BRPI0907698B1

BRPI0907698B1 - sistema de chave de torque para multiparafuso ou porca, método para instalar uma coluna de riser a partir de uma plataforma e método para remover uma coluna de riser de uma plataforma

Info

Publication number: BRPI0907698B1
Authority: BR
Inventors: Jones Arthur; Compton Brian; Hiscox Lan; Francis Nicholas; J Bernard Oswald; P Bernard William
Original assignee: Dale Francis; Francis Services Inc
Priority date: 2008-05-02
Filing date: 2009-05-04
Publication date: 2019-12-10
Also published as: WO2009135201A3; BRPI0907698A8; BRPI0907698A2; US8020626B2; US20140209322A1; US11708728B2; US11085252B2; US20180274310A1; US20100025046A1; US20220025719A1; WO2009135201A2; US9890599B2; EP2288476B1; US20200224506A1; US8347972B2; US10435965B2; US20120006564A1; US20130186642A1; US8640780B2; EP2288476A2

Abstract

sistema de chave de torque para multiparafuso ou porca, método para instalar uma coluna de riser a partir de uma plataforma e método para remover uma coluna de riser de uma plataforma a presente invenção provê uma chave de torque para multiparafuso e porca para instalar e remover parafusos ou porcas de juntas flangeadas ou similares, incluindo uma pluralidade de estações de torque, tendo uma pluralidade de chaves de torque alto para engatar cabeças dos parafusos ou porcas na fase de torque alto durante remoção ou instalação; uma pluralidade de motores de torque baixo operativamente engatada às chaves para girar parafusos ou porcas durante a fase de torque baixo de remoção ou instalação; uma fonte de fluido hidráulico para acionar os motores de torque baixo durante a fase de torque baixo, e acionar as chaves de torque alto durante a fase de torque alto; e um mecanismo para alternar entre as duas fases, dependendo do torque requerido.

Description

“SISTEMA DE CHAVE DE TORQUE PARA MULTIPARAFUSO OU PORCA, MÉTODO PARA INSTALAR UMA COLUNA DE RISER A PARTIR DE UMA PLATAFORMA E MÉTODO PARA REMOVER UMA COLUNA DE RISER DE UMA PLATAFORMA" Histórico da Invenção [0001] A presente invenção se relaciona a sistemas para de torque. Mais particularmente, em uma configuração, a presente invenção se relaciona a um sistema de chave de torque melhorado tendo múltiplas estações de torque para apertar ou soltar uma pluralidade de parafusos e porcas roscadas. Em uma configuração, o sistema de torque melhorado provê uma fase de torque alto e uma fase de torque baixo para instalar e remover parafusos e porcas roscadas. Em uma configuração, são providas ambas fases de torque alto e torque baixo.

[0002] Para instalar e remover grandes estruturas, tal como, por exemplo, risers de plataformas, as seções de riser são flangeadas com parafusos que engatam roscadamente os flanges nas extremidades de cada seção, e que devem ser apertadas muito firmemente para prover uma montagem segura da estrutura. Há numerosos outros tipos de estruturas que usam este mesmo sistema de montagem, i.e. usando grandes parafusos parafusados em flanges conectando seções de estruturas.

[0003] Juntas de riser flangeadas usam parafusos especialmente projetados que devem ser torqueados com um valor de torque preciso. Tipicamente, acoplamentos de riser flangeado usados na indústria offshore usam flanges com seis parafusos, sendo que cada parafuso abrindo uma posição de linha auxiliar. Durante operação do preventor de explosão (BOP de Blow Out Preventer) (i.e. instalando inicialmente BOP e riser). Um flange superior de uma junta de riser na coluna de riser pode ser baixado e suportado na aranha de riser (grampos estendidos). Uma junta de riser nova pode ser ajustada ou colocada no topo da junta de riser, e a pluralidade de parafusos de riser é girada e torqueada, daí provendo a conexão. Este processo deve ser repetido tantas vezes quanto necessário, até a coluna de riser alcançar o leito do mar e ser afixada à cabeça de poço.

[0004] Em uma típica estrutura de riser de plataforma, as seções flangeadas dos risers incluem seis furos radialmente espaçados em incrementos de 60o (em um círculo de 360o do flange de seção do riser). A coluna de riser tipicamente se estende da plataforma acima da superfície da água para a cabeça de poço no leito do mar. Em instalações mais profundas, a profundidade da água tipicamente ultrapassa 5000 pés. As seções de riser tipicamente são providas em extensões de 75 pés, daí requerendo um mínimo de 67 seções ou juntas de riser, portanto, sendo necessário apertar ou soltar 402 parafusos (67 x 6).

[0005] Presentemente para instalar ou remover seções ou juntas de riser, são usadas chaves fixas que são posicionadas e operadas manualmente individualmente para apertar ou soltar os seis parafusos de cada seção ou junta de riser. Para acelerar o processo, podem ser usadas duas chaves de torque operadas por dois operadores para apertar ou soltar dois parafusos por vez. No entanto, cada operador posiciona e opera sua própria chave para apertar ou soltar cada parafuso. Cada operador repete o procedimento em torno do flange até os seis parafusos serem apertados ou soltos. Ademais, depois de completada a operação em um parafuso, o operador deve reposicionar manualmente a chave de torque para o próximo parafuso. Depois de todos parafusos torqueados, os grampos da aranha se retraem, e a coluna de riser (pluralidade de juntas e BOP) é baixada, para permitir a colocação e acoplamento da conexão na próxima seção ou junta de riser.

[0006] Este processo manual, no entanto, demanda tempo e retarda a instalação ou remoção do riser. Ademais, os operadores cansam, que retarda o processo além de torná-lo suscetível a erros, que podem danificar o equipamento e machucar o operador. Devido à crescente demanda por produtividade e introdução de requisitos cada vez mais exigentes, é desejável prover uma ferramenta que permita pré-carregar a conexão de flange de riser mais rapidamente, sem ser necessário o concurso de operadores no centro do poço. Isto melhora a eficiência operacional e segurança do processo. Em uma típica operação de plataforma de furação, a coluna de riser pode ser removida e instalada duas a vinte e quatro vezes por ano.

[0007] Conquanto certos aspectos novos da presente invenção venham a ser mostrados e descritos abaixo, deve ser salientado que, nas reivindicações anexas, a presente invenção não se limita aos detalhes especificados, e aqueles habilitados na técnica deverão entender que várias omissões, modificações, substituições, e mudanças com respeito a formas e detalhes do dispositivo ilustrado e sua operação, podem ser feitas sem sair do espírito da presente invenção. Ademais, nenhum aspecto da presente invenção é crítico ou essencial per sí, a menos que citado explicitamente como crítico ou essencial.

Sumário da Invenção [0008] Uma configuração do método e aparelho da presente invenção resolve o problema enfrentado na técnica de maneira simples e direta. Provê-se um método e aparelho melhorado para instalar ou remover roboticamente uma pluralidade de parafusos de juntas flangeadas de um riser de plataforma de furação ou similar, sendo que o aparelho inclui uma pluralidade de estações de torque, onde cada uma das estações de torque compreende uma pluralidade de chaves de torque variáveis e posicionáveis, que engata as cabeças da pluralidade de parafusos, e gira a pluralidade de cabeças de parafusos em duas fases, incluindo uma fase de torque baixo e velocidade rotacional alta e uma fase de torque alto e velocidade rotacional baixa.

[0009] Em uma configuração, provê-se uma pluralidade de chaves de torque para girar uma pluralidade de parafusos, um mecanismo de posicionamento para posicionar e remover chaves com respeito aos parafusos nas fases sucessivas de apertar/ soltar, e uma fonte de fluido hidráulico.

[0010] Em uma configuração, provê-se uma aranha de riser hidráulica sobre o piso da plataforma, tal como, sobre uma mesa giratória (suporte articulado). Em uma configuração, a aranha pode incluir um sistema de chave de torque afixado à aranha (soldado ou parafusado).

[0011] Em uma configuração, o sistema de chave inclui uma pluralidade de estações de torque (seis ou oito) e respectivos sistemas operacionais. Em uma configuração, o fluido hidráulico para aranha de riser e sistema de chave pode ser provido a partir de um painel de controle adjacente ou vizinho à aranha e sistema de chave (no piso da plataforma). Em uma configuração, o painel de controle do sistema de chave fixa pode ser localizado remoto às estações de torque. Em uma configuração, o painel de controle pode ser localizado em uma cabine de comando da plataforma.

[0012] Em uma configuração, o sistema de chave pode ser colocado na aranha e movimentado com a aranha de/ para o riser. Em uma configuração, o sistema de chave pode ser colocado sobre a aranha. Em uma configuração, o sistema de chave é conectado (parafusado) à aranha.

[0013] Em uma configuração, a operação do sistema de chave e/ou aranha requer a presença do operador no painel de controle, estrategicamente localizado para observar a operação da ferramenta. Em uma configuração, não é requerido nenhum operador no sistema de chave e/ou aranha e/ou em torno da junta de riser durante operação de apertar ou soltar. Em uma configuração, o painel de controle do sistema de chave pode ser localizado remoto às estações de torque. Em uma configuração, o painel de controle pode ser localizado na cabine de comando.

[0014] Em uma configuração, a aranha pode incluir superfícies retráteis de suporte, para suportar o flange superior de uma seção de junta de riser e transmitir o peso da coluna de riser e BOP à mesa giratória.

Operação de Instalar [0015] Em uma configuração, o sistema de chave pode compreender seis estações de torque para pré-carregar seis parafusos simultaneamente durante acoplamento. Em uma configuração, cada estação de torque aplica um determinado torque em cada parafuso, substancialmente com o mesmo valor de torque. Em uma configuração, cada parafuso recebe um torque em uma faixa aceitável de torque especificado. Em uma configuração, a faixa aceitável fica dentro de cerca de l, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24 e/ou 25 % de umas das outras. Em várias configurações, a faixa aceitável fica dentro de quaisquer duas das porcentagens acima especificadas.

[0016] Em uma configuração, um registro (gerado por computador) pode ser mantido registrando o valor de aperto de cada parafuso na coluna de riser.

[0017] Em uma configuração, a sequência de aperto de cada junta de riser inclui as etapas de: a) estender as pernas da aranha sob controle do painel de controle para suportar a coluna de riser b) baixar a coluna de riser até o flange de topo apoiar sobre os grampos da aranha c) ativar a sequência de torqueamento do sistema de chave a partir do painel de controle; d) fazer a pluralidade de estações de torque engatar os respectivos parafusos; e) fazer a pluralidade de estações de torque girar para baixo os respectivos parafusos do flange inferior na seção de riser superior para o flange superior na seção de riser inferior; f) fazer a pluralidade de estações de torque girar para baixo os respectivos parafusos na faixa ou valor de torque desejado; g) fazer a pluralidade de estações de torque soltar a pluralidade de parafusos e prover uma folga para baixar a coluna de riser, espaçada pela aranha, e fixar a nova junta de riser no topo da coluna de riser; h) baixar a porção de apertar da coluna de riser e ajustar a nova junta de riser no topo da coluna de riser baixada; e i) estender as pernas da aranha para suportar a coluna de riser.

[0018] Em uma configuração, durante a etapa "d", a pluralidade de estações de torque passa de uma posição retraída para a posição estendida. Em uma configuração, a pluralidade de estações de torque durante a etapa "d" passa de uma posição superior para a posição inferior. Em uma configuração, a transição da posição retraída para a posição estendida ocorre antes de passar da posição superior para inferior.

[0019] Em uma configuração, as etapas "c" a "g" são completadas em um menos que um dado período de tempo. Em uma configuração, o período de tempo é menor que 5, 4,5, 4, 3,5, 3, 2,5, 2, 1,5 e 1 minutos. Em várias configurações, o período determinado de tempo fica em entre quaisquer dois dos períodos de tempo especificados.

[0020] Em uma configuração, quando estendida radialmente, a parte superior da chave de torque é localizada em um círculo projetado da unidade de flutuação afixada à seção de riser superior, e entre a unidade de flutuação e a cabeça de parafuso. Assim, a chave de torque solta a fixação de flutuação sem danificá-la.

[0021] Em uma configuração, durante a etapa "d", a pluralidade de estações de torque simultaneamente engata a pluralidade de parafusos. Em uma configuração, nesta etapa "d", pelo menos uma estação da pluralidade de estações de torque primeiro engata a pluralidade de parafusos em um instante diferente que pelo menos uma outra estação da pluralidade de estações de torque.

[0022] Em uma configuração, durante a etapa "e", cada parafuso pode cair livremente entre as roscas da seção de flange superior e seção de flange inferior das duas seções de riser afixadas. Em uma configuração, durante a queda, a cabeça do parafuso permanece engatada com o soquete acionador. Em uma configuração, a velocidade rotacional do soquete acionador se mantém constante durante a queda do parafuso. Em uma configuração, durante etapa "e", a rotação para baixo inclui velocidade alta e torque baixo dos parafusos, e durante a etapa "f", torqueamento para baixo pode incluir velocidade baixa e torque alto dos parafusos, onde o torque alto é substancialmente maior que o torque baixo e a velocidade alta é substancialmente mais rápida que a velocidade baixa.

[0023] Em uma configuração, a etapa "e" pode incluir primeira e segunda velocidades rotacionais altas, onde a segunda velocidade rotacional alta é mais rápida que a primeira velocidade rotacional alta, e ambas, primeira e segunda velocidades rotacionais altas, são substancialmente mais rápidas que a velocidade baixa da etapa "f". Em uma configuração, a primeira velocidade rotacional alta é 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, e/ou 75 % da segunda velocidade rotacional alta. Em várias configurações, a primeira velocidade rotacional alta fica entre quaisquer duas das porcentagens acima especificadas em relação à segunda velocidade rotacional alta.

[0024] Em uma configuração, o valor da velocidade vertical da cabeça do soquete acionador de cada estação de torque muda com a velocidade rotacional do soquete acionador. Em uma configuração, o valor da velocidade vertical do soquete acionador é sincronizado com a velocidade rotacional do soquete acionador. Em uma configuração, a etapa "e" pode incluir primeira e segunda velocidades verticais altas, onde a segunda velocidade vertical alta é mais rápida que a primeira velocidade vertical alta, e ambas primeira e segunda velocidades verticais altas são substancialmente mais rápidas que a velocidade vertical baixa da etapa "f". Em uma configuração, a primeira velocidade vertical alta é 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, e/ou 75% da segunda velocidade vertical alta. Em várias configurações, a primeira velocidade vertical alta fica entre quaisquer duas das porcentagens acima especificadas em relação à segunda velocidade vertical alta.

[0025] Em uma configuração, as primeira e segunda velocidades rotacionais altas da etapa "c" podem variar com base na altura do soquete acionador de cada estação de torque. Em uma configuração, as primeira e segunda velocidades rotacionais altas da etapa "e" podem variar com base na altura do parafuso que girou para baixo. Em uma configuração, a transição é feita com base no fato de o parafuso engatar pelo menos duas roscas no flange inferior das duas seções das juntas de riser. Em uma configuração, a transição da segunda para a primeira velocidade rotacional alta pode ocorrer simultaneamente na pluralidade de estações de torque ou em todas estações de torque. Em uma configuração, pode haver uma pausa entre a transição da primeira velocidade rotacional alta para a segunda velocidade rotacional alta em todas estações de torque. Em várias configurações, a pausa pode ser de Ã, 34, 1, 1Ã, 2, 3, 4 e 5 segundos. Em várias configurações, a pausa pode ficar entre quaisquer dois dos períodos de tempo especificados.

[0026] Em uma configuração, a transição da etapa "e" para etapa "f" pode ser feita com base na altura do soquete acionador de cada estação de torque. Em uma configuração, a transição da etapa "e" para a etapa "f" pode ser feita com base na altura do parafuso que girou para baixo. Em uma configuração, a transição pode ser feita com base no encosto do parafuso que engata o flange superior das duas seções de juntas de riser que estão sendo afixadas. Em uma configuração, a transição da etapa "e" para etapa "f" pode ocorrer simultaneamente com a pluralidade de estações de torque (ou todas estações de torque). Em_____uma configuração, pode haver uma pausa entre a transição da etapa "e" para a etapa "f" para todas estações de torque. Em várias configurações, a pausa pode ficar entre ^, 34, 1, 1½ 2, 3, 4 e 5 segundos. Em várias configurações, a pausa pode ficar entre quaisquer dois dos períodos de tempo acima especificados. Em uma configuração, durante a pausa, o controle rotacional dos soquetes acionadores é relaxado, de modo a não tentar girar os parafusos. Em uma configuração, os controles de localização vertical dos soquetes acionadores são relaxados. Em uma configuração, os controles de posicionamento radial são relaxados.

[0027] Em uma configuração, a etapa "f" começa simultaneamente com uma pluralidade de estações de torque (ou todas estações de torque). Em uma configuração, a etapa "f" pode simultaneamente começar com uma metade das estações de torque (estações de torque 110A a 110C), e então simultaneamente começar a segunda metade das estações de torque (estações de torque 110D a 110F). Em uma configuração, a etapa "f" pode começar simultaneamente com duas das estações de torque (estações de torque 110A e 110B), e então simultaneamente começar com uma segunda duas estações de torque (estações de torque 110C e 110D) e, então, simultaneamente começar com uma terceira duas estações de torque (estações de torque 110E e 110F).

[0028] Em uma configuração, as estações de torque podem continuar na etapa "f" até as estações de torque individualmente alcançarem o desejado torque de aperto nos respectivos parafusos. Em uma configuração, o torque de aperto desejado pode se basear na pressão hidráulica transmitida para o sistema de torque alto e velocidade baixa daquela particular estação de torque.

[0029] Em uma configuração, a transição da etapa "f" para a etapa "g" pode ser feita simultaneamente para cada estação de torque. Em uma configuração, a transição da etapa "f" para etapa "g" pode ser feita simultaneamente para a pluralidade de estações de torque. Em uma configuração, a transição da etapa "f" para a etapa "g" pode ser feita separadamente para cada estação de torque, com as estações de torque individuais aplicando o torque desejado nos respectivos parafusos.

[0030] Em uma configuração, deve ser transmitido um sinal de aviso se uma ou mais estações de torque não aplicarem o torque desejado ao respectivo parafuso. Em uma configuração, este sinal de aviso será transmitido somente depois de um tempo que uma particular estação de torque passou para o modo de torque alto. (etapa "f").

[0031] Em uma configuração, durante a etapa "f", a pluralidade de estações de torque passa da posição estendida para a posição retraída. Em uma configuração, a pluralidade de estações de torque durante a etapa "f" passa da posição inferior para a posição superior. Em uma configuração, a transição da posição inferior para a posição superior é feita antes de passar da posição radialmente estendida para a posição radialmente retraída. Em uma configuração, depois de elevar uma certa altura, podem ocorrer ambas retração radial e elevação do soquete, na estação de torque. Em uma configuração, a altura se baseia na soltura adequada da cabeça da estação do seu parafuso apertado.

[0032] Em uma configuração, durante a etapa “h”. a coluna de riser pode ser suportada pelo equipamento de extração da plataforma.

[0033] Em uma configuração, as etapas “a” a “i” são repetidas até um número suficiente de seções ou juntas de riser ser conectado à coluna de riser, de modo que a coluna seja afixada à cabeça do poço.

Operação de Remoção [0034] Em uma configuração, a sequência de remoção (ou recuperação de riser) de cada junta de riser pode incluir as etapas: a) estender pernas/ grampos de aranha (que podem ser controlados no painel de controle) para suportar a coluna de riser; b) elevar a coluna de riser até um flange superior se apoiar nos grampos de aranha; c) ativar a sequência de torqueamento do sistema de chave a partir do painel de controle; d) fazer a pluralidade de estações de torque engatar os respectivos parafusos; e) fazer a pluralidade de estações de torque soltar os respectivos parafusos do flange superior na seção de riser inferior para o flange inferior na seção de riser superior; f) fazer a pluralidade de estações de torque girar para cima os parafusos a partir do flange inferior; g) fazer a pluralidade de estações de torque girar os respectivos parafusos em uma posição de armazenamento no flange superior; i) fazer a pluralidade de estações de torque desengatar a pluralidade de parafusos e prover uma folga para elevar a coluna de riser; j) remover a seção de riser desconectada; k) elevar a porção remanescente da coluna de riser; e l) estender as pernas/ grampos de aranha e suportar a porção remanescente das pernas/ grampos de aranha.

[0035] Em uma configuração, durante a etapa "d", a pluralidade de estações de torque passa de uma posição retraída para a posição radialmente estendida. Em uma configuração, a pluralidade de estações de torque durante a etapa "d" passa da posição superior para a posição inferior. Em uma configuração, a transição de uma posição retraída para a posição radialmente estendida é feita antes de passar da posição superior para a posição inferior. Em uma configuração, em pelo menos uma porção da etapa "d", os movimentos vertical e radial ocorrem simultaneamente.

