BRPI0709008A2 - componentes de aranha manipulável adaptados para operação em conjunto com uma guia de linha de controle com movimento alternativo vertical - Google Patents

Abstract

COMPONENTES DE ARANHA MANIPULáVEL ADAPTADOS PARA OPERAçãO EM CONJUNTO COM UMA GUIA DE LINHA DE CONTROLE COM MOVIMENTO ALTERNATIVO VERTICAL. A presente invenção refere-se a um método e aparelho para ins- talar linhas de controle e de tubos para o interior de um poço. A aranha de sustentação de tubos que é normalmente montada no piso da plataforma deperfuração é adaptada para desmontagem e remontagem fáceis quando os deslizadores de tubo dentro da aranha não estão engatados com a superfí- cie externa da coluna de tubos, de modo que quando da desmontagem, uma guia de linha de controle se torna verticalmente móvel. A guia de linha de controle é adaptada para ser levantada de maneira controlável para uma distância acima do piso da plataforma de perfuração, proporcionando com isto acesso de pessoal a uma porção do comprimento da coluna de tubos abaixo da guia de linha de controle levantada e acima do piso da plataforma de perfuração para prender a linha de controle à coluna de tubos utilizando um fixador.

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "COMPO-NENTES DE ARANHA MANIPULÁVEL ADAPTADOS PARA OPERAÇÃOEM CONJUNTO COM UMA GUIA DE LINHA DE CONTROLE COM MOVI-MENTO ALTERNATIVO VERTICAL".

Antecedentes da Invenção

Campo da Invenção

A presente invenção refere-se a um aparelho e método para ins-talar linha de tubo e linha de controle em um furo de sondagem de terra. Es-pecificamente esta invenção envolve uma aranha que tem componentes quesão adaptados para serem manipulados para facilitar prender uma linha decontrole a uma coluna de tubos quando ela está sendo constituída e descidapara o interior de um furo de sondagem.

Fundamento da Invenção e Técnica Relacionada

Poços de petróleo e gás podem ser equipados com linhas decontrole para ligar mecanicamente, eletricamente, pneumaticamente, hidrau-licamente ou oticamente, diversos dispositivos furo abaixo à superfície. Li-nhas de controle podem ser utilizadas para receber dados a partir de instru-mentos furo abaixo ou operar dispositivos furo abaixo, tais como válvulas,comutadores, sensores, relês, e outros dispositivos. Linhas de controle po-dem ser utilizadas para abrir, fechar ou ajustar válvulas furo abaixo para demaneira seletiva produzir ou isolar formações em localizações profundas nopoço. Uma linha de controle pode transmitir dados reunidos de furo abaixopara a superfície, ou comunicar comandos a dispositivos furo abaixo, paratomar amostras, leituras, ou movimentar válvulas. Linhas de controle podemcompreender fios ou cabos eletricamente condutores, fibras óticas, ou con-dutos de fluido para controlar pneumaticamente ou hidraulicamente disposi-tivos furo abaixo, ou transmitir dados.

Linhas de controle são geralmente, de um pequeno diâmetro emrelação ao diâmetro da coluna de tubos à qual elas estão presas, e tem, ge-ralmente, entre 0,5 e 0,6 cm de diâmetro. Uma pluralidade de linhas de con-trole pode ser agregada para formar um umbilical que tem um diâmetro deaté 10 cm, ou mais. Linhas de controle são geralmente presas ao longo docomprimento da superfície externa de uma coluna de tubos, geralmente pa-ralelas ao eixo central do furo da coluna de tubos. Linhas de controle contí-nuas são presas à coluna de tubos e instaladas no poço quando juntas detubo são feitas em uma coluna de tubo, e baixadas para o interior de um poço.

Linhas de controle presas à coluna de tubos estão sujeitas a se-rem danificadas e serem tornadas inúteis se elas são prensadas ou esma-gadas pelos deslizadores de tubo utilizados para prender e suportar a colunade tubos enquanto ela está sendo constituída e baixada para o interior dopoço. Isto apresenta um desafio na fixação das linhas de controle à colunade tubos quando ela está sendo feita e baixada para o interior do furo desondagem. Dependendo do diâmetro, comprimento e espessura do tubo, acoluna de tubos pode pesar mais do que 200 ton (400.000 libras). Uma fer-ramenta de pega de tubo chamada uma aranha, é necessária para pegar esuportar a coluna de tubos no ou próximo ao piso da plataforma de perfura-ção. A aranha geralmente compreende um receptáculo afunilado que temum furo com um eixo que é geralmente alinhado com o furo de sondagem. Acoluna de tubos passa através do receptáculo afunilado e o receptáculo afu-nilado acomoda um arranjo geralmente circunferencial de deslizadores mó-veis radialmente para dentro que circundam e engatam a coluna de tubosdentro do receptáculo afunilado. Os deslizadores geralmente conformadosem cunha são adaptados para engatar a superfície externa encurvada dacoluna de tubos e apoiar contra a superfície interna afunilada do receptáculoafunilado para fornecer suporte geralmente distribuído radialmente em umamaneira de auto-aperto.

