimento de uma forga de desemperramento por martelamento ascendente sobre a ferramenta emperrada embaixo dela. Isto e obtido pela formagao de uma porgao da pinga de liberagao como parte do alojamento e tendo a luva de liberagao portada por um mandril que desliza dentro da pinga de liberagao. A estrutura resultante e compacta e eficiente.

Breve Descricao das Varias Vistas dos Desenhos

[004] As figuras 1A e IB sao vistas longitudinais seccionais do percussor sem carga aplicada.

[005] As figuras 2A e 2B sao vistas longitudinais da ferramenta do percussor quando o percussor e ativado.

[006] As figuras 3A e 3B sao vistas seccionais do dispositivo depois de o dispositivo ter sido atuado.

Descricao Detalhada da invenção

[007] A invenção sera agora descrita em conjungao com referenda aos desenhos. O termo proximal, quando usado, se refere aquela porgao da parte que e referida a mesma que esta mais perto a cabega de pogo, e o termo distal se refere a porgao da parte que esta mais longe da cabega de pogo. Como mostrado na figura IB, o percussor inclui um pino de conexao de mandril 11 para a afixagao a cabo de perfuragao. Conectada dentro de um furo intemo no pino de conexao de mandril 11 esta a porgao de mandril principal 20 tendo uma porgao alargada na sua extremidade distal para receber uma porgao extemamente rosqueada do mandril de pinga 21. O mandril de pinga 21 tem um furo intemamente rosqueado, ao qual e rosqueado o mandril de martelo rosqueado 22. Como descrito, o mandril da ferramenta do percussor inclui uma porgao de mandril principal 20, mandril de pinga 21 e mandril de martelo 22. O mandril de martelo 22 tem uma superficie de martelo alargada 23, como mostrado na figura 1A. Um membro de alojamento cilmdrico 10 circunda o conjunto de mandril e inclui alojamento de mola 13 com rasgo 40, alojamento de vedagao proximal 12 e pinga de liberagao 14. Um pino 41 e posicionado dentro do rasgo 40 e e rosqueadamente preso na porgao de mandril principal 20, como mostrado na figura IB. O alojamento de vedagao 12 e rosqueadamente preso na porgao proximal do alojamento de mola 13 e a pinga de liberagao 14 e rosqueadamente preso no alojamento de mola 13 em sua porgao distal, como mostrado na figura IB.

[008] Um segundo membro de alojamento cilmdrico 30 circunda a porgao distal do mandril e e longitudinalmente movel com relagao ao mandril, como mostrado na figura 3A. O segundo alojamento tern um alojamento de pinga 25 (figura 3B), que tern uma segao de furo internamente rosqueada em sua extremidade distal, que recebe o alojamento de martelo 26. Localizado dentro do alojamento de martelo esta um ressalto de bigoma 18 na porgao proximal do alojamento de martelo. O alojamento de martelo 26 e internamente rosqueado em sua extremidade distal para receber um alojamento de conexao de ferramenta mandril de pinga 21, que e adaptado para ser rosqueadamente conectado a uma ferramenta de furo de sondagem, nao mostrada. O alojamento de martelo tambem inclui um rasgo longitudinal 31 atraves do qual um pino 32 e recebido. O pino e fixado em uma porgao alargada do mandril de martelo em sua extremidade distal, como mostrado na figura 2A.

