BR112019027274B1

BR112019027274B1 - APPARATUS FOR CONNECTING A DISTAL END OF A FLUID CONDUIT TO A FLUID INLECTION AND METHOD FOR CONNECTING A DISTAL END OF A FLUID CONDUIT TO A FLUID INLECTION OF A CEMENTING OR FRACTURING TOOL

Info

Publication number: BR112019027274B1
Application number: BR112019027274-7A
Authority: BR
Inventors: Ron D Robichaux; James G Martens; John E Hebert; Juan Carlos Mondelli; James Champagne; Joseph Boudreaux; Scottie J Scott; Jeremy LeCompte
Original assignee: Frank's International, Llc
Priority date: 2017-06-23
Filing date: 2018-06-15
Publication date: 2022-02-15
Also published as: BR112019027274A2; AU2018287976B2; EP3642447A1; WO2018234764A1; EP3642447B1; AU2018287976A1

Abstract

um conjunto de conexão (10) para elevação e posicionamento automatizados de um chiksan (110) ou outro conduto de fluido na proximidade de uma entrada de fluido (60) de um dispositivo como, por exemplo, uma cabeça de cimento (100) ou uma cabeça de fraturamento hidráulico. depois que um chiksan ou outra linha de fluxo é posicionada em um local desejado, é feita uma conexão segura entre a saída do chiksan ou outro conduto de fluido e a entrada de fluido, incluindo, sem limitação, quando o dispositivo está posicionado em um local elevado acima do piso de uma plataforma.a connection assembly (10) for automated lifting and positioning of a chiksan (110) or other fluid conduit in proximity to a fluid inlet (60) of a device such as a cement head (100) or a hydraulic fracturing head. after a chiksan or other flowline is positioned at a desired location, a secure connection is made between the outlet of the chiksan or other fluid conduit and the fluid inlet, including, without limitation, when the device is positioned in a location raised above the floor of a platform.

Description

Invention history 1. Domain of the Invention

[0001] A presente invenção refere-se a um conjunto automatizado para conectar uma linha de fluxo de fluido a uma porta de entrada. Mais especificamente, a presente invenção se refere a um conjunto automatizado para conectar uma linha de fluxo de fluido (como um chiksan, mangueira ou outro conduíte) a uma porta de entrada de um conjunto de cabeças de cimento ou cabeças de fraturamento hidráulico (“frac”).[0001] The present invention relates to an automated assembly for connecting a fluid flow line to an inlet port. More specifically, the present invention relates to an automated assembly for connecting a fluid flow line (such as a chiksan, hose or other conduit) to an inlet port of a cement head assembly or hydraulic fracturing heads ("frac ”).

2. Brief Description of Related Technique

[0002] Muitos poços de petróleo e/ou gás offshore são perfurados em ambientes marítimos usando embarcações flutuantes (como, por exemplo, navios de perfuração e plataformas de perfuração semissubmersíveis), principalmente antes da instalação de uma plataforma permanente ou outra estrutura similar. As operações de perfuração realizadas a partir de tais embarcações flutuantes diferem daquelas realizadas em estruturas permanentes em diversos aspectos.[0002] Many offshore oil and/or gas wells are drilled in marine environments using floating vessels (such as drillships and semi-submersible drilling rigs), primarily prior to the installation of a permanent rig or other similar structure. Drilling operations carried out from such floating vessels differ from those carried out on permanent structures in several respects.

[0003] Uma diferença importante associada à perfuração a partir de uma embarcação flutuante é a localização dos conjuntos de prevenção de explosão e cabeça de poço. Ao perfurar a partir de uma plataforma fixa ou outra estrutura semelhante, um conjunto de prevenção de explosão normalmente está localizado em uma plataforma ou em outra estrutura. No entanto, ao perfurar a partir de uma embarcação de perfuração flutuante, os conjuntos de prevenção de explosão e cabeça de poço não estão localizados na plataforma de perfuração ou outra estrutura; ao contrário, esses conjuntos estão localizadas no fundo do mar ou perto do fundo do mar. Como resultado, equipamentos especializados, conhecidos como preventores de explosão “submarinos” e conjuntos de cabeças de poço, devem ser utilizados.[0003] An important difference associated with drilling from a floating vessel is the location of the explosion prevention and wellhead assemblies. When drilling from a fixed platform or other similar structure, an explosion prevention assembly is typically located on a platform or other structure. However, when drilling from a floating drilling vessel, the explosion prevention and wellhead assemblies are not located on the drilling rig or other structure; rather, these clusters are located on or near the sea floor. As a result, specialized equipment known as “subsea” explosion preventers and wellhead assemblies must be used.

[0004] Durante as operações de cimentação, um aparelho conhecido como cabeça de cimento é normalmente instalado acima da superfície de trabalho ou “piso da plataforma”, a fim de fornecer uma conexão ou interface entre o sistema de elevação de uma plataforma e o equipamento de bombeamento de superfície, por um lado, e o fundo do poço da coluna de trabalho e/ou outros produtos tubulares que se estendem para um poço, por outro lado. Essas cabeças de cimento devem permitir que a pasta de cimento flua de um conjunto de bombeamento para um poço e devem ter capacidade de fluxo suficiente para permitir o bombeamento de alta pressão de grandes volumes de cimento e outros fluidos a altas taxas de vazão. Essas cabeças de cimento também devem ter resistência à tração suficiente para suportar produtos tubulares pesados e outros equipamentos que se estendem da plataforma para um poço, além de acomodar a elevação e abaixamento de tais mercadorias e equipamentos tubulares.[0004] During cementing operations, an apparatus known as a cement head is typically installed above the work surface or “platform floor” in order to provide a connection or interface between a platform lifting system and the equipment. of surface pumping, on the one hand, and the downhole of the working string and/or other tubular products that extend into a well, on the other hand. These cement heads must allow cement slurry to flow from a pump set into a well and must have sufficient flow capacity to allow high pressure pumping of large volumes of cement and other fluids at high flow rates. These cement heads must also have sufficient tensile strength to support heavy tubular goods and other equipment extending from the platform into a pit, as well as accommodate the lifting and lowering of such goods and tubular equipment.

[0005] Embora essas cabeças de cimento sejam tipicamente utilizadas em conexão com poços perfurados em ambientes offshore ou marítimos, deve-se notar que essas cabeças de cimento também podem ser usadas em conexão com a perfuração/equipamento de poços em terra usando plataformas de perfuração terrestres. Além disso, essas cabeças de cimento são frequentemente utilizadas (embora não necessariamente exclusivamente) em plataformas de perfuração ONSHORE e OFFSHORE equipadas com sistemas de perfuração de acionamento superior. Em certas circunstâncias, as referidas cabeças de cimento são usadas em plataformas equipadas com uma mesa rotativa e haste, em vez de uma unidade de acionamento superior.[0005] While these cement heads are typically used in connection with wells drilled in offshore or marine environments, it should be noted that these cement heads can also be used in connection with onshore well drilling/rigging using drilling rigs. terrestrial. In addition, these cement heads are often used (although not necessarily exclusively) on ONSHORE and OFFSHORE drilling rigs equipped with top drive drilling systems. In certain circumstances, said cement heads are used on platforms equipped with a rotary table and rod, instead of a top drive unit.

[0006] Em muitos casos, essas cabeças de cimento devem ser posicionadas acima do piso da plataforma durante as operações de cimentação. Em tais situações, um conduto de fluido deve se estender do sistema de bombeamento de uma plataforma (que normalmente está localizado no nível do piso da plataforma ou próximo a ela) até a referida cabeça de cimento elevada. Nas plataformas de perfuração equipadas com um sistema de acionamento superior, é possível bombear cimento e/ou outros fluidos do sistema de bombeamento de uma plataforma através da referida unidade de acionamento superior e uma mangueira de acionamento superior que se estende até uma cabeça de cimento. No entanto, essa configuração não é preferida para operações de cimentação, porque uma perda inesperada de energia ou desligamento do bombeamento pode resultar em endurecimento da pasta de cimento dentro da unidade de acionamento superior, das mangueiras de acionamento superior e/ou do equipamento auxiliar, causando danos significativos e/ou gerando tempo de inatividade para esse equipamento fundamental.[0006] In many cases, these cement heads must be positioned above the platform floor during cementing operations. In such situations, a fluid conduit must extend from a platform pumping system (which is normally located at or near the platform floor level) to said elevated cement head. On drilling rigs equipped with an upper drive system, it is possible to pump cement and/or other pumping system fluids from a rig through said upper drive unit and an upper drive hose that extends to a cement head. However, this configuration is not preferred for cementing operations, because an unexpected loss of power or pump shutdown can result in hardening of the cement paste inside the top drive unit, top drive hoses, and/or auxiliary equipment. causing significant damage and/or generating downtime for this critical equipment.

[0007] Como resultado, o sistema de acionamento superior de uma plataforma é frequentemente desviado para esse fim e um conduto de fluido temporário é normalmente utilizado para conectar um sistema de bombeamento de superfície de cimento à porta de entrada de uma cabeça de cimento e para fornecer pasta de cimento à referida cabeça de cimento. Esse conduto de fluido temporário, que pode ser relativamente pesado, pode compreender uma mangueira de alta pressão, um aparelho de ligação de fluxo giratório comumente referido como "chiksan" ou outras linhas de fluxo.[0007] As a result, the top drive system of a platform is often diverted for this purpose and a temporary fluid conduit is typically used to connect a surface cement pumping system to the inlet port of a cement head and to supplying cement paste to said cement head. This temporary fluid conduit, which can be relatively heavy, may comprise a high pressure hose, a rotating flow connecting apparatus commonly referred to as a "chiksan", or other flow lines.

[0008] Devido ao fato de que uma cabeça de cimento pode estar localizada em um local elevado acima do piso da plataforma, a extremidade ou saída distal do referido conduto de fluido também deve normalmente ser elevada a um local elevado, a fim de posicioná-la em estreita proximidade com a referida cabeça de cimento. Além disso, esse conduto de fluido deve ser firmemente acoplado ou conectado a uma porta de entrada de fluido na referida cabeça de cimento elevada, a fim de permitir que o fluido pressurizado (incluindo, sem limitação, pasta pesada de cimento) flua através da referida cabeça de cimento.[0008] Due to the fact that a cement head may be located at an elevated location above the platform floor, the distal end or outlet of said fluid conduit must also normally be elevated to an elevated location in order to position it. in close proximity to said cement head. Furthermore, such fluid conduit must be tightly coupled or connected to a fluid inlet port on said elevated cement head in order to allow pressurized fluid (including, without limitation, heavy cement slurry) to flow through said cement head. cement head.

[0009] Em muitos casos, uma cabeça de cimento normalmente é posicionada em uma posição elevada, fora do alcance das pessoas que trabalham no piso da plataforma, dificultando o acesso dessas pessoas facilmente à cabeça de cimento, a fim de conectar chiksans, linhas de fluxo e/ou outros condutos de fluido à referida cabeça de cimento. Além disso, esse pessoal geralmente é içado do chão da plataforma usando um assento ou cinto improvisado preso a um guincho ou outro dispositivo de elevação para alcançar a cabeça de cimento para esta finalidade. Quando isso ocorre, esse pessoal corre o risco de cair e sofrer ferimentos graves ou morte. Além disso, é necessário que esse pessoal carregue martelos pesados, chaves e/ou outras ferramentas usadas para facilitar a conexão do conduto de fluxo à entrada da cabeça de cimento, aumentando assim o risco de esses itens caírem acidentalmente no pessoal e/ou equipamento posicionado no piso da plataforma abaixo.[0009] In many cases, a cement head is normally positioned in an elevated position, out of reach of people working on the platform floor, making it difficult for these people to easily access the cement head in order to connect chiksans, lines of flow and/or other fluid conduits to said cement head. In addition, these personnel are usually lifted off the platform floor using a makeshift seat or belt attached to a winch or other lifting device to reach the cement head for this purpose. When this occurs, such personnel are at risk of falling and suffering serious injury or death. In addition, these personnel are required to carry heavy hammers, wrenches and/or other tools used to facilitate connection of the flow conduit to the cement head inlet, thus increasing the risk of these items accidentally falling onto personnel and/or positioned equipment. on the platform floor below.

[0010] Além disso, formações subterrâneas de hidrocarbonetos são rotineiramente estimuladas de modo a aumentar sua permeabilidade geológica e produtividade. Uma técnica comum para estimular formações de hidrocarbonetos é fraturar hidraulicamente uma formação bombeando fluidos altamente pressurizados que contêm propantes suspensos, como areia, areia revestida com resina, bauxita sinterizada ou outras partículas abrasivas. Tais misturas de fluidos e partículas são comumente referidas como pastas.[0010] Furthermore, underground formations of hydrocarbons are routinely stimulated in order to increase their geological permeability and productivity. A common technique for stimulating hydrocarbon formations is to hydraulically fracture a formation by pumping highly pressurized fluids that contain suspended proppants, such as sand, resin-coated sand, sintered bauxite, or other abrasive particles. Such mixtures of fluids and particles are commonly referred to as pastes.

[0011] Durante as operações de fraturamento hidráulico, essas pastas são frequentemente movidas a alta pressão de uma ou mais bombas através de uma linha pressurizada para uma cabeça de fraturamento. A cabeça de fraturamento é tipicamente conectada a uma válvula de cabeça de poço presa ao topo do poço construído. A pressão elevada e as taxas de vazão tipicamente altas exigem que a arquitetura da cabeça do poço, válvulas da cabeça do poço, cabeça de fraturamento (ou “cabeça de frac”), conectores, adaptadores, condutos e flanges seja grande e robusta. Os condutos de alta pressão ou as linhas de fluxo que transportam a pasta são tipicamente fixados no topo ou perto do topo da cabeça de fraturamento através de uma ou mais portas de entrada laterais.[0011] During hydraulic fracturing operations, these slurries are often moved at high pressure from one or more pumps through a pressurized line to a frac head. The frac head is typically connected to a wellhead valve attached to the top of the constructed well. The high pressure and typically high flow rates require the wellhead architecture, wellhead valves, frac head (or “frac head”), connectors, adapters, conduits and flanges to be large and robust. High pressure conduits or flow lines carrying the slurry are typically secured at or near the top of the frac head through one or more side inlet ports.

[0012] Em muitos casos, essas portas de entrada lateral podem estar a 20 pés ou mais acima da estrutura de suporte do solo ou da plataforma. As linhas que contêm alta pressão devem ser manipuladas manualmente e conectadas às portas de entrada do lado da cabeça de fraturamento antes do bombeamento. Em aplicações marítimas, essas portas de entrada laterais são muito mais altas, pois é necessário considerar o movimento e a elevação da plataforma. Novamente, as linhas de bombeamento pesadas devem ser manipuladas manualmente e presas pelo pessoal a um cinto de segurança, cesto de elevação ou outro dispositivo.[0012] In many cases these side entry doors can be 20 feet or more above the ground support structure or platform. Lines containing high pressure must be manually manipulated and connected to the inlet ports on the frac head side prior to pumping. In marine applications, these side entry ports are much taller as you need to consider platform movement and elevation. Again, heavy pump lines must be manipulated manually and secured by personnel to a seat belt, lifting basket or other device.

[0013] Assim, existe a necessidade de um método e aparelho para elevação/posicionamento de um chiksan ou outro conduto de fluido próximo a uma cabeça de cimento de acionamento superior, bem como para a conexão segura do referido chiksan ou outro conduto de fluido a uma cabeça de cimento de acionamento superior de elevação incluindo, sem limitação, quando a referida cabeça de cimento de acionamento superior de elevação é posicionada em um local elevado acima do piso da plataforma. Tal elevação e conexão devem ser realizadas de maneira benéfica sem a necessidade de levantar ou elevar funcionários para uma posição elevada acima do referido piso da plataforma e/ou nas proximidades da referida entrada da cabeça de cimento.[0013] Thus, there is a need for a method and apparatus for lifting/positioning a chiksan or other fluid conduit close to an upper drive cement head, as well as for securely connecting said chiksan or other fluid conduit to a lift top drive cement head including, without limitation, when said lift top drive cement head is positioned at an elevated location above the floor of the platform. Such lifting and connection shall be beneficially performed without the need to lift or elevate personnel to an elevated position above said platform floor and/or in the vicinity of said cement head entrance.

