BR112015033166B1

BR112015033166B1 - sistema de condução de tubular e método e aparelho para mover longitudinalmente um tubular

Info

Publication number: BR112015033166B1
Application number: BR112015033166A
Authority: BR
Inventors: Richard Angelle Jeremy; Thibodeaux Robert Jr; J Hollier Tyler
Original assignee: Franks Int Llc
Priority date: 2013-05-20
Filing date: 2014-05-09
Publication date: 2019-01-02
Also published as: EP2999842A1; EP2999842B1; CA2912756A1; EP2999842A4; BR112015033166A2; WO2014189693A1; MX2015015928A; CA2912756C; MX346935B

Description

SISTEMA DE CONDUÇÃO DE TUBULAR E MÉTODO E APARELHO PARA MOVER LONGITUDINALMENTE UM TUBULAR

Referência cruzada a pedidos relacionados [0001] O presente pedido reivindica prioridade ao Pedido de Patente US Série No. 13/898,260, depositado em 20 de maio de 2013, que é um pedido de continuação em parte do Pedido de Patente dos Estados Unidos N° de Série 13/459,314, depositado em 30 de abril de 2012. O pedido 13/459,314 reivindica prioridade ao Pedido de Patente provisório dos Estados unidos N° de série 61/481,216, depositado em 01 de maio de 2011. O conteúdo de ambos os pedidos de prioridade, são aqui incorporados por referência na sua totalidade. Antecedentes da Invenção [0002] Em aplicações do campo petrolífero, por exemplo, em locais de mar profundo, tubulações pesadas estendem para baixo a partir da plataforma, podendo ser apoiadas por envolvimento com uma cadeia de aterrissagem. Dependendo da aplicação específica (isto é, a perfuração, acabamento, etc.), a cadeia de aterrissagem pode ser fornecida pelo tubo de perfuração ou outro tubular de alta resistência. Tais cadeias de aterrissagem são muitas vezes obrigadas a suportar uma carga pesada, de tal forma que os sistemas em execução tradicionais, que geralmente empregam deslizamentos ou buchas para segurar o tubular, envolvendo o diâmetro externo do mesmo, são inadequados. Além disso, como operações de perfuração offshore continuamente se deslocam para águas mais profundas, a transmissão de carga de tensão a partir da cadeia de aterrissagem para a plataforma continua a aumentar, a fim de suportar o aumento

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2/25 do peso da cadeia, que é cada vez mais causando esmagamento por deslizamento, na qual os deslizamentos e/ou buchas envolvem o corpo do tubular com tal força que o corpo do tubular é esmagado ou danificado.

[0003] Para evitar isto, cadeias de aterrissagem são tipicamente abaixadas por engate com um reforço (isto é, um apoio) sobre o corpo de tubular da cadeia de aterrissagem. Uma maneira de fazer isso é empregar tubulares de duplo reforço, permitindo que o tubular seja baixado ao engatar um reforço ao elevador e o segundo com o adaptador de cunha. Outro método comum conduz ou circula um par de elevadores para garantir que apenas o reforço está engatado, eliminando assim a necessidade de tubulações de duplo reforço especiais. O primeiro elevador começa suspenso pelos elos de ligação, enquanto o segundo elevador funciona como um adaptador de cunha, que repousa sobre a mesa rotativa e apoia a cadeia de aterrissagem pelo reforço do tubular mais superior da cadeia de aterrissagem (ou seja, o segmento que entrou mais recentemente). O primeiro elevador engata um novo segmento tubular, posiciona-o com a mesa rotativa, e a mesa rotativa o eleva até a caixa exposta da cadeia de aterrissagem. Os deslizamentos ou buchas do segundo elevador são então desvinculados do reforço e o segundo elevador é removido. Assim, o peso da cadeia de aterrissagem é transmitido através do novo segmento tubular para o primeiro elevador. O primeiro elevador, em seguida, desce até se encostar com a mesa rotativa, e, como tal, atua agora como um adaptador de cunha. Os elos de ligação são, em seguida, transferidos para o

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3/25 segundo elevador, que engata um outro novo segmento tubular, e o processo é repetido.

[0004] Tais processos conhecidos têm desvantagens significativas, exigindo tubulares de duplo reforço especiais ou trocas de elos de ligação demoradas entre elevadores. O que é necessário são métodos e aparelhos mais rápidos e econômicos para abaixar tais tubulares pesados, evitando esmagamento por deslizamento.

Sumário da Invenção [0005] As concretizações da invenção podem fornecer um sistema de condução de tubular exemplar. O sistema de condução de tubular pode incluir um elevador suspenso a partir de uma plataforma e incluindo um corpo que define um furo para receber um tubular e cunhas definindo canais entre as mesmas, com as cunhas sendo configuradas para engatar o tubular. O sistema de condução de tubular pode também incluir um adaptador de cunha que inclui um corpo que define um furo para receber o tubular e cunhas que definem canais entre as mesmas. As cunhas do adaptador de cunha podem ser configuradas para engatar o tubular, e as cunhas do elevador podem ser configuradas para deslizar de forma axial, pelo menos parcialmente nos canais do adaptador de cunha. As cunhas do adaptador de cunha podem ser configuradas para deslizar de forma axial, pelo menos parcialmente nos canais do elevador.

[0006] As concretizações da invenção podem também fornecer um método exemplar para a condução de um tubular. O processo pode incluir engatar um reforço do tubular com um elevador, e mover o tubular ao mover o elevador na vertical.

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4/25 método pode também incluir engatar o reforço do tubular com um adaptador de cunha enquanto ainda engatando o reforço com o elevador, e desengatar o transtorno do tubular do elevador, de tal modo que o reforço seja suportado pelo adaptador de cunha.

[0007] As concretizações da invenção podem ainda fornecer um aparelho exemplar para mover longitudinalmente um tubular. O aparelho pode incluir um primeiro dispositivo de acoplamento de tubular suspenso a partir de uma plataforma e incluindo uma pluralidade de conjuntos de aperto espaçados entre si e definindo primeiros canais entre os mesmos. Os primeiros conjuntos de aperto podem ser configurados para engatar, pelo menos, um reforço de tubular, para suportar o tubular. O aparelho pode também incluir um segundo dispositivo de acoplamento de tubular incluindo segundo conjuntos de aperto espaçados de forma circunferencial além e definindo segundos canais entre os mesmos. Os segundos conjuntos de aperto podem ser configurados para engatar, pelo menos, o reforço do tubular, para suportar o tubular. O segundo dispositivo de acoplamento de tubular pode ser configurado para engatar o reforço enquanto o primeiro dispositivo de acoplamento de tubular também está em engate com o reforço.

