BRPI0708546A2

BRPI0708546A2 - tool for connecting and disconnecting pipes

Info

Publication number: BRPI0708546A2
Application number: BRPI0708546-0A
Authority: BR
Inventors: Jonathan Garrick Webb
Original assignee: Nat Oilwell Norway As
Priority date: 2006-03-03
Filing date: 2007-03-01
Publication date: 2011-05-31
Also published as: CA2644836A1; NO324688B1; EP1993747A1; WO2007100259A1; NO20061037L

Abstract

FERRAMENTA PARA CONECTAR E DESCONECTAR TUBOS. A presente invenção refere-se a uma ferramenta (16) para co- nectar e desconectar tubos perto de um piso de perfuração (2), que compreende um tenaz mecânico (18) e um tenaz sobressalente (20), em que a ferramenta (16) está localizada no mesmo nível que o piso de perfuração (2) ou abaixo deste.TOOL FOR CONNECTING AND DISCONNECTING TUBES. The present invention relates to a tool (16) for connecting and disconnecting tubes close to a drilling floor (2), which comprises a mechanical tongs (18) and a spare tongs (20), in which the tool ( 16) is located on the same level as the drilling floor (2) or below it.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "FERRAMEN-TA PARA CONECTAR E DESCONECTAR TUBOS".Invention Patent Descriptive Report for "TOOL TO CONNECT AND DISCONNECT PIPES".

A presente invenção refere-se a uma ferramenta para conectar edesconectar tubos. Mais particularmente, refere-se a uma ferramenta paraconectar ou desconectar tubos perto de um piso de perfuração, a ferramentacompreendendo um tenaz mecânico e um tenaz sobressalente, a ferramentasendo localizada no mesmo nível que o piso de perfuração ou abaixo deste.The present invention relates to a tool for connecting and disconnecting pipes. More particularly, it relates to a tool for connecting or disconnecting pipes near a drilling floor, the tool comprising a mechanical gripper and a spare gripper, the tool being located at or below the drilling floor.

Para acelerar o curso de uma série de canos para dentro ou forade um poço, vários suportes de cano são muitas vezes ligados para forma-rem suportes que podem ser colocados em armazenamento temporário atéque sejam usados. Similarmente, os suportes são separados na medida emque eles são puxados para fora de um poço.To accelerate the course of a series of pipes into or out of a well, several pipe holders are often attached to form holders that can be placed in temporary storage until they are used. Similarly, the brackets are separated as they are pulled out of a well.

Um piso de perfuração é tipicamente provido com uma abertura,um "buraco" assim chamado, que conduz a uma máquina de buraco parabaixo, na qual um cano/tubo ou suporte de cano é colocado para conexão oudesconexão de uma seção de cano.A drilling floor is typically provided with an opening, a so-called "hole", that leads to a downstream hole machine in which a pipe / pipe or pipe holder is placed for connection or disconnection of a pipe section.

De acordo com a técnica anterior, um tenaz para cano mecani-zado é usado para a conexão e a desconexão efetivas (operações de exe-cução e rompimento). Um tenaz para cano mecanizado do tipo em questãocompreende um dispositivo que corre em trilhos ou é, de outro modo, deslo-cável, disposto para ser movido ao longo do piso de perfuração até o buraco,e de volta para uma posição inativa, quando os tubos tiverem sido conecta-dos ou desconectados. O tenaz para cano mecanizado perto do buraco ocu-pa uma parte relativamente grande do piso de perfuração, que tem que a-comodar muitos equipamentos necessários para as numerosas operaçõesexecutadas a partir do piso de perfuração. Desse modo, o fato de o tenazmecânico para conectar e desconectar suportes de cano também ocuparespaço no piso de perfuração é uma desvantagem considerável.According to the prior art, a mechanized pipe clamp is used for effective connection and disconnection (execution and breaking operations). A mechanized barrel of the type in question comprises a track-running or otherwise slidable device arranged to be moved along the drilling floor to the hole and back to an idle position when pipes have been connected or disconnected. The mechanized pipe clamp near the hole occupies a relatively large part of the drilling floor, which has to accommodate many of the equipment required for the numerous operations performed from the drilling floor. Thus, the fact that the tenaz mechanic for connecting and disconnecting pipe holders also occupies space on the drilling floor is a considerable disadvantage.

A Publicação US 6 212 967 refere-se a uma construção de tenazlocalizada no piso de perfuração, mas que é disposta para cooperar comuma unidade rotativa no piso de perfuração ou abaixo deste. Contudo, aconstrução de tenaz ainda ocupa um certo espaço de piso.O objetivo da invenção é o de corrigir ou reduzir pelo menosuma das desvantagens da técnica anterior.Publication US 6 212 967 relates to a tenazlocated construction on the drilling floor but is arranged to cooperate with a rotary unit on or below the drilling floor. However, gripper construction still occupies a certain floor space. The object of the invention is to correct or reduce at least one of the disadvantages of the prior art.