É importante que os deslizadores de tubo na aranha geralmentepeguem e suportem de maneira uniforme a coluna de tubos para minimizar atensão localizada e cargas sobre o tubo, as quais podem esmagar ou danifi-car a coluna de tubos. As superfícies de pega colocadas radialmente paradentro dos deslizadores são côncavas para contatar o tubo sobre uma gran-de área radialmente para minimizar tensões localizadas. Quando linhas decontrole estão sendo presas ao tubo e descidas para o interior do furo desondagem, é importante impedir que as linhas de controle sejam prensadasou aprisionadas entre os deslizadores da aranha e a superfície externa dacoluna de tubos, ou entre deslizadores adjacentes quando eles movem radi-almente para dentro para pegar e suportar a coluna de tubos. Se uma linhade controle é aprisionada entre os deslizadores e a coluna de tubos, ou entredois deslizadores adjacentes, a linha de controle pode ser danificada comuma perda resultante ou prejuízo da superfície de controle de, ou comunica-ção com, dispositivos ou instrumentos furo abaixo que são ligados a outrosdispositivos ou à superfície utilizando linha(s) de controle. É importante queas linhas de controle sejam presas à coluna de tubos em uma maneira quevenha impedir dano à linha de controle.

Um método de instalar linhas de controle envolve estender aslinhas de controle ao longo da porção da coluna de tubos que é apanhada esuportada dentro do receptáculo afunilado da aranha. Uma linha de controlepode ser alinhada e posicionada ao longo do comprimento da superfície ex-terior da coluna de tubos para coincidir radialmente com, e atravessar umespaço ou recesso entre deslizadores adjacentes. Este método pode não sersatisfatório onde diversas linhas de controle estão sendo presas à coluna detubos porque mais da circunferência da coluna de tubos é requerido paraacomodar as linhas de controle, deixando menos circunferência de contatopara os deslizadores engatar e suportar a coluna de tubos.

A apreciação crescente para as vantagens e benefícios de ferramentas controláveis furo abaixo e dispositivos para receber dados a partirde instrumentos furo abaixo resultou no desenvolvimento de novas ferra-mentas e métodos para instalar linhas de controle em um poço. Uma abor-dagem envolve a utilização de uma aranha elevada por mesa construída nopiso da plataforma de perfuração para suportar a aranha e a coluna de tu-bos, com isto criando e mantendo uma zona de fixação entre a mesa e opiso da plataforma de perfuração. Esta "zona de fixação" fornece acesso auma porção da coluna de tubos abaixo da aranha, para introduzir e prenderlinhas de controle ao longo do comprimento da coluna de tubos. As linhas decontrole são alimentadas para a coluna de tubos em uma localização abaixoda mesa que suporta a aranha, presa à coluna de tubos e então alimentadaspara o interior do furo de sondagem ao longo da coluna de tubos quando elaé constituída é abaixada para o interior do furo de sondagem. Embora a ara-nha elevada por mesa impeça dano do deslizador a linhas de controle naaranha, as pernas que suportam a mesa devem ser fortes o suficiente parasuportar toda a coluna de tubos, a aranha e a mesa, que é uma plataformade trabalho para máquinas e pessoal. A resistência necessária das pernas eas restrições de espaço da mesa apresentam despesa significativa e preo-cupações de segurança.

Uma outra abordagem para prender linhas de controle a umacoluna de tubos quando ela está sendo construída e descida para o interiorde um poço envolve uma aranha adaptada para ser acomodada em um re-tentor que pode ter um movimento alternativo verticalmente a partir de, epara sua posição retraída dentro ou próximo ao piso da plataforma de perfu-ração. Esta invenção elimina a necessidade por uma mesa elevada compernas fortes o suficiente para suportar a aranha, mesa e coluna de tubos.

Depois que o peso da coluna de tubos é transferido para o elevador, o reten-tor e aranha são levantados da posição do piso para criar uma zona de fixa-ção temporária entre a aranha levantada e o piso da plataforma de perfura-ção. A linha de controle pode ser direcionada sobre roletes guia ou poliaspresas sobre ou adjacentes ao retentor que suporta a aranha, de modo quea linha de controle irá alinhar de maneira conveniente ao longo do compri-mento exterior da coluna de tubos dentro da zona de fixação temporária.

Depois que a linha de controle está presa na coluna de tubos na zona defixação, a coluna de tubos e a linha de controle são abaixadas para o interiordo furo de sondagem e o retentor e a aranha são retornados para sua posi-ção original no, ou junto do piso da plataforma de perfuração, para novamen-te acomodar e suportar a coluna de tubos enquanto um segmento de tuboadicional é constituído na coluna de tubos.

Embora movimentar de forma alternativa verticalmente a aranhadesta maneira elimine a despesa e preocupações de segurança associadascom a aranha elevada por mesa, permanece uma necessidade para otimizaro equipamento e os métodos para prender a linha de controle a uma colunade tubos. O que é necessário é um método de prender uma linha de controlea uma coluna de tubos que não requeira o movimento repetido de toda aaranha para estabelecer uma zona de fixação. O que é necessário é um a -parelho que permita o movimento repetido de componentes selecionados daaranha para criar uma zona de fixação para prender a linha de controle àcoluna de tubos.

