BR112015030638B1 - conjuntos e métodos para segurar um membro tubular - Google Patents

conjuntos e métodos para segurar um membro tubular Download PDF

Info

Publication number
BR112015030638B1
BR112015030638B1 BR112015030638-1A BR112015030638A BR112015030638B1 BR 112015030638 B1 BR112015030638 B1 BR 112015030638B1 BR 112015030638 A BR112015030638 A BR 112015030638A BR 112015030638 B1 BR112015030638 B1 BR 112015030638B1
Authority
BR
Brazil
Prior art keywords
assembly
tubular
main body
mandrel ring
tubular member
Prior art date
Application number
BR112015030638-1A
Other languages
English (en)
Other versions
BR112015030638A2 (pt
Inventor
Jeremy Richard Angelle
Logan Essex Smith
Robert Thibodeaux
Original Assignee
Frank's International, Llc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Frank's International, Llc filed Critical Frank's International, Llc
Publication of BR112015030638A2 publication Critical patent/BR112015030638A2/pt
Publication of BR112015030638B1 publication Critical patent/BR112015030638B1/pt

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B19/00Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
    • E21B19/10Slips; Spiders ; Catching devices
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B19/00Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
    • E21B19/02Rod or cable suspensions
    • E21B19/06Elevators, i.e. rod- or tube-gripping devices

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Gripping On Spindles (AREA)
  • Mechanical Pencils And Projecting And Retracting Systems Therefor, And Multi-System Writing Instruments (AREA)
  • Clamps And Clips (AREA)

Abstract

resumo da patente de invenção para: “estrutura de mandril”. um conjunto para prender um elemento tubular em um furo de poço inclui um corpo principal, uma pluralidade de conjuntos de mandíbulas, e uma placa de cobertura para reter os conjuntos de mandíbulas no interior do corpo principal. o corpo principal inclui um anel de mandril e pelo menos um conjunto de rotação. a pluralidade de conjuntos de mandíbulas é configurada para engatar simultaneamente o elemento tubular no furo de poço como o anel de mandril é girado numa primeira direção em torno de um eixo do corpo principal por pelo menos um conjunto de rotação.