O objetivo é alcançado, de acordo com a invenção, pelas carac-terísticas mencionadas na descrição abaixo e nas reivindicações, a seguir.The object is achieved according to the invention by the features mentioned in the description below and in the claims below.

Uma ferramenta para conectar ou desconectar tubos perto deum piso de perfuração, de acordo com a invenção, compreende um tenazmecânico e um tenaz sobressalente, a ferramenta sendo localizada nomesmo nível ou abaixo do piso de perfuração.A tool for connecting or disconnecting pipes near a drilling floor according to the invention comprises a mechanical gripper and a spare gripper, the tool being located at or below the drilling floor.

Preferivelmente, a ferramenta compreende um tenaz mecânicofechado, disposto para agarrar um tubo e girar a porção rosqueada do tubopara dentro e para fora de uma porção rosqueada complementar de um tuboadjacente. O tubo adjacente é mantido estacionário por um tenaz sobressa-lente.Preferably, the tool comprises a closed mechanical gripper arranged to grasp a tube and rotate the threaded portion of the tubing in and out of a complementary threaded portion of an adjacent tubing. The adjacent tube is held stationary by a protruding tongs.

O tenaz mecânico também é disposto para apertar uma conexãorosqueada em um torque específico, e também para desfazer uma conexãorosqueada formada.The mechanical tongs are also arranged to tighten a threaded fitting to a specific torque, and also to undo a formed threaded fitting.

O espaçamento mútuo entre o tenaz sobressalente e o tenazmecânico é controlado por pelo menos um cilindro de alimentação. Quandoos tenazes tiverem prendido seus respectivos tubos, o cilindro de alimenta-ção será colocado em um estado passivo, permitindo o deslocamento mútuodos tenazes para cano para seguir o passo de rosca das juntas de cano semque os tenazes sejam submetidos a quaisquer forças axiais significativas.The mutual spacing between the spare and the mechanical tongs is controlled by at least one feed cylinder. When the tongs have secured their respective tubes, the feed cylinder will be placed in a passive state, allowing mutual movement of the tongs to follow the thread pitch of the pipe joints without the tongs being subjected to any significant axial forces.

O tenaz sobressalente pode ser deslocado na direção axial dotubo, e, durante a conexão e a desconexão, ele é deslocado na direção elonge do tenaz mecânico, respectivamente.The spare gripper can be moved in the axial dotubo direction, and during connection and disconnection it is moved in the elong direction of the mechanical gripper respectively.

Vantajosamente, a ferramenta é provida com o equipamento ne-cessário para a manipulação automática do cano, a cooperação com o ele-vador de buraco, uma toca assim chamada, permitindo executar de maneirarelativamente simples as operações de conexão e desconexão sem controlemanual. A conexão e a desconexão de tubos no piso de perfuração é umtrabalho relativamente pesado, que pode envolver riscos de ferimento dopessoal, quando executado manualmente.Um dispositivo, de acordo com a invenção, libera espaço valiosono piso de perfuração, enquanto a cooperação com o elevador de buracofacilita uma operação de conexão mais automatizada. O dispositivo tambémé bem adequado para outras finalidades de conexão e desconexão, especi-almente quando libera espaço no piso de perfuração.Advantageously, the tool is provided with the necessary equipment for the automatic handling of the pipe, the cooperation with the hole riser, a so-called burrow, allowing to perform relatively simple connection and disconnection operations without manual control. Connecting and disconnecting pipes in the drilling floor is a relatively heavy work, which may involve personal injury hazards when performed manually. A device according to the invention frees valiosum space in the drilling floor while cooperating with the elevator. buracofacilitates a more automated connection operation. The device is also well suited for other connection and disconnection purposes, especially when it frees up floor space.

O exposto, a seguir, descreve um exemplo não-limitativo de umaconcretização preferida ilustrada nos desenhos anexos, nos quais:The following describes a non-limiting example of a preferred embodiment illustrated in the accompanying drawings, in which:

a Figura 1 é uma vista lateral esquemática de uma seção de umdispositivo de perfuração na qual é disposta uma ferramenta para conectar edesconectar tubos, de acordo com a invenção;Figure 1 is a schematic side view of a section of a drilling device in which a tool for connecting and disconnecting pipes according to the invention is arranged;

a Figura 2 mostra, em uma escala maior, a área em torno daferramenta da Figura 1, um primeiro tubo na máquina de buraco sendo man-tido no tenaz sobressalente, enquanto que um segundo tubo é suspensoacima da ferramenta, pronto para ser conectado;Figure 2 shows, on a larger scale, the area around the tool of Figure 1, a first tube in the hole machine being held on the spare tongs, while a second tube is suspended above the tool, ready to be connected;

a Figura 3 é uma vista similar à Figura 2, mas aqui o segundotubo é disposto no tenaz mecânico; eFigure 3 is a view similar to Figure 2, but here the second tube is arranged on the mechanical tongs; and

a Figura 4 é uma vista em perspectiva da ferramenta.Nos desenhos, o número de referência 1 indica uma seção deum dispositivo de perfuração que compreende um piso de perfuração 2 euma coberta de módulo principal 4, o centro de perfuração 6 do dispositivode perfuração 1 se estendendo através do piso de perfuração 2 e da cobertade módulo principal 4.Figure 4 is a perspective view of the tool. In the drawings, reference numeral 1 indicates a section of a drilling device comprising a drilling floor 2 and a main module cover 4, the drilling center 6 of the drilling device 1 is shown in FIG. extending through drilling floor 2 and main module cover 4.