Sumário da Invenção

A presente invenção utiliza uma aranha que tem deslizadorespara serem acomodados dentro de um receptáculo afunilado da aranha euma guia de linha de controle com movimento alternativo verticalmente paraengatar e então imprimir uma configuração desejada, ou trajeto, para umalinha de controle. A guia de linha de controle engata em rolamento ou emdeslizamento uma linha de controle e se move entre uma posição retraída euma posição levantada. A guia de linha de controle permanece em uma po-sição retraída quando a aranha engata e suporta a coluna de tubos. A posi-ção retraída da guia de linha de controle é caracterizada como tendo no mí-nimo uma porção da guia de linha de controle abaixo da superfície superiordo receptáculo afunilado da aranha. Quando a guia de linha de controle estáem sua posição retraída o ponto mais inferior na guia de linha de controle,ou a "saída" é posicionada abaixo do fundo dos deslizadores e adjacente àcoluna de tubos. A posição levantada da guia de linha de controle é caracte-rizada como tendo a guia de linha de controle suficientemente levantada a-cima da superfície superior do receptáculo afunilado da aranha, para forne-cer uma zona de fixação na qual a linha de controle é posicionada ao longode no mínimo uma porção da coluna de tubos entre a guia de linha de con-trole levantada e o piso do plataforma de perfuração. A zona de fixação for-nece acesso à porção da coluna de tubos e à linha de controle para a apli-cação de um grampo fixador para prender a linha de controle à coluna detubos.

A aranha é adaptada para manipulação repetida ou remoção deum ou mais componentes da aranha, para criar um trajeto sem obstruçãopara levantar a guia de linha de controle de sua posição retraída para suaposição levantada. Em uma modalidade, os deslizadores são o componenteda aranha que são adaptados para serem repetidamente desassentados desua posição engatada dentro do receptáculo afunilado da aranha é removi-dos do receptáculo afunilado no mínimo em uma extensão suficiente paraliberar um trajeto para a guia de linha de controle para elevar ao longo deuma porção do comprimento da coluna de tubo junto da aranha. Nesta mo-dalidade a aranha pode compreender um receptáculo afunilado e um conjun-to de três deslizadores, que incluem um deslizador central, manipulado, edois deslizadores seguidores, cada um articulado ou acoplado de maneiramóvel ao deslizador manipulado. Os deslizadores circundam, engatam esuportam a coluna de tubos quando acomodados em sua posição engatadadentro do receptáculo afunilado da aranha. O receptáculo afunilado compre-ende uma ranhura na qual a guia de linha de controle se move entre suasposições retraída e levantada. A ranhura pode ser posicionada para coincidircom espaço entre deslizadores seguidores adjacentes quando o conjunto dedeslizadores está engatado com a coluna de tubos dentro do receptáculoafunilado. Opcionalmente a ranhura pode ser posicionada geralmente opostaao deslizador manipulado, o que irá geralmente alinhar a ranhura entre osdeslizadores seguidores adjacentes. Os deslizadores podem ser deslocadosda sua posição engatada por meio da aplicação de uma força de levanta-mento ao deslizador manipulado, primariamente em uma direção vertical noinício, e o conjunto de deslizadores pode ser completamente ou apenas par-cialmente removido da posição engatada dentro do receptáculo afuniladopara liberar um trajeto acima da ranhura para permitir levantamento da guiade linha de controle.

A guia de linha de controle pode ser levantada para criar uma zona de fixação quando o peso da coluna de tubos está suportado pelo ele-vador e o conjunto de deslizadores está suficientemente removido de suaposição engatada para liberar um trajeto para levantar a guia de linha decontrole. A guia de linha de controle pode ser acoplada a um macaco ou umguincho para levantar verticalmente a guia de linha de controle acima da ra-nhura, para criar uma zona de fixação. Em uma modalidade a ranhura naaranha pode ser fechada utilizando uma porta de encaixe adaptada para seracomodada de maneira geralmente vertical dentro da ranhura em uma ma-neira de intertravamento, de modo que a porta de encaixe fornece capacida-de de suporte de carga adicionada ao receptáculo afunilado. Em uma moda-lidade a porta de encaixe pode ser presa ao mesmo macaco que levanta eabaixa a guia de linha de controle. Nesta modalidade, depois que a guia delinha de controle e a porta de encaixe são levantadas para criar uma zona defixação e a linha de controle é presa à coluna de tubos, a coluna de tubos ea linha de controle podem ser abaixadas para o interior do furo de sondageme a guia de linha de controle e a porta de encaixe podem então ser abaixa-das em suas posições retraída e engatada, respectivamente. Os deslizado-res são então restaurados para sua posição de ajuste dentro do receptáculoafunilado para engatar e suportar a coluna de tubos enquanto um outrosegmento de tubo é acoplado de maneira rosqueada à extremidade proximalda coluna de tubos. A porta de encaixe pode ser acomodada de maneiraintertravável em uma ranhura que é posicionada acima de uma "meia porta"que se assemelha a uma porta lateral convencional de uma aranha, porémocupa somente uma porção da altura vertical total da aranha. A guia de linhade controle pode penetrar na parede da aranha entre a meia porta e a portade encaixe quando em sua posição retraída, de modo que ela pode ser le-vantada juntamente com a porta de encaixe para criar uma zona de fixaçãosem abertura da meia porta.