[0036] Em uma configuração, as etapas "c" a "i" são completadas em menos que um período de tempo determinado. Em uma configuração, o período de tempo determinado é menor que 5, 4,5, 4, 3,5, 3, 2,5, 2, 1,5 e 1 minutos. Em várias configurações, o período de tempo determinado fica entre quaisquer de dois dos períodos de tempo especificados.

[0037] Em uma configuração, quando radialmente estendida, a parte superior da chave de torque é localizada em um círculo projetado de uma unidade de flutuação afixada à seção de riser superior, e localizada entre a unidade de flutuação e a cabeça do parafuso. Desta forma, a chave de torque solta a fixação de flutuação sem, contudo, danificá-la.

[0038] Em uma configuração, durante a etapa "d", a pluralidade de estações de torque simultaneamente primeiro engatam a pluralidade de parafusos. Em uma configuração, durante a etapa "d", pelo menos uma da pluralidade de estações de torque primeiro engata a pluralidade de parafusos em um instante diferente que pelo menos uma da outra da pluralidade de estações de torque.

[0039] Em uma configuração, durante a etapa "d", cada soquete acionador na respectiva estação de torque pode girar em uma primeira velocidade rotacional alta até baixar para uma primeira altura vertical, como determinado por um sensor de altura. Em uma configuração, uma primeira altura vertical da cabeça de soquete corresponde ao soquete acionador localizado na cabeça do parafuso.

[0040] Em uma configuração, cada soquete acionador gira em uma primeira velocidade rotacional, até o soquete alcançar uma segunda altura vertical, quando o motor de torque baixo e velocidade alta trava e é relaxado hidraulicamente. Neste instante, o movimento vertical da cabeça do soquete pára, e o motor que move o fuso de posicionamento vertical é hidraulicamente relaxado por um período de tempo determinado. Em uma configuração, o período de tempo determinado é 34, 1, 1½ 2, 3, 4 e 5 segundos. Em várias configurações, o período de tempo determinado pode ficar em uma faixa entre quaisquer dois dos períodos de tempo determinados.

[0041] Em uma configuração, as etapas "d" e "f" podem incluir primeira e segunda velocidades rotacionais altas, onde a segunda velocidade rotacional alta é mais rápida que a primeira velocidade rotacional alta, e as primeira e segunda velocidades altas são substancialmente mais rápidas que a velocidade baixa da etapa "c". Em uma configuração, a primeira velocidade rotacional alta é uma porcentagem da segunda velocidade rotacional alta. Em várias configurações, a primeira velocidade rotacional alta fica entre quaisquer duas porcentagens específicas em relação à segunda velocidade rotacional alta.

[0042] Em uma configuração, se a primeira altura vertical do soquete acionador não for conseguida em um dado período de tempo em uma particular estação de torque, faz-se pelo menos um curso localizador de torque alto no soquete acionador para ajudar a localizar o soquete acionador na cabeça do parafuso, e adicionalmente faz-se uma verificação da altura vertical da cabeça do soquete para determinar o engate da cabeça de parafuso pelo soquete acionador. Em uma configuração, depois de feita uma primeira interação do curso localizador acionador e de o curso localizador de torque alto não ser conseguido para o soquete acionador, faz-se uma segunda interação de curso localizador acionador, e verifica-se a altura vertical do soquete acionador. Em várias configurações, podem ser feitas múltiplas interações de cursos localizadores de torque alto junto com verificações de alturas verticais de soquete acionador, até determinar o engate da cabeça de parafuso.

[0043] Em várias configurações, antes de cada curso localizador de torque alto, o movimento vertical do soquete acionador pára. Em uma configuração, o sistema de controle vertical também é relaxado antes de cada curso localizador de torque alto.

[0044] Em várias configurações, antes de cada curso localizador de torque alto, a rotação do soquete para. Em uma configuração, o motor de velocidade rotacional alta também é relaxado antes de cada curso localizador de torque alto. Em uma configuração, a pressão é mantida no motor para ajudar a posicionar cada soquete acionador, depois de o soquete acionador ser localizado sobre a cabeça do respectivo parafuso de riser.

[0045] Em várias configurações, antes de cada curso localizador de torque alto, o sistema de posicionamento radial do soquete acionador é relaxado.

[0046] Em uma configuração, um sinal de aviso será transmitido, se uma ou mais estações de torque não forem capazes de ser localizadas nas respectivas cabeças de parafuso em um período de tempo determinado (i.e. etapa "d") ou em um certo número de ciclos localizadores de torque alto. [0047] Em uma configuração, depois de alcançar uma primeira altura vertical, o parafuso de posicionamento vertical leva o soquete acionador para uma segunda altura vertical e o mantém nesta altura. Em uma configuração, no instante em que o parafuso de posição vertical pára, a cabeça do soquete acionador passa para o modo de soltura de torque alto (etapa "e").

[0048] Em uma configuração, no modo de soltura de torque alto (etapa "e"), o cilindro de torque alto cicla um número determinado de ciclos. Em uma configuração, o número de ciclos pode ser 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 30, 35, 40, 45, e 50. Em várias configurações, o número determinado de ciclos pode se encontrar em uma faixa entre quaisquer dois dos números de ciclos determinados acima. Em uma configuração, depois de seu último ciclo, o sistema de torque alto se retrai totalmente. Em uma configuração, a retração total é determinada por uma sequência temporizada usando o cilindro hidráulico de torque alto, tal como pressão hidráulica de extensão por um dado período de tempo que pode ser 34, 1, 1½ 2, 3, 4 e 5 segundos. Em várias configurações, o dado período de tempo pode se encontrar em uma faixa entre quaisquer dois dos períodos de tempo determinados.

[0049] Em uma configuração, cada soquete acionador começa simultaneamente no modo de torque alto (etapa "e") . Em uma configuração, a etapa "e" pode simultaneamente começar com uma pluralidade de estações de torque (ou todas estações de torque). Em uma configuração, a etapa "e" pode simultaneamente começar com uma metade das estações de torque (estações de torque 110A a 110C) e, então, simultaneamente começar a segunda metade das estações de torque (estações de torque 110D a 110F) . Em uma configuração, a etapa "e" pode simultaneamente começar com duas estações de torque (estações de torque 110A e 110B), e então simultaneamente começar com segunda duas estações de torque (estações de torque 110C e 110D) e então simultaneamente começar com terceira duas estações de torque (estações de torque 110E e 110F).

[0050] Em uma configuração, as estações de torque podem continuar na etapa "e" até a estação de torque individual alcançar a rotação desejada do respectivo parafuso que estiver sendo removido. Em uma configuração, a rotação desejada pode se basear no número de ciclos do sistema de torque alto.

[0051] Em uma configuração, no modo de torque alto, o soquete acionador não sobe verticalmente. Nesta configuração, o movimento vertical da cabeça do parafuso é provido pela rotação angular vertical do corpo de chave de torque. Em uma configuração, esta rotação angular vertical diferencial do corpo da chave de torque é aliviada, quando o parafuso deixa as roscas do flange inferior e fica no espaço entre os flanges superior e inferior, e é elevado pelo garfo de elevação. Em uma configuração, os braços do garfo de elevação ficam a uma distância abaixo da ponta do soquete acionador. Em uma configuração, a distância determinada é 1/4, 3/8, 1/2, 5/8, 3/4, 7/8, 1, 1 1/4, 1 3/8, 1 1/2, 1 5/8, 1 3/4, 1 7/8, 2 polegadas. Em várias configurações, as distâncias podem ficar em uma faixa entre quaisquer duas das distâncias especificadas.

[0052] Em uma configuração, o modo de torque alto passa para um modo de torque baixo depois de se conseguir uma contra-pressão baixa especificada no sistema de torque alto. Em uma configuração, verifica-se se a velocidade rotacional alta e torque baixo pára ao soltar o parafuso. Em uma configuração, as condições de parada são determinadas para alcançar a contra-pressão especificada para o motor. Em uma configuração, a condição de parada é determinada em uma taxa de fluxo especificada que passa através do motor.

[0053] Em uma configuração, a transição de modo de torque alto para o modo de torque baixo para os módulos é feita simultaneamente.

[0054] Em uma configuração, a velocidade de movimento vertical de cada soquete acionador se mantém constante durante elevação vertical dos soquetes acionadores durante remoção. Em uma configuração, a velocidade rotacional do soquete acionador se mantém constante durante elevação.

[0055] Em uma configuração, em uma altura vertical determinada, o garfo de elevação é estendido. Em uma configuração, a extensão total do garfo de elevação é determinada por uma sequência temporizada usando cilindros hidráulicos de garfo de elevação, tal como pressão hidráulica de retração por um dado período de tempo que pode ser 34, 1, 1Ã, 2, 3, 4 e 5 segundos. Em várias configurações, o dado período de tempo pode se encontrar em uma faixa entre quaisquer dois períodos de tempo determinados.

[0056] Em uma configuração, o garfo de elevação se mantém estendido até a cabeça de soquete acionador alcançar uma segunda altura vertical, onde o garfo de elevação retrai. Em uma configuração, a retração total do garfo de elevação é determinada por uma sequência temporizada usando o cilindro hidráulico do garfo de elevação, tal como pela pressão hidráulica de retração para um dado período de tempo, que pode ser Ã, 34, 1, 1Ã, 2, 3, 4 e 5 segundos. Em várias configurações, o dado período de tempo pode se encontrar em uma faixa entre quaisquer dois dos períodos de tempo determinados.

[0057] Em uma configuração, a rotação do soquete acionador pára simultaneamente com o começo da retração do garfo de elevação.

[0058] Em uma configuração, depois de retraído o garfo de elevação, o soquete acionador é enviado a uma posição original para uma posição horizontal vertical retraída e horizontal retraída.

[0059] Em uma configuração, o modo vertical retraído é conseguido antes de começar a retração em um modo horizontal. Em uma configuração, o soquete acionador não gira quer em velocidade alta ou torque alto durante retração. Em uma configuração, a retração vertical é verificada por um sensor de altura vertical. Em uma configuração, a retração horizontal é provida por um dado período de tempo. A posição original horizontal radialmente retraída pode ser verificada por uma sequência temporizada usando cilindros de deslizamento no corpo, tal como pressão hidráulica de retração por um dado período de tempo que pode ser 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 segundos de pressão de retração. Em várias configurações, o dado período de tempo pode se encontrar em uma faixa entre quaisquer dois dos períodos de tempo dados. As posições totalmente retraídas podem ser controladas por cilindros deslizantes de corpo totalmente retraídos, pega de retração, ou combinação destes. Em uma configuração, pode haver um encosto de retração de corpo ajustável para cada módulo de corpo durante a etapa de retração.

[0060] Em uma configuração, o valor de velocidade vertical da cabeça do soquete acionador de cada estação de torque muda com a velocidade rotacional do soquete acionador. Em uma configuração, a taxa de velocidade vertical do soquete acionador é sincronizada com a velocidade rotacional do soquete acionador.

[0061] Em uma configuração, durante a etapa "i", a pluralidade de estações de torque passa da posição estendida para a posição radialmente retraída. Em uma configuração, a pluralidade de estações de torque durante a etapa "i" passa da posição inferior para a posição superior. Em uma configuração, esta transição da posição inferior para a posição superior é feita antes de passar da posição radialmente estendida para a posição radialmente retraída. Em uma configuração, depois de elevar uma altura vertical especificada, pode ocorrer a retração e elevação do soquete acionador em cada estação de torque. Em uma configuração, a altura determinada se baseia na soltura adequada da respectiva cabeça da estação do respectivo parafuso solto.

[0062] Em uma configuração, durante as etapas "j" e "k", o flange de riser solto é removido e o riser elevado até um novo flange precisar ser solto. Em uma configuração, as etapas acima especificadas são repetidas para uma conexão de flange recém-revelada.

[0063] Em uma configuração, as etapas acima especificadas são repetidas até ser removida toda extensão do riser.

[0064] Em uma configuração, durante a etapa "k", a coluna de riser pode ser suportada por equipamentos de extração da plataforma.

[0065] Em uma configuração, as etapas "a" a "l" são repetidas até todo o riser ser removido.

Operação Geral Múltiplos Parafusos Simultaneamente [0066] Em uma configuração, o método inclui apertar ou soltar simultaneamente uma pluralidade de parafusos. Em uma configuração, uma pluralidade de pelo menos 3, 4, 5, e/ou 6 parafusos são simultaneamente apertados ou soltos.

[0067] Em uma configuração, provê-se uma pluralidade de acionadores de torque operados independentemente. Em uma configuração, provê-se uma pluralidade de pelo menos ___ 3, 4, 5, e/ou 6 acionadores de torque.

[0068] Em uma configuração, os parafusos são dispostos em círculo. Em uma configuração, os parafusos são simetricamente e radialmente espaçados em incrementos de cerca de 60o.

[0069] Em uma configuração, os parafusos são conectados a duas seções ou juntas de riser de uma coluna de riser.

[0070] Em uma configuração, provê-se uma pluralidade de acionadores, cada um deles sendo individualmente posicionável geralmente lateralmente e/ou verticalmente.

[0071] Em uma configuração, pelo menos 3, 4, 5, 6 acionadores são posicionáveis juntos para apertar ou soltar os respectivos parafusos.

Etapas de Método em Estações de Torque Individuais.

[0072] Em uma configuração, o método inclui fazer o acionador elevar ou baixar verticalmente quando o parafuso estiver sendo solto ou apertado.

[0073] Em uma configuração, verifica-se visualmente a existência e posição de cada parafuso a ser apertado ou solto. ___ Uma vez verificado, a sequência de aperto ou soltura pode começar.

Aperto (Instalação) [0074] Em uma configuração, uma segunda seção de riser é posicionada próxima a uma primeira seção de riser, sendo que a segunda seção de riser inclui uma pluralidade de parafusos.

[0075] Em uma configuração, uma pluralidade de acionadores é levada horizontalmente para próximo da pluralidade de parafusos a ser apertada.

[0076] Em uma configuração, uma pluralidade de acionadores é girada para apertar a respectiva pluralidade de parafusos para apertá-los.

[0077] Em uma configuração, uma pluralidade de sistemas de torque alto e velocidade baixa controla a rotação da respectiva pluralidade de parafusos para apertá-los. ___ Em uma configuração, o controle pode ser alternado entre sistemas de torque baixo e torque alto tantas vezes quanto necessário ou desejado.

[0078] Em uma configuração, pode se alternar entre a pluralidade de sistemas de velocidade baixa e torque alto para controlar a rotação da respectiva pluralidade de parafusos a ser apertada. Em uma configuração, o controle pode alternar entre sistemas de torque alto e baixo, quantas vezes for necessário ou desejado.

[0079] Em uma configuração, uma pluralidade de acionadores desce verticalmente com a respectiva pluralidade de parafusos a serem apertados, quando os parafusos baixam.

[0080] Em uma configuração, cada acionador pode ser independentemente controlado controlando o acionador (velocidade alta ou velocidade baixa) e a velocidade de movimento vertical.

[0081] Em uma configuração, a primeira seção de riser e segunda seção de risers são baixadas, e uma terceira junta ou seção de riser posicionada adjacente à segunda junta ou seção de riser, inclui uma pluralidade de parafusos, a ser apertada.

[0082] Em uma configuração, as etapas de apertar descritas são repetidas até a coluna de riser se estender da posição adjacente ao leito do mar (cabeça de poço ou preventor de explosão) até a plataforma.

[0083] Em uma configuração, o método permite que um parafuso baixe uma certa distância, enquanto a cabeça de parafuso fica presa no acionador. Em uma configuração, permite-se que múltiplos parafusos baixem uma certa distância.

[0084] Em uma configuração, depois de cada parafuso da pluralidade de parafusos girar para baixo, provendo um contato de encosto-contra-encosto para cada estação de torque, simultaneamente começa a aperto final de torque alto dos respectivos parafusos. Simultaneamente à execução do aperto final de torque alto, acredita-se que deve ser provido um aperto mais uniforme entre as seções ou juntas de riser (mantendo os flanges das juntas ou seções de riser paralelas).

[0085] Em uma configuração, em cada estação de torque, o ciclo de aperto de cada parafuso pára depois de alcançar o desejado valor de torque no parafuso (i.e. o sistema de driver de torque alto pára com base na pressão suprida), e o sistema de acionamento é removido do parafuso.

[0086] Em uma configuração, o método inclui baixar verticalmente o acionador, quando o parafuso estiver sendo apertado.

[0087] Em uma configuração, a retração e desengate do sistema acionador em cada estação de torque incluem a etapa de elevar o acionador, soltando a cabeça do parafuso e se afastando do parafuso.

[0088] Em uma configuração, a altura vertical do sistema é limitada para evitar que o sistema danifique isolação/ flutuação em cada seção ou junta de riser.

Soltura (Remoção) [0089] Em uma configuração, uma pluralidade de acionadores é levada horizontalmente para próximo da respectiva pluralidade de parafusos a ser solta da segunda seção de riser e primeira seção de riser.

[0090] Em uma configuração, uma pluralidade de acionadores é levada verticalmente para próximo da respectiva pluralidade de parafusos a ser solta.

[0091] Em uma configuração, uma pluralidade de acionadores gira para soltar a pluralidade de parafusos a ser solta. [0092] Em uma configuração, uma pluralidade de sistemas de velocidade alta e torque baixo pode alternar para controlar a rotação da respectiva pluralidade de parafusos a ser solta. Em uma configuração, o controle pode ser alternado entre os sistemas de torque alto e torque baixo, tantas vezes quanto necessário ou desejado.

[0093] Em uma configuração, uma pluralidade de acionadores é elevada verticalmente junto com a respectiva pluralidade de parafusos a ser solta.

[0094] Em uma configuração, cada acionador pode ser independentemente controlado, controlando o acionador (velocidade alta e baixa) e a velocidade do movimento vertical.

[0095] Em uma configuração, o método inclui a etapa de usar um garfo para elevar o parafuso uma distância vertical, com a cabeça do parafuso ainda presa no acionador.

[0096] Em uma configuração, o ciclo de acionar cada parafuso pára depois de alcançada a altura desejada do parafuso (i.e. a cabeça do parafuso alcança uma certa altura de armazenamento) e o sistema de acionamento desengata do parafuso.

[0097] Em uma configuração, a primeira seção ou junta de riser é recuperada, e a coluna de riser remanescente elevada para revelar outra seção ou junta de riser a ser recuperada, junto com outra pluralidade de parafusos a ser solta.

[0098] Em uma configuração, as etapas de recuperar são repetidas até todas seções ou juntas de riser na coluna de riser serem recuperadas.

[0099] Em uma configuração, a remoção do sistema de soquete de chave inclui a etapa de elevar o acionador, para soltar a cabeça de parafuso e afastar o acionador radialmente do parafuso.

[0100] Em uma configuração, o método inclui elevar o acionador verticalmente, quando o parafuso estiver sendo solto.

[0101] Em uma configuração, em cada estação de torque, o ciclo de soltura de parafuso pára, depois de o parafuso alcançar uma certa altura (i.e. a altura de armazenamento especificada para o parafuso) e o sistema de acionamento é desengatado e retraído do parafuso para o próximo ciclo de soltura.

[0102] Em uma configuração, a retração e desengate do sistema de acionamento em cada estação de torque incluem a etapa de elevar o acionador, para soltar a cabeça de parafuso e afastar o acionador radialmente do parafuso.

[0103] Em uma configuração, a altura vertical do sistema é limitada para evitar que o sistema danifique componentes de flutuação/ isolação de cada seção ou junta de riser.

Tipo de Controle [0104] Em uma configuração, uma pluralidade de acionadores é roboticamente controlada. Em uma configuração, uma pluralidade de pelo menos 3, 4, 5 acionadores de torque é controlada. Em uma configuração, o controle é simultâneo. [0105] Em uma configuração, uma pluralidade de acionadores de torque é controlada por computador. Em uma configuração, uma pluralidade de pelo menos 3, 4, 5 acionadores de torque é controlada. Em uma configuração, o controle é simultâneo. [0106] Em uma configuração, uma pluralidade de acionadores de torque é controlada automaticamente. Em uma configuração, uma pluralidade de pelo menos 3, 4, 5 acionadores de torque é controlada. Em uma configuração, o controle é simultâneo.

[0107] Em uma configuração, uma pluralidade de acionadores de torque é controlada remotamente. Em uma configuração, uma pluralidade de pelo menos 3, 4, 5 acionadores de torque é controlada. Em uma configuração, o controle é simultâneo. Itens Controlados Posição do Acionador [0108] Em uma configuração, o controle inclui controlar a posição do acionador. Em uma configuração, cada acionador da pluralidade de acionadores de torque é posicionável lateralmente (ou se aproximando ou se afastando radialmente do respectivo parafuso) e/ou verticalmente (se aproximando ou se afastando do respectivo parafuso).