Description

(54) Título: CONJUNTOS E MÉTODOS PARA SEGURAR UM MEMBRO TUBULAR (73) Titular: FRANKS INTERNATIONAL, LLC. Endereço: 10260 WESTHEIMER, SUITE 700, HOUSTON, ΤΧ 77042, ESTADOS UNIDOS DA AMÉRICA(US) (72) Inventor: JEREMY RICHARD ANGELLE; LOGAN ESSEX SMITH; ROBERT THIBODEAUX JR.
Prazo de Validade: 20 (vinte) anos contados a partir de 05/06/2014, observadas as condições legais
Expedida em: 21/11/2018
Assinado digitalmente por:
Alexandre Gomes Ciancio
Diretor Substituto de Patentes, Programas de Computador e Topografias de Circuitos Integrados
1/27
CONJUNTOS E MÉTODOS PARA SEGURAR UM MEMBRO TUBULAR”
REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS [0001] A presente invenção reivindica o benefício, sob 35 USC § 120, do Pedido Provisório dos Estados Unidos No. de Série 61/831,441, depositado em 05 de junho de 2013, e intitulado Chuck Spíder, e Pedido de Patente dos Estados Unidos No. 14/296, 318, depositado em 4 de junho de 2014, intitulado Chuck Spíder. A descrição deste Pedido Provisório dos Estados Unidos e deste pedido de patente dos Estados unidos é aqui incorporada por referência em sua totalidade.
Campo da Invenção
[0002] As concretizações aqui descritas referem-se
de modo geral a métodos e aparelhos para apertar, pelo menos
parcialmente, um membro tubular. Mais especificamente, as
concretizações aqui descritas referem-se a um aparelho que é utilizado para suportar e apertar de forma ajustável os membros tubulares de tamanho variável tais como os membros tubulares que são instalados ou removidos de uma local de perfuração de poço.
Antecedentes da Invenção
[0003] Em operações de exploração e produção no campo
petrolífero, vários membros tubulares para campos
petrolíferos são utilizados para executar tarefas
importantes, incluindo, mas não limitado a perfuração do poço e revestimento do poço perfurado. Por exemplo, um conjunto de tubos de perfuração longo, conhecido na indústria como uma linha de perfuração, pode ser utilizado para rodar a broca de perfuração em uma extremidade distal para criar
Petição 870180066406, de 31/07/2018, pág. 9/44
2/27 o poço. Além disso, depois que um poço é criado, uma coluna de revestimento pode ser disposta ao longo do poço e cimentada no lugar para estabilizar, reforçar ou isolar (entre outras funções) porções do poço. Como tal, colunas de tubos de perfuração e revestimento podem ser ligadas entre si, tal como ponta a ponta por conexões com rosca, em que um membro de pino fêmea de um primeiro membro tubular é configurado para engatar de forma rosqueada um membro de caixa macho correspondente de um segundo membro tubular. Alternativamente, uma coluna de revestimento pode ser construída a partir de uma série de articulações de revestimento de terminais macho-macho acopladas em conjunto por acopladores fêmea-fêmea. O processo pelo qual as ligações roscadas são montadas é chamado aperto de uma conexão roscada, e o processo pelo qual as conexões são desmontadas é referido como rompimento da ligação roscada. Como seria entendido por uma pessoa versada na técnica, peças individuais (ou articulações) membros tubulares do campo petrolífero podem apresentar uma variedade de pesos, diâmetros, configurações e comprimentos.
[0004] Referindo-se à figura 1, uma vista em perspectiva é mostrada de uma concretização de uma plataforma de perfuração 101 usada para executar um ou mais membros tubulares 111 (por exemplo, revestimento, tubos de perfuração, etc.) ao longo do furo em um poço. Como mostrado, a plataforma de perfuração 101 inclui uma estrutura de armação conhecida como uma torre de perfuração 102, a partir do qual um bloco de transporte 103 (que pode incluir uma mesa rotativa) suspende um aparelho de elevação 105 (por
Petição 870180066406, de 31/07/2018, pág. 10/44
3/27 exemplo, uma ferramenta em execução de elevador ou um tubular (por exemplo, revestimento) ligada a broca de uma mesa rotativa) e um aparelho de preensão 107 (por exemplo, conjunto de deslizamento ou aranha) no piso da plataforma pode ser usado para manipular (por exemplo, elevar, baixar, rodar, manter, etc.) um membro tubular 111. O bloco de transporte 103 é um dispositivo que é suspenso a partir de ou perto do topo da torre 102, em que o bloco de transporte 103 pode mover para cima e para baixo (ou seja, verticalmente como representado) para levantar e/ ou abaixar o membro tubular 111. O bloco de transporte 103 pode ser um bloco do tipo polia simples e pode ter um gancho a partir do qual objetos abaixo (por exemplo, aparelhos de elevação 105 e/ ou mesa rotativa) podem ser suspensos. A plataforma de perfuração 101 pode ser uma plataforma em terra ou offshore (por exemplo, navio de perfuração), sem se afastar do escopo da presente invenção.
[0005] Além disso, o aparelho de elevação 105 pode ser acoplado abaixo do bloco de transporte 103 (e/ ou uma mesa rotativa se presente) para pegar ou liberar seletivamente um membro tubular 111 como o membro tubular 111 está para ser levantado e/ ou abaixado dentro e a partir da torre de perfuração 102. Como tal, a mesa rotativa pode incluir um ou mais trilhos de guia e/ ou um percurso disposto adjacente à mesa rotativa, em que os trilhos de guia ou percurso pode ser utilizado para suportar e guiar a mesa rotativa à medida que a mesa rotativa é levantada e/ ou abaixada dentro da torre de perfuração. Um exemplo de uma mesa rotativa é divulgado na Patente dos Estados Unidos No.
Petição 870180066406, de 31/07/2018, pág. 11/44
4/27
4,449,596, depositada em 3 de agosto, 1982, e intitulado
Drilling of Wells with Top Drive Unit, que é aqui
incorporado por referência.
[0006] Tipicamente, um aparelho de elevação 105
inclui componentes de aperto móveis (por exemplo, conjuntos de deslizamento) fixados a ele e móveis entre uma posição retraída (por exemplo, desengatada) e uma posição engatada. Na posição engatada, o aparelho de elevação 105 suporta o membro tubular 111 tal que o membro tubular 111 pode ser levantado e/ ou abaixado, e rodado se assim equipado, por exemplo, usando um aparelho de elevação que é uma ferramenta transportadora de tubular (por exemplo, revestimento) ligada à broca da mesa rotativa. Na posição retraída, o aparelho de elevação 105 podem liberar o membro tubular 111 e afastarse do mesmo para permitir que o membro tubular 111 seja engatado ou removido do aparelho de elevação 105 e/ ou do aparelho de preensão 107. Por exemplo, o aparelho de elevação 105 podem liberar o membro tubular 111, após o membro tubular 111 ser conectado de forma roscada a uma coluna de tubular 115 suportada pelo aparelho de preensão 107 (por exemplo, conjunto de deslizamento ou aranha) no piso da plataforma de perfuração 101.
[0007] Além disso, numa concretização em que a plataforma de perfuração 101 inclui uma mesa rotativa e uma ferramenta transportadora de tubular, o membro tubular 111 pode ser suportado e agarrou pela ferramenta transportadora de tubular ligado à pena da movimentação superior. Por exemplo, a ferramenta transportadora de tubular pode incluir um ou mais elementos de preensão que pode se mover
Petição 870180066406, de 31/07/2018, pág. 12/44
5/27 radialmente para o interior e/ ou radialmente para o exterior. Em tais concretizações, estes elementos de preensão de uma ferramenta transportadora de tubular podem mover-se radialmente para o exterior para apertar uma superfície interna do membro tubular 111, tal como com um dispositivo de preensão interno e/ ou os membros de preensão da ferramenta transportadora de tubular pode mover-se radialmente para dentro para apertar uma superfície externa do membro tubular 111, tal como com um dispositivo de preensão externo, contudo assim equipado.
[0008] Como tal, o aparelho de preensão 107 da plataforma de perfuração 101 pode ser utilizado para suportar e suspender a coluna de tubular 115, por exemplo, ao prender, a partir da plataforma de perfuração 101, por exemplo, suportada pelo piso da plataforma 109 ou por uma mesa rotativa da mesma. O aparelho de preensão 107 pode ser disposto no interior do piso da plataforma 109, tal como nivelada com o piso da plataforma 109, ou pode prolongar-se por cima do piso da plataforma 109, como mostrado. Como tal, o aparelho de preensão 107 pode ser usado para suspender a coluna de tubular 115, por exemplo, enquanto que um ou mais membros tubulares 111 são conectados ou desconectados da coluna de tubular 115.
[0009] O dispositivo de preensão 201 ilustrado inclui uma cuba 203 com uma pluralidade de montagens de deslizamento 205 disposta de modo móvel no mesmo. Especificamente, os conjuntos de deslizamento 205 podem ser ligados a um anel 207, em que o anel 207 pode ser conectado à cuba 203 por meio de um atuador (por exemplo, as hastes de
Petição 870180066406, de 31/07/2018, pág. 13/44
6/27 atuador) 209. O atuador pode ser acionado, tal como acionado eletricamente e/ ou acionado de forma fluida (por exemplo, hidraulicamente), para se mover para cima e/ ou para baixo em relação à cuba 203, na qual os conjuntos de deslizamento 205 ligados ao anel 207 podem mover-se de modo correspondente para cima e/ ou para baixo em relação à cuba 203.
