BR112013000999B1

BR112013000999B1 - Aparelho para engate de um item de equipamento de campo de petróleo

Info

Publication number: BR112013000999B1
Application number: BR112013000999-3A
Authority: BR
Inventors: Aristeo Rios; Aristeo Rios Iii; James W. Chambers; James W Chambers; Thomas F. Bailey; Thomas F Bailey; Danny W. Wagoner; Danny W Wagoner; Simon J. Harrall; Simon J Harrall
Original assignee: Weatherford Technology Holdings, Llc
Priority date: 2010-07-16
Filing date: 2011-07-15
Publication date: 2020-06-02
Also published as: EP3540176B1; AU2016202052B2; EP2593636A2; US20120013133A1; CA2805630A1; EP3540176A1; WO2012007928A2; CA2805630C; BR112013000999A2; AU2011277937A1; US20150226025A1; US9010433B2; AU2016202052A1; CA2948282C; WO2012007928A3; AU2011277937B2; US9518436B2; CA2948282A1

Abstract

cão de travamento de engate de retração positiva para um dispositivo de controle rotativo. um engate e um método para uso não providos para engate de um item de um equipamento de campo de óleo. o engate tem um alojamento que contém um membro de engate, e o membro de engate é móvel entre uma posição radialmente encaixada na qual está encaixado com o item de equipamento de campo de óleo, e uma posição radialmente retraída na qual está desencaixado do item de equipamento de campo de óleo. um atuador é configurado para acionamento de campo de engate para a posição radialmente encaixada. ainda, o atuador é configurado para acionamento do membro de engate em direção á posição radialmente retraída.

Description

“APARELHO PARA ENGATE DE UM ITEM DE EQUIPAMENTO DE CAMPO DE PETRÓLEO [001] Este pedido reivindica o benefício do Pedido

Provisório U.S. N° 61/365.288, depositado em 176 de julho de 2010.

DECLARAÇÕES COM REFERÊNCIA A PESQUISA OU DESENVOLVIMENTO COM SUBSÍDIO FEDERAL

Não aplicável.

NOME DAS PARTES PARA UM ACORDO DE PESQUISA CONJUNTA

Não aplicável.

ANTECEDENTES [002] As operações em campo de petróleo podem ser realizadas de modo a se extraírem fluidos a partir do solo. Quando um local de poço é completado, o equipamento de controle de pressão pode ser posicionado perto da superfície do solo. O equipamento de controle de pressão pode controlar a pressão no furo de poço durante a perfuração, a completação e a produção do furo de poço. O equipamento de controle de pressão pode incluir equipamentos de prevenção de erupção (BOP), dispositivos de controle rotativos e similares.

[003] O dispositivo de controle rotativo ou RCD é um dispositivo de perfuração direta com um selo rotativo que contata e forma um selo contra a coluna de perfuração (tubo de perfuração, revestimento, colares de perfuração, kelly, etc.) para fins de controle da pressão ou do fluxo de fluido até a superfície. Para referência a uma descrição existente de um dispositivo de controle rotativo que incorpora um sistema para indicação da posição de um engate no dispositivo de controle rotativo, por favor, faça uma

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2/31 referência à publicação de patente U.S. número 2009/0139724 intitulado “Latch Position Indicator System and Method”, Pedido U.S. N° 12/322.860, depositado em 6 de fevereiro de 2009, cuja exposição é incorporada desse modo como referência. Esta publicação descreve um dispositivo de controle rotativo que tem um sistema de engate usado para fixação e liberação de mancais e conjuntos de borracha de extrator para e fora do alojamento para o dispositivo de controle rotativo.

[004] Os sistemas de engate prévios têm uma tendência a emperrar, aderir, agarrar ou se tornar alojado em uma posição encaixada com o equipamento de campo de petróleo. Quando o engate está emperrado, o equipamento de campo de petróleo e/ou os sistemas de controle de pressão podem se tornar danificados. Ainda, quando o engate está emperrado, o tempo de sonda é perdido no reparo do equipamento danificado. Há uma necessidade de um engate e desengate mais eficientes de itens de equipamento de campo de petróleo.

SUMÁRIO [005] Um engate e um método para uso são providos para engate de um item de equipamento de campo de petróleo. O engate tem um alojamento que contém um membro de engate, e o membro de engate é móvel entre uma posição radialmente encaixada na qual está encaixado com o item de equipamento de campo de petróleo, e uma posição radialmente retraída n qual está desencaixado do item de equipamento de campo de petróleo. Um atuador é configurado para acionar o membro de engate para a posição radialmente encaixada. Ainda, o atuador é configurado para acionamento do membro de engate

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3/31 em direção à posição radialmente retraída.

[006] Conforme usado aqui, os termos radial e radialmente incluem direções para dentro (ou para fora) em direção a direção axial central da coluna de perfuração ou do item de equipamento de campo de petróleo, mas não limitando a direções perpendiculares a essa direção axial ou correndo diretamente através do centro. Ao invés disso, essas direções, embora incluindo perpendicular e em direção ao (ou para longe do) centro, também incluem aquelas transversais e/ou fora de centro ainda se movendo para dentro (ou para fora), através da ou contra a superfície de uma luva externa de um item de equipamento de campo de petróleo a ser encaixado.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[007]	A	figura 1	descreve uma	vista	esquemática	de um
local	de poço.
[008]	A	figura	2A	descreve	uma	vista em	seção
transversal	de um RCD	de	acordo com	uma modalidade.
[009]	A	figura	2B	descreve	uma	vista em	seção

transversal de uma porção de um engate no RCD de acordo com uma modalidade.

[010] A figura 3 descreve uma vista em seção transversal de uma porção do engate de acordo com uma modalidade.

[011]	A	figura 4 descreve uma	vista	em perspectiva de
um membro	de	engate	de acordo com	uma modalidade.
[012]	A	figura	5	descreve	uma	vista em seção
transversal	esquemática	de um engate	de acordo com uma
modalidade.
[013]	A	figura	6	descreve	uma	vista em seção

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transversal	de	uma	modalidade de	uma	porção	do	engate
operando	em	uma	posição	intermediária.
[014]	A	figura	7	descreve	uma	vista	em	seção
transversal	de	uma	modalidade de	uma	porção	do	engate
operando	em	uma	posição	encaixada.
[015]	A	figura	8	descreve	uma	vista	em	seção
transversal	de	uma	modalidade de	uma	porção	do	engate

operando em uma posição fechada, mas sem encaixar em qualquer equipamento de campo de petróleo adequado.

[016] A figura 9 descreve uma vista em seção transversal de uma modalidade de uma porção de um engate a qual não se liberou da posição encaixada ou fechada.

[017] A	figura	10	descreve	uma	vista	em	seção
transversal	de uma	modalidade de	uma	porção	do	engate
operando para positivamente acionar	o engate para a	posição
desencaixada	.
[018] A	figura	11	descreve	uma	vista	em	seção
transversal	de topo	do	engate desencaixado de	acordo com
uma modalidade.
[019] A	figura	12	descreve	uma	vista	em	seção

transversal de topo do engate encaixado de acordo com uma modalidade.

[020] A figura 13A descreve uma modalidade alternativa esquemática do engate.

[021] A figura 13B descreve uma vista da modalidade da figura 13A tomada ao longo da linha 13B-13B.

[022] A	figura	14	descreve	uma	vista	em	seção
transversal	de uma porção	do engate	de acordo com	uma	outra
modalidade.
[023] A	figura	15	descreve	uma	vista	em	seção

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5/31 transversal de uma porção do engate mostrando o engate na posição desencaixada de acordo com uma outra modalidade.

[024] A figura 16 descreve uma vista em seção transversal de uma porção do engate mostrando o engate na posição encaixada de acordo com uma outra modalidade.

[025] A figura 17 descreve uma vista em seção transversal de uma porção do engate mostrando o engate na posição encaixada de acordo com uma outra modalidade.