[0109] Em uma configuração, cada acionador de torque tem seu movimento vertical controlado ao apertar o parafuso. Em uma configuração, o movimento vertical controlado do acionador é provido por um mecanismo de elevar/baixar.

[0110] Em uma configuração, o mecanismo de elevar/baixar aproxima o movimento vertical do parafuso que estiver sendo apertado ou solto. Em uma configuração, cada acionador de torque pode se mover verticalmente, substancialmente como o parafuso engatado ao acionador de torque.

[0111] Em uma configuração, a distância vertical que o parafuso se desloca pode ser calculada aproximadamente, multiplicando o número de voltas roscado pelo parafuso na rosca passo das roscas do parafuso. Em uma configuração, em cada estação de torque, a velocidade vertical do acionador é ligeiramente mais rápida que a velocidade vertical do parafuso que estiver sendo apertado, e o motor que controla o movimento vertical do acionador trava, quando excede a distância vertical percorrida pelo parafuso, e reinicia quando o parafuso de novo passa a frente do acionador. Desta maneira, o acionador pode ser mantido continuamente na frente do parafuso durante o aperto.

[0112] Em uma configuração, em cada estação de torque, a velocidade vertical do acionador é ligeiramente mais lenta que a velocidade vertical do parafuso que estiver sendo baixado, e o motor que controla o movimento vertical do acionador trava quando excede a distância vertical percorrida pelo acionador. Desta maneira, o acionador pode ser continuamente mantido na frente do parafuso durante sua soltura.

[0113] Em uma configuração, o acionador é deslizavelmente conectado ao piso da plataforma, de se movendo em uma direção substancialmente horizontal. Em uma configuração, um sistema de trilho é usado para guiar o movimento do acionador. Em uma configuração, utiliza-se um sistema de êmbolo ou guia linear. Velocidade Rotacional e Torque no Acionador [0114] Em uma configuração, em cada estação de torque, provêem-se acionadores de torque com um sistema de acionamento de torque alto e sistema de acionamento de torque baixo. Em uma configuração, o sistema de acionamento de torque baixo gira a uma velocidade rotacional mais alta que do sistema de acionamento de torque baixo. Em uma configuração, os sistemas de acionamento de torque alto e torque baixo são operativamente conectados ao mesmo acionador de parafuso.

[0115] Em uma configuração, o sistema de acionamento de torque baixo e velocidade baixa e o sistema de torque alto e velocidade baixa são simultaneamente operativamente conectados ao acionador. Assim, quando o conjunto de velocidade alta e torque baixo estiver operando o acionador, o sistema de velocidade baixa e torque alto não inibe o movimento do acionador, por causa do efeito de catraca. Similarmente, quando o sistema de velocidade baixa e torque alto controla o acionador (i.e. o motor de velocidade alta e torque baixo está travado ou colocado em um estado não-energizado), o sistema de velocidade alta e torque baixo permite a operação do conjunto de velocidade baixa girando com o acionador movido pelo conjunto de velocidade baixa e torque alto.

[0116] Em uma configuração, cada chave inclui um motor de velocidade alta e torque baixo para controlar a fase de velocidade alta e torque baixo.

[0117] Em uma configuração, a velocidade rotacional do acionador de velocidade alta e torque baixo é cerca de 100 rpm. Em uma configuração, o acionador de velocidade alta pode ter velocidades programáveis mais baixas, como 5 a 10% da velocidade máxima.

[0118] Em uma configuração, cada chave inclui uma chave de torque de velocidade alta e torque baixo, para controlar a fase de velocidade baixa e torque alto.

[0119] Em uma configuração, uma ou mais chaves incluem mecanismos para automaticamente alternar entre uma fase de velocidade alta e torque baixo e uma fase de velocidade baixa e torque alto, com base no particular requisito de torque da pluralidade de parafusos que estiverem sendo apertados ou soltos.

Ambos Sistemas Energizados Simultaneamente [0120] Em uma configuração, o sistema de velocidade alta e torque baixo pode ser energizado simultaneamente com o sistema de velocidade baixa e torque alto (em razão de o sistema acionador em um estado não-operativo ou em um estado operativo reduzido não-interferir com outro conjunto acionador no estado operativo).

[0121] Nesta configuração, a transição de sistemas depende de qual sistema estiver controlando a rotação do parafuso em um dado instante.

[0122] Em uma configuração, ambos acionadores de torque alto e torque baixo continuam substancialmente ao longo de todo processo, para apertar (instalar) ou soltar (remover) a pluralidade de parafusos.

Transição por Altura [0123] Em uma configuração, a transição entre os acionadores de torque alto e torque baixo é feita quando o acionador alcança uma pré-determinada altura.

[0124] Em uma configuração, os acionadores de torque alto e torque baixo continuam ao longo de uma pré-determinada extensão do processo para apertar (instalar) e soltar (remover) uma pluralidade de parafusos.

[0125] Em uma configuração, a pré-determinada extensão de processo para continuação de alta com baixa é uma pré-determinada extensão, e a pré-determinada extensão de processo para continuação de baixa com alta é uma segunda pré-determinada extensão.

Transição por Pressão [0126] Em uma configuração, a contra-pressão do motor de torque de velocidade alta e torque baixo pode ser sensoreada para determinar o ponto de transição para o sistema de velocidade baixa e torque alto. Esta transição pode ser feita quando se determina que o motor de velocidade alta e torque baixo está na condição travada.

[0127] Em uma configuração, a contra-pressão do conjunto de torque alto e velocidade baixa pode ser sensoreada para determinar o ponto de transição para o sistema de velocidade baixa e torque alto. Esta transição pode ser feita quando se determina que a contra-pressão no sistema de velocidade alta e torque baixo é menor que a pressão mínima especificada. Em uma configuração, o sistema de velocidade baixa e torque alto pode ser energizado/ pressurizado (na condição travada), mesmo quando o sistema de velocidade baixa e torque alto estiver controlando o acionador, mas o sistema de velocidade baixa e torque alto não está mais na condição travada (i.e. a contra-pressão a partir do motor de velocidade alta e torque baixo fica abaixo da pressão especificada de travamento). [0128] Em uma configuração, o travamento do motor de velocidade alta e torque baixo em uma chave particular da pluralidade de chaves provoca a transição para uma fase de velocidade baixa e torque alto para uma particular chave. [0129] Em uma configuração, se ficar abaixo de um torque de resistência especificado na chave de velocidade baixa e torque alto, é feita a transição para uma fase de velocidade alta e torque baixo.

Estrutura da Chave [0130] Em uma configuração, em cada estação de torque, o acionador de torque compreende: - um corpo tendo um conjunto de chave de torque alto, sendo que o conjunto de torque alto é operativamente conectado a um acionador principal; - um conjunto de chave de torque alto, sendo que o conjunto de torque alto é operativamente conectado ao acionador principal e gira o acionador principal; e - o acionador é ajustável nas direções lateral e vertical, sendo que a direção lateral é substancialmente perpendicular à direção vertical.

[0131] Em uma configuração, cada acionador de torque inclui um conjunto de torque baixo, sendo que o conjunto de torque baixo é operativamente conectado ao acionador principal, onde o torque máximo do conjunto de torque baixo é menor que o torque máximo do conjunto de torque alto, e a velocidade do conjunto de torque baixo é mais rápida que a velocidade do conjunto de torque alto.

Chave de torque de Uma Via/Duas Vias [0132] Em uma configuração, uma pluralidade de acionadores de torque de torque alto de uma via é usada.

[0133] Em uma configuração, para transição do modo de aperto para o modo de soltura, o corpo da chave de torque pode ser virado.

[0134] Em uma configuração, uma pluralidade de chaves de torque de duas vias é usada para evitar a necessidade de alternar a pluralidade de corpos de chave de torque entre o modo de aperto e o modo de soltura.

Elevação de Garfo para Elevar o Parafuso na Soltura [0135] Em uma configuração, um mecanismo de elevação de parafuso é operativamente conectado a cada chave.

[0136] Em uma configuração, o mecanismo de elevação de parafuso é deslizavelmente conectado ao corpo da chave de torque.

[0137] Em uma configuração, o mecanismo de elevação de parafuso é controlado pelo pistão ou pluralidade de pistões. [0138] Em uma configuração, o mecanismo de elevação de parafuso corre verticalmente com o corpo da chave de torque. [0139] Em uma configuração, o mecanismo de elevação de parafuso é um garfo.

Torque Final [0140] Em uma configuração, verifica-se o torque final em cada parafuso (324A a 324F) durante o processo de aperto, que pode ser calculado com base na contra-pressão (bloqueio ou contra-pressão do pistão hidráulico 740) durante a fase de torque alto. Em uma configuração verifica-se o torque mínimo (tal como, pelo cálculo do torque a partir do bloqueio ou contra-pressão), e se o torque mínimo não for alcançado em um ou mais pistões 740A-740F e cilindros 700A-700F, deve ser emitido um sinal de aviso. Em uma configuração, é mantido um registro com respeito ao torqueamento de cada parafuso durante aperto (ou soltura) de uma porção substancial do riser (ou de todo o riser).

[0141] Em uma configuração, pode se conseguir um máximo de 40.000 lbs-pé de torque. Em uma configuração, o torque final da chave é cerca de 18.000 lbs-pé.

Descrição Resumida dos Desenhos [0142] Para prover um entendimento pleno da natureza, objetivos, e vantagens da presente invenção, recorre-se à descrição detalhada que se segue em conexão com os desenhos, onde os mesmos números de referência se referem a elementos similares, nos quais: [0143] A figura 1 é uma vista de topo do piso da plataforma com grampos de aranha no estado estendido, suportando a coluna de riser com o flange superior de uma junta de riser exposta;

[0144] A figura 2 é uma vista em perspectiva em seção transversal da aranha, mostrando o grampo de aranha no estado estendido;

[0145] A figuras 3 a 10 mostram várias etapas em sequência no processo de aperto para uma das estações de torque;

[0146] A figura 3 é uma vista de topo mostrando uma configuração do sistema de chave de torque durante aperto, com todas seis estações de torque (110A a 110F) no estado horizontalmente retraído (a estação 110A sendo mostrada em uma vista parcialmente seccionada);

[0147] A figura 4 é uma vista de topo mostrando uma configuração do sistema de chave de torque durante aperto com todas seis estações de torque (110A a 110F) em um estado horizontalmente estendido (a estação 110A sendo mostrada em uma vista parcialmente seccionada);

[0148] A figura 5A é uma vista lateral esquemática de uma das estações de torque, pronta para começar a sequência de apertar ou soltar, quando o soquete da chave se encontra completamente retraído horizontalmente, e levada para sua posição vertical mais alta, que solta um parafuso previamente colocado em uma posição de armazenamento para uma junta de riser com qual abaixo do ponto mais baixo de isolação ou flutuação para seção ou junta de riser superior, e a figura 5B é uma vista de topo da estação de torque da figura 5A mostrada em uma vista parcialmente seccionada;

[0149] A figura 6A é uma vista lateral esquemática da estação de torque da figura 5, onde o soquete acionador se deslocou horizontalmente sobre o parafuso e girou para prover aperto, o soquete acionador também é baixado e mostrado prestes a engatar a cabeça do parafuso, e a figura 6B é uma vista de topo da estação de torque da figura 6A, mostrada em uma vista parcialmente seccionada;

[0150] A figura 7A é uma vista lateral seccionada da estação de torque da figura 5, onde o soquete acionador engata o parafuso e gira para baixo o parafuso para baixo através do flange superior, e a figura 7B é uma vista de topo da estação de torque da figura 7A, mostrada em uma vista parcialmente seccionada;

[0151] A figura 8A é uma vista lateral esquemática da estação de torque da figura 5, depois de o soquete acionador ter girado para baixo o parafuso, e permitindo que o parafuso se solte e caia no espaço entre os flanges, e soltando a cabeça do parafuso do soquete acionador, e a figura 8B é uma vista de topo da estação de torque da figura 8A, mostrada em uma vista parcialmente seccionada;

[0152] A figura 9A é uma vista esquemática lateral da estação de torque da figura 5, depois de o soquete acionador ter girado o parafuso, permitindo que o parafuso se solte e caia no espaço entre os flanges, e girando o parafuso no flange inferior cerca de duas roscas no flange inferior, e a figura 9B é uma vista de topo da estação de torque da figura 9A, mostrada em uma vista parcialmente seccionada;

[0153] A figura 10A é uma vista lateral esquemática da estação de torque da figura 5, depois de o soquete acionador ter girado para baixo o parafuso até ocorrer o contato de encosto entre o flange superior e a cabeça de parafuso, e a estação de torque passa para um modo de torque alto onde pistão e engrenagem acionadora controla a rotação do acionador. Depois de conseguido o torque de aperto, o soquete acionador se eleva se retrai para a posição na figura 5, e fica pronto para o próximo ciclo de aperto;

[0154] As figuras 11 a 21 mostram várias etapas sequenciais no processo de soltura para uma estação de torque.

[0155] A figura 11 é uma vista de topo mostrando uma configuração do sistema de acionamento de torque durante soltura com todas seis estações de torque (110A a 110F) em um estado horizontalmente retraído (a estação 110A sendo mostrada em uma vista parcialmente seccionada);

[0156] A figura 12 é uma vista de topo mostrando uma configuração do sistema de acionamento de torque durante soltura com todas seis estações de torque (110A a 110F) em um estado horizontalmente estendido (a estação 110A sendo mostrada em uma vista parcialmente seccionada);

[0157] A figura 13 é uma vista lateral esquemática das estações de torque prontas para começar as sequências de soltura com o soquete acionador completamente retraído horizontalmente e em sua posição vertical mais alta, que solta o parafuso abaixo do ponto mais inferior da isolação ou flutuação com respeito à seção ou junta riser superior;

[0158] A figura 14 é uma vista lateral esquemática de uma das estações de torque se movendo para posicionar o soquete acionador na cabeça de parafuso, e mostrando como o soquete acionador se estende radialmente e desce verticalmente, antes de se localizar sobre a cabeça do parafuso a ser solto;

[0159] A figura 15 é uma vista lateral esquemática da estação de torque da figura 13, ilustrando a etapa de localizar o soquete acionador na cabeça do parafuso para soltá-lo, onde a rotação de torque baixo e a rotação de torque alto são esquematicamente mostradas para localizar o soquete acionador a cabeça de parafuso antes da etapa de soltura de torque alto;

[0160] A figura 16 é uma vista lateral esquemática da estação de torque da figura 13, onde o soquete acionador engata parafuso, e o parafuso contata o flange superior -encosto-contra-encosto - e o soquete acionador começa o processo de soltura, de modo que a estação de torque passe para o modo de torque alto com a engrenagem acionadora;

[0161] A figura 17 é uma vista lateral esquemática da estação de torque da figura 13, onde o soquete acionador soltou parcialmente o parafuso, girando o parafuso de modo a coloca-lo no modo de rotação livre, em razão de as roscas de parafuso ficarem entre as roscas no flange superior e flange inferior;

[0162] A figura 18 é uma vista lateral esquemática da estação de torque da figura 13, onde um garfo de elevação engata o parafuso que gira livre, e começa a elevar o parafuso, de modo que suas roscas voltem a engatar a porção roscada do flange superior;

[0163] A figura 19 é uma vista lateral esquemática da estação de torque da figura 13, onde um garfo de elevação eleva o parafuso para engatar a porção roscada do flange superior, e onde o garfo de elevação pode vir a se retrair posteriormente;

[0164] A figura 20 é uma vista lateral esquemática da estação de torque da figura 13, com o garfo de elevação retraído, e o parafuso adicionalmente elevado em relação a sua posição na figura 19, e localizado na posição vertical do parafuso para ser recuperado do riser;

[0165] A figura 21 é uma vista lateral esquemática da estação de torque da figura 13, com o soquete acionador parado e elevado verticalmente acima da cabeça do parafuso; [0166] A figura 22 é uma vista lateral esquemática da estação de torque da figura 13, com o soquete acionador totalmente retraído verticalmente e horizontalmente, e pronto para começar a próximo ciclo de soltura;

[0167] A figura 23 é uma vista em perspectiva frontal de uma estação de torque, com a chave pronta para aperto, e sendo mostrada em uma posição horizontalmente retraída, com o soquete acionador na posição de topo mais vertical e também mostrando o garfo de elevação na posição retraída;

[0168] A figura 24 é uma vista em perspectiva frontal com a estação de torque da figura 23 mostrada na posição horizontalmente estendida, e o garfo de elevação também sendo mostrado na posição estendida;

[0169] A figura 25 é uma vista em perspectiva frontal, com a estação de torque da figura 23 mostrada na posição horizontalmente estendida;

[0170] A figura 26 é uma vista em perspectiva da chave e porção de elevação da estação de torque da figura 23, onde a chave está pronta para aperto, e o garfo de elevação sendo mostrado na posição estendida;

[0171] A figura 27 é uma vista em perspectiva da chave e porção de elevação da figura 26, mas mostrada pelo lado oposto;

[0172] A figura 28 é uma vista em perspectiva de topo da porção de elevação mostrada na figura 26;

[0173] A figura 29 é uma vista em perspectiva de base da porção de elevação da figura 26, no entanto, sendo omitidos os cilindros de garfo de elevação para efeito de clareza; [0174] A figura 30 é uma vista em perspectiva explodida da porção de acionador de torque alto;

[0175] A figura 31 é uma vista em perspectiva de topo de uma porção de acionador de torque alto da chave da figura 30; [0176] A figura 32 é uma vista em perspectiva explodida do acionador de torque alto da chave da figura 30;

[0177] A figura 33 é uma vista de topo ampliada, ilustrando um arranjo cilindro e pistão do acionador de torque alto da figura 30;

[0178] A figura 34 é uma vista de topo do acionador de torque alto da chave da figura 30, com o pistão totalmente retraído;

[0179] A figura 35 é uma vista de topo do acionador de torque alto da chave da figura 30, com o pistão na parte média de seu curso;

[0180] A figura 36 é uma vista de topo do acionador de torque alto da chave da figura 30, com o pistão completamente estendido;

[0181] A figura 37 é uma vista em perspectiva de um soquete acionador que pode ser operavelmente conectado ao acionador de torque baixo e rotação alta junto com o acionador de torque alto e velocidade baixa;

[0182] A figura 38 é uma vista de topo do soquete da figura 37;

[0183] A figura 39 é uma vista de base do soquete da figura 37;

[0184] As figuras 40 e 41 são respectivamente vistas de topo e vista de base do acionador de torque alto da figura 30;

[0185] A figura 42 é uma vista em perspectiva do alojamento deslizante, barra de reação, e mecanismo de elevar e baixar na direção vertical da figura 23;

[0186] A figura 43 é uma vista em perspectiva de base do alojamento deslizante, barra de reação, e mecanismo de elevar e baixar da figura 23;

[0187] A figura 44 é uma vista em perspectiva de topo da base do alojamento deslizante da figura 30;

[0188] A figura 45 é um diagrama esquemático de circuitos hidráulicos que controlam o acionador de torque alto acionador de torque baixo, mecanismo de elevar e baixar na direção vertical, alojamento deslizante, e garfo de elevação durante o modo de aperto;

[0189] A figura 46 é um diagrama esquemático de circuitos hidráulicos que controlam acionador de torque alto, acionador de torque baixo, mecanismo de elevar e baixar na direção vertical, alojamento deslizante, e garfo de elevação durante o modo de soltura;

[0190] A figura 47 é um diagrama esquemático de circuitos hidráulicos da unidade hidráulica;

[0191] A figura 48 é uma vista lateral esquemática da etapa de acoplar uma coluna de riser, baixando uma segunda seção de riser em uma primeira seção de riser, sendo que a primeira seção de riser é suportada pela aranha junto com o resto da coluna de riser;

[0192] A figura 49 é uma vista lateral de close-up do local onde a segunda seção de riser foi colocada no topo da primeira seção de riser, mostrando uma pluralidade de parafusos de riser prontos para serem apertados com a aranha que suporta a coluna de riser, e sendo que uma pluralidade de módulos de torque se encontra em sua posição original;

[0193] A figura 50 é uma vista lateral indicando esquematicamente a pluralidade de módulos de torque mostrada na figura 49 estendida, apertando a pluralidade de parafusos de riser, enquanto a coluna de riser é suportada pela aranha; [0194] A figura 51 é uma vista lateral indicando esquematicamente que a pluralidade de módulos de torque completou o aperto da pluralidade de parafusos de riser e voltou para sua posição original;

[0195] A figura 52 mostra a junta apertada entre a primeira seção e a segunda seção de riser, baixada pelo elevador de plataforma depois da retração da aranha;

[0196] A figura 53 é uma vista lateral da junta, apertada entre a primeira seção e segunda seção de riser, baixada pelo elevador de plataforma (que suporta a coluna através do acoplamento com o flange superior da segunda seção de riser), depois da retração da aranha;

[0197] A figura 54 é uma vista lateral do elevador de plataforma que suporta a coluna de riser pelo flange superior da segunda seção de riser, e este flange superior sendo localizado na aranha para suporte;

[0198] A figura 55 é uma vista de close-up do elevador de plataforma suportando a coluna de riser através do flange superior da segunda seção de riser e localizado o flange superior na aranha para suporte;

[0199] A figura 56 é uma vista de close-up do elevador de plataforma sendo removido do flange superior da segunda seção de riser; e [0200] A figura 57 é uma vista em perspectiva dos seis módulos de torque nas posições originais e ajustados no modo de soltura.