[0010] Os conjuntos deslizamento 205 ilustrados são concebidos para engatar e contatar a superfície cônica interior da cuba 203 quando se desloca com relação à cuba 203. A cuba 203 é apresentada como uma superfície contínua, mas pode compreender superfícies não-contínuas (por exemplo, uma superfície adjacente à parte posterior de cada conjunto de deslizamento 205). Assim, à medida que os conjuntos de deslizamento 205 se movem para cima ou para baixo em relação à cuba 203, os conjuntos de deslizamento 205 podem se deslocar para baixo ao longo de uma superfície interior da cuba 203. Com este movimento, uma superfície interna (por exemplo, molde) dos conjuntos de deslizamento 205 vai prender um membro tubular 211 colocado dentro do dispositivo de preensão 201. Os conjuntos de deslizamento 205 podem ter uma superfície de fixação (por exemplo, dentada) na superfície interior para facilitar a preensão do membro tubular 211. Depois do membro tubular 211 ser suportado pelo dispositivo de preensão 201, os membros tubulares adicionais podem ser conectados ou desconectados do membro tubular 211.
[0011] Como mostrado com referência às figuras 2A e 2B, o dispositivo de preensão 201 pode ser usado para prender os membros tubulares 211 tendo vários diâmetros externos. Por exemplo, como mostrado na figura 2A, os conjuntos de
Petição 870180066406, de 31/07/2018, pág. 14/44
7/27 deslizamento 205 podem ser posicionadas no interior da cuba 203 do dispositivo de preensão 201 para prender um membro tubular 211A tendo um primeiro diâmetro D1. Como discutido, os conjuntos de deslizamento 205 podem ser posicionados usando o anel 207, que pode ser verticalmente móvel, por exemplo, através das hastes de atuador 209. A figura 2B mostra o dispositivo de preensão 201, em que os conjuntos de deslizamento 205 são posicionados verticalmente mais altos no interior da cuba 203 com relação ao posicionamento dos conjuntos de deslizamento 205 mostrados na figura 2A. Como tal, este posicionamento dos conjuntos de deslizamento 205 na figura 2B permite que o dispositivo de preensão 201 prenda outro membro tubular 211B, em que o membro tubular 211B tem um segundo diâmetro externo D2 maior que o primeiro diâmetro externo D1 do membro tubular 211A (por exemplo, em que D1 e D2 são em si um corpo tubular e não uma porção de conector do mesmo). Assim, o dispositivo de preensão 201 pode prender os membros tubulares 211 que tem uma grande faixa de diâmetros exterior, sem a necessidade de reconfiguração e/ ou a adição de equipamento suplementar para o dispositivo de preensão 201. Por exemplo, numa concretização, o segundo diâmetro externo D2 pode ser pelo menos 145 por cento maior (ou menor) do que o primeiro diâmetro exterior D1.
[0012] De tempos a tempos, a broca de perfuração tem de ser levantada ou retirada para fora do poço, tal como quando se muda a broca na extremidade da coluna. À medida que a broca de perfuração é levada para fora do poço, os vários membros tubulares são removidos da coluna e dispostos em ou ao redor da plataforma de perfuração. No entanto, ao
Petição 870180066406, de 31/07/2018, pág. 15/44
8/27 fazer isto, os membros tubulares podem ter fluidos e/ ou detritos de perfuração nele depositados, tais como lama à base de óleo ou de água e os detritos das formações subterrâneas perfuradas.
[0013] Por exemplo, quando perfurando o poço, os detritos formados a partir do poço com a broca na parte inferior da coluna podem ter de ser removidos da perfuração do poço, e a cabeça do poço pode necessitar ser mantida a uma pressão hidrostática predeterminado. A lama de perfuração é então bombeada para baixo através de uma perfuração do tubo de perfuração onde a lama sai da broca, e é circulada de volta para cima no espaço anular entre o tubo de perfuração e a perfuração. Como tal, como a cadeia de elementos tubulares é trazido para cima e removido do poço, lama, quer à base de óleo ou lama à base de água, podem agarrar-se à superfície exterior dos elementos tubulares.
[0014] Uma forma de remover a lama de perfuração dos membros tubulares é tendo um membro da tripulação da plataforma de perfuração para lavar os membros tubulares com uma mangueira ou semelhante, à medida que os membros tubulares emergem da perfuração de poço. No entanto, isto pode levar a uma perda de fluido de perfuração valioso que pode de outro modo ser reutilizado no processo de perfuração, ou pode ainda fazer com que a lama seja lançada para fora e para o piso da plataforma e/ ou nas áreas do equipamento de
manuseamento de tubo, apresentando tanto as preocupações
relacionadas com a segurança dos trabalhadores e
preocupações relacionadas com a manutenção adequada do
equipamento na plataforma. Além disso, a água usada para
Petição 870180066406, de 31/07/2018, pág. 16/44
9/27 limpar os membros tubulares pode diluir o fluido de perfuração na perfuração do poço e afetar o peso da lama.
[0015] Uma outra maneira de remover a lama a partir dos elementos tubulares é incluir um limpador de peça única com o equipamento de manuseamento de tubo, no qual o sistema de limpeza pode ser utilizado para remover o excesso de lama a partir de membros tubulares que passam através do equipamento de manuseamento de tubo. No entanto, isso pode levar ao desgaste do limpador mais rapidamente, à medida que o limpador pode estar engatando e limpando a superfície exterior dos elementos tubulares ao passar os membros tubulares tanto para cima quanto para baixo do poço. Além disso, estes limpadores podem não ser facilmente acessíveis ou removíveis, e, portanto, podem necessitar de uma quantidade significativa de tempo de inatividade dentro da plataforma de perfuração para substituir os limpadores.
[0016] Além disso, em geral, uma coluna de tubos pode ser disposta e suspensa no interior de um poço a partir de uma plataforma de perfuração utilizando um aparelho de manuseamento de tubo, tal como uma aranha, em que a coluna de tubo pode ser alongada passo a passo, juntando de forma roscada um segmento tubular à extremidade proximal da coluna de tubo na plataforma. A coluna de tubos pode ser suspensa dentro da plataforma de perfuração utilizando um segundo tipo de aparelho de manuseamento de tubo, como um elevador, que é suportado de forma móvel a partir de um mecanismo de retirada e uma torre acima da aranha. À medida que a carga da coluna de tubos é transferida entre a aranha e o elevador, a aranha pode ser descarregada e, em seguida, desvinculada
Petição 870180066406, de 31/07/2018, pág. 17/44
10/27 da coluna de tubos pela retração dos deslizamentos dentro da aranha. A coluna de tubo alongada pode, então, ser abaixada ainda mais na perfuração de poço utilizando o mecanismo de retirada controlando o elevador. A aranha pode, em seguida, novamente engatar e suportar a fiada de tubo dentro do furo e um segmento tubular adicional pode ser unida à nova extremidade proximal da coluna de tubos de alongar ainda mais a coluna de tubos.
[0017] O alongamento de uma coluna de tubo geralmente envolve a adição de um segmento de tubular de cada vez para uma coluna de tubo existente. Da mesma forma, a redução do comprimento de uma coluna de tubos geralmente envolve um processo inverso no qual um segmento de tubular é removido de cada vez da coluna de tubo existente. Consequentemente, cada membro tubular disposto ao longo da perfuração e devolvido para cima do poço pode passar através e ser tratado por um ou mais aparelhos de manuseamento de tubo, tais como a aranha e/ ou o elevador. No entanto, após tratamento de um grande número de segmentos de tubulares e suportar o peso da coluna de tubos, um ou mais componentes dos aparelhos de manuseamento de tubo podem necessitar de manutenção para assegurar que os aparelhos de manuseamento de tubo estão funcionando corretamente e vai continuar a funcionar corretamente.
[0018] Como tal, para reduzir o desgaste num aparelho de manuseamento de tubo, uma guia de tubo pode ser disposto numa posição adjacente a uma ou ambas as aberturas do aparelho de manuseamento de tubo para assegurar que os membros tubulares sendo recebidos no interior do aparelho de
Petição 870180066406, de 31/07/2018, pág. 18/44
11/27 manuseamento de tubo estejam em alinhamento e posição adequados. Enquanto, os próprios guia de tubo podem estar sujeitos ao desgaste, tais como a partir de hard-banding, desalinhamentos, problemas ao dispor os membros tubulares no fundo do poço ou puxando-os de volta para cima, etc., pode ser mais fácil inspecionar e substituir um guia de tubulação, em comparação a inspecionar e substituir o aparelho de manuseamento de tubo inteiro.
[0019] Por exemplo, um guia de tubo pode ser disposto numa posição adjacente à abertura superior e/ ou a abertura de fundo de uma aranha, no qual os guias de tubos podem ser substituídos quando necessário. Para o guia de tubo superior da aranha, uma inspeção visual do guia de tubo pode ser suficiente para determinar se o guia de tubo superior precisa ser substituído. No entanto, pode ser mais complicado determinar se o tubo de guia inferior precisa de substituição, à media que o guia de tubo inferior pode estar disposto abaixo do piso da plataforma de tal modo que a inspeção visual pode ser difícil, ou impossível para este efeito. Por conseguinte, existe uma necessidade de abordar um ou mais destes problemas.