[026] A figura 18 descreve uma vista em seção transversal de uma porção do engate mostrando o engate na posição desencaixada de acordo com uma outra modalidade.

[027] A figura 19 descreve uma vista em seção transversal de uma porção do engate mostrando o engate na posição encaixada de acordo com uma outra modalidade.

[028] A figura 20 descreve uma vista em seção transversal de uma porção do engate mostrando o engate na posição desencaixada de acordo com uma outra modalidade.

[029] A figura 21 descreve uma vista em seção transversal de uma porção do engate mostrando o engate na posição encaixada de acordo com uma outra modalidade.

[030] A figura 22 descreve uma vista em seção transversal de uma porção do engate mostrando o engate na posição desencaixada de acordo com uma outra modalidade.

[031] A figura 23 descreve uma vista em seção transversal de uma porção do engate mostrando o engate na posição encaixada de acordo com uma outra modalidade.

[032] A figura 24 descreve uma vista em seção transversal de uma porção do engate mostrando o engate na posição encaixada de acordo com uma outra modalidade.

[033] A figura 25 descreve um método de uso do engate.

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6/31 [034] A figura 26 descreve uma vista esquemática de uma porção de uma outra modalidade de um local de poço. DESCRIÇÃO DETALHADA DE MODALIDADE(S) [035] A descrição que se segue inclui aparelhos de exemplo, métodos, técnicas e sequências de instrução que concretizam as técnicas do assunto inventivo. Contudo, é entendido que as modalidades descritas podem ser praticadas sem estes detalhes específicos.

[036] A figura 1 descreve uma vista esquemática de um local de poço 100 que tem um engate 102 para engate em um item ou peça de equipamento de campo de petróleo 104. O local de poço 100 pode ter um furo de poço 106 formado no terreno e revestido com um revestimento 108. Na superfície do terreno 110, um ou mais dispositivos de controle de pressão 112 podem controlar a pressão no furo de poço 106. Os dispositivos de controle de pressão 112 podem incluir, mas não estão limitados a BOPs, RCDs, e similares. O engate 102 é mostrado e descrito aqui como estando localizado em um alojamento 114. O engate 102 pode ter um ou mais membros de engate 116 configurados para encaixe no equipamento de campo de petróleo 104. O engate 102 pode ter um ou mais atuadores 118 configurados para acionamento do engate para e para fora de encaixe com o equipamento de campo de petróleo 104. O engate 102 ainda pode incluir um ou mais sensores 119 configurados para a identificação do status do engate 102.

[037] O local de poço 100 pode ter um controlador 120 para controle do engate 102. Além do controle do engate 102, o controlador 120, e/ou controladores adicionais (não mostrados) podem controlar e/ou obter uma informação a

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7/31 partir de qualquer sistema adequado em torno do local de poço 100, incluindo, mas não limitando, os dispositivos de controle de pressão 112, o alojamento 114, o(s) sensor(es) 119, um aparelho de sujeição 122, um aparelho rotativo 124 e similares. Conforme mostrado, o aparelho de sujeição 122 pode ser um par de cunhas configuradas para sujeitarem um elemento tubular 125 (tal como uma coluna de perfuração, uma coluna de produção, um revestimento e similares) em um piso de sonda 126, embora o aparelho de sujeição 122 possa ser qualquer dispositivo de sujeição adequado. Conforme mostrado, o aparelho rotativo 124 é um acionamento de topo para suporte e rotação do elemento tubular 125, embora possa ser qualquer dispositivo rotativo adequado incluindo, mas não limitando, uma kelly, um enroscador de tubo, e similares. O controlador 120 também pode controlar qualquer equipamento adequado em torno do local de poço 100, incluindo, mas não limitando, um guincho de perfuração, uma catarina, bombas, dispositivos de controle de lama, ferramentas de cimentação, ferramentas de perfuração e similares.

[038] A figura 2A descreve uma vista em seção transversal do alojamento 114 tendo o engate 102 de acordo com uma modalidade. O alojamento 114, conforme mostrado, tem o membro de engate ou lingueta 116, um ou mais atuadores 118, um alojamento de engate 200 (ou peças de alojamento), um flange de fundo 202, uma porção de controle de fluxo 204 e um mandril pescador 206. O engate 102 conforme mostrado é configurado para engatar em uma luva externa 208 de um mancal 210. O engate 102 pode prender a luva externa 208 no lugar enquanto permite que o mancal 210

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8/31 rode e/ou absorva forças causadas pela rotação de elementos tubulares sendo manobrados para dentro e/ou para fora do furo de poço 106. Embora o engate 102 seja mostrado e descrito como engatando em uma luva externa 208, ele pode engatar em qualquer equipamento de campo de petróleo adequado, incluindo, mas não limitando, um RCD, uma bucha, um mancal, um conjunto de mancal, um bujão de teste, um adaptador de pistoneio, uma luva de ancoragem, uma luva, elementos de vedação, e similares.

[039] O flange de fundo 202 pode ser para acoplamento do alojamento 114 a outros dispositivos de controle de pressão 112 (conforme mostrado na figura 1). A porção de controle de fluxo 204 pode ser configurada para controle da pressão anular no alojamento 114 e/ou no furo de poço 106. O mandril pescador 206 pode ser configurado para receber e/ou guiar o elemento tubular 125 (conforme mostrado na figura 1), conforme ele entrar no alojamento 114.

[040] O alojamento de engate 200, conforme mostrado na figura 2A, pode definir uma abertura 212 (ou um canal) para o recebimento da luva externa 208, ou de um outro equipamento de campo de petróleo. A abertura 212 pode ter um ressalto 214, ou rebordo (conforme mostrado na figura 2B), para o recebimento e/ou o suporte de um perfil de combinação 216 na luva externa 208. O alojamento de engate 200 pode ter uma abertura anular 218 através dali, que permite que o membro de engate 116 passe através do alojamento de engate 200 e se encaixe na luva externa 208. Com referência à figura 3, o alojamento de engate 200 pode ter uma ou mais fendas 220 formadas através do topo e/ou do fundo da material de suporte 218. As fendas 220 podem

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9/31 permitir que os fluidos passem através dali, enquanto o membro de engate 116 viaja entre uma posição encaixada radialmente para dentro (ou para fora, conforme for o caso) e uma posição desencaixada radialmente retraída ou para fora (ou para dentro, conforme for o caso). Além disso, uma fenda anular 221 pode ser configurada para se permitir que os fluidos se movam entre o alojamento de engate 200 e a 208 e/ou o equipamento de campo de petróleo 104. As fendas 220 e/ou 221 funcionam para alívio ou inibição do acúmulo de pressão e/ou resíduo nos espaços em torno do exterior do membro de engate 116. A fonte dessa pressão e/ou desse resíduo poderia ser a pressão do furo de poço e/ou um selo com vazamento.

[041] O alojamento de engate 200 ainda pode definir uma cavidade de atuador 222. A cavidade de atuador 222 pode ser configurada para alojar substancialmente os atuadores 118. A cavidade de atuador 222 pode ter qualquer número de janelas 223 através dali para suporte de uma pressão de fluido nos atuadores 118. A pressão de fluido pode ser uma pressão pneumática ou hidráulica. A cavidade de atuador 222 conforme mostrado é uma cavidade anular configurada para alojamento dos atuadores 118. A cavidade de atuador 222 pode estar em comunicação com as fendas 220 e a abertura anular 218, de modo a se permitir que os atuadores 118 movam o membro de engate 116 entre as posições encaixada e desencaixada. Embora o alojamento de engate 200 seja mostrado tendo uma mola abertura anular 218 e a cavidade de atuador 222, deve ser apreciado que a abertura anular 218 pode ser várias aberturas em torno do alojamento de engate 200 e a cavidade de atuador 222 pode ser várias cavidades

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10/31 localizadas em torno do alojamento de engate 200, cada uma alojando atuadores em separado 118.