Descrição Detalhada [0201] Descrições detalhadas de uma ou mais configurações preferidas serão providas nesta especificação. No entanto, deve ser entendido que a presente invenção pode ser configurada de várias formas. Por conseguinte, detalhes específicos descritos nesta não devem ser tomados em sentido limitante, mas, ao invés, como base para reivindicações e instruir aqueles habilitados na técnica a empregar a presente invenção em qualquer sistema, estrutura, ou maneira apropriada.

[0202] As Patentes U.S. Nos 7.146.80; 6.557.873; e 6.382.059 estão incorporadas nesta por referência, e ainda o Pedido de Patente U.S. No de série 09/ 525.456 está incorporado nesta por referência.

Pluralidade de Chaves [0203] O aparelho de chave hidráulica 100 pode compreender uma pluralidade de estações de torque, sendo que cada uma das estações de torque pode incluir chaves de torque baixo e torque alto (110A, 110B, 110C, 110D, 110E, 110F) para apertar (instalar) ou soltar (remover) uma pluralidade de parafusos. [0204] As chaves (110A, 110B, 110C, 110D, 110E, 110F) podem ser feitas de maneira substancialmente similar e, portanto, será descrita apenas uma chave 110 nesta especificação.

[0205] Como indicado pelas setas verticais 64 e 63 e horizontais 60 e 61, cada chave 110 (e acionador 1000) pode ser roboticamente movida nas direções horizontal e vertical, permitindo que as chaves sejam cicladas nas sucessivas atividades de aperto e soltura de parafusos em diferentes seções de riser 40.

[0206] Geralmente, cada chave 110 pode incluir uma chave 400 ajustavelmente montada em um alojamento deslizante 140. A chave 400 pode ser ajustada verticalmente em relação ao alojamento deslizante 140, como esquematicamente indicado pelas setas 64 e 63. Ademais, o alojamento deslizante 140 pode ser ajustavelmente montado na base 300. O alojamento deslizante 140 pode ser ajustado horizontalmente em relação à base 300, como esquematicamente indicado pelas setas 60 e 61. Desta maneira, a ponta ou soquete acionador 1010 da chave 400 pode ser verticalmente e horizontalmente ajustável para apertar ou soltar um parafuso 32.

[0207] Em uma configuração preferida, o aparelho de chave hidráulica 100 inclui seis chaves de torque (110A, 110B, 110C, 110D, 110E, 110F) espaçadas radialmente em incrementos de 60o em torno de um círculo de duas seções de riser. Componentes Estruturais [0208] As figuras 1 a 47 mostram uma configuração de chave 100 tendo uma pluralidade de estações de torque.

[0209] A figura 1 é uma vista de topo do piso da plataforma 20 com grampos de aranha no estado estendido, suportando a coluna de riser 40 com o flange superior 47 de uma junta de riser 46 exposta.

[0210] A figura 2 é uma vista em perspectiva e em seção transversal da aranha 50, mostrando os grampos de aranha no estado estendido.

[0211] As figuras 3 e 4 são vistas de topo, mostrando uma configuração do sistema de chave de torque 100 nos estados horizontalmente retraídos e estendidos no modo de aperto. Preferivelmente, todas seis estações (110A, 110B, 110C, 110D, 110E, 110F) estendem e retraem simultaneamente.

[0212] As figuras 5 a 10 mostram várias etapas sequenciais de uma das estações de torque 110 durante a instalação. Como todas seis estações de torque (110A, 110B, 110C, 110D, 110E, 110F) são substancialmente iguais e operam similarmente, apenas uma estação de torque 110 representativa será descrita em detalhes. No entanto, deve ser entendido que a descrição de uma estação de torque se aplica igualmente a todas estações de torque.

[0213] As figuras 11 e 12 são vistas de topo mostrando uma configuração do sistema de chave de torque 100, nos estados horizontalmente retraído e estendido, no modo de remoção. Preferivelmente as seis estações de torque (110A, 110B, 110C, 110D, 110E, 110F) estendem e retraem simultaneamente.

[0214] As figuras 13 a 22 mostram várias etapas sequenciais para uma das estações de torque 110 durante remoção. Como todas as seis estações de torque (110A, 110B, 110C, 110D, 110E, 110F) são substancialmente iguais e operam similarmente, apenas uma delas (110) será descrita em detalhes. No entanto, deve ser entendido que a descrição detalhada desta estação de torque se aplica igualmente a todas as seis estações de torque.

[0215] As figuras 23 e 24 são vistas em perspectiva de vários componentes de uma das estações de torque 110 em múltiplas posições e realizando múltiplas funções.

[0216] A figura 23 é uma vista em perspectiva frontal de uma estação de torque 110, onde a chave 40 está preparada para apertar, e mostrada em uma posição horizontalmente retraída (direção da seta 61), com a ponta do acionador 1010 na posição vertical mais superior (esquematicamente na direção da seta 64), e também mostrando o garfo de elevação 1400 em uma posição totalmente retraída (na direção da seta 61).

[0217] A figura 24 é uma vista em perspectiva frontal da estação de torque 110, onde a chave 1400 também está mostrada na posição horizontalmente estendida (direção da seta 60), e o garfo de elevação 1400 sendo também mostrado na posição estendida (na direção da seta 60) .

[0218] A figura 25 é uma vista em perspectiva traseira da estação de torque 110, agora mostrada em uma posição horizontalmente estendida (direção da seta 60).

[0219] A figura 26 é uma vista em perspectiva lateral da porção de chave 400 da estação de torque 110, onde a chave 400 está preparada para apertar, e o garfo de elevação está na posição estendida (seta 1402) . A figura 27 é uma vista lateral em perspectiva da porção de chave 400, mas mostrada a partir do lado oposto.

[0220] A figura 28 é uma vista em perspectiva de topo do acionador de velocidade alta e torque baixo 1200 da chave 400, e mostrado operativamente conectado ao acionador 1000 através de uma correia 1220. As polias tensionadoras 1222 são usadas para manter a tensão correta da correia 1220. A figura 29 é uma vista em perspectiva de base do acionador de velocidade alta e torque baixo 1200, mostrando o motor 1210, que é operativamente conectado ao acionador 1000 através da correia 1220. Embora não mostrado, um ou mais cilindros hidráulicos e pistões podem ser operativamente conectados ao garfo de elevação 1400 para estender (seta 1402) ou retrair (seta 1404) o garfo de elevação. Os trilhos 1252, 1254, 1256, 1258 do alojamento 1230 deslizavelmente conectado aos trilhos 192, 194, 196, e 198 do alojamento deslizante 140 permitem que o alojamento 1230 deslize verticalmente (setas 64 e 63) em relação ao alojamento deslizante 140 (figuras 23-25).

[0221] A figura 30 é uma vista explodida de uma porção de acionador de torque alto 590 da chave 400. A figura 31 é uma vista em perspectiva montada do acionador de torque alto 590. A figura 32 é uma vista explodida em perspectiva do acionador de torque alto 590.

[0222] A figura 37 é uma vista em perspectiva lateral do acionador 1000, incluindo uma ponta ou soquete 1010, abertura 1020 para o parafuso 32, e uma profundidade máxima de penetração 1030 para a cabeça do parafuso 32. As figuras 38 e 39 são respectivamente vistas de topo e base do acionador 1000.

[0223] A figura 40 é uma vista em perspectiva do corpo de chave 406 usado na estação de torque 110. A figura 41 é outra vista em perspectiva de corpo de chave 406 tomada a partir do lado oposto àquele mostrado na figura 40.

[0224] A figura 42 é uma vista em perspectiva frontal do alojamento deslizante 40, barra de reação 500, e mecanismos de elevar/ baixar na direção vertical 1300. A figura 43 é uma vista em perspectiva de base do alojamento deslizante 140, barra de reação 50, e mecanismo de elevar e baixar na direção vertical 1300. A figura 44 é uma vista em perspectiva de topo da base 300 para o alojamento deslizante 140.

[0225] Os componentes individuais e suas operações serão descritos em mais detalhes a seguir.

[0226] A chave 110 pode compreender um corpo 406, incluindo um cilindro 700 onde reciprocam hidraulicamente o pistão 740 e êmbolo de pistão 750. O pistão 740 é operativamente conectado ao acionador 1000. A conexão entre o pistão 740 e acionador 1000 pode ser feita por meio de um mecanismo de catraca compreendendo a engrenagem motriz 600. [0227] A fase de torque alto pode ser conseguida ativando o cilindro hidráulico 760, pivotalmente conectado ao corpo de chave 406 através do pino pivô 734. O êmbolo de pistão 750 é conectado à ponta do êmbolo de pistão 760, que, por sua vez, é respectivamente pivotalmente conectado às primeira e segunda placas motoras 800, 810 nos furos 850, 852. A lingueta de arraste 900 é operativamente conectada à engrenagem motriz 600 por uma pluralidade de dentes de engrenagem angular 610 e molas de lingueta de arraste 920. A extensão de placa acionadora 820 comprime as molas 920 contra a lingueta de arraste 900. O acionador 1000 é conectado à engrenagem motriz 600 pela correspondente abertura 620. A extensão do êmbolo do pistão 750 gira as primeira e segunda placas motoras 800, 810, fazendo girar a lingueta de arraste 900, engatando a engrenagem motriz 600 e fazendo girar acionador 1000, que através da ponta ou soquete acionador 110 finalmente engata o parafuso 32.

[0228] Buchas e rolamentos 880 e 882 são operativamente conectadas ao acionador 1000 pelos furos 881 e 883. As buchas 880 e 882 se ajustam nos furos 460 e 470 do corpo de chave 406. As buchas e rolamentos 880 e 882 reduzem a fricção e atuam como mancal durante a rotação do acionador 19 para a fase de velocidade alta e fase de torque alto.

[0229] A chave 400 inclui uma barra de reação 500 que provê uma força de reação em oposição ao torque aplicado pelo acionador 1000 sobre o parafuso 32. O acionador 1000 pode ser operativamente conectado ao soquete ou ponta do acionador 1010, que conecta ao parafuso 32. Em uma configuração, adicionalmente, podem ser incluídos soquetes intercambiáveis no acionador 1000, para permitir o engato de cabeças de parafuso 32 de diversos tamanhos.

[0230] O alojamento deslizante 140 pode deslizar radialmente, (lateralmente, ou horizontalmente) em relação à base 300 (na direção das setas 60 e 61). O alojamento deslizante 140 pode compreender partes de topo 142, base 144, frente 146, e costas 146. O alojamento deslizante pode incluir primeira e segunda paredes laterais 152, 154 conectadas por braçadeiras horizontais 180 e 170. Na parte da base 144 submetem uma pluralidade de conectores de pé 154, 155, 156, e 157, todos incluindo um furo deslizante.

[0231] O alojamento deslizante 140 pode incluir eixo ou barra de reação 500, que se estende entre a braçadeira 170 e a braçadeira removível 160.

[0232] A parede lateral 150 pode incluir trilhos 192, 194. Os trilhos 196 e 198 localizados na parede lateral 152 podem ser dispostos substancialmente opostos aos trilhos 192, 194. Trilhos macho 192, 194, 196, 198 podem conectar deslizavelmente a chave 400 localizada na parte superior do alojamento 1230 (em uma direção vertical, cooperando com os trilhos fêmea 1252, 1254, 1254, 1256, 1258) no alojamento deslizante 140. A chave 400 também desliza verticalmente em relação ao eixo ou barra de reação 500 através do furo cooperativo 498.

[0233] O alojamento deslizante 140 pode ser ajustavelmente montado na base 300 através dos conectores de pé 154, 155, e 156, 157, que estão sendo deslizavelmente conectados aos eixos 352, 354. O alojamento deslizante 140 pode ser ajustado horizontalmente em relação à base 300, como mostrado pelas setas 60 e 61. Um par de cilindros hidráulicos e pistões (não mostrados) pode ser conectado ao alojamento deslizante 140 e placa traseira 358, de modo que a extensão dos cilindros mova o alojamento deslizante 140 na direção da seta 60, pelo menos até alcançar sua posição totalmente estendida, onde a placa frontal 356 impede um movimento adicional na direção da seta 60, enquanto a retração dos cilindros traz o alojamento deslizante 140 na direção da seta 61. Em uma configuração, um mecanismo de ajuste de movimento máximo para frente (tal como, um parafuso trava) pode ser provido na placa frontal 356 para limitar a extensão de movimento horizontal do conjunto deslizante (ou ponta ou soquete de acionamento 1010) na direção da seta 60. Por exemplo, o movimento para frente na direção da seta 60 pode ser parado, quando o pé 156 e/ou 157 atinge a placa dianteira 356. Em uma configuração, a distância do movimento para frente na direção da seta 60 pode ser controlada, medindo a extensão, na qual o cilindro hidráulico move o alojamento deslizante 140.

[0234] O mecanismo de elevar e baixar na direção vertical 1300 pode compreender um motor hidráulico 1310 e parafuso 1330. O motor hidráulico 1310 pode ser operativamente conectado ao parafuso 1330. O parafuso 1330 pode ser operativamente conectado à chave 40, através de uma área roscada 1242 do alojamento 1230. Quando gira na direção da seta 1332, no sentido horário, move para baixo a chave 400 na direção da seta 63, e quando gira na direção oposta na direção da seta 64 move para cima a chave 400 na direção da seta 64. Embora não mostrado, em uma configuração, o mecanismo de elevar e baixar na direção vertical pode compreender um arranjo de cilindro e pistão operativamente conectado à chave 40, onde a extensão do cilindro move para cima a chave 400 na direção da seta 64 e a retração do cilindro move para baixo a chave 40 na direção da seta 63. No entanto, em razão de haver uma pequena folga entre a chave 400 e a base 300 quando a chave 400 se encontra em sua posição mais baixa, pode ser requerido um arranjo telescópico ou a conexão de pistão pode ser feita pela parte posterior do corpo de chave 406.

[0235] Em uma configuração, provê-se um mecanismo de elevação de parafuso 1400. O mecanismo de elevação de parafuso 1400 pode compreender um garfo de elevação 1410 e placa 1420. O garfo de elevação 1410 pode ser deslizavelmente conectado à chave 400 através do alojamento 1230 pela placa 1420 deslizando entre os trilhos 1430 e 1432. Um par de cilindros hidráulicos e pistões (não mostrado) pode ser conectado à placa 1420, e a extensão dos cilindros move o garfo 1410 na direção da seta 1410, pelo menos até sua posição totalmente estendida, onde o garfo 1410 é bloqueado com respeito a qualquer movimento adicional nesta direção, tal como provido pelo parafuso 132, e a retração dos cilindros move o garfo 1410 na direção da seta 1404. Em uma configuração, pode ser provido um mecanismo de ajuste de movimento máximo horizontal, tal como um parafuso-trava, para limitar a extensão do movimento horizontal do garfo 1410 na direção da seta 1402. Em uma configuração, a distância do movimento para frente (na direção da seta 1402) pode ser controlada medindo a extensão na qual o cilindro hidráulico move o garfo 1410.

Porções de Torque Alto e Torque Baixo [0236] Cada chave 110 pode ter ambos mecanismos acionadores de torque alto e torque baixo. Cada chave 110 pode ter uma porção de velocidade alta e torque baixo 1200 para acelerar o processo de aperto (ou soltura) até um torque mais alto ser requerido ou desejado. Quando se deseja um torque mais alto, cada chave 110 pode incluir uma porção de velocidade baixa e torque alto 590, que pode prover o torque de aperto final dos parafusos 32 ou torque inicial de soltura dos parafusos 32.

[0237] Em uma configuração, as porções de torque alto e torque baixo de cada 110 podem ser alternadas durante um ciclo de aperto (ou soltura) de um parafuso 32. Em uma configuração, a transição de alto para baixo ou baixo para alto pode ser baseada na altura. Em uma configuração, a altura pode ser medida usando um sensor de altura 1350 do elevador 1200, comercialmente disponível. Em uma configuração, o sensor de altura pode ser um transdutor linear de detecção variável.

[0238] Em uma configuração, as porções de torque alto e torque baixo de cada chave 110 podem se alternar tantas vezes quanto necessário, para apertar ou soltar um parafuso 32. As operações das porções serão descritas em detalhes.

[0239] Em uma configuração, as porções de torque baixo e torque alto das chaves 110 podem ser simultaneamente energizadas. Para um torque baixo, utiliza-se a porção de velocidade alta 1200, em razão de a porção de velocidade alta 1200 girar o soquete acionador 1010 mais rapidamente que a porção de velocidade baixa e torque alto 590. Neste caso, a engrenagem motriz 600 meramente gira mais rápido que a porção de velocidade baixa e torque alto 590 tenta girar a engrenagem motriz 600 (a lingueta de arraste 900 executa um movimento de catraca com respeito aos membros 920, quando a engrenagem motriz 600 gira mais rápido que o pistão 740, e a lingueta 900 tenta girar a engrenagem motriz 600). Mas, para um torque alto, o motor 1210 a partir da porção de velocidade alta 1200 trava e fazendo entrar a porção de torque alto 590 (embora em uma velocidade rotacional mais lenta). Assim, as chaves 110 alternam entre os modos de torque alto e torque baixo, tão frequentemente e tantas vezes quanto desejado, para apertar ou soltar um parafuso 32.

[0240] A chave de torque 110 pode compreender um acionador 1000 com ponta ou soquete acionador 1010 configurada para engatar um conector roscado 32, tal como uma porca ou parafuso. A cabeça do soquete acionador 1010 também compreende uma pluralidade de faces ou dentes radialmente posicionados. O conjunto de chave hidráulica 110 adicionalmente compreende um cilindro hidráulico 700. O cilindro hidráulico 700 é configurado para estender e retrair uma lingueta de arraste 1900, posicionada para engatar os dentes da catraca 610 com a extensão da lingueta 900. Quando a lingueta 900 engata os dentes da catraca 610, o acionador 1000, soquete 1010, e conector roscado 32 são girados com a extensão da lingueta 1900, para apertar ou soltar o conector roscado 32, dependendo da direção de rotação do acionador 1000. A lingueta 900 pode retrair ou estender girando acionador 1000, soquete 1010, e conector roscado 32, até alcançar o torque desejado, ou soltar o conector roscado 32.

[0241] A chave de torque 110 adicionalmente compreende um acionador de velocidade alta e torque baixo 1200, incluindo um motor hidráulico 1210 mecanicamente acoplado ao acionador 1000, tal como por correia lisa, correia dentada, ou corrente metálica, de modo que o acionador de velocidade alta 1200 gire o acionador 1000 junto com soquete 1010 e conector roscado 32 em uma velocidade rotacional relativamente alta. Tipicamente, o acionador de velocidade alta e torque baixo 1200 gira a cerca de 100 rpm e é configurado para prover cerca de 500 lbs-pé de torque ao conector roscado 32. O acionador 1200 pode ser usado até o parafuso ser apertado conforme especificação, condição que fica aparente, quando o motor 1210 trava e o acionador 1000 pára de girar.

[0242] Em uma configuração, o acionador de velocidade alta e torque baixo 1200 pára de girar, quando a força ou torque de reação a partir do parafuso apertado 32 se iguala ao torque provido pelo acionador 1200 (pistão 740, êmbolo 750, placas motoras 800, 810, lingueta 900, e engrenagem 600) . Este estado é o chamado “estado travado". O motor hidráulico trava e atua como bloqueador na linha hidráulica. À medida que a pressão aumenta, o fluido pressurizado faz o motor hidráulico 1210 girar e permite que o fluido passe, evitando que a pressão aumente ainda mais. Mas, se a resistência provida a partir do conector roscado 32 impedir a rotação do motor 1210, a pressão deve continuar aumentando até superar um possível obstáculo, e o motor 1210 gira permitindo a passagem de fluido, ou até ocorrer um alivio em algum lugar (tal como, quando passa para a porção de torque alto 590) . Na medida em que o parafuso 32 vai apertando, a pressão na linha hidráulica também aumenta correspondentemente.

[0243] Em uma configuração, a porção de torque de velocidade alta e torque baixo 1200 e a porção de velocidade baixa e torque alto 590 são continuamente energizadas.

Durante as fases de torque baixo, o acionador de torque alto 590 continua girando o parafuso 32 até parafuso 332 ser apertado em um torque aceitável ou o torque no parafuso 32 cai fazendo entrar o motor de velocidade alta 1210. Em uma configuração, quando a contra-pressão trava o motor 1210, a operação passa para uma chave de torque de velocidade baixa e torque alto.