Sumário da Invenção [0020] Um ou mais aspectos da presente invenção referem-se a um conjunto para prender de um membro de tubular em um poço, que inclui um corpo principal, uma pluralidade de conjuntos de mandíbulas, e uma placa de cobertura para reter os conjuntos de mandíbulas no interior do corpo principal. O corpo principal inclui um anel de mandril e pelo menos um conjunto de rotação. A pluralidade de conjuntos
Petição 870180066406, de 31/07/2018, pág. 19/44
12/27 de mandíbulas é configurada para engatar simultaneamente o membro de tubular no poço como o anel de mandril é rodado numa primeira direção em torno de um eixo do corpo principal por pelo menos um conjunto da rotação.
[0021] Além disso, um ou mais aspectos da presente invenção referem-se a um método para prender um membro tubular com um aparelho de preensão, o método incluindo o posicionamento do aparelho de preensão de forma substancialmente concêntrica em torno de um poço, engatar o membro de tubular por meio de um furo central do aparelho de preensão, ativar pelo menos um conjunto de rotação para rodar um anel de mandril do aparelho de preensão numa primeira direção, deslocar simultaneamente uma pluralidade de conjuntos de mandíbulas radialmente para o furo central com uma ranhura helicoidal do anel de mandril, e rodar o anel de mandril até que cunhos de cada um da pluralidade de conjuntos de mandíbula envolva um perfil exterior do membro de tubular.
[0022] Além disso, um ou mais aspectos da presente invenção referem-se a um conjunto 'para prender um membro tubular em um poço, o conjunto que inclui um corpo principal que compreende um anel de mandril e, pelo menos, um meio para rodar o anel de mandril, uma pluralidade de meios extensíveis para prender o membro tubular, e uma placa de cobertura para reter o meio extensível para preensão no interior do corpo principal, no qual a pluralidade de meios para prender o tubular é configurada para engatar simultaneamente o membro tubular à medida que o anel de mandril é rodado em uma primeira direção em torno de um eixo do corpo principal pelo meio para rodar.
Petição 870180066406, de 31/07/2018, pág. 20/44
13/27
Breve Descrição dos Desenhos [0023] Características da presente invenção se tornarão mais evidentes a partir da seguinte descrição em conjunto com os desenhos anexos.
[0024] A figura 1 é uma vista esquemática de uma plataforma de perfuração.
[0025] As figuras 2A e 2B mostram vistas em perspectiva de um aparelho de preensão disposto dentro de uma plataforma de perfuração.
[0026] A figura 3 é uma vista em perspectiva de um aparelho de preensão de acordo com uma ou mais concretizações da presente invenção.
[0027] As figuras 4A a 4F são desenhos de vistas explodidas detalhando os componentes do aparelho de preensão da figura 3.
[0028] A figura 5 é um desenho da vista superior do aparelho de preensão da figura 3 mostrado com a cobertura superior e retentores removidos.
[0029] A figura 6A e 6B são desenhos da vista superior do aparelho de preensão da figura 3 mostrado numa posição aberta (6A) e uma posição fechada (6B).
[0030] A figura 7 é um desenho da vista superior de um aparelho de preensão de acordo com uma ou mais concretizações da presente invenção numa posição fechada.
[0031] A figura 8 é uma vista em perspectiva de um aparelho de preensão de acordo com uma ou mais concretizações da presente invenção.
Descrição Detalhada da Invenção
Petição 870180066406, de 31/07/2018, pág. 21/44
14/27 [0032] Concretizações específicas da presente invenção serão agora descritas em detalhes com referência às figuras anexas. Os elementos similares nas várias figuras podem ser designados pelos mesmos números de referência para a consistência. Além disso, na descrição detalhada a seguir de concretizações da presente divulgação, numerosos detalhes específicos são apresentados a fim de proporcionar uma compreensão mais completa da invenção. No entanto, será evidente para um técnico no assunto que as concretizações aqui divulgadas podem ser praticadas sem estes detalhes específicos. Em outros casos, características conhecidas não foram descritas em detalhes para evitar o obscurecimento desnecessário da invenção.
[0033] Além disso, os técnicos no assunto irão apreciar que ao descrever a conexão de um primeiro elemento a um segundo elemento, deve ser entendido que a conexão pode ser, quer ligar diretamente o primeiro elemento ao segundo elemento, ou ligar indiretamente o primeiro elemento ao segundo elemento. Por exemplo, um primeiro elemento pode ser diretamente ligado a um segundo elemento, tal como fazendo com que o primeiro elemento e o segundo elemento em contato direto entre si, ou um primeiro elemento pode ser indiretamente ligado a um segundo elemento, tal como tendo um terceiro elemento, e/ ou elementos adicionais, ligados entre o primeiro e o segundo elemento.
[0034] Além disso, os termos direcionais, tais como acima, abaixo, superior, inferior , topo, fundo, etc., são utilizadas por conveniência em referência aos desenhos em anexo. Em geral, acima, superior ,para cima,
Petição 870180066406, de 31/07/2018, pág. 22/44
15/27 superior, e termos semelhantes referem-se a uma direção em direção à superfície da Terra a partir de baixo da superfície ao longo de uma perfuração de poço, e abaixo, inferior, para baixo”, inferior, e termos semelhantes referem-se a uma direção que se afasta da superfície ao longo do furo de sondagem, isto é, para dentro da perfuração, mas destina-se apenas para fins ilustrativos, e os termos não se destinam a limitar a invenção.
[0035] Referindo-nos inicialmente à figura 3, um conjunto de preensão 300 aperfeiçoado de acordo com uma ou mais concretizações aqui descritas é mostrado. Enquanto o conjunto de preensão 300 está representado na figura 3 como um aparelho de aranha, aqueles com conhecimentos ordinários na técnica compreenderão que o conjunto de preensão 300 pode ser construído como um aparelho elevador sem alteração significativa ou o afastamento da invenção reivindicada. Conforme divulgado, o conjunto de preensão 300 é construído como uma aranha de mandril, em que o engate de mandíbulas do conjunto de preensão 300 para dentro e para fora de um furo central 302 é infinitamente ajustável de totalmente retraída a totalmente engatada, semelhante a um mandril de um torno de operador ou uma furadeira portátil. Em funcionamento, um anel de ajuste ou mandril é rodado por uma ou mais engrenagens de pinhões de tal modo que uma pluralidade de mandíbulas ligadas de forma ajustável a ele podem ser simultaneamente acopladas para dentro e para fora do furo 302 à medida que o anel de mandril é rodado em direções opostas.
Petição 870180066406, de 31/07/2018, pág. 23/44
16/27 [0036] Referindo-nos ainda à figura 3, o conjunto de preensão 300 é construído como uma aranha que pode, em concretizações selecionadas, ser colocada diretamente sobre o piso da plataforma (por exemplo, 109 da figura 1) ou em cima da mesa rotativa de uma plataforma de modo que o furo central 302 alinha-se ou é próximo do eixo central de uma perfuração de poço abaixo. O conjunto de preensão 300 pode ser posicionado em cima do piso da plataforma e usado para proteger e/ ou manter uma coluna de tubulares do campo petrolífero (por exemplo, tubos de perfuração, revestimento, tubos em espiral, etc.) que estão sendo instalados ou recuperados do poço abaixo. Tal como mostrado, o conjunto de preensão 300 pode ser construído, incluindo um anel de base 304, um corpo principal 306, uma pluralidade de mandíbulas extensíveis e retráteis 308, um anel do mandril 310 (visível nas figuras 4-6), um ou mais conjuntos de rotação 312, uma placa de cobertura 314, e uma pluralidade de retentores da placa de cobertura 316.
[0037] Referindo-nos agora às figuras 4A-4F e 5 juntas, a montagem e construção do conjunto de preensão 300 pode ser descrita. Em particular, a figura 4A é um desenho de vista explodida de todo o conjunto de preensão 300, com as figuras 4B-4F sendo representações aproximadas de cada componente primário, ou seja, placa de cobertura 314 (Figura 4B), pluralidade de conjuntos de mandíbula 308 (Figura 4C), anel de mandril 310 e conjuntos de rotação 312 (Figura 4D), corpo principal 306 (Figura 4E), e anel de base 304 (Figura 4F). Fazendo novamente referência às figuras 4A-F em conjunto, o conjunto de preensão é montado ao posicionar o
Petição 870180066406, de 31/07/2018, pág. 24/44
17/27 anel de base 304 sob uma superfície e engatar concentricamente o corpo principal 306 no mesmo de tal modo que as montagens de conjunto de rotação 320A e 320B (coletivamente referidas como 320) do corpo principal 306 estão localizadas e posicionadas dentro de cortes de respiro 322A e 322B (coletivamente 322) do anel de base 304. A figura mostra uma vista superior de um conjunto de preensão 300 parcialmente montado com a placa de cobertura 314 e retentores de placa de cobertura 316 removidos.