Breve Descrição dos Desenhos [0008] A presente invenção é melhor entendida a partir da descrição detalhada a seguir quando lida junto com as figuras anexas. Ressalta-se que, de acordo com a prática padrão na indústria, vários recursos não estão desenhados em escala. Na verdade, as dimensões das diferentes

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5/25 características podem ser arbitrariamente aumentadas ou reduzidas para maior clareza da discussão.

	[0009]	A	figura 1	ilustra	uma	vista	em perspectiva
de	um sistema	de	condução	exemplar,	de	acordo	com um aspecto
da	invenção.
	[0010]	A	figura 2	ilustra	uma	vista	em perspectiva

de um elevador exemplar engatando um tubular, de acordo com um aspecto da invenção.

[0011] A figura 3 ilustra uma vista superior do elevador da figura 2, de acordo com um aspecto da invenção.

[0012] A figura 4 ilustra uma vista em perspectiva do sistema de condução da figura 1 acoplando um tubular, de acordo com um aspecto da invenção.

[0013] A figura 5 ilustra uma vista em perspectiva da tubular sendo transferido a partir do elevador para o adaptador de cunha, de acordo com um aspecto da invenção.

[0014] A figura 6 ilustra uma vista superior do sistema de condução, como mostrado na figura 5.

[0015] A figura 7 ilustra uma vista em perspectiva do adaptador de cunha engatando o tubular, de acordo com um aspecto da invenção.

[0016] A figura 8 ilustra uma vista superior do adaptador de cunha da figura 7, de acordo com um aspecto da invenção.

[0017] A figura 9 ilustra uma vista lateral simplificada, em corte transversal de um dispositivo de acoplamento de tubular engatando o tubular, de acordo com um aspecto da invenção.

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6/25 [0018] A figura 10 ilustra um fluxograma de um método exemplar para mover um tubular, de acordo com um aspecto da invenção.

[0019] A figura 11 é um desenho de vista superior de um adaptador de cunha, de acordo com concretizações aqui divulgadas.

[0020] A figura 12 é um desenho de vista em perspectiva do adaptador de cunha da figura 11.

[0021] A figura 13 é um desenho de vista superior de um elevador de acordo com concretizações aqui divulgadas.

[0022] A figura 14 é um desenho de vista em perspectiva do elevador da figura 13.

[0023] A figura 15 é uma vista de perfil em corte de um adaptador de cunha, de acordo com concretizações aqui divulgadas.

[0024] A figura 16 é um desenho de vista inferior do adaptador de cunha da figura 15.

Descrição Detalhada da Invenção [0025] Deve ser compreendido que a descrição a seguir descreve várias concretizações exemplares para implementar diferentes características, estruturas, ou as funções da invenção. Exemplos de concretizações de componentes, disposições e configurações são descritos abaixo para simplificar a presente descrição. No entanto, estas concretizações exemplares são fornecidas meramente como exemplos e não se destinam a limitar o escopo da invenção. Além disso, a presente invenção pode repetir algarismos e/ou letras de referência nas várias concretizações exemplares e através das figuras aqui proporcionadas. Esta repetição tem

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7/25 a finalidade de simplicidade e clareza, e não constitui em si uma relação entre as várias concretizações exemplares e/ou configurações discutidas nas várias figuras. Além disso, a formação de uma primeira característica ao longo ou sobre uma segunda característica na descrição a seguir pode incluir concretizações em que as primeira e segunda características são formadas em contato direto, e podem também incluir concretizações em que as características adicionais podem ser formadas interpondo a primeiro e a segunda características, de tal modo que as primeira e segunda características não podem estar em contato direto. Finalmente, as concretizações exemplares apresentadas abaixo podem ser combinadas em qualquer combinação de formas, isto é, qualquer elemento de uma concretização exemplar pode ser utilizado em qualquer outra concretização exemplar, sem se afastar do escopo da descrição.

[0026] Além disso, certos termos são usados ao longo da descrição e reivindicações seguintes para se referir a componentes particulares. Como um versado na técnica irá apreciar, várias entidades podem se referir ao mesmo componente por nomes diferentes, e como tal, a convenção de nomenclatura para os elementos descritos neste documento não se destina a limitar o escopo da invenção, a menos que de outra forma especificamente definido aqui. Além disso, a convenção de nomenclatura aqui utilizada não se destina a distinguir entre os componentes que diferem no nome, mas não na função. Além disso, na discussão e nas reivindicações a seguir, os termos incluindo e compreendendo são utilizados de forma aberta e, portanto, devem ser

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8/25 interpretados no sentido de incluindo, mas não se limitando a. Todos os valores numéricos nesta divulgação podem ser valores exatos ou aproximados, a menos que de outro modo estabelecido. Assim, várias concretizações da invenção podem desviar-se dos números, valores e faixas aqui descritos sem se afastar do escopo pretendido. Além disso, uma vez que é utilizado nas reivindicações ou relatório, o termo ou pretende abranger ambos os casos exclusivos e inclusivos, isto é, A ou S pretende ser sinônimo de pelo menos um de A e S, salvo expressamente especificados neste documento.

[0027] A figura 1 ilustra uma vista em perspectiva de um sistema de condução exemplar 10, de acordo com uma concretização descrita. O sistema de condução exemplar 10 pode ser particularmente útil para a condução de cadeias de aterrissagem. No entanto, será apreciado que o sistema de condução 10 aqui divulgado pode ser igualmente aplicável a condução, abaixamento, elevação, fabricação, quebra, ou de outra forma mover qualquer tipo de tubulares para qualquer finalidade. O sistema de condução 10 geralmente inclui um primeiro e segundo dispositivos de acoplamento de tubular

12, 14. Em pelo menos uma concretização, o primeiro dispositivo de acoplamento de tubular 12 é móvel e pode ser referido como um elevador 12. O segundo dispositivo de acoplamento de tubular 14, por outro lado, pode ser estacionário e pode ser referido como um adaptador de cunha 14 .