[042] Os atuadores 118 são configurados para atuarem ou acionarem o membro de engate 116 radialmente encaixado e para encaixe com a luva externa 208, ou com outro equipamento de campo de petróleo. Os atuadores 118 também são configurados para atuarem ou acionarem o membro de engate 116 radialmente para fora e para o alojamento de engate 200. Conforme mostrado na figura 2B, os atuadores 118 compreendem um primeiro atuador ou de encaixe 224, ou pistão de encaixe, e um segundo atuador ou de desencaixe 226, ou pistão de desencaixe. Opcionalmente, os atuadores 118 podem ter um atuador de desencaixe secundário 228. O atuador de encaixe 224 move o membro de engate 116 em direção à posição encaixada. O atuador de desencaixe 226 move o membro de engate 116 para a posição desencaixada, desse modo permitindo que a luva externa 208 ou o equipamento de campo de petróleo 104 seja removido do alojamento 114. O atuador de desencaixe secundário 228 pode ser usado para aumento da força de remoção no membro de engate 116 no caso de o membro de engate 116 se tornar agarrado e/ou emperrado na posição encaixada.

[043] A figura 3 descreve uma vista explodida do engate

102 de acordo com uma modalidade. O(s) membro(s) de engate

116 está(ão) em um a posição interposta com respeito ao atuador de encaixe 224 e ao atuador de desencaixe 226. O atuador de encaixe 224, conforme mostrado na figura 2B, é um pistão anular configurado para se mover em direção ao(s) membro(s) de engate 116, quando a pressão de fluido for aplicada a uma superfície de pistão 300a através da janela

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223. O fluido pode entrar em uma câmara de fluido 301a e/ou 301b, de modo a mover o atuador de encaixe 224 e o atuador de desencaixe 226, respectivamente. O fluido pode ser um fluido hidráulico ou pneumático. O atuador de encaixe 224 pode ter pelo menos uma rampa 302a, uma interface ou superfície de acionamento, para acionamento do membro de engate 116 radialmente para dentro em direção à posição encaixada. O atuador de encaixe 224, conforme mostrado, tem duas rampas 302a e 302b (as quais, quando de um impacto com um ou mais membros de engate 116 formam interfaces contíguas com eles). A rampa 302a pode ter uma inclinação grande em relação ao membro de engate 116. A inclinação grande pode aumentar a distância radial percorrida pelo membro de engate 116 com muito pouco movimento linear do atuador de encaixe 224. Portanto, mediante a atuação do atuador de encaixe 224, o membro de engate pode rapidamente ser movido para uma localização próxima da luva externa 208, ou do equipamento de campo de petróleo 104. A rampa 302a pode ter uma inclinação entre vinte e cinco e cinquenta e cinco graus. Em uma outra modalidade, a rampa 302a tem uma inclinação entre trinta e quarenta graus.

[044] A rampa 302b pode ter uma inclinação suave em relação ao membro de engate 116. A inclinação suave pode ser configurada para mover o membro de engate 116 radialmente a uma taxa mais lenta pelo movimento linear do atuador de encaixe 224. A inclinação rasa pode atuar como uma trava automática no membro de engate 116 (contra, por exemplo, a pressão de furo de poço), se a pressão de fluido for perdida na superfície do pistão 300a. A inclinação suave pode estar entre um e vinte graus em uma modalidade.

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Em uma outra modalidade, a inclinação suave pode estar entre nove e dez graus. Embora o atuador de encaixe 224 seja mostrado como tendo duas rampas 302a e 302b, pode haver qualquer número adequado de rampas, incluindo uma, duas, três ou mais.

[045] O atuador de encaixe 224 pode ter um rebordo de encaixe 304. O rebordo de encaixe 304 pode ser configurado para ser encaixado por uma ponta 306 do atuador de desencaixe 226. Portanto, a ponta 306 do atuador de desencaixe 226 pode ser usada para aplicação de força ao atuador de encaixe 224. Quando a força aplicada pela ponta 306 é grande o bastante para suplantar a força aplicada no atuador de encaixe 224 pela pressão de fluido, o atuador de encaixe 224 mover-se-á linearmente a partir do membro de engate 116. Isto pode liberar o membro de engate 116 para orientação de volta para a posição desencaixada, ou ser movido em direção à posição desencaixada pelo atuador de desencaixe 226. O atuador de encaixe 224 pode ter qualquer número de receptáculos de selo 308a, 308b e 308c para alojamento de selos 310a, 310b e 310c. Os selos 310a, 310b e 310c podem impedir um fluido de passar entre as superfícies do atuador de encaixe 224, do alojamento de engate 200 e/ou do atuador de desencaixe 226.

[046] O atuador de desencaixe 226 pode ter uma superfície de pistão 300b para impulsionar o atuador de desencaixe 226 em direção ao membro de engate 116 e/ou ao atuador de encaixe 224. O atuador de desencaixe 226 pode ter uma rampa (interface ou superfície de acionamento) 302c (a qual, quando do impacto com um ou mais membros de engate 116, forma interfaces contíguas com eles) para encaixe do

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13/31 membro de engate 116 e movimento, retração ou acionamento do membro de engate radialmente para longe da luva externa 208, ou do equipamento de campo de petróleo e para a posição desencaixada. Conforme mostrado, a rampa 302c pode ter uma inclinação entre a inclinação grande e a suave do atuador de encaixe 224, ou uma inclinação similar à inclinação grande e/ou rasa do atuador de encaixe 224. Em uma outra modalidade, o atuador de desencaixe 226 pode ter duas rampas (apenas uma descrita) similar às rampas 302a e 302b do atuador de encaixe 224. O atuador de desencaixe 226 pode ter qualquer número de receptáculos de selo 308d e 308e para alojamento de selos 310d e 310e. Os selos 310d e 310e podem evitar que um fluido passe entre as superfícies do atuador de encaixe 224, do alojamento de engate 200 e/ou do atuador de desencaixe 226.

[047] O atuador de desencaixe 226 pode ter um êmbolo 312. O êmbolo 312 pode se estender diante do membro de engate 116 para encaixe do rebordo de encaixe 304 com a ponta 306. Conforme uma pressão de fluido é aplicada ao atuador de desencaixe 226, a ponta 306 pode se encaixar no rebordo de encaixe 304, desse modo movendo o atuador de encaixe 224 para longe do membro de engate 116. Conforme o atuador de desencaixe 226 move o atuador de encaixe 224, as rampas 302a e 302b podem ser desencaixadas do membro de engate 116. O movimento continuado do atuador de desencaixe 226 pode encaixar a rampa 302c com o membro de engate 116, de modo a se mover / forçar de forma direta e positiva o membro de engate 116 em direção à posição desencaixada. Embora o atuador de desencaixe 226 seja mostrado como uma peça separada do atuador de encaixe 224, deve ser apreciado

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14/31 que eles podem ser integrais.

[048] O êmbolo 312 pode ter uma rampa de posição 314 localizada em um lado. O sensor 119 pode ser usado para a determinação da posição ou da distância da / até a rampa de posição 314 em relação ao alojamento de engate 200. Por exemplo, o sensor 119 pode ser um sensor ótico o qual determina a distância entre a rampa de posição 314 e o sensor 119. Ao conhecer a distância, as posições lineares exatas do atuador de desencaixe 226 e do atuador de encaixe 224 podem ser determinadas. A localização do atuador de encaixe 224 e do atuador de desencaixe 226 pode permitir que o operador e/ou o controlador 120 determine a posição exata do membro de engate 116. Embora o sensor 119 seja descrito como sendo um sensor ótico, qualquer tipo adequado de sensor pode ser usado, incluindo, mas não limitando, um sensor de infravermelho, um sensor mecânico, um sensor de tipo de pistão, um medidor de deformação e similares.

