BRPI1005857A2

BRPI1005857A2 - aparelho para engatar e movimentar um bloco de pistão percutor

Info

Publication number: BRPI1005857A2
Application number: BRPI1005857-5A
Authority: BR
Inventors: Tan Lee; Son Nguyen; Dung Tran; Scott Lee
Original assignee: Nat Oilwell Varco Lp
Priority date: 2009-08-05
Filing date: 2010-08-04
Publication date: 2012-12-18
Also published as: US20110030943A1; BRPI1005857B1; GB2472510A; GB201204128D0; GB201013090D0; GB2486997A; GB2472510B; US9441442B2; GB2486997B; US8720476B2; US20140209320A1

Abstract

APARELHO PARA ENGATAR E MOVIMENTAR UM BLOCO DE PISTãO PERCUTOR. é descrito um aparelho para engatar e movimentar um bloco de pistão percutor. Em algumas modalidades, o aparelho, ou trocador de bloco de pistão percutor, inclui uma braçadeira de suporte acoplada a um sistema de prevenção de explosão e a um braço articulado acoplado de forma liberável no bloco de pistão percutor. O trocador de bloco de pistão percutor pode incluir adicionalmente um conjunto de acoplamento pivó com um primeiroeixo de rotação. O conjunto de acoplamento pivó estende-se através da braçadeira de suporte e do braço articulado, em que o braço articulado é rotacionável em tomo do primeiro eixo de rotação em relação à braçadeira de suporte. O braço articulado pode incluir um primeiro elemento que recebe o conjunto de acoplamento pivó através do mesmo, um segundo elemento acoplado no bloco de pistão percutor, e um segundo conjunto de acoplamento pivó que tem um segundo eixo de rotação espaçado do primeiro eixo de rotação e estendendo-se através do primeiro e segundo elementos. O segundo elemento é rotacionável em tomo do segundo eixo de rotação em relação ao primeiro elemento.

Description

"APARELHO PARA ENGATAR E MOVIMENTAR UM BLOCO DE PISTÃO PERCUTOR"

REFERÊNCIA CRUZADA A PEDIDOS RELACIONADOS

Este pedido reivindica o benefício do pedido provisório U.S. número de série 61/231.561, depositado em 5 de agosto de 2009, e intitulado "Portable Ram Block Changer". FUNDAMENTOS DA INVENÇÃO

Durante a perfuração e produção de poços de óleo e gás, pode ser necessário controlar fluidos de alta pressão no poço. A matéria em questão aqui revelada diz respeito a métodos e aparelhos para controlar a pressão em um furo de poço. Em particular, modalidades aqui reveladas incluem métodos e aparelhos para operar sistemas de prevenção de explosão tipo pistão percutor e o equipamento associado com a instalação e manutenção do bloco de pistão percutor.

Sistemas de prevenção de explosão são usados em operações de perfuração e produção de hidrocarbonetos como um dispositivo de segurança que fecha, isola e sela a furo de poço. Sistemas de prevenção de explosão são essencialmente válvulas grandes que são conectadas na cabeça de poço e compreendem elementos de fechamento capazes de selar e fechar o poço a fim de impedir a liberação de gás ou líquido a alta pressão do poço. Um tipo de sistema de prevenção de explosão usado extensivamente tanto em aplicações de alta quanto de baixa pressão é um sistema de prevenção de explosão tipo pistão percutor. Um sistema de prevenção de explosão tipo pistão percutor usa dois elementos de fechamento opostos, ou pistões percutores, dispostos dentro de um alojamento, ou corpo, especialmente projetado. O corpo do sistema de prevenção de explosão tem um furo que é alinhado com o furo de poço. Cavidades opostas interceptam o furo e suportam os pistões percutores à medida que eles movem para dentro e para fora do furo. Uma chapeleta é conectada no corpo na extremidade externa de cada cavidade e suporta um sistema operador que provê a força necessária para movimentar os pistões percutores para dentro e para fora do furo.

Os pistões percutores são equipados com elementos de vedação que se engatam para impedir o fluxo através do foro quando os pistões percutores estão fechados. Os pistões percutores podem ser pistões percutores de tubo, que são configurados para fechar e selar a coroa anular em torno de um tubo que fica disposto dentro do furo, ou podem ser pistões percutores cegos ou pistões percutores cegos de cisalhamento, que são configurados para fechar e selar todo o foro. Uma aplicação de perfuração particular pode exibir uma variedade de pistões percutores de tubo e pistões percutores cegos. Portanto, em muitas aplicações, múltiplos sistemas de prevenção de explosão são montados em pilhas de sistemas de prevenção de explosão que compreendem uma pluralidade de sistemas de prevenção de explosão tipo pistão percutor, cada qual equipado com um tipo específico de pistão percutor.