[0028] Conforme mostrado, o elevador 12 inclui um corpo 16, o qual pode ter uma forma geralmente cilíndrica e planos opostos 18, 20. As orelhas 22, 24 para o engate com

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9/25 os elos de ligação (não mostrados) estendem-se desde os planos 18, 20, por exemplo para o exterior, de tal modo que o elevador 12 pode ser suspenso a partir da plataforma (por exemplo, através de um bloco de deslocamento e/ou mesa rotativa, não mostrado) e verticalmente móvel para perto ou para longe do adaptador de cunha 14. O corpo 16 define um furo central 26 através do mesmo, em que conjuntos de aperto 28, 30, 32, 34 estão posicionados. Como o termo é aqui utilizado, conjunto de aperto destina-se a ser amplamente definido para incluir qualquer configuração de um ou mais deslizamentos, buchas, ou qualquer outro dispositivo(s) usado para engatar um tubular, seja incluindo dentes ou não. Os canais 36, 38, 40, 42 são definidos pelo furo 26, entre os conjuntos de aperto adjacentes 28, 30, 32, 34.

[0029] Tal como indicado para os conjuntos de aperto 28, cada um dos conjuntos de aperto 28, 30, 32, 34 pode geralmente incluir um alojamento cônico 44, um suporte 46, um pistão 48, e uma cunha 50. Tal como o termo é aqui usado, cunha destina-se a ser amplamente definido para incluir deslizamentos, buchas, segmentos de buchas, ou quaisquer estruturas capazes de aplicar uma força de aperto de um tubular, seja incluindo dentes ou não. Na concretização ilustrada, a cunha 50 é livre de dentes ou de outras estruturas de marcação. O invólucro cônico 44 é geralmente posicionado no furo 26 e se apoia no corpo 16. Além disso, o invólucro cônico 44 pode ser integral com o restante do corpo 16 e/ou pode ser acoplado ao mesmo. O invólucro cônico 44 é afunilado de tal modo que se estende radialmente para dentro, prosseguindo para baixo, e fornece um canal 45 no

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10/25 qual o suporte 46 e o pistão 48 são pelo menos parcialmente dispostos. O suporte 46 é movido no canal 45 pelo movimento do pistão 48. Em várias concretizações, o pistão 48 pode ser movido ou articulado por uma montagem hidráulica, como é bem conhecido na técnica. Em outras concretizações, o pistão 48 pode ser acionado por motores, pneumáticos, molas, elos, suas combinações ou similares. Além disso, o suporte 46 pode ser configurado para transmitir força longitudinal, por exemplo, para cima, sobre a cunha 50, para desengatar a cunha 50 a partir de um tubular (não mostrado), como será descrito em maiores detalhes abaixo. Apesar de quatro conjuntos de aperto 28, 30, 32, 34 serem mostrados, deve-se compreender que menos ou mais conjuntos de aperto, por exemplo, dois, três, cinco, seis ou mais conjuntos de aperto, podem ser utilizados sem nos afastarmos do escopo da invenção.

[0030] Voltando-se para o adaptador de cunha 14, o adaptador de cunha 14 inclui um corpo 100, que pode ser geralmente de forma cilíndrica e pode ter um apoio de raio aumentado 101 que define pelo menos uma porção da parte superior do corpo 100. O apoio 101 do corpo 100 define planos (três são visíveis: 102, 104, 106) no seu diâmetro exterior para engate com várias ferramentas ou outras estruturas, como será descrito em maiores detalhes abaixo. Além disso, o apoio 101 pode definir uma superfície de aterrissagem 108 no lado superior do mesmo. O corpo 100 pode também definir um furo 103 que se estende de forma axial através do mesmo, para receber um tubular (não mostrado). Próximo da parte superior do furo 103, o corpo 100 pode definir um assento

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11/25 anelar 105, que é rebaixado a partir da superfície de aterrissagem 108.

[0031] Em pelo menos uma concretização, o corpo 100 pode ser dividido, como mostrado, definindo dois ou mais segmentos geralmente em forma de arco 109a, 109b. Como será descrito em maiores detalhes abaixo, os segmentos 109a, 109b podem ser mantidos juntos por uma superfície interior definida na mesa giratória (não representada), como é conhecido na técnica. Em outras concretizações, no entanto, outras estruturas, tais como um anel de retenção ou semelhante pode ser utilizado para fixar a posição do corpo 100. Além disso, ainda em outras concretizações, os segmentos 109a, 109b podem ser acoplados em conjunto por meio de uma dobradiça (não mostrada) ou qualquer outro mecanismo de acoplamento.

[0032] Os conjuntos de aperto (por exemplo, conjuntos de buchas ou deslizamentos) 110, 112, 114, 116 podem estender-se para cima a partir da superfície de aterrissagem 108 e do assento 105 e para dentro do furo 103. Os canais 118, 120, 122, 124 são definidos entre conjuntos de aperto 110, 112, 114, 116 adjacentes. Tal como indicado para o conjunto de aperto 110, cada conjunto de aperto 110, 112, 114, 116 pode incluir um invólucro cônico 126, um suporte 128, uma cunha 130, e um pistão 132. Além disso, o invólucro 126 fornece um canal 135 no mesmo para guiar o movimento longitudinal do suporte 128. O suporte 128 é acoplado à cunha 130 e pode ser configurado para transferir a força longitudinal do pistão 132 para a cunha 130, por exemplo, para aumentar ou diminuir a cunha 130 para entrar

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12/25 ou sair de engate com um tubular (não mostrado) . 0 pistão 132 pode ser acionado para deslocar o suporte 128 por sistemas pneumáticos, hidráulicos, motores, ligações mecânicas, molas, suas combinações ou similares.

[0033] As figuras 2 a 8 ilustram uma operação exemplar do sistema de condução 10, através do qual uma sequência do elevador 12 engatando e movendo um tubular 200, abaixando o tubular 200 através do adaptador de cunha 14, transferindo carga para o adaptador de cunha 14, e desengatando do tubular 200, é ilustrada. Será observado que esta sequência pode ser invertida, ou de outra forma rearranjada, sem se afastar do escopo da presente invenção.