[0014] Além disso, existe uma clara necessidade de eliminar o risco de colocar funcionários em locais elevados para realizar trabalho manual associado à conexão das cabeças de fraturamento, reduzir o tempo necessário para conectar condutos de alta pressão a esses cabeçotes de fraturamento e eliminar o risco de queda de objetos. Consequentemente, existe a necessidade de um método e aparelho para conectar remotamente, eficientemente e com segurança os condutos de alta pressão a essas cabeças de fraturamento.[0014] In addition, there is a clear need to eliminate the risk of placing employees in elevated locations to perform manual work associated with connecting fracture heads, reduce the time required to connect high pressure conduits to these fracture heads, and eliminate the risk of falling objects. Consequently, there is a need for a method and apparatus to remotely, efficiently and safely connect high pressure conduits to these frac heads.

Summary of the invention

[0015] O conjunto de conexão automatizada da presente invenção geralmente compreende um conjunto de içamento ou elevação montado em ou próximo a uma cabeça de cimento ou fraturamento que pode ser ligada à extremidade ou saída distal de uma mangueira de alta pressão ou linha de chiksan. O referido conjunto de elevação pode ser usado para atrair ou motivar seletivamente a referida extremidade do conduto de saída em direção a uma entrada de fluido que possui um dispositivo de fixação (como, por exemplo, um receptáculo de trava rápida) conectado ou em comunicação fluida com uma cabeça de cimento ou de fraturamento. Uma vez que a referida extremidade do conduto de saída tenha sido movida de maneira benéfica para uma posição desejada, o referido conduto de saída pode ser recebido com segurança e operacionalmente conectado ao referido receptáculo para facilitar o fluxo de fluidos pressurizados através do referido conduto e para a referida cabeça de cimento ou fraturamento.[0015] The automated connection assembly of the present invention generally comprises a hoisting or lifting assembly mounted on or near a cement or fracturing head that can be attached to the distal end or outlet of a high pressure hose or chiksan line. Said lifting assembly may be used to selectively attract or motivate said end of the outlet conduit towards a fluid inlet which has an attachment device (such as, for example, a quick-lock receptacle) connected or in fluid communication. with a cement or fracture head. Once said outlet conduit end has been beneficially moved to a desired position, said outlet conduit may be securely received and operatively connected to said receptacle to facilitate the flow of pressurized fluids through said conduit and to said cement head or fracturing.

[0016] Embora a configuração específica da presente invenção possa variar, em uma modalidade preferida, o conjunto de conexão automática da presente invenção compreende um conjunto de guincho que pode ser montado acima ou de outro modo próximo a uma cabeça de cimento ou de fraturamento. Um cabo se estende do referido conjunto de guincho para um conjunto de gancho ou elemento operacionalmente conectado à extremidade distal (saída) de um chiksan ou outro conduto de fluido temporário.[0016] While the specific configuration of the present invention may vary, in a preferred embodiment, the auto-connect assembly of the present invention comprises a winch assembly that can be mounted above or otherwise close to a cement or fracture head. A cable extends from said winch assembly to a hook assembly or element operatively connected to the distal (outlet) end of a chiksan or other temporary fluid conduit.

[0017] Ao retrair ou enrolar o referido conjunto de guincho, o referido cabo atua para levantar e puxar o referido conjunto de gancho e a extremidade distal do referido chiksan/conduto de fluido em direção a um receptáculo de trava rápida que está em comunicação fluida com uma porta de entrada da referida cabeça de cimento ou fraturamento. O referido receptáculo de trava rápida pode compreender uma guia de entrada voltada para baixo e substancialmente cônica para direcionar a referida extremidade distal do referido chiksan/conduto de fluido para uma porta de entrada do referido receptáculo de trava rápida.[0017] Upon retracting or winding said winch assembly, said cable acts to lift and pull said hook assembly and the distal end of said chiksan/fluid conduit toward a quick-lock receptacle that is in fluid communication with an entry port of said cement head or fracturing. Said quick-lock receptacle may comprise a substantially conical downwardly facing entry guide for directing said distal end of said chiksan/fluid conduit to an inlet port of said quick-lock receptacle.

[0018] Depois que o referido conjunto de gancho anexado à extremidade distal do referido chiksan/conduto de fluido é recebido pelo referido receptáculo de trava rápida, o referido receptáculo de trava rápida pode ser acionado remotamente para conectar com segurança o referido conjunto de gancho no local e formar uma vedação de pressão de fluido para permitir o bombeamento de fluido pressurizado (como, por exemplo, pasta de cimento) através do referido chiksan/conduto de fluido e para dentro da referida cabeça de cimento ou de fraturamento. Após as operações de bombeamento, o referido receptáculo de trava rápida pode ser acionado remotamente para desconectar o referido conjunto de ferrão e o chiksan/conduto de fluido anexado. Depois disso, o referido conjunto de guincho pode ser acionado para estender o referido cabo e abaixar o referido conjunto de ganho e a extremidade distal de tal chiksan/conduto de fluido (e para os funcionários situados no piso da plataforma) para um manuseio adicional.[0018] After said hook assembly attached to the distal end of said chiksan/fluid conduit is received by said quick-lock receptacle, said quick-lock receptacle may be remotely actuated to securely connect said hook assembly to the and forming a fluid pressure seal to allow pumping of pressurized fluid (such as cement paste) through said chiksan/fluid conduit and into said cement or frac head. After pumping operations, said quick-lock receptacle can be remotely operated to disconnect said stinger assembly and attached chiksan/fluid conduit. Thereafter, said winch assembly can be driven to extend said cable and lower said gain assembly and the distal end of such chiksan/fluid conduit (and for personnel situated on the platform floor) for further handling.

[0019] Numa modalidade preferida, o conjunto de conexão automatizada da presente invenção pode ainda compreender pelo menos um pressostato de segurança que detecta a existência de uma pressão de fluido elevada através da referida conexão ou um diferencial de pressão, bem como um controlador que impede a desconexão caso qualquer uma dessas condições seja detectada. Além disso, as guias do rolo do cabo podem proteger os cabos do guincho à medida que passam por várias aberturas durante o funcionamento da presente invenção, enquanto protetores auriculares e outros escudos de proteção também podem ser empregados.[0019] In a preferred embodiment, the automated connection assembly of the present invention may further comprise at least one safety pressure switch that detects the existence of high fluid pressure across said connection or a pressure differential, as well as a controller that prevents disconnection if any of these conditions are detected. In addition, cable reel guides can protect winch cables as they pass through various openings during operation of the present invention, while ear plugs and other protective shields can also be employed.

[0020] O conjunto de conexão automatizada da presente invenção elimina a necessidade de içar ou levantar funcionários para um local elevado dentro de uma torre de perfuração, a fim de conectar um conduto de fluxo de fluido (como uma mangueira de alta pressão ou linha de chiksan) à entrada de uma cabeça de cimento ou fraturamento. Numa modalidade preferida, essas funções são controladas remotamente por pessoas situadas no piso da plataforma de perfuração ou em outra área de preparação conveniente. Embora o conjunto de conexão automatizada da presente invenção seja descrito aqui principalmente em conexão com a tecnologia da cabeça de cimento e operações de cimentação, deve-se observar que o referido conjunto de conexão automatizada pode ser usado para conectar um conduto de fluido a quaisquer outras ferramentas ou equipamentos situados em um local elevado.[0020] The automated connection assembly of the present invention eliminates the need to hoist or lift personnel to an elevated location within a drill rig in order to connect a fluid flow conduit (such as a high pressure hose or water line). chiksan) at the entrance of a cement head or fracturing. In a preferred embodiment, these functions are remotely controlled by persons situated on the floor of the drilling rig or in another convenient staging area. Although the automated connection assembly of the present invention is described herein primarily in connection with cement head technology and cementing operations, it should be noted that said automated connection assembly can be used to connect a fluid conduit to any other tools or equipment located at an elevated location.

[0021] De acordo com um exemplo, dispõe-se de um aparelho para conectar uma extremidade distal de um conduto de fluido a uma entrada de fluido, em que o referido aparelho e a referida entrada de fluido são posicionados em um local elevado em uma torre de perfuração, compreendendo: a) um elemento de gancho operacionalmente fixado à referida extremidade distal do referido conduto de fluido e tendo pelo menos uma porta de saída; b) um conjunto de guincho disposto no referido local elevado; c) um elemento alongado tendo uma primeira extremidade, uma segunda extremidade e um comprimento, em que a referida primeira extremidade está operacionalmente fixada ao referido conjunto de guincho e a referida segunda extremidade está operacionalmente fixada ao referido elemento gancho; d) um receptáculo de entrada com um orifício adaptado para receber pelo menos uma porção do referido elemento gancho, em que o referido orifício está em comunicação fluida com a referida entrada de fluido; e e) um elemento de válvula adaptado para alternar entre uma primeira posição em que a referida porta de saída do referido elemento gancho está fechada e uma segunda posição em que a referida porta de saída do referido gancho está aberta e em que o referido elemento de válvula permanece na primeira posição, a menos que o referido elemento gancho seja pelo menos parcialmente recebido no referido furo do referido receptáculo.[0021] According to an example, there is provided an apparatus for connecting a distal end of a fluid conduit to a fluid inlet, wherein said apparatus and said fluid inlet are positioned at an elevated location in a drill rig, comprising: a) a hook element operatively attached to said distal end of said fluid conduit and having at least one outlet port; b) a winch assembly arranged at said elevated location; c) an elongate member having a first end, a second end and a length, wherein said first end is operatively attached to said winch assembly and said second end is operatively attached to said hook member; d) an inlet receptacle having an orifice adapted to receive at least a portion of said hook member, wherein said orifice is in fluid communication with said fluid inlet; and e) a valve member adapted to switch between a first position wherein said outlet port of said hook element is closed and a second position wherein said outlet port of said hook is open and said valve element remains in the first position unless said hook element is at least partially received in said hole of said receptacle.

[0022] O elemento de válvula pode ser destinado e/ou configurado para impedir que o fluido derrame do referido elemento gancho operacionalmente conectado à referida extremidade distal do referido conduto de fluido quando não estiver operacionalmente conectado ao receptáculo de entrada. O elemento da válvula pode ser adaptado para fazer a transição descrita acima, ou pode ser adaptado para fazer a transição através de qualquer outro método para impedir que o fluido escape de uma ou mais portas de saída de tal elemento gancho.[0022] The valve element may be intended and/or configured to prevent fluid from spilling out of said hook element operatively connected to said distal end of said fluid conduit when not operatively connected to the inlet receptacle. The valve member may be adapted to transition as described above, or may be adapted to transition through any other method to prevent fluid from escaping one or more outlet ports of such hook member.

[0023] O aparelho pode ainda compreender um conjunto de travamento para travar seletivamente o referido elemento gancho dentro do referido furo do referido receptáculo de entrada. O conjunto de travamento pode ser controlado remotamente para longe do referido aparelho.[0023] The apparatus may further comprise a locking assembly for selectively locking said hook element within said hole of said inlet receptacle. The locking assembly can be remotely controlled away from said apparatus.

[0024] A rotação do referido tambor de guincho pode ser controlada remotamente para longe do referido aparelho. O referido conduto de fluido pode compreender pelo menos um chiksan ou outra linha de fluxo. O referido receptáculo de entrada pode ainda compreender uma guia de entrada cônica voltada para baixo e adaptada para direcionar o referido gancho para o referido furo.[0024] The rotation of said winch drum can be remotely controlled away from said apparatus. Said fluid conduit may comprise at least one chiksan or other flow line. Said inlet receptacle may further comprise a downwardly facing conical inlet guide adapted to direct said hook into said hole.

[0025] O referido elemento gancho pode ainda compreender um corpo alongado tendo uma primeira extremidade, uma segunda extremidade, uma superfície externa e um furo de fluxo central orientado substancialmente paralelo ao eixo longitudinal do referido corpo, e a referida porta de saída pode compreender pelo menos um furo transversal que se estende do dito furo de fluxo central até a referida superfície externa.[0025] Said hook element may further comprise an elongate body having a first end, a second end, an outer surface and a central flow hole oriented substantially parallel to the longitudinal axis of said body, and said outlet port may comprise at least at least one transverse hole extending from said central flow hole to said outer surface.

[0026] O aparelho pode ainda compreender: a) uma manga disposta de maneira deslizante sobre o referido corpo alongado; e b) uma mola que inclina a referida luva sobre o referido furo transversal quando o referido elemento de válvula está na primeira posição. A primeira extremidade do referido corpo alongado do gancho pode compreender uma superfície externa arredondada.[0026] The apparatus may further comprise: a) a sleeve slidably arranged on said elongated body; and b) a spring biasing said sleeve over said transverse hole when said valve member is in the first position. The first end of said elongate hook body may comprise a rounded outer surface.

[0027] O gancho pode compreender uma porção de engate móvel que está posicionada para engatar no receptáculo quando o gancho é recebido no furo do receptáculo, a porção de engate sendo acoplada operacionalmente ao elemento válvula, de modo a deslocar o elemento válvula para a segunda posição após o engate da porção de engate com o receptáculo.[0027] The hook may comprise a movable engagement portion which is positioned to engage the receptacle when the hook is received in the bore of the receptacle, the engagement portion being operatively coupled to the valve element so as to displace the valve element to the second position after engagement of the engagement portion with the receptacle.

[0028] Qualquer tipo de elemento válvula está dentro do escopo da presente divulgação, incluindo, mas não se limitando a, uma válvula de retenção de lodo, uma válvula de retenção (por exemplo, uma válvula de retenção com mola) etc.[0028] Any type of valve element is within the scope of the present disclosure, including, but not limited to, a sludge check valve, a check valve (e.g., a spring-loaded check valve), etc.

[0029] De acordo com um exemplo, dispõe-se de um método para conectar uma extremidade distal de um conduto de fluido a uma entrada de fluido de uma ferramenta de cimentação ou fraturamento, em que a referida entrada de fluido da referida ferramenta de cimentação ou fraturamento está posicionada em um local elevado em uma torre de perfuração, compreendendo: a) anexar um elemento gancho à referida extremidade distal do referido conduto de fluido, em que o referido elemento gancho tem ao menos uma porta de saída; b) proporcionar um receptáculo de entrada em comunicação fluida com a referida entrada de fluido da referida ferramenta de cimentação ou fraturamento; c) elevação do referido elemento gancho e extremidade distal do referido conduto de fluido até que o referido elemento ferrão seja pelo menos parcialmente recebido em tal receptáculo de entrada; e d) abrir um elemento de válvula para abrir ao menos uma porta de saída do referido elemento gancho.[0029] According to an example, there is provided a method for connecting a distal end of a fluid conduit to a fluid inlet of a cementing or fracturing tool, wherein said fluid inlet of said cementing tool or fracturing is positioned at an elevated location on a drill rig, comprising: a) attaching a hook element to said distal end of said fluid conduit, wherein said hook element has at least one outlet port; b) providing an inlet receptacle in fluid communication with said fluid inlet of said cementing or fracturing tool; c) lifting said hook element and distal end of said fluid conduit until said sting element is at least partially received in said inlet receptacle; and d) opening a valve element to open at least one outlet port of said hook element.

[0030] O elemento de válvula pode impedir que o fluido escape do referido elemento gancho operacionalmente conectado à referida extremidade distal do referido conduto de fluido quando não estiver operacionalmente conectado ao receptáculo de entrada. O elemento de válvula pode ser adaptado para mudar como descrito acima, ou pode ser adaptado para mudar usando qualquer outro método para impedir que o fluido escape de um ou mais orifícios de saída do referido elemento gancho.[0030] The valve element may prevent fluid from escaping from said hook element operatively connected to said distal end of said fluid conduit when not operatively connected to the inlet receptacle. The valve element may be adapted to change as described above, or may be adapted to change using any other method to prevent fluid from escaping one or more outlet ports of said hook element.