[049] Os sensores 119 adicionais podem estar localizados em torno do alojamento de engate 200 de modo a se determinar a localização dos atuadores 118. Por exemplo, os sensores 119a e 119c podem ser posicionados perto de uma extremidade terminal 316a e 316b da cavidade de atuador 222. Os sensores 119a e 119c podem permitir que o operador e/ou o controlador 120 determine se o atuador de encaixe 224 e/ou o atuador de desencaixe 226 alcançaram as extremidades terminais 316a e 316b, respectivamente. Além disso, o volume, a vazão e/ou a pressão do fluido entrando e/ou deixando as câmaras de fluido 301a e/ou 301b podem ser medidos (ou detectados próximos dos sensores 119) e, opcionalmente, gravados de modo a se determinar a

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15/31 localização dos atuadores 118.

[050]	O	membro	de engate	116 pode	ter	uma	porção	de
encaixe	318	e uma	porção de	atuador	320.	A	porção	de
encaixe	318	pode	ter um ou	mais perfis	322a e 322b
configurados	para	encaixe e	fixação	a	um	perfil	de
combinação 324 da	luva externa 208.	Portanto,	quando	o

membro de engate 116 está na posição encaixada, um ou mais perfis 322a e 322b se encaixam no perfil de combinação 324

da luva	externa	208,	desse modo se	evitando que	a luva
externa	208 se	mova	linearmente no	alojamento	114. A
inclinação de um	ou mais perfis 322a	e 322b pode	alinhar

automaticamente a luva externa 208, conforme o membro de engate 116 se mover em direção à posição encaixada.

[051] A porção de atuador 320 pode ter uma borda de encaixe 325 e uma rampa de desencaixe 326. A borda de encaixe 325 pode ser uma rampa ou rampas, elíptica, um raio ou canto do membro de engate que é encaixado pelas rampas (ou superfícies combinadas correspondentes) 302a e/ou 302b do atuador de encaixe 224. Conforme mostrado, a borda de encaixe 325 tem duas rampas de encaixe 328a e 328b. As rampas 328a e 328b podem espelhar a inclinação das rampas 302a e 302b, ou ter uma outra inclinação.

[052] A rampa de desencaixe 326 pode ser configurada para ser encaixada pela rampa 302c do atuador de desencaixe 226. Conforme mostrado, a rampa de desencaixe 326 se projeta para a cavidade de atuador 222. Conforme o atuador de desencaixe 226 se move para cima, a rampa 302c se encaixa na rampa de desencaixe 326. Um movimento linear continuado do atuador de desencaixe 226 move o membro de engate 116 em direção à posição desencaixada através da

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16/31 rampa de desencaixe 326.

[053] A figura 4 é uma vista em perspectiva esquemática do membro de engate 116 de acordo com uma modalidade. Conforme mostrado, o membro de engate 116 é um anel em C 400. O anel em C 400 pode ter um espaço 402 o qual é colapsado, conforme o atuador de encaixe 224 move o anel em

C 400 em direção à posição encaixada. O anel em C 400 pode naturalmente estar na posição desencaixada. Portanto, conforme o atuador de encaixe 224 colapsa o espaço 402 e move o membro de engate 116 em direção à posição encaixada, o membro de engate é orientado em direção à posição desencaixada. O anel em C atua como uma mola energizável (isto é, de modo que o espaço 402 permita que o anel em C 400 seja comprimido e salte para fora). Portanto, tipicamente, quando o atuador de encaixe 224 é movido livre do membro de engate 116, o membro de engate 116 mover-se-á par a posição desencaixada. Além das fendas 220 (conforme mostrado na figura 2), o anel em C 400 pode ter qualquer número de fendas, ou janelas através dali, para se permitir que um fluido passe conforme o anel em C 400 se mover entre a posição encaixada e a desencaixada. Embora o anel em C

400 seja descrito como sendo orientado em direção à posição desencaixada, deve ser apreciado que ele pode ser orientado em direção à posição encaixada. A orientação do membrode engate fechado pode atuar como um recurso à prova de falha no caso de a pressão de fluido ser perdida no atuadorde encaixe 224 ou um pistão enquanto o equipamento de campode petróleo 104 e/ou a luva externa 208 estiverem encaixados. A orientação fechada evitaria que o equipamento de campode petróleo 104 e/ou a luva externa 208 se tornasse

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17/31 inadvertidamente liberada.

[054] A figura 5 descreve uma vista de topo esquemática de um membro de engate alternativo 500. O membro de engate alternativo 500 pode ter várias linguetas de travamento 502 para movimento para encaixe com o equipamento de campo de petróleo 104 através de uma janela 504 no alojamento de engate 200. Os membros de engate alternativos 500 podem ter vários atuadores 118 localizados radialmente em torno do alojamento de engate 200, ou pode haver atuadores anulares, conforme descrito acima que se encaixam em cada uma das linguetas de travamento 502. Qualquer atuador adequado incluindo aqueles descritos aqui pode ser usado. Os linguetas de travamento 502 podem ter um ou mais membros de orientação 506 configurados para orientação das linguetas de travamento 502 em direção à posição desencaixada. O membro de orientação pode ser uma mola em espiral, uma mola de lâmina, um membro elastomérico, uma orientação por fluido, e similares. Deve ser apreciado que um ou mais membros de orientação 506 podem ser usados em conjunto com qualquer um dos membros de engate 116 descritos aqui. Ainda, o membro de orientação 506 pode ser usado para orientação do membro de engate alternativo 500 em direção à posição encaixada.

[055] Uma operação do engate 102 será descrita, agora, em conjunto com as figuras. A figura 3 descreve o engate 102 na posição desencaixada. Na posição desencaixada, o atuador de encaixe 224 pode estar contra a extremidade terminal da cavidade de atuador 222. O membro de engate 116 pode permanecer na posição desencaixada devido à orientação do membro de engate 116. Os sensores 119 podem indicar que

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18/31 o atuador de encaixe 224 está na posição desencaixada. Na posição desencaixada, o equipamento de campo de petróleo 104, ou a luva externa 208 pode ser movido opcionalmente para o ou para fora do alojamento 114. O engate 102 pode permanecer na posição desencaixada até o operador e/ou o controlador 120 determinar que o equipamento de campo de petróleo 104 está em posição ou precisa ser engatado.

[056] A figura 6 descreve o engate 102 em uma posição intermediária. A pressão de fluido foi aumentada na câmara de fluido 301a. A pressão de fluido aumentada move o atuador de encaixe 224 para encaixe com a borda de encaixe 325 do membro de engate 116. A rampa inclinada grandemente 328a pode mover rapidamente o membro de engate 116 em direção à posição encaixada. O rebordo de encaixe 304 pode se encaixar na ponta 306 do atuador de desencaixe 226, desse modo movendo o atuador de desencaixe 226 livre do membro de engate 116. Os sensores 119a e 119b nas extremidades terminais da cavidade de atuador 222 podem indicar que o atuador de encaixe 224 e o atuador de desencaixe 226 não estão em contato com as extremidades terminais. O sensor 119b pode medir a localização exata dos atuadores 118.

[057] A figura 7 descreve o membro de engate 116 se encaixando na luva externa 208 e/ou no equipamento de campo de petróleo 104. A porção de encaixe 318 pode se alinhar com a luva externa 208 conforme o membro de engate 116 continuar seu curso radial para dentro. O anel em C 400 pode comprimir o espaço 402 (conforme mostrado na figura 4). A rampa 302b tendo uma inclinação menor pode ser encaixada com a rampa de encaixe 328b, desse modo se

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19/31 reduzindo a velocidade radial para dentro do membro de engate 116 versus o atuador de encaixe 224. O movimento linear continuado do atuador de encaixe 224 lentamente se alinhará com a luva externa 208 e se encaixará no membro de engate 116. O sensor 119b pode continuar a rastrear a localização dos atuadores 118.