Uma máquina de buraco 8 é disposta no piso de perfuração 2,compreendendo um rebaixo de buraco 10 e um tubo de buraco 12, o tubo deburaco 12 sendo equipado com um elevador de buraco 14.A hole machine 8 is disposed in the drilling floor 2, comprising a hole recess 10 and a hole tube 12, the hole tube 12 being equipped with a hole elevator 14.

Uma ferramenta 16 para conectar e desconectar tubos, adiantedesignada de ferramenta, é localizada no rebaixo de buraco 10, no mesmonível que o piso de perfuração 2, vide Figura 2. A ferramenta 16, que é co-nectada ao rebaixo de buraco 10 por um ajustamento 17, compreende umtenaz mecânico 18 e um tenaz sobressalente 20.A tool 16 for connecting and disconnecting pipes, designated as a tool, is located in the hole recess 10, at the same level as the drilling floor 2, see Figure 2. Tool 16, which is connected to the hole recess 10 by a 17, comprises a mechanical tongs 18 and a spare tongs 20.

Um primeiro tubo 22 é colocado no tubo de buraco 12 e é deslo-cado, manual ou automaticamente, para a posição vertical desejada no te-naz sobressalente 20 através do uso do elevador de buraco 14.A first tube 22 is placed in the hole tube 12 and is manually or automatically shifted to the desired vertical position on the spare floor 20 by use of the hole elevator 14.

O primeiro tubo 22 é agarrado por meio dos cilindros hidráulicos24 do tenaz sobressalente 20 e mantido aí em uma posição fixa durante aoperação de conexão subseqüente.The first tube 22 is grasped by the hydraulic cylinders 24 of the spare tongs 20 and held there in a fixed position during subsequent connection operation.

Um segundo tubo 26 é abaixado na direção do tenaz mecânico18, o tenaz mecânico 18 e seus cilindros de agarre 28 tendo sido movidospara sua posição superior por cilindros de alimentação hidráulicos 30, videFigura 2.A second tube 26 is lowered towards the mechanical gripper 18, the mechanical gripper 18 and its grip cylinders 28 having been moved to their upper position by hydraulic feed cylinders 30, see Figure 2.

O segundo tubo 26 é abaixado e agarrado por meio dos cilindrosde agarre 28 do tenaz mecânico 18, em conseqüência do que o tenaz me-cânico 18 por meio de motores hidráulicos 32, através de um bordo de en-grenagem 34, gira o pino rosqueado 36 do segundo tubo 26 para o primeirotubo 22, enquanto o cilindro de alimentação 30 simultaneamente abaixa otenaz mecânico 18, vide Figura 3. Depois, os tubos 22, 26 são ajustados aum torque predeterminado.The second tube 26 is lowered and grasped by the gripping cylinders 28 of the mechanical gripper 18, as a result of which the mechanical gripper 18 by means of hydraulic motors 32, through a gear edge 34, rotates the threaded pin 36 from the second tube 26 to the first tube 22, while the feed cylinder 30 simultaneously lowers the mechanical unit 18, see Figure 3. Then the tubes 22, 26 are adjusted to a predetermined torque.

Os primeiro e segundo tubos 22, 26 formam um suporte de canoque é então ou levantado do buraco para armazenamento intermediário ou,se um terceiro tubo (não mostrado) for conectado aos dois tubos (22, 26),abaixado adicionalmente na máquina de buraco 8 por meio do elemento deburaco 14.The first and second tubes 22, 26 form a canoque support is either raised from the hole for intermediate storage or, if a third tube (not shown) is connected to the two tubes (22, 26), further lowered into the hole machine 8 by means of the deburring element 14.

A desconexão dos tubos envolve as mesmas operações queaquelas descritas acima, mas na ordem inversa.Disconnecting the pipes involves the same operations as those described above, but in reverse order.

Claims

1. Tool (16) for connecting and disconnecting pipes near a drilling floor (2) comprising a mechanical tongs (18) and a spare tongs (20), characterized in that the tool (16) is located at the same level. or below the drilling floor (2).

Tool according to claim 1, characterized in that the tool (16) is disposed by a hole in the drilling floor (2).

Tool according to claim 2, characterized in that the tool (16) is arranged in a hole recess (10).

Tool according to claim 2, characterized in that the tool (16) cooperates with a hole elevator (14).