Torque de Reação [0244] Durante ambas fases de velocidade alta e torque alto, a barra de reação 500 provê uma força de reação contraposta ao torque de reação gerado quer pelo aperto ou soltura do parafuso 32. Durante operação, um torque ou força de reação equivalente ao torque aplicado pela chave de torque 110 será gerada ao soltar ou apertar o conector roscado 32. Este torque de reação deve ser compensado, tal como provendo uma barra de reação 500 que transmite este torque à estrutura da plataforma 20 ou riser 40.

[0245] Em uma configuração, o torque de reação a partir do parafuso 32 é transferido para o acionador 1000, e do corpo de chave 406 para a barra de reação 500, e desta para as braçadeiras 160 e 170, para pés 155 e 157, para os eixos 352 e 354, e para base 300. Em uma configuração, a base 300 é conectada à aranha 50, que pode ser conectada ao piso da plataforma 10, mesmo que por fricção, e o torque de reação é transferido para a plataforma 10.

[0246] Em uma configuração, as bases 300A a 300F são interconectadas, sobre o piso da plataforma 10, sem serem parafusadas, e o torque de reação, por fim, é transferido para cada um dos parafusos 32A a 32F, para um ou mais dos parafusos 32A a 32F, e seções de riser superior e/ou inferior 42 e 46, através dos flanges 43 e 47.

Unidades de Controle [0247] Em uma configuração, uma única unidade de controle 80 é usada para os módulos de torque 110A-110F. Em uma configuração, a unidade de controle é usada para controlar múltiplas chaves (2, 3, 4, 5, 6) . Em uma configuração, cada chave 110A a 110F tem sua própria unidade de controle.

Etapas Sequenciais Gerais [0248] As figuras 3 a 10 mostram várias etapas sequenciais para o processo de aperto de uma das estações de torque.

[0249] As figuras 11 a 22 mostram várias etapas sequenciais para o processo de soltura de uma das estações de torque.

[0250] Cada processo será descrito abaixo para uma configuração.

Sequência Geral de Aperto [0251] As figuras 3 a 10 mostram várias etapas sequenciais no processo de instalação para uma das estações de torque, onde apenas uma das estações de torque 110 é mostrada, em razão de todas as seis estações de torque realizarem o mesmo processo, embora cada uma das estações de torque 110 possa atuar independentemente das outras estações com respeito às etapas descritas, a menos que expresso de outra forma.

[0252] A figura 3 é uma vista de topo mostrando uma configuração do sistema de chave de torque durante a fase de instalação com todas as seis estações de torque 110A a 110F no estado retraído horizontalmente (a estação 110A sendo mostrada em uma vista parcialmente seccionada).

[0253] A figura 4 é uma vista de topo mostrando uma configuração do sistema de chave de torque durante a fase de instalação com todas seis estações de torque 110A a 110F no estado horizontalmente estendido (a estação 110A sendo mostrada em uma vista parcialmente seccionada).

[0254] A figura 5A é uma vista lateral esquemática das estações de torque 110 preparadas para começar a sequência de remoção, sendo que o soquete acionador se encontra completamente retraído horizontalmente (seta 61) e em sua posição vertical mais alta (seta 64) para soltar um parafuso 32 previamente colocado em uma condição de armazenamento para uma junta de riser 42, abaixo do ponto mais baixo da isolação e flutuação (esquematicamente indicado pelo número 44) para a seção ou junta de riser superior 42. A figura 5b é uma vista de topo da estação de torque da figura 5A mostrada em uma vista parcialmente seccionada.

[0255] A figura 6A é uma vista lateral esquemática da estação de torque 110, onde uma ponta ou soquete acionador 1010 se moveu horizontalmente (seta 60) para sobre um parafuso 32 e gira para apertar o parafuso 32 (seta 66), o soquete acionador 1010 também baixa (seta 63) e ficando arranjada de modo a engatar a cabeça do parafuso 32. A figura 6B é uma vista de topo da estação de torque 110, mostrada em uma vista parcialmente seccionada.

[0256] A figura 7A é uma vista lateral esquemática da estação de torque 110, onde o soquete acionador 1010 girou para baixo o parafuso 32 através do flange superior 47 para a folga 49. A figura 7B é uma vista de topo da estação de torque 110, mostrada em uma vista parcialmente seccionada. [0257] A figura 8A é uma vista lateral esquemática da estação de torque 110, depois de o soquete acionador 1010 girar para baixo o parafuso 32, permitindo que o parafuso 32 caia na folga entre os flanges 43 e 47, e a cabeça do parafuso 32 desce verticalmente a partir do soquete 1010. Mesmo havendo a queda, e o parafuso 32 cai uma distância, tal como uma polegada, mas ainda deixa a cabeça no soquete 1020 da ponta 1010, por causa da profundidade 1030. A figura 8B é uma vista de topo da estação de torque 110, mostrada em uma vista parcialmente seccionada.

[0258] A figura 9A é uma vista lateral esquemática da estação de torque 1105, depois de o soquete acionador 1010 ter girado para baixo o parafuso 32, a cabeça do parafuso 32 ter caído no espaço entre os flanges 43 e 47, e girado adicionalmente o parafuso 32 cerca de duas roscas no flange inferior 47. A figura 9B é uma vista de topo da estação de torque 110 mostrada em uma vista parcialmente seccionada. [0259] A figura 10A é uma vista lateral esquemática da estação de torque 110, depois de o soquete acionador 1010 ter girado para baixo o parafuso 32 até prover um contato encosto-contra-encosto entre o flange superior 43 e cabeça de parafuso, e a estação de torque 110 passa para o modo de torque alto, onde o pistão 74 e cilindro 700 controlam a rotação do acionador 1010. Depois conseguir o torque de aperto, o soquete acionador 1010 é elevado e retraído (setas 64 e 61) , assumindo a posição da figura 5 preparado para o próximo ciclo de aperto.

[0260] Agora será descrito o método geral para o modo de aperto.

[0261] No começo, todos seis módulos 110A a 110F se encontram na posição totalmente retraída (a chamada “posição original") . Antes de estender o módulo 110, deve ser feita uma verificação de segurança para garantir que todos os seis módulos 110A a 110F se encontram na posição original antes de começar a rotina de instalação. A posição original pode ser uma posição original vertical (seta 64 - verificada pelo sensor de altura vertical) junto com uma posição original horizontal radialmente retraída (seta 60 - verificada por uma sequência temporizada, usando cilindros para deslizamento de corpo 362 e 364, tal como pela pressão hidráulica de retração, por um dado período de tempo que pode ser 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 e 10 segundos de pressão de retração) .

Posições totalmente retraídas podem ser controladas pelos cilindros para deslizamento de corpo (totalmente retraídos) 362, 364 por uma pega de retração (placa traseira 358), ou combinação destes. Em uma configuração, pode ser provido um encosto ajustável de retração de corpo (placa traseira 358) para cada módulo de corpo 110A a 110F na etapa de retração. [0262] Quando se aperta o botão para começar a instalação (localizado no painel de controle), os seis módulos 110A a 110F são estendidos radialmente (na direção da seta 61) (através da extensão dos cilindros para deslizamento de corpo 362 e 364), e estendem radialmente os módulos 110A a 110F (setas 61A a 61F), de modo que os soquetes verticais 1010A a 1010F se posicionem sobre os parafusos individuais 32A a 32F. A extensão radial dos módulos 110A a 110F ocorre em ambos -por controle temporizado e alcançando um encosto de extensão radial (ajustadores de extensão 357 na placa frontal 356). Em uma configuração, pode haver um encosto de extensão de corpo ajustável 357 para cada módulo de corpo 140 na etapa de extensão. Em uma configuração, pode ser verificada a extensão radial (na direção da seta 61) por uma sequência temporizada, usando os cilindros para deslizamento de corpo 362 e 364, tal como pela pressão hidráulica de extensão, por um dado período de tempo, que pode ser 1,_____2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9 e 10 segundos de pressão de extensão.

[02 63] Em uma configuração, depois de um dado período de tempo, a pressão hidráulica de cada cilindro de deslizamento de corpo 362 e 364 é aliviada, e cada soquete acionador 1010 baixado (na direção da seta 63). Em uma configuração, o dado período de tempo pode ser 34, 1, 1 ½ , 2, 3, 4, e 5 segundos. Em várias configurações, o dado período de tempo pode se encontrar em uma faixa entre quaisquer dois dos períodos de tempo dados acima.

[0264] Em uma configuração, no começo da etapa de baixar (figura 6A) , cada soquete acionador 1010 pode ser girado (na direção da seta 660) usando o acionador de velocidade alta e torque baixo 1200 em uma primeira velocidade rotacional (mais lenta que a segunda velocidade rotacional). Em várias configurações, as velocidades rotacionais podem ser 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, e 100 por cento umas das outras. Em várias configurações, as velocidades rotacionais relativas podem estar em uma faixa entre quaisquer duas das porcentagens especificadas acima.

[0265] Em uma configuração, a primeira velocidade rotacional (na direção da seta 66) de cada soquete acionador individual 1010A a 1010F continua até uma dada altura _____ (H2 mostrada na figura 9A) da cabeça de soquete acionador. Em uma configuração, a transição da primeira velocidade rotacional para a segunda velocidade rotacional (na direção da seta 63) significa que o parafuso 32 caiu entre as seções roscadas dos dois flanges de riser (espaço 49) e entrou na seção roscada do flange de riser inferior 47. Em uma configuração, a altura de soquete acionador 1010 se baseia no roscamento do parafuso de riser 32 nas roscas da junta de flange de riser inferior 47. Em uma configuração, a altura se baseia no roscamento de pelo menos duas roscas. Em uma configuração, cada um dos seis módulos 110 é individualmente controlado com base na altura H dos soquetes acionadores individuais 1010.

[0266] Em uma configuração, o movimento vertical (na direção da seta 63) de cada soquete acionador 1010A-1010F tem uma primeira velocidade vertical e uma segunda velocidade vertical durante a queda vertical (na direção da seta 63) de cada soquete acionador 1010A-1010F. Em uma configuração, a primeira velocidade vertical pode ser mais lenta que a segunda velocidade vertical. Em várias configurações, as velocidades verticais relativas podem ser 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, e 100 por cento entre si. Em várias configurações, as velocidades verticais relativas podem estar em uma faixa entre quaisquer duas das porcentagens especificadas acima. Em uma configuração, a transição da primeira velocidade vertical para a segunda velocidade vertical pode ser simultânea com a transição da primeira velocidade rotacional para a segunda velocidade rotacional.

[0267] Em uma configuração, cada um dos soquetes acionadores 1010A a 1010F é verificado para determinar se a altura vertical especificada mais baixa H3 (na figura 10A) foi obtida antes de entrar o modo de torque alto com cada um dos soquetes acionadores 1010A a 1010F. Em uma configuração, se aguarda um dado período de tempo a partir do instante que o último soquete acionador alcançou sua altura vertical especificada final (H3) antes de entrar o modo de torque alto. Em uma configuração, o dado período de tempo pode ser 34, 1, 1½ 2, 3, 4, e 5 segundos. Em várias configurações, o dado período de tempo pode se encontrar em uma faixa entre quaisquer dois dos períodos de tempo dados acima.

[02 68] Em uma configuração, cada um dos soquetes acionadores 1010A a 1010F respectivamente gira para baixo seu parafuso de riser 32A a 32F até conseguir acomodar o parafuso de riser na junta, antes de entrar o modo de torque alto simultaneamente com cada um dos soquetes acionadores 1010A a 1010F Em uma configuração, uma conexão acomodada entre o parafuso de riser e junta é menor que cerca de 60, 500, 400, 300, 200, 100, 50, 25 e zero lbs-pé de torque entre o parafuso de riser e a conexão de junta. Em várias configurações, cada um dos parafusos de riser se encontra na mesma faixa entre quaisquer dois dos torques especificados. Em uma configuração, se aguarda um dado período de tempo a partir do último parafuso que se acomodou, antes de entrar o modo de torque alto. Em uma configuração, o dado período de tempo pode ser de 34, 1, 1 ½ , 2, 3, 4, e 5 segundos. Em várias configurações, o dado período de tempo pode se encontrar em uma faixa entre quaisquer dois dos períodos de tempo especificados.

[0269] Em uma configuração, cada um dos soquetes acionadores 1010A a 1010F são iniciados no modo de torque alto simultaneamente. Em uma configuração, cada um dos soquetes acionadores 1010A a 1010F segue no modo de torque alto até alcançar o valor de contra-pressão pré-determinado (modo de torque alto travado hidraulicamente). Em uma configuração, o dado período de tempo pode ser 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 segundos de pressão de extensão. Em várias configurações, o dado período de tempo pode se encontrar em uma faixa entre quaisquer dos períodos de tempo especificados acima.

[0270] Em uma configuração, o torque de aperto final entre cada um ou mais parafusos de riser 32A a 32F para uma certa junta de riser é menor que cerca de 10, 9, 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2, 1, ½ por cento dos torques de aperto. Em várias configurações, o dado período de tempo pode se encontrar em uma faixa entre quaisquer dos períodos de tempo especificados acima.

[0271] Em uma configuração, um dado período de tempo é especificado para cada um dos cilindros 700A a 700F dos soquetes acionadores 1010A a 1010F, para alcançar pressão de torque pré-estabelecida, que se não conseguida, deve ser emitido um sinal de aviso. Em uma configuração, junto com o sinal de aviso, o sistema deve ser fechado para diagnosticar o problema.

[0272] Em uma configuração, onde cada um dos soquetes acionadores 1010A a 1010F alcança e mantém uma certa contra-pressão pré-determinada, cada um dos soquetes acionadores 1010A a 1010F, então, retorna para sua posição original (retraído verticalmente na direção da seta 64 e horizontalmente na direção da seta 60). Em uma configuração, se consegue o modo vertical retraído antes de começar a retração no modo horizontal. Em uma configuração, o soquete acionador 1010A a 1010F não gira em velocidade alta ou em torque alto durante retração. Em uma configuração, a retração vertical é verificada por um sensor de altura vertical 1350.

Em uma configuração, a retração horizontal (na direção da seta 60) é feita por um dado período de tempo. A posição original horizontal retraída radialmente pode ser verificada por uma sequência temporizada, usando os cilindros para deslizamento de corpo 362 e 364, tal como pela pressão hidráulica de retração, por um dado período de tempo que pode ser 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 segundos de pressão de retração. Em várias configurações, o dado período de tempo pode se encontrar em uma faixa entre quaisquer dois dos períodos de tempo especificados. As posições totalmente retraídas podem ser controladas pelos cilindros para deslizamento de corpo (totalmente retraídos) 362, 364 ou por uma pega de retração (placa traseira 358) ou uma combinação destes dois. Em uma configuração, pode ser provido um encosto ajustável de retração de corpo (fixador ajustável na placa traseira 358) para cada módulo de corpo 1010A a 1010F durante a etapa de retração.

[0273] Em uma configuração, o flange de riser e aperto (43 e 47) é baixado e uma nova seção de riser 42' colocada no riser (no topo da seção de riser 42) para acoplar. Em uma configuração, as etapas acima especificadas são repetidas para acoplar a nova seção de riser (a seção de riser 42' sendo acoplada à seção de riser 42).

[0274] Em uma configuração, as etapas acima especificadas serão repetidas até o comprimento do riser 40 se estender do leito do mar (cabeça de poço ou preventor de explosão) à plataforma.

Sequência de Remoção [0275] Para colocar o módulo de torque 110 no modo de remoção (para soltar o parafuso 32), em comparação com o modo de instalação, a chave 400 tem que ser invertida, de modo que sua parte inferior 420 passe para a parte de cima 410. Isto pode ser feito relativamente facilmente removendo a braçadeira 160, e movendo a chave 400 na direção da seta 64. Os furos 460, 470 permitem que a chave deslize sobre o eixo do acionador 400. O furo 490 permite que chave deslize sobre o parafuso 1330. O furo 498 permite que chave deslize sobre a barra ou eixo de reação 500. Acionador de velocidade alta e torque baixo 1200 pode manter sua posição. Uma vez virada, (a base 420 passando para a parte de cima 410), a chave 400 de novo pode ser colocada no acionador de velocidade alta e torque baixo 1200 com os furos 460, 470 sendo de novo colocados sobre o eixo do acionador 1000, o furo 490 sobre o parafuso 1330, e o furo 498 sobre a barra ou eixo de reação 500. A braçadeira 160 sendo, de novo, colocada sobre o eixo ou barra de reação 500.

[0276] As figuras 11 a 22 mostram várias sequências no processo de remoção para uma das estações de torque 110. Nas figuras apenas uma das estações de torque 110 é mostrada, uma vez que todas seis estações de torque seguem substancialmente o mesmo processo, embora as estações de torque 110 atuem independentemente das demais estações para as etapas descritas, a menos que expresso de forma diversa. [0277] A figura 11 é uma vista de topo mostrando uma configuração do sistema de chave de torque na fase de remoção, com todas seis estações de torque 110A a 110F no estado horizontalmente retraído (a estação 110A sendo mostrada em uma vista parcialmente seccionada, mostrando vários componentes individuais). A figura 12 é uma vista de topo, mostrando uma configuração do sistema de chave de torque na fase de remoção, com todas seis estações de torque 110A a 110F no estado horizontalmente estendido (a estação 110A sendo mostrada em uma vista parcialmente seccionada) . [0278] A figura 13 é uma vista lateral esquemática das estações de torque 100 preparadas para começar a sequência de remoção, com o soquete acionador 110 completamente retraído horizontalmente e levado para sua posição vertical mais alta (seta 64) para soltar o particular parafuso 32, que está abaixo de seu ponto mais baixo de isolação ou flutuação, com respeito à seção ou junta de riser superior (esquematicamente mostrada pelas linhas 44). Esta posição é a chamada “posição original".

[0279] A figura 14 é uma vista lateral esquemática das estações de torque 110 se movendo para uma posição localizadora (como ilustrado esquematicamente pelas setas 63 e 60) do soquete acionador 1010 sobre a cabeça do parafuso 32 e mostrando o soquete acionador 1010 depois de parcialmente e radialmente estendido (na direção da seta 60) para mover em um cilindro projetado de isolação 44 (mostrado esquematicamente pelas linhas tracejadas 44') e também movido verticalmente para baixo (na direção da seta 63) para altura H1 antes de se posicionar acima da cabeça do respectivo parafuso 32 para soltá-lo. Na altura H1, o soquete acionador 1010 pode começar a girar em uma primeira velocidade (na direção da seta 68). Em uma configuração, a altura H1 está cerca de polegada acima da cabeça do parafuso 32. Ademais, em H1, a velocidade do movimento para baixo do soquete acionador 1010 pode ser reduzida (tal como para 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 polegadas por minuto) , durante o tempo em que estiver sendo localizado sobre o parafuso 32.

[0280] A figura 15 é uma vista lateral esquemática da estação de torque 110 ilustrando a etapa de localizar (e engatar) o soquete acionador 1010 sobre a cabeça do parafuso 32, para soltar o parafuso 32. Como será descrito, pode ser usada a rotação de torque baixo com motor 1210 (como ilustrado esquematicamente pela seta 68) junto com curso localizador de torque alto (esquematicamente ilustrado pelas setas 772 e 774) durante a etapa de localizar para o soquete acionador 1010, antes de começar a etapa de soltura de torque alto. Como será descrito, a localização do soquete acionador 1010 sobre o parafuso 32 poderá ser determinada quando o soquete acionador 1010 baixar (na direção da seta 63) da altura H2 (figura 15) para altura H3 (figura 16).

[0281] A figura 16 é uma vista lateral esquemática das estações de torque 110, onde o soquete acionador 1010 está localizado sobre o parafuso 32, o parafuso 32 tem um contato de encosto-contra-encosto com o flange superior 43, e o soquete acionador 1010 começa o processo de remoção no modo torque alto (setas 772 e 774), fazendo a estação de torque 110 passar para o modo de torque alto com a engrenagem motriz 600.

[0282] A figura 17 é uma vista lateral esquemática da estação de torque 110, onde o soquete acionador 1010 removeu parcialmente o parafuso 32, girando o parafuso 32 (na direção da seta 68) e levando o parafuso 32 para o modo de “giro livre" no qual o parafuso 32 fica com as roscas no espaço 49 entre as roscas nos flange superior 43 e flange inferior 47. Nesta figura, a seta 68 indica a rotação de remoção do parafuso 32.

[0283] A figura 18 é uma vista lateral esquemática da estação de torque, onde o garfo de elevação 1400 engata o parafuso livre 32 (seta 1402) e eleva o parafuso 32 (seta 64), fazendo as roscas do parafuso 32 engatarem a porção roscada do flange superior 43. Nesta figura, a seta 68 indica a condição de “giro livre" do parafuso 32.