[0038] Com corpo principal 306 preso dentro do anel de base 304, anel de mandril 310 pode ser instalado em uma ranhura perfilada de forma circunferencial 324 dentro do corpo principal 306. Como mostrado, uma pluralidade de rolamentos esféricos 326 é posicionada dentro da ranhura 324 para permitir que o anel de mandril gire livremente em relação ao corpo principal 306 sobre rolamentos 326.
No entanto, como seria compreendido por aqueles com conhecimentos gerais, várias outras formas de conjuntos de rolamentos, incluindo rolamentos de rolos cônicos e retos, rolamentos de esfera, rolamentos de agulhas, rolamentos axiais, e revistas de atrito podem ser utilizados em lugar de ou em combinação com rolamentos esféricos 326. Como mostrado (particularmente na Figura 4D), anel de mandril 310 é mostrado como um corpo geralmente em forma de anel que inclui dentes de engrenagem 328 na sua periferia exterior e uma ranhura helicoidal 330 em cima da sua superfície superior.
[0039] Com anel de mandril 310 posicionado dentro do sulco 324 de corpo principal 306, um ou mais conjuntos de
Petição 870180066406, de 31/07/2018, pág. 25/44
18/27 rotação 312A e 312B (312, coletivamente) são instalados para montagens 320A e 320B do corpo principal 306. Como mostrado, conjuntos de rotação 312 cada um incluem um motor de rotação 332, um corpo principal 334, e uma engrenagem de pinhão 336 que tem dentes exteriores 338 que corresponde aos dentes 328 do anel de mandril 310. O motor de rotação 332 é descrito como um motor elétrico, mas deve ser entendido que qualquer forma de mecanismo de acionamento incluindo, mas não se limitando a, motores hidráulicos, motores pneumáticos e semelhantes podem ser usados também. Além disso, enquanto o conjunto de preensão 300 está representado como tendo dois conjuntos de rotação, 312a e 312b, deve ser compreendido que o número e tipo de conjuntos de rotação utilizados para rodar o anel de mandril 310 em relação ao corpo principal 306 pode ser modificado sem se afastar do escopo da presente invenção.
[0040] Fazendo referência novamente às figuras 4A4F e 5 em conjunto, a pluralidade de conjuntos de mandíbulas 308A-308H (coletivamente, 308) pode ser instalada no topo do anel de mandril e em entalhes 340 do corpo principal 306. Enquanto o conjunto de preensão 300 é mostrado como tendo oito conjuntos de mandíbulas marcadas 308A-308H, deve ser entendido que o conjunto de preensão 300 pode compreender menos (por exemplo, 3-7) ou mais (por exemplo, 9-16) conjuntos de mandíbula 308, dependendo do diâmetro, do peso, e de configuração do membro tubular a ser retido no interior do furo 302. Como mostrado, cada conjunto de mandíbula 308 compreende um corpo de mandíbula 342, um transportador 344, 346 e uma matriz que compreende uma pluralidade de dentes de preensão endurecidos configurados para morder e reter um
Petição 870180066406, de 31/07/2018, pág. 26/44
19/27 perfil exterior de um tubular no interior do furo 302. Como mostrado, transportador 344 e a matriz 346 são construídos de tal modo que eles podem ser facilmente substituídos caso diferentes configurações sejam preferidas, ou no caso de se tornarem desgastados ou quebrados. Tal como será discutido mais abaixo, em uma ou mais concretizações, uma folha (por exemplo, o conjunto de mandíbula 308) pode incluir um corpo de mandíbula 342 e um transportador 344, e o transportador 344 pode ser configurado para receber o molde 346, em que o molde 346 forma uma superfície de textura do deslizamento. Além disso, em um ou mais concretizações, o transportador 344 e o molde 346 podem ser integralmente formados em conjunto. Além disso, como será discutido mais abaixo, em um ou mais concretizações, o corpo de mandíbula 342 e o transportador 344 podem ser integralmente formados em conjunto formando um desenho de deslizamento sólido.
[0041] Além disso, cada conjunto de mandíbula 308 é configurado para deslizar para dentro e para fora dos entalhes 340 para que o molde 346 possa engatar e desengatar tubulares posicionados dentro do furo 302 à medida que o anel de mandril 310 é rodado nas direções no sentido horário e anti-horário. Para facilitar este engate e desengate, cada conjunto de mandíbula 308 compreende uma recurso de aperto (não mostrada) adjacente a, e configurada para se engatar na ranhura helicoidal 330 do anel de mandril 301 de modo que o movimento radial (e, por conseguinte, força de mordida) de moldes 346 para dentro e para fora de acoplamento com um tubular contido dentro do furo 302 pode ser realizado à medida que o anel de mandril 310 é rodado em direções
Petição 870180066406, de 31/07/2018, pág. 27/44
20/27 opostas. Enquanto anel de mandril 310 e conjuntos de mandíbula 308 são mostrados construídos de tal modo que a rotação no sentido horário do anel de mandril 310 se estende do conjunto de mandíbula 308 mais para dentro do furo 302 e rotação no sentido anti-horário se estende conjuntos de mandíbula 308 do furo 302, deve ser entendido que e a relação de rotação entre anel de mandril 301 e conjuntos de mandíbula 308 pode ser utilizado. Independentemente do modo de operação, conjuntos de mandíbula 308 são configurados para conduzir para dentro e fora do furo 302 do conjunto de preensão 300 em simultâneo, e com o posicionamento infinitamente variável (e aplicação de força) entre seus estados retraído máximo e engatado máximo.
[0042] Com os conjuntos de mandíbulas 308 instalados aos respectivos entalhes 340 do corpo principal 306, que pode ser mantida em posição dentro de entalhes 340 por placa de cobertura 314 e a pluralidade de retentores da placa de cobertura 316. Referindo novamente as figuras 4A-4F e 5 em conjunto, placa de cobertura 314 pode ser colocada em cima do conjunto de preensão 300 de tal modo que uma superfície inferior 348 da placa de cobertura 314 é assentada no topo da pluralidade de conjuntos de mandíbula 308, impedindo-os de deixar entalhes 340 do corpo principal 306 a partir de cima. Como mostrado, uma pluralidade de seis retentores de placa de cobertura 316A-316F (coletivamente 316) envolvem radialmente e simultaneamente uma pluralidade de entalhes 350A-350F (coletivamente, 350) no corpo principal 306 e uma pluralidade de entalhes 352A-352F (coletivamente, 352) na placa de cobertura 314. Enquanto seis retentores de placa de
Petição 870180066406, de 31/07/2018, pág. 28/44
21/27 cobertura 316 são mostrados, deve ser compreendido que menos ou mais do que seis retentores de placa de cobertura podem ser usados. Com a placa de cobertura 314 na posição, cada retentor de placa de cobertura (por exemplo, 316A) pode ser deslizado no lugar (radialmente em direção furo 302), de modo que as faixas horárias (por exemplo, 350A e 352A) são simultaneamente envolvidos, evitando placa de cobertura 314 seja deslocada ou retirada a partir da sua posição dentro do corpo principal 306 e no topo do anel do mandril 310. Um parafuso 354 ou outro mecanismo de fixação pode ser utilizado para prevenir que os retentores 316 se desengatem das ranhuras 350 e 352 indesejavelmente.
[0043] Além disso, enquanto o sistema de utilização de placa de cobertura 314 e retentores de placa de cobertura 316 em conjunto com ranhuras 350 do corpo principal 306 e ranhuras 352 da placa de cobertura 314 são descritos como útil em reter conjuntos de mandíbula 308 dentro do corpo principal 306, o mecanismo simplificado de utilização de retentores 316 e ranhuras 350 e 352 vantajosamente tem a vantagem de permitir um acesso rápido ao funcionamento interno do conjunto de preensão 300 com o mínimo esforço ou ferramentas. Por exemplo, através de uma rápida e fácil remoção da placa de cobertura 314 e dos retentores 316, o conjunto de mandíbula 308 pode ser substituído por um conjunto de diferentes faixas de acoplamento de tamanho de tubular, um conjunto com configuração diferente de dentes para moldes 346, ou pode ser substituído com um conjunto renovado ou reparado de conjuntos de mandíbulas 308. Por exemplo, um determinado conjunto de conjuntos de mandíbulas
Petição 870180066406, de 31/07/2018, pág. 29/44
22/27 podem compreender molde 346 otimizado para um determinado tipo e configuração de revestimento ou tubo de perfuração, ou para um determinado intervalo de diâmetros de tubulares. Ter a capacidade de substituir rapidamente e de forma relativamente fácil conjuntos das mandíbulas 308 ou molde 346 seria altamente vantajoso em ambientes em que paradas devem ser minimizadas em todas as oportunidades.