[0031] O referido elemento gancho e a extremidade distal do referido conduto de fluido podem ser elevados usando um conjunto de guincho compreendendo: a) um tambor de guincho rotativo operacionalmente fixado à referida ferramenta de cimentação ou fraturamento; e b) um cabo com uma primeira extremidade, uma segunda extremidade e um comprimento, em que a referida primeira extremidade está operacionalmente fixada ao referido tambor do guincho, a referida segunda extremidade está operacionalmente fixada ao referido elemento gancho e uma porção do referido cabo é enrolada em torno do referido tambor de guincho.[0031] Said hook element and the distal end of said fluid conduit may be lifted using a winch assembly comprising: a) a rotating winch drum operatively attached to said cementing or fracturing tool; and b) a cable having a first end, a second end and a length, wherein said first end is operatively attached to said winch drum, said second end is operatively attached to said hook element, and a portion of said cable is coiled around said winch drum.

[0032] O método pode ainda compreender o acionamento de um conjunto de travamento para fixar o referido elemento gancho no referido receptáculo de entrada e uma vedação de pressão de fluido pode ser formada entre o referido elemento gancho e o referido receptáculo de entrada.[0032] The method may further comprise actuating a locking assembly to secure said hook element to said inlet receptacle and a fluid pressure seal may be formed between said hook element and said inlet receptacle.

[0033] O referido conjunto de travamento pode ser controlado a partir de um local distante da referida ferramenta de cimentação ou fraturamento.[0033] Said locking assembly can be controlled from a location distant from said cementing or fracturing tool.

[0034] O método pode ainda compreender as etapas de: a) bombear cimento, pasta de fraturamento ou outro fluido através do referido conduto de fluido, elemento gancho, receptáculo de entrada e ferramenta de cimentação ou fraturamento; b) detectar a pressão do fluido através do referido receptáculo de entrada; e c) impedir a desconexão do referido elemento gancho do referido receptáculo de entrada caso a pressão do fluido seja detectada.[0034] The method may further comprise the steps of: a) pumping cement, frac paste or other fluid through said fluid conduit, hook element, inlet receptacle and cementing or fracturing tool; b) sensing fluid pressure through said inlet receptacle; and c) preventing disconnection of said hook element from said inlet receptacle if fluid pressure is detected.

[0035] A rotação do referido tambor de guincho pode ser controlada remotamente longe da referida ferramenta de cimentação ou fraturamento. O referido conduto de fluido pode compreender pelo menos um chiksan ou outra linha de fluxo. O referido receptáculo de entrada pode ainda compreender uma guia de entrada cônica voltada para baixo e com um orifício e adaptada para direcionar o referido elemento gancho para o referido orifício.[0035] The rotation of said winch drum can be remotely controlled away from said cementing or fracturing tool. Said fluid conduit may comprise at least one chiksan or other flow line. Said inlet receptacle may further comprise a downwardly facing conical inlet guide having a hole and adapted to direct said hook element to said hole.

[0036] O referido elemento gancho pode ainda compreender um corpo alongado tendo uma primeira extremidade, uma segunda extremidade, uma superfície externa e um furo de fluxo central orientado de modo substancialmente paralelo ao eixo longitudinal do referido corpo, e a referida porta de saída pode compreender pelo menos um furo transversal que se estende do furo de fluxo central até a referida superfície externa.[0036] Said hook element may further comprise an elongate body having a first end, a second end, an outer surface and a central flow hole oriented substantially parallel to the longitudinal axis of said body, and said outlet port may comprising at least one transverse hole extending from the central flow hole to said outer surface.

[0037] O método pode compreender ainda: a) uma manga disposta de maneira deslizante sobre o referido corpo alongado; e b) uma mola que inclina a referida manga sobre o referido furo transversal quando o referido elemento de válvula está na primeira posição. A primeira extremidade do referido corpo alongado de gancho pode compreender uma superfície externa substancialmente arredondada.[0037] The method may further comprise: a) a sleeve slidably arranged on said elongated body; and b) a spring biasing said sleeve over said transverse hole when said valve member is in the first position. The first end of said elongate hook body may comprise a substantially rounded outer surface.

[0038] De acordo com um exemplo, também dispõe-se de um aparelho para conectar uma extremidade distal de um conduto de fluido a uma entrada de fluido, em que o referido aparelho e a referida entrada de fluido são posicionados em um local elevado em uma torre de perfuração, compreendendo: a) um elemento gancho operacionalmente fixado à referida extremidade distal do referido conduto de fluido e tendo pelo menos uma porta de saída; b) um conjunto de guincho disposto no referido local elevado; c) um elemento alongado tendo uma primeira extremidade, uma segunda extremidade e um comprimento, em que a referida primeira extremidade está operacionalmente fixada ao referido conjunto de guincho e a referida segunda extremidade está operacionalmente fixada ao referido elemento gancho; d) um receptáculo de entrada com um orifício adaptado para receber pelo menos uma parte do referido elemento gancho, em que o referido orifício está em comunicação fluida com a referida entrada de fluido; e e) um elemento de válvula destinado a impedir que o fluido derrame do referido elemento gancho operacionalmente conectado à referida extremidade distal do referido conduto de fluido quando não estiver operacionalmente preso ao receptáculo de entrada, compreendendo, mas não se limitando a: i) uma manga deslizável disposta sobre o referido corpo de gancho; e ii) uma mola, inclinando a referida manga sobre a referida porta de saída; em que o referido elemento de válvula é adaptado para alternar entre uma primeira posição em que o orifício de saída do referido elemento gancho está fechado e uma segunda posição em que o orifício de saída do referido elemento gancho está aberto e em que o referido elemento de válvula permanece na referida primeira posição, a menos que o referido elemento gancho seja pelo menos parcialmente recebido no referido furo do referido receptáculo ou qualquer outro método para impedir que o fluido escape de um ou mais orifícios de saída do referido elemento gancho.[0038] According to an example, there is also provided an apparatus for connecting a distal end of a fluid conduit to a fluid inlet, wherein said apparatus and said fluid inlet are positioned at an elevated location in a drill rig, comprising: a) a hook element operatively attached to said distal end of said fluid conduit and having at least one outlet port; b) a winch assembly arranged at said elevated location; c) an elongate member having a first end, a second end and a length, wherein said first end is operatively attached to said winch assembly and said second end is operatively attached to said hook member; d) an inlet receptacle having an orifice adapted to receive at least a portion of said hook member, wherein said orifice is in fluid communication with said fluid inlet; and e) a valve member intended to prevent fluid from spilling from said hook member operatively connected to said distal end of said fluid conduit when not operatively secured to the inlet receptacle, comprising, but not limited to: i) a sleeve slidable arranged on said hook body; and ii) a spring biasing said sleeve over said outlet port; wherein said valve element is adapted to alternate between a first position where the outlet port of said hook element is closed and a second position where the outlet port of said hook element is open and said valve remains in said first position unless said hook element is at least partially received in said hole of said receptacle or any other method of preventing fluid from escaping one or more outlet holes of said hook element.

Brief description of drawings/figures

[0039] O sumário, bem como qualquer descrição detalhada das modalidades preferidas, é melhor compreendido quando lido em conjunto com os desenhos e figuras aqui contidos. Com o objetivo de ilustrar a invenção, os desenhos e figuras mostram certas modalidades preferidas. Deve-se entender, no entanto, que a invenção não se limita aos métodos e dispositivos específicos exibidos em tais desenhos ou figuras.[0039] The summary, as well as any detailed description of preferred embodiments, is best understood when read in conjunction with the drawings and figures contained herein. For the purpose of illustrating the invention, the drawings and figures show certain preferred embodiments. It should be understood, however, that the invention is not limited to the specific methods and devices shown in such drawings or figures.

[0040] FIG. 1 representa uma vista em perspectiva lateral de um conjunto de cabeça de cimento de acionamento superior convencional conectado a um conduto de fluido para fornecer pasta de cimento ou outro fluido à referida cabeça de cimento.[0040] FIG. 1 is a perspective side view of a conventional top drive cement head assembly connected to a fluid conduit for supplying cement paste or other fluid to said cement head.

[0041] FIG. 2 representa uma vista lateral do conjunto de conexão automatizada da presente invenção instalado em uma posição elevada acima do piso da plataforma de perfuração durante o processo de elevação da extremidade distal de uma linha de fluxo de pasta de cimento para o referido conjunto de conexão automatizada.[0041] FIG. 2 represents a side view of the automated connection assembly of the present invention installed in an elevated position above the floor of the drilling rig during the process of lifting the distal end of a cement paste flow line to said automated connection assembly.

[0042] FIG. 2A representa uma vista lateral do conjunto de conexão automatizada da presente invenção, posicionado em uma posição elevada acima do piso da plataforma de perfuração após a conexão da extremidade distal de uma linha de fluxo de pasta de cimento ao referido conjunto de conexão automatizada.[0042] FIG. 2A is a side view of the automated connection assembly of the present invention, positioned in an elevated position above the floor of the drill rig after connecting the distal end of a cement paste flow line to said automated connection assembly.

[0043] FIG. 3 representa uma vista em perspectiva aérea de uma modalidade preferida do conjunto de conexão automatizada da presente invenção.[0043] FIG. 3 represents an overhead perspective view of a preferred embodiment of the automated connection assembly of the present invention.

[0044] FIG. 4 representa uma vista em perspectiva inferior de uma modalidade preferida do conjunto de conexão automatizada da presente invenção.[0044] FIG. 4 depicts a bottom perspective view of a preferred embodiment of the automated connection assembly of the present invention.

[0045] FIG. 5 representa uma vista lateral de uma modalidade preferida do conjunto de conexão automatizada da presente invenção.[0045] FIG. 5 represents a side view of a preferred embodiment of the automated connection assembly of the present invention.

[0046] FIG. 6 representa uma vista em perspectiva aérea de um elemento gancho da presente invenção.[0046] FIG. 6 is an aerial perspective view of a hook element of the present invention.

[0047] FIG. 7 representa uma vista lateral de um elemento gancho da presente invenção.[0047] FIG. 7 represents a side view of a hook element of the present invention.

[0048] FIG. 8 representa uma vista em corte lateral de um elemento gancho da presente invenção.[0048] FIG. 8 is a side sectional view of a hook element of the present invention.

[0049] FIG. 9 representa uma vista lateral em corte parcial de um elemento gancho engatado com um conjunto de receptáculo da presente invenção.[0049] FIG. 9 is a partially sectional side view of a hook element engaged with a receptacle assembly of the present invention.

[0050] FIG. 10 representa uma vista detalhada da área destacada da FIG. 9.[0050] FIG. 10 represents a detailed view of the highlighted area of FIG. 9.

[0051] FIG. 11 representa uma vista lateral em corte parcial do conjunto de conexão automatizado da presente invenção (incluindo um elemento gancho) durante o processo de elevação e conexão do referido elemento gancho a um conjunto receptáculo da presente invenção.[0051] FIG. 11 is a partially sectional side view of the automated connection assembly of the present invention (including a hook element) during the process of lifting and connecting said hook element to a receptacle assembly of the present invention.

[0052] FIG. 12 representa uma vista detalhada da área destacada da FIG. 11.[0052] FIG. 12 represents a detailed view of the highlighted area of FIG. 11.

[0053] FIG. 13 representa uma vista aérea e em corte parcial do conjunto de conexão automatizada da presente invenção.[0053] FIG. 13 is a partial cross-sectional aerial view of the automated connection assembly of the present invention.

[0054] FIG. 14 representa uma vista lateral de um conduto de fluido conectado ao conjunto de conexão automatizada da presente invenção.[0054] FIG. 14 depicts a side view of a fluid conduit connected to the automated connection assembly of the present invention.

[0055] FIG. 15 representa uma vista lateral de conjuntos de conexão automatizados da presente invenção instalados em várias cabeças de fraturamento hidráulicas.[0055] FIG. 15 depicts a side view of automated connection assemblies of the present invention installed on various hydraulic fracturing heads.

Detailed description of a preferred mode

[0056] Fazendo referência aos desenhos, a FIG. 1 representa uma vista em perspectiva lateral de um conjunto de cabeça de cimento de acionamento superior convencional 100 conectado a um conduto de fluido 110 para fornecer pasta de cimento ou outro fluido à referida cabeça de cimento, como, por exemplo, durante uma operação de cimentação convencional realizada em um poço de petróleo ou gás. O referido conjunto de cabeça de cimento 100 geralmente compreende o elemento superior do corpo 101, que pode ser conectado a uma conexão inferior da unidade de acionamento superior de uma plataforma ou outro equipamento (não ilustrado) usando o elemento de conexão rosqueado 103. O elemento inferior do corpo 102 pode ser fixado a outros componentes do equipamento de cimentação (como, por exemplo, conjuntos de lançamento de dardos ou tampões) bem conhecidos pelos versados na técnica.[0056] Referring to the drawings, FIG. 1 is a perspective side view of a conventional top drive cement head assembly 100 connected to a fluid conduit 110 for supplying cement paste or other fluid to said cement head, as, for example, during a cementing operation. conventional operation performed in an oil or gas well. Said cement head assembly 100 generally comprises upper body element 101, which can be connected to a lower connection of the upper drive unit of a platform or other equipment (not shown) using threaded connection element 103. lower body 102 may be attached to other components of cementing equipment (such as, for example, dart throwing sets or tampons) well known to those skilled in the art.

[0057] Como representado na FIG. 1, o conjunto convencional da cabeça de cimento 100 compreende ainda a placa de torque 104 com ilhó ou olhal 105. Uma corrente, cabo ou outro elemento alongado semelhante com resistência à tração suficiente pode ser operacionalmente fixada ao olhal 105 da placa de torque 104 e presa a um componente de plataforma (como uma viga de suporte da torre ou outro objeto estacionário) para fornecer resistência às forças de torque e impedir a rotação da referida placa de torque 105. A aplicação da força de torque ao conjunto de cabeça de cimento 100 de uma maneira bem conhecida pelos versados na técnica (tipicamente a partir de uma unidade de acionamento superior) permite a rotação dos componentes rotativos do conjunto da cabeça de cimento 100, enquanto protege os componentes não rotativos do referido conjunto da cabeça de cimento 100 contra a rotação.[0057] As depicted in FIG. 1, the conventional cement head assembly 100 further comprises torque plate 104 with eyelet or eyelet 105. A chain, cable or other similar elongated element of sufficient tensile strength may be operatively secured to eyelet 105 of torque plate 104 and attached to a platform component (such as a tower support beam or other stationary object) to provide resistance to torque forces and prevent rotation of said torque plate 105. Applying torque force to cement head assembly 100 in a manner well known to those skilled in the art (typically from an overhead drive unit) allows rotation of the rotating components of the cement head assembly 100, while protecting the non-rotating components of said cement head assembly 100 against rotation. rotation.

[0058] Deve-se observar que o conjunto de cabeça de cimento 100 inclui tipicamente outros componentes conectados operacionalmente abaixo do elemento de corpo inferior 102; no entanto, esses componentes não são descritos aqui para fins de, mas normalmente seriam incluídos como parte de uma configuração típica de montagem de cabeça de cimento. Os referidos componentes inferiores, por sua vez, podem ser operacionalmente fixados a uma coluna de revestimento ou outros membros tubulares que podem se estender para um poço subterrâneo.[0058] It should be noted that the cement head assembly 100 typically includes other components operatively connected below the lower body element 102; however, these components are not described here for the purposes of, but would normally be included as part of a typical cement head assembly configuration. Said lower components, in turn, can be operatively attached to a casing string or other tubular members that can extend into an underground well.

[0059] Como representado na FIG. 1, o conjunto de cabeça de cimento convencional 100 pode incluir vantajosamente o conjunto de giro 130 bem conhecido pelos versados na técnica. O referido conjunto giratório 130 inclui o alojamento giratório externo 132 com receptáculo de porta de entrada de fluido 131 que está operacionalmente conectado e em comunicação fluida com o conduto de fluido 110. O conjunto giratório 130 é fornecido, em parte, para permitir o fluxo da pasta de cimento ou outro fluido que flui através do conduto 110 para o conjunto de cabeça de cimento 100 (e, finalmente, para um furo de poço situado abaixo do referido conjunto de cabeça de cimento 100), permitindo a rotação simultânea de certos componentes do conjunto de cabeça de cimento 100.[0059] As depicted in FIG. 1, the conventional cement head assembly 100 may advantageously include the swivel assembly 130 well known to those skilled in the art. Said swivel assembly 130 includes outer swivel housing 132 with fluid inlet port receptacle 131 which is operatively connected and in fluid communication with fluid conduit 110. Swivel assembly 130 is provided, in part, to permit flow of fluid. cement slurry or other fluid flowing through conduit 110 to cement head assembly 100 (and ultimately to a wellbore situated below said cement head assembly 100), allowing for simultaneous rotation of certain components of the cement head set 100.