Sistemas de prevenção de explosão tipo pistão percutor são geralmente configurados para ser operados usando fluido hidráulico pressurizado para controlar a posição dos elementos de fechamento em relação ao foro. Embora a maioria dos sistemas de prevenção de explosão esteja acoplada a uma bomba de fluido, ou alguma outra fonte ativa de fluido hidráulico pressurizado, muitas aplicações exigem que um certo volume de fluido hidráulico pressurizado seja armazenado e imediatamente disponível para operar o sistema de prevenção de explosão no caso de emergência.

Assim, as modalidades aqui reveladas são voltadas para sistemas de prevenção de explosão tipo pistão percutor que procuram superar limitações da tecnologia anterior no manuseio de blocos de pistão percutor removíveis.

SUMÁRIO DA INVENÇÃO

É revelado um aparelho para engatar e movimentar um bloco de pistão percutor. Em algumas modalidades, o aparelho, ou trocador de bloco de pistão percutor, inclui uma braçadeira de suporte acoplada a um sistema de prevenção de explosão e um braço articulado acoplado de forma liberável a um bloco de pistão percutor removível.

Em algumas modalidades, o trocador de bloco de pistão

percutor inclui uma porção de suporte disposta adjacente a um sistema de prevenção de explosão e um braço articulado acoplado rotacionalmente na porção de suporte. O braço articulado inclui um primeiro elemento acoplado a pivô na porção de suporte em um primeiro eixo de rotação e um segundo elemento acoplado a pivô no primeiro elemento em um segundo eixo de rotação. O segundo elemento é configurado para acoplar e suportar o bloco de pistão percutor.

Em algumas modalidades, o aparelho inclui um dispositivo de suporte acoplado a um sistema de prevenção de explosão e um dispositivo de articulação acoplado a pivô no dispositivo de suporte em um primeiro eixo de rotação e suportando o bloco de pistão percutor.

Assim, modalidades aqui descritas compreendem uma combinação de recursos e características destinadas a abordar vários inconvenientes associados com sistemas de prevenção de explosão tipo pistão percutor convencionais. As várias características supradescritas, bem como outros recursos, ficarão facilmente aparentes aos versados na técnica mediante leitura da descrição detalhada seguinte das modalidades preferidas, e pela referência aos desenhos anexos. BREVE DESCRIÇÃO DOS DESENHOS Para uma descrição detalhada de modalidades exemplares da

invenção, será feita agora referência aos desenhos anexos, em que:

A figura 1 é uma vista em perspectiva recortada parcial de um sistema de prevenção de explosão tipo pistão percutor;

A figura 2 é uma vista em perspectiva de um outro sistema de prevenção de explosão tipo pistão percutor, incluindo um trocador do pistão percutor de acordo com os princípios aqui preceituados;

A figura 3 é uma vista em perspectiva de um conjunto trocador do pistão percutor da figura 2, incluindo um braço articulado;

A figura 4 é uma vista seccional transversal do conjunto

trocador do pistão percutor da figura 3;

A figura 5 é uma outra vista em perspectiva de um conjunto trocador do pistão percutor da figura 3 com o braço articulado em uma primeira posição;

A figura 6 é um conjunto trocador do pistão percutor das

figuras 3-5 com um braço articulado em uma segunda posição;

A figura 7 é um conjunto trocador do pistão percutor das figuras 3-6 com o braço articulado em uma terceira posição;

A figura 8 é uma vista em perspectiva da braçadeira de suporte

do conjunto trocador do pistão percutor das figuras 3-7;

A figura 9 é uma vista de topo da braçadeira de suporte da

figura 8;

A figura 10 é uma vista seccional transversal da braçadeira de suporte da figura 9;

A figura 11 é uma vista lateral da braçadeira de suporte da

figura 9;

A figura 12 é uma vista em perspectiva do elemento intermediário em forma de L do conjunto trocador do pistão percutor das figuras 3-7;

A figura 13 é uma vista lateral do elemento intermediário em

forma de L da figura 12;

A figura 14 é uma vista de topo do elemento intermediário em forma de L da figura 12;

A figura 15 é uma vista seccional transversal do elemento intermediário em forma de L da figura 14;

A figura 16 é uma vista em perspectiva do elemento de acoplamento do pistão percutor do conjunto trocador do pistão percutor das figuras 3-7;

A figura 17 é uma vista de topo do elemento de acoplamento

do pistão percutor da figura 16;

A figura 18 é uma vista lateral seccional transversal do elemento de acoplamento do pistão percutor das figuras 16-17;

A figura 19 é uma vista em perspectiva do estabilizador do conjunto trocador do pistão percutor das figuras 3-7;

A figura 20 é uma vista de topo do estabilizador da figura 19;

A figura 21 é uma vista lateral seccional transversal do estabilizador das figuras 19-20;

A figura 22 é uma vista de base da porca de controle do conjunto trocador do pistão percutor das figuras 3-7;

A figura 23 é uma vista lateral seccional transversal da porca de controle da figura 22;

A figura 24 é uma vista lateral de um olhai de içamento do conjunto trocador do pistão percutor das figuras 3-7; A figura 25 é uma vista de topo do olhai de içamento da figura