[0044] Além disso ainda, conjuntos de mandíbula 308 podem ser construídos com mais de recurso de aperto para engatar a ranhura helicoidal 330 de anel de mandril 310 para que um único conjunto de mandíbula 308 pode ser usado para prender mais de um intervalo de tubular dentro do furo central 302. Por exemplo, numa concretização, uma pluralidade de conjuntos de mandíbula 308 pode ser dimensionada e configurada para tubos de perfuração de preensão entre 10-15cm (4-6 polegadas) de diâmetro, enquanto que um outro conjunto de conjuntos de mandíbulas 308 pode ser dimensionado para prender tubo de perfuração entre 1530cm (6-12 polegadas) de diâmetro. Em tal circunstância, uma pluralidade de conjuntos de mandíbula 308 pode ser construída de tal forma que o primeiro recurso de aperto pode engatar o anel de mandril 310 de tal modo que tubulares com tamanho entre 10-15cm podem ser agarrados, enquanto um segundo recurso de aperto (ou seja, aquele que é radialmente espaçado radialmente do furo central 302 para além do primeiro recurso de aperto) engata anel de mandril 310 de tal modo que tubulares maiores podem ser agarrados. Além disso, em uma ou mais concretizações, o conjunto de preensão 300 pode prender o tubo de perfuração que é até 45-55cm (20 polegadas) de
Petição 870180066406, de 31/07/2018, pág. 30/44
23/27 diâmetro ou maior. Como tal, um operador pode ajustar o intervalo de preensão do conjunto de preensão 300, removendo a placa de cobertura 314 e retentores 316, ajustando os conjuntos de mandíbula de um recurso de virada para o outro, e substituindo a placa de cobertura 314 e retentores 316. Portanto, um único conjunto de preensão 300 pode acomodar várias faixas de tubos no furo 302, sem a necessidade de manter um conjunto separado de conjuntos de mandíbulas para cada faixa de tamanho. No entanto, deve ser entendido que, a fim de acomodar a maior variedade de tamanhos de tubulares, múltiplos conjuntos de mandíbula 308 (isto é, tendo cada um deles um ou mais conjuntos de recurso de virada) podem ainda ser usados.
[0045] Referindo-nos agora às figuras 6A e 6B, a operação de conjunto de preensão 300 pode ser descrita. As figuras 6A e 6B mostram conjunto de preensão 300 totalmente montado num retraída (6A) e uma posição de engate (6B), mas, para fins de clareza, a placa de cobertura 314 é mostrada translúcida de modo que outros componentes podem ser vistos. Para mover conjuntos de mandíbulas 308 a partir de sua posição retraída para a sua posição de engate, conjuntos rotação 312 são energizados de tal forma que suas respectivas engrenagens de pinhão 336 são rodadas, transmitindo forças de acionamento rotativo para anel de mandril 310 com os dentes 338 e 328 correspondentes. À medida que o anel de mandril 310 é rodado, a ranhura helicoidal 330 do anel de mandril roda numa forma espiral, aplicando assim um deslocamento radial simultâneo para cada um da pluralidade de conjuntos das mandíbulas 308 através da porção de aperto.
Petição 870180066406, de 31/07/2018, pág. 31/44
24/27
Uma vez que cada um da pluralidade de mandíbulas engata ou desengata) (o furo central 302 a uma velocidade constante para uma rotação específica de anel do mandril 310, qualquer tubular nele contido será substancialmente centrado no interior do furo 302 e a um conjunto de preensão 300. Com tubular substancialmente centrado dentro do furo 302 do aparelho depreensão 300 e com conjuntos de mandíbula 308 totalmente engatadas com tubular, anel de mandril 310 pode ser girado uma quantidade selecionada ainda mais a mordida ou manter com segurança a tubular contido assim. Uma vez assim envolvidos, os conjuntos de rotação 312 pode ser bloqueado (eletricamente ou de outra forma) no lugar de modo que a rotação inversa do anel de mandril 310 (e, portanto, liberação do tubular) pode ser evitada. Quando se deseja liberar o tubular, conjuntos de rotação 312 podem ser desbloqueados ou de outro modo afastado, permitindo assim a rotação do anel de mandril 310 e a retração do conjunto de mandíbula 308 radialmente para fora do furo 302 e qualquer tubular retido no seu interior.
[0046] Referindo-nos à figura 7, uma vista superior de um conjunto de preensão 300, de acordo com concretizações aqui descritas é mostrada. Em uma ou mais concretizações, um deslizamento (por exemplo, o conjunto de mandíbula 308) pode incluir um corpo de mandíbula 342 e um transportador 344, e o transportador 344 pode ser configurado para receber o molde 346. Em uma ou mais concretizações, o corpo de mandíbula 342 e o transportador 344 podem ser integralmente formados em conjunto. Como mostrado, o corpo de mandíbula 342 e o transportador 344 podem ser integralmente formados em
Petição 870180066406, de 31/07/2018, pág. 32/44
25/27 conjunto de modo que o corpo de mandíbula 342 e o transportador 344 sejam uma peça sólida e tornar-se um design de deslizamento sólido. Além disso, em um ou mais concretizações, cada um dos corpos de mandíbula 342, o transportador 344, e a matriz 346 podem ser todos formados integralmente em conjunto e podem tornar-se um desenho sólido deslizamento. No entanto, em uma ou mais concretizações, um deslizamento pode não necessariamente incluir o molde 346. Em uma ou mais concretizações, um deslizamento pode ser configurado para receber o molde 346, na qual o molde 346 forma uma superfície provida de textura do deslizamento. Por exemplo, em uma ou mais concretizações, o transportador 344 e o deslizamento que prende o molde 346 pode ser integralmente formado em conjunto e podem tornar-se um design de deslizamento sólido, e os moldes 346 pode ser inserções que podem ser removíveis a partir do desenho de deslizamento sólido. Em uma ou mais concretizações, os deslizamentos podem ser configurados para receber os moldes 346, e os moldes 346 podem formar uma superfície provida de textura dos deslizamentos.
[0047] Além disso, em um ou mais concretizações, um ou mais batentes 356 podem ser formados ou dispostos nos deslizamentos para limitar o curso do deslizamento. Por exemplo, em uma ou mais concretizações, um ou mais conjuntos de ranhuras (por exemplo, 357A, 357B, e 357C) podem ser formados numa porção de cada deslizamento (por exemplo, em uma porção de cada conjunto de mandíbula 308), em que cada das ranhuras é configurada para receber um ou mais dos batentes 356. Por exemplo, como mostrado, os batentes 356
Petição 870180066406, de 31/07/2018, pág. 33/44
26/27 são dispostos dentro de um primeiro conjunto de ranhuras 357a. Em uma ou mais concretizações, os batentes 356 podem permitir que um único conjunto de deslizamentos de manusear o tubo tubular de vários diâmetros disposto no corpo principal do conjunto, sem a necessidade de componentes adicionais à montagem. Como mostrado, o engate entre os batentes 356 e o primeiro conjunto de ranhuras 357a pode limitar o comprimento do curso dos deslizamentos, e limitar o comprimento do curso dos deslizamentos pode determinar o diâmetro do tubo tubular, que pode ser acomodado pelos deslizamentos. Por exemplo, em uma ou mais concretizações, os batentes podem permitir que os deslizamentos (por exemplo, o conjunto de mandíbula 308) para ser capaz de atingir de 18 polegadas de diâmetro de 6 5/8 polegadas de diâmetro sem a necessidade de componentes adicionais para o conjunto. Em uma ou mais concretizações, os batentes 356 pode ser contratado com um segundo conjunto de deslizamento 357B. Alternativamente, em uma ou mais concretizações, os batentes 356 podem ser envolvidos com um terceiro conjunto de folhas de 357C. Em uma ou mais concretizações, mais conjuntos de ranhuras configuradas para engatar os batentes 356 podem ser formados numa porção de cada deslizamento. No entanto, em uma ou mais concretizações, os batentes 356 podem ser removidos do conjunto, o que pode permitir que os deslizamentos de viajar através de todo o curso.
[0048] Referindo-nos agora à Figura 8, um conjunto de preensão 300, de acordo com uma ou mais concretizações aqui descritas é mostrada. Em uma ou mais concretizações, agarrando conjunto 300 é construído como uma aranha que
Petição 870180066406, de 31/07/2018, pág. 34/44
27/27 podem, em concretizações selecionadas, ser colocada diretamente sobre o piso da plataforma (por exemplo, 109 da Figura 1) ou em cima da mesa rotativa de uma sonda tal que furo central 302 alinha ou é na proximidade do eixo central de um furo de poço abaixo. O conjunto de preensão 300 pode ser posicionado em cima do piso da plataforma e usado para proteger e/ ou manter uma coluna de tubulares de campos petrolíferos (por exemplo, tubos de perfuração, revestimento, tubos em espiral, etc.) que está sendo instalada ou recuperada do poço abaixo. Tal como mostrado, o conjunto de preensão 300 pode ser construído, incluindo um anel de base 304, um corpo principal 306, uma pluralidade de mandíbulas extensíveis e retráteis 308 (por exemplo, 308A-
308G), um anel de mandril 310 (visível nas figuras 4-6), um
ou mais conjuntos de rotação de 312 (por exemplo, 312A e
312B), uma placa de cobertura 314, uma pluralidade de
retentores da placa de cobertura 316, e um guia de tubo 345.
[0049] Embora a invenção tenha sido apresentada com relação a um número limitado de concretizações, os versados na técnica, tendo benefício desta descrição, irá apreciar que outras concretizações podem ser realizadas, sem se afastarem do escopo da presente invenção. Por conseguinte, o escopo da invenção deve ser limitado apenas pelas reivindicações anexas.
Petição 870180066406, de 31/07/2018, pág. 35/44
1/8