[0060] Além disso, o conjunto giratório 130 permite o fluxo de fluido de controle de um suprimento/reservatório de fluido (não representado na FIG. 1) para motores acionados por fluido usados para alimentar atuadores e/ou outros dispositivos utilizados para a operação remota de vários componentes do conjunto de cabeça de cimento 100. Especificamente, o conjunto giratório 130 permite que os condutos hidráulicos 133, conectados às portas 134, forneçam fluido de controle hidráulico para partes rotativas do conjunto da cabeça de cimento 100, enquanto impedem que os referidos condutos hidráulicos 133 se enrolem ou sejam danificados durante essa rotação de uma maneira bem conhecida pelos versados na técnica.[0060] In addition, the swivel assembly 130 allows the flow of control fluid from a fluid supply/reservoir (not shown in FIG. 1) to fluid driven motors used to power actuators and/or other devices used for operation. remote control of various components of the cement head assembly 100. Specifically, the swivel assembly 130 allows hydraulic conduits 133, connected to ports 134, to supply hydraulic control fluid to rotating parts of the cement head assembly 100, while preventing the said hydraulic conduits 133 become tangled or damaged during such rotation in a manner well known to those skilled in the art.

[0061] Como observado acima, o conduto de fluido 110 é tipicamente utilizado para conectar um sistema de bombeamento de cimento de superfície a uma porta de entrada de fluido do conjunto giratório 130 do conjunto de cabeça de cimento 100. O referido conduto de fluido 110, que pode compreender uma mangueira de alta pressão, um chiksan de fluxo giratório ou outras linhas de fluxo, está equipado com conectores 112 para conectar uma extremidade distal 111 do referido conduto de fluido 110 a um receptáculo de entrada de fluido 131 do conjunto giratório 130 do conjunto de cabeça de cimento 100. Como representado na FIG. 1, os referidos conectores 112 compreendem uma união de martelo do tipo WECO 1502; no entanto, deve-se observar que os referidos conectores 112 podem compreender qualquer número de diferentes conectores temporários bem conhecidos pelos versados na técnica. Na configuração representada na FIG. 1, a válvula 113 pode ser opcionalmente instalada entre o conduto 110 e o conjunto da cabeça de cimento 100 como um mecanismo de segurança para bloquear seletivamente o fluxo de fluido entre o referido conduto 110 e o conjunto da cabeça de cimento 100, quando desejado.[0061] As noted above, fluid conduit 110 is typically used to connect a surface cement pumping system to a fluid inlet port of swivel assembly 130 of cement head assembly 100. Said fluid conduit 110 , which may comprise a high pressure hose, a swivel flow chiksan or other flow lines, is equipped with connectors 112 for connecting a distal end 111 of said fluid conduit 110 to a fluid inlet receptacle 131 of the swivel assembly 130 of the cement head assembly 100. As shown in FIG. 1, said connectors 112 comprise a WECO 1502 type hammer joint; however, it should be noted that said connectors 112 may comprise any number of different temporary connectors well known to those skilled in the art. In the configuration shown in FIG. 1, valve 113 may optionally be installed between conduit 110 and cement head assembly 100 as a safety mechanism to selectively block fluid flow between said conduit 110 and cement head assembly 100, when desired.

[0062] Durante a operação, o conjunto da cabeça de cimento 100 é frequentemente posicionado em uma posição elevada fora do alcance do pessoal que trabalha no piso da plataforma, dificultando esse acesso fácil ao conjunto da cabeça de cimento 100, a fim de conectar o conduto de fluido 110 ao receptáculo da porta de entrada 131 do conjunto de cabeça de cimento 100 e para desconectar o referido conduto de fluido do referido conjunto de cabeça de cimento 100. Para fazer tal conexão, a extremidade distal 111 do referido conduíte de fluido 110 (que pode frequentemente incluir equipamentos acessórios relativamente pesados, como a válvula 113 e os conectores 112) tipicamente deve ser conduzida a um local elevado para que se posicione a referida extremidade distal 111 próximo ao referido conjunto de cabeça de cimento 100. Posteriormente, a referida extremidade distal 111 do conduto de fluido 110 deve ser acoplada com segurança ou conectada ao receptáculo da porta de entrada de fluido 131 do referido conjunto de cabeça de cimento elevado 100, usando um conector 112, a fim de permitir que o fluido pressurizado (incluindo, sem limitação, pasta de cimento pesada) flua por tal conduto de fluido 110 e para o conjunto da cabeça de cimento 100 através do conjunto giratório 130.[0062] During operation, the cement head assembly 100 is often positioned in an elevated position out of reach of personnel working on the platform floor, making easy access to the cement head assembly 100 difficult in order to connect the fluid conduit 110 to the inlet port receptacle 131 of the cement head assembly 100 and to disconnect said fluid conduit from said cement head assembly 100. To make such a connection, the distal end 111 of said fluid conduit 110 (which can often include relatively heavy accessory equipment such as valve 113 and connectors 112) typically must be driven to an elevated location to position said distal end 111 close to said cement head assembly 100. Thereafter, said distal end 111 of fluid conduit 110 must be securely attached or connected to the fluid inlet port 131 receptacle of ref. A raised cement head assembly 100, using a connector 112, to allow pressurized fluid (including, without limitation, heavy cement paste) to flow through such fluid conduit 110 and into the cement head assembly 100 through of the swivel assembly 130.

[0063] Durante operações de cimentação convencionais, a extremidade distal 111 do conduto de fluido 110 (juntamente com qualquer equipamento auxiliar, como a válvula 113) é elevada usando o sistema de elevação de uma plataforma a partir do piso da plataforma até uma posição elevada na proximidade do conjunto da cabeça de cimento 100. Na maioria dos casos, um cabo desse sistema de elevação é fixado na referida extremidade distal 111 do conduto de fluido 110 ou próximo a ela. Esse cabo é frequentemente fixado a uma distância suficiente da referida extremidade distal 111, de modo que o conduto de fluido 110 possa girar, proporcionando uma folga suficiente para que uma pessoa agarre e manipule o referido conduto de fluido 110 a fim de fixar com segurança o referido conduto 110 ao referido conjunto de cabeça de cimento 100.[0063] During conventional cementing operations, the distal end 111 of the fluid conduit 110 (along with any ancillary equipment such as the valve 113) is elevated using a platform lift system from the platform floor to an elevated position. in the vicinity of the cement head assembly 100. In most cases, a handle of this lifting system is attached to or near said distal end 111 of the fluid conduit 110. Such cable is often secured a sufficient distance from said distal end 111 so that fluid conduit 110 can rotate, providing sufficient clearance for a person to grasp and manipulate said fluid conduit 110 in order to securely secure the said conduit 110 to said cement head assembly 100.

[0064] Funcionários também devem ser içados do piso da plataforma, normalmente usando um assento ou arnês improvisado preso a um guincho ou outro dispositivo de elevação, para posicioná-los próximo à cabeça de cimento elevada 100 e à extremidade distal 111 do conduto 110. Quando levantados dessa maneira, esses funcionários correm o risco de cair e sofrer ferimentos graves ou morte. Além disso, essa pessoa normalmente deve transportar martelos pesados, chaves e/ou outras ferramentas usadas para facilitar a conexão de um conector 112 ao conjunto da cabeça de cimento 100, aumentando assim o risco de tais itens serem acidentalmente derrubados no pessoal e/ou no equipamento posicionado no piso da plataforma.[0064] Personnel must also be lifted from the platform floor, typically using a makeshift seat or harness attached to a winch or other lifting device, to position them close to the raised cement head 100 and the distal end 111 of the conduit 110. When lifted in this manner, these workers are at risk of falling and suffering serious injury or death. In addition, this person must normally carry heavy hammers, wrenches and/or other tools used to facilitate the connection of a connector 112 to the cement head assembly 100, thus increasing the risk of such items being accidentally dropped on personnel and/or the equipment positioned on the platform floor.

[0065] FIG. 2 representa uma vista lateral do conjunto de conexão automatizada 10 da presente invenção posicionado dentro da torre de perfuração 200. O conjunto de conexão automatizada 10 é operacionalmente fixado à unidade de acionamento superior 220, a qual pode ser elevada e abaixada dentro e em relação à referida torre 200; na configuração representada na FIG. 2, o conjunto de conexão automatizado 10 está posicionado em um local elevado dentro da torre 200 que está fora do alcance do pessoal situado no piso da plataforma 210, ao menos quando não dispõem de auxílio. Os componentes da cabeça de cimento 230 (como lançadores de dardos ou tampões e/ou outro equipamento) estão situados abaixo e em comunicação fluida com o referido conjunto de conexão automatizada 10, enquanto uma coluna de revestimento ou outros produtos tubulares 240 se estende para um furo de poço subterrâneo 250. Como refletido na FIG. 2, a extremidade distal 111 de uma linha de fluxo de pasta de cimento 110 é representada sendo elevada para a referida posição elevada do referido conjunto de conexão automatizada 10.[0065] FIG. 2 represents a side view of the automated connection assembly 10 of the present invention positioned within the drill rig 200. The automated connection assembly 10 is operatively attached to the upper drive unit 220, which can be raised and lowered in and with respect to the said tower 200; in the configuration shown in FIG. 2, the automated connection assembly 10 is positioned at an elevated location within the tower 200 that is out of reach of personnel situated on the platform floor 210, at least when unassisted. Cement head components 230 (such as dart throwers or plugs and/or other equipment) are situated below and in fluid communication with said automated connection assembly 10, while a casing string or other tubular products 240 extends into a underground wellbore 250. As reflected in FIG. 2, the distal end 111 of a cement paste flow line 110 is shown being elevated to said elevated position of said automated connection assembly 10.

[0066] FIG. 2A também representa uma vista lateral do conjunto de conexão automatizado 10 da presente invenção posicionado em uma posição elevada dentro da torre 200 acima do piso da plataforma de perfuração 210. O conjunto de conexão automática 10 é operacionalmente fixado à unidade de acionamento superior móvel 220 que é elevada dentro da torre 200. Os componentes da cabeça de cimento 230 (como lançadores de dardos ou plugues e/ou outro equipamento) estão situados abaixo e em comunicação fluida com o referido conjunto de conexão automatizado 10, enquanto uma coluna de revestimento ou outros produtos tubulares 240 se estende para um furo de poço subterrâneo 250. Na configuração representada na FIG. 2A, a extremidade distal 111 da linha de fluxo 110 está conectada e em comunicação fluida com o referido conjunto de conexão automatizada 10.[0066] FIG. 2A also depicts a side view of the automated connection assembly 10 of the present invention positioned in an elevated position within the turret 200 above the floor of the drilling rig 210. The automatic connection assembly 10 is operatively attached to the movable top drive unit 220 which is elevated within the tower 200. The components of the cement head 230 (such as dart throwers or plugs and/or other equipment) are situated below and in fluid communication with said automated connection assembly 10, while a casing column or others tubular products 240 extends into an underground wellbore 250. In the configuration shown in FIG. 2A, the distal end 111 of the flowline 110 is connected and in fluid communication with said automated connection assembly 10.

[0067] FIG. 3 representa uma vista em perspectiva aérea de uma modalidade preferida do conjunto de conexão automatizada 10 da presente invenção. O referido conjunto de conexão automatizada 10 compreende ainda o conjunto giratório 40, que executa muitas das mesmas funções operacionais que o conjunto giratório de fluido convencional 130 representado na FIG. 1 O conjunto giratório 40 inclui o alojamento giratório externo 42 com receptáculo de porta de entrada de fluido 41; o mandril central giratório 45 é disposto de maneira rotativa dentro do referido alojamento giratório externo 42. O conjunto giratório 40 é fornecido, em parte, para permitir a comunicação da pasta de cimento ou outro fluido que flui através de um conduto de fluido externo para o conjunto de conexão automatizado 10 (e, finalmente, para um furo de poço situado abaixo do referido conjunto de conexão automatizado 10), permitindo simultaneamente a rotação de certos componentes do conjunto de conexão automatizado 10.[0067] FIG. 3 represents an aerial perspective view of a preferred embodiment of the automated connection assembly 10 of the present invention. Said automated connection assembly 10 further comprises swivel assembly 40, which performs many of the same operational functions as conventional fluid swivel assembly 130 shown in FIG. 1 Swivel assembly 40 includes outer swivel housing 42 with fluid inlet port receptacle 41; the rotating central mandrel 45 is rotatably disposed within said external rotating housing 42. The rotating assembly 40 is provided, in part, to allow communication of cement paste or other fluid flowing through an external fluid conduit to the automated connection assembly 10 (and finally to a well bore situated below said automated connection assembly 10), simultaneously allowing the rotation of certain components of the automated connection assembly 10.

[0068] O mandril central giratório 45 tem um membro de conexão rosqueado superior 12 que pode ser operacionalmente fixado a um membro de conexão inferior correspondente da unidade de acionamento superior da plataforma (como, por exemplo, a unidade de acionamento superior 220 representada nas FIGS. 2 e 2A). A conexão rosqueada superior 12 é representada como uma conexão rosqueada fêmea, mas deve-se observar que a referida conexão roscada superior 12 pode, alternativamente, ser um elemento de conexão rosqueado macho ou outro tipo de membro de conexão, permitindo a fixação operacional segura do mandril central giratório 45 a tal unidade de tração superior ou outro conjunto de elevação da plataforma.[0068] Rotating center chuck 45 has an upper threaded connection member 12 that is operatively attachable to a corresponding lower connection member of the upper drive unit of the platform (such as, for example, the upper drive unit 220 shown in FIGS. 2 and 2A). The upper threaded connection 12 is represented as a female threaded connection, but it should be noted that said upper threaded connection 12 may alternatively be a male threaded connection element or other type of connection member, allowing the safe operational attachment of the swivel center chuck 45 to such top drive unit or other platform lift assembly.

[0069] Além disso, o conjunto giratório 40 permite o fluxo de fluido de controle de um reservatório/suprimento de fluido (não representado na FIG. 3) para motores acionados por fluido utilizados para acionar atuadores e/ou outros dispositivos utilizados para operação remota de vários equipamentos situados abaixo do conjunto de conexão automatizado 10 (como, por exemplo, componentes da cabeça de cimento 230 representados nas FIGS. 2 e 2A). Especificamente, o conjunto giratório 40 permite que os condutos hidráulicos sejam conectados às portas 44, a fim de fornecer fluido de controle hidráulico aos componentes rotativos do conjunto de conexão automatizado 10, enquanto evita que os referidos conduítes hidráulicos fiquem emaranhados ou danificados durante essa rotação.[0069] In addition, the swivel assembly 40 allows the flow of control fluid from a fluid reservoir/supply (not shown in FIG. 3) to fluid-driven motors used to drive actuators and/or other devices used for remote operation. of various equipment situated below the automated connection assembly 10 (such as, for example, cement head components 230 shown in FIGS. 2 and 2A). Specifically, swivel assembly 40 allows hydraulic conduits to be connected to ports 44 in order to supply hydraulic control fluid to the rotating components of automated connection assembly 10, while preventing said hydraulic conduits from becoming entangled or damaged during such rotation.