24; e

As figuras 26-30 mostram vários movimentos e posições do conjunto trocador do pistão percutor durante operação. DESCRIÇÃO DETALHADA DA INVENÇÃO Nos desenhos e descrição seguinte, partes iguais são

tipicamente marcadas em toda a especificação e desenhos com os mesmos números de referência. As figuras do desenho não estão necessariamente em escala. Certos recursos da revelação podem estar mostrados em escala exagerada ou até certo ponto em uma forma esquemática, e alguns detalhes de elementos convencionais podem não estar mostrados por questão de clareza e concisão. A presente revelação é suscetível a modalidades de diferentes formas. Modalidades específicas são descritas com detalhes e estão mostradas nos desenhos, com o entendimento de que a presente revelação deve ser considerada uma exemplificação dos princípios da revelação, e não pretendem limitar a revelação ao que está aqui ilustrado e descrito. Deve-se entender completamente que diferentes preceitos das modalidades discutidas a seguir podem ser empregados separadamente ou em qualquer combinação adequada para produzir os resultados desejados. Na discussão seguinte e nas reivindicações, os termos

"incluindo" e "compreendendo" são usados de uma maneira ampla, e assim devem ser interpretados para significar "incluindo, mas sem limitações". A menos que de outra forma especificado, qualquer uso de qualquer forma dos termos "conectar", "engatar", "acoplar", "anexar", ou outro termo que descreva uma interação entre os elementos não visam limitar a interação em interação direta entre os elementos, e podem também incluir interação indireta entre os elementos descritos. Referência a para cima e para baixo será feita com propósitos de descrição com "cima", "superior", "para cima" ou "à montante" significando em direção à superfície do poço, e com "baixo", "inferior", "para baixo" ou "à jusante" significando em direção à extremidade terminal do poço, independente da orientação do furo de poço. Além do mais, na discussão e reivindicações seguintes, pode ser algumas vezes declarado que certos componentes ou elementos estão em comunicação fluídica. Isto significa que os componentes são construídos e inter-relacionados de maneira tal que um fluido possa ser comunicado entre eles, como por meio de uma passagem, tubo ou conduto. As várias características supramencionadas, bem como outros recursos e características descritos com mais detalhes a seguir, ficarão facilmente aparentes aos versados na técnica mediante leitura da descrição detalhada seguinte das modalidades, e pela referência aos desenhos anexos.

Referindo-se inicialmente à figura 1, está mostrado um sistema de prevenção de explosão tipo pistão percutor exemplar (BOP) 10. Em modalidades exemplares, o BOP 10 é um BOP modelo NXT® oferecido pela National Oilwell Varco, L.P. Outros BOP são também completamente contemplados. O BOP 10 inclui um corpo 12, chapeletas ou portas 14, sistemas operadores 16 e elementos de fechamento ou blocos de pistão percutor 17. O corpo 12 inclui um furo 18, cavidades opostas 20 e conexões aparafusadas superior e inferior 22 para montar componentes adicionais acima e abaixo do BOP 10, tal como em um conjunto da pilha de sistemas de prevenção de explosão. As portas 14 são acopladas no corpo 12 por conectores 24 e articulações que permitem que as portas 14 abram nas articulações para prover acesso aos blocos de pistão percutor 17, como mostrado mais completamente na figura 2. Os sistemas operadores 16 são montados nas portas 14 e usam arranjos de pistão 26 e cilindro 28 hidráulico para movimentar os blocos de pistão percutor 17 através das cavidades 20, para dentro e para fora do furo 18. Enquanto o BOP 10 inclui um conjunto de operação do bloco de pistões percutores empilhados duplo, outros arranjos são contemplados incluindo um único conjunto ou um conjunto tríplice,

mostrado na figura 2.

Em alguns casos, a instalação do bloco de pistão percutor, ou remoção para manutenção ou troca, é necessária. O manuseio do bloco de pistão percutor exige muita mão-de-obra e apresenta riscos de segurança, em virtude de sua posição no BOP e de seu peso (por exemplo, 500 libras (227 quilos)). Referindo-se agora à figura 2, um BOP 100 compreende componentes similares ao BOP 10, incluindo um corpo 112, chapeletas ou portas 114, sistemas operadores 116, blocos de pistão percutor 117, um furo 118, conexões aparafusadas superior e inferior 122, e conectores 124. Articulações acoplam as portas 114 no corpo 112, e permitem que as portas 114 abram pela articulação, como mostrado para os conjuntos de operação de bloco de pistão percutor inferior. Os blocos de pistão percutor 117 podem agora ser acessados para instalação ou remoção. Entretanto, como notado, o manuseio dos blocos de pistão percutor 117 é difícil. Um conjunto trocador de bloco de pistão percutor 150 é acoplado no BOP 100 ou disposto adjacente ao BOP 100 para manuseio dos blocos de pistão percutor 117.