[0034] Referindo-nos agora especificamente às figuras 2 e 3, são ilustradas uma vista em perspectiva e uma vista superior, respectivamente, do elevador 12, de acordo com uma concretização descrita. Como mostrado, os conjuntos de aperto 28, 30, 32, 34, em particular as cunhas 50 (figura

3) dos mesmos, são configurados para engatar o tubular 200 de maneira removível. As cunhas 50 podem ser projetadas para baixo por engate com o tubular 200 ou pela condução do pistão 48 para baixo, tal como descrito acima. O invólucro afunilado 44 é geralmente impedido de se mover radialmente para fora pelo corpo 16, e assim as cunhas 50 deslizando para baixo fazem com que as cunhas 50 se movam para dentro, em direção ao tubular 200, até que as cunhas 50 engatem firmemente o tubular 200. Os elos de ligação (não mostrados) acoplados às orelhas 22, 24 podem, assim, permitir que a plataforma (não mostrada) suporte o peso do tubular 200. Como será apreciado,

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13/25 o tubular 200 é geralmente livre de engate com o elevador 12 nos canais 36, 38, 40, 42.

[0035] A figura 4 ilustra uma vista em perspectiva do sistema de condução 10, com o elevador 12 e o adaptador de cunha 14 sendo movidos verticalmente em estreita

proximidade	uns com	os outros,	de	acordo com	uma
concretização	descrita	À medida	que	o elevador	12 é
abaixado, os	conjuntos	de aperto 28,	30,	32, 34 do elevador
12 podem ser	alinhados	de forma angular	com os canais	118,

120, 122, 124 (canais 120 e 122 são visíveis na figura 4) do adaptador de cunha 14, enquanto os conjuntos de aperto 28, 30, 32, 34 engatam o tubular 200 para suportar o seu peso através do corpo 16 do elevador 12 para a plataforma (não mostrada). Durante este tempo, o adaptador de cunha 14 geralmente não engata o tubular 200 para suportar o seu peso, embora em alguns casos, contempla-se que o adaptador de cunha 14 pode fornecer orientação para o abaixamento do tubular 200. Em pelo menos uma concretização específica, o elevador 12 é abaixado para o adaptador de cunha 14 ao acoplar um reforço (não mostrada) do tubular 200, tal como será descrito em maiores detalhes abaixo.

[0036] Como também ilustrado na figura 4, o corpo 100 do adaptador de cunha 14 é rodeado pela mesa rotativa 134. Numa concretização, a mesa rotativa 134 define uma superfície interior geralmente retangular 136, com o corpo geralmente cilíndrico 100 que está sendo nele inscrito. Os planos 102, 104, 106 (planos 104 e 102 são visíveis na figura

4) do apoio 101 do corpo 100 podem se apoiar sobre a superfície interior 136. Deste modo, os segmentos 109a, 109b

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14/25 do corpo 100 podem ser impedidas de se separar pela mesa rotativa 134, impedindo assim os conjuntos de aperto 110, 112, 114, 116 do adaptador de cunha 14 de se mover radialmente para fora. Como discutido acima, no entanto, será apreciado que o corpo 100 do adaptador de cunha 14 pode, em algumas concretizações, não ser segmentado, pode ser articulado, e/ou pode incluir mais do que dois segmentos.

[0037] Em referência contínua à figura 4, as figuras 5 e 6 ilustram vistas em perspectiva e superior, respectivamente, do sistema de condução 10, que mostra o elevador 12 transferindo a carga do tubular 200 para o adaptador de cunha 14, de acordo com uma concretização descrita. Os conjuntos de aperto 110, 112, 114, 116 se estendem para cima, para o elevador 12 e são dimensionados para deslizar de forma axial e se encaixar, pelo menos parcialmente, nos canais 36, 38, 40, 42 do elevador 12. Em correspondência, os conjuntos de aperto 28, 30, 32, 34 do elevador 12 são posicionados e dimensionados de forma a se alinhar com e deslizar, pelo menos parcialmente nos canais 118, 120, 122, 124 do adaptador de cunha 14 (melhor mostrado na figura 1). Como mostrado nas figuras 5 e 6, o elevador 12 é, portanto, recebido no adaptador de cunha 14, de tal modo que, numa concretização exemplar, o elevador 12 repousa sobre a superfície de aterrissagem 108 (figura 4) do adaptador de cunha 14. Os conjuntos de aperto relacionados 28, 30, 32, 34 e 110, 112, 114, 116 do elevador 12 e do adaptador de cunha 14, respectivamente, são, portanto, ambos posicionados sobre o tubular 200 em localizações axiais aproximadamente iguais.

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15/25 [0038] Por conseguinte, os conjuntos de aperto 110, 112, 114, 116 do adaptador de cunha 14 podem ser ativados quando o elevador 12 vem para a proximidade com, por exemplo, a terra na superfície de aterrissagem 108 (figura 4). Como tal, os conjuntos de aperto 110, 112, 114, 116 do adaptador de cunha 14 estão aproximadamente na mesma localização axial sobre o tubular 200 que os conjuntos de aperto 28, 30, 32, 34 do elevador 12 estão. Os conjuntos de aperto 110, 112, 114, 116 podem, em seguida, acoplar o tubular 200, por exemplo, ao reforço (não mostrada) ao qual os conjuntos de aperto 28, 30, 32, 34 do elevador 12 também estão engatados, embora em diferentes locais circunferenciais sobre o tubular 200. Uma vez que o engate entre o adaptador de cunha 14 e tubular 200 é garantido, os conjuntos de aperto 28, 30, 32, 34 do elevador 12 podem ser desengatados. Como tal, o elevador 12 libera o tubular 200, e o peso da tubular 200 é transferido inteiramente para o adaptador de cunha 14. Para remover o elevador 12 do tubular 200, o elevador 12 pode ser levantado para cima, pode ter uma dobradiça (não mostrada) que pode abrir para permitir que o elevador 12 seja removido lateralmente, ou pode ser configurado de outra forma para a remoção. Como será apreciado, este envolvimento dos conjuntos de aperto 28, 30, 32, 34, 110, 112, 114, 116 permite que o adaptador de cunha 14 e o elevador 12 engatem um reforço único, transfira a carga entre os dois (por exemplo, a partir do elevador 12 para o adaptador de cunha 14), e libere o elevador 12, de modo que ele possa ser usado para engatar outro tubular (não mostrado), para repetir o processo de engate e de abaixamento.