[0070] Ainda com referência à FIG. 3, o membro de conexão inferior 13 está disposto no mandril central giratório 45. O referido membro de conexão inferior 13 fornece um meio para fixação operacional do referido mandril central giratório 45 ao equipamento ou componentes situados abaixo do referido conjunto de conexão automatizado 10 (como, por exemplo, componentes da cabeça de cimento 230 e/ou coluna de revestimento ou outros produtos tubulares 240 representados nas figuras 2 e 2A). A conexão rosqueada inferior 13 é representada como uma conexão rosqueada macho com roscas externas 14 para facilitar a conexão segura e o suporte de equipamentos e/ou tubos relativamente pesados situados abaixo do conjunto de conexão automatizado 10. No entanto, deve-se observar que a referida conexão rosqueada inferior 13 pode ser alternativamente um membro de conexão rosqueado fêmea ou outro tipo de membro de conexão que permite a fixação operacional segura do conjunto de conexão automatizado 10 ao equipamento ou componentes situados abaixo do referido conjunto de conexão automatizado 10 (como, por exemplo, componentes da cabeça de cimento e/ou coluna de revestimento ou outros produtos tubulares).[0070] Still referring to FIG. 3, lower connecting member 13 is disposed on pivoting center mandrel 45. Said bottom connecting member 13 provides a means for operationally attaching said pivoting center mandrel 45 to equipment or components located below said automated connecting assembly 10 (such as , for example cement head components 230 and/or casing string or other tubular products 240 shown in Figures 2 and 2A). The lower threaded connection 13 is represented as a male threaded connection with external threads 14 to facilitate secure connection and support of relatively heavy equipment and/or pipes situated below the automated connection assembly 10. However, it should be noted that the said lower threaded connection 13 may alternatively be a female threaded connection member or other type of connection member which allows for safe operational attachment of the automated connection assembly 10 to equipment or components situated below said automated connection assembly 10 (such as, for example, (e.g. cement head components and/or casing column or other tubular products).

[0071] A guia de entrada alargada voltada para baixo 60 está conectada ao hub de conexão de fluido 70. O conduto de fluxo 80 tem uma primeira extremidade 81 e uma segunda extremidade 82; como representado na FIG. 3, o referido conduto de fluxo 80 inclui uma seção curva ou dobrada 83 para utilizar com mais eficiência o espaço disponível. O conector 84 conecta a primeira extremidade 81 ao hub de conexão de fluido 70, enquanto o conector 85 conecta a segunda extremidade 82 à válvula de plugue 90 com o conjunto de acionamento 91. O referido conjunto de acionamento 91 pode compreender um conjunto de acionamento hidráulico, pneumático ou eletrônico para abrir e fechar a válvula de plugue 90 que pode ser operado de forma benéfica remotamente a uma distância do referido conjunto de conexão automatizado 10. O conduto de curva de fluxo 86 é conectado à válvula de plugue 90 usando o conector 87; a referida curva de fluxo é, por sua vez, conectada ao receptáculo de entrada de fluido 41 do alojamento externo giratório 42. O elemento gancho macho 150, descrito em mais detalhes abaixo, é parcialmente recebido dentro da guia de entrada alargada 60. A tampa do alojamento 27 também é fornecida no conjunto de conexão automatizada 10.[0071] The flared downward facing inlet guide 60 is connected to the fluid connection hub 70. The flow conduit 80 has a first end 81 and a second end 82; as depicted in FIG. 3, said flow conduit 80 includes a curved or bent section 83 to more efficiently utilize available space. Connector 84 connects first end 81 to fluid connection hub 70, while connector 85 connects second end 82 to plug valve 90 with drive assembly 91. Said drive assembly 91 may comprise a hydraulic drive assembly , pneumatic or electronic to open and close plug valve 90 which can be beneficially operated remotely at a distance from said automated connection assembly 10. Flow bend conduit 86 is connected to plug valve 90 using connector 87 ; said flow curve is in turn connected to the fluid inlet receptacle 41 of the swiveling outer housing 42. The male hook element 150, described in more detail below, is partially received within the widened inlet guide 60. The cap housing 27 is also provided in the automated connection set 10.

[0072] FIG. 4 representa uma vista em perspectiva inferior do conjunto de conexão automatizada 10 da presente invenção. O conjunto giratório 40 inclui o alojamento giratório externo 42, enquanto o mandril central giratório 45 está disposto de maneira rotativa dentro do referido alojamento giratório externo 42. A porção superior do mandril central giratório 45 pode ser operacionalmente fixada a um membro de conexão inferior da unidade de acionamento superior da plataforma (através da conexão rosqueada 12, não visível na FIG. 4). O membro de conexão inferior 13, disposto próximo à parte inferior do mandril central giratório 45, fornece um meio para fixação operacional do referido mandril central giratório 45 ao equipamento ou componentes situados abaixo do referido conjunto de conexão automatizado 10 (como, por exemplo, componentes da cabeça de cimento e/ou torre de revestimento ou outros produtos tubulares). O orifício de fluxo central 46 se estende através de ao menos uma porção do referido mandril central giratório 45. Os orifícios de fluxo transversais se estendem através do mandril central giratório 45, de modo que o orifício de fluxo central 46 esteja em comunicação fluida com o alojamento giratório 42.[0072] FIG. 4 represents a bottom perspective view of the automated connection assembly 10 of the present invention. Swivel assembly 40 includes outer swivel housing 42, while swivel center chuck 45 is rotatably disposed within said swivel outer housing 42. The upper portion of swivel center chuck 45 may be operatively attached to a lower connecting member of the unit. platform drive (through threaded connection 12, not visible in FIG. 4). Lower connection member 13, disposed proximate to the underside of swivel center chuck 45, provides a means for operationally attaching said swivel center chuck 45 to equipment or components located below said automated connection assembly 10 (such as, for example, components cement head and/or casing tower or other tubular products). The central flow orifice 46 extends through at least a portion of said central swivel mandrel 45. The transverse flow holes extend through the central swivel mandrel 45 such that the central flow orifice 46 is in fluid communication with the swivel housing 42.

[0073] A guia de entrada alargada voltada para baixo 60 com furo central 61 está conectada ao hub de conexão de fluido 70. Na configuração representada na FIG. 4, o membro gancho macho 150 é conectado à extremidade distal 111 do conduto de fluido 110 usando o conector 112. A válvula 113 é opcionalmente instalada em linha dentro do conduto 110 usando os conectores 112 como um mecanismo de segurança para bloquear seletivamente o fluxo de fluido entre o conduto 110 e o referido conjunto de conexão automatizado 10, quando desejado. Como representado na FIG. 4, os referidos conectores 112 compreendem uniões de martelo do tipo WECO 1502; no entanto, deve-se observar que os referidos conectores 112 podem compreender qualquer número de diferentes conectores temporários bem conhecidos pelos versados na técnica.[0073] The downward facing flared inlet guide 60 with center hole 61 is connected to the fluid connection hub 70. In the configuration shown in FIG. 4, male hook member 150 is connected to distal end 111 of fluid conduit 110 using connector 112. Valve 113 is optionally installed in-line within conduit 110 using connectors 112 as a safety mechanism to selectively block flow of fluid. fluid between conduit 110 and said automated connection assembly 10, when desired. As depicted in FIG. 4, said connectors 112 comprise WECO 1502 type hammer joints; however, it should be noted that said connectors 112 may comprise any number of different temporary connectors well known to those skilled in the art.

[0074] Ainda fazendo referência à FIG. 4, o cabo 21 é fixado à extremidade distal do elemento gancho 150 e serve para conectar o referido elemento gancho 150 ao conjunto de conexão automatizado 10. O eixo longitudinal do elemento gancho alongado 150 é geralmente alinhado com o referido cabo 21 e o eixo longitudinal do furo central 61 da guia de entrada alargada 60. A base de suporte substancialmente plana do guincho 28 está disposta sobre o conjunto giratório 40, enquanto a tampa do alojamento 27 está disposta sobre a referida base de suporte do guincho 28.[0074] Still referring to FIG. 4, the handle 21 is attached to the distal end of the hook element 150 and serves to connect said hook element 150 to the automated connection assembly 10. The longitudinal axis of the elongate hook element 150 is generally aligned with said handle 21 and the longitudinal axis of the central hole 61 of the widened inlet guide 60. The substantially flat support base of the winch 28 is arranged on the swivel assembly 40, while the housing cover 27 is disposed on the said support base of the winch 28.

[0075] FIG. 5 representa uma vista lateral de uma modalidade preferida do conjunto de conexão automatizada 10 da presente invenção. O referido conjunto de conexão automatizada 10 geralmente compreende o conjunto giratório 40 tendo o alojamento giratório externo 42 e o receptáculo da porta de entrada 41. O mandril central giratório 45 está disposto de maneira rotativa dentro do referido alojamento giratório externo 42. A porção superior do mandril central giratório 45 tem um elemento de conexão rosqueado superior 12 (não visível na FIG. 5) que pode ser operacionalmente fixado a um elemento de conexão inferior correspondente de uma unidade de acionamento superior de uma plataforma.[0075] FIG. 5 depicts a side view of a preferred embodiment of the automated connection assembly 10 of the present invention. Said automated connection assembly 10 generally comprises swivel assembly 40 having external swivel housing 42 and inlet port receptacle 41. Swivel center mandrel 45 is rotatably disposed within said external swivel housing 42. swivel center mandrel 45 has an upper threaded connection member 12 (not visible in FIG. 5) which is operatively attachable to a corresponding lower connection member of an upper drive unit of a platform.

[0076] O conjunto giratório 40 permite o fluxo de fluido de controle de um suprimento/reservatório de fluido (não representado na FIG. 5) para motores acionados por fluido usados para acionar atuadores e/ou outros dispositivos utilizados para operação remota de vários equipamentos situados abaixo do conjunto de conexão automatizado 10. Os condutos hidráulicos podem ser conectados para controlar as portas de fluido 44, a fim de fornecer fluido de controle hidráulico aos componentes rotativos do conjunto de conexão automatizado 10. O elemento de conexão inferior 13 é disposto na porção inferior do mandril central giratório 45 e fornece um meio para fixação operacional do referido mandril central giratório 45 para o equipamento ou os componentes situados abaixo do referido conjunto de conexão automatizada 10 (como, por exemplo, componentes da cabeça de cimento e/ou revestimento ou outros produtos tubulares).[0076] Swivel assembly 40 allows flow of control fluid from a fluid supply/reservoir (not shown in FIG. 5) to fluid driven motors used to drive actuators and/or other devices used for remote operation of various equipment located below the automated connection assembly 10. Hydraulic conduits may be connected to control fluid ports 44 in order to supply hydraulic control fluid to the rotating components of the automated connection assembly 10. The lower connection member 13 is disposed in the lower portion of swivel center chuck 45 and provides a means for operationally attaching said swivel center chuck 45 to equipment or components located below said automated connection assembly 10 (such as, for example, cement head components and/or casing or other tubular products).

[0077] A guia de entrada alargada voltada para baixo 60 está conectada ao cubo de conexão de fluido 70. O conduíte de fluxo 80 tem uma primeira extremidade 81, segunda extremidade 82 e seção curva ou dobrada 83. O conector 84 conecta a primeira extremidade 81 ao hub de conexão de fluido 70, enquanto o conector 85 conecta a segunda extremidade 82 à válvula de plugue 90 com conjunto de acionamento 91. O conduto de curva de fluxo 86, que é conectado em uma extremidade à válvula de plugue 90 usando o conector 87, também é conectado ao receptáculo de entrada de fluido 41 do alojamento externo giratório 42. O elemento gancho macho 150 é parcialmente recebido dentro do furo central (não visível na FIG. 5) da guia de entrada alargada 60. A base de suporte substancialmente plana do guincho 28 está disposta sobre o conjunto giratório 40, enquanto a tampa do alojamento 27 está disposta sobre a referida base de suporte 28 do guincho.[0077] The flared downward facing inlet guide 60 is connected to the fluid connection hub 70. The flow conduit 80 has a first end 81, second end 82 and curved or bent section 83. Connector 84 connects the first end 81 to fluid connection hub 70, while connector 85 connects second end 82 to plug valve 90 with actuator assembly 91. Flow bend conduit 86, which is connected at one end to plug valve 90 using the connector 87, is also connected to the fluid inlet receptacle 41 of the swiveling outer housing 42. The male hook element 150 is partially received within the central hole (not visible in FIG. 5) of the flared inlet guide 60. The support base The substantially flat surface of the winch 28 is disposed on the swivel assembly 40, while the housing cover 27 is disposed on the said support base 28 of the winch.

[0078] FIG. 6 representa uma vista em perspectiva aérea de um elemento gancho 150 da presente invenção, enquanto a FIG. 7 representa uma vista lateral do referido membro gancho masculino 150. O referido membro gancho masculino 150 geralmente compreende um elemento de corpo central alongado 151 com seção de nariz 155. A seção de diâmetro externo reduzido 156 define a superfície do ombro voltada para baixo 159, enquanto a seção de perfil arredondado 157 tem uma superfície externa substancialmente curva ou convexa. O membro de base 160 está conectado com rosqueamento ao membro do corpo central 151. O referido membro de base 160 tem a seção do corpo 162 e a seção de diâmetro externo reduzido 163 que define a superfície do ombro cônico voltada para baixo 164. A placa de base 167 com terminais de ajuste 168 é recebida com rosca nas roscas dispostas ao longo de uma porção do elemento do corpo 151. O elemento de placa 165 com abertura 166 é disposto entre a seção do corpo 162 do elemento de base 160 e a placa de base ajustável 167.[0078] FIG. 6 represents an overhead perspective view of a hook element 150 of the present invention, while FIG. 7 depicts a side view of said male hook member 150. Said male hook member 150 generally comprises an elongated central body member 151 with nose section 155. The reduced outer diameter section 156 defines the downwardly facing shoulder surface 159, while the rounded profile section 157 has a substantially curved or convex outer surface. Base member 160 is threadedly connected to central body member 151. Said base member 160 has body section 162 and reduced outside diameter section 163 defining the downwardly facing tapered shoulder surface 164. base element 167 with adjustment lugs 168 is received with threads on the threads disposed along a portion of the body element 151. The plate element 165 with opening 166 is disposed between the body section 162 of the base element 160 and the plate adjustable base 167.

[0079] O elemento de manga da válvula substancialmente cilíndrico 170 está disposto de maneira deslizante sobre o elemento do corpo central 151. O membro de luva de válvula 170 tem a seção virada 174 que define a superfície do ombro de viés voltada para baixo 171. A mola 173 é disposta ao longo da superfície externa do membro do corpo 151 entre a placa de base ajustável 167 e a seção virada 174 da manga de válvula 170; a referida mola 173 atua na superfície do ombro de inclinação 171 para forçar ou inclinar a manga da válvula móvel em uma direção para longe da placa de base 167.[0079] The substantially cylindrical valve sleeve member 170 is slidably disposed over the central body member 151. The valve sleeve member 170 has the turned section 174 defining the downwardly facing bias shoulder surface 171. Spring 173 is disposed along the outer surface of body member 151 between adjustable base plate 167 and turned section 174 of valve sleeve 170; said spring 173 acts on the surface of tilting shoulder 171 to force or tilt the movable valve sleeve in a direction away from the base plate 167.

[0080] O membro de tampa 180 que possui um furo central 181 é conectado com rosca à seção de nariz 155 do elemento de corpo central 151. Uma porção do cabo 21 se estende através do orifício central 181 do elemento de tampa 180 e é fixada ao elemento gancho macho 150. Em uma modalidade preferida, o referido elemento de tampa 180 também possui seção de diâmetro externo reduzido 185, definindo a superfície de ombro cônica voltada para baixo 186, bem como a superfície externa arredondada ou curva 184.[0080] The lid member 180 having a central hole 181 is threadedly connected to the nose section 155 of the central body element 151. A portion of the handle 21 extends through the central hole 181 of the lid element 180 and is secured to the male hook element 150. In a preferred embodiment, said cap element 180 also has a reduced outer diameter section 185 defining the downwardly facing conical shoulder surface 186 as well as the rounded or curved outer surface 184.

[0081] FIG. 8 representa uma vista em corte lateral do membro gancho masculino 150 da presente invenção. O referido membro gancho macho 150 geralmente compreende o elemento do corpo central alongado 151 tendo a superfície externa 154 e o orifício de fluxo central interno 152, bem como a seção de nariz 155. Os orifícios ou portas de fluxo transversais 153 são dispostos na extremidade superior do orifício de fluxo central interno 152 e se estendem radialmente para fora através do membro do corpo 151; o referido membro do corpo 151 pode ter uma área virada de diâmetro externo aumentado nas proximidades dos referidos orifícios transversais 153. A seção 156, com diâmetro externo reduzido, define a superfície do ombro voltada para baixo 159, enquanto a seção de perfil arredondado 157 tem uma superfície externa substancialmente curvada ou convexa.[0081] FIG. 8 is a side sectional view of the male hook member 150 of the present invention. Said male hook member 150 generally comprises elongate central body member 151 having outer surface 154 and inner central flow port 152 as well as nose section 155. Cross flow ports or holes 153 are disposed at the upper end. from the inner central flow orifice 152 and extend radially outwardly through the body member 151; said body member 151 may have a facing area of increased outer diameter in the vicinity of said transverse holes 153. Section 156, with reduced outer diameter, defines downwardly facing shoulder surface 159, while rounded profile section 157 has a substantially curved or convex outer surface.

