BR112020002672B1

BR112020002672B1 - Sistema de acoplamento de ferramenta de fundo de poço e método para conectar uma haste de acionamento e uma haste de ferramenta

Info

Publication number: BR112020002672B1
Application number: BR112020002672-7A
Authority: BR
Inventors: Martin Liess
Original assignee: Weatherford Technology Holdings, Llc
Priority date: 2017-08-07
Filing date: 2018-07-27
Publication date: 2022-04-19
Also published as: CA3222809A1; EP3665357B1; AU2018312846A1; AU2018312846B2; CA3071420A1; MX2020001463A; WO2019032315A1; BR112020002672A2; US10745978B2; EP3665357A1; US20190040914A1

Abstract

Um sistema de acoplamento de ferramenta de fundo de poço (100), compreendendo uma haste de acionamento (102), uma luva (104) e uma pluralidade de grampos de travamento (106). A luva é móvel longitudinalmente em relação à haste de acionamento. Os grampos de travamento são pelo menos parcialmente abrangidos pela luva. Os grampos de travamento são ajustáveis entre uma posição aberta e uma posição travada. A luva é orientada em relação aos grampos de travamento para ajustar os grampos de travamento da posição aberta para a posição travada, conforme a luva se move longitudinalmente de uma posição superior para uma posição inferior. Cada grampo de travamento possui uma região interior de recesso (114) configurada para fixar a haste de acionamento a uma haste de ferramenta (103) quando na posição travada.

Description

ANTECEDENTES

[0001] Modalidades da presente revelação geralmente se referem a equipamentos e métodos para acoplar uma unidade superior a uma ou mais ferramentas. O acoplamento pode transferir carga axial e torque bidirecionalmente da unidade superior para uma ou mais ferramentas.

[0002] Um furo de poço é formado para acessar formações contendo hidrocarbonetos (por exemplo, petróleo bruto e/ou gás natural) ou para geração de energia geotérmica pelo uso de perfuração. A perfuração é realizada utilizando uma broca montada na extremidade de uma coluna de ferramentas. Para perfurar dentro do furo de poço a uma profundidade predeterminada, a coluna de ferramentas é frequentemente girada por uma unidade superior em uma plataforma de perfuração. Após perfurar até uma profundidade predeterminada, a coluna de perfuração e a broca são removidas e uma coluna de tubos de revestimento é baixada para dentro do poço. Operações de construção e completação de poços podem então ser conduzidas.

[0003] Durante a perfuração e a construção/conclusão do poço, são utilizadas várias ferramentas que precisam ser conectadas à unidade superior. O processo de troca de ferramentas consome muito tempo e é perigoso, exigindo que as pessoas trabalhem em altura. Os acessórios entre as ferramentas e a unidade superior normalmente incluem conexões mecânicas, elétricas, ópticas, hidráulicas e/ou pneumáticas, transportando torque, carga, dados, sinais e/ou energia.

[0004] Normalmente, as seções de uma coluna de ferramentas são conectadas juntamente com conexões rosqueadas. Tais conexões rosqueadas são capazes de transferir carga. As conexões rosqueadas à direita (RH) também são capazes de transferir o torque RH. No entanto, a aplicação de torque à esquerda (LH) a uma coluna de ferramentas com conexões rosqueadas à direita (e vice-versa) corre o risco de quebrar a coluna. Métodos foram empregados para obter recursos de retenção de torque bidirecional para conexões. Alguns exemplos desses dispositivos de configuração bidirecionais incluem mecanismos de travamento de rosca para subs de proteção, anéis de travamento hidráulicos, parafusos de fixação, contra-porcas, arruelas de pressão, chaves, parafusos cruzados/passantes, fios de travamento, embreagens e compostos de travamento de rosca. No entanto, essas soluções têm deficiências. Por exemplo, muitos dos métodos usados para obter recursos de torque bidirecional são limitados pelo atrito entre superfícies de componentes ou compostos que normalmente resultam em uma conexão resistente a torque relativamente baixo. Os anéis de travamento podem fornecer apenas resistência limitada ao torque e pode ser difícil monitorar completamente qualquer problema devido à localização e acessibilidade limitada. Para aplicações que exigem altos recursos de torque bidirecional, apenas métodos de travamento positivo, como chaves, embreagens ou parafusos de passagem/cruzado, são normalmente eficazes. Além disso, algumas conexões de alto torque bidirecional requerem operações de torneamento e fresamento para fabricar, o que aumenta o custo da conexão em apenas uma operação de torneamento necessária para fabricar uma conexão rosqueada simples de macho para fêmea. Algumas conexões de alto torque bidirecional também exigem componentes adicionais significativos em comparação com uma conexão roscada simples macho-fêmea, o que aumenta o custo.

[0005] São necessárias conexões mais seguras, mais rápidas, mais confiáveis e mais eficientes, capazes de transmitir carga, dados, sinais, potência e/ou torque bidirecional entre a coluna de ferramentas e a unidade superior.

SUMÁRIO DA REVELAÇÃO

[0006] A presente revelação geralmente se refere a equipamentos e métodos para acoplar uma unidade superior a uma ou mais ferramentas. O acoplamento pode transferir carga axial e torque bidirecionalmente da unidade superior para uma ou mais ferramentas.

[0007] Um sistema de acoplamento de ferramenta de fundo de poço compreendendo uma haste de acionamento, uma luva e uma pluralidade de grampos de travamento. A luva é móvel longitudinalmente em relação à haste de acionamento. Os grampos de travamento são pelo menos parcialmente abrangidos pela luva. Os grampos de travamento são rotativos entre uma posição aberta e uma posição travada. A luva é orientada em relação aos grampos de travamento para girar e mover radialmente os grampos de travamento da posição aberta para a posição travada enquanto a luva se move longitudinalmente de uma primeira posição para uma segunda posição. Cada grampo de travamento possui uma região interior de recesso configurada para prender a haste de acionamento a uma haste de ferramenta quando na posição travada.

[0008] Um sistema de acoplamento de ferramenta de fundo de poço compreendendo uma haste de acionamento, uma luva e uma pluralidade de grampos de travamento. A luva é móvel longitudinalmente em relação à haste de acionamento. Os grampos de travamento são pelo menos parcialmente abrangidos pela luva. Os grampos de travamento são radialmente móveis entre uma posição aberta e uma posição travada. A luva é orientada em relação aos grampos de travamento para mover radialmente os grampos de travamento da posição aberta para a posição travada enquanto a luva se move longitudinalmente de uma primeira posição para uma segunda posição. Cada grampo de travamento possui uma região interior de recesso configurada para prender a haste de acionamento a uma haste de ferramenta quando na posição travada.

[0009] Um método para conectar uma haste de acionamento e uma haste de ferramenta inclui mover uma luva longitudinalmente em relação à haste de acionamento de uma primeira posição para uma segunda posição, movendo uma pluralidade de grampos de travamento radialmente entre uma posição aberta e uma posição travada à medida que a luva se move da primeira posição para a segunda posição, a pluralidade de grampos de travamento, pelo menos parcialmente abrangidos pela luva, e engatando a haste de ferramenta com a pluralidade de grampos de travamento, conectando assim a haste de acionamento à haste de ferramenta na posição travada.

[0010] Um método para conectar uma haste de acionamento e uma haste de ferramenta inclui mover uma luva longitudinalmente em relação à haste de acionamento de uma primeira posição para uma segunda posição, girando uma pluralidade de grampos de travamento radialmente entre uma posição aberta e uma posição travada à medida que a luva se move da primeira posição para a segunda posição, a pluralidade de grampos de travamento, pelo menos parcialmente abrangidos pela luva, e engatando a haste de ferramenta com a pluralidade de grampos de travamento, conectando assim a haste de acionamento à haste de ferramenta na posição travada.

BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS

[0011] Para que a maneira pela qual as características citadas acima da presente revelação possam ser entendidas em detalhe, uma descrição mais particular da revelação, brevemente resumida acima, pode ser tida por referência às modalidades, algumas das quais são ilustradas nos desenhos anexos. Deve notar-se, no entanto, que os desenhos anexos ilustram apenas modalidades típicas desta revelação e não são, portanto, considerados como limitativos do seu escopo, uma vez que a revelação pode admitir outras modalidades igualmente eficazes.

[0012] A Figura 1 ilustra um sistema de perfuração.

[0013] As Figuras 2A e 2B ilustram vistas em seção transversal de um sistema de acoplamento de ferramenta de fundo de poço em uma posição desacoplada, de acordo com uma primeira modalidade.

[0014] A Figura 3 ilustra um grampo de travamento do sistema de ferramentas de fundo de poço, de acordo com uma modalidade.

[0015] As Figuras 4A e 4B ilustram uma haste de acionamento do sistema de ferramentas de fundo de poço, de acordo com uma modalidade.

[0016] A Figura 5 ilustra uma luva do sistema de ferramentas de fundo de poço, de acordo com uma modalidade.

[0017] As Figuras 6A e 6B ilustram uma vista em seção transversal do sistema de ferramentas de fundo de poço, de acordo com uma modalidade.

[0018] As Figuras 7A e 7B ilustram uma vista em seção transversal do sistema de ferramentas de fundo de poço em uma posição destravada, de acordo com uma modalidade.

[0019] As Figuras 8A e 8B ilustram uma vista em seção transversal do sistema de ferramentas de fundo de poço em uma posição intermediária, de acordo com uma modalidade.

[0020] As Figuras 9A e 9B ilustram uma vista em seção transversal do sistema de ferramentas de fundo de poço em uma posição travada, de acordo com uma modalidade.

[0021] A Figura 10 ilustra uma vista em seção transversal de um sistema de ferramenta de fundo de poço em uma posição desacoplada, de acordo com uma segunda modalidade

[0022] A Figura 11A ilustra uma vista em seção transversal de um sistema de ferramenta de fundo de poço em uma posição destravada, de acordo com uma segunda modalidade.

[0023] A Figura 11B ilustra uma vista em seção transversal de um sistema de ferramenta de fundo de poço em uma posição intermediária, de acordo com uma segunda modalidade.

[0024] A Figura 12 ilustra uma vista em seção transversal de um sistema de ferramenta de fundo de poço em uma posição travada, de acordo com uma segunda modalidade.

[0025] As Figuras 13A-B ilustram um sistema de ferramenta de fundo de poço em uma posição desacoplada, de acordo com uma terceira modalidade.

[0026] A Figura 14 ilustra uma luva de um sistema de ferramenta de fundo de poço, de acordo com uma terceira modalidade.

[0027] A Figura 15 ilustra um grampo de travamento de um sistema de ferramenta de fundo de poço, de acordo com uma terceira modalidade.

[0028] As Figuras 16A e 16B ilustram um sistema de ferramenta de fundo de poço em uma posição destravada, de acordo com uma terceira modalidade.

[0029] As Figuras 17A e 17B ilustram um sistema de ferramenta de fundo de poço em uma posição intermediária, de acordo com uma terceira modalidade.

[0030] As Figuras 18A e 18B ilustram um sistema de ferramenta de fundo de poço em uma posição travada, de acordo com uma terceira modalidade.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0031] Na descrição das modalidades representativas da invenção, termos direcionais, tais como "acima", "abaixo", "superior", "inferior" etc. são usados por conveniência em referência aos desenhos anexos. Em geral, "acima", "superior", "para cima" e termos semelhantes se referem a uma direção em direção à superfície da Terra ao longo de um eixo longitudinal de um furo de poço, e "abaixo", "inferior", "para baixo" e termos semelhantes se referem a uma direção longe da superfície da Terra ao longo do eixo longitudinal do furo de poço.

[0032] A presente revelação fornece equipamentos e métodos para acoplar uma unidade superior a uma ou mais ferramentas de fundo de poço. O sistema de acoplamento de ferramenta de fundo de poço pode transferir o torque bidirecionalmente da unidade superior para uma ou mais ferramentas. O sistema de acoplamento pode fornecer conexões mecânicas, elétricas, ópticas, hidráulicas e/ou pneumáticas. O sistema de acoplamento pode transmitir torque, carga, dados, sinais e/ou energia. Por exemplo, pode-se esperar que as cargas axiais das colunas de ferramenta pesem várias centenas de toneladas, incluindo, às vezes, ultrapassando 750 toneladas. A transmissão de torque necessária pode ser dezenas de milhares de libras-pé, incluindo, e algumas vezes ultrapassando 100 mil libras-pé (135,58 KNm). As modalidades reveladas neste documento podem fornecer integridade de conexão axial, capaz de suportar altas cargas axiais, boa vedabilidade, resistência à flexão, altas taxas de fluxo e altas pressões de fluxo.

[0033] A Figura 1 ilustra um sistema de perfuração 1, de acordo com modalidades da presente revelação. O sistema de perfuração 1 pode incluir uma torre de plataforma de perfuração 3d no piso de plataforma de perfuração 3f. Como ilustrado, o piso de plataforma de perfuração 3f está na superfície de uma formação de subsuperfície 7, mas o sistema de perfuração 1 também pode ser uma unidade de perfuração offshore, tendo uma plataforma ou cabeça de poço submarina no lugar ou além do piso de plataforma 3f. A torre pode suportar uma talha 5, suportando assim uma unidade superior 4. Em algumas modalidades, a talha 5 pode ser conectada à unidade superior 4 por acoplamentos rosqueados. A unidade superior 4 pode ser conectada a uma coluna de ferramentas 2. Em vários momentos, a unidade superior 4 pode suportar a carga axial da coluna de ferramentas 2. Em algumas modalidades, a unidade superior 4 pode ser conectado à coluna de ferramentas 2 por acoplamentos rosqueados. O piso de plataforma 3f pode ter uma abertura através da qual a coluna de ferramentas 2 se estende para baixo em um furo de poço 9. Em vários momentos, o piso de plataforma 3f pode suportar a carga axial da coluna de ferramentas 2. Durante a operação, a unidade superior 4 pode fornecer torque à coluna de ferramentas 2, por exemplo, para operar uma broca de perfuração perto do fundo do furo de poço 9. A coluna de ferramenta 2 pode incluir juntas de tubo de perfuração conectadas juntas, como por acoplamentos rosqueados. Em vários momentos, o unidade superior 4 pode fornecer torque à direita (RH) ou à esquerda (LH) para a coluna de ferramentas 2, por exemplo, para compensar ou romper as juntas do tubo de perfuração. Energia e/ou sinais podem ser comunicados entre a unidade superior 4 e a coluna de ferramentas 2. Por exemplo, energia e/ou sinais pneumáticos, hidráulicos, elétricos, ópticos ou outros podem ser comunicados entre a unidade superior 4 e a coluna de ferramentas 2. A unidade superior 4 pode incluir uma unidade de controle, uma unidade de acionamento e um adaptador de ferramenta. Em algumas modalidades, o adaptador de ferramenta pode utilizar conexões rosqueadas. Em algumas modalidades, o adaptador de ferramenta pode ser um multi- acoplador combinado (CMC) ou um conector rápido para suportar carga e transferir torque com acoplamentos para transferir energia (hidráulica, elétrica, dados e/ou pneumático),

[0034] Um sistema de acoplamento de ferramenta de fundo de poço 8 está configurado para conectar a coluna de ferramentas 2 à unidade superior 4 através de uma haste de acionamento 6. Dessa maneira, a unidade superior 4 suporta a carga axial da coluna de ferramentas 2. A haste de acionamento 6 pode se conectar diretamente à unidade superior 4, por exemplo, rosqueando em um cano da unidade superior. Alternativamente, a haste da unidade 6 pode se conectar indiretamente à unidade superior 4, por exemplo, conectando- se a um adaptador que se conecta diretamente ao cano da unidade superior. O sistema de acoplamento de ferramenta de fundo de poço 8, discutido em mais detalhes abaixo, fornece conexões mais seguras, mais rápidas, mais confiáveis e mais eficientes, capazes de transmitir carga, dados, sinais, potência e/ou torque bidirecional entre a coluna de ferramentas e a unidade superior é necessária.