[009] Um dispositivo de mola 19, que pode ser uma serie de anilhas de belleville, e posicionado entre o alojamento de mola 13 e a porgao de mandril principal 20. Em sua extremidade proximal, a mola 19 encosta-se contra um ressalto formado na extremidade distal do alojamento de vedagao 12 e em sua extremidade distal encosta-se a um ressalto formado no mandril principal 20. A pinga de liberagao 14 tern uma pluralidade de membros de dedo flexiveis 50 que se estendem a partir de uma segao de corpo principal 51, como mostrado na figura IB. Cada dedo tern uma pluralidade de linguetas 52 que se estendem radialmente para dentro da mesma largura e uma lingueta de extremidade 53 de maior espessura que as linguetas 52, como visto na figura IB. Uma luva de liberagao de pinga 16 e montada na extremidade proximal do mandril de martelo 22. Uma anilha de mola 17 e posicionada sobre a extremidade proximal do mandril de martelo entre a porgao proximal da luva de liberagao de pinga 16 e a face de extremidade distal do mandril de pinga 21. A luva de liberagao de pinga 16 tem uma pluralidade de ranhuras 61 que sao adaptadas para receber as linguetas 52 dos membros de dedo quando o mandril se move por uma dada distancia dentro da pinga de liberagao 14. A luva de liberagao 16 tambem tem uma ranhura alargada 62 em sua extremidade distal para receber a lingueta de extremidade 53 sobre cada um dos dedos flexfveis 50 da pinga de liberagao. Os dedos 50 tambem tem uma superficie de contato 54, ligeiramente angulada, posicionada em sua superficie externa na porgao alargada dos dedos 50, como mostrado na figura IB.

[0010] As paredes laterais das linguetas 52, 53 e as paredes laterais das ranhuras 61, 62 sao ligeiramente inclinadas, como mostrado na figura IB, para permitir o movimento de deslizamento entre si.

[0011] Posicionada entre os dedos de pinga de liberagao e o alojamento de pinga 15 esta uma luva de desgaste anular 70.

[0012] Na operagao, uma forga de tragao aplicada a conexao de mandril causara com que o mandril se estenda (observando-se da direita para a esquerda na figura 1), que por sua vez ira fazer com que a mola 19 se comprima. A luva de liberagao 16 se move com o mandril de pinga 21 e eventualmente se move para uma posigao onde as linguetas sobre os dedos flexfveis da pinga de liberagao 14 se alinham com as ranhuras sobre a luva de liberagao 16 de forma que os dedos se flexionam para dentro devido as forgas nas superficies de contato 54 e superficie de contato 71. Os ressaltos de encosto 54 sobre os dedos nao mais sao engatados com a superficie de contato 71 sobre a luva de desgaste 70. Neste ponto, a pinga de liberagao 14 engata o mandril via a luva de liberagao 16. A forga de tragao sobre o cabo puxa o mandril para cima. O segundo alojamento e a ferramenta afixada ao mesmo sao rapidamente liberadas a partir do primeiro alojamento e a superficie de mandril de martelo 23 e puxada para cima pela tensao sobre o cabo de perfuragao ate se chocar contra a bigorna 18, exercendo assim uma forga ascendente sobre a ferramenta alojada no pogo.

[0013] Embora a presente invenção tenha sido descrita com relagao a detalhes especificos, nao e pretendido que tais detalhes devam ser considerados como limitagoes do escopo da invenção, exceto ate a extensao que elas sejam inclufdas nas reivindicagoes anexas.

Claims

1. Percussor, caracterizado pelo fato de que compreende: um mandril, primeiro e segundo membros de alojamento (10, 30) posicionados em torno do mandril, e uma pinga de liberagao (14) formando uma porgao de extremidade do primeiro alojamento para engatar seletivamente o mandril; uma luva de liberagao (16) posicionada dentro do, e sendo axialmente movel com o mandril, a luva de liberagao (16) tendo uma porgao de diametro externo na qual a pinga de liberagao (14) se contrai radialmente para dentro para engatar a luva de liberagao; e, um primeiro membro de solicitagao posicionado no primeiro membro de alojamento (10) para resistir ao movimento axial do mandril.

2. Percussor de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o segundo membro de alojamento (30) inclui uma segao de alojamento de bigoma que tem uma bigoma (18) em sua extremidade proximal.

3. Percussor de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o mandril tem uma porgao de martelo (22) que inclui uma superficie de martelo (23) posicionada em sua extremidade distal que se choca contra a bigoma (18) na segao de alojamento de bigoma depois de a pinga de liberagao (14) engatar a luva de liberagao (16).