[058] A figura 8 descreve o membro de engate 116 na posição encaixada. Na posição encaixada, o atuador de encaixe 224 moveu o membro de engate 116 radialmente para dentro, à medida que ele pode correr para encaixe com a luva externa 208. Conforme mostrado, a rampa 302a é encaixada com a rampa de encaixe 328a, embora deva ser apreciado que pode haver um espaço entre estas rampas. Este atuador de desencaixe 226 pode ser encaixado com a extremidade terminal da cavidade de atuador 222, ou pode haver um espaço entre eles. O sensor 119c pode detectar que o atuador de desencaixe 226 atingiu a extremidade terminal e, desse modo, a posição encaixada. O sensor 119b pode continuar a rastrear a localização dos atuadores 118 e, desse modo, do membro de engate 116.

[059] A figura 9 descreve uma posição em que o membro de engate 116 está preso, agarrado, mantido, emperrado, acunhado, encalhado ou tão chocado que não saltará para a posição desencaixada ou a posição de liberação. O atuador de desencaixe 226 moveu o atuador de encaixe 224 para ficar livre do membro de engate 116 com uma pressão de fluido aplicada a partir da câmara de fluido 301b. O membro de engate 116, contudo, não se moveu ou saltou para a posição desencaixada, devido ao fato de estar preso, agarrado, mantido, emperrado ou acunhado no alojamento 200. Um

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20/31 movimento continuado do atuador de desencaixe 226 força diretamente ou encaixa a rampa de desencaixe 326 com a rampa 302c do atuador de desencaixe 226. A rampa 302c então positivamente move o membro de engate 116 radialmente em direção à posição desencaixada com o movimento linear continuado do atuador de desencaixe 226. O sensor 119b pode

continuar a	rastrear	a localização	dos	atuadores	118	e,
desse modo,	o membro de engate 116.
[060] A	figura 10	descreve o membro	de engate	116	na
posição desencaixada	após o atuador	de	desencaixe	226	ter

positivamente removido o membro de engate 116. Nesta posição, a ponta 306 do atuador de desencaixe 226 empurrou o rebordo de encaixe 304 e, desse modo, o atuador de encaixe 224 para a extremidade terminal da cavidade de atuador 222. O membro de engate 116 está na posição desencaixada e é impedido de se mover em direção à posição encaixada pela rampa de desencaixe 326 e pela rampa 302c. O sensor 119a pode determinar que o atuador de encaixe 224 se encaixou na extremidade terminal da cavidade de atuador 222 e o sensor 119b pode verificar a posição dos atuadores 118. O engate 102 pode permanecer nesta posição enquanto a luva externa 208 e/ou o equipamento de campo de petróleo 104 é removido do alojamento 114. O operador e/ou o controlador 120 então podem colocar uma outra peça do equipamento de campo de petróleo 104 no RCD e o engate 102 pode ser atuado para prender o equipamento de campo de petróleo 104 com o membro de engate 116.

[061] A figura 11 descreve uma vista de topo em seção transversal do engate 102 tendo o membro de engate 116 de anel em C 400 na posição desencaixada. O equipamento de

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21/31 campo de petróleo 104 é mostrado posicionado no alojamento 114 para engate no engate 102. Uma porção do atuador de desencaixe 226 é mostrada circundando o membro de engate 116. O sensor 119b monitora a localização do atuador de desencaixe 226 conforme ele viaja na cavidade de atuador 222.

[062] A figura 12 descreve a vista de topo em seção transversal do engate 102, conforme mostrado na figura 11 tendo o membro de engate 116 de anel em C 400 na posição encaixada. Conforme o atuador de encaixe 224 (mostrado nas figuras 2 a 10) move o membro de engate 116 radialmente para dentro, o espaço 402 é fechado e o equipamento de campo de petróleo 104 é encaixado pelo engate 102. O sensor 119b pode identificar de forma positiva a localização do atuador de desencaixe 226 e, desse modo, do membro de engate 116.

[063] As figuras 13A e 13B representam uma modalidade alternativa do engate 102 da figura 1. O engate 102 nesta modalidade pode ter um atuador 118 configurado para mover o membro de engate 116 em direção à posição encaixada e em direção à posição desencaixada, dependendo da direção de curso do atuador 118. O sensor 119b pode determinar a posição do atuador 118, conforme ele viajar na cavidade de atuador 222. A interação entre o atuador 118, ou o pistão, e o membro de engate 116, ou a lingueta de travamento, pode ter um arranjo tipo cauda de andorinha 1300 (com elevações inclinadas em uma fenda 1302) para movimento do razão de compressão mecânica específica para dentro e para fora. O atuador 118 e o membro de engate 116 podem ser anulares, ou podem ter vários atuadores e/ou membros de engate 116 para

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22/31 engatamento do equipamento de campo de petróleo 104.

[064] Em uma outra modalidade mostrada na figura 14, o(s) membro(s) de engate 116 pode(m) ser acionado(s) por um pistão que tenha um sistema de conexão 600. Embora não limitado a isso, nesta modalidade, de seis a oito membros de engate (linguetas de travamento) 116 podem ser implementados e alternados circunferencialmente em torno do alojamento de engate 200. O sistema de conexão 600 pode empurrar o membro de engate 116 para a posição encaixada, quando o atuador 118 viajar em uma primeira direção, e pode puxar o membro de engate 116 em direção à posição desencaixada, quando o atuador 118 viajar na direção oposta. Na modalidade mostrada, o sistema de conexão 600 inclui um braço de conexão ou seguidor 610 com uma conexão de pino 604a com o membro de engate 116. A conexão 610 tem uma outra conexão de pino 604b com um rolete opcional 606. O atuador pode incluir uma rampa (s) ou interface(s) 602 para se empurrar(em) a(s) rampa(s) 328. Opcionalmente, o atuador 118 tem uma ranhura 608. A ranhura 608 permite o movimento do rolete 606 (caso incluído) durante uma operação. O atuador 118 pode ser, por exemplo, atuado de forma hidráulica ou pneumática. O sistema de conexão 600 converte um movimento axial do atuador 118 em um movimento radial do membro de engate 116 (por exemplo, quando o atuador 118 é axialmente movido para cima na modalidade mostrada, a conexão 610 puxa o membro de engate 116 para retração do engate). Se a ranhura 608 for eliminada, ambos os pontos de conexão de pino 604a e 604b serão fixados, e a rampa 602 poderia ser eliminada (em cujo caso a conexão 610 poderia atuar para engatar e desengatar (isto é, empurrar e

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23/31 retrair o membro de engate 116), e, ainda, em cujo caso a conexão 610 opcionalmente poderia ser feita incluir alguma elasticidade, tal como, por exemplo, em um dispositivo de absorção de choque).

[065] Em outras modalidades, o membro de engate 116 pode ser radialmente acionado entre a posição encaixada e a desencaixada, usando-se uma ou mais hastes radiais 700. A(s) haste(s) radial(ais) 700 pode(m) ser construída(s) no alojamento 114, ou pode(m) se projetar a partir do alojamento 114, de modo a impulsionar(em) o membro de engate 116. Embora não limitando, nesta modalidade, de seis a oito membros de engate (linguetas de travamento) 116 podem ser implementados e alternados circunferencialmente em torno do alojamento de engate 200. Na modalidade mostrada nas figuras 15 a 16, a extremidade 704 ou a haste 700 é afixada ao membro de engate 116, e a extremidade 706 se projeta a partir do alojamento 114. Uma tampa 708 é preso sobre a extremidade 706 com uma mola 710 montada em torno da haste 700 entre a tampa 708 e o alojamento 114. O atuador 118 tem uma fenda 712 para a acomodação da haste 700, conforme o atuador 118 se mover axialmente entre o alojamento 200 e o alojamento 114. Um selo ou uma bucha de vedação 714 é posicionado em torno da haste 700 no canal 716 através do alojamento 114. A haste 700 pode ser orientada (isto é, pela mola 710) para retrair ou se encaixar através do membro de engate 116. O atuador 118 pode ser atuado, por exemplo, de forma hidráulica ou pneumática. O atuador 118 funciona como um primeiro atuador (pistão) o qual move o membro de engate 116 para dentro para a posição engatada através de uma interação da(s)

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24/31 rampa(s) ou interface(s) 328 e 702. Em seguida, conforme o atuador 118 é movido axialmente para cima na figura, o atuador 118 através ou por causa da fenda 712 se move independentemente do (meramente se move sem um efeito causal direto sobre o) membro de engate 116. Então, a haste orientada 700 funciona como um segundo atuador para mover fisicamente o membro de engate 116 para a posição retraída.