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16/25 [0039] As figuras 7 e 8 ilustram vistas em perspectiva e superior, respectivamente, do adaptador de cunha 14 engatando o tubular 2 00, de acordo com uma concretização descrita. Após o reforço do tubular 200 ter sido abaixado para o adaptador de cunha 14, e o peso do tubular 200 ter sido transferido para o adaptador de cunha 14, o elevador 12 (por exemplo, figura 6) pode ser removido. Como tal, os conjuntos de aperto 110, 112, 114, 116 do adaptador de cunha 14 se engatam e mantém a posição do tubular 200, enquanto que a mesa rotativa 134 mantém a posição radial do corpo 100, e, portanto, dos conjuntos de aperto 110, 112, 114, 116.

[0040] Referindo-se às figuras 1 a 8, embora os conjuntos de aperto 110, 112, 114, 116 do adaptador de cunha 14 sejam ilustrados como se estendendo para cima para serem recebidos nos canais 36, 38, 40, 42 do elevador 12, enquanto os conjuntos de aperto 28, 30, 32, 34 estão geralmente dispostos no interior do furo 2 6 do elevador 12, será apreciado que variações deste arranjo estão dentro do escopo desta descrição. Por exemplo, os conjuntos de aperto 28, 30,

32, 34 podem estender-se para baixo, de tal modo que eles sejam recebidos nos canais 118, 120, 122, 124 do adaptador de cunha 14. Em tais concretizações, os conjuntos de aperto 110, 112, 114, 116 ainda podem estender-se geralmente para cima a partir da superfície de aterrissagem 108, podem residir em parte no interior do furo 103 e se estender, parcialmente, para cima a partir da superfície de aterrissagem 108, ou podem se estender, pelo menos parcialmente, ou mesmo totalmente, para baixo a partir da

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11/25 superfície de aterrissagem 108, ou a partir de um ponto no furo 103 abaixo da superfície de aterrissagem 108.

[0041]

Além disso, é apreciado que um ou ambos os dispositivos de acoplamento de tubular 12, 14 pode ser móvel, sem se afastar do escopo da descrição. Além disso, em várias concretizações, o primeiro dispositivo de acoplamento de tubular 12 pode ser estacionário, ao passo que o segundo dispositivo de acoplamento de tubular 14 é móvel. Além disso, as vistas ilustradas de sistema de condução 10, podem ser invertidas, de tal modo que o primeiro dispositivo de acoplamento de tubular 12 seja deslocada para cima, para o segundo dispositivo de acoplamento de tubular 14, ou o segundo dispositivo de acoplamento de tubular 14 seja abaixado para o primeiro dispositivo de acoplamento de tubular 12.

[0042]

Voltando-se agora à figura 9, nela está representada uma vista em corte transversal lateral simplificada, de uma porção do tubular 200 sendo engatado por um dispositivo de acoplamento de tubular

300, de acordo com uma concretização descrita. O dispositivo de acoplamento de tubular

300 pode ser geralmente representativo da estrutura e do funcionamento do elevador 12 e/ou do adaptador de cunha 14 descritos acima.

Por conseguinte, o dispositivo de acoplamento de tubular 300 inclui geralmente conjuntos de aperto 301, 302.

Embora dois conjuntos de aperto

301, 302 sejam mostrados, deve-se compreender que conjuntos de aperto adicionais podem ser empregues, por exemplo, dois conjuntos de aperto adicionais, sem nos afastarmos do escopo da presente invenção. Cada um dos conjuntos de aperto 301, 302

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18/25 inclui geralmente um invólucro cônico 304, 306 e uma cunha 308, 310, respectivamente. As cunhas 308, 310 podem deslizar em relação aos invólucros 304, 306, respectivamente, e são cônicas inversas em relação aos mesmos. Consequentemente, à medida que as cunhas 308, 310 são projetadas para baixo, por exemplo, por atrito do encaixe com o tubular 200 e/ou por sistemas pneumáticos, hidráulicos, motores, ligações, ou semelhantes, as cunhas 308, 310 são empurradas para dentro para engate com tubular 200. O invólucro cônico 304, 306 abastece a força horizontal e axial reacionária contra as cunhas 308, 310. Como tal, a base 312 transfere o peso do tubular 200, quer por repouso sobre uma plataforma (por exemplo, para um adaptador de cunha), por pendurar a partir da plataforma por meio de elos de ligação (por exemplo, para um elevador), ou de qualquer outra forma adequada.

[0043] As cunhas 308, 310 cada uma definem superfícies interiores superior e inferior 314, 316 e 318, 320, respectivamente. As superfícies interiores superiores 314, 318 podem ser cônicas, convergindo para um eixo central 322, prosseguindo para baixo. As superfícies interiores inferiores 316, 320 podem ser geralmente paralelas ao eixo 322. Em outras concretizações, no entanto, as superfícies interiores inferiores 316, 320 também podem ser cônicas, convergindo em direção ao eixo central 322, prosseguindo para baixo. Em algumas concretizações, um, alguns, ou todos das superfícies interiores superiores e/ou inferiores 314, 316, 318, 320 podem estar livres de dentes ou outras estruturas de marcação. No entanto, em várias outras concretizações, qualquer das superfícies 314, 316, 318, 320

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19/25 podem incluir tais dentes ou outras estruturas de marcação (nenhuma mostrada) para facilitar o engate com o tubular 200.

[0044] As superfícies interiores superiores 314, 318 podem ser moldadas para se encostar e se engatar a um reforço 324 do tubular 200. O reforço 324 pode ser uma saliência radial que se estende radialmente para fora a partir de um corpo tubular restante 326, como mostrado, mas em outras concretizações pode estender-se radialmente para dentro. Em várias concretizações, o reforço 324 pode ser disposto em (por exemplo, presa, soldada, abrasada, ou de outro modo ligada a, integral com, ou de outro modo parte de) o tubular 200. O reforço 324 pode ser capaz de resistir a forças de tração maiores do que o corpo de tubular 326 e transmitir essas forças axiais aos conjuntos de aperto 301, 302. Assim, o reforço 324 pode representar uma área desejável para os conjuntos de aperto 301, 302 se engatarem, para evitar esmagamento por deslizamento do tubular 200.