Em uma outra modalidade o receptáculo afunilado da aranha éadaptado para a remoção de sua posição alinhada com o furo de sondagempara liberar um trajeto para levantar uma guia de linha de controle. Nestamodalidade os deslizadores são adaptados para serem deslocados da suaposição engatada dentro do receptáculo afunilado da aranha, porém nãonecessariamente para serem completamente removidos do receptáculo afu-nilado. Ao invés disto, o receptáculo afunilado compreende uma ranhura ge-ralmente vertical que permite que o receptáculo afunilado seja movido late-ralmente para uma posição remota afastada de sua posição alinhada com ofuro de sondagem quando o peso da coluna de tubos é suportado pelo ele-vador. A ranhura no receptáculo afunilado da aranha pode ser fechada pormeio de uma porta convencional que tem articulações interengatadas ou pormeio de uma porta de encaixe que é geralmente acomodada verticalmenteem uma maneira em intertravamento para fechar a ranhura do receptáculoafunilado e levantada de sua posição assentada para abrir a ranhura do re-ceptáculo afunilado. A abertura da ranhura do receptáculo afunilado utilizan-do uma porta de encaixe ou uma porta convencional, ou ambas, fornecemovimento lateral do receptáculo afunilado para longe de sua posição ali-nhada com o furo de sondagem para liberar um trajeto para a guia de linhade controle. O movimento geralmente horizontal do receptáculo afunilado edeslizadores para a posição remota libera o trajeto da guia de linha de con-trole para permitir à guia de linha de controle ser levantada para criar umazona de fixação acima do piso da plataforma de perfuração e abaixo da guiade linha de controle levantada.

Depois que a linha de controle está presa à coluna de tubos emuma ou mais localizações dentro da zona de fixação, a coluna de tubos e alinha de controle podem ser abaixadas para o interior do furo de sondagem ea guia de linha de controle pode ser restaurada para sua posição retraída. Oreceptáculo afunilado é restaurado lateralmente para sua posição alinhadacom o furo de sondagem de modo que ele geralmente circunda a coluna detubos, a porta é reposicionada para fechar o receptáculo afunilado e as ra-nhuras e os deslizadores são acomodados dentro do receptáculo afuniladopara engatar e suportar a coluna de tubos.

Em uma outra modalidade da presente invenção o receptáculoafunilado compreende uma ranhura para permitir movimento alternativo ver-tical da guia de linha de controle, e os deslizadores são adaptados para se-rem presos a um macaco e levantados verticalmente a partir do receptáculoafunilado levantando o macaco. Uma ranhura no receptáculo afunilado podepermitir à aranha ser acomodada ao redor e removida da coluna de tubos. Aporta para fechar a ranhura no receptáculo afunilado pode ser uma meia por-ta do tipo articulado interengatado convencional, ou pode ser uma porta deencaixe acomodada de maneira deslizante, ou uma combinação das duas.

Os deslizadores podem ter movimento alternativo verticalmente utilizando omacaco no sentido de e para longe do receptáculo afunilado. Os deslizado-res e ou a porta de encaixe podem ter movimento alternativo utilizando omesmo macaco que tem movimento alternativo para a guia de linha de con-trole através do trajeto liberado pela remoção da porta de encaixe. Depoisque o peso da coluna de tubos está transferido para o elevador, o macaco émovido para a posição para engatar os deslizadores e a porta de encaixe. Aporta de encaixe pode ser acoplada à guia de linha de controle de modo queacoplar o macaco à porta de encaixe também acopla o macaco à guia delinha de controle. Ao levantar o macaco os deslizadores, porta de encaixe ea guia de linha de controle são movidos verticalmente de suas posições den-tro do receptáculo afunilado para criar uma zona de fixação entre a guia delinha de controle e o receptáculo afunilado. Depois que a linha de controleestá presa à coluna de tubos em uma ou mais localizações dentro da zonade fixação, a coluna de tubos e a linha de controle são abaixadas para o in-terior do furo de sondagem, a guia de linha de controle e a porta de encaixesão restauradas para suas posições retraídas, com no mínimo uma porçãoda guia de linha de controle estando abaixo da superfície superior do recep-táculo afunilado e os deslizadores são acomodados dentro do receptáculoafunilado para engatar e suportar o peso da coluna de tubos.

Em uma outra modalidade da presente invenção a ranhura noreceptáculo afunilado é operável e pode ser aberta para permitir ao receptá-culo afunilado ser removido lateralmente de sua posição alinhada com o furode sondagem quando o peso da coluna de tubos é suportado pelo elevador.Os deslizadores podem permanecer dentro do receptáculo afunilado quandoele é removido lateralmente de sua posição alinhada com o furo de sonda-gem ou os deslizadores podem ser presos a um macaco que levanta os des-lizadores para uma posição levantada, geralmente acima do receptáculo a-funilado antes que o receptáculo afunilado seja movido, e também abaixa osdeslizadores no sentido da sua posição engatada dentro do receptáculo afu-nilado quando o receptáculo afunilado é restaurado para sua posição alinha-da com o furo de sondagem. De maneira similar, a guia de linha de controlepode ser presa a uma porta de encaixe e a porta de encaixe pode ser, porsua vez, presa a um macaco que levanta a guia de linha de controle e a por-ta de encaixe para uma posição levantada, para criar uma zona de fixaçãoentre a guia de linha de controle e o piso do plataforma de perfuração. Osdeslizadores podem ser presos ao mesmo macaco que levanta a guia delinha de controle e a porta de encaixe, de modo que os deslizadores são le-vantados verticalmente para longe de sua posição engatada dentro do re-ceptáculo afunilado quando a guia de linha de controle é levantada para criaruma zona de fixação.