[0284] A figura 19 é uma vista lateral da estação de torque 110, onde o garfo de elevação elevou (seta 64) o parafuso 32 uma extensão suficiente para engatar a porção roscada do flange superior 43, e o garfo de elevação pode vir a retrair mais tarde. Nesta figura, a seta 68 indica a condição de “giro livre" do parafuso 32.

[0285] A figura 20 é uma vista lateral esquemática da estação de torque 1440, onde o garfo de elevação 1400 retraiu (seta 1404) e o parafuso 32 girou adicionalmente para cima (seta 64), em comparação com a posição da figura 19, e está agora localizada na posição vertical do parafuso para recuperação da seção de riser 42 (Hs ou HStoRAge) . Nesta figura, a seta 68 indica a rotação do parafuso 32 para a posição de armazenamento no flange 43.

[0286] A figura 21 é uma vista lateral esquemática da estação de torque 110, onde o soquete acionador 1010 parou de girar e se elevou verticalmente (seta 64) sobre a cabeça do parafuso 32 (HCl ou HCleARAnce) . Neste ponto, a porção roscada do parafuso 32 fica protegida pelo flange 32 durante armazenamento.

[0287] A figura 22 é uma vista lateral esquemática da estação de torque 110, onde o soquete 1010 está completamente retraído horizontalmente (seta 61) , pronto para o próximo ciclo de remoção.

[0288] Em uma configuração (figuras 9 e 16), a altura H do soquete 1010 é posicionada acima da altura máxima da cabeça apertada do parafuso 32 a ser solto. A posição vertical do soquete acionador 1010 pode ser obtida usando o alojamento deslizante ajustável 140. Em uma configuração, ambos movimento vertical e movimento horizontal são feitos simultaneamente para reduzir o tempo antes de começar a fase de remoção (e, portanto, o tempo do ciclo global).

[0289] Risers 40 são constituídos de uma pluralidade de seções de riser 42, 46, etc., que tipicamente são fornecidas em tamanho e especificação padrão, de modo que os parafusos 32 na condição apertada ficam a uma altura máxima conhecida. Adicionalmente, a altura máxima do parafuso 32 solto pode ser calculada. Portanto, a altura mínima H (figura 16) do soquete acionador 1010 pode ser calculada relativamente facilmente antes de começar a remoção. Adicionalmente, a altura mínima do topo da chave ao fim do ciclo de remoção deve estar abaixo da base da isolação ou flutuação 44 na seção do riser 40, que está sendo removida (ao invés, a chave 400 ou estação 44 poderia danificar a isolação ou flutuação 44). A distância entre a isolação ou flutuação 44 e o flange de riser (por exemplo, flange 43 da seção de riser superior mostrada na figura 9) tipicamente é uma distância específica, e a altura máxima é determinada facilmente. Embora não mostrado nos desenhos, em uma configuração, um limite vertical físico é aplicado à altura máxima do acionador de torque alto 950, para garantir que acionador (ou corpo 406 da chave 400) não fique acima de um nível especificado. Em uma configuração, o limite físico é uma braçadeira no alojamento deslizante 140. [0290] Agora, o método geral será descrito para uma configuração no modo de remoção.

[0291] No começo, todos os seis módulos 110A a 110F se encontram na posição totalmente retraída (horizontalmente na direção da seta 61 e verticalmente na direção da seta 64 - a chamada “posição original"). Antes de estender o corpo 140, procede-se a uma verificação de segurança para garantir que todos os seis módulos 110A a 110F se encontrem nas suas respectivas posições originais antes de iniciar a rotina de remoção. A posição original pode ser a posição original vertical de módulo (na direção da seta 64, que pode ser verificada pelo sensor de altura vertical 1350) ou a posição original horizontal radialmente retraída (na direção da seta 60 - que pode ser verificada por uma sequência de temporização usando cilindros para deslizamento de corpo 362 e 364, tal como pela pressão hidráulica de retração por um dado período de tempo que pode ser 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 segundos de pressão de retração). As posições totalmente retraídas podem ser controladas por cilindros para deslizamento de corpo (totalmente retraídos) 362 e 364 ou uma pega de retração (placa traseira 358), ou uma combinação destes. Em uma configuração, pode ser um encosto ajustável de retração de corpo (por exemplo, o limitador 359) para cada módulo de corpo 110A a 110F durante a etapa de retração.

[0292] Quando o botão de começar a etapa de soltura é apertado (no painel de controle 80), todos os seis módulos 110A a 110F (na direção da seta 60 são estendidos pela extensão dos cilindros para deslizamento de corpo 362 e 364), estendendo radialmente os módulos 110A a 110F (setas 60A a 60F), posicionando os soquetes individuais 1010A a 1010F sobre os parafusos individuais 32A a 32F. A extensão radial dos módulos 1010A a 1010F é feito de modo temporizado junto com um encosto de extensão radial (por exemplo, ajustadores de extensão 357 na placa frontal 356) . Em uma configuração, pode ser usado um encosto de extensão de corpo (nas direções de setas 60A a 60F) durante a etapa de extensão. Em uma configuração, a extensão (nas direções das setas 6A a 60F) pode ser verificada por uma sequência temporizada usando os cilindros para deslizamento de corpo 362A a 362F e 364A a 364F, tal como pressão hidráulica de extensão para um dado período de tempo, que pode ser 1,___2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 segundos de pressão de extensão.

[0293] Em uma configuração, durante extensão horizontal (nas direções das setas 60A a 60F) de cada um dos cilindros para deslizamento de corpo 362A a 362F e 364A a 364F, cada soquete 1010A a 1010F pode ser baixado (na direção da seta 63). Em uma configuração, a rotação dos soquetes acionadores 1010A a 1010F, em uma velocidade rotacional (na direção da seta 68), começa quando o soquete acionador individual 1010A a 1010F alcança uma primeira altura vertical rotacional (H1). Em uma configuração, a primeira velocidade rotacional pode ser mais lenta que uma segunda velocidade rotacional, durante a rotação dos parafusos 32A a 32F. Em várias configurações, as velocidades rotacionais podem ser 5, 10, 15, 20, 25, 30, 35, 40, 45, 50, 55, 60, 65, 70, 75, 80, 85, 90, 95, e 100 por cento uma ou mais das outras. Em várias configurações, as velocidades rotacionais relativas podem estar em uma faixa entre quaisquer duas das porcentagens acima especificadas. Em uma configuração, no instante em que começa a rotação do soquete acionador 1010A a 1010F, os cilindros para deslizamento de corpo 362A a 362F e 364A a 364F são aliviados hidraulicamente.

[0294] Em uma configuração, o soquete acionador 1010 gira em uma primeira velocidade rotacional (na direção da seta 68) até o soquete acionador 1010 alcançar uma segunda altura vertical (H2, como na figura 15), em qual instante o motor de velocidade alta e torque baixo 1200 trava e é aliviado hidraulicamente. Em uma configuração, a segunda altura vertical H2 é tal que o soquete acionador 1010 fica cerca de 1½ 1, ou ½ polegadas sobre a cabeça do parafuso 32. Neste instante, o movimento vertical (na direção da seta 63) do soquete acionador 1010 pára, e o motor hidráulico 1310 move o parafuso de posicionamento vertical 1330, e é hidraulicamente aliviado por um dado período de tempo. Em uma configuração, o dado período de tempo pode ser -H, 1, 1½ 2, 3, 4 e 5 segundos. Em várias configurações, o dado período de tempo pode se encontrar em uma faixa entre quaisquer dos períodos de tempo dados acima.

[0295] Em uma configuração, depois de um dado período de tempo, o parafuso de posicionamento vertical 1300 tenta mover o soquete acionador 1010 para uma terceira altura vertical H3 e manter o soquete 1010 nesta altura H3. Em uma configuração, a altura H3 é 1½ 1, ou ½ polegada (na direção da seta 63) em relação à altura H2.

[0296] Em uma configuração, se a terceira altura H3 do soquete acionador 1010 não for conseguida no dado período de tempo em uma particular estação de torque, pelo menos um curso localizador de torque alto (como mostrado esquematicamente pelas setas 772 e 774 na figura 15) é feito no soquete acionador 1010 para ajudar a localizar o soquete acionador 1010 sobre a cabeça do parafuso 32 e, adicionalmente, procede-se à verificação da altura vertical do soquete acionador 1010 para determinar o engate da cabeça do parafuso 32 com o soquete acionador 1010. Em uma configuração, o parafuso de posicionamento vertical 1300 continua tentando se mover para baixo (na direção da seta 63) , o soquete acionador 1010, enquanto o curso localizador de torque alto é executado. Em uma configuração, o período de tempo dado pode ser 34, 1, 1½ 2, 3, 4 e 5 segundos. Em várias configurações, o dado período de tempo pode se encontrar em uma faixa entre quaisquer dois dos períodos de tempo dados.

[0297] Em uma configuração, depois da primeira interação do curso localizador de acionador, e de o curso localizador de torque alto não ter sido conseguido para o soquete acionador 1010, faz-se uma segunda interação do curso localizador de acionador e se verifica a altura vertical H do soquete acionador 1010, para determinar se o soquete acionador baixou para altura H3 (e se localizando apropriadamente sobre a cabeça do parafuso 32). Em várias configurações, antes de cada curso de torque alto ser executado, o movimento vertical do soquete acionador 1010 pára. Em uma configuração, o sistema de controle vertical também é relaxado antes de cada curso localizador de torque alto ser executado. Em várias configurações, antes de cada curso de torque alto, a rotação do soquete acionador 1010 pára. Em uma configuração, o motor rotacional de velocidade alta 1310 também é relaxado. Em uma configuração, um sinal de aviso deverá ser enviado, se uma ou mais estações de torque puderem ser localizadas sobre suas respectivas cabeças de parafuso em um certo período de tempo (etapa "d") ou em um dado número de ciclos localizadores de torque alto.

[0298] Em uma configuração, no instante em que o parafuso de posição vertical 1300 pára, o soquete acionador 10910 entra no modo de remoção de torque alto (usando acionador de torque alto 590) como indicado esquematicamente na figura 16. Em uma configuração, o modo de torque alto pode ser ciclado (curso de chave 400) para um dado número de ciclos de curso. Em uma configuração, o dado número de ciclos pode ser 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10, 11, 12, 13, 14, 15, 16, 17, 18, 19, 20, 21, 22, 23, 24, 25, 30, 35, 40, 45, 50. Em várias configurações, o dado número de ciclos pode se encontrar em uma faixa entre quaisquer dois dos números dados de ciclos dados acima. Em uma configuração, depois de seu último ciclo, o sistema de torque alto (pistão 740 e êmbolo 750) retrai totalmente. Em uma configuração, a retração total é determinada por uma sequência temporizada, usando o cilindro hidráulico de torque alto, tal como pressão hidráulica de extensão, por um dado período de tempo que pode ser e 34, 1, 1½ 2, 3, 4 e 5 segundos. Em várias configurações, o período de tempo dado pode se encontrar em uma faixa entre quaisquer dois dos períodos de tempo dados acima.

[0299] Em uma configuração, cada um dos soquetes acionadores 1010A a 1010F são iniciados simultaneamente no modo de torque alto. Nesta configuração, faz-se a localização apropriada de cada um dos seis soquetes (figuras 15 e 16) antes de ser iniciado o modo de remoção de torque alto para qualquer um dos soquetes acionadores.

[0300] Em uma configuração, o modo de torque alto passa para o modo de torque baixo depois de conseguir uma especificada pressão baixa no sistema de torque alto 590. Em uma configuração, faz-se uma verificação com respeito ao sistema de torque baixo e velocidade alta 1200, para verificar se o sistema de torque baixo e velocidade alta 1200 trava ao soltar o parafuso 32. Em uma configuração, a condição de travamento é determinada com base em uma especificada contra-pressão para o motor 1210. Em uma configuração, o travamento é determinado, se cair abaixo de uma taxa de fluxo especificada no motor 1210.

[0301] Em uma configuração, no modo de remoção de torque alto, o soquete acionador 1010 não é elevado verticalmente (na direção da seta 64) pelo parafuso vertical 1330. Ao invés, nesta configuração, o movimento vertical na direção da seta 64 do soquete acionador 1010 é provido por uma rotação angular vertical (na direção da seta 70) do corpo de chave de torque 590. Em uma configuração, esta rotação angular vertical diferencial do corpo de chave de torque 590 é aliviada, quando o parafuso 32 deixa as roscas do flange inferior 47, e se localiza no espaço 49 entre os flanges superior 43 e inferior 47, e é elevado pelo garfo de elevação 1410. Em uma configuração, os braços do garfo de elevação 1410 são localizados a uma dada distância da ponta do soquete 1010A a 1010F. Em uma configuração, a distância dada é cerca de 1/4, 3/8, 1/2, 5/8, 3/4, 7/8, 1, 1 1/4, 1 3/8, 1 1/2, 1 5/8, 1 3/4, 1 7/8, 2 polegadas. Em várias configurações, a distância pode se encontrar em uma faixa entre quaisquer duas das distâncias especificadas acima.

[0302] Em uma configuração, a transição do modo de torque alto para o modo de torque baixo de cada um dos módulos de torque 1010A a 1010F é feita simultaneamente. Em uma configuração, a transição é feita individualmente para cada módulo de torque 1010A a 1010F.

[0303] Em uma configuração, a velocidade do movimento vertical (na direção da seta 64) de cada soquete acionador 1010 é constante durante a elevação vertical (na direção da seta 64).

[0304] Em uma configuração, a velocidade rotacional (na direção da seta 68) do soquete acionador 1010 é constante durante elevação vertical (na direção da seta 64).

[0305] Em uma configuração, o garfo de elevação 1410 é estendido uma dada altura vertical (HLF1 mostrada na figura 17) (na direção da seta 1402) . Em uma configuração, a extensão total do garfo de elevação 1410 é determinada pela sequência temporizada usando cilindro hidráulico de garfo de elevação 1440, tal como pressão hidráulica de extensão, por um dado período de tempo, que pode ser 34, 1, 1½ 2, 3, 4 e 5 segundos. Em várias configurações, o dado período de tempo pode se encontrar em uma faixa entre quaisquer dois dos períodos de tempo dados.

[0306] Em uma configuração, o garfo de elevação 1410 permanece estendido até o soquete acionador 1010A a 1010F alcançar uma segunda altura vertical na direção da seta 64 (HLF2 mostrado na figura 18), em qual altura, o garfo de elevação 1410 retrai (na direção da seta 1404). Em uma configuração, a retração total do garfo de elevação 1410 é determinada por uma sequência temporizada usando cilindro(s) hidráulico(s) de garfo de elevação 1440, tal como por pressão hidráulica de retração, por um dado período de tempo, que pode ser 34, 1, 1½ 2, 3, 4 e 5 segundos. Em várias configurações, o dado período de tempo pode se encontrar em uma faixa entre quaisquer dois dos períodos de tempo dados acima.

[0307] Em uma configuração, a rotação do soquete acionador 1010 (na direção da seta 68) pára com o início da retração do garfo de elevação 1410 (na direção da seta 1404) .

[0308] Em uma configuração, depois do início da retração (na direção da seta 1404) do garfo de elevação 1410, o soquete acionador 1010 é enviado para posição original -posição vertical retraída (na direção da seta 64) e posição horizontal retraída (na direção da seta 61).

[0309] Em uma configuração, a retração no modo vertical (elevando soquete acionador 1010 na direção da seta 64) é conseguida antes de iniciar uma retração no modo horizontal (na direção da seta 61). Em uma configuração, o soquete acionador 1010 não gira, quer em velocidade alta ou torque alto durante retração. Em uma configuração, a retração vertical (na direção da seta 64) é verificada por um sensor de altura vertical 1350. Em uma configuração, a retração horizontal (na direção da seta 610) é feita por um dado período de tempo. A posição original horizontal radialmente retraída pode ser verificada por uma sequência temporizada, usando cilindros para deslizamento de corpo 362 e 364, tal como pela pressão hidráulica de retração por uma sequência temporizada, por um dado período de tempo que direção _ 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 segundos de pressão de retração. Em várias configurações, o dado período de tempo pode se encontrar em uma faixa entre quaisquer dois dos períodos de tempo dados acima. As posições totalmente retraídas podem ser controladas por cilindros para deslizamento de corpo (totalmente retraídos), pega de retração, ou uma combinação destes dois. Em uma configuração, pode ser usado um encosto de retração de corpo ajustável 358 (por exemplo, parafusos de ajuste 359) para cada módulo de corpo 140, durante a etapa de retração.

[0310] Em uma configuração, a junta de riser solta 42 é removida e a coluna de riser remanescente (juntas de riser inferiores 46 etc.) elevada, até um novo flange ser revelado para ser removido. Em uma configuração, as etapas acima especificadas são repetidas para conexão do flange recém-revelada entre as duas seções de riser.

[0311] Em uma configuração, as etapas acima especificadas são repetidas até ser removida a extensão total do riser. Sequência de Aperto ou Instalação [0312] Várias configurações adicionais serão descritas abaixo com respeito ao modo de instalação.

[0313] Em uma configuração (figuras 5 e 6), a altura H para o soquete 1010 é tal, que é posicionada acima (provendo um espaço HCL) da altura máxima da cabeça não-apertada do parafuso 32 que será apertado pela chave 110.

[0314] O posicionamento vertical do soquete acionador 1010 pode ser feito usando um mecanismo de elevar e baixar na direção vertical 1300, que inclui elevador 1200. O posicionamento horizontal do soquete acionador 1010 pode ser feito usando alojamento deslizante ajustável 140 e cilindros de controle 362 e 364.

[0315] Os risers 40 são constituídos de uma pluralidade de seções de riser 42, 46, etc. e tipicamente são fornecidos em tamanho e especificação padrão, por conseguinte, os parafusos 32 assumem, na condição não-apertada, uma altura máxima conhecida. Assim, a altura mínima H (figuras 5 e 6) do soquete acionador 1010 pode ser calculada relativamente facilmente. Adicionalmente, a altura máxima do topo da chave 400 deve estar abaixo da base da isolação na seção do riser que está sendo instalada (caso contrário, a chave pode danificar a isolação). A distância entre a isolação e o riser tipicamente é uma distância especificada, e a altura máxima pode ser facilmente determinada.

[0316] O soquete acionador 1010 pode ser movido horizontalmente (na direção da seta 60) até o soquete acionador 1010 ficar diretamente sobre a cabeça do parafuso 32 .

[0317] O mecanismo de elevar e baixar 1300 (com elevador 1400) pode começar baixar soquete acionador 1010 na direção da seta 63.

[0318] Para apertar, o soquete acionador 1010 é girado no sentido horário na direção da seta 66.

[0319] Inicialmente, a rotação na direção da seta 66 pode ser feita a uma velocidade relativamente baixa, até o soquete acionador 1010 engatar a cabeça do parafuso 32.

[0320] Depois do engate, a velocidade do soquete acionador 1010 pode ser aumentada pelo acionador de velocidade alta e torque baixo 1200 para apertar inicialmente o parafuso 32. [0321] Quando o parafuso 32 é apertado, o parafuso 32 se move verticalmente para baixo (na direção da seta 63). Para compensar este movimento, o mecanismo de elevar e baixar na direção vertical 1300 também baixa a chave 400. A extensão em que a chave 400 e a ponta ou soquete acionador 1010 descem pode ser calculada usando a velocidade rotacional com que o parafuso 32 é girado pelo soquete acionador 1010. Conhecendo o passo do parafuso 32, a extensão de movimento vertical pode ser calculada, uma vez que também se conhece a velocidade rotacional do parafuso 32. A velocidade rotacional do parafuso 32 pode ser tomada aproximadamente através da velocidade rotacional nominal do acionador de velocidade alta e torque baixo 1200 (que este controla) ou acionador de velocidade baixa e torque alto (quando este controla). Desta maneira, o engate entre soquete acionador 1010 pode ser conseguido durante todo o processo de aperto. Em uma configuração, um sensor de altura 1350 pode ser usado para seguir o movimento do elevador 1300 (portanto, do soquete acionador 1010).

[0322] Em uma configuração, o motor 1310 pode ser colocado para girar um parafuso de elevação 1330, fazendo o parafuso de elevação 1330 tender a mover o alojamento 1230 (e ponta ou soquete acionador 1010) mais rapidamente para baixo na direção da seta 32 (que é apertado pela ponta 1010). Nesta configuração, quando o parafuso 32 não baixa tão rapidamente quanto o parafuso de elevação 1330 tenta baixar o alojamento 12230 do acionador de velocidade alta e torque baixo 1200, a cabeça do parafuso 32 impede que a ponta 1010 (e alojamento 1230) baixe (na direção da seta 63) , e o motor 1310 do mecanismo de elevar e baixar na direção vertical trava com base na resistência ao parafuso 1330 que tenta baixar o alojamento 1230, quando parafuso 32 e ponta 1010 prendem o alojamento 1230 até pelo menos o parafuso 32 ser apertado suficientemente (i.e. girando a ponta 1010) para permitir que a ponta 1010 e alojamento 1230 também baixem (na direção da seta 63), daí liberando o motor 1310 para que o mesmo recomece a girar o parafuso 1330 e baixar alojamento 1230 e ponta 1010. Antecipa-se que se provêem ciclos repetitivos de iniciar e travar o motor 1310, durante a sequência de torqueamento do parafuso 32.