Referindo-se agora às figuras 3 e 4, o conjunto trocador do pistão percutor 150 inclui uma braçadeira de suporte 152 e um braço articulado 155, incluindo um elemento intermediário em forma de L 154, um elemento de acoplamento do pistão percutor 156, e um estabilizador 270. A braçadeira 152 inclui entalhes de pega 160 para montagem do trocador do pistão percutor 150 no BOP 100, como explicado com mais detalhes a seguir. Um conjunto pivô de acoplamento 158 acopla de forma rotativa o elemento intermediário em forma de L 154 na braçadeira 152. Um outro conjunto pivô de acoplamento 162, visível na figura 4, acopla rotacionalmente o elemento intermediário em forma de L 154 no elemento de acoplamento do pistão percutor 156 para formar uma articulação do braço 155. Em algumas modalidades, pelo menos um dos conjuntos pivôs de acoplamento 158, 162 é um parafuso. O elemento de acoplamento do pistão percutor 156 pode receber um conjunto de parafuso 164 para acoplamento no bloco de pistão percutor. O conjunto pivô de acoplamento, ou ponto pivô rotativo, 158 inclui um primeiro eixo de rotação 159, e o conjunto pivô de acoplamento, ou ponto pivô rotativo 162 inclui um segundo eixo de rotação 163.

Referindo-se agora às figuras 5-7, estão mostrados movimentos exemplares do braço articulado 155. O braço articulado 155 é um dispositivo que acopla a pivô o bloco de pistão percutor 117 na braçadeira de suporte 152 e assim no BOP 100. Na figura 5, o braço de acoplamento do pistão percutor 156 é manipulado para pivotar no ponto pivô 162 em torno do eixo 163 a partir de sua posição mostrada na figura 3. De volta à figura 6, o braço 155 pode ser adicionalmente manipulado para pivotar o elemento intermediário em forma de L 154 no ponto pivô 158 em torno do eixo 159 a partir de sua posição mostrada na figura 4. Movimentos adicionais do braço articulado 155 em torno dos eixos 159, 163 colocam o braço 155 em uma posição adicional, mostrada na figura 7. Pelo braço articulado 155 está mostrada para girar em uma direção no geral no sentido anti-horário nas figuras 3 e 5-7, os pontos pivôs 158, 162 também permitem uma faixa similar de movimento do braço 155 em uma direção oposta e além da posição de partida, mostrado na figura 3. Em virtude desta simetria de rotação do braço de articulação 155, o trocador do pistão percutor 150 pode ser usado tanto na porta da esquerda quanto da direita 114, como mostrado na figura 2.

Referindo-se às figuras 8-11, a braçadeira de suporte 152 está mostrada com mais detalhes. A braçadeira de suporte 152 é um dispositivo para suportar o braço articulado 155 e assim o bloco de pistão percutor 117. A braçadeira 152 inclui uma porção superior 170 e uma porção inferior 172 acopladas por um elemento intermediário 174. A braçadeira 152 inclui uma extremidade 176 para acoplamento na porta do BOP e uma extremidade 178 para acoplamento no braço articulado 155. Como mostrado na vista de topo da figura 9, a extremidade do braço 178 inclui furos 180 para receber o conjunto pivô de acoplamento 158. Adicionalmente, a superfície da porção inferior 172 que delimita o furo 180 inclui uma pluralidade de roscas 183, mais bem vista na figura 10. Como mostrado com detalhes na vista lateral seccional transversal e vistas laterais das figuras 10 e 11, a extremidade da porta 176 inclui superfícies de suporte internas 175, 177, 179 e entalhes ou fendas 160. Como será mostrado com mais detalhes a seguir, os entalhes 160 recebem trincos ou outros elementos de acoplamento da porta do BOP.

De volta agora às figuras 12-15, o elemento intermediário em forma de L 154 do trocador do pistão percutor 150 provê uma porção inferior do braço articulado 155. O elemento intermediário em forma de L 154 é um dispositivo para acoplar a pivô o elemento de acoplamento do pistão percutor 156, e assim o bloco de pistão percutor 117, na braçadeira de suporte 152 no primeiro eixo de rotação 159. O elemento intermediário em forma de L 154 inclui um corpo 190 e uma extensão de acoplamento 192. Uma primeira extremidade 197 inclui furos 196 para receber o conjunto pivô de acoplamento 162 conectado no elemento de acoplamento do pistão percutor 156. Uma segunda extremidade 199 inclui um furo 194 que se estende através da extensão de acoplamento 192 para receber o conjunto pivô de acoplamento 158 que se estende através dos furos 180 da braçadeira 152. Referindo-se às figuras 16-18, o elemento de acoplamento do