[0082] O membro de base 160 com furo de fluxo central 161 está conectado com rosca ao membro de corpo central 151; nesta configuração, o orifício de fluxo central 161 está substancialmente alinhado com o orifício de fluxo central 152 do elemento central do corpo 151. O elemento base 160 possui seção de corpo 162 e seção 163 com diâmetro externo reduzido que define a superfície de ressalto cônica voltada para baixo 164.[0082] Base member 160 with central flow hole 161 is threadedly connected to central body member 151; in this configuration, the central flow orifice 161 is substantially aligned with the central flow orifice 152 of the central element of the body 151. The base element 160 has a body section 162 and a reduced outside diameter section 163 that define the facing tapered shoulder surface. down 164.

[0083] A placa de base 167 com terminais de ajuste 168 é recebida com rosca nas roscas dispostas ao longo de uma porção da superfície externa 154 do elemento central do corpo 151. A rotação da placa de base 167 dentro das referidas roscas faz com que a referida placa base se desloque ao longo do eixo longitudinal do referido elemento de corpo 151. O membro da placa 165 é disposto entre a seção do corpo 162 do membro de base 160 e a placa de base ajustável 167.[0083] The base plate 167 with adjustment lugs 168 is received with threads on the threads disposed along a portion of the outer surface 154 of the central element of the body 151. The rotation of the base plate 167 within said threads causes said base plate displaces along the longitudinal axis of said body element 151. Plate member 165 is disposed between body section 162 of base member 160 and adjustable base plate 167.

[0084] Um membro de manga de válvula substancialmente cilíndrico 170 é disposto de maneira deslizante sobre o membro central do corpo 151 em geral, e a seção virada 158 do membro do corpo 151, em particular. O membro de manga de válvula 170 tem a seção virada 174 que define a superfície do ombro de viés voltada para baixo 171.[0084] A substantially cylindrical valve sleeve member 170 is slidably disposed over the central body member 151 in general and the facing section 158 of the body member 151 in particular. The valve sleeve member 170 has the facing section 174 which defines the downward facing bias shoulder surface 171.

[0085] Anéis de vedação elastoméricos ou de borracha 172 formam uma vedação de pressão de fluido entre a superfície externa da seção superior 158 e a superfície interna da manga da válvula 170. A mola 173 é disposta ao longo da superfície externa do elemento do corpo 151 entre a placa base ajustável 167 e a seção superior 174 da manga de válvula 170; a referida mola 173 atua na superfície de ressalto de inclinação 171 para forçar a manga móvel da válvula para longe da placa de base 167 e inclina a referida luva de válvula 170 em uma posição normalmente fechada, bloqueando ou obstruindo as portas de fluxo transversal 153.[0085] Elastomeric or rubber sealing rings 172 form a fluid pressure seal between the outer surface of the upper section 158 and the inner surface of the valve sleeve 170. The spring 173 is disposed along the outer surface of the body member. 151 between the adjustable base plate 167 and the upper section 174 of the valve sleeve 170; said spring 173 acts on tilt shoulder surface 171 to force movable valve sleeve away from base plate 167 and tilt said valve sleeve 170 into a normally closed position, blocking or obstructing cross flow ports 153.

[0086] O acessório de parada de extremidade do cabo 50 é fixado à extremidade distal 21a do cabo 21. O referido acessório de parada do cabo 50 é disposto dentro do recesso interno 160 formado na seção do nariz 155 do elemento central do corpo 151. O elemento de bobina espaçadora 183 é disposto sobre o batente da extremidade do cabo acessório 50. O membro de tampa 180 tendo o orifício de passagem central 181 e a seção rosqueada 182 é conectado com rosca à seção de nariz 155 do elemento central do corpo 151, fixando assim o referido acessório de parada de extremidade de cabo 50 e o elemento de bobina espaçadora 183 no lugar. O cabo 21 se estende através do orifício central 181 do elemento de tampa 180. Em uma modalidade preferida, o referido elemento de tampa 180 também possui uma seção de diâmetro externo reduzido 185, bem como uma superfície externa arredondada ou curva 184. A superfície cônica do ombro 186 é formada entre a área ou seção de diâmetro externo reduzido 185 e superfície externa arredondada 184 do elemento de tampa 180.[0086] The cable end stop fitting 50 is attached to the distal end 21a of the cable 21. Said cable stop fitting 50 is disposed within the internal recess 160 formed in the nose section 155 of the central element of the body 151. Spacer coil member 183 is disposed over accessory cable end stop 50. Cap member 180 having central through hole 181 and threaded section 182 is threadedly connected to nose section 155 of central body member 151 , thereby securing said cable end stop fitting 50 and spacer coil member 183 in place. The handle 21 extends through the central hole 181 of the cap element 180. In a preferred embodiment, said cap element 180 also has a reduced outer diameter section 185, as well as a rounded or curved outer surface 184. The conical surface shoulder 186 is formed between the reduced outer diameter area or section 185 and the rounded outer surface 184 of the cap member 180.

[0087] FIG. 9 representa uma vista lateral em corte parcial de um membro gancho macho 150 engatado no conjunto de conexão automatizado 10 da presente invenção, enquanto a FIG. 10 representa uma vista detalhada da área destacada da FIG. 9. Nas vistas representadas nas FIGS. 9 e 10, o conjunto de conexão automatizado 10 compreende um conjunto de guincho disposto dentro da cobertura protetora de invólucro 27. O conjunto de guincho 20 geralmente tem o cabo 21 parcialmente enrolado no tambor do guincho 26, que é ele próprio rotativamente disposto ao redor do mandril central giratório 45. Uma porção do cabo 21 é desenrolado do tambor do guincho 26, passa através da guia de enrolamento nivelado 31 e pela polia 29 com a guia de polia 30. Numa modalidade preferida, a guia de polia 30 mantém a tensão no cabo 21 à medida que passa sobre a polia 29. Como representado nas FIGS. 9 e 10, uma porção do elemento gancho macho 150 é recebida dentro do furo 61 do guia de entrada 60 do conjunto de conexão automatizado 10.[0087] FIG. 9 depicts a partially sectional side view of a male hook member 150 engaged with the automated connection assembly 10 of the present invention, while FIG. 10 represents a detailed view of the highlighted area of FIG. 9. In the views shown in FIGS. 9 and 10, the automated connection assembly 10 comprises a winch assembly disposed within the protective housing cover 27. The winch assembly 20 generally has the cable 21 partially wrapped around the winch drum 26, which is itself rotatably arranged around from the rotating central mandrel 45. A portion of the cable 21 is unwound from the winch drum 26, passes through the level winding guide 31 and over the pulley 29 with the pulley guide 30. In a preferred embodiment, the pulley guide 30 maintains tension in the cable 21 as it passes over the pulley 29. As shown in FIGS. 9 and 10, a portion of male hook element 150 is received within bore 61 of entry guide 60 of automated connection assembly 10.

[0088] FIG. 11 representa uma vista lateral em corte parcial do conjunto de conexão automatizado 10 da presente invenção durante o processo de elevação do elemento gancho macho 150 para engate com o referido conjunto de conexão automatizado 10. A FIG. 12 representa uma vista detalhada da área destacada da FIG. 11. Como nas FIGS. 9 e 10, o conjunto de conexão automatizado 10 compreende um conjunto de guincho disposto dentro da tampa protetora do invólucro 27; a referida tampa do invólucro 27 protege os componentes nela contidos da exposição a intempéries ou fatores ambientais prejudiciais, bem como de colisões inadvertidas ou contato com outros objetos. O conjunto do guincho 20 geralmente possui o cabo 21 parcialmente enrolado no tambor do guincho 26, que é ele próprio disposto rotativamente em torno do mandril central giratório 45. Uma porção do cabo 21 é desenrolada do tambor do guincho 26, passa através da guia de vento nivelado 31 e sobre a polia 29 tendo guia de polia 30. Como representado nas FIGS. 1 1 e 12, o membro gancho macho 150 não é recebido dentro do furo 61 do guia de entrada 60 do conjunto de conexão automatizado 10.[0088] FIG. 11 depicts a partially sectional side view of the automated connection assembly 10 of the present invention during the process of lifting male hook element 150 into engagement with said automated connection assembly 10. FIG. 12 represents a detailed view of the highlighted area of FIG. 11. As in FIGS. 9 and 10, the automated connection assembly 10 comprises a winch assembly disposed within the protective cover of the housing 27; said housing cover 27 protects the components contained therein from exposure to bad weather or environmental factors, as well as from inadvertent collisions or contact with other objects. The winch assembly 20 generally has the cable 21 partially wound onto the winch drum 26, which is itself rotatably arranged around the rotating central mandrel 45. A portion of the cable 21 is unwound from the winch drum 26, passes through the winch guide. level wind 31 and over pulley 29 having pulley guide 30. As shown in FIGS. 11 and 12, male hook member 150 is not received within bore 61 of inlet guide 60 of automated connection assembly 10.

[0089] Com referência às FIGS. 9 e 1 1, o guia de vento de nível 31 compreende um elemento em forma de placa com abertura 32. O guia de enrolamento nivelado 31 é fixado à bobina de enrolamento nivelada 33, que é disposta de maneira móvel ao longo da superfície externa do eixo 34 com ranhuras de guia helicoidais 35. A rotação do eixo 34 em torno do seu eixo longitudinal central faz com que o elemento de bobina 33 se desloque dentro das ranhuras helicoidais 35 que, por sua vez, fazem com que o referido elemento de bobina 33 e o guia de vento de nível fixo 31 se movam para frente e para trás ao longo do comprimento do eixo 34. Dessa maneira, a guia de enrolamento nivelada 31 garante enrolamento uniforme e nivelado do cabo 21 em torno da superfície externa do tambor de guincho 26 (e desenrolamento do referido cabo 21 do referido tambor de guincho 26).[0089] Referring to FIGS. 9 and 11, the level wind guide 31 comprises a plate-shaped element with opening 32. The level winding guide 31 is attached to the level winding spool 33, which is movably arranged along the outer surface of the shaft 34 with helical guide grooves 35. Rotation of shaft 34 about its central longitudinal axis causes spool element 33 to move within helical grooves 35 which in turn causes said spool element 33 and the fixed level wind guide 31 move back and forth along the length of the shaft 34. In this way, the level winding guide 31 ensures even and level winding of the cable 21 around the outer surface of the winding drum. winch 26 (and unwinding said cable 21 from said winch drum 26).

[0090] FIG. 13 representa uma vista em seção parcial aérea do conjunto de conexão automatizado 10 da presente invenção com a tampa do alojamento 27 removida. O cabo 21 é parcialmente enrolado no tambor de guincho 26, que é disposto rotativamente em torno da superfície externa do mandril central giratório 45. A engrenagem retentora de acionamento do guincho 22 é operacionalmente fixada ao tambor de guincho 26. Uma parte do cabo 21 é desenrolada do tambor de guincho 26, passa através da guia de enrolamento nivelado 31 e sobre a polia 29 com guarda de polia 31.[0090] FIG. 13 is a partial aerial sectional view of the automated connection assembly 10 of the present invention with housing cover 27 removed. The cable 21 is partially wound onto the winch drum 26, which is rotatably arranged around the outer surface of the pivoting central mandrel 45. The winch drive retaining gear 22 is operatively secured to the winch drum 26. A portion of the cable 21 is unrolled from winch drum 26, passes through level winding guide 31 and over pulley 29 with pulley guard 31.

[0091] O motor de acionamento do guincho 24, montado operacionalmente na base de suporte do guincho 28, tem um eixo de acionamento conectado a uma engrenagem de acionamento que, por sua vez, engata com a engrenagem reta 22. O motor de acionamento do guincho 24 aciona a referida engrenagem de acionamento que engata com a engrenagem reta 22 para girar o tambor do guincho 26 em torno de um eixo rotacional que está orientado de modo substancialmente paralelo ao eixo longitudinal do mandril central giratório 45. Numa modalidade preferida, o referido motor de acionamento 24 é acionado hidraulicamente; no entanto, deve-se observar que o referido motor de acionamento 24 pode ser alimentado de forma benéfica usando outra fonte de energia, como, a título de ilustração, energia pneumática ou elétrica.[0091] The winch drive motor 24, operatively mounted on the winch support base 28, has a drive shaft connected to a drive gear which in turn engages with spur gear 22. The winch drive motor winch 24 drives said drive gear which engages with spur gear 22 to rotate winch drum 26 about a rotational axis which is oriented substantially parallel to the longitudinal axis of rotating central mandrel 45. In a preferred embodiment, said drive motor 24 is hydraulically driven; however, it should be noted that said drive motor 24 may beneficially be powered using another source of energy, such as, by way of illustration, pneumatic or electrical energy.

[0092] FIG. 14 representa uma vista lateral do elemento gancho 150 engatado com um conjunto de receptáculo da presente invenção. O referido conjunto de conexão automatizada 10 geralmente compreende o conjunto giratório 40 com alojamento giratório externo 42. O mandril central giratório 45 é disposto de maneira rotativa dentro do referido alojamento giratório externo 42. O elemento de conexão inferior 13 é disposto na porção inferior do mandril central giratório 45 e fornece um elemento de conexão para fixação operacional do referido mandril central giratório 45 ao equipamento ou componentes situados abaixo do referido conjunto de conexão automatizada 10 (como, por exemplo, componentes da cabeça de cimento e/ou revestimento ou outros produtos tubulares).[0092] FIG. 14 depicts a side view of hook element 150 engaged with a receptacle assembly of the present invention. Said automated connection assembly 10 generally comprises swivel assembly 40 with external swivel housing 42. Rotatable central mandrel 45 is rotatably arranged within said external swivel housing 42. Lower connecting element 13 is disposed in the lower portion of the chuck swivel hub 45 and provides a connecting element for operationally attaching said swivel hub 45 to equipment or components located below said automated connection assembly 10 (such as, for example, cement head components and/or casing or other tubular products ).

[0093] A guia de entrada alargada voltada para baixo 60 está conectada ao cubo de conexão de fluido 70. Um conduto de fluxo com seção curva 83 se estende entre o cubo de conexão de fluido e a válvula de plugue 90 com o conjunto de acionamento 91. O membro gancho macho 150, conectado à extremidade distal 111 do conduto de fluido 110 equipado com a válvula 113, é parcialmente recebido dentro do furo central (não visível na FIG. 14) da guia de entrada alargada 60. A base de suporte substancialmente plana do guincho 28 está disposta sobre o conjunto giratório 40, enquanto a tampa do alojamento 27 está disposta sobre a referida base de suporte do guincho 28.[0093] The flared downward facing inlet guide 60 is connected to the fluid connection hub 70. A curved section flow conduit 83 extends between the fluid connection hub and the plug valve 90 with the actuator assembly 91. The male hook member 150, connected to the distal end 111 of the fluid conduit 110 equipped with the valve 113, is partially received within the central hole (not visible in FIG. 14) of the flared inlet guide 60. The support base The substantially flat surface of the winch 28 is arranged on the swivel assembly 40, while the housing cover 27 is disposed on the said winch support base 28.