Depois que a linha de controle é presa à coluna de tubos emuma ou mais localizações dentro da zona de fixação, a coluna de tubos e alinha de controle podem ser abaixadas para o interior do furo de sondagem eo receptáculo afunilado pode ser restaurado para sua posição alinhada como furo de sondagem. Uma vez que o receptáculo afunilado é restaurado parasua posição alinhada com o furo de sondagem, a guia de linha de controle, aporta de encaixe e deslizadores podem ser abaixados pelo macaco, de mo-do que a guia de linha de controle pode ser acomodada em sua posição re-traída com no mínimo uma porção da guia de linha de controle estando a-baixo da superfície superior do receptáculo afunilado, a porta de encaixepode ser acomodada verticalmente de maneira deslizante para o interior daranhura para reforçar o receptáculo afunilado para suportar a coluna de tu-bos, e os deslizadores podem ser acomodados no receptáculo afunilado pa-ra engatar e suportar a coluna de tubos.

Em certas modalidades da presente invenção, o receptáculo a-funilado da aranha é adaptado para acomodar de maneira deslizante e cir-cundar uma porta de encaixe para completar e reforçar o receptáculo afuni-lado. Diferentemente da porta lateral mais convencional que acopla ao re-ceptáculo afunilado com pinos inseridos através de articulações interengata-das colocadas em cada extremidade da porta, uma porta de encaixe podeser acomodada verticalmente e de maneira deslizante em uma maneira deintertravamento dentro de uma ranhura no lado do receptáculo afunilado. Aporta de encaixe pode compreender uma porta com um par de postes alon-gados colocados geralmente na vertical e para baixo, cada um acoplado emsua extremidade superior a uma placa suporte, e cada um podendo ser a-comodado em um receptáculo ou porta no receptáculo afunilado. Um outrotipo de porta de encaixe compreende um par de chavetas conformadas em Tcolocadas opostas para fora, adaptadas para serem acomodadas vertical-mente e de maneira deslizante em ranhuras correspondentes conformadasem T colocadas de cada lado da ranhura do receptáculo afunilado para ointerior do qual assenta a porta de encaixe.

A guia de linha de controle que, dependendo da modalidade po-de ou não ser acoplada a uma porta de encaixe, pode ser conformada paraimprimir um trajeto desejado a uma porção da linha de controle que é aco-modada sobre ela. A guia de linha de controle é adaptada para dobrar gra-dualmente e redirecionar uma porção da linha de controle para posição ad-jacente a e ao longo da porção da coluna de tubos que se estende desdeabaixo da guia de linha de controle levantada e para o interior do furo desondagem. A linha de controle se aproxima da guia de linha de controle apartir de uma posição radialmente para fora a partir da coluna de tubos. Po-lias, roletes ou guias podem ser utilizadas para posicionar e redirecionar demaneira estratégica a linha de controle para a porção de acomodação daguia de linha de controle. A guia de linha de controle pode ser conformadaou ajustável para acomodar diferentes dimensões da linha de controle ouângulos de aproximação, dependendo da configuração da plataforma de per-furação, porém geralmente é preferido ter a linha de controle aproximar daguia de linha de controle de uma posição lateral para e acima da guia delinha de controle para impedir perigos de arrastamento ou obstáculos para amovimento por pessoal que trabalha no piso da plataforma de perfuração aoredor da aranha.

Uma guia de linha de controle utilizável para cada uma das mo-dalidades referenciadas acima é adaptada para contatar de maneira desli-zante ou de rolamento uma porção da linha de controle que é enrolada atra-vés da guia de linha de controle. O trajeto imposto pela guia de linha de con-trole na linha de controle é perfilado para impedir a formação de cocas nãodesejadas ou dobramento excessivo localizado da linha de controle, o quepoderia prejudicar de maneira permanente a função ou capacidade da linhade controle. A guia de linha de controle pode compreender uma série dedeslizadores, roletes, guias, ou combinações destes, presos em uma relaçãofixa ou em uma relação ajustável uns aos outros. A guia de linha de controlepode ser adaptada para alimentação contínua de um lubrificante, revesti-mento ou adesivo à camisa exterior da linha de controle quando ela atraves-sa ou passa sobre a guia de linha de controle, e a guia de linha de controlepode ser adaptada para acomodar instrumentos para inspeção ou teste dalinha de controle quando ela atravessa ou passa sobre a guia de linha decontrole.