Uma variante para esta modalidade é que o curso da haste 700 se projetando através do alojamento 114 pode ser detectado diretamente por um meio de detecção 119d (isto é, detectado por um sensor medindo posição ou distância, e/ou visualmente inspecionado), de modo a se prover uma indicação do curso ou da posição do membro de engate 116 (portanto, a posição e/ou o curso do membro de engate 116 são detectados diretamente, isto é, não inferidos através de monitoração do fluxo de um fluido hidráulico, etc.). Adicionalmente, caso o membro de engate 116 não tenha se retraído plenamente, teria sido possível puxar a haste 700, de modo a mover a haste 700. O empuxo pode ser obtido pela atuação de uma ferramenta mecânica ou hidráulica adicional, por exemplo, um pistão (não mostrado), localizado no exterior do alojamento 114, ou pode ser realizado manualmente por um operador. Em uma outra variação, a haste 700 pode ser atuada por um segundo atuador similar ao atuador de desencaixe 226 (mostrado na figura 6), ao invés de pela mola 710. Em uma outra variação, o membro de engate

116 pode ser engatado e retraído pela atuação da haste 700 através de um pistão (radialmente) montado exterior ao alojamento 114.

[066] Na modalidade mostrada nas figuras 17 e 18, a(s)

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25/31 haste(s) radial(is) 700 é (são) mostrada(s) construída(s) e plenamente contida(s) no alojamento 114. A extremidade 704 ou a haste 700 é afixada ao membro de engate 116, e a extremidade 706a está contida dentro do alojamento 114. Um cabeçote corrediço 708 é preso ou formado na extremidade 706a com um amola 710 montada em torno da haste 700 entre o cabeçote corrediço 708 e i alojamento 114. O atuador 118 tem uma fenda 712a que inclui uma elevação inclinada 718 para a acomodação do cabeçote corrediço 708 e da haste 700, conforme o atuador 118 se mover axialmente entre o alojamento 200 e o alojamento 114. Uma base deslizante (tal como, por exemplo, uma arruela) 720 pode ser posicionada em torno da haste 700 como parte do cabeçote corrediço 708 e sobe na elevação inclinada 718. A haste 700 é orientada (isto é, pela mola 710) para retrair o membro de engate 116. O atuador 118 pode ser, por exemplo, atuado de forma hidráulica ou pneumática. O atuador 118 funciona como um primeiro atuador (pistão), o qual move o membro de engate 116 para dentro para a posição engatada (figura 17) através de uma interação da(s) rampa(s) ou interface(s) 328 e 702. Em seguida, conforme o atuador 118 é movido axialmente para cima nas figuras, o atuador 118 através da fenda em T 712a meramente se move sem um efeito causal direto sobre o membro de engate 116. Então, a haste orientada 700 (através de uma interação entre o cabeçote corrediço 708, a elevação inclinada 718, a base deslizante 720 e a mola 710) funciona como um segundo atuador para mover fisicamente o membro de engate 116 para a posição retraída. Esta modalidade elimina a necessidade de provisão de um selo 714 (figuras 15 a 16) entre o alojamento 114 e a

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26/31 haste 700.

[067] A modalidade mostrada nas figuras 19 e 20 é similar às modalidades mostradas na figura 13A, exceto pelo fato de o arranjo tipo cauda de andorinha 1300 ser substituído por uma haste 700 a qual sobe em uma fenda em T ou ranhura 608. A haste 700 pode ser configurada como um cabeçote corrediço 708a (tal como, por exemplo, na forma de um membro em formato de T ou como uma garra, e/ou pode ser conectada a um rolete 606). Embora não limitando, nesta modalidade, de seis a oito membros de engate (linguetas de travamento) 116 podem ser implementados e alternados circunferencialmente em torno do alojamento de engate 200. A modalidade das figuras 19 e 20 converte o movimento axial do atuador 118 em movimento radial dos membros de engate 116 para encaixe e retração dos membros de engate 116.

[068] A modalidade mostrada nas figuras 21 e 22 é similar na forma e na função à modalidade mostrada nas figuras 3 e 6. Um atuador de encaixe 224 e um atuador de desencaixe 226 são mostrados. A(s) rampa(s) de encaixe 328a, b e c com a(s) rampa(s) / interface(s) 302a e b são mostradas. O atuador de desencaixe 226 inclui a rampa / interface 302c, enquanto o membro de engate 116 inclui a rampa / interface de desencaixe 326.

[069] Na modalidade mostrada na figura 23, o membro de engate 116 pode ser acionado radialmente entre a posição encaixada e a encaixada usando um ou mais pistões / atuadores 800. Cada pistão 800 forma um pistão unitário combinado ou integrado com um cabeçote de pistão 804 em conjunto com um membro de haste / engate 116. O pistão unitário 800 pode ser montado em um orifício radial 806 no

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27/31 alojamento 114 de modo a impulsionar o membro de engate 116. Embora não limitando, nesta modalidade, de quatro a oito membros de engate (linguetas de travamento) 116 podem ser implementados e alternados circunferencialmente em torno do alojamento de engate 200. Uma mola 810 (opcionalmente em conjunto com a pressão de furo de poço) pode funcionar como um segundo atuador para orientação do membro de engate 116 para a posição desengatada. Uma pressão hidráulica ou pneumática pode ser comunicada para o orifício 812 e uma pressão suficiente vencerá a força da mola 810 (em conjunto com a pressão de furo de poço) para forçar o pistão 800, e, portanto, o membro de engate 116 para a posição encaixada. Conforme sugerido, o membro de engate 116 é liberado pelo alívio da pressão hidráulica ou pneumática no orifício 812, até a força da mola 810 (em conjunto com a pressão de furo de poço, se houver), retrair o membro de engate 116 para liberação do item de equipamento de campo de petróleo 104. Um selo 814 (por exemplo, um anel em O) pode ser montado em torno do pistão 800 para vedação da cavidade de atuador 222. A base 116a do membro de engate 116 preferencialmente é retangular.

[070] Na modalidade mostrada na figura 24, a(s) mola(s)

900 (tal(is) como, por exemplo, o(s) braço(s) de mola de lâmina) é (são) mostrada(s) construída(s) e plenamente contida(s) no alojamento 200, e o(s) membro(s) de engate 116 nos respectivos receptáculos de mola de lâmina 902 e 904. Note que um rebordo 906 construído no(s) membro(s) de engate define o receptáculo de mola de lâmina 904 no(s) membro(s) de engate 116. Esta modalidade poderia incluir múltiplos braços de mola de lâmina individuais 900 ou os

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28/31 braços de mola de lâmina 900 poderiam ser usinados (por exemplo, de cinco a dezesseis braços de mola de lâmina poderiam ser usinados em um dispositivo de mola de lâmina anular unitário). O membro de engate 116 é orientado (isto é, pela(s) mola(s) 900) para retrair o membro de engate 116. O atuador 118 pode ser atuado, por exemplo, de forma hidráulica ou pneumática. O atuador 118 funciona como um primeiro atuador (pistão), o qual move o membro de engate 116 para dentro para a posição engatada (conforme representado na figura 24) através de uma interação da(s) rampa(s) ou interface(s) 328 e 302. Em seguida, conforme o atuador 118 é movido axialmente para cima na figura, a força do atuador 118 é removida da circunferência externa do membro de engate 116. Então, a(s) mola(s) orientada(s) 900 (através de uma interação entre os respectivos receptáculos de mola de lâmina 902 e 904, já que correspondem ao alojamento 200 e ao membro de engate 116, e, mais especificamente, ao forçarem o rebordo 906 do membro de engate 116 em relação ao alojamento 200) funcionam como um segundo atuador para moverem fisicamente o membro de engate 116 para a posição retraída.