[0094] Durante a operação, o conjunto de conexão automatizada 10 da presente invenção pode ser posicionado em um local desejado, como, por exemplo, um local elevado acima do piso da plataforma de perfuração, fora do alcance do pessoal posicionado no referido piso da plataforma, como representado na FIG. 2. A extremidade distal 21a do cabo 21 pode ser operacionalmente fixada a um elemento gancho macho 150, como representado na FIG. 8. Um comprimento desejado do cabo 21 pode ser desenrolado do tambor de guincho 26 do conjunto de guincho 20, permitindo assim que o membro gancho macho 150 seja posicionado no chão da plataforma ou em outro local conveniente para o funcionário acessar e manipular o referido gancho macho 150.[0094] During operation, the automated connection assembly 10 of the present invention can be positioned in a desired location, such as, for example, an elevated location above the floor of the drilling rig, out of reach of personnel positioned on said floor of the drilling rig. platform, as depicted in FIG. 2. The distal end 21a of the handle 21 may be operatively attached to a male hook element 150, as shown in FIG. 8. A desired length of cable 21 can be unwound from winch drum 26 of winch assembly 20, thereby allowing male hook member 150 to be positioned on the platform floor or other convenient location for the worker to access and manipulate said hook. male 150.

[0095] Uma vez posicionado no piso da plataforma ou em outro local conveniente, o elemento gancho macho 150 pode ser anexado à saída de um conduto de fluido 110 usado para bombear pasta de cimento e/ou outro fluido a uma cabeça de cimento elevada (como, por exemplo, uma linha chiksan ou um conduto de fluido 110 representado na FIG. 1). Com referência à FIG. 4, o elemento gancho macho 150 pode ser conectado à extremidade distal 111 do conduto de fluido 110 usando o conector 112. A válvula 113 pode opcionalmente ser instalada em linha dentro do conduto 110 usando os conectores 112 como um mecanismo de segurança para bloquear seletivamente o fluxo de fluido entre o referido conduto 110 e a conexão automatizada montagem 10, quando desejado. Como representado na FIG. 2, com o referido elemento gancho 150 conectado ao conduto 110, o cabo 21 pode ser rebobinado seletivamente ou preso no tambor de guincho 26 do conjunto de guincho 20, fazendo com que o elemento gancho 150 e a extremidade distal anexada do conduto 110 sejam elevados a partir do piso da plataforma ou outra área de preparação conveniente em direção ao conjunto de conexão automatizada 10.[0095] Once positioned on the platform floor or other convenient location, the male hook element 150 can be attached to the outlet of a fluid conduit 110 used to pump cement slurry and/or other fluid to an elevated cement head ( such as, for example, a chiksan line or a fluid conduit 110 depicted in FIG. 1). With reference to FIG. 4, male hook member 150 may be connected to distal end 111 of fluid conduit 110 using connector 112. Valve 113 may optionally be installed in-line within conduit 110 using connectors 112 as a safety mechanism to selectively lock the fluid flow between said conduit 110 and automated fitting assembly 10, when desired. As depicted in FIG. 2, with said hook element 150 connected to conduit 110, cable 21 may be selectively rewound or secured to winch drum 26 of winch assembly 20, causing hook element 150 and the attached distal end of conduit 110 to be lifted from the platform floor or other convenient staging area towards the automated connection set 10.

[0096] Fazendo referência às FIGS. 1 1 e 12, o cabo 21 pode continuar a ser rebobinado ou enrolado no tambor de guincho 26 do conjunto de guincho 20, fazendo com que o elemento gancho 150 e a extremidade distal acoplada do conduto 110 se aproximem do conjunto de conexão automatizado 10. Conforme o elemento gancho 150 se aproxima do conjunto de conexão automatizado 10, o eixo longitudinal do referido elemento gancho macho alongado 150 é geralmente alinhado com o eixo longitudinal do referido cabo 21, bem como o eixo longitudinal do furo central 61 da guia de entrada alargada 60. Conforme o referido cabo 21 continua puxando o elemento gancho 150 para cima, o referido membro gancho 150 entra no furo 61 da guia de entrada alargada 60; a superfície externa arredondada 184 do elemento de tampa 180 pode cooperar com a superfície interna cônica 62 da guia de entrada alargada 160 para reduzir as forças de atrito, reorientar o alinhamento entre o elemento de gancho 150 e o furo 61 e incentivar uma penetração mais profunda do elemento gancho 150 no referido furo 61.[0096] Referring to FIGS. 11 and 12, the cable 21 may continue to be rewound or wound onto the winch drum 26 of the winch assembly 20, causing the hook element 150 and the coupled distal end of the conduit 110 to approach the automated connection assembly 10. As the hook element 150 approaches the automated connection assembly 10, the longitudinal axis of said elongated male hook element 150 is generally aligned with the longitudinal axis of said handle 21, as well as the longitudinal axis of the central hole 61 of the widened entry guide. 60. As said handle 21 continues to pull hook member 150 upward, said hook member 150 enters hole 61 of flared entry guide 60; the rounded outer surface 184 of the cap element 180 may cooperate with the tapered inner surface 62 of the flared entry guide 160 to reduce frictional forces, reorient the alignment between the hook element 150 and the hole 61, and encourage deeper penetration. of the hook element 150 in said hole 61.

[0097] Com referência às FIGS. 9 e 10, o enrolamento contínuo do cabo 21 no tambor do guincho 26 do conjunto do guincho 20 resulta no membro gancho macho 150 sendo recebido no orifício 61 até o elemento de tampa 180 do elemento gancho macho 150 entrar em contato com o elemento 63 de parada final. Nessa posição, os cilindros abastecidos por fluido 65 podem ser acionados remotamente a partir de um local distante do referido conjunto de conexão automatizada, travando os dedos de pinça 66 em sua posição e impedindo o movimento radialmente para fora dos referidos dedos de pinça 66. Nesta posição travada, os dedos de pinça 66 recuam para a área de diâmetro reduzido 185 de membro de tampa 180 do elemento gancho macho 150; os referidos dedos de pinça agem contra a superfície cônica do ombro 186 do elemento de tampa 180 do elemento gancho 150, fixando assim o referido elemento gancho 150 no lugar e evitando o desengate ou a retirada inadvertida ou indesejada do referido elemento gancho 150 do furo 61.[0097] With reference to FIGS. 9 and 10, continuous winding of cable 21 onto winch drum 26 of winch assembly 20 results in male hook member 150 being received in hole 61 until cover member 180 of male hook member 150 contacts male hook member 63. final stop. In that position, the fluid-filled cylinders 65 can be remotely actuated from a location distant from said automated connection assembly, locking the pincer fingers 66 in position and preventing radially outward movement of said pincer fingers 66. In this position. locked position, the pincer fingers 66 retract into the reduced diameter area 185 of cap member 180 of male hook member 150; said pincer fingers act against the conical surface of the shoulder 186 of cap element 180 of hook element 150, thereby securing said hook element 150 in place and preventing inadvertent or unwanted disengagement or withdrawal of said hook element 150 from hole 61 .

[0098] Em uma modalidade preferida, os interruptores de proximidade 68 e 69 são fornecidos para detectar condições associadas ao conjunto de conexão automatizado 10 e fornecer sinais para um operador em um local remoto quando as referidas condições são satisfeitas. O interruptor de proximidade 69 detecta se o membro de tampa 180 é totalmente recebido dentro do furo 61. Da mesma forma, o interruptor de proximidade 68 detecta se os dedos de pinça 66 estão totalmente recuados contra o elemento de tampa 180, travando desse modo o elemento gancho macho 150 em sua posição dentro do referido furo 61. Os referidos interruptores de proximidade enviam sinais visíveis e/ou audíveis via circuito com fio ou transmissão sem fio para um local remoto que pode ser observado por um operador.[0098] In a preferred embodiment, proximity switches 68 and 69 are provided to detect conditions associated with automated connection set 10 and provide signals to an operator at a remote location when said conditions are satisfied. Proximity switch 69 detects whether the cap member 180 is fully received within the hole 61. Likewise, the proximity switch 68 detects whether the pincer fingers 66 are fully recessed against the cap member 180, thereby locking the male hook element 150 in its position within said hole 61. Said proximity switches send visible and/or audible signals via wired circuit or wireless transmission to a remote location that can be observed by an operator.

[0099] Quando o elemento gancho macho 150 é recebido inicialmente dentro do furo 61, a seção de virada 174 da manga de válvula 170 (que tem um diâmetro externo maior que o diâmetro interno do ombro de atuação cônico da manga de válvula 64) entra em contato e engata no ombro de atuação 64 da manga de válvula. O enrolamento contínuo do cabo 21 no tambor do guincho 26 do conjunto do guincho 20 resulta no recebimento do elemento gancho macho 150 mais profundo no furo 61, fazendo com que a mola de desvio 173 seja comprimida entre a seção virada 174 da manga da válvula 170 e a placa de base 167. A compressão da referida mola de inclinação 173 faz com que a manga da válvula 170 se desloque axialmente ao longo da superfície externa do membro do corpo 151 do elemento gancho macho 150, expondo assim as portas transversais 153, que são posicionadas dentro da câmara de fluxo interna 67 no hub de conexão 70. Dessa maneira, a manga da válvula 170 pode alternar entre uma primeira posição normalmente fechada, em que as portas transversais 153 são bloqueadas ou fechadas (como quando o elemento gancho 150 não é recebido em uma distância predeterminada dentro do furo 61) e uma segunda posição aberta em que as referidas portas transversais 153 estão abertas (como quando o elemento gancho 150 é recebido a uma distância predeterminada dentro do furo 61). Como a câmara de fluxo 67 está em comunicação fluida com o conduto de fluxo 80, tendo a seção curva 83, enquanto os anéis de vedação elastoméricos ou de borracha 172 formam uma vedação de pressão de fluido entre a superfície externa do elemento gancho macho 150 e a superfície interna do furo 61, ambas acima e abaixo da referida câmara de fluxo 67.[0099] When the male hook element 150 is initially received within the bore 61, the turning section 174 of the valve sleeve 170 (which has an outside diameter greater than the inside diameter of the tapered actuation shoulder of the valve sleeve 64) enters. in contact and engages the actuation shoulder 64 of the valve sleeve. Continuous winding of cable 21 on winch drum 26 of winch assembly 20 results in receiving male hook element 150 deeper into bore 61, causing deflection spring 173 to be compressed between overturned section 174 of valve sleeve 170 and base plate 167. Compression of said bias spring 173 causes valve sleeve 170 to move axially along the outer surface of body member 151 of male hook member 150, thereby exposing transverse ports 153, which are positioned within the internal flow chamber 67 in the connecting hub 70. In this way, the valve sleeve 170 can switch between a first normally closed position, in which the cross-ports 153 are locked or closed (such as when the hook member 150 is not is received at a predetermined distance within the hole 61) and a second open position in which said transverse doors 153 are open (such as when the hook element 150 is received at a predetermined distance inside hole 61). As the flow chamber 67 is in fluid communication with the flow conduit 80, having the curved section 83, while the elastomeric or rubber sealing rings 172 form a fluid pressure seal between the outer surface of the male hook element 150 and the inner surface of the hole 61, both above and below said flow chamber 67.

[0100] Depois que o referido elemento gancho 150 é recebido dentro do furo 61 e travado em sua posição, o fluido pressurizado (incluindo, sem limitação, pasta de cimento) pode ser bombeado das bombas de superfície através do referido conduto de fluido 110. Fazendo referência à FIG. 14, esse fluido pressurizado pode sair do conduto 110 pela extremidade distal 111 do referido conduto 110. Esse fluido pressurizado que sai da extremidade distal 111 do conduto 110 pode então entrar no furo interno do elemento gancho macho 150 (mostrado na FIG. 8). Fazendo referência à FIG. 10, o referido fluido pressurizado pode então sair do referido elemento gancho 150 através das portas transversais expostas 153 e entrar na câmara de fluxo interna 67 no hub de conexão de fluido 70.[0100] After said hook element 150 is received within hole 61 and locked in position, pressurized fluid (including, without limitation, cement paste) can be pumped from surface pumps through said fluid conduit 110. Referring to FIG. 14, that pressurized fluid may exit the conduit 110 through the distal end 111 of said conduit 110. This pressurized fluid exiting the distal end 111 of the conduit 110 may then enter the inner bore of the male hook member 150 (shown in FIG. 8). Referring to FIG. 10, said pressurized fluid may then exit said hook element 150 through exposed cross ports 153 and enter internal flow chamber 67 at fluid connection hub 70.

[0101] Com referência à FIG. 3, esse fluido pressurizado pode geralmente passar através do hub de conexão de fluido 70, para dentro do conduto de fluxo de fluido 80, através da válvula de plugue aberta 90, através do conector de fluxo de cotovelo 87 e receptáculo da porta de entrada 41 e para o alojamento giratório externo 42. Esse fluido pode então fluir através conjunto giratório 40 de uma maneira bem conhecida pelos versados na técnica, no orifício de fluxo central 46 (não visível na FIG. 3) do mandril giratório central 45 e, finalmente, no equipamento ou componentes situados abaixo do referido conjunto de conexão automatizado 10 (tais como, por exemplo, componentes da cabeça de cimento e/ou uma coluna de revestimento ou outros produtos tubulares que se estendem para um furo de poço subterrâneo).[0101] With reference to FIG. 3, such pressurized fluid may generally pass through fluid connection hub 70, into fluid flow conduit 80, through plug-open valve 90, through elbow flow connector 87 and inlet port receptacle 41 and into the outer swivel housing 42. This fluid can then flow through the swivel assembly 40 in a manner well known to those skilled in the art, into the central flow hole 46 (not visible in FIG. 3) of the central swivel mandrel 45, and finally, in equipment or components situated below said automated connection assembly 10 (such as, for example, cement head components and/or a casing string or other tubular products extending into an underground wellbore).

[0102] Quando for desejável a soltura do referido conduto de fluido 110 do conjunto de conexão automatizado 10 (como, por exemplo, após operações de bombeamento de cimento), o processo de conexão descrito acima pode geralmente ser repetido na ordem inversa. Com referência à FIG. 10, os cilindros acionados por fluido 65 podem ser acionados remotamente a partir de um local distante do referido conjunto de conexão automatizado, destravando assim os dedos de pinça 66 e permitindo que os referidos dedos de pinça 66 se expandam ou se movam radialmente para fora. Isso permite que os dedos de pinça 66 se afastem da área de diâmetro reduzido 185 do membro de tampa 180 do elemento gancho macho 150 e do engate contra a superfície cônica do ombro 186 do elemento de tampa 180. Sem os referidos dedos de pinça agindo na referida superfície de ombro cônica 186, o referido elemento gancho 150 não está mais travado contra o movimento descendente e pode ser seletivamente desengatado ou retirado do furo 61.[0102] When it is desirable to release said fluid conduit 110 from the automated connection assembly 10 (such as after cement pumping operations), the connection process described above can generally be repeated in reverse order. With reference to FIG. 10, fluid-actuated cylinders 65 may be remotely actuated from a location distant from said automated connection assembly, thereby unlocking the pincer fingers 66 and allowing said pincer fingers 66 to expand or move radially outward. This allows the pincer fingers 66 to move away from the reduced diameter area 185 of the cap member 180 of the male hook member 150 and from engagement against the conical shoulder surface 186 of the cap member 180. Without said pincer fingers acting on the said conical shoulder surface 186, said hook element 150 is no longer locked against downward movement and can be selectively disengaged or withdrawn from hole 61.

[0103] Com referência às FIGS. 11 e 12, quando o cabo 21 é desenrolado do tambor de guincho 26, o referido cabo 21 passa sobre a polia 29, permitindo que o elemento gancho macho 150 se retire do furo 61. Quando isso ocorre, a seção virada 174 da manga da válvula 170 se afasta e desengata o ombro de atuação da luva da válvula 64. Como tal, o desenrolamento contínuo do cabo 21 do tambor do guincho 26 do conjunto do guincho 20 resulta na remoção das forças de compressão axial da mola de inclinação 173, permitindo assim que a dita mola de inclinação 173 se estenda ou se expanda. A extensão da referida mola de inclinação 173 faz com que a manga de válvula 170 se desloque axialmente ao longo da superfície externa do membro do corpo 151 do membro ferrão macho 150, cobrindo desse modo as portas transversais 153 e bloqueando o fluxo de fluido através das referidas portas transversais e elemento gancho150 quando o referido elemento gancho 150 é retirado e desengatado do referido furo 61.[0103] Referring to FIGS. 11 and 12, when the cable 21 is unwound from the winch drum 26, said cable 21 passes over the pulley 29, allowing the male hook member 150 to withdraw from the hole 61. When this occurs, the overturned section 174 of the valve 170 moves away from and disengages the actuation shoulder of the valve sleeve 64. As such, continuous unwinding of cable 21 from winch drum 26 from winch assembly 20 results in the removal of axial compressive forces from tilt spring 173, allowing once said bias spring 173 extends or expands. Extension of said bias spring 173 causes valve sleeve 170 to move axially along the outer surface of body member 151 of male stinger member 150, thereby covering transverse ports 153 and blocking fluid flow through the said cross doors and hook element 150 when said hook element 150 is withdrawn and disengaged from said hole 61.