[0045] Para fornecer a distribuição de carga adicional, as superfícies interiores inferiores 316, 320 podem engatar o corpo de tubular 32 6, como mostrado. Por conseguinte, uma parte da carga axial do peso do tubular 200 é transmitida através da força de aperto radial aplicada pelos conjuntos de aperto 301, 302 no corpo de tubular 326. Ao engatar simultaneamente o reforço 324 com as superfícies interiores superiores 314, 318, e o corpo de tubular 326 com as superfícies interiores inferiores 316, 320, os conjuntos de aperto 301, 302, o dispositivo de acoplamento de tubular 300, e, finalmente, a plataforma, podem ser capazes de

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20/25 suportar e conduzir o tubular 200, enquanto cordas de suporte tendo um peso maior do que aquele de um simples acoplamento, com o reforço 324, deixam apenas o engate sozinho com o corpo de tubular 326 por si só, é capaz de manusear com segurança.

[0046] A figura 10 ilustra um método para abaixar um tubular 400, de acordo com uma concretização descrita. O método 400 pode proceder por operação do sistema de condução 10 e/ou o dispositivo de acoplamento de tubular 300 descrito acima com referência às figuras 1 a 9, e pode ser melhor entendido com referência aos mesmos. O método 400 inclui engatar um reforço do tubular com os conjuntos de aperto de um primeiro dispositivo de acoplamento de tubular, como em 402. Mais especificamente, em pelo menos uma concretização, tal acoplamento pode incluir engatar simultaneamente o reforço e um corpo do tubular para suportar um peso do tubular por meio de engate com ambos o reforço e o corpo. O tubular suportado pelo primeiro dispositivo de acoplamento de tubular, como em 402, pode então ser abaixado para dentro e construído em uma cadeia de tubular, de tal forma que o método 400 inclui suportar o peso da cadeia de tubulares com o primeiro dispositivo de engate.

[0047] O método 400 inclui ainda mover verticalmente, por exemplo, abaixar o tubular por meio de um segundo dispositivo de acoplamento de tubular, ao abaixar o primeiro dispositivo de acoplamento de tubular, como em 404. O método 400 pode também incluir a recepção de conjuntos de aperto do segundo dispositivo de acoplamento de tubular em canais definidos entre os conjuntos de aperto do primeiro dispositivo de acoplamento de tubular, como em 406. O método

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21/25

400 também pode incluir engatar o reforço do tubular com os conjuntos de aperto do segundo dispositivo de acoplamento de tubular, como em 408. O método 400 pode ainda incluir desengatar o reforço do tubular dos conjuntos de aperto do primeiro dispositivo de acoplamento de tubular, de tal forma que o reforço seja suportado pelo segundo dispositivo de acoplamento de tubular, como em 410.

[0048] Referindo-se agora às figuras 11 e 12, um primeiro dispositivo de acoplamento, ou elevador 512, de acordo com uma ou mais concretizações da presente invenção é mostrado nas vistas superior (figura 11) e em perspectiva (figura 12). Semelhante aos elevadores 12 representados nas figuras 1 a 6, o elevador 512 das figuras 11 e 12 inclui um corpo principal 516, um par de planos 518, 520, um par de orelhas de elevação 522, 524, uma pluralidade (seis mostrado) dos conjuntos de aperto 528, e uma pluralidade de canais (não visível) configurado para receber pluralidade de conjuntos de aperto (por exemplo, 550 das figuras 13 e 14) de um adaptador de cunha correspondente (por exemplo, 514 das figuras 13 e 14).

[0049] Referindo-se agora às figuras 13 e 14 em conjunto, um segundo dispositivo de acoplamento, ou adaptador de cunha 514, de acordo com uma ou mais concretizações da presente invenção é mostrado nas vistas superior (figura 13) e em perspectiva (figura 14). Semelhante ao adaptador de cunha 14 das figuras 1, 4, 5, 7 e 8, o adaptador de cunha 514 inclui um corpo principal 540, uma pluralidade de conjuntos de aperto 550 e uma pluralidade de canais 552 configurados para receber a pluralidade de

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22/25 conjuntos de aperto 528 de elevador 512 correspondente (figuras 11 e 12) . Assim, à medida que o elevador 512 suportando um elemento tubular com conjuntos de aperto 528 é abaixado para o adaptador de cunha 514, os conjuntos de aperto salientes 528 podem ser recebidos em canais 552 do adaptador de cunha 514 de modo que colisão e/ou interferência entre os conjuntos de aperto 528 e 550 podem ser evitadas à medida que o elevador 512 se aproxima de forma axial do adaptador de cunha 514, como descrito acima em referência às figuras 1 a 10.

[0050] Referindo-se agora as figuras 11 a 14 em conjunto, o elevador 512 e o adaptador de cunha 514 ainda compreendem um ou mais recursos de alinhamento para garantir que os conjuntos de aperto 52 8 do elevador 512 se engatem adequadamente aos canais 552 do adaptador de cunha 514, e os conjuntos de aperto 550 do adaptador de cunha 514 se engatem adequadamente aos canais (não visíveis) dentro do elevador 512. Como aqui utilizado, a frase engate adequado referese a um engate axial do elevador 512 com o adaptador de cunha 514 de tal modo que os conjuntos de aperto (528 e 550, respectivamente) sejam autorizados a se engatar com seus canais correspondentes sem se engatar, interferir, ou de outro modo impactar uns aos outros à medida que o elevador 512 é abaixado na proximidade de e no topo do adaptador de cunha 514.

[0051] Como pode ser melhor visualizado na vista superior das figuras 11 e 13, o elevador 512 é mostrado compreendendo dois recursos de alinhamento sob a forma de furos 560 e 562, enquanto o adaptador de cunha 514 é mostrada

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23/25 compreendendo dois recursos de alinhamento sob a forma de furos 564 e 566. Os furos dos recursos de alinhamento 560, 562, 564, e 566 podem ser usados em combinação com hastes de alinhamento (não representadas) para assegurar que, à medida em que o elevador 512 é abaixado para o adaptador de cunha 514 pelo trabalho de tensão da plataforma, o alinhamento radial correto dos conjuntos de aperto 528 e 550 é mantido. Em concretizações selecionadas, hastes de alinhamento podem ser rigidamente afixadas dentro de furos 564 e 566 do adaptador de cunha 514 para permitir o engate deslizante com furos 560 e 562 do elevador 512, e em outras concretizações, as hastes de alinhamento podem ser rigidamente afixadas dentro de furos 560 e 562 de elevador 512 para permitir o engate deslizante com furos 564 e 566 do adaptador de cunha 514 .