pistão percutor 156 do trocador do pistão percutor 150 está mostrado com mais detalhes. O elemento de acoplamento do pistão percutor 156 é um dispositivo para acoplar a pivô o bloco de pistão percutor 117 no elemento intermediário em forma de L 154, e assim na braçadeira de suporte 152, no segundo eixo de rotação 163. O elemento de acoplamento do pistão percutor 156 inclui um corpo alongado 202 com um furo 206 que se estende através do elemento de acoplamento do pistão percutor 156 em uma primeira extremidade 211 e um furo 210 que se estende através do elemento de acoplamento do pistão percutor 156 em uma segunda extremidade 213.0 furo 210 inclui uma fenda 212 para tornar o furo 210 acessível pelo exterior do corpo 202, e um chanfro 214 para funcionar como um soquete de suporte para receber o conjunto de parafuso 164. O furo 206 recebe o conjunto pivô de acoplamento 162 que se estende através dos furos 196 do elemento intermediário em forma de L 154. O corpo 202 inclui adicionalmente uma pluralidade de furos rosqueados 217, cada um dos quais para receber um parafuso 219 (figura 4) ou outro dispositivo de fixação, para permitir o acoplamento do estabilizador 270 no elemento de acoplamento do pistão percutor 156.

Referindo-se às figuras 19-21, o estabilizador 270 está mostrado com mais detalhes. O estabilizador 270 inclui um corpo alongado 272 que tem uma primeira extremidade 274, uma segunda extremidade 276 e uma pluralidade de furos 278 que se estende através do estabilizador 270 entre as extremidades 274, 276. Cada um dos furos 278 recebe um parafuso 291 para permitir o acoplamento do estabilizador 270 no elemento de acoplamento pivô 162 e no elemento de acoplamento do pistão percutor 156, como previamente descrito. Próximo à segunda extremidade 276, o estabilizador 270 inclui adicionalmente um ressalto 280 que recebe a primeira extremidade 197 do elemento intermediário em forma de L 154 quando o estabilizador 270 é acoplado no elemento de acoplamento pivô 162 e o elemento de acoplamento do pistão percutor 156, como mostrado na figura 4. Quando acoplado no elemento intermediário em forma de L 154 por meio do elemento de acoplamento pivô 162 e no elemento de acoplamento do pistão percutor 156, o estabilizador 270 limita o movimento e/ou deflexão, ou dobramento, do elemento de acoplamento do pistão percutor 156 em relação ao elemento intermediário em forma de L 154 que pode ser causado por cargas aplicadas no elemento de acoplamento do pistão percutor 156, por exemplo, pelo conjunto de parafuso 164 e outros componentes conectados nele.

Referindo-se ainda à figura 4, o conjunto de acoplamento pivô

162, nesta modalidade exemplar, inclui uma árvore 282 e dois elementos de mancai 284, 286. A árvore 282 tem uma extremidade superior 288 e uma extremidade inferior 290. A extremidade superior 288 tem um furo rosqueado 292 que recebe um parafuso 219 para permitir o acoplamento do estabilizador 270 no conjunto de acoplamento pivô 162, como previamente descrito. O elemento de mancai superior 284 tem um furo passante que recebe a extremidade superior 288 da árvore 282. Similarmente, o elemento de mancai inferior 286 tem um furo passante que recebe a extremidade inferior 290 da árvore 282. Quando o conjunto de acoplamento pivô 162 é acoplado entre o elemento intermediário em forma de L 154, o elemento de acoplamento do pistão percutor 156 e o estabilizador 270, como mostrado, os elementos de mancai 284, 286 limitam o movimento do elemento de acoplamento do pistão percutor 156 em relação ao elemento intermediário em forma de L 154.

Nesta modalidade exemplar, o conjunto de acoplamento pivô

158 inclui uma árvore 300 que se estende através do furo 194 do elemento intermediário em forma de L 154, dois elementos de mancai 302, 304, e uma porca de controle 306. A árvore 300 é rotacionável dentro do furo 194 em relação ao elemento intermediário em forma de L 154. Adicionalmente, a árvore 300 tem uma extremidade superior 308 e uma extremidade inferior 310. O elemento de mancai superior 302 tem um furo passante que recebe a extremidade superior 308 da árvore 300. Similarmente, o elemento de mancai inferior 304 tem um foro passante que recebe a extremidade inferior 310 da árvore 300. Quando o conjunto de acoplamento pivô 158 é acoplado na braçadeira de suporte 152, como mostrado, os elementos de mancai 302, 304 limitam o movimento da árvore 300 e do elemento intermediário em forma de L 154 disposto nele em relação à braçadeira de suporte 152.