[0323] Em várias construções de riser comercialmente disponíveis, o parafuso 32 não é completamente roscado da ponta à cabeça, por conseguinte o parafuso 32 inclui uma porção não-roscada. Com estes parafusos e risers não inteiramente roscados, há uma parte do processo de aperto, em que a porção totalmente roscada do parafuso 32 fica entre as porções roscadas das porções roscadas das seções de riser superior e inferior 42 e 46. Neste ponto, o parafuso 32 fica livre uma certa extensão (proximamente uma polegada) até engatar a porção roscada da seção de riser inferior 46. Tendo em vista esta queda parcialmente livre, a ponta ou soquete acionador 1010 pode incluir uma profundidade adicional no soquete, de modo que quando o parafuso 32 experimenta esta queda livre, a cabeça do parafuso 32 ainda se mantenha presa, embora em uma extensão menor que da queda livre, mas ainda em uma extensão suficiente para manter o engate apropriado durante o restante do processo de aperto. Imediatamente depois de o parafuso 32 engatar a seção de riser inferior 44, apenas uma pequena parte do torque será necessária.

[0324] Durante o aperto do parafuso 32 no flange 47 da seção de riser inferior 46, a distância de queda livre do parafuso 32 pode ser superada pela chave 40, usando o mecanismo de elevar e baixar na direção vertical 1300 para baixar ponta ou soquete acionador 1010. Isto pode ser feito fazendo a chave 400 baixar a uma velocidade mais rápida que a velocidade em que o parafuso 32 baixa, que é provida pelo aperto. Alternativamente, uma etapa de baixar da chave 400 pode ser usada, quando o mecanismo 1300 baixa a chave 40 uma certa distância (distância de queda livre do parafuso 32), enquanto a ponta ou soquete acionador 1010 não está girando (ou girando a uma velocidade muito baixa).

[0325] Tipicamente, mesmo depois de o parafuso 32 engatar a porção roscada do flange 47 da seção de riser inferior 46, a porção de torque baixo da chave 400 pode continuar apertando o parafuso 32 (não sendo necessária a porção de torque alto) até ocorrer um contato encosto-contra-encosto entre a cabeça do parafuso 32 e o flange 43 da seção de riser superior 42.

[0326] Em uma configuração, a chave 40 passa para o modo de torque alto com base na altura do soquete acionador 1010. Em uma configuração, sempre que uma porção de torque alto for necessária (quando o torque aplicado no parafuso 32 excede o torque recomendado para a porção de torque baixo) a chave 400 pode passar do modo de torque baixo para o modo de torque alto. Em uma configuração, a chave 400 passa do modo de torque baixo para o modo de torque alto (e vice-versa) tantas vezes e tão frequentemente quanto necessário. Por exemplo, no caso de haver partículas na porção roscada do flange 43 da seção de riser superior 42, o valor de torque requerido para girar o parafuso aumenta. Neste caso, a chave 400 passa para o modo de torque alto e gira o parafuso 32 até as partículas serem removidas, em qual instante o torque requerido para apertar o parafuso 32 diminui e a chave volta para o modo de torque baixo, até o encosto do parafuso 32 contatar a seção de riser quando, de novo, a chave 400 passa para o modo de torque alto para completar o processo de aperto.

[0327] A ponta ou soquete acionador 1010 pode continuar sendo girada (na direção da seta 66) (movendo parafuso 32 na direção da seta 63) até obter a altura especificada da ponta acionadora 1010 (que aproxima o contato encosto-contra- encosto entre a cabeça do parafuso 32 e flange 43 da seção de riser superior 42). Depois deste ponto, espera-se que seja necessário um valor de torque mais alto para apertar o parafuso 32, que passa para o modo de velocidade baixa e torque alto da chave para girar a ponta ou soquete acionador 1010 (na direção da seta 66) , daí torqueando o parafuso 32 até obter o torque desejado.

[0328] Depois de aplicado o torque de aperto desejado no parafuso 32, a ponta ou soquete acionador 1010 pode desengatar do parafuso 32, quando o mecanismo de elevar e baixar na direção vertical 1300 eleva a ponta ou soquete acionador 1010 (na direção da seta 64), e a ponta ou soquete acionador 1010 também se move horizontalmente (na direção da seta 61), de modo que nenhum dos componentes da chave 40 caia dentro um hipotético cilindro se estendendo do lado de fora dos flanges 43 e 47 das seções de riser 42 e 46. Para diminuir o tempo de ciclo, a ponta ou soquete acionador 1010 pode ser movida horizontalmente (na direção da seta 61) assim que desimpedir a cabeça do parafuso 32 (em relação à elevação da chave 400 a sua altura máxima antes de iniciar o movimento horizontal na direção da seta 61).

[0329] Depois de conseguir uma folga adequada entre o riser 40 e a chave 400 (tal como, com os módulos de torque 1010A a 1010F completamente retraídos), as seções de riser são baixadas, de modo que a nova seção de riser seja colocada sobre a seção de riser superior anterior (daí, a seção de riser 46 se torna a nova seção de riser inferior e a recém-colocada seção de riser se torna a nova seção de riser superior), e o processo de aperto recomeça, seguindo as etapas referenciadas acima.

[0330] Estima-se que o tempo de ciclo total, desde o início movimentando a chave de torque 110 na direção da seta 60, apertando o parafuso 32, retirando a chave de torque, e preparando a chave de torque 110 para o próximo ciclo de aperto, dure menos que três minutos. Em consequência, a sequência de aperto para todos seis parafusos em um único nível de flange para completar a sequência de aperto no nível de flange é menor que 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, 280, 290, 300, 310, 320, 330, 340, 350, ou 360 segundos. Em várias configurações, pode ser usada uma faixa entre quaisquer dos tempos acima referenciados. Em várias configurações, estes limites de tempo podem ser mantidos para mais que 5, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 60 ou mais níveis de flange na instalação ou remoção da coluna de riser. Sequência de Soltura ou Remoção [0331] Várias configurações adicionais serão descritas a seguir para o modo de remoção.

[0332] A ponta ou soquete acionador 1010 pode ser movida horizontalmente na direção da seta 60, até a ponta ou soquete acionador 1010 ficar diretamente sobre a cabeça do parafuso 32 .

[0333] A ponta ou soquete acionador 1010 pode ser girada na direção da seta 68 (i.e. no sentido anti-horário) para soltura. O mecanismo de elevar e baixar na direção vertical 1300 pode baixar a ponta ou soquete acionador 1010 na direção da seta 63.

[0334] Inicialmente, a rotação na direção da seta 68 pode ser feita em uma velocidade relativamente baixa até a ponta ou soquete 1010 engatar a cabeça do parafuso 32. Tipicamente, depois de engatar a cabeça do parafuso 32, faz-se necessário um torque alto para soltar o contato encosto-contra-encosto entre a cabeça do parafuso 32 e o flange 43 da seção de riser superior 42.

[0335] Em uma configuração, impede-se a operação da porção de velocidade baixa e torque alto da chave 400 até alcançar uma altura mínima desejada do soquete acionador 1010. Esta configuração pode resistir à retirada da cabeça do parafuso 32. Nesta configuração, uma ponta ou soquete acionador 1010 pode ser girada lentamente em torque baixo até alcançar a profundidade mínima desejada entre a ponta ou soquete acionador 1010 e parafuso 32.

[0336] Com engate adequado entre o soquete acionador 1010 e o parafuso 32, a porção de torque alto e velocidade baixa da chave 400 pode ser usada para "soltar" o parafuso 32 de seu engate encosto-contra-encosto. Tipicamente, o modo de torque alto é requerido para esta soltura inicial. Durante este modo de torque alto, a chave 400 gira o soquete acionador 1010 na direção da seta 68 (movendo o parafuso 32 na direção da seta 64) até desfazer o contato encosto-contra-encosto entre a cabeça do parafuso 32 e o flange 43 da seção de riser superior 42.

[0337] Assim que for desfeito o contato encosto-contra-encosto, estima-se que seja requerido apenas um torque baixo para seguir girando o parafuso 32 na direção da seta 68, e, por conseguinte, o acionador pode passar para o modo de velocidade alta e torque baixo 1200 para soltar o parafuso 32. Ademais, o acionador de velocidade alta e torque baixo gira o parafuso 32 mais rapidamente que a porção de torque alto e velocidade baixa da chave 400.

[0338] Na medida que o parafuso 32 vai soltando, o parafuso 32 vai se elevando na direção da seta 64. Para compensar este movimento ascendente, um mecanismo de elevar e baixar na direção vertical 1300 também pode elevar a chave 400. A extensão de elevação da chave 400 (e ponta ou soquete acionador 1010) pode ser calculada com base na velocidade rotacional com que o parafuso 32 é girado pela ponta ou soquete acionador 1010. Sendo conhecido o passo do parafuso 32, a extensão de movimento vertical pode ser calculada, em razão de a velocidade rotacional do parafuso 32 também ser conhecida. Desta maneira, o engate entre a ponta ou soquete acionador 1010 e o parafuso 32 pode ser mantido durante todo o processo de soltura.

[0339] Em várias construções de riser comercialmente disponíveis, o parafuso 32 não é completamente roscado da ponta à cabeça, e, por conseguinte, o parafuso 32 inclui uma porção não-roscada. Com estes parafusos e risers não inteiramente roscados, há uma parte do processo de aperto em que a porção totalmente roscada do parafuso 32 fica entre as porções roscadas da porção roscada das seções de riser superior e inferior 42 e 46. Neste ponto, o parafuso 32 gira livre uma certa extensão e pára de subir. Em uma configuração, a porção de remoção é completada quando se chega na condição de “giro livre", onde o parafuso 32 deixa de conectar roscadamente as seções de riser superior e inferior. No entanto, se o parafuso 32 permanecer no estado de “giro livre", suas roscas podem se danificar, quando a seção de riser 42 sofrer um deslocamento e/ou relocação. Portanto, é preferível que o parafuso 32 continue até suas roscas penetrarem na seção de riser superior 42, de modo que as roscas do parafuso 32 fiquem protegidas. Em vista da condição de “giro livre" do parafuso 32, o garfo de elevação 1400 pode ser usado para elevar o parafuso 32 até o parafuso 32 começar roscar a porção roscada da seção de riser superior 42. O garfo de elevação 1400 pode se mover na direção da seta 1402 até engatar a cabeça do parafuso 32. O garfo de elevação 1400 e chave 400 podem continuar sendo elevados pelo mecanismo de elevar e baixar na direção vertical 1200 até a porção roscada do parafuso 32 começar engatar a porção roscada da seção de riser superior 42. Em vista do estado de “giro livre" parcial do parafuso 32 e reengate da seção de riser superior, a ponta ou soquete acionador pode ter sua velocidade retardada para impedir um engate remontado com a seção de riser superior 42. Imediatamente depois do engate do parafuso 32 com a seção de riser superior 42, apenas será necessário continuar exercendo apenas um pequeno valor de torque sobre o parafuso 32.

[0340] A ponta ou soquete acionador 1010 continua soltando o parafuso 32 até chegar a uma desejada posição para conseguir um “estado de remoção" para o parafuso 32. Depois de conseguir o desejado “estado de remoção" para o parafuso 32, a ponta ou soquete acionador 1010 desengata o parafuso 32, e o mecanismo de elevar e baixar na direção vertical 1300 eleva a ponta ou soquete acionador 1010 (na direção da seta 64) e a ponta ou soquete acionador 1010 também retrai ou desloca horizontalmente na direção da seta 61, de modo que nenhum dos componentes de chave caia em um cilindro hipotético se estendendo dos flanges 43 e 47 das seções de riser inferiores 42 e 46.

[0341] Depois de conseguir a folga, a seção de riser 42 é removida e a seção de riser inferior elevada, de modo que uma nova seção de riser possa ser conectada à seção de riser inferior anterior (agora a seção de riser 46 se torna a nova seção de riser superior e a recém-elevada seção de riser se torna a nova seção de riser inferior) e o processo de remoção recomeça, usando as etapas descritas acima.

[0342] Estima-se que o tempo de ciclo total, incluindo mover a chave de torque 110 (na direção da seta 60) , soltar parafuso 32, retirar a chave de torque 110 e prepará-la a para o próximo ciclo de remoção, dure menos que 1 minuto. [0343] Em uma configuração, o motor 1310 pode ser ajustado para girar o parafuso de elevação 1330 mais lentamente, fazendo o parafuso de elevação 1330 elevar o alojamento 1230 (acionador de velocidade alta e torque baixo 1200) um pouco mais lentamente (na direção da seta 64) que o parafuso 32 (que está sendo solto pela ponta 1010) eleva a ponta 1010 e alojamento 1230. Nesta configuração, quando o parafuso 32 se eleva mais rapidamente que o parafuso de elevação 1330 eleva o alojamento 1230, a cabeça do parafuso 32 eleva a ponta 1010 (e alojamento 1230) na direção da seta 64, que faz o parafuso 1330 girar mais rápido, por conseguinte, girando e acelerando o motor 1310 até a altura do parafuso 32. Nesta configuração, antecipa-se que o roscamento do parafuso 1330 não trave com o roscamento interconectante com o alojamento 1230.

[0344] Em uma configuração, o parafuso de elevação 1330 pode girar em uma velocidade rotacional próxima à elevação vertical do parafuso 32. Se o parafuso 1330 girar mais rápido e elevar a ponta ou soquete acionador 1010 (na direção da seta 64) mais rápido que o parafuso 32, a ponta ou soquete acionador 1010 tem um adicional de profundidade suficiente do soquete em relação à cabeça de parafuso 32, de modo que a ponta ou soquete acionador 1010 mantenha um contato adequado com a cabeça de parafuso 32 durante toda elevação do parafuso 32. Por exemplo, a cabeça do parafuso 32 pode ter uma profundidade de cabeça nominal igual a 3/8 de polegada, de modo que, quando a ponta ou soquete acionador 1010 estiver totalmente inserida na cabeça do parafuso 32, uma extensão de cabeça de 3/8 de polegada entra na ponta ou soquete acionador 1010. Se, durante o ciclo de elevação, o parafuso 1330 elevar o alojamento 1230 (e ponta ou soquete acionador 1010) um adicional de uma ou duas polegadas em relação à altura na qual o parafuso 32 é elevado, 2 3/8 ou 1 3/8 da cabeça do parafuso 32 ainda permanecerá na ponta ou soquete acionador 1010.

[0345] Estima-se que o tempo de ciclo total, desde o início de mover a chave de torque 110 na direção da seta 60, soltar parafuso 32, retirar a chave de torque 110 e preparar a chave de torque 110 para o próximo ciclo de aperto, dure menos que 1 minuto. Em várias configurações, o ciclo total da sequência para todos seis parafusos em um único nível de flange até completar a sequência de soltura no nível de flange é menor que 30, 40, 50, 60, 70, 80, 90, 100, 110, 120, 130, 140, 150, 160, 170, 180, 190, 200, 210, 220, 230, 240, 250, 260, 270, 280, 290, 300, 310, 320, 330, 340, 350, ou 360 segundos. Em várias configurações, pode ser usada uma faixa entre quaisquer dos tempos referenciados. Em várias configurações, estes limites de tempo podem ser mantidos para mais que 5, 10, 15, 20, 30, 40, 50, 60 e mais níveis de flange na retirada na coluna de riser.

Engate Inicial entre Acionador e Cabeça do Parafuso [0346] Depois de localizada a ponta ou soquete acionador 1010 diretamente sobre o parafuso 32, de modo que a linha de centro de rotação da ponta ou soquete acionador 1010 se alinhe com o centro de rotação do parafuso 32, ainda pode restar um desalinhamento entre as porções motoras da ponta ou soquete acionador 1010 e as porções movidas da cabeça do parafuso 32. Percebe-se que pode haver um risco (embora pequeno) que a rotação em tal velocidade alta, quando do contato inicial entre acionador ou soquete 1010 e cabeça do parafuso 32, danifique uma ou ambas superfícies motoras, se ambas não estiverem apropriadamente alinhadas durante o primeiro contato.

[0347] Por conseguinte, em uma configuração, pode ser usada uma sequência de alinhamento para facilitar o engate inicial entre a ponta ou soquete acionador 1010 e o parafuso 32, com a velocidade rotacional efetiva do acionador ou soquete 1010 substancialmente reduzida. A velocidade rotacional normal de acionador de velocidade alta e torque baixo pode exceder cerca de 100 rpm, i.e. cerca de 100, 105, 110, 115, 120, 125, 130, 135, 140 e 150 rpm. A sequência de alinhamento pode prover que o acionador de velocidade alta e torque baixo gire o acionador ou soquete 1010 em uma velocidade relativamente baixa, até conseguir um engate apropriado. Esta velocidade baixa de alinhamento pode ser menor que 50, 45, 40, 30, 35, 30, 25, 20, 15, 10, 8,0 8, 7, 6, 5, 4, 3, 2 e/ou 1 rpm.

[0348] A velocidade mais lenta de alinhamento com o acionador de velocidade alta e torque baixo 1200 pode ser conseguida controlando a velocidade do motor 1210, tal como colocando o motor 1210 em uma fase de velocidade baixa.

[0349] Adicionalmente, pode se conseguir uma velocidade de alinhamento mais baixa com o acionador de velocidade alta e torque baixo 1200 suprindo, de modo intermitente, um fluido hidráulico pressurizado para o motor 1210 (ou suprindo o fluido hidráulico pressurizado em jorros). Outra opção seria tornar o motor 1210 um motor de velocidade variável. Tal modo de engate pode ser mantido até se conseguir um engate apropriado do acionador ou soquete 1010 no parafuso 32.

[0350] Um engate apropriado pode ser determinado usando uma variedade de meios, tais como: (a) calcular movimento vertical do acionador ou cabeça de soquete 1010 e/ou medir a resistência à queda vertical adicional do acionador ou cabeça de soquete 1010, quando o acionador ou cabeça do soquete estiver restringido à queda adicional pela cabeça do parafuso; (b) medir a contra-pressão na pressão hidráulica para o motor 1210; e/ou (c) medir a resistência à queda vertical do acionador ou cabeça de soquete 1010 (e chave conectada 400).

[0351] Em uma configuração, a altura vertical efetiva da cabeça do parafuso 32 é 3.3/8 polegadas. Em uma configuração, um valor especificado de queda vertical do acionador ou soquete 1010 (por exemplo, 1, 1½ 2, 2½ 3, 3 e/ou 4 polegadas) (ou 10, 20, 30, 40 50, 60, 70, 80. 90. 95 e 100% da profundidade da cabeça do parafuso 32) sobre cabeça do parafuso 32 é determinado para prover um engate efetivo, e de modo que o acionador de velocidade alta e torque baixo possa passar para o modo normal de velocidade alta.

[0352] Em uma configuração, mudanças de contra-pressão com respeito ao motor 1210 podem ser usadas para determinar um engate apropriado. Antecipa-se que a resistência à rotação do acionador ou soquete 1010 varia antes de um engate apropriado, onde as faces motoras de acionador e soquete 1010 e as faces movidas da cabeça da estação de torque 32 se contatam, comparado com o acionador ou soquete meramente girar no topo da cabeça do parafuso 32. Esta diferença na contra-pressão pode ser usada para prover um engate apropriado.

[0353] Em uma configuração, mudanças na contra-pressão com respeito ao motor 1310 do mecanismo de elevar e baixar na direção vertical podem ser usadas para determinar um engate apropriado. Se o engate apropriado não for obtido entre acionador ou soquete 1210 e parafuso 32 (e faces motoras de acionador ou soquete 1010 e faces movidas da cabeça do parafuso 32), o parafuso 32 deve resistir ao movimento de baixar a chave 40 e aumentar resistência ao mecanismo de elevar e baixar na direção vertical 1300, que pode travar o motor 1310. Esta diferença na contra-pressão pode ser usada para prover um engate apropriado.

[0354] Em uma configuração, um ou mais dos citados meios (ou todos os três) podem ser usados para determinar um engate apropriado.

[0355] Em uma configuração, as etapas referenciadas de engate inicial podem ser usadas quer para sequência de instalação ou sequência de remoção.

Diagramas Esquemáticos para Componentes e Fluxo Hidráulico [0356] As figuras 45 a 47 incluem diagramas esquemáticos dos circuitos hidráulicos, que controlam o sistema acionador de torque alto 590 e torque baixo 1200, mecanismo de elevar e baixar 1300, sistema de deslizamento para deslizar alojamento 140 (cilindros pistões 362 e 364) e mecanismo de garfo de elevação 1400.