Claims (28)

  1. REIVINDICAÇÕES
    1. Conjunto (300) para segurar um membro tubular (111), o conjunto caracterizado pelo fato de que compreende:
    um corpo principal (306) que compreende um anel de mandril (310) e pelo menos um conjunto de rotação;
    uma pluralidade de conjuntos de mandíbulas (308); e uma placa de cobertura (314) para reter a pluralidade de conjuntos de mandíbulas (308) no interior do corpo principal (306), em que o corpo principal (306) compreende adicionalmente uma pluralidade de ranhuras (340) para receber cada dos conjuntos de mandíbulas (308);
    em que a pluralidade de conjuntos de mandíbulas (308) é configurada para engatar simultaneamente o membro tubular (111) à medida que o anel de mandril (310) é rotacionado em uma primeira direção em torno de um eixo do corpo principal (306) por pelo menos um conjunto de rotação.
  2. 2. Conjunto (300), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de conjuntos de mandíbulas (308) é configurada para desencaixar simultaneamente o membro tubular (111) à medida que o anel de mandril (310) é rotacionado em uma segunda direção sobre o eixo do corpo principal (306) por pelo menos um conjunto de rotação.
  3. 3. Conjunto (300), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda uma pluralidade de retentores da placa de cobertura (316) para fixar a placa de cobertura (314) para o corpo principal (306).
    Petição 870180066406, de 31/07/2018, pág. 36/44
    2/8
  4. 4. Conjunto (300), de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que cada um da pluralidade de retentores de placa de cobertura (316) está configurado para engatar radialmente e simultaneamente as ranhuras (352,350) da placa de cobertura (314) e o corpo principal (306).
  5. 5. Conjunto (300), de acordo com a reivindicação 1, e caracterizado pelo fato de que cada um dos conjuntos de mandíbulas (308) compreende uma matriz substituível (346).
  6. 6. Conjunto (300), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada um dos conjuntos de mandíbulas (308) compreende pelo menos uma característica virada para engatar uma ranhura helicoidal (330) do anel de mandril (310).
  7. 7. Conjunto (300), de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a ranhura helicoidal (330) do anel de mandril (310) aciona simultaneamente cada uma da pluralidade de conjuntos de mandíbula (308) na direção do eixo do corpo principal (306), à medida que o anel de mandril (310) é rotacionado na primeira direção.
  8. 8. Conjunto (300), de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que uma primeira característica virada corresponde a uma primeira faixa de tamanhos de membro tubular (111), e uma segunda característica virada corresponde a uma segunda faixa de tamanhos de membro tubular (111).
  9. 9. Método para segurar um membro tubular (111) com um aparelho de segurar (107), o método caracterizado pelo fato de que compreende:
    Petição 870180066406, de 31/07/2018, pág. 37/44
    3/8 posicionar o aparelho de segurar (107), possuindo uma pluralidade de conjunto de mandíbulas (308) em uma pluralidade de ranhuras (340) do corpo principal (306) do aparelho de segurar sobre um piso do equipamento;
    engatar o membro tubular (111) por meio de um furo central (302) do aparelho de segurar (107);
    ativar pelo menos um conjunto de rotação para girar um anel de mandril (310) do aparelho para segurar (107) em uma primeira direção;
    deslocar simultaneamente a pluralidade de conjuntos de mandíbulas (308) radialmente em direção ao furo central (302) com uma ranhura helicoidal (330) do anel de mandril (310);
    rodar o anel de mandril (310) até que as matrizes (346) de cada uma da pluralidade de conjuntos que envolve um perfil externo do membro de mandíbula (308) tubular (111).
  10. 10. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que compreende ainda:
    rodar o anel de mandril (310) do aparelho de segurar (107) em uma segunda direção;
    deslocar simultaneamente a pluralidade de conjuntos de mandíbulas (308) radialmente para fora a partir do furo central (302) com a ranhura helicoidal (330) do anel de mandril
  11. 11.
    Método, de acordo com reivindicação
    9, caracterizado pelo fato de que compreende ainda substituição de uma primeira pluralidade de conjuntos de mandíbulas (308) configurado para engatar um primeiro conjunto de membros tubulares (111) com uma segunda
    Petição 870180066406, de 31/07/2018, pág. 38/44
    4/8 pluralidade de conjuntos de mandíbulas (308) configurado para encaixar uma segunda série de elementos tubulares (111).
  12. 12. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o primeiro conjunto de membros tubulares (111) compreende uma pluralidade de tubulares tendo uma faixa especificada de diâmetros.
  13. 13. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o primeiro conjunto de membros tubulares (111) compreende uma pluralidade de tubulares tendo um perfil externo especificado.
  14. 14. Conjunto (300) para segurar um membro tubular (111), o conjunto caracterizado pelo fato de que compreende:
    um corpo principal (306) que compreende um anel de mandril (310) e pelo menos um meio para fazer rodar o anel de mandril (310);
    uma pluralidade de meios para segurar o membro tubular(111); e uma placa de cobertura (314) para reter a pluralidade de meios de aperto dentro do corpo principal (306), em que o corpo principal (306) compreende adicionalmente uma pluralidade de meios para receber cada um da pluralidade de meios para segurar o tubular;
    em que a pluralidade de meios para segurar o tubular está configurada para engatar simultaneamente o membro tubular (111) à medida que o anel de mandril (310) é rotacionado em uma primeira direção em torno de um eixo do corpo principal pelos meios para rodar.
  15. 15. Conjunto (300), de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a pluralidade de meios para
    Petição 870180066406, de 31/07/2018, pág. 39/44
    5/8 segurar o tubular está configurada para desengatar o membro tubular simultaneamente à medida que o anel de mandril é rotacionado em uma segunda direção sobre o eixo do corpo principal pelos meios para rodar.
  16. 16. Conjunto (300), de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que cada um dos meios para segurar o tubular compreende pelo menos um meio para engatar uma ranhura helicoidal (330) do anel de mandril (310).
  17. 17. Conjunto (300), de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que a ranhura helicoidal (330) do anel de mandril (310) aciona simultaneamente a cada um da pluralidade de meios para segurar o tubular em direção ao eixo do corpo principal (306), à medida que o anel de mandril (310) é rotacionado na primeira direção.
  18. 18. Conjunto, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que um primeiro meio para engatar corresponde a uma primeira faixa de tamanhos de elemento tubular, e um segundo meio de engate corresponde a uma segunda faixa de tamanhos de membro tubular.
  19. 19. Conjunto (300), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que cada um da pluralidade de conjuntos de mandíbulas compreende um corpo de mandíbula, um transportador, e uma matriz, a matriz que compreende uma pluralidade de dentes de aperto endurecidos configurados para reter um perfil exterior de um tubular dentro do corpo principal.
  20. 20. Conjunto (300), de acordo com a reivindicação 19, caracterizado pelo fato de que o corpo de mandíbula (342) e o transportador (344) são formados integralmente em
    Petição 870180066406, de 31/07/2018, pág. 40/44
    6/8 conjunto, formando uma tira sólida, e o transportador (344) está configurado para receber a matriz (346).
  21. 21. Método, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que cada um da pluralidade de conjuntos de mandíbulas (308) compreende um corpo de mandíbula (342), um transportador (344), e uma matriz (346), a matriz (346) compreendendo uma pluralidade de dentes de aperto endurecidos configurados para reter um perfil externo de um tubular dentro do corpo principal (306).
  22. 22. Método, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de que o corpo de mandíbula (342) e o transportador (344) são formados integralmente em conjunto, formando uma tira sólida, e o transportador (344) está configurado para receber a matriz (346).
  23. 23. Conjunto (300), de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que cada um da pluralidade de meios para segurar o membro tubular compreende um corpo de mandíbula (342), um transportador (344), e uma matriz (346), a matriz (346) compreendendo uma pluralidade de dentes de aperto endurecidos configurados para reter um perfil exterior de um tubular dentro do corpo principal (306).
  24. 24. Conjunto (300), de acordo com a reivindicação 23, caracterizado pelo fato de que o corpo de mandíbula (342) e o transportador (344) são formados integralmente em conjunto, formando uma tira sólida, e o transportador (344) está configurado para receber a matriz (346).
  25. 25. Conjunto (300) para segurar um membro tubular (111), o conjunto (300) caracterizado pelo fato de que compreende:
    Petição 870180066406, de 31/07/2018, pág. 41/44 um corpo principal (306) que compreende um anel de mandril (310) e pelo menos um conjunto de rotação;
    uma pluralidade de mandíbulas (308), em que cada uma da pluralidade de mandíbulas (308) compreende pelo menos uma característica virada para engatar uma ranhura helicoidal (330) do anel de mandril (310), e em que uma primeira característica virada corresponde a uma primeira faixa de tamanhos do membro tubular (111), e uma segunda característica virada correspondente a uma segunda faixa de tamanhos do membro tubular (111); e uma placa de cobertura (314) para reter a pluralidade de conjuntos de mandíbulas (308) dentro do corpo principal (306);
    em que a pluralidade de conjuntos de mandíbulas (308) está configurada para engatar simultaneamente o membro tubular (111) à medida que o anel de mandril (310) é rotacionado em uma primeira direção em torno de um eixo do corpo principal (306) por pelo menos um conjunto de rotação.
  26. 26. Conjunto, de acordo com a reivindicação 25, caracterizado pelo fato de que a ranhura helicoidal (330) do anel de mandril (310), simultaneamente, aciona cada uma da pluralidade de conjuntos de mandíbulas (308) em direção ao eixo do corpo principal à medida que o anel de mandril (310) é rotacionado em uma primeira direção.
  27. 27. Conjunto (300) para segurar um membro tubular (111), o conjunto (300) caracterizado pelo fato de que compreende:
    um corpo principal (306) que compreende um anel de mandril (310) e pelo menos um meio para rotacionar o anel de mandril (310);
    Petição 870180066406, de 31/07/2018, pág. 42/44
    8/8 uma pluralidade de meios para segurar o membro tubular (111); em que cada um desses meios para segurar o tubular compreende pelo menos um meio para engatar uma ranhura helicoidal (330) de um anel de mandril (310), e em que um primeiro meio para engatar corresponde a uma primeira faixa de tamanhos do membro tubular (111), e um segundo meio para engatar corresponde a uma segunda faixa de tamanhos de um membro tubular (111); e uma placa de cobertura (314) para reter a pluralidade de meios para segurar dentro do corpo principal (306);
    em que a pluralidade de meios para segurar o tubular está configurada para engatar simultaneamente o membro tubular (111) a medida que um anel de mandril (310) é rotacionado em uma primeira direção em torno de um eixo do corpo principal (306) pelos meios para rotação.
  28. 28. Conjunto, de acordo com a reivindicação 27, caracterizado pelo fato de que a ranhura helicoidal (330) do anel de mandril (310), simultaneamente, aciona cada uma da pluralidade de conjuntos de mandíbulas (308) em direção ao eixo do corpo principal (306) à medida que o anel de mandril (310) é rotacionado em uma primeira direção.
    Petição 870180066406, de 31/07/2018, pág. 43/44
    1/12
BR112015030638-1A 2013-06-05 2014-06-05 conjuntos e métodos para segurar um membro tubular BR112015030638B1 (pt)