[0052] Além disso, em concretizações selecionadas, hastes de alinhamento podem ser cônicas numa extremidade livre para facilitar o engate dentro dos recursos de alinhamento (isto é, orifícios) 560 e 562, ou 564 e 566, e em outras concretizações furos de recurso de alinhamento podem ser cônicos para facilitar o engate com extremidades livres das hastes de alinhamento. Além disso, hastes de alinhamento utilizadas em conjunto com os recursos de alinhamento 560, 562, 564, e 566 podem estender-se a todo o comprimento do trabalho de tensão para manter o alinhamento radial do elevador 512 com o adaptador de cunha 514 ao longo de todo o curso de elevação do elevador 512 ou, em concretizações alternativas, as hastes de alinhamento só podem ter um comprimento suficiente para manter o alinhamento

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24/25 radial do elevador 512 com o adaptador de cunha 514 para uma parte do curso de elevação do elevador 512.

[0053] Referindo-se agora às figuras 15 e 16, um conjunto do adaptador de cunha 614 de acordo com concretizações aqui divulgadas inclui um corpo principal 640 dividido em duas seções 640A e 640B, um par de parafusos de fixação 670 e 672 para reter as metades 640A e 640B juntas, e um par de furos de recurso de alinhamento 664 e 666. Tal como acontece com adaptadores de cunha 14 e 514 das figuras 1 a 14, o conjunto de adaptador de cunha 614 é mostrado tendo uma pluralidade (seis mostrados) de conjuntos de aperto 650AF e uma pluralidade de canais 652, configurados para receber uma pluralidade de conjuntos de aperto a partir de um elevador correspondente (por exemplo, 512 das figuras 11 e

12). Como mostrado na figura 15, os conjuntos de aperto 650AF incluem, cada um, cunha 655A-C acionada por um pistão 680AC correspondente.

[0054] Além disso, de acordo com concretizações selecionadas, o conjunto de adaptador de cunha 614 compreende ainda um anel de temporização dividindo em duas seções 682A, 682B correspondendo às metades do corpo principal 640A e 640B. Como tal, anel de temporização 682A, conectado aos pistões 680A, 680B, e 680C, assegura que as cunhas 655A, 655B, e 655C se movam para engatar e/ou desengatar um tubular (ou outro dispositivo), simultaneamente, com a mesma taxa e posição relativa que a seção de anel de temporização 682A é movido por um atuador 684A. Da mesma forma, seção de anel de temporização 682B garante que as cunhas de conjunto de aperto 650D-F dentro da metade de corpo principal 640B se movam

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25/25 para engatar e/ou desengatar o tubular simultaneamente a seção de anel de temporização 682B ser empurrada pelo atuador 684B. Como será notado por aqueles com conhecimentos ordinários, seções de anéis de temporização 682A e 682B e atuadores 684A e 684B permitem aos conjuntos de aperto 650A-F engatar simultaneamente um tubular localizado no interior do furo do conjunto de adaptador de cunha 614 de tal modo que a ferramenta está posicionada de forma central no interior do furo do adaptador de cunha 614 e de modo que cargas axiais e radiais podem ser aplicadas de modo mais uniforme ao tubular.

[0055] O precedente delineou características de várias concretizações de modo a que os versados na técnica possam compreender melhor a presente invenção. Os versados na técnica devem compreender que eles podem facilmente utilizar a presente invenção como uma base para conceber ou modificar outros processos e estruturas para realizar os mesmos propósitos e/ou conseguir as mesmas vantagens das concretizações aqui introduzidas. Os versados na técnica também devem perceber que tais construções equivalentes não se afastam do espírito e do escopo da presente invenção, e que eles podem fazer várias modificações, substituições e alterações neste documento sem se afastar do espírito e do escopo da presente invenção.

Claims

REIVINDICAÇÕES

1. Sistema de condução (10) de tubular (200, 400) compreendendo:

um elevador (12, 512) suspenso a partir de uma plataforma e incluindo um corpo (16, 100) que define um furo para receber um tubular (200, 400) e cunhas (50, 130) definindo canais entre as mesmas, as cunhas (50, 130) sendo configuradas para encaixar no tubular (200, 400); e um adaptador de cunha (14, 514) que inclui um corpo (16, 100) que define um furo para receber o tubular (200, 400) e cunhas (50, 130) definindo os canais entre as mesmas, as cunhas do adaptador de cunha (14, 514) sendo configuradas para engatar o tubular (2 00, 4 00) , em que as cunhas de elevador são configuradas para deslizar de forma axial, pelo menos parcialmente nos canais do adaptador de cunha (14, 514) e as cunhas do adaptador de cunha (14, 514) estão configuradas para deslizar de forma axial, pelo menos parcialmente nos canais do elevador (12, 512);

caracterizado pelo fato de que pelo menos um do elevador (12, 512) e do adaptador de cunha (14, 514) compreende ainda recursos de alinhamento para alinhar o elevador com o adaptador de cunha (14, 514) à medida que as cunhas (50, 130) de um dentre o adaptador de cunha (14, 514) e o elevador (12, 512) deslizam de forma axial, pelo menos parcialmente, para dentro dos canais de outro dentre o adaptador de cunha (14, 514) e o elevador (12, 512), em que o recurso de alinhamento compreende uma pluralidade de furos (560, 562, 564, 566) no corpo do elevador (12, 512) e do adaptador de cunha (14, 514), em que

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2/7 hastes de alinhamento são fixadas rigidamente dentro dos orifícios no corpo (100, 16) do adaptador de cunha ou do elevador para permitir o engate deslizante com os furos no corpo do respectivo elevador ou adaptador de cunha.