Referindo-se às figuras 22 e 23, a porca de controle 306 tem um corpo 316 com um foro 318 em uma primeira extremidade 320 e um receptáculo 322 em uma segunda extremidade 324. Em algumas modalidades, o receptáculo 322 é modelado para receber uma extremidade de uma chave de fenda. A porca de controle 306 inclui adicionalmente uma pluralidade de roscas 326 disposta em torno de sua superfície externa e adaptada para engatar as roscas 183 (figura 10) que delimitam o foro 180 na porção inferior 172 da braçadeira de suporte 152. Assim, a porca de controle 306 é configurada para engatar de forma rosqueada a braçadeira de suporte 152, como ilustrado pela figura 4. Quando assim engatada, o foro 318 da porca de controle 306 recebe o elemento de mancai inferior 304 e a extremidade inferior 310 da árvore 300. Adicionalmente, a posição do elemento intermediário em forma de L 154 em relação à braçadeira de suporte 152 pode ser ajustada pela inserção de uma extremidade de uma chave de fenda, ou outro dispositivo, no receptáculo 322, e a rotação da porca de controle 306 em relação à braçadeira de suporte 152. A rotação da porca de controle 306 faz com que a porca de controle 306, o elemento de mancai inferior 304, a árvore 300 e o elemento intermediário em forma de L 154 movam-se em uma direção substancialmente paralela ao eixo 159 tanto para cima quanto para baixo em relação à braçadeira de suporte 152, dependendo da direção de rotação.

Referindo-se agora às figuras 24 e 25, está mostrado um olhai

de içamento 250. O olhai de içamento 250 pode ser acoplado no conjunto de parafuso 164 e usado para levantar o bloco de pistão percutor 117. O olhai de içamento 250 inclui uma porção do olhai superior 252 e um conector inferior 254. O conector inferior 254 inclui um furo passante 256 que recebe o conjunto de parafuso 164, como mostrado na figura 29. A porção do olhai superior 252 permite o acoplamento do mecanismo de elevação nele.

Em operação, e referindo-se primeiramente à figura 26, a porta 114 é destrancada e aberta para acesso ao bloco de pistão percutor 117. O conector 124 inclui elementos de trinco rotativos superior e inferior 127 (mais bem mostrados na figura 3) que engatam entalhes superior e inferior 125 para travar a porta 114 no lugar. O conector 124 é atuado e os elementos de trinco 127 são rotacionados para remover os elementos de trinco 127 dos entalhes 125 e destrancar a porta 114. O trocador do pistão percutor 150 é acoplado na porta 114 colocando a extremidade da porta 176 da braçadeira de suporte 152 sobre a porta 114, como mostrado. As superfícies de suporte 175, 177, 179 (ver figuras 10 e 11) agora engatam a porta 114. Existe uma folga entre a porta 114 e as superfícies 175, 179 em virtude de os elementos de trinco 127 serem retraídos. Para travar a braçadeira 152 no lugar, o conector 124 é novamente atuado para estender os elementos de trinco 127 nos entalhes 160, como mostrado na figura 30. Os entalhes 160 têm formas similares aos entalhes do BOP 125, de maneira a replicar a ação de trinco da porta dos elementos de trinco 127 com a ação de trinco da braçadeira para o trocador do pistão percutor 150. Em virtude de os elementos de trinco opostos 127 engatarem entalhes opostos 160, a ação de trinco dos elementos de trinco 127 também serve para centralizar a braçadeira 152 em torno da porta 114 e puxar as superfícies da braçadeira 175, 177, 179 para contato com a porta 114. Embora tenha sido descrita uma modalidade do mecanismo de trinco ou acoplamento do trocador do pistão percutor, outras modalidades exemplares incluem elementos de trinco móveis montados na braçadeira 152 ou parafusos usados para prender a braçadeira 152 na porta 114.

Ainda referindo-se à figura 26, o bloco de pistão percutor 117 é acoplado de forma liberável na extremidade da árvore do pistão percutor em uma interface 119. Em algumas modalidades, a interface 119 inclui superfícies de fenda em T e barra em T casadas em cada um do bloco de pistão percutor 117 e da árvore do pistão percutor para acoplamento e desacoplamento pelo movimento lateral do bloco de pistão percutor 117. Modalidades alternativas incluem outras interfaces de acoplamento corrediças ou liberáveis similares. O braço articulado 155 é manipulado para a posição mostrada na figura 27. Em algumas modalidades, o braço articulado 115 é movimentado por um ou mais operadores. O conjunto de parafuso 164, tendo uma porca 165 disposta de forma rosqueada em torno de um parafuso 166, é acoplado no bloco de pistão percutor 117 e a porca 165 é ajustada em relação ao parafuso 166 para garantir o assentamento adequado do conjunto do parafuso 164 no soquete 214 do elemento de acoplamento do pistão percutor 156.

Referindo-se à figura 27, o bloco de pistão percutor 117 é movimentado lateralmente para desacoplar e liberá-lo na interface da árvore do pistão percutor 119. Em algumas modalidades, o bloco de pistão percutor 117 move-se pela inserção de um elemento de haste 222 em uma passagem 215 (figura 4) no elemento intermediário em forma de L 154. A haste 222 pode então ser usada como uma alavanca para forçar o braço articulado 155 em direção à braçadeira de suporte 152, por meio da rotação do elemento intermediário em forma de L 154 em torno do ponto pivô 158 e rotação do elemento de acoplamento do pistão percutor 156 em torno do ponto pivô 162. Conseqüentemente, o bloco de pistão percutor 117 deslizará ao longo dos trilhos T na árvore do pistão percutor. Em modalidades alternativas, o bloco de pistão percutor 117 move-se por outros meios, tal como um mecanismo carregado por mola ou uma engrenagem cônica acoplada no elemento intermediário em forma de L 154. Ainda em modalidades adicionais, uma força é aplicada no próprio bloco de pistão percutor 117 para movimentar o bloco de pistão percutor 117 enquanto o trocador do pistão percutor engatado 150 suporta o peso do bloco de pistão percutor 117. Referindo-se à figura 28, o bloco de pistão percutor 117 é