[0035] Em uma modalidade da presente revelação mostrada nas Figuras 2A-9B, um sistema de acoplamento de ferramenta de fundo de poço 100 pode incluir uma haste de acionamento 102, uma luva 104 longitudinalmente móvel em relação à haste de acionamento 102, uma pluralidade de grampos de travamento 106, um alojamento externo 108 e um atuador 110. Como mostrado na Figura 2A, os grampos de travamento 106 podem ser parcialmente abrangidos pela luva 104. Os grampos de travamento 106 podem ser rotativos e móveis radialmente entre uma posição aberta (mostrada nas Figuras 2A e 2B) e uma posição travada (mostrada nas figuras 9A e 9B). A luva 104 pode ser orientada em relação aos grampos de travamento 106 para girar os grampos de travamento da posição aberta para a posição travada conforme a luva se move longitudinalmente de uma posição superior ou primeira posição mostrada na Figura 2A para uma posição inferior ou segunda posição mostrada na Figura 9A. O alojamento externo 108 pode abranger a luva 104, o atuador 110 e os grampos de travamento 106. O alojamento externo 108 pode incluir uma protuberância 112.

[0036] Cada grampo de travamento 106 pode ser substancialmente semelhante em forma. No total, a sistema de acoplamento de ferramenta de fundo de poço 100 pode incluir dez grampos de travamento. Deve ser entendido, no entanto, que o sistema de acoplamento de ferramenta de fundo de poço 100 pode incluir mais ou menos que dez grampos de travamento. Como mais bem visto na Figura 3, cada grampo de travamento 106 inclui uma região interior de recesso 114 configurada para prender a haste de acionamento 102 a uma haste de ferramenta 103 quando na posição travada. Cada grampo de travamento 106 pode incluir uma superfície de ombro externo inferior 116 e uma superfície de ombro externo superior 118. Cada grampo de travamento 106 pode ainda incluir uma superfície externa superior 120a localizada entre as superfícies de ombro externo inferior e superior 116, 118 e uma superfície externa inferior 120b localizada abaixo da superfície de ombro externo inferior 116. As superfícies externas 120a, b de cada grampo de travamento 106 podem ter uma forma geralmente convexa. A região interior de recesso 114 pode incluir uma borda superior 122 e uma borda inferior 124.

[0037] Como mais bem visto nas Figuras 4A e 4B, a haste de acionamento 102 pode incluir uma saliência superior 126, uma região entalhada 128 e uma pluralidade de ombros 130. A saliência superior 126 pode ser conectada ao alojamento externo 108 através de um ou mais conectores (por exemplo, parafusos, anéis de porcas ou parafusos). A região entalhada 128 pode incluir uma crista inferior 132. O perfil da região entalhada 128 pode ser configurado para permitir que os grampos de travamento 106 girem e se movam radialmente entre a posição aberta e travada. Como visto na Figura 2A, quando em posição aberta, uma face superior 134 dos grampos de travamento 106 pode ser substancialmente engatada com a haste de acionamento 102 dentro da região entalhada 128. Por outro lado, quando na posição fechada mostrada nas Figuras 9A e 9B, a face superior 134 dos grampos de travamento 106 pode ser espaçada da região entalhada 132 da haste de acionamento 102, exceto pelo engate entre a borda superior 122 dos grampos de travamento e a crista 132. A pluralidade de ombros 130 da haste de acionamento 102 pode estar localizada em uma extremidade inferior da haste de acionamento 102. A pluralidade de ombros 130 pode ser configurada para transferir torque para uma haste de ferramenta 103, como discutido em mais detalhes abaixo.

[0038] A luva 104 pode ser móvel longitudinalmente em relação à haste de acionamento 102 e ao alojamento externo 108. Como mais bem visto na Figura 5, uma extremidade superior 134 da luva 104 pode ter uma espessura de seção transversal maior do que uma extremidade inferior 136 da luva. A extremidade superior 134 pode ter um diâmetro interno menor que um diâmetro interno da extremidade inferior 136. Exceto por uma protuberância externa 137 para conectar a luva 104 ao atuador 110, a espessura da seção transversal da luva 104 pode diminuir uniformemente da extremidade superior 134 para a extremidade inferior 136. Como resultado, o diâmetro interno da luva 104 pode aumentar uniformemente da extremidade superior 134 para a extremidade inferior 136. Desta maneira, a luva 104 pode ter uma espessura de seção transversal cônica, resultando em um contorno interno cônico. Devido à espessura da seção transversal cônica da luva 104 e à forma geralmente convexa das superfícies externas 120a, b de cada grampo de travamento 106, a luva 104 pode engatar na superfície de ombro externo inferior 116 e girar cada grampo de travamento 106 a partir da posição aberta em direção à posição travada quando a luva 104 se move longitudinalmente da primeira posição ou posição superior para a segunda posição ou posição inferior. Da mesma forma, a luva 104 pode engatar na superfície de ombro externo superior 118 e girar e mover radialmente cada grampo de travamento 106 da posição travada em direção à posição aberta enquanto a luva 104 se move longitudinalmente da segunda posição ou posição inferior para a primeira posição ou posição superior. Um técnico no assunto entenderá que a luva 104 pode ser conectada ao atuador 110 por uma conexão diferente da protuberância externa 137.

[0039] Como visto nas Figuras 2A, 6A e 8A, o atuador 110 pode ser acoplado à luva 104 e configurado para ajustar a luva entre a primeira posição ou posição superior e segunda posição ou posição inferior. O atuador 110 pode ser alimentado eletricamente, hidraulicamente ou pneumaticamente. O atuador 110 pode incluir um batente superior 138 e um batente inferior 140. A protuberância 112 do alojamento externo 108 pode ser posicionada entre os batentes superior e inferior 138, 140 do atuador 110. Como visto na Figura 2A, quando a luva 104 está na posição superior, a protuberância 112 do alojamento externo 110 pode estar adjacente ao batente inferior 140. Por outro lado, como visto na Figura 9A, quando a luva 104 está na posição inferior, a protuberância 112 do alojamento externo 110 pode estar adjacente ao batente superior 138.

[0040] Como visto na Figura 2A, quando a luva 104 está na primeira ou na posição superior, a borda superior 122 de cada grampo de travamento 106 é engatada com a crista 132 da haste de acionamento 102. Os grampos de travamento 106 estão na posição aberta, permitindo o recebimento da haste de ferramenta 103 dentro do sistema de acoplamento de ferramenta de fundo de poço 100. Como visto na Figura 2A, a haste de ferramenta 103 pode incluir uma saliência inferior 105, uma região entalhada 107 e uma pluralidade de ombros 109. A região entalhada 107 da haste de ferramenta 103 pode incluir uma crista 111. A pluralidade de ombros 109 da haste de ferramenta 103 pode estar localizada em uma extremidade superior da haste de ferramenta. A pluralidade de ombros 109 da haste de ferramenta 103 pode ser configurada para coincidir com a pluralidade de ombros 130 da haste de acionamento 102.