Em adição a levantar e abaixar a guia de linha de controle e ou-tros componentes, máquinas também podem ser adaptadas para manipularcomponentes da aranha para liberar um trajeto para o movimento alternativovertical da guia de linha de controle. Por exemplo, depois que o peso da co-luna de tubos é transferido para o elevador, os deslizadores podem ser en-gatados e deslocados da sua posição ajustada dentro do receptáculo afuni-lado e então parcialmente levantados e parcialmente removidos da sua posi-ção alinhada com o furo de sondagem, todos utilizando um mecanismo me-canizado de maneira pneumática ou hidráulica. Uma articulação mecânicapode ser acoplada a uma porção de travamento no ou junto do topo do des-lizador manipulado para deslocá-lo inicialmente para cima e então radial-mente para fora, para longe da coluna de tubos, com isto fazendo com queos deslizadores seguidores girem cada um em relação ao deslizador mani-pulado para liberar o trajeto para a guia de linha de controle com movimentoalternativo verticalmente. Em algumas modalidades este movimento dosdeslizadores também permite a passagem através do receptáculo afuniladodo grampo que prende a linha de controle à coluna de tubos. Alternativa-mente, uma articulação mecânica pode ser acoplada ao deslizador manipu-lado para deslocar inicialmente para cima e radialmente para fora para longeda coluna de tubos, para fazer com que cada um dos deslizadores seguido-res gire em relação ao deslizador manipulado e liberem um trajeto para aretirada da coluna de tubos do receptáculo afunilado com movimento lateraldo receptáculo afunilado para longe da sua posição alinhada com o furo desondagem. Dependendo da modalidade da invenção utilizada o mecanismoutilizado para manipular os deslizadores pode remover os deslizadores com-pletamente do receptáculo afunilado ou pode apenas remover parcialmenteos deslizadores de sua posição ajustada dentro do receptáculo afuniladodependendo da extensão na qual os deslizadores devem ser movimentados.

A extensão de movimento dos deslizadores pode ser mínima para liberar acoluna de tubos, mais para movimento alternativo da guia de linha de contro-le e ainda mais para fornecer espaço para que o grampo de linha de controleatravesse o receptáculo afunilado.

Para as modalidades da presente invenção adaptadas para aremoção do receptáculo afunilado para uma posição remota e restauraçãodo receptáculo afunilado de volta para sua posição alinhada com o furo desondagem, uma pista pode ser adaptada para acomodar de maneira desli-zante ou em rolamento e suportar o receptáculo afunilado quando ele semove lateralmente para longe de, e então de volta para, sua posição alinha-da com a coluna de tubos. A pista atua como uma plataforma de suportepara o receptáculo afunilado para facilitar movimento para uma ou mais po-sições remotas para liberar um trajeto para movimento alternativo da guia delinha de controle. A pista pode ser posicionada de maneira seletiva radial-mente em duas ou mais posições ao redor do furo de sondagem, porém épreferivelmente alinhada oposta à ranhura do receptáculo afunilado.

Máquinas podem ser adaptadas para movimento do receptáculoafunilado para a abertura ou fechamento da porta lateral do receptáculo afu-nilado e para a remoção ou restauração da porta de encaixe para sua posi-ção na ranhura do receptáculo afunilado. Por exemplo, as modalidades querequerem manipulação dos deslizadores e do receptáculo afunilado paraliberar um trajeto para movimento alternativo da guia de linha de controle,podem requerer uma primeira articulação para desassentar os deslizadoresde sua posição engatada depois que o peso da coluna de tubos está transfe-rido para o elevador. Se a aranha compreende um receptáculo afunilado quetem uma porta lateral articulada, a porta deve ser destravada e aberta parapossibilitar a remoção da coluna de tubos do receptáculo afunilado. Um me-canismo de trava deslizante pode acoplar ao receptáculo afunilado é movê-lo ao longo da pista adjacente ao furo de sondagem para sua localizaçãoremota. Depois que a guia de linha de controle é levantada para criar umazona de fixação e a linha de controle é presa, a coluna de tubos e a linha decontrole são abaixadas para o interior do furo de sondagem e o mecanismoda trava deslizante pode mover o receptáculo afunilado de volta ao longo dapista para restaurar o receptáculo afunilado para sua posição alinhada com ofuro de sondagem, e outros mecanismos podem restaurar a porta lateral ouporta de encaixe para fechar a ranhura no receptáculo afunilado e tambémpara restaurar os deslizadores para engatar e suportar a coluna de tubos.

A articulação mecânica para movimentar o receptáculo afuniladoao longo da pista pode operar em conjunto com a guia de linha de controle,de tal modo que um sensor de posição na articulação mecânica possibilitaque o macaco mecanizado comece a levantar a guia de linha de controlesomente depois que o receptáculo afunilado lado alcance uma certa distân-cia da coluna de tubos. De maneira similar, um sensor de posição do recep-táculo afunilado no macaco da linha de controle pode possibilitar a articula-ção a começar a retornar o receptáculo afunilado ao longo da pista no senti-do da sua posição alinhada com o furo de sondagem quando a guia de linhade controle foi abaixada até uma certa posição, ou quando ela foi retornadapara sua posição completamente retraída.

Nas modalidades da presente invenção adaptadas para deslo-camento vertical dos deslizadores, os deslizadores podem ser levantadosutilizando o mesmo, ou um macaco diferente, que levanta a guia de linha decontrole e/ou a porta de encaixe para uma posição levantada. Uma vez queo movimento inicial dos deslizadores de engatamento é necessariamentepara cima, então radialmente e para fora para longe da coluna de tubos, ummacaco para levantar os deslizadores pode ser adaptado para fornecer ummovimento de retirada de assento inicial para cima dos deslizadores, segui-do por um levantamento dos deslizadores e/ou da guia de linha de controle.De maneira similar, uma articulação mecânica pode ser adaptada para for-necer movimento lateral dos deslizadores para longe da coluna de tubos.Por exemplo, na modalidade adaptada para movimento lateral dos desliza-dores a partir do receptáculo afunilado, os deslizadores podem ser inicial-mente levantados da sua posição engatada dentro do receptáculo afuniladopara uma posição vertical suficiente para liberar a superfície superior do re-ceptáculo afunilado, e então os deslizadores podem ser movidos radialmentepara fora, para longe da sua posição alinhada com o furo de sondagem.