liberado do arranjo de trilho T na árvore do pistão percutor e movimentado para um local espaçado do mesmo. Em virtude de a pivotagem do braço articulado 155 incluir múltiplos eixos de rotação, o trocador do pistão percutor 150 pode acomodar tanto o movimento linear do bloco de pistão percutor 117 durante desengate dos trilhos T bem como o movimento de espaçamento do bloco de pistão percutor 117 em uma outra direção. Durante esses movimentos, o trocador do pistão percutor 150 suporta o peso do bloco de pistão percutor 117 em um espaço confinado adjacente ao BOP 100 e a porta aberta 114. De volta à figura 29, o olhai de içamento 250 pode agora ser anexado no conjunto de parafuso 164, e um mecanismo de elevação pode ser acoplado no olhai de içamento 250 para levantar ainda mais e remover o bloco de pistão percutor 117. A fenda 212, mas bem vista na figura 30, no elemento de acoplamento do pistão percutor 156 facilita a remoção do bloco de pistão percutor 117 provendo um caminho de saída para o conjunto de parafuso 164.

Referindo-se ainda à figura 29, o braço articulado 155 pode localizar o bloco de pistão percutor 117 para remoção por meio de um mecanismo de içamento, ou receber um bloco de pistão percutor 117 para instalação. Para instalação, o braço articulado 155 recebe o bloco de pistão percutor 117 com o conjunto de parafuso 164 e olhai de içamento 250 de uma maneira similar ao previamente descrito. O bloco de pistão percutor 117 e o braço articulado 155 movem-se então das maneiras descritas, exceto em direções opostas até que o bloco de pistão percutor 117 seja preso seguramente na interface da árvore do pistão percutor 119.

O trocador ou movimentador do bloco de pistão percutor 150 inclui um mecanismo de braço articulado para engatar o bloco de pistão percutor e movê-lo. O movimento do braço articulado inclui um movimento linear e um movimento rotacional. Conseqüentemente, o bloco de pistão percutor move-se a favor e contra a conexão da cavidade com pouco atrito durante instalação ou remoção para manutenção. Em algumas modalidades, um operador pode remover e trocar o bloco de pistão percutor com eficiência e pouco risco de lesão pessoal. Em virtude de a braçadeira de suporte 152 ser removível da porta do BOP, o trocador do pistão percutor 150 é portátil. As modalidades aqui apresentadas são meramente ilustrativas,

e não limitantes, do escopo da revelação, ou de detalhes nela. Percebe-se que muitas outras modificações e melhorias na revelação aqui podem ser feitas sem fugir do escopo da revelação, ou dos conceitos inventivos aqui revelados. Em virtude de muitas e diferentes modalidades poderem ser feitas dentro do escopo do conceito inventivo aqui preceituado, incluindo estruturas ou materiais equivalentes, e em virtude de muitas modificações poderem ser feitas nas modalidades aqui detalhadas de acordo com as exigências descritivas da lei, deve-se entender que os detalhes aqui devem ser interpretados em um sentido ilustrativo, e não limitante.

Claims

1. Aparelho para engatar e movimentar um bloco de pistão percutor, caracterizado pelo fato de que compreende: uma braçadeira de suporte acoplada a um sistema de prevenção de explosão; e um braço articulado acoplado de forma liberável a um bloco de pistão percutor removível.

2. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que o braço articulado compreende múltiplos eixos de rotação.

3. Aparelho de acordo com a reivindicação 2, caracterizado pelo fato de que o braço articulado é simultaneamente pivotável em torno de pelo menos dois eixos de rotação.

4. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que a braçadeira de suporte é removível do sistema de prevenção de explosão.

5. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um conjunto de acoplamento pivô com um primeiro eixo de rotação e estendendo-se através da braçadeira de suporte e do braço articulado, em que o braço articulado é rotacionável em torno do primeiro eixo de rotação em relação à braçadeira de suporte.

6. Aparelho de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o braço articulado compreende: um primeiro elemento para receber o conjunto de acoplamento pivô através do mesmo; um segundo elemento acoplado no bloco de pistão percutor removível; e um segundo conjunto de acoplamento pivô com um segundo eixo de rotação espaçado do primeiro eixo de rotação e estendendo-se através do primeiro e segundo elementos; em que o segundo elemento é rotacionável em torno do segundo eixo de rotação em relação ao primeiro elemento.