[0041] Enquanto os grampos de travamento 106 estão na posição aberta, a superfície inferior dos ombros 130 da haste de acionamento 102 é engatada com a superfície superior dos ombros 109 da haste de ferramenta 103, como visto nas Figuras 6A e 6B. Se necessário, a haste de acionamento 102 pode ser girada para garantir que os ombros 130 da haste de acionamento fiquem adequadamente alinhados e engatados com os ombros da haste de ferramenta 103, como visto nas Figuras 7A e 7B. O atuador 110 pode ser acionado para ajustar a luva 104 da posição superior para a posição inferior, como visto nas Figuras 8A e 8B. Quando a luva 104 se ajusta da primeira posição ou posição superior à segunda posição ou posição inferior, uma porção inferior da luva 104 engata na superfície de ombro externo inferior 116 para fazer com que os grampos de travamento 106 girem da posição aberta para uma posição intermediária, mostrada nas Figuras 8A e 8B. Mais especificamente, quando a luva 104 se ajusta da posição superior para a posição inferior, a borda superior 122 de cada grampo de travamento 106 gira em torno da crista 132 da haste de acionamento 102 até que os grampos de travamento 106 estejam substancialmente paralelos à haste de acionamento 102.

[0042] Após os grampos de travamento 106 serem girados para a posição intermediária, um movimento adicional para baixo da luva 104 para a segunda posição ou para baixo move os grampos de travamento 106 radialmente para dentro devido ao contorno interno cônico da luva 104 para a posição travada, como pode ser visto nas figuras 9A e 9B. Mais especificamente, quando a luva 104 se ajusta da primeira posição ou posição superior à segunda posição ou posição inferior, cada grampo de travamento 106 se move radialmente para dentro em direção à haste de acionamento 102 e na haste de ferramenta 103 até que a borda inferior 124 de cada grampo de travamento engate na crista 111 da haste de ferramenta 103. A superfície de contato da crista 132 da haste de acionamento 102 e a superfície de contato da crista 111 da haste de ferramenta 103 são cônicas de modo que o movimento radial dos grampos de travamento 106 aplique uma força de pré-carga que amortece a haste de ferramenta 103 e a haste de acionamento 102 juntas. A força de pré-carga aplicada elimina as tolerâncias e o desgaste da conexão entre a haste de ferramenta 103 e a haste de acionamento 102 e reduz as vibrações durante a operação da ferramenta. Depois que os ombros 130 da haste de acionamento 102 engatam os ombros 109 da haste de ferramenta 103 e a haste de ferramenta 03 e a haste de acionamento 102 são presas juntas, um caminho de transferência de torque é estabelecido, permitindo que o torque bidirecional completo seja aplicado à coluna de ferramenta através da haste de acionamento 102.

[0043] Como mais bem visto na Figura 2A e 2B, o sistema de acoplamento de ferramenta de fundo de poço 100 pode ainda incluir pelo menos um acoplamento 142 para comunicar sinais da unidade superior 4 para a coluna de ferramentas 2. Por exemplo, o acoplamento 142 pode fornecer comunicação de fluido, elétrica, óptica, sinal, dados e/ou energia entre a unidade superior 4 e a coluna de ferramentas 2. O acoplamento 142 pode incluir um acoplador macho 142a e um acoplador fêmea 142b. O acoplador macho 142a pode estar localizado em um dos ombros 130 da haste de acionamento 102 e o acoplador fêmea 142b pode estar localizado em um dos ombros 109 da haste de ferramenta 103. Quando a haste de acionamento 102 e a haste de ferramenta 103 se engatam primeiro, como mostrado nas Figuras 6A e 6B, os acopladores macho e fêmea 142a, 142b podem não se alinhar adequadamente. No entanto, após a rotação da haste de acionamento 102 e encaixe dos ombros 130 da haste de acionamento com os ombros 109 da haste de ferramenta, o acoplador macho 142a pode ser recebido dentro do acoplador fêmea 142b, estabelecendo assim uma conexão de comunicação entre a haste de acionamento e a haste de ferramenta. Em uma modalidade alternativa do acoplamento não mostrado, o acoplador macho pode ser conectado à luva e o acoplador fêmea pode ser conectado à saliência inferior da haste de ferramenta. Quando a luva é abaixada da primeira ou posição superior para a segunda posição ou posição inferior, o acoplador macho é recebido dentro do acoplador fêmea. Deve- se entender que a colocação do acoplador macho e do acoplador fêmea pode ser trocada.

[0044] Para soltar e liberar a haste de ferramenta 103 da haste de acionamento 102, o atuador 110 pode ser acionado para ajustar a luva 104 da segunda posição ou posição inferior para a primeira posição ou posição superior. À medida que a luva 104 se ajusta da segunda posição ou posição inferior à posição primeira ou posição superior, a força de pré-carga é eliminada e os grampos de travamento 106 se movem radialmente para fora. À medida que a luva 104 continua a se mover para cima, uma porção superior da luva engata na superfície de ombro externo superior 118 para fazer com que os grampos de travamento 106 girem para a posição aberta. Mais especificamente, quando a luva 104 se ajusta da segunda posição ou posição inferior à primeira posição ou posição superior, a borda superior 132 de cada grampo de travamento 106 gira em torno da crista 132 da haste de acionamento 102 até ficar na posição aberta, como pode ser visto nas figuras 2A e 2B. Nesta configuração, os grampos de travamento 106 não estão mais paralelos à haste de acionamento 102. À medida que os grampos de travamento 106 giram em torno da crista 132 da haste de acionamento 102, a borda inferior 124 dos grampos de travamento desengata da crista 111 da haste de ferramenta 103, de modo que a haste de ferramenta 203 não esteja mais conectada à haste de acionamento 202 através dos grampos de travamento 206.

[0045] Depois que a haste de acionamento 102 é desconectada da haste de ferramenta 103, a haste de acionamento 102 pode ser afastada da haste de ferramenta 103, de modo que os ombros 130 da haste de acionamento 102 não estejam mais adjacentes aos ombros 109 da haste de ferramenta 103, como visto nas figuras 2A e 2B. A fim de prestar serviços de manutenção ou fornecer manutenção, o sistema de acoplamento de ferramenta de fundo de poço 100 pode então ser ainda desmontado para remover os grampos de travamento 106 da luva 104 e o alojamento externo 108 levantando a haste de acionamento 102 (e, portanto, os grampos de travamento 106) para cima. Os grampos de travamento 106 serão levantados para cima com a haste de acionamento 102 porque a borda superior 122 dos grampos de travamento 106 está engatada com a crista 132 da haste de acionamento 102. Um elemento de fixação (por exemplo, uma correia) pode ser usado para fixar os vários grampos de travamento 106 um ao outro. Quando os grampos de travamento 106 se movem para cima em relação à luva 104, a superfície cônica da luva 104 força os grampos de travamento 106 a girar para uma posição que lhes permita serem removidos da luva 104 e do alojamento externo 110.

[0046] Outra modalidade da presente revelação é mostrada nas Figuras 10-12. Nesta modalidade, um sistema de acoplamento de ferramenta de fundo de poço 200 pode incluir uma haste de acionamento 202, uma luva 204, uma pluralidade de grampos de travamento 206, um atuador 208 e um adaptador de atuador 210. A haste de acionamento 202, a luva 204 e os grampos de travamento 206 são substancialmente semelhantes aos da haste de acionamento 102, luva 104 e grampos de travamento 106 discutidos acima para o sistema de acoplamento de ferramenta de fundo de poço 100 mostrado nas Figuras 2- 9B, com a exceção de que a haste de acionamento 202 não inclui uma saliência superior. Como tal, a haste de acionamento 202, a luva 204 e as grampos de travamento 206 operam de maneira semelhante à operação descrita acima para conectar a haste de acionamento a uma haste de ferramenta 203,

[0047] No entanto, ao contrário da modalidade mostrada nas Figuras 2-9B, o sistema de acoplamento de ferramenta de fundo de poço 200 não inclui um alojamento externo ao redor da luva 204, os grampos de travamento 206 e o atuador 208. Em vez disso, uma extremidade inferior do atuador 208 é rigidamente conectada a uma extremidade superior da luva 204. Devido a esta orientação, o diâmetro externo do atuador 208 para o sistema de acoplamento de ferramenta de fundo de poço 200 é reduzido em comparação com o diâmetro externo do atuador 108 para o sistema de acoplamento de ferramenta de fundo de poço 100.