Applications Claiming Priority (5)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US201361831441P 2013-06-05 2013-06-05
US61/831,441 2013-06-05
US14/296,318 US9677352B2 (en) 2013-06-05 2014-06-04 Chuck spider
US14/296,318 2014-06-04
PCT/US2014/041047 WO2014197673A1 (en) 2013-06-05 2014-06-05 Chuck spider

Publications (2)

Publication Number Publication Date
BR112015030638A2 BR112015030638A2 (pt) 2017-07-25
BR112015030638B1 true BR112015030638B1 (pt) 2018-11-21

Family

ID=52004484

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
BR112015030638-1A BR112015030638B1 (pt) 2013-06-05 2014-06-05 conjuntos e métodos para segurar um membro tubular

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9677352B2 (pt)
BR (1) BR112015030638B1 (pt)
CA (1) CA2912176C (pt)
GB (1) GB2534690B (pt)
MX (1) MX364008B (pt)
NO (1) NO347764B1 (pt)
WO (1) WO2014197673A1 (pt)

Families Citing this family (7)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9677352B2 (en) * 2013-06-05 2017-06-13 Frank's International, Llc Chuck spider
US10125556B1 (en) * 2013-07-02 2018-11-13 Abe B Erdman, Jr. Pipe fitting assembly apparatus
KR101690958B1 (ko) 2015-08-31 2016-12-29 삼성중공업 주식회사 시추 설비
US10815740B2 (en) * 2017-01-12 2020-10-27 Dreco Energy Services, ULC Apparatus and methods for gripping a tubular member
CN110656892B (zh) * 2019-09-30 2021-07-13 宝鸡石油机械有限责任公司 超厚板件大口径筒型卡盘及其组焊方法
US20230053471A1 (en) * 2020-03-24 2023-02-23 Weatherford Technology Holdings, Llc Spiders capable of handling well components of multiple sizes
WO2023287667A2 (en) * 2021-07-12 2023-01-19 Tubular Running & Rental Services, Llc Methods and apparatus for engaging tubulars

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4015661A (en) * 1976-03-15 1977-04-05 Christensen John L Apparatus for coupling and uncoupling pipe sections
US4060014A (en) * 1976-04-29 1977-11-29 Joy Manufacturing Company Power tong
US4437363A (en) * 1981-06-29 1984-03-20 Joy Manufacturing Company Dual camming action jaw assembly and power tong
US4449596A (en) 1982-08-03 1984-05-22 Varco International, Inc. Drilling of wells with top drive unit
US4827808A (en) * 1986-09-26 1989-05-09 Cooper Industries, Inc. Rotor assembly for power tong
US4869137A (en) * 1987-04-10 1989-09-26 Slator Damon T Jaws for power tongs and bucking units
US5172613A (en) 1989-12-07 1992-12-22 Wesch Jr William E Power tongs with improved gripping means
FR2679593B1 (fr) * 1991-07-23 1997-04-25 Gazel Anthoine G Machine a visser et devisser, notamment pour train de tiges, d'une installation de forage.
CA2089902C (en) * 1993-02-19 2001-02-27 George Dlask Power tong with interchangeable jaws
US20020108748A1 (en) 2000-04-12 2002-08-15 Keyes Robert C. Replaceable tong die inserts for pipe tongs
US6446524B1 (en) 2000-04-27 2002-09-10 Mark F. Gravouia Ring gear supporting idler gear
US7810419B2 (en) * 2003-02-05 2010-10-12 C.G. Bretting Manufacturing Co., Inc. Rotating log clamp
US20080022811A1 (en) * 2006-06-30 2008-01-31 Murray Kathan Power tong having cam followers with sliding contact surfaces
US20090272233A1 (en) 2008-05-01 2009-11-05 Clint Musemeche Tong Unit Having Multi-Jaw Assembly Gripping System
WO2009140281A2 (en) 2008-05-12 2009-11-19 Longyear Tm, Inc. Open-faced rod spinner
BR112014007449B1 (pt) * 2011-09-29 2020-11-24 National Oilwell Varco Norway As Sistema de aperto para fazer e romper conexoes roscadas
US9677352B2 (en) * 2013-06-05 2017-06-13 Frank's International, Llc Chuck spider
WO2015050931A1 (en) * 2013-10-01 2015-04-09 Nabors Corporate Services Automated roughneck
WO2015089213A1 (en) * 2013-12-10 2015-06-18 Frank's International, Inc. Tubular gripping apparatus wiith movable bowl

Also Published As

Publication number Publication date
GB201523084D0 (en) 2016-02-10
BR112015030638A2 (pt) 2017-07-25
CA2912176A1 (en) 2014-12-11
MX364008B (es) 2019-04-10
GB2534690B (en) 2017-08-23
US9677352B2 (en) 2017-06-13
NO347764B1 (en) 2024-03-18
WO2014197673A1 (en) 2014-12-11
GB2534690A (en) 2016-08-03
CA2912176C (en) 2018-10-16
NO20151676A1 (en) 2015-12-08
US20140360736A1 (en) 2014-12-11

Similar Documents

Publication Publication Date Title
BR112015030638B1 (pt) conjuntos e métodos para segurar um membro tubular
US10113375B2 (en) Thread compensation apparatus
US9657539B2 (en) Automated roughneck
US3380528A (en) Method and apparatus of removing well pipe from a well bore
US8783339B2 (en) Tubular member adaptor apparatus
US7600450B2 (en) Curvature conformable gripping dies
US9194200B2 (en) Apparatus and method for cutting and pulling of a casing
US8235105B2 (en) Mouse hole support unit with rotatable or stationary operation
BR112014015239B1 (pt) dispositivo e método para limpar um membro tubular
US20090321064A1 (en) Tubular handling device
BRPI0615082B1 (pt) Junta de condutor submarino tubular; condutor submarino e método para conexão de juntas de condutor submarino
BR112013010737B1 (pt) unidade de cremalheira, método para construir um segmento de tubo, e, sistema para armazenar um ou mais tubulares
BR112018008785B1 (pt) Ferramenta de agarramento e método para remoção de uma seção de revestimento de um poço
BR112014007449B1 (pt) Sistema de aperto para fazer e romper conexoes roscadas
US8167050B2 (en) Method and apparatus for making up and breaking out threaded tubular connections
BR112012033813B1 (pt) equipamento e método para suportar um elemento tubular
US10689925B2 (en) Pipe wrench
US11549324B2 (en) Pumping stinger overshot
US2518398A (en) Apparatus for spinning pipe
US11142439B2 (en) Snubbing jack capable of reacting torque loads
US10450812B2 (en) Rod handler improvements
BR112012027610B1 (pt) Método e aparelho de preensão e de guia de tubular
BR112020005367A2 (pt) dispositivo de controle rotativo
BR112020005367B1 (pt) Aparelho e método de controle rotativo
BR112018003208B1 (pt) Elevador para tubulação de grande diâmetro e método de elevação

Legal Events

Date Code Title Description
B06A Patent application procedure suspended [chapter 6.1 patent gazette]
B09A Decision: intention to grant [chapter 9.1 patent gazette]
B16A Patent or certificate of addition of invention granted [chapter 16.1 patent gazette]

Free format text: PRAZO DE VALIDADE: 20 (VINTE) ANOS CONTADOS A PARTIR DE 05/06/2014, OBSERVADAS AS CONDICOES LEGAIS.