[0357] A figura 45 (instalação) e a figura 46 (remoção) mostram um fluxo de fluido e controle para a porção de velocidade baixa e torque alto 590. Em uma configuração, obtém-se um movimento reciprocante automático de pistão 740 (que se distingue do movimento reciprocante manual das chaves de técnica anterior). Basicamente, o pistão 740 pode alternar automaticamente entre os estados estendido e retraído (i.e. entre a primeira parede interna 712 e segunda parede interna 712 do cilindro hidráulico 700).

[0358] Em uma configuração, o cilindro 700 pode incluir portas hidráulicas de extensão 713 e retração 715. O cilindro 700 pode compreender um comprimento de câmara interna L (entre a primeira parede interna 712 e a segunda parede interna 714) e o pistão 740 pode compreender largura D correspondente ao tamanho de câmara interna do cilindro 700. Em uma configuração, as linhas de alimentação de fluido 713 e 715 podem ser localizadas nas paredes laterais 712 e 714. Em outras configurações, as linhas de alimentação de fluido 713 e 715 podem ser espaçadas uma certa extensão (entre as paredes internas 712 e 714).

[0359] No início do modo de extensão/ avanço do pistão 740 e êmbolo 750 (i.e. movimento na direção da seta 774), com o pistão 740 na parte de trás do cilindro 700 (figura 34). O fluido hidráulico pode fluir no cilindro 700 a partir da porta 713, fazendo o pistão 740 se deslocar na direção da seta 74. Quando o pistão 740 se desloca (na direção da seta 774) além da porta 722, a porta 722 recebe a pressão hidráulica, e faz o fluxo (como mostrado esquematicamente nas figuras) passar da linha de alimentação de fluido 713 para a linha de alimentação de fluido 715, fazendo pistão 740 e êmbolo 7 50 passarem para o modo de retração e se moverem na direção da seta 772.

[0360] O modo de retração pode ser controlado de modo temporizado, que pode inclui fazer o fluxo de fluido hidráulico fluir pela porta 715 por um dado período de tempo, que pode ser 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, e 10 segundos de pressão de retração. Em várias configurações, o período de tempo dado pode estar entre quaisquer dois dos períodos de tempo especificados.

[0361] Durante o processo de aperto, as etapas acima de entrar no modo de extensão/ avanço e modo de retração continuam até o pistão 740 travar quando alcança a contra-pressão especificada, que preferivelmente é a contra-pressão que provê o torque desejado sobre o parafuso 32.

[0362] Durante o processo de remoção, as etapas acima de entrar no molde de extensão/ avanço e modo de retração podem continuar por um número especificado de ciclos.

[0363] Para prover uma extensão no cilindro de torque alto 700, a pressão é enviada para a porta de extensão 713, fazendo o pistão 740 se mover na direção da seta 774, até a pressão ser lida na porta piloto (que ocorre quando o pistão 740 chega na porta piloto 722 para ver o fluido hidráulico no cilindro 710). Uma vez a porta piloto 722 vendo a pressão, o sistema inverte o fluxo de fluido hidráulico para agora enviar o fluido pela porta de retração 715 por um dado período de tempo, que pode ser 1, 2, 3, 4, 5, 6, 7, 8, 9, 10 segundos de pressão de retração. O fluxo pela porta de retração 715 faz o pistão 740 se mover na direção da seta 772.

[0364] Na instalação, este processo (reciprocando pistão 740 e êmbolo 750 nas direções das setas 774 e 772) é repetido até alcançar uma pressão pré-especificada na porta de extensão, sendo que a porta piloto tem uma pressão reduzida (de uma pressão baixa para pressão zero).

[0365] Na remoção, este processo (reciprocando pistão 740 e êmbolo 750 nas direções das setas 774 e 772) pode ser repetido por um dado número de ciclos.

Vista lateral Global das Etapas de Acoplar Múltiplas Seções de Riser [0366] As figuras 48 a 57 mostram esquematicamente várias etapas de acoplar juntas individuais de um riser 40.

[0367] A figura 48 é uma vista lateral esquemática da etapa de acoplar uma coluna de riser 40 (na direção da seta 63) uma segunda seção de riser 4 5 em uma primeira seção de riser 46, onde a primeira seção de riser 46 e o resto da coluna de riser 40 são suportados pela aranha 50.

[0368] A figura 49 é uma vista lateral de close up do lugar onde a segunda seção de riser 45 foi colocada no topo da primeira seção de riser 46, mostrando uma pluralidade de parafusos de riser 32A a 32F pronta para ser apertada, com a aranha 50 suportando a coluna de riser 40, sendo que uma pluralidade de módulos de torque 1010A a 1010F é localizada em sua posição original.

[0369] A figura 50 é uma vista lateral esquemática indicando que a pluralidade de módulos de torque 1010A a 1010F estendida (radialmente na direção da seta 60) aperta a pluralidade de parafusos de riser 32A a 32F, enquanto a coluna de riser 40 é suportada pela aranha 50.

[0370] A figura 51 é uma vista lateral indicando esquematicamente que a pluralidade de módulos de torque 1010A a 1010F completou o aperto da pluralidade de parafusos de riser 32A a 32F e retraiu (radialmente na direção da seta 61) para sua posição original.

[0371] A figura 52 mostra a junta acoplada (flanges 43 e 47), entre a segunda seção 42 e a primeira seção 46 de riser, baixada (na direção da seta 63) pelo elevador de elevação de plataforma (que suporta a coluna de riser 40 através da fixação no flange superior 45 da segunda seção de riser 42) depois da retração da aranha 50.

[0372] A figura 53 é uma vista lateral da junta acoplada (flanges 43 e 47), entre a segunda seção 42 e primeira seção 46 de riser, baixada (na direção da seta 63) pelo elevador de plataforma 22 (que suporta a coluna de riser 40 através da fixação no flange superior 45 da segunda seção de riser 42) depois da retração da aranha 50.

[0373] A figura 54 é uma vista lateral do elevador 22 que suporta a coluna de riser 40 através do flange superior 45 da segunda seção de riser 42 e localiza este flange superior 45 na aranha 50 para suporte. As setas 52 indicam esquematicamente que a aranha 50 se aproximou da coluna de riser 40, que suporta o flange superior 45.

[0374] A figura 55 é uma vista de close up do elevador 22 suportando a coluna de riser 40 pelo flange superior 45 da segunda seção de riser 42, e colocando o flange superior 45 na aranha para suporte.

[0375] A figura 56 é uma vista de close up do elevador sendo removido (esquematicamente indicado pela seta 64) do flange superior 45 da segunda seção de riser 42. A coluna de riser 40 (junto com a segunda seção de riser 42) sendo suportada pela aranha 50.

[0376] A figura 57 é uma vista em perspectiva dos seis módulos de torque 1010A a 1010F nas respectivas posições originais, e devidamente preparados para iniciar soltura na aranha 50. As setas radiais 60 e 61 indicam extensão e retração de cada um dos módulos te torque 1010A a 1010F. As setas superiores e inferiores 62 e 63 indicam esquematicamente movimentos ascendente e descendente de soquetes acionadores individuais 1010A a 1010F de cada módulo.

Contador Rotacional [0377] Em uma configuração, um contador rotacional pode ser usado para contar o número (e possivelmente a direção) de rotações da ponta ou soquete acionador 1010, depois de a ponta ou soquete acionador 1010 engatar a cabeça do parafuso 32. Sabendo o passo das roscas no parafuso 1330, é possível determinar a distância de movimento vertical do parafuso 32. Esta distância de movimento vertical do parafuso 32 pode ser provida pelo mecanismo de elevar e baixar na direção vertical 1300 em combinação com um sensor de altura 1350. O contador de rotações do parafuso 32 pode ser destinado a uma ou mais porções do movimento vertical do parafuso 32. Diferentes porções podem ser analisadas por causa da etapa onde o parafuso 32 gira livre entre o flange superior 43 e flange inferior 47 e/ou cai entre estes dois flanges 43 e 47.

[0378] Em uma configuração, um contador de rotação pode ser usado para contar o número (e possivelmente a direção) de rotações de parafuso de elevar e baixar 1330 (e/ou motor 1310) para calcular o movimento vertical do soquete acionador 1010. Sabendo o passo das roscas no parafuso 1330 é possível determinar a extensão de movimento vertical do alojamento de parafuso 1200 (soquete 1010). Esta extensão de movimento vertical pode ser usada para controlar o mecanismo de elevar e baixar 1330 ao longo das diversas etapas nas várias sequências.

Lista de números de referência [0379] A lista de referencias numéricas a seguir é utilizada na presente invenção: [0380] Aqueles habilitados na técnica deverão entender que cada um dos elementos descritos nesta, ou dois ou mais deles, também poderão ser usados em outros tipos de métodos, diferentes dos tipos descritos. Sem outras análises, o descrito acima revelou o cerne da presente invenção, que pode ser prontamente adaptado a várias aplicações, usando o conhecimento corrente na técnica, sem omitir aspectos, que constituem características essenciais com respeito a aspectos genéricos e específicos da presente invenção, como estabelecido nas reivindicações anexas. As configurações acima descritas, ademais, foram apresentadas apenas com propósito exemplar, sendo que o escopo da presente invenção será limitado apenas pelas reivindicações que se seguem.

REIVINDICAÇÕES

Claims

1. Sistema de chave de torque para multiparafuso ou porca, para instalar ou remover uma pluralidade de membros de porca ou parafusos em um riser, caracterizado pelo fato de compreender: a- uma pluralidade de estações de torque, cada uma das estações de torque incluindo: i- um corpo de chave, incluindo uma primeira e segunda porções de extremidade, e uma cabeça acionadora na primeira porção de extremidade do corpo; ii- uma chave de torque alto, operativamente conectada à cabeça de chave para girar um parafuso ou membro de porca roscado em uma primeira velocidade rotacional em uma condição de alto torque; iii- uma chave de torque baixo, operativamente conectada à cabeça de chave para girar o membro de porca ou parafuso roscado em uma segunda velocidade rotacional que é maior que a velocidade rotacional da chave de torque alto; iv- um mecanismo de posicionamento horizontal para mover a cabeça acionadora em uma direção geralmente horizontal; v- um mecanismo de posicionamento vertical para mover a cabeça acionadora em uma direção geralmente vertical; b- uma fonte de fluido pressurizado acionando a pluralidade de estações de torque; e c- um controlador para controlar a pluralidade de estações de torque, incluindo as chaves de torque alto, chaves de torque baixo, mecanismo de posicionamento horizontal, mecanismo de posicionamento vertical, de modo que a pluralidade de cabeças acionadoras simultaneamente engate os respectivos membros de porca ou parafusos.

2. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de as seis estações de torque serem radialmente espaçadas em torno de um círculo, e de as seis estações engatarem simultaneamente os respectivos membros de porca e parafuso.

3. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de a chave melhorada ser instalada em uma aranha de plataforma de furação para instalar uma pluralidade de seções de junta de riser.

4. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de o controlador ser um computador.

5. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de cada chave de torque baixo incluir um motor hidráulico rotativo de torque baixo, que gira a cabeça acionadora em uma condição de torque baixo, em uma segunda velocidade rotacional, que é uma velocidade rotacional maior que a velocidade rotacional com que a chave de torque alto gira a cabeça acionadora.

6. Sistema, de acordo com qualquer uma das reivindicações de 1 a 5, caracterizado pelo fato de o sistema de chave de torque incluir um mecanismo de posicionamento vertical para mover a cabeça acionadora em uma direção geralmente vertical, e o mecanismo de posicionamento vertical podendo posicionar verticalmente a cabeça acionadora independente da operação das chaves de torque alto e torque baixo.

7. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de cada mecanismo de posicionamento vertical incluir um motor operativamente conectado a um membro de elevador, sendo que cada membro de elevador é operativamente conectado a seu respectivo alojamento.

8. Sistema, de acordo com a reivindicação 7, caracterizado pelo fato de cada alojamento incluir uma área roscada e o membro de elevador incluir um parafuso, que engata roscadamente a área roscada do alojamento para elevar/baixar o alojamento em relação à base.

9. Sistema, de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de cada estação de torque incluir um garfo de elevação parafuso extensível e retrátil, sendo que, na condição estendida, cada garfo de elevação pode elevar verticalmente o parafuso ao qual sua respectiva cabeça acionadora está afixada, no caso de o parafuso entrar na condição de “giro livre".

10. Sistema, de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de cada garfo de elevação de parafuso incluir um cilindro hidráulico e pistão operativamente conectado ao garfo de elevação, sendo que o movimento do pistão faz cada garfo de elevação deslizar em relação à respectiva cabeça acionadora.

11. Método para instalar uma coluna de riser a partir de uma plataforma, caracterizado pelo fato de compreender as etapas de: a- prover uma pluralidade de estações de torque, cada uma das estações de torque incluindo: i- um corpo de chave incluindo uma primeira e segunda porções de extremidade, e uma cabeça acionadora na primeira porção de extremidade do corpo; ii- uma chave de torque alto operativamente conectada à cabeça acionadora para girar, em uma primeira velocidade rotacional, um membro de parafuso roscado na condição de torque alto; iii- uma chave de torque baixo operativamente conectada à cabeça acionadora para girar, em uma segunda velocidade rotacional, o membro de parafuso roscado, que é maior que a velocidade rotacional da chave de torque alto; iv- um mecanismo de posicionamento horizontal para mover a cabeça acionadora em uma direção geralmente horizontal; e v- um mecanismo de posicionamento vertical para mover a cabeça acionadora em uma direção geralmente vertical; b- prover uma fonte de fluido pressurizado para acionar a pluralidade de estações de torque, incluindo chaves de torque alto, chaves de torque baixo, mecanismos de posicionamento horizontal, e mecanismos de posicionamento vertical; e c- prover um controlador para controlar a pluralidade de estações de torque, incluindo chaves de torque alto, chaves de torque baixo, mecanismos de posicionamento horizontal, e mecanismos de posicionamento vertical; d- suportar uma coluna de riser em uma plataforma de furação, a coluna de riser incluindo uma pluralidade de juntas de seções de riser; e- colocar uma seção de riser adicional sobre a coluna de riser, a seção de riser adicional incluindo uma pluralidade de membros de parafuso de riser roscado; f- o controlador fazendo cada cabeça da pluralidade de cabeças acionadoras engatar o respectivo membro da pluralidade de membros de parafuso de riser roscado; g- o controlador fazendo a pluralidade de cabeças acionadoras girar para baixo seus membros de parafuso de riser roscado respectivamente engatados, sendo que, durante o processo de girar para baixo, as respectivas chaves de torque alto e torque baixo giram suas respectivas cabeças acionadoras; h- depois de ser girado para baixo, cada membro da pluralidade de membros de parafuso de riser roscado é torqueado no torque desejado pelas chaves de torque alto respectivamente engatadas; i- o controlador fazendo a pluralidade de cabeças acionadoras desengatar a pluralidade de membros de parafuso de riser roscado, e provendo uma folga para outra seção do riser a ser instalada na coluna de riser; j- baixar o coluna de riser uma certa distância, de modo que uma nova seção de riser possa ser instalada na coluna de riser.

12. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de a etapa "h" ser executada depois de a etapa "g" ter sido completada para cada membro de pluralidade de membros de parafuso de riser roscado de uma particular seção de riser.

13. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de, durante a etapa "c", o controlador ser um computador.

14. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de, durante a etapa "c", o controlador automaticamente controlar todos itens.

15. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de, durante a etapa "c", o controlador ser localizado remoto da pluralidade de estações de torque.

16. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de, durante a etapa "a", serem providas pelo menos seis estações de torque, dispostas radialmente espaçadas em incrementos de cerca de 60o em torno de um círculo.

17. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de, durante a etapa “f”, cada membro da pluralidade de membros de parafuso de riser roscado ser simultaneamente engatado.

18. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de, antes e durante a etapa “f”, a velocidade rotacional da pluralidade de cabeças acionadoras ser menor que a velocidade rotacional da pluralidade de cabeças acionadoras durante a etapa “g”.

19. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de, durante a etapa “f”, a velocidade rotacional da pluralidade de cabeças acionadoras ser menor que a velocidade rotacional da pluralidade de cabeças acionadoras durante a etapa “g”.

20. Método, de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de, durante a etapa “g”, cada mecanismo de posicionamento vertical tentar baixar sua respectiva cabeça acionadora mais rapidamente que a velocidade de descida do respectivo membro de parafuso de riser roscado que está sendo girado para baixo.

21. Método para remover uma coluna de riser de uma plataforma, caracterizado pelo fato de compreender as etapas de: a- prover uma pluralidade de estações de torque, cada estação de torque incluindo: i- um corpo de chave incluindo uma primeira e segunda porções de extremidade, e uma cabeça acionadora na primeira porção de extremidade do corpo; ii- uma chave de torque alto operativamente conectada à cabeça acionadora para girar, em uma primeira velocidade rotacional, um membro de parafuso roscado em uma condição de torque alto; iii- uma chave de torque baixo operativamente conectada à cabeça acionadora, para girar em uma segunda velocidade rotacional, o membro de parafuso roscado, que é uma velocidade rotacional maior que a velocidade rotacional da chave de torque alto; iv- um mecanismo de posicionamento horizontal para mover a cabeça acionadora em uma direção geralmente horizontal; e v- um mecanismo de posicionamento horizontal para mover a cabeça acionadora em uma direção geralmente vertical; b- prover uma fonte de fluido pressurizado para mover a pluralidade de estações de torque, incluindo chaves de torque alto, chaves de torque baixo, mecanismos de posicionamento horizontal, e mecanismos de posicionamento vertical; e c- prover um controlador que controle a pluralidade de estações de torque, incluindo as chaves de torque alto, chaves de torque baixo, mecanismos de posicionamento horizontal, e mecanismos de posicionamento vertical; d- suportar uma coluna de riser em uma plataforma de furação, sendo que a coluna de riser inclui uma pluralidade de juntas de seções de riser; e- o controlador fazendo cada uma cabeça da pluralidade de cabeças acionadoras engatar o respectivo membro da pluralidade de membros de parafuso de riser roscado; f o controlador fazendo cada cabeça da pluralidade de cabeças acionadoras soltar seu membro de parafuso de riser roscado respectivamente engatado; g- fazer a pluralidade de cabeças acionadoras girar seus membros de parafuso de riser roscado respectivamente engatados, sendo que, durante o processo de girar, as respectivas chaves de torque alto e chaves de torque baixo giram suas respectivas cabeças acionadoras; h- o controlador fazendo a pluralidade de cabeças acionadoras desengatar a pluralidade de membros de parafuso de riser roscado e prover uma folga com a outra seção do riser a ser acoplada à coluna de riser; i- remover e recuperar uma seção de junta de riser da coluna de riser; e j- elevar a coluna de riser uma certa extensão, de modo que a seção de junta de riser possa ser desacoplada, removida e recuperada.

22. Método, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de a etapa "g" ser executada depois de a etapa "f" ter sido completada para cada membro de pluralidade de membros de parafuso de riser roscado de uma particular seção de riser.

23. Método, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de, durante a etapa "c", o controlador ser um computador.

24. Método, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de, durante a etapa "c", o controlador controlar automaticamente todos componentes hidráulicos.

25. Método, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de, durante a etapa "c", o controlador ser localizado remoto da pluralidade de estações de torque.

26. Método, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de, durante a etapa "a", serem providas pelo menos seis estações de torque radialmente espaçadas em incrementos de cerca de 60o em torno de um círculo.

27. Método, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de, durante a etapa "e", cada membro da pluralidade de membros de parafuso de riser roscado ser simultaneamente engatado.

28. Método, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de, antes da etapa "h", serem feitas verificações individuais para confirmar a altura apropriada para cada membro de parafuso de riser roscado.

29. Método, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de ser emitido um sinal de aviso dando conta que um ou mais membros da pluralidade de membros de parafuso roscado não se encontra em uma altura apropriada.

30. Método, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de, antes e durante a etapa "e", a velocidade rotacional das cabeças acionadoras ser mais lenta que as velocidades rotacionais da pluralidade de cabeças acionadoras durante a etapa "g".

31. Método, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de, durante a etapa "g", uma ou mais estações de torque se alternarem uma pluralidade de vezes entre as situações de serem giradas pela chave de torque baixo e giradas pela chave de torque alto.

32. Método, de acordo com a reivindicação 21, caracterizado pelo fato de, durante a etapa "a", as estações de torque incluírem um garfo de elevação parafuso extensível e retrátil, que, na condição estendida, pode elevar verticalmente um parafuso ao qual é afixada sua respectiva cabeça acionadora, no caso de o parafuso entrar na condição de “giro livre", sendo que durante a etapa “g", cada parafuso de riser roscado entra no modo de giro livro e é elevado por um dos garfos de elevação de parafuso extensíveis e retráteis.