[0048] O atuador 208 inclui uma protuberância 212 localizada entre um batente superior 214 e um batente inferior 216 do adaptador de atuador 210. O adaptador de atuador 210 está rigidamente conectado à haste de ferramenta 202, de modo que o batente inferior 216 esteja localizado acima de uma região entalhada da haste de ferramenta 202. O atuador 208 pode ser alimentado eletricamente, hidraulicamente ou pneumaticamente. Como visto na Figura 10, quando a protuberância 212 do atuador 208 está adjacente ao batente superior 214 do adaptador de atuador 210, a luva 204 está na primeira ou na posição superior. Como visto na Figura 12, quando a protuberância 212 do atuador 208 está adjacente ao batente inferior 216 do adaptador de atuador 210, a luva está na segunda posição ou na posição inferior.

[0049] Como visto na Figura 11A, quando a luva 204 está na primeira ou na posição superior, uma borda superior de cada grampo de travamento 206 é engatada com uma crista da haste de acionamento 202. Os grampos de travamento 206 estão na posição aberta, permitindo o recebimento da haste de ferramenta 203 dentro do sistema de acoplamento de ferramenta de fundo de poço 200.

[0050] Enquanto as grampos de travamento 206 estão na posição aberta, uma superfície inferior dos ombros da haste de acionamento 202 é engatada com a superfície superior dos ombros da haste de ferramenta 203, como visto na Figura 11A. Se necessário, a haste de acionamento 202 pode ser girada para garantir que os ombros da haste de acionamento 202 fiquem adequadamente alinhados e engatados com os ombros da haste de ferramenta 203, como visto na Figura 11A. O atuador 210 pode ser acionado para ajustar a luva 204 da primeira ou posição superior em direção à segunda posição ou posição inferior, como visto nas Figuras 11A, 11B e 12. À medida que a luva 204 se ajusta da primeira posição ou posição superior à segunda posição ou posição inferior, uma porção inferior da luva 204 engata uma superfície de ombro exterior inferior dos grampos de travamento 206 para fazer com que os grampos de travamento 206 girem da posição aberta para uma posição intermediária, mostrada na Figura 11B. Mais especificamente, à medida que a luva 204 se ajusta da posição superior para a posição inferior, a borda superior de cada grampo de travamento 206 gira em torno da crista da haste de acionamento 202 até os grampos de travamento 206 estarem substancialmente paralelo à haste de acionamento 202.

[0051] Após os grampos de travamento 206 serem girados para a posição intermediária, um movimento adicional para baixo da luva 204 para a segunda posição ou para baixo move os grampos de travamento 206 radialmente para dentro devido ao contorno interno cônico da luva 204 para a posição travada, como pode ser visto na Figura 12. Mais especificamente, quando a luva 204 se ajusta da primeira posição ou posição superior para a segunda posição ou posição inferior, cada grampo de travamento 206 se move radialmente para dentro em direção à haste de acionamento 202 e na haste de ferramenta 203 até que uma borda inferior de cada grampo de travamento 206 engate uma crista da haste de ferramenta 203. A superfície de contato da crista da haste de acionamento 202 e a superfície de contato da crista da haste de ferramenta 203 são cônicos, de modo que o movimento radial dos grampos de travamento 206 aplique uma força de pré-carga que prende a haste de ferramenta 203 e a haste de acionamento 202 juntas. A força de pré-carga aplicada elimina as tolerâncias e o desgaste da conexão entre a haste de ferramenta 203 e a haste de acionamento 202 e reduz as vibrações durante a operação da ferramenta. Depois que os ombros da haste de acionamento 202 engatam nos ombros da haste de ferramenta 203 e a haste de ferramenta 203 e a haste de acionamento 202 são presas juntos, um caminho de transferência de torque é estabelecido, permitindo que o torque bidirecional completo seja aplicado à coluna de ferramentas através da haste de acionamento 202.

[0052] Para soltar e liberar a haste de ferramenta 203 da haste de acionamento 202, o atuador 210 pode ser acionado para ajustar a luva 204 da segunda posição ou posição inferior para a primeira posição ou posição superior. À medida que a luva 204 se ajusta da segunda posição ou posição inferior à posição primeira ou posição superior, a força de pré-carga é eliminada e os grampos de travamento 206 se movem radialmente para fora. À medida que a luva 204 continua a se mover para cima, uma porção superior da luva engata uma superfície de ombro externo superior dos grampos de travamento 206 para fazer com que os grampos de travamento 206 girem para a posição aberta. Mais especificamente, quando a luva 204 se ajusta da segunda posição ou posição inferior à primeira posição ou posição superior, a borda superior de cada grampo de travamento 208 gira em torno da crista da haste de acionamento 202 até ficar na posição aberta, como pode ser visto na Figura 11A. Nesta configuração, os grampos de travamento 206 não estão mais paralelos à haste de acionamento 202. À medida que os grampos de travamento 206 giram em torno da crista da haste de acionamento 202, a borda inferior dos grampos de travamento se desengata da crista da haste de ferramenta 203, de modo que a haste de ferramenta 203 não está mais conectada à haste de acionamento 202 através dos grampos de travamento 206

[0053] Depois que a haste de acionamento 202 é desconectada da haste de ferramenta 203, a haste de acionamento 202 pode ser afastada da haste de ferramenta 203 de modo que os ombros da haste de acionamento 202 não estejam mais adjacentes aos ombros da haste de ferramenta 203, como visto em Figura 10.

[0054] Uma terceira modalidade da presente revelação é mostrada nas Figuras 13A-18B. Um sistema de acoplamento de ferramenta de fundo de poço 300 pode incluir uma haste de acionamento 302, uma luva 304, uma pluralidade de grampos de travamento 306, um atuador 308, um adaptador de atuador 310 e um conector de grampo de travamento 312. O atuador 308 e o adaptador de atuador 310 podem ser substancialmente semelhantes ao atuador 208 e ao adaptador de atuador 210 discutidos acima em relação à segunda modalidade mostrada nas Figuras 10-12. Como tal, o atuador 308 e o adaptador de atuador 312 operam de maneira semelhante à operação descrita acima.

[0055] Ao contrário das modalidades descritas anteriormente, como visto na Figura 14, a espessura da seção transversal da luva 304 não diminui uniformemente de uma extremidade superior 314 da luva para uma extremidade inferior 316. Em vez disso, a luva 304 pode incluir uma protuberância superior 318 e uma protuberância inferior 320. Mais especificamente, a protuberância superior 318 pode ter uma primeira porção cônica 318a e uma segunda porção cônica 318b. A protuberância inferior 320 também pode ter uma primeira porção cônica 320a e uma segunda porção cônica 320b. A primeira porção cônica 318a da protuberância superior 318 é substancialmente semelhante em forma à primeira porção cônica 320a da protuberância inferior 320. Da mesma forma, a segunda porção cônica 318b da protuberância superior 318 é substancialmente semelhante em forma à segunda porção cônica 320b da protuberância inferior 320. A primeira porção cônica das protuberâncias superiores e inferiores 318a, 320a pode ter um gradiente maior que a segunda porção cônica das protuberâncias superior e inferior 318b, 320b.