Nas modalidades adaptadas para a remoção de ambos, os des-lizadores e o receptáculo afunilado de suas posições alinhadas com o furode sondagem, os deslizadores precisam somente ser desassentados da suaposição engatada e então levantados para uma distância vertical substanci-almente mais curta suficiente para desengatá-los da coluna de tubos e parapermitir que os deslizadores seguidores girem ligeiramente em relação aodeslizador manipulado. Este movimento limitado dos deslizadores é suficien-te para liberar o trajeto da guia de linha de controle sem deslocar desneces-sariamente os deslizadores para uma posição acima da superfície superiordo receptáculo afunilado.

Em cada modalidade da presente invenção, depois que a guiade linha de controle é levantada e o grampo de linha de controle instaladopara prender a linha de controle à coluna de tubos, a coluna de tubos e alinha de controle podem ser abaixadas para o interior do furo de sondagemquando a linha de controle é alimentada para a guia de linha de controle. Aguia de linha de controle é retraída, o receptáculo afunilado e os deslizado-res restaurados para suas posições alinhadas com o furo de sondagem, aporta lateral e/ou porta de encaixe é restaurada para fechar a ranhura e re-forçar o receptáculo afunilado, e os deslizadores são então colocados emsua posição ajustada no receptáculo afunilado de modo que o peso da colu-na de tubos pode ser transferido para a aranha. Depois que um novo seg-mento de tubo é acoplado de maneira rosqueada à extremidade proximal dacoluna de tubos e recebe torque até um torque predeterminado, o peso dacoluna de tubos é transferido para o elevador e o processo é repetido.

"Macaco", como este termo é aqui utilizado inclui, porém nãoestá limitado a, macacos guinchos, elevadores e outros dispositivos mecani-zados para deslocamento geralmente unidimensional de um objeto. Um ma-caco pode ser energizado pneumaticamente, hidraulicamente, eletricamenteou mecanicamente, e pode incluir um acionamento de parafuso rotativo, ci-lindro, extensão em tesoura, cremalheira e pinhão ou outros dispositivos.

"Elevador' como este termo é aqui utilizado inclui, porém nãoestá limitado a, elevador de porta lateral, um elevador que compreende des-Iizadores interno ou externo e todos os outros dispositivos utilizados parapegar e suportar uma coluna de tubos a partir de cima da aranha, inclusiveaqueles suportados por um acionamento superior ou guinchos principais.

Os termos "compreendendo", "incluindo1, e "tendo", como utiliza-dos nas reivindicações e especificação aqui, devem indicar um grupo abertoque pode incluir outros elementos não especificados. O termo "que consiste(consistindo) essencialmente em" como utilizado nas reivindicações e espe-cificação aqui, devem indicar um grupo parcialmente aberto que pode incluiroutros elementos não-especificados, desde que estes outros elementos nãoalterem materialmente as características básicas e casei inovadoras da in-venção reivindicada.

Os termos "o", "a" e as formas no singular de palavras devemser levadas a incluir a forma plural das mesmas palavras, de tal modo queos termos significam que um ou mais de algo é fornecido. Por exemplo, afrase "um aparelho que tem um motor de acionamento" deveria ser lida paradescrever um aparelho que tem um ou mais motores de acionamento. Otermo "um" ou "único" deve ser utilizado para indicar que um e somente umde algo é projetado. De maneira similar, outros valores inteiros tais como"dois" são utilizados quando um número específico de coisas é projetado.

Os termos "preferível mente", "preferido", "prefere", "opcional-mente", "pode' e termos similares, são utilizados na especificação para indi-car que um item, condição, ou etapa, que está sendo referido é um aspectoopcional (não requerido) da invenção.Embora uma forma preferencial da presente invenção tenha sidodescrita aqui, diversas modificações do aparelho e método da invenção po-dem ser feitas sem se afastar do espírito e escopo da invenção que é maiscompletamente definida nas reivindicações a seguir.

O que precede, bem como outros objetivos, aspectos e vanta-gens da presente invenção serão mais completamente apreciados e enten-didos por meio de referência aos desenhos, especificações e reivindicaçõesa seguir.

Breve Descrição dos Desenhos

A figura 1 é uma vista em perspectiva de uma modalidade deuma aranha da presente invenção em sua posição alinhada com o furo desondagem e que engata a coluna de tubos com uma guia de linha de contro-le em sua posição retraída com no mínimo uma porção da guia de linha decontrole abaixo do fundo dos deslizadores dentro da aranha.

A figura 2 é uma vista em perspectiva da modalidade mostradana figura 1, com os deslizadores desengatados da coluna de tubos, porémpermanecendo dentro do receptáculo afunilado da aranha e a porta lateraldo receptáculo afunilado aberta para abrir uma ranhura na lateral do recep-táculo afunilado para permitir o movimento do receptáculo afunilado lateral-mente para longe da coluna de tubos ao longo de uma pista.