[0104] Um comprimento desejado do cabo 21 pode ser desenrolado do tambor de guincho 26, o que permite que o elemento gancho 150 (conectado à extremidade distal 111 do conduíte de fluido 110) seja abaixado de uma posição elevada para um piso de plataforma ou outra área de preparação conveniente abaixo. Esse processo de redução é auxiliado pela gravidade. Com o referido conduto de fluido 110 abaixado para o local desejado (como um piso da plataforma ou outra área conveniente de preparação), o referido conduto de fluido 110 pode ser desconectado com segurança e conveniência do elemento gancho 150 como parte do processo de desmontagem. O design relativamente compacto do conjunto de conexão automatizado 10 permite que todo o conjunto seja “rebocado” em uma torre de perfuração quando não estiver em uso, reduzindo assim o tempo e as despesas associadas à montagem e desmontagem do referido conjunto.[0104] A desired length of cable 21 can be unwound from winch drum 26, which allows hook element 150 (attached to distal end 111 of fluid conduit 110) to be lowered from a raised position to a platform floor or another convenient staging area below. This reduction process is aided by gravity. With said fluid conduit 110 lowered to the desired location (such as a platform floor or other convenient staging area), said fluid conduit 110 can be safely and conveniently disconnected from hook element 150 as part of the disassembly process. The relatively compact design of the automated connection assembly 10 allows the entire assembly to be “towed” onto a drill rig when not in use, thus reducing the time and expense associated with the assembly and disassembly of said assembly.

[0105] Numa modalidade preferida, o conjunto de conexão automatizada da presente invenção pode ainda compreender pelo menos um pressostato de segurança que detecta a existência de uma pressão de fluido elevada através da referida conexão, bem como salvaguardas do controlador que impedem a desconexão no caso de pressão elevada. Tais meios de segurança fornecem proteção adicional contra desconexão ou separação inadvertida ou indesejada dos referidos elementos de conexão sob pressão.[0105] In a preferred embodiment, the automated connection assembly of the present invention may further comprise at least one safety pressure switch that detects the existence of high fluid pressure across said connection, as well as controller safeguards that prevent disconnection in the event of high pressure. Such safety means provide additional protection against inadvertent or unwanted disconnection or separation of said connecting elements under pressure.

[0106] FIG. 15 representa uma vista lateral dos conjuntos de conexão automatizados 300 e 400 da presente invenção, utilizados em conexão com várias cabeças de fraturamento hidráulicas. Em aplicações de cimentação, normalmente há apenas uma porta de entrada lateral associada a uma cabeça de cimento elevada ou a um aparelho semelhante, portanto, normalmente é necessário apenas um conjunto de conexão automatizada. No entanto, com cabeçotes de fraturamento hidráulico, vários orifícios entrada lateral são frequentemente empregados; como resultado, vários conjuntos de conexão automatizada (como os conjuntos 300 e 400) podem ser dispostos na configuração “empilhada” para conectar vários condutos às referidas portas de entrada.[0106] FIG. 15 depicts a side view of the automated connection assemblies 300 and 400 of the present invention used in connection with various hydraulic fracturing heads. In cementing applications, there is typically only one side entry port associated with an elevated cement head or similar fixture, so typically only one automated connection set is required. However, with hydraulic fracturing heads, multiple side entry holes are often employed; as a result, multiple automated connection sets (such as sets 300 and 400) can be arranged in a “stacked” configuration to connect multiple conduits to said input ports.

[0107] Embora isso não seja representado na FIG. 15, deve- se observar que os referidos condutos de fraturamento hidráulico podem ser fixados aos elementos gancho macho 350 e 450, que podem ser recebidos dentro das guias de entrada 360 e 460, respectivamente. Os referidos conjuntos de conexões automatizadas múltiplas 300 e 400 podem ser usados para levantar cada um desses conduítes individualmente em sequência ou, alternativamente, todos os conduítes podem ser levantados e conectados simultaneamente (embora o peso combinado de todos esses conduítes de bombeamento seja substancial). Os referidos conjuntos de conexão automatizada 300 e 400 podem ser alimentados através de mangueiras pneumáticas ou hidráulicas, mas a modalidade preferida compreende um conjunto de abastecimento independente.[0107] Although this is not represented in FIG. 15, it should be noted that said hydraulic fracturing conduits may be attached to male hook elements 350 and 450, which may be received within entry guides 360 and 460, respectively. Said sets of multiple automated connections 300 and 400 can be used to lift each of these conduits individually in sequence or alternatively all conduits can be lifted and connected simultaneously (although the combined weight of all these pumping conduits is substantial). Said automated connection assemblies 300 and 400 may be supplied via pneumatic or hydraulic hoses, but the preferred embodiment comprises an independent supply assembly.

[0108] O conjunto de conexão automatizada da presente invenção elimina a necessidade de içar ou levantar funcionários para um local elevado dentro de uma torre de perfuração, a fim de conectar um conduto de fluxo de fluido (como uma mangueira de alta pressão ou linha de chiksan) à entrada de um cabeça de cimento elevada ou nas entradas das cabeças de fraturamento hidráulico. Numa modalidade preferida, essas funções são controladas remotamente por pessoas situadas no piso da plataforma de perfuração ou em outra área de preparação conveniente. Embora o conjunto de conexão automatizada da presente invenção seja descrito aqui principalmente em conexão com a tecnologia da cabeça de cimento e operações de cimentação, deve-se observar que a presente invenção pode ser usada para conectar um conduto de fluido a qualquer número de outras ferramentas ou equipamentos situados em um local elevado, incluindo, sem limitação, cabeças de fraturamento hidráulico. Não obstante qualquer coisa em contrário contida neste documento, toda e qualquer dimensão ou seleção de material aqui descrita é apenas ilustrativa e não se destina a ser e não deve ser interpretada como limitativa de qualquer maneira.[0108] The automated connection assembly of the present invention eliminates the need to hoist or lift personnel to an elevated location within a drill rig in order to connect a fluid flow conduit (such as a high pressure hose or water line). chiksan) at the inlet of an elevated cement head or at the inlets of hydraulic fracturing heads. In a preferred embodiment, these functions are remotely controlled by persons situated on the floor of the drilling rig or in another convenient staging area. While the automated connection assembly of the present invention is described herein primarily in connection with cement head technology and cementing operations, it should be noted that the present invention can be used to connect a fluid conduit to any number of other tools. or equipment located at an elevated location, including, without limitation, hydraulic fracturing heads. Notwithstanding anything to the contrary contained herein, any and all dimensions or selections of material described herein are illustrative only and are not intended to be and should not be construed as limiting in any way.

[0109] Os exemplos aqui divulgados referem-se a um aparelho e método associado para conectar uma extremidade distal de um conduto de fluido a uma entrada de fluido, em que o referido aparelho e a referida entrada de fluido são posicionados em um local elevado em uma torre de perfuração, compreendendo: a) um elemento gancho operacionalmente fixado à referida extremidade distal do referido conduto de fluido e tendo pelo menos uma porta de saída; b) um conjunto de guincho disposto no referido local elevado; c) um membro alongado tendo uma primeira extremidade, uma segunda extremidade e um comprimento, em que a referida primeira extremidade está operacionalmente fixada ao referido conjunto de guincho e a referida segunda extremidade está operacionalmente fixada ao referido elemento gancho; d) um receptáculo de entrada com um orifício adaptado para receber pelo menos uma porção do referido elemento gancho, em que o referido orifício está em comunicação fluida com a referida entrada de fluido; e e) um membro de válvula (por exemplo, a manga de válvula 170) configurado para impedir que o fluido derrame do referido elemento gancho operacionalmente conectado à referida extremidade distal do referido conduto de fluido quando não estiver operacionalmente fixado ao receptáculo de entrada, compreendendo, mas não limitado a: i) uma manga disposta de maneira deslizante sobre o referido corpo de gancho; e ii) uma mola, inclinando a referida manga sobre a referida porta de saída; em que o referido membro de válvula é adaptado para alternar entre uma primeira posição em que o referido orifício de saída do referido membro do gancho está fechado e uma segunda posição em que o referido orifício de saída do referido membro gancho está aberto e em que o referido membro de válvula permanece na referida primeira posição, a menos que o referido membro gancho seja pelo menos parcialmente recebido no referido furo do referido receptáculo ou qualquer outro método para impedir que o fluido escape de um ou mais orifícios de saída do referido membro gancho.[0109] The examples disclosed herein relate to an apparatus and associated method for connecting a distal end of a fluid conduit to a fluid inlet, wherein said apparatus and said fluid inlet are positioned at an elevated location in a drill rig, comprising: a) a hook element operatively attached to said distal end of said fluid conduit and having at least one outlet port; b) a winch assembly arranged at said elevated location; c) an elongate member having a first end, a second end and a length, wherein said first end is operatively attached to said winch assembly and said second end is operatively attached to said hook member; d) an inlet receptacle having an orifice adapted to receive at least a portion of said hook member, wherein said orifice is in fluid communication with said fluid inlet; and e) a valve member (e.g., valve sleeve 170) configured to prevent fluid from spilling from said hook element operatively connected to said distal end of said fluid conduit when not operatively attached to the inlet receptacle, comprising, but not limited to: i) a sleeve slidably disposed over said hook body; and ii) a spring biasing said sleeve over said outlet port; wherein said valve member is adapted to alternate between a first position wherein said outlet port of said hook member is closed and a second position wherein said outlet port of said hook member is open and wherein said said valve member remains in said first position unless said hook member is at least partially received in said hole of said receptacle or any other method of preventing fluid from escaping one or more outlet holes of said hook member.

[0110] O membro de válvula (por exemplo, manga 170) pode ser adaptado para mudar conforme disposto acima, ou pode ser adaptado para mudar empregando qualquer outro método para impedir que o fluido escape de um ou mais orifícios de saída do referido membro gancho.[0110] The valve member (e.g. sleeve 170) may be adapted to change as set forth above, or may be adapted to change employing any other method to prevent fluid from escaping one or more outlet ports of said hook member .

[0111] A invenção acima descrita possui várias características particulares que devem preferencialmente ser utilizadas em combinação, embora cada uma seja útil separadamente, sem se afastar do escopo da invenção. Embora a modalidade preferida da presente invenção seja mostrada e descrita aqui, deve-se entender que a invenção pode ser realizada de outra forma que não a aqui especificamente ilustrada ou descrita, e que certas mudanças na forma e peças e na maneira específica de praticar a ser feitas dentro da ideia ou dos princípios invenção.[0111] The invention described above has several particular features that should preferably be used in combination, although each is useful separately, without departing from the scope of the invention. While the preferred embodiment of the present invention is shown and described herein, it should be understood that the invention may be embodied otherwise than as specifically illustrated or described herein, and that certain changes in form and parts and in the specific manner of practicing the be made within the idea or principles of invention.

Claims

1. Apparatus for connecting a distal end of a fluid conduit to a fluid inlet, characterized in that said apparatus (10) and said fluid inlet (60) are positioned at an elevated location in a drill rig ( 200), comprising: a) a hook element (150) operatively attached to said distal end (111) of said fluid conduit (110) and having at least one outlet port (153), said hook element (150) ) further comprises an elongate body (151) having a first end, a second end, an outer surface (154) and a central flow hole (152) oriented substantially parallel to the longitudinal axis of said body, and said at least an outlet port comprises at least one transverse hole (153) extending from said central flow hole (152) to said outer surface (154); b) a winch assembly (20) disposed at said elevated location; c) an elongate member (21) having a first end, a second end and a length, said first end being operatively attached to said winch assembly (20) and said second end being operatively connected to said hook element (20). 150); d) an inlet receptacle (41) having a hole (61) adapted to receive at least a portion of said hook element (150) while said hook is lifted by said winch assembly (20), said hole (20) 61) is in fluid communication with said fluid inlet (60); and e) a valve member comprising: i) a sleeve (170) slidably disposed over said hook elongate body (151); and ii) a spring (173), biasing said sleeve (170) over said at least one outlet port (153); wherein said valve member is adapted to toggle between a first position wherein said at least one outlet port (153) of said hook element (150) is closed, and a second position wherein said at least one port outlet (153) of said hook element (150) is open, and said valve member remains in said first position, unless said hook element (150) is at least partially received in said hole (61) of said receptacle.

Apparatus as claimed in claim 1, further comprising a locking assembly for selectively locking said hook element (150) within said hole (61) of said inlet receptacle (41).

3. Device, according to claim 2, characterized in that said locking set is remotely controlled, away from said device (10).

4. Apparatus according to claim 1, characterized in that the rotation of said winch assembly (20) is remotely controlled away from said apparatus (10).

5. Apparatus according to claim 1, characterized in that said fluid conduit (110) comprises at least one chiksan or hose.

Apparatus according to claim 1, characterized in that said inlet receptacle (41) further comprises a downwardly facing conical inlet guide (60) and adapted to direct said hook into said hole.

An apparatus according to claim 1, characterized in that said first end of said elongated hook body (151) comprises a rounded outer surface.

8. A method of connecting a distal end of a fluid conduit to a fluid inlet of a cementing or fracturing tool, said fluid inlet (60) of said cementing or fracturing tool being positioned at an elevated location in a drill rig (200), characterized in that it comprises: a) attaching a hook element (150) to said distal end (111) of said fluid conduit (110), said hook element (150) comprising a elongate body (151) having a first end, a second end, an outer surface (154) and a central flow hole (152) oriented substantially parallel to the longitudinal axis of said body (151), and at least one outlet port and said at least one outlet port comprising at least one transverse hole (153) extending from said central flow hole (152) to said outer surface (154); b) providing an inlet receptacle (41) in fluid communication with said fluid inlet (60) of said cementing or fracturing tool; c) raising said hook element (150) and distal end (111) of said fluid conduit (110) until said hook element (150) is at least partially received in said inlet receptacle (41); and d) opening a valve member to open said at least one outlet port (153) of said hook element (150), said valve member further comprising: i) a sleeve (170) slidably disposed over said elongate body (151); and ii) a spring (173), biasing said sleeve (170) over said at least one outlet port (153) when said valve member is in a closed position.

A method according to claim 8, characterized in that said hook element (150) and the distal end (111) of said fluid conduit (110) are lifted using a winch assembly (20) comprising: a ) a rotating winch drum (26) operatively attached to said cementing or fracturing tool; and b) a cable (21) having a first end, a second end and a length, said first end being operatively attached to said winch drum (26), said second end being operatively attached to said hook element (150). ) and a portion of said cable is wound around said winch drum (26).

10. Method according to claim 8, characterized in that it further comprises actuating a locking assembly to secure said hook element (150) to said inlet receptacle (41), wherein a fluid pressure seal is formed between said hook element (150) and said inlet receptacle (41).

11. Method according to claim 10, characterized in that said locking assembly is controlled from a location distant from said cementing or fracturing tool.

12. Method according to claim 8, characterized in that it further comprises the steps of: a) pumping cement, fracture paste or other fluid through said fluid conduit (110), hook element (150), inlet (41) and cementing or fracturing tool; b) sensing fluid pressure through said inlet receptacle (41); and c) preventing disconnection of said hook element (150) from said inlet receptacle (41) if fluid pressure is detected.

13. Method according to claim 9, characterized in that the rotation of said winch drum (26) is remotely controlled, away from said cementing or fracturing tool.

14. Method according to claim 8, characterized in that said fluid conduit (110) comprises at least one chiksan or hose.

A method according to claim 8, characterized in that said inlet receptacle (41) further comprises a downwardly facing conical inlet guide (60) having an orifice (61) and adapted to direct said hook element (150) for said hole.

A method according to claim 8, characterized in that said first end of said elongate hook body (151) comprises a substantially rounded outer surface.