[0056] Como visto na Figura 15, os grampos de travamento 306 podem ter uma superfície de ombro externo superior 322 e uma superfície de ombro externo superior 324. O perfil da superfície de ombro externo superior 322 pode espelhar o perfil da protuberância superior 318 da luva 304. Da mesma forma, o perfil da superfície exterior do ombro inferior 324 de cada grampo de travamento 306 pode espelhar o perfil da protuberância inferior 320 da luva 304. Ao contrário dos grampos de travamento 106 e 206, os grampos de travamento 306 permanecem substancialmente paralelos à haste de acionamento 302 quando na posição aberta (mostrada na Figura 16A) e quando na posição fechada (mostrada na figura 18A). Cada grampo de travamento 306 pode ainda incluir um par de protuberâncias superiores 326 se estendendo para fora das paredes laterais de cada grampo de travamento na superfície de ombro externo superior 322 e um par de protuberâncias inferiores 328 se estendendo para fora das paredes laterais de cada grampo de travamento na superfície de ombro externo inferior 324

[0057] Como mais bem visto na Figura 14, o sistema de acoplamento de ferramenta de fundo de poço 300 pode ainda incluir uma pluralidade de retentores 329 fixados a uma superfície interna da luva 304. Cada retentor 329 pode estar localizado entre duas dos grampos de travamento 306 e incluir um par de fendas superiores e um par de fendas inferiores. O par de fendas superiores pode ser configurado para receber as protuberâncias superiores 326 dos grampos de travamento adjacentes e o par de fendas inferiores pode ser configurado para receber as protuberâncias inferiores 328. Como visto na Figura 15, cada fenda superior e inferior pode incluir uma primeira porção inclinada e uma segunda porção inclinada, com a primeira porção inclinada tendo um gradiente menor que a segunda porção inclinada. As fendas superior e inferior podem ter uma forma substancialmente semelhante.

[0058] Na modalidade mostrada nas Figuras 13A-18B, os grampos de travamento 306 podem se mover radialmente entre uma posição aberta e uma posição travada. Quando na posição aberta, os grampos de travamento 306 definem um primeiro diâmetro do furo capaz de receber uma haste de ferramenta 303, como pode ser visto nas Figuras 16A e 16B. Quando na posição travada, os grampos de travamento 306 se movem radialmente para dentro para definir um segundo diâmetro de furo menor que o primeiro diâmetro de furo, como visto nas Figuras 18A e 18B.

[0059] O conector de grampo 312 conecta cada um da pluralidade de grampos de travamento 306 um ao outro. O conector do grampo 312 pode incluir uma ranhura para receber uma extremidade superior de cada grampo de travamento 316. A extremidade superior de cada grampo de travamento pode ser chaveada para deslizar radialmente para dentro e para fora dentro de uma ranhura correspondente do conector de grampo 312. Como tal, o conector grampo 312 pode funcionar como um guia, conforme os grampos de travamento se ajustam radialmente da posição aberta (Figura 16A) para a posição travada (Figura 18A).

[0060] Como visto nas Figuras 16A e 16B, quando a luva 304 está na primeira ou na posição superior, os grampos de travamento 306 estão na posição aberta. Após a atuação do atuador 308, a luva 304 é movida para baixo da primeira posição ou posição superior para uma posição intermediária, como visto nas Figuras 17A e 17B. Quando a luva 304 se move da primeira posição ou posição superior para a posição intermediária e segunda posição ou posição inferior, a protuberância superior 318 engata no perfil da superfície externa superior do ombro 322 e a protuberância inferior 320 engata no perfil da superfície externa inferior do ombro 324. À medida que a primeira porção cônica das protuberâncias superior e inferior 318a, 320a da luva 304 engata cada grampo de travamento 306, as grampos de travamento serão movidos radialmente para dentro, de modo que uma borda superior 330 de uma região de recesso 332 de cada grampo de travamento 306 entre em contato com um o cume da haste de acionamento 302 e uma borda inferior 334 da região de recesso 332 de cada grampo de travamento 306 contatam um cume da haste de ferramenta 303 para conectar o acionamento e as hastes de ferramenta 302, 303. Quando na posição intermediária, os grampos de travamento 306 definem um terceiro diâmetro do furo entre o primeiro diâmetro e o segundo diâmetro, como visto nas Figuras 17A e 17B. A luva 304 continua se movendo para baixo da posição intermediária para a segunda posição ou posição inferior, como visto nas Figuras 18A e 18B. À medida que a segunda porção cônica das protuberâncias superior e inferior 318b, 320b da luva 304 engata cada grampo de travamento 306, uma força de pré-carregamento será aplicada, desse modo prendendo a unidade 302 e as hastes da ferramenta 303 juntas devido à superfície de contato cônica entre os grampos de travamento 308 e as cristas. A força de pré-carga aplicada elimina as tolerâncias e o desgaste da conexão entre a haste de ferramenta 303 e a haste de acionamento 302 e reduz as vibrações durante a operação da ferramenta. Enquanto a luva 304 estiver se movendo da primeira ou posição superior para a segunda posição ou posição inferior, as protuberâncias superior e inferior 326, 328 de cada grampo de travamento também se moverão dentro das fendas superior e inferior correspondentes de cada retentor 329.

[0061] Para liberar a força de pré-carga que prende as hastes de acionamento e ferramenta, o atuador 310 pode ser acionado para mover a luva 304 da segunda posição ou posição inferior para a primeira posição ou posição superior. Por causa das protuberâncias superior e inferior 326, 328 de cada grampo de travamento 306 dentro das correspondentes fendas superior e inferior de cada retentor 329, os membros de aperto se moverão radialmente para fora da posição travada em direção à posição aberta quando a luva 304 se mover da segunda posição ou posição inferior à primeira posição ou posição superior.

[0062] Em uma ou mais das modalidades descritas neste documento, um sistema de acoplamento de ferramenta de fundo de poço inclui uma haste de acionamento, uma luva e uma pluralidade de grampos de travamento.

[0063] Em uma ou mais das modalidades descritas neste documento, a luva é móvel longitudinalmente em relação à haste de acionamento.

[0064] Em uma ou mais das modalidades descritas neste documento, os grampos de travamento são pelo menos parcialmente abrangidos pela luva.

[0065] Em uma ou mais das modalidades descritas neste documento, os grampos de travamento são rotativos entre uma posição aberta e uma posição travada.

[0066] Em uma ou mais das modalidades descritas neste documento, a luva é orientada em relação aos grampos de travamento para girar e mover radialmente os grampos de travamento da posição aberta para a posição travada enquanto a luva se move longitudinalmente de uma primeira posição para uma segunda posição.

[0067] Em uma ou mais das modalidades descritas neste documento, os grampos de travamento têm uma região interior de recesso configurada para fixar a haste de acionamento a uma haste de ferramenta quando na posição travada.

[0068] Em uma ou mais das modalidades descritas neste documento, os grampos de travamento são radialmente móveis entre uma posição aberta e uma posição travada.

[0069] Em uma ou mais das modalidades descritas neste documento, a luva é orientada em relação aos grampos de travamento para mover radialmente os grampos de travamento da posição aberta para a posição travada conforme a luva se move longitudinalmente de uma primeira posição para uma segunda posição.

[0070] Em uma ou mais das modalidades descritas neste documento, os grampos de travamento são de forma substancialmente semelhante.

[0071] Em uma ou mais das modalidades descritas neste documento, uma extremidade inferior da haste de acionamento compreende uma pluralidade de ombros configurados para transferir torque para uma haste de ferramenta.

[0072] Em uma ou mais das modalidades descritas neste documento, a ferramenta de fundo de poço inclui um alojamento externo.

[0073] Em uma ou mais das modalidades descritas neste documento, a luva e os grampos de travamento estão dispostos dentro do alojamento externo.