[071] Para cada modalidade representada, aqueles tendo um conhecimento comum na técnica podem divisar sistemas para atenderem a várias opções, que o atuador 118 pode ser orientado para uma posição encaixada; o atuador pode ser orientado para uma posição desencaixada; o(s) membro(s) de engate 116 pode(m) ser orientado(s) para a posição engatada; e/ou o(s) membro(s) de engate 116 pode(m) ser orientado(s) para a posição não engatada.

[072] A exposição do pedido de Patente U.S. N° de Série

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12/643093, publicado como US2010/0175882 desse modo é incorporada como referência (veja, por exemplo, a figura 6A daquela exposição) para fins de ensino e exposição que três (por exemplo) membros de engate em paralelo poderiam ser implementados em um sistema de engate de combinação.

[073] A figura 25 descreve um fluxograma descrevendo um método de uso do engate 102. O fluxograma começa no bloco 1402, em que um item de equipamento de campo de petróleo 104 é instalado em um alojamento. O fluxograma continua no bloco 1404, em que uma primeira força é aplicada a um atuador 118 para mover o atuador 118. O fluxograma continua

no bloco	1406, em	que	a primeira força é	transferida	a
partir do	atuador	118	para um membro de	engate 116.	O
fluxograma	continua	no	bloco 1408, em que	o membro	de

engate 116 é movido para uma posição encaixada radial na qual é encaixado com o item de camisas 104. O fluxograma continua no bloco 1409, em que é determinado se a posição do atuador é para ser monitorada. Se a posição do atuador for para ser monitorada, o fluxograma continuará com a etapa opcional mostrada no bloco 1410, em que a posição do atuador 118 é monitorada enquanto o atuador se move. A posição pode ser monitorada durante o movimento do engate radialmente para dentro e/ou radialmente para fora. O fluxograma continua com a etapa opcional mostrada no bloco 1412, em que a posição do membro de engate 116 é determinada a partir da posição do atuador 118. Independentemente de se a posição do atuador é ou não para ser monitorada, o fluxograma continua no bloco 1414, em que uma segunda força é aplicada ao atuador 118 para movimento do atuador. O fluxograma continua no bloco 1416, em que a

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30/31 segunda força é transferida a partir do atuador 118 para o membro de engate 116. O fluxograma continua no bloco 1418, em que o atuador 118 é movido radialmente e desencaixado do item de equipamento de campo de petróleo 104. Opcionalmente, durante o uso do engate 102, o controlador 120 pode impedir a remoção do equipamento de campo de petróleo enquanto o atuador 118 estiver encaixado com o item de equipamento de campo de petróleo 104. O controlador pode evitar ativamente a remoção do equipamento de campo de petróleo 104, desse modo evitando danos inadvertidos ao engate 102 e/ou ao equipamento de campo de petróleo (por exemplo, o controlador pode controlar um sistema de perfuração secundário, por exemplo, ao evitar que o regulador de pressão seja fechado).

[074] A figura 26 mostra uma outra modalidade de um engate 102 no qual o atuador ou os atuadores 118 fazem com que o membro de engate 116 se mova para fora para encaixe do item de equipamento de campo de petróleo 104 a ser encaixado, e se mova para dentro para retração do membro de engate 116. As modalidades específicas acima para encaixe e retração podem ser implementadas para a obtenção desta modalidade mais esquemática. Na modalidade esquemática da figura 26, o membro de engate 116 e o(s) atuador(es) 118 são montados em um item interno de equipamento de campo de petróleo 127 para o encaixe de forma seletiva de um item externo de equipamento de campo de petróleo 104.

[075] Embora as modalidades sejam descritas com referência a várias implementações e explorações, será entendido que estas modalidades são ilustrativas e que o escopo do assunto inventivo não está limitado a isso.

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Muitas variações, modificações, adições e melhoramentos são possíveis. Por exemplo, as implementações e as técnicas usadas aqui podem ser aplicadas a qualquer membro de engate no local do poço, tal como no BOP e similares.

[076] Várias instâncias podem ser providas para componentes, operações ou estruturas descritos aqui como uma instância única. Em geral, as estruturas e a funcionalidade apresentada como componentes separados nas configurações de exemplo podem ser implementadas como uma estrutura combinada ou componente. De modo similar, as estruturas e a funcionalidade apresentadas como um componente único podem ser implementadas como componentes em separado. Estas e outras variações, modificações, adições e melhoramentos podem cair no escopo do assunto inventivo.

Claims

1. Aparelho para engate de um item de equipamento de

campo de petróleo, caracterizado pelo fato de que compreende: um alojamento (200); um membro de engate (116) contido no alojamento (200), o membro de engate (116) móvel entre uma posição radialmente encaixada na qual está encaixado com o item de

equipamento de campo de petróleo (104), e uma posição radialmente retraída na qual está desencaixado do item de equipamento de campo de petróleo (104);

um primeiro atuador (118, 224) configurado para acionamento do membro de engate para a posição radialmente encaixada; e um segundo atuador (118, 224) configurado para positivamente forçar o membro de engate em direção à posição radialmente retraída;

em que o alojamento define uma fenda (220), em que a fenda (220) é definida em uma posição selecionada do grupo consistindo em membro de engate (116), abaixo do membro de engate (116), e acima e abaixo do membro de engate (116), em que a fenda é configurada para aliviar uma quantidade de resíduo e/ou um volume de fluido.

2. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o segundo atuador compreende uma conexão (610) ligada por pino ao membro de engate (116) em uma extremidade e ligada por pino ao primeiro atuador (118) em outra extremidade; e em que o membro de engate é acionado para a posição radialmente retraída ao puxar o primeiro atuador (118) na conexão (610) e ao puxar da

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2/9 conexão (610) no membro de engate (116).

3. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o segundo atuador compreende uma haste radial (700) afixada em uma extremidade ao membro de engate (116), e uma mola (710) orientada entre o alojamento e uma tampa (708) localizada na outra extremidade da haste radial;

em que o membro de engate é acionado para a posição radialmente encaixada por encaixe em uma primeira interface contígua entre o primeiro atuador (118) e o membro de engate (116); e em que o membro de engate é acionado para a posição radialmente retraída pela mola (710) orientando a haste radial (700) e o membro de engate (116) para longe do alojamento.

4. Aparelho, de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que o alojamento tem um canal;

em que a haste radial passa através do canal (716) e se projeta a partir do alojamento; e em que um selo (714) é montado no canal (716) entre o alojamento e a haste radial (700).

5. Aparelho, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que ainda inclui um meio (119d) para detecção direta da posição da haste radial montada no alojamento.

6. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro atuador (118) tem uma elevação (718) em outra fenda (712a) definida radialmente através do primeiro atuador; em que o segundo atuador compreende uma haste radial (700) afixada em uma extremidade ao membro de engate (116), e um cabeçote de

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3/9 carrinho (708) localizado na outra extremidade da haste radial; em que o membro de engate (116) é acionado para a posição radialmente encaixada por encaixe em uma primeira interface contígua entre o primeiro atuador (118) e o membro de engate (116); e em que o membro de engate (116) é acionado para a posição radialmente retraída pelo cabeçote de carrinho (708) subindo na elevação (718) conforme o primeiro atuador for acionado em uma direção axial.

7. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o primeiro atuador (118) tem uma elevação em outra fenda definida no primeiro atuador; em que o segundo atuador compreende um arranjo tipo cauda de andorinha (1300) localizado em uma extremidade do membro de engate (116); em que o membro de engate é acionado para a posição radialmente encaixada por encaixe em uma primeira interface contígua entre o primeiro atuador (118) e o membro de engate (116); e em que o membro de engate (116) é acionado para a posição radialmente retraída pelo arranjo tipo cauda de andorinha (1300) subindo na elevação,

conforme o primeiro atuador (118) for acionado em uma direção axial. 8 . Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o membro de engate (116) e o primeiro atuador (118) em conjunto formam um pistão unitário (800); em que o pistão unitário (800) tem um cabeçote de pistão (804 ); em que o alojamento define um

orifício radial (806); e em que o segundo atuador compreende uma mola (810) montada no orifício radial entre o cabeçote de pistão e o alojamento.

9. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1,

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4/9 caracterizado pelo fato de que o membro de engate tem um rebordo (906); em que o segundo atuador compreende um braço com mola (900) de lâmina orientado entre o alojamento (200) e o rebordo; em que o membro de engate (116) é acionado para a posição radialmente encaixada por encaixe em uma primeira interface contígua (328) entre o primeiro atuador (118) e o membro de engate (116); e em que o membro de engate é acionado para a posição radialmente retraída pelo braço de mola (900) de lâmina orientando o rebordo (906) e o membro de engate (116) para longe do alojamento.

10. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a fenda é uma fenda anular (220) configurada para aliviar uma quantidade de pressão e/ou uma quantidade de resíduo.

11. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que:

em que o membro de engate é orientado para uma posição correspondente à posição radialmente encaixada do membro de engate em uma primeira interface contígua entre o primeiro atuador (224) e o membro de engate (116);

em que o membro de engate é orientado para uma posição correspondente à posição radialmente encaixada do membro de engate em uma segunda interface contígua entre o segundo atuador (224) e o membro de engate (116);

em que a primeira interface contígua inclui uma primeira rampa de encaixe (328a) e uma segunda rampa de encaixe (328b) no membro de engate (116);

em que o membro de engate inclui ainda uma terceira rampa de encaixe (328c); e em que o membro de engate é mantido na posição

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5/9 radialmente encaixada por uma posição de guardar através de encaixe em uma terceira interface contígua entre o primeiro atuador (224) e a referida terceira rampa de encaixe (328c).

12. Aparelho, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que:

em que o membro de engate é orientado para uma posição correspondente à posição radialmente encaixada do membro de engate em uma primeira interface contígua entre o primeiro atuador (224) e o membro de engate (116) com o encaixe ocorrendo em uma primeira direção axial;

em que o membro de engate é acionado para a posição radialmente retraída por outro encaixe em uma segunda interface contígua entre o segundo atuador (226) e o membro de engate (116) com o outro encaixe ocorrendo em uma segunda direção axial; e em que o membro de engate é mantido na posição radialmente encaixada por uma posição de guardar através de encaixe em uma terceira interface contígua (328c) entre o primeiro atuador (224) e o membro de engate (116) com o encaixe ocorrendo na primeira direção axial.

13. Aparelho para engate de um item de equipamento de campo de petróleo (104), caracterizado pelo fato de que compreende:

um alojamento (200) tendo uma abertura (218);

um membro de engate (116) contido no alojamento (200), o membro de engate (116) móvel dentro da abertura (218) entre uma posição radialmente encaixada na qual está encaixado com o item de equipamento de campo de petróleo (104), e uma posição radialmente retraída na qual está

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6/9 desencaixado do item de equipamento de campo de petróleo (104);

um primeiro atuador (118, 224) configurado para acionamento do membro de engate para a posição radialmente encaixada; e um segundo atuador (118, 226) configurado para positivamente forçar o membro de engate em direção à posição radialmente retraída;

em que o alojamento define uma fenda (220), formado na parte superior e/ou inferior da abertura (218), a pelo menos uma fenda sendo arranjada para permitir que fluidos passem através deles enquanto o membro de engate passe entre a posição radialmente encaixada e a posição radialmente retraída.

14. Aparelho, de acordo com a reivindicação 13, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma fenda é arranjada para aliviar uma quantidade de resíduo e/ou um volume de fluido.

15. Aparelho, de acordo com a reivindicação 13 ou 14, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma fenda é adjacente ao membro de engate (116).

16. Aparelho, de acordo com a reivindicação 13 ou 14, caracterizado pelo fato de que o primeiro atuador compreende um atuador de encaixe (224), em que o atuador de encaixe inclui uma rampa de encaixe (302a, 302b);

o segundo atuador compreende um atuador de desencaixe

(226) inclui uma rampa de impacto (320c); e em que o membro de engate tem uma borda de encaixe (325) interposta entre o atuador de encaixe e o atuador de desencaixe para mover o membro de engate para a posição

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7/9 radialmente encaixada através da rampa de encaixe e para mover o membro de engate para a posição radialmente retraída através da rampa de impacto.

17. Aparelho, de acordo com a reivindicação 13 ou 14, caracterizado pelo fato de que ainda compreende pelo menos um sensor (119) para a monitoramento da posição de pelo menos um dentre o primeiro atuador e o segundo atuador e, desse modo, determinando a posição do membro de engate.

18. Aparelho, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que ainda compreende um medidor de vazão incluindo um meio para determinar a posição do primeiro e segundo atuadores e, desse modo, do membro de engate (116).

19. Aparelho, de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que ainda compreende pelo menos um controlador (120) para controlar o primeiro atuador.

20. Aparelho, de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que pelo menos um controlador é arranjado para controlar um aparelho de sujeição (122) em um local de poço (100) e em que o aparelho de sujeição (122) é arranjado para ser impedido de operar quando o membro de engate (116) está na posição radialmente encaixada como determinado por pelo menos um sensor.

21. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 15, caracterizado pelo fato de que o membro de engate é acionado para a posição radialmente encaixada por encaixe em uma primeira interface contígua entre o primeiro atuador e o membro de engate, e em que o membro de engate é acionado para a posição radialmente retraída por encaixe em uma segunda interface contígua

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8/9 entre o segundo atuador e o membro de engate.

22. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 15, caracterizado pelo fato de que o membro de engate é acionado para a posição radialmente encaixada por encaixe em uma primeira interface contígua entre o primeiro atuador e o membro de engate com o encaixe ocorrendo em uma primeira direção axial; e em que o membro de engate é acionado para a posição radialmente retraída por outro encaixe em uma segunda interface contígua entre o segundo atuador e o membro de engate com o outro encaixe ocorrendo em uma segunda direção axial.

23. Aparelho, de acordo com qualquer uma das reivindicações 13 a 15, caracterizado pelo fato de que:

a) a posição radialmente encaixada é uma posição para dentro e a posição radialmente retraída é uma posição para fora; ou

b) a posição radialmente encaixada é uma posição para fora e a posição radialmente retraída é uma posição para dentro.

24. Aparelho para engate de um item de equipamento de campo de petróleo, caracterizado pelo fato de que compreende:

um alojamento (200);

um membro de engate (116) contido no alojamento (200),

o membro de engate móvel entre uma posição radialmente encaixada, na qual está encaixado com o item de equipamento de campo de petróleo (104), e uma posição radialmente retraída, na qual está desencaixado do item de equipamento

de campo de petróleo;

um atuador configurado para acionamento do membro de

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9/9 engate (116) para a posição radialmente encaixada;

em que o atuador configurado para acionamento do membro de engate (116) para a posição radialmente retraída, e em que o atuador compreende:

um atuador de encaixe (224), em que o atuador de encaixe inclui uma rampa de encaixe (302a, 302b);

em que o membro de engate (116) tem uma borda de encaixe (325) interposta entre o atuador de encaixe e o atuador de desencaixe para mover o membro de engate (116) para a posição radialmente encaixada através da rampa de encaixe e para mover o membro de engate para a posição radialmente retraída através da rampa de impacto;

em que a borda de encaixe (325) do membro de engate (116) compreende uma primeira rampa de encaixe (328a), uma segunda rampa de encaixe (328b), uma terceira rampa de encaixe (328c); em que a referida primeira rampa de encaixe (328a) e referida segunda rampa de encaixe (328b) são configuradas para mover o membro de engate (116) para a posição radialmente encaixada; e em que a terceira rampa de encaixe (328c) é configurada para manter o membro de engate (116) em uma posição para guardar quando o membro de engate (116) está na posição radialmente encaixada.