4. Percussor de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o segundo membro de alojamento (30) inclui um conector de alojamento para conectar o percussor a uma ferramenta de furo de sondagem.

5. Percussor de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a pinga de liberagao (14) inclui uma pluralidade de dedos flexfveis (50), cada dedo (50) tendo pelo menos uma lingueta (52) estendendo-se para dentro, e a luva de liberagao (16) tem pelo menos uma ranhura (61) adaptada para receber as linguetas (52) sobre os dedos (50) quando a pinga de liberagao (14) e a luva de liberagao (16) se movem longitudinalmente um em relagao ao outro.

6. Percussor de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que pelo menos um lingueta (53) sobre os dedos (50) tern uma largura maior que aquela das outras linguetas (52) sobre os dedos (50) e pelo menos uma ranhura (62) na luva de liberagao (16) e mais larga que a largura das outras ranhuras (61) na luva de liberagao (16).

7. Percussor de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que cada um dos dedos flexiveis (50) tern uma superficie de contato (54) em sua extremidade distal externa, e uma luva de desgaste (70) dentro do segundo alojamento tern um ressalto de encosto anular em contato com as superficies de contato (54) sobre os dedos (50) da pinga de liberagao (14) antes da liberagao.

8. Percussor, caracterizado pelo fato de que compreende: um primeiro membro de alojamento (10) incluindo um alojamento de mola (13), um alojamento de vedagao e pinga de liberagao (14), um segundo membro de alojamento (30) incluindo um alojamento de pinga (25), um alojamento de martelo (26) e um conector de caixa de alojamento, o primeiro e segundo membros de alojamento (10, 30) sendo longitudinalmente moveis um em relagao ao outro, um mandril recebido telescopicamente dentro do primeiro e segundo alojamentos e incluindo uma porgao de mandril principal (20), uma porgao de mandril de pinga (21), e uma porgao de mandril de martelo (22), um membro de mola localizado entre o alojamento de mola (13) e a porgao do mandril principal (20), a uma extremidade do membro de mola em contato com um ressalto formado na porgao interna do alojamento de vedagao e a outra extremidade do membro de mola engatando uma superficie alargada da porgao de mandril principal (20), a pinga de liberagao (14) incluindo uma pluralidade de dedos flexiveis (50) estendendo-se longitudinalmente a partir do corpo de pinga e cada dedo (50) tendo uma pluralidade de linguetas (52) estendendo-se radialmente para dentro e cada dedo tendo uma superficie de contato (54) na porgao externa do dedo (50), uma superficie de contato posicionada dentro do alojamento de pinga (25) normalmente em contato com as superficies de contato (54) dos dedos (50), uma luva de lib er agao (16) montada sobre o mandril e posicionada dentro da pinga de liberagao (14), a luva de liberagao (16) sendo axialmente movel com o mandril, a luva de liberagao (16) tendo uma pluralidade de ranhuras (61) que recebem as linguetas (52) sobre os dedos (50) da pinga de liberagao (14) depois de a pinga de liberagao (14) e a luva de liberagao (16) terem sido movidas por uma dada distancia um em relagao ao outro, uma superficie de martelo (23) na extremidade distal do mandril de martelo (22), uma bigorna (18) posicionada dentro do alojamento de bigorna, pelo que, quando o mandril e movido axialmente pela forga sobre o cabo de perfuragao, as linguetas sobre os dedos flexfveis (50) da pinga de liberagao (14) entram em alinhamento com as ranhuras (61) na luva de liberagao (16), liberando assim o primeiro alojamento a partir do segundo alojamento e fazendo com que a superficie de martelo (23) no mandril se choque contra a bigorna (18) posicionada dentro do alojamento de bigorna.

9. Percussor de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que uma luva de desgaste (70) e posicionada entre o alojamento de pinga (25) e a pinga de liberagao (14), a luva de desgaste (70) tendo uma superficie de contato anular (71) que contata as superficies de contato (54) dos dedos flexfveis (50).