[0074] Em uma ou mais das modalidades descritas neste documento, cada grampo de travamento inclui uma superfície de ombro externo inferior.

[0075] Em uma ou mais das modalidades descritas neste documento, a luva é configurada para engatar na superfície de ombro externo inferior e girar e mover radialmente cada grampo de travamento da posição aberta para a posição travada conforme a luva se move longitudinalmente da posição superior para a posição inferior.

[0076] Em uma ou mais das modalidades descritas neste documento, cada grampo de travamento inclui uma superfície de ombro externo superior.

[0077] Em uma ou mais das modalidades descritas neste documento, a luva é configurada para engatar na superfície de ombro externo superior e girar e mover radialmente cada grampo de travamento da posição travada para a posição aberta enquanto a luva se move longitudinalmente da posição inferior para a posição superior.

[0078] Em uma ou mais das modalidades descritas neste documento, uma extremidade superior da luva tem um diâmetro interno menor que o diâmetro interno de uma extremidade inferior da luva.

[0079] Em uma ou mais das modalidades descritas neste documento, cada grampo de travamento tem uma superfície externa localizada entre as superfícies de ombros externos superior e inferior.

[0080] Em uma ou mais das modalidades descritas neste documento, a superfície externa de cada grampo de travamento tem uma forma geralmente convexa.

[0081] Em uma ou mais das modalidades descritas neste documento, a ferramenta de fundo de poço inclui um atuador configurado para mover a luva da primeira posição para a segunda posição.

[0082] Em uma ou mais das modalidades descritas neste documento, a luva, o atuador e as grampos de travamento são dispostas dentro do alojamento externo.

[0083] Em uma ou mais das modalidades descritas neste documento, o atuador possui um batente superior e um batente inferior e o alojamento externo possui uma protuberância localizada entre os batentes superior e inferior do atuador.

[0084] Em uma ou mais das modalidades descritas neste documento, a região interior de recesso de cada grampo de travamento inclui uma borda superior e uma borda inferior.

[0085] Em uma ou mais das modalidades descritas neste documento, a borda superior de cada região interior de recesso engata uma crista da haste de acionamento.

[0086] Em uma ou mais das modalidades descritas neste documento, a região interior de recesso de cada grampo de travamento é configurada para permitir que cada grampo de travamento gire em torno da crista da haste de acionamento ao girar e mover radialmente da posição aberta para a posição travada.

[0087] Em uma ou mais das modalidades descritas neste documento, a ferramenta de fundo de poço inclui uma pluralidade de retentores conectados a uma superfície interna da luva.

[0088] Em uma ou mais das modalidades descritas neste documento, cada grampo de travamento inclui uma primeira protuberância que se estende de uma primeira parede lateral e uma segunda protuberância que se estende de uma segunda parede lateral oposta.

[0089] Em uma ou mais das modalidades descritas neste documento, cada retentor está localizado entre dois da pluralidade de grampos de travamento e inclui pelo menos uma ranhura para receber uma das protuberâncias de cada um dos grampos de travamento adjacentes.

[0090] Em uma ou mais das modalidades descritas neste documento, cada grampo de travamento tem um ombro externo inferior.

[0091] Em uma ou mais das modalidades descritas neste documento, a luva inclui uma protuberância inferior configurada para engatar o ombro externo inferior e mover radialmente cada grampo de travamento da posição aberta para a posição travada, à medida que a luva se move longitudinalmente da primeira posição para a segunda posição.

[0092] Em uma ou mais das modalidades descritas neste documento, cada grampo de travamento tem um grampo com um ombro externo superior.

[0093] Em uma ou mais das modalidades descritas neste documento, a luva inclui uma protuberância superior configurada para engatar no ombro externo superior e mover radialmente cada grampo de travamento da posição aberta para a posição travada à medida que a luva se move longitudinalmente da primeira posição para a segunda posição.

[0094] Em uma ou mais das modalidades descritas neste documento, o ombro externo inferior inclui uma primeira superfície de ombro externo inferior e uma segunda superfície de ombro externo inferior.

[0095] Em uma ou mais das modalidades descritas neste documento, a primeira e a segunda superfícies externas inferiores dos ombros incluem um afunilamento.

[0096] Em uma ou mais das modalidades descritas neste documento, o afunilamento da primeira superfície inferior do ombro externo é mais íngreme do que o afunilamento da segunda superfície externa do ombro.

[0097] Em uma ou mais das modalidades descritas neste documento, o ombro externo superior inclui uma primeira superfície de ombro externo superior e uma segunda superfície de ombro externo superior.

[0098] Em uma ou mais das modalidades descritas neste documento, a primeira e a segunda superfícies externas superiores dos ombros incluem um afunilamento.

[0099] Em uma ou mais das modalidades descritas neste documento, o afunilamento da primeira superfície de ombro externo superior é mais íngreme do que o afunilamento da segunda superfície de ombro externo superior.

[00100] Em uma ou mais das modalidades descritas neste documento, a protuberância inferior da luva tem um perfil de superfície espelhando um perfil de superfície de ombro externo inferior e a protuberância superior da luva tem um perfil de superfície espelhando um perfil de superfície de ombro externo superior.

[00101] Em uma ou mais das modalidades descritas neste documento, a ferramenta de fundo de poço inclui um adaptador de atuador que abrange a haste de acionamento.

[00102] Em uma ou mais das modalidades descritas neste documento, o adaptador de atuador inclui um batente superior e um batente inferior.

[00103] Em uma ou mais das modalidades descritas neste documento, um atuador tem uma protuberância localizada entre os batentes superior e inferior do adaptador de atuador.

[00104] Em uma ou mais das modalidades descritas neste documento, um método para conectar uma haste de acionamento e uma haste de ferramenta inclui mover uma luva longitudinalmente em relação à haste de acionamento de uma primeira posição para uma segunda posição, movendo uma pluralidade de grampos de travamento radialmente entre uma posição aberta e uma posição travada à medida que a luva se move da primeira posição para a segunda posição, a pluralidade de grampos de travamento, pelo menos parcialmente abrangidos pela luva, e engatando a haste de ferramenta com a pluralidade de grampos de travamento, conectando assim a haste de acionamento à haste de ferramenta na posição travada.

[00105] Em uma ou mais das modalidades descritas neste documento, um método para conectar uma haste de acionamento e uma haste de ferramenta inclui mover uma luva longitudinalmente em relação à haste de acionamento de uma primeira posição para uma segunda posição, girando uma pluralidade de grampos de travamento radialmente entre uma posição aberta e uma posição travada à medida que a luva se move da primeira posição para a segunda posição, a pluralidade de grampos de travamento, pelo menos parcialmente abrangidos pela luva, e engatando a haste de ferramenta com a pluralidade de grampos de travamento, conectando assim a haste de acionamento à haste de ferramenta na posição travada.

[00106] Embora o precedente seja direcionado para modalidades da presente invenção, outras e modalidades adicionais da invenção podem ser criadas sem se afastar do escopo básico da mesma, e o escopo do mesmo é determinado pelas reivindicações a seguir.

Claims

1. Sistema de acoplamento de ferramenta de fundo de poço (300) caracterizado por compreender: uma haste de acionamento (302) com ressaltos em uma superfície inferior da haste de acionamento para a transferência de torque; uma luva (304) longitudinalmente móvel em relação à haste de acionamento (302); e uma pluralidade de grampos de travamento (306) pelo menos parcialmente abrangidos pela luva (304), os grampos de travamento (306) móveis radialmente entre uma posição aberta e uma posição travada e tendo um ombro externo inferior e um ombro externo superior, a luva (304) orientada em relação aos grampos de travamento (306) para mover ambos os ombros externos dos grampos de travamento em uma direção radial para dentro da posição aberta para a posição travada conforme a luva (304) move-se longitudinalmente de uma primeira posição para uma segunda posição, cada grampo de travamento (306) tendo uma região interior de recesso (322) configurada para fixar a haste de acionamento (302) a uma haste de ferramenta (303) quando na posição travada, em que a haste da ferramenta (303) inclui ombros configurados para coincidir com os ombros da haste de acionamento (302) para transferir torque entre os mesmos.