2. Sistema (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um anel de temporização para mover as cunhas do adaptador de cunha (14, 514) para engate com o tubular (200, 400) simultaneamente e mover as cunhas do elevador (12, 512) para engate com o tubular simultaneamente.
3. Sistema (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as cunhas do adaptador de cunha (14, 514) e as cunhas do elevador (12, 512) são configuradas para engatar um reforço do tubular (200, 400).
4. Sistema (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as cunhas do adaptador de cunha (14, 514) se estendem para cima a partir do corpo do adaptador de cunha (14, 514) e as cunhas do elevador (12,

512) estão localizadas, pelo menos parcialmente no interior do furo do elevador (12, 512).
5. Sistema (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as cunhas do adaptador de cunha (14, 514), as cunhas do elevador (12, 512), ou ambas são configuradas para engatar o reforço e um corpo de tubular remanescente do tubular para suportar o peso do tubular (200, 400) .
6. Sistema (10), de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que as cunhas do adaptador de cunha (14, 514), as cunhas do elevador (12, 512), ou ambas

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3/
7 incluem, cada uma superfície interior superior (314, 316) afunilada para engatar o reforço e uma superfície interior

inferior (318, 320) que se estende geralmente paralela a um eixo central do tubular (200, 400) para engatar um corpo de tubular remanescente do tubular. 7 . Sistema (10) , de acordo com a reivindicação 1,

caracterizado pelo fato de que o corpo do adaptador de cunha (14, 514) é segmentado e recebido em uma superfície interior (136) de uma mesa rotativa.
8. Método para conduzir um tubular (200, 400) compreendendo:

engatar um reforço do tubular (200, 400) com um elevador (12, 512);

mover o tubular (200, 400) ao mover verticalmente o elevador (12, 512);

engatar o reforço (324) do tubular (200, 400) com um adaptador de cunha (14, 514) enquanto ainda engatando o reforço com o elevador (12, 512);

desengatar o reforço (324) do tubular (200, 400) do elevador (12, 512), de tal modo que o reforço seja suportado pelo adaptador de cunha (14, 514);

engatar o reforço (324) com o elevador (12, 512) inclui engatar o reforço (324) com os conjuntos de aperto do elevador (12, 512), os conjuntos de aperto sendo espaçados de forma circunferencial e definindo primeiros canais entre eles;

acoplar o reforço com o adaptador de cunha (14, 514) inclui acoplar o reforço (324) com segundos conjuntos de aperto do adaptador de cunha (14, 514), os segundos conjuntos

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4J7 de aperto sendo espaçados de forma circunferencial para longe e definindo segundos canais entre eles, em que mover o tubular compreende receber os primeiros conjuntos de aperto e os segundos conjuntos de aperto nos primeiros canais antes de desengatar o elevador do reforço (324); e caracterizado pelo fato de manter o alinhamento radial do elevador (12, 512) com o adaptador de cunha (14, 514) com um recurso de alinhamento, em que o recurso de alinhamento compreende um furo (560, 562, 564, 566) no corpo do elevador (12, 512) e do adaptador de cunha (14, 514), em que hastes de alinhamento são fixadas rigidamente dentro dos orifícios no corpo (100, 16) do adaptador de cunha ou do elevador para

permitir o engate deslizante com os furos no corpo do respectivo elevador ou adaptador de cunha. 9. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que o engate do reforço (324) do

tubular (200, 400) com o elevador (12, 512) compreende engatar simultaneamente o reforço (324) e um corpo de tubular para suportar um peso do tubular (200, 400) por meio de engate com ambas o reforço (324) e o corpo.
10. Método, de acordo com a reivindicação 8, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um anel de temporização utilizando para engatar simultaneamente o reforço com os conjuntos de aperto do elevador (12, 512), e usar o anel de temporização para engatar simultaneamente o reforço (324) com os conjuntos de aperto do adaptador de cunha (14, 514).
11. Aparelho para mover longitudinalmente um tubular compreendendo:

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5/7 um primeiro dispositivo de acoplamento (12, 512) de tubular suspenso a partir de uma plataforma e incluindo uma pluralidade de conjuntos de aperto espaçados entre si e definindo os primeiros canais entre os mesmos, os primeiros conjuntos de aperto configurados para engatar, pelo menos, um reforço (324) do tubular para suportar o tubular; e um segundo dispositivo de acoplamento (14, 514) de tubular que inclui segundos conjuntos de aperto espaçados de forma circunferencial e definindo segundos canais entre os mesmos, os segundo conjuntos de aperto configurados para engatar, pelo menos, um reforço (324) do tubular, para suportar o tubular, em que o segundo dispositivo de acoplamento (14, 514) de tubular é configurado para engatar o reforço (324) enquanto o primeiro dispositivo de acoplamento (12, 512) de tubular também se encontra em engate com o reforço;

em que os primeiros conjuntos de aperto são recebidos nos segundos canais e os segundos conjuntos de aperto são recebidos nos primeiros canais, de tal modo que os segundos conjuntos de aperto são configurados para engatar o reforço enquanto o reforço (324) também está engatado pelos primeiros conjuntos de aperto;

caracterizado pelo fato de que pelo menos um do primeiro e do segundo dispositivo de acoplamento de tubular compreende ainda um recurso de alinhamento para alinhar radialmente o primeiro e o segundo dispositivo de acoplamento de tubular à medida que os primeiros conjuntos de aperto são recebidos nos segundos canais e os segundo conjuntos de aperto são recebidos nos primeiros canais, em que o recurso de

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6/7 alinhamento compreende um furo (560, 562, 564, 566) em um corpo do primeiro dispositivo de acoplamento de tubular (12, 512) e no segundo dispositivo de acoplamento de tubular (14, 514), em que hastes de alinhamento são fixadas rigidamente dentro dos orifícios no corpo (100, 16) do segundo ou do primeiro dispositivo de acoplamento de tubular para permitir o engate deslizante com os furos no corpo do respectivo primeiro ou segundo dispositivo de acoplamento de tubular.
12. Aparelho, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um anel de temporização (682A) para engatar os primeiros conjuntos de aperto com o reforço (324) do tubular simultaneamente.
13. Aparelho, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que compreende ainda um anel de temporização (682B) para acoplar os segundos conjuntos de aperto com o reforço (324) do tubular simultaneamente.
14. Aparelho, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que:

o primeiro dispositivo de acoplamento de tubular inclui ainda um corpo que tem um furo através do qual o tubular é recebido e a partir do qual a primeira pluralidade de conjuntos de aperto prolonga-se radialmente para dentro; e o segundo dispositivo de acoplamento de tubular inclui ainda um corpo que tem um furo através do qual o tubular é recebido, a segunda pluralidade de conjuntos de aperto que se prolonga para cima a partir da base.
15. Aparelho, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que pelo menos uma da primeira e