7. Aparelho de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o braço articulado compreende: um primeiro elemento que recebe o conjunto de acoplamento pivô através do mesmo; um segundo elemento acoplado no bloco de pistão percutor removível; e um estabilizador acoplado entre o primeiro elemento e o segundo elemento, o estabilizador limitando a deflexão do primeiro elemento em relação ao segundo elemento.

8. Aparelho de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o primeiro conjunto de acoplamento pivô compreende: uma árvore que se estende através da braçadeira de suporte e do primeiro elemento; um elemento de mancai disposto entre cada extremidade da árvore e da braçadeira de suporte, os elementos de mancai limitando o movimento da árvore em relação à braçadeira de suporte.

9. Aparelho de acordo com a reivindicação 5, caracterizado pelo fato de que o primeiro conjunto de acoplamento pivô compreende: uma árvore que se estende através da braçadeira de suporte e do primeiro elemento; e uma porca de controle disposta entre uma extremidade da árvore e a braçadeira de suporte; a porca de controle engatada de forma rotativa na braçadeira de suporte, em que a árvore é móvel em relação à braçadeira de suporte com rotação da porca de controle.

10. Aparelho de acordo com a reivindicação 9, caracterizado pelo fato de que a árvore é móvel em uma direção paralela à linha de centro axial da árvore.

11. Aparelho para engatar e movimentar um bloco de pistão percutor, caracterizado pelo fato de que compreende: uma porção de suporte disposta adjacente a um sistema de prevenção de explosão; e um braço articulado acoplado rotacionalmente na porção de suporte, o braço articulado compreendendo: um primeiro elemento acoplado a pivô na porção de suporte em um primeiro eixo de rotação; e um segundo elemento acoplado a pivô no primeiro elemento em um segundo eixo de rotação, o segundo elemento configurado para acoplar e suportar o bloco de pistão percutor.

12. Aparelho de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a porção de suporte é anexada de forma liberável no sistema de prevenção de explosão.

13. Aparelho de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a porção de suporte é anexada de forma liberável a uma porta aberta do sistema de prevenção de explosão.

14. Aparelho de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente uma porca acoplada na porção de suporte, a porca rotacionável em relação à porção de suporte para movimentar o primeiro elemento ao longo do primeiro eixo de rotação.

15. Aparelho de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um terceiro elemento acoplado entre o primeiro e segundo elementos, o terceiro elemento resistindo ao dobramento do segundo elemento em relação ao primeiro elemento.

16. Aparelho de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o segundo elemento compreende um furo passante e uma fenda que se estende a partir do mesmo, a fenda definindo uma passagem a partir do foro passante.

17. Aparelho de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que compreende adicionalmente um parafuso suportado no foro passante do segundo elemento e acoplado em uma extremidade no bloco de pistão percutor.

18. Aparelho de acordo com a reivindicação 17, caracterizado pelo fato de que a outra extremidade do parafuso é acoplada a um olhai de içamento.

19. Aparelho de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o bloco de pistão percutor é móvel em um movimento não linear em relação ao sistema de prevenção de explosão à medida que pelo menos um do primeiro elemento e do segundo elemento pivota em torno de pelo menos um dos eixos de rotação em torno dos eixos de rotação.

20. Aparelho de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que o bloco de pistão percutor é móvel em um movimento linear em relação ao sistema de prevenção de explosão à medida que pelo menos um do primeiro elemento e do segundo elemento pivota em torno de pelo menos um dos eixos de rotação em torno de um dos eixos de rotação.

21. Aparelho de acordo com a reivindicação 11, caracterizado pelo fato de que a porção de suporte é acoplada a uma porta do BOP e em que a porta é uma de um grupo que consiste em uma porta do lado esquerdo e uma porta do lado direito.

22. Aparelho para engatar e movimentar um bloco de pistão percutor, caracterizado pelo fato de que o aparelho compreende: um dispositivo de suporte acoplado a um sistema de prevenção de explosão; e um dispositivo de articulação acoplado a pivô no dito dispositivo de suporte em um primeiro eixo de rotação e suportando o bloco de pistão percutor.

23. Aparelho de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de articulação compreende um segundo eixo de rotação espaçado do primeiro eixo de rotação.

24. Aparelho de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que o dispositivo de articulação compreende: um primeiro dispositivo para acoplar a pivô no dispositivo de suporte no primeiro eixo de rotação; e um segundo dispositivo para acoplar a pivô no primeiro dispositivo em um segundo eixo de rotação, em que o segundo dispositivo pivô suporta o bloco de pistão percutor.

25. Aparelho de acordo com a reivindicação 24, caracterizado pelo fato de que o bloco de pistão percutor é móvel em relação ao sistema de prevenção de explosão à medida que pelo menos um do primeiro e segundo dispositivos pivota em torno de pelo menos um do primeiro e segundo eixos de rotação.

26. Aparelho de acordo com a reivindicação 22, caracterizado pelo fato de que o bloco de pistão percutor é móvel em relação ao sistema de prevenção de explosão à medida que o dispositivo de articulação pivota em relação ao dispositivo de suporte.