2. Sistema de acoplamento de ferramenta de fundo de poço (300) , de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender ainda uma pluralidade de retentores (329) conectados a uma superfície interna da luva (304), em que cada grampo de travamento (306) inclui uma primeira protuberância (326, 328) que se estende de uma primeira parede lateral e uma segunda protuberância (326, 328) que se estende de uma segunda parede lateral oposta, cada retentor (329) localizado entre dois da pluralidade de grampos de travamento (306) e tendo pelo menos uma fenda para receber uma das protuberâncias (326, 328) de cada um dos grampos de travamento (306) adjacentes.

3. Sistema de acoplamento de ferramenta de fundo de poço (300) , de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a luva (304) tendo uma protuberância inferior (320) configurada para engatar no ombro externo inferior e mover radialmente cada grampo de travamento (306) da posição aberta para a posição travada conforme a luva (304) se move longitudinalmente da primeira posição para a segunda posição.

4. Sistema de acoplamento de ferramenta de fundo de poço (300), de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a luva (304) tendo uma protuberância superior (318) configurada para engatar no ombro externo superior e mover radialmente cada grampo de travamento (306) da posição aberta para a posição travada conforme a luva (304) se move longitudinalmente da primeira posição para a segunda posição.

5. Sistema de acoplamento de ferramenta de fundo de poço, de acordo com a reivindicação 4, caracterizado pelo fato de que o ombro externo inferior tem uma primeira superfície de ombro externo inferior e uma segunda superfície de ombro externo inferior, a primeira e a segunda superfície de ombro externo inferior tendo um afunilamento, o afunilamento da primeira superfície de ombro externo inferior sendo mais íngreme do que a conicidade da segunda superfície de ombro externo inferior.

6. Sistema de acoplamento de ferramenta de fundo de poço (300) , de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o ombro externo superior tem uma primeira superfície de ombro externo superior e uma segunda superfície de ombro externo superior, a primeira e a segunda superfícies de ombro externo superior tendo um afunilamento, o afunilamento da primeira superfície de ombro externo superior sendo mais íngreme do que o afunilamento da segunda superfície de ombro externo superior.

7. Sistema de acoplamento de ferramenta de fundo de poço (300), de acordo com a reivindicação 6, caracterizado pelo fato de que a protuberância inferior (320) da luva (304) tem um perfil de superfície espelhando um perfil de superfície de ombro externo inferior e a protuberância superior (318) da luva (304) tem um perfil de superfície espelhando um perfil de superfície de ombro externo superior.

8. Sistema de acoplamento de ferramenta de fundo de poço (300) , de acordo com a reivindicação 4, caracterizado por compreender ainda um adaptador de atuador que abrange a haste de acionamento (302) tendo um batente superior e um batente inferior, um atuador tendo uma protuberância localizada entre os batentes superior e inferior do adaptador de atuador.

9. Sistema de acoplamento de ferramenta de fundo de poço (300) , de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender ainda um conector de grampo (312) para conectar a pluralidade de grampos de travamento (306) entre si.

10. Sistema de acoplamento de ferramenta de fundo de poço (300) , de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que o conector de grampo (312) inclui uma ranhura configurada para guiar o movimento radial da pluralidade de grampos entre a posição aberta e a posição travada.

11. Sistema de acoplamento de ferramenta de fundo de poço (300) , de acordo com a reivindicação 1, caracterizado por compreender ainda uma pluralidade de retentores (329) fixados a uma superfície interna da luva (304), em que cada retentor está localizado entre dois da pluralidade de grampos de travamento (306).

12. Sistema de acoplamento de ferramenta de fundo de poço (300), de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que cada grampo de travamento (306) inclui uma primeira protuberância (326, 328) que se estende de uma primeira parede lateral e uma segunda protuberância (326, 328) que se estende de uma segunda parede lateral oposta e cada retentor (329) inclui pelo menos uma fenda para receber uma das protuberâncias (326, 328) de cada um dos grampos de travamento (306) adjacentes.

13. Sistema de acoplamento de ferramenta de fundo de poço (300), de acordo com a reivindicação 3, caracterizado pelo fato de que a protuberância inferior (320) está engatada no ombro externo inferior quando o grampo de travamento (306) está na posição aberta.

14. Método para conectar uma haste de acionamento (302) e uma haste de ferramenta (303) caracterizado por compreender: mover uma luva (304) longitudinalmente em relação à haste de acionamento (302) de uma primeira posição para uma segunda posição; mover os ombros externos superior e inferior de uma pluralidade de grampos de travamento (306) radialmente para dentro de uma posição aberta para uma posição travada enquanto a luva (304) se move da primeira posição para a segunda posição, a pluralidade de grampos de travamento (306) pelo menos parcialmente abrangidos pela luva (304); engatar a haste de ferramenta (303) e a haste de acionamento (302) com a pluralidade de grampos de travamento (306) quando os ombros externos superior e inferior se movem radialmente para dentro, conectando assim a haste de acionamento (302) à haste de ferramenta (303) na posição travada; e transferir torque da haste de acionamento (302) para a haste da ferramenta.

15. Método, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que mover os ombros externos superiores e inferiores de uma pluralidade de grampos de travamento (306) radialmente para dentro compreende mover a pluralidade de grampos de travamento (306) radialmente ao longo de uma ranhura de um conector de grampo (312) conectando a pluralidade de grampos de travamento (306).

16. Sistema de acoplamento de ferramenta de fundo de poço (300) caracterizado por compreender: uma haste de acionamento (302); uma luva (304) móvel longitudinalmente em relação à haste de acionamento (302); uma pluralidade de grampos de travamento (306) pelo menos parcialmente abrangidos pela luva (304), os grampos de travamento (306) radialmente móveis entre uma posição aberta e uma posição travada; e uma pluralidade de retentores (329) fixados a uma superfície interna da luva (304), em que cada grampo de travamento (306) inclui uma primeira protuberância que se estende de uma primeira parede lateral e uma segunda protuberância que se estende de uma segunda parede lateral oposta, cada retentor localizado entre duas da pluralidade de grampos de travamento (306) e tendo pelo menos uma fenda para receber uma das protuberâncias de cada um dos grampos de travamento (306) adjacentes, em que a luva (304) é orientada em relação aos grampos de travamento (306) para mover radialmente os grampos de travamento (306) da posição aberta para a posição travada conforme a luva (304) se move longitudinalmente de uma primeira posição para uma segunda posição, cada grampo de travamento (306) tendo uma região interior de recesso configurada para fixar a haste de acionamento (302) a uma haste da ferramenta quando na posição travada.

17. Sistema de acoplamento de ferramenta de fundo de poço (300), de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que cada grampo de travamento (306) tem um ombro externo inferior, a luva (304) tendo uma protuberância inferior (320) configurada para engatar no ombro externo inferior e mover radialmente cada grampo de travamento (306) da posição aberta para a posição travada conforme a luva (304) se move longitudinalmente da primeira posição para a segunda posição.

18. Sistema de acoplamento de ferramenta de fundo de poço (300) , de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que cada grampo de travamento (306) tem um ombro externo superior, a luva (304) tendo uma protuberância superior (318) configurada para engatar no ombro externo superior e mover radialmente cada grampo de travamento (306) da posição aberta para a posição travada conforme a luva (304) se move longitudinalmente da primeira posição para a segunda posição.