A figura 3 é uma vista em perspectiva em seção transversal par-cial de uma modalidade da presente invenção que mostra a seção transver-sal do adaptador rotativo para suportar a aranha dentro do piso do platafor-ma de perfuração e para acomodar a guia de linha de controle em sua posi-ção retraída dentro da ranhura do adaptador rotativo. O receptáculo afunila-do está mostrado em sua posição remota removido lateralmente da colunade tubos ao longo de uma pista suporte.

A figura 4 é uma vista em perspectiva de uma modalidade dapresente invenção com o receptáculo afunilado da aranha em sua posiçãoremota e a guia de linha de controle elevada para sua posição levantadautilizando um macaco hidráulica mente telescópico para levantar a guia delinha de controle e reposicionar uma porção da linha de controle ao longo deuma porção da coluna de tubos para criar uma zona de fixação.

A figura 5 é uma vista em perspectiva de uma modalidade dapresente invenção com os deslizadores lateralmente removidos do receptá-culo afunilado ao longo de uma pista e uma porta de encaixe e guia de linhade controle acoplados a um macaco hidraulicamente telescópico. O receptá-culo afunilado tem uma ranhura radial para acomodar a porta de encaixe eatravés da qual a guia de linha de controle tem movimento alternativo entre asua posição retraída e sua posição levantada.

A figura 6 é uma vista em perspectiva da modalidade mostradana figura 5 depois que os deslizadores tenham sido parcialmente retornadospara sua posição engatada dentro do receptáculo afunilado e a guia de linhade controle e a porta de encaixe ambas restauradas para suas posições re-traída e fechada, respectivamente, com no mínimo uma porção da guia delinha de controle abaixo da superfície superior do receptáculo afunilado.

A figura 7 é uma vista em perspectiva de uma modalidade dapresente invenção com o receptáculo afunilado tendo uma porta de encaixeacomodada em uma ranhura através da qual a guia de linha de controlepassa quando é levantada de sua posição retraída, e também tendo um parde suspensões opostas para engatar de maneira pivotante é travar nos des-lizadores. A guia de linha de controle é acoplada à porta de encaixe quetambém suporta as suspensões pivotantes, de modo que deslizadores po-dem ser levantados acima do receptáculo afunilado utilizando o mesmo ma-caco que levanta a guia de linha de controle e a porta de encaixe.

A figura 8 é uma vista em perspectiva da modalidade da presen-te invenção que tem um aparelho alternativo para levantar a guia de linha decontrole, porta de encaixe e os deslizadores ao longo de uma porção da co-luna de tubos acima do receptáculo afunilado. A guia de linha de controle e aporta de encaixe são levantadas utilizando um cabo de guincho acopladocom uma placa de levantamento e o trajeto da guia de linha de controle, por-ta de encaixe e deslizadores, se conforma ao trajeto ditado pela guia estrutu-ral posicionada adjacente à coluna de tubos antes do estabelecimento daoperação da linha de controle.A figura 9 é uma vista em perspectiva de uma modalidade dapresente invenção que tem um aparelho alternativo para levantar a guia delinha de controle, porta de encaixe e deslizadores acima do receptáculo afu-nilado. A guia de linha de controle é acoplada a uma placa que é levantadautilizando um macaco elevador tesoura. O macaco elevador tesoura suportauma trava que acopla aos deslizadores para levantar os deslizadores do re-ceptáculo afunilado e o macaco elevador tesoura suporta um par oposto desuportes opostos que pivotam para engatar e suportar a guia de linha decontrole e a porta de encaixe.

A figura 10 é uma vista em perspectiva da modalidade da figura9 com os deslizadores, porta de encaixe e guia de linha de controle elevadospara a posição levantada, para alinhar uma porção da linha de controle aolongo de uma porção da coluna de tubos, para criar uma zona de fixação.

A figura 11A é uma vista lateral da modalidade da presente in-venção que tem uma porta interengatada truncada abaixo de um espaçopara a penetração da guia de linha de controle abaixo de uma porta de en-caixe acomodada no receptáculo afunilado de uma aranha.

A figura 11B é uma vista em seção transversal deslocada supe-rior da modalidade da presente invenção mostrada na figura 11 A, que mos-tra a porta de encaixe acomodada em uma maneira de intertravamento noreceptáculo afunilado para fechar a ranhura e o topo da porta interengatadatruncada abaixo da porta de encaixe.

A figura 12 é uma vista superior de uma porta de encaixe que éadaptada para ser acomodada no receptáculo afunilado mostrado nas figu-ras 11A e 11 Β. A porta de encaixe é acoplada a e suporta a guia de linha decontrole. Uma linha de controle está mostrada enrolada através da guia delinha de controle.

A figura 13 é uma vista em elevação frontal de uma modalidadede uma porta de encaixe e guia de linha de controle da presente invenção,que tem uma linha de controle enrolada através da guia de linha de controle.Descrição Detalhada

A figura 1 é uma vista em perspectiva de uma modalidade deuma aranha 12 da presente invenção, que compreende um receptáculo afu-nilado 20 em sua posição alinhada com o furo de sondagem 10 e que engataa coluna de tubo 30 logo abaixo de uma junta de tubo 32. A guia de linha decontrole 80 está mostrada em sua posição retraída com no mínimo uma por-ção da guia de linha de controle abaixo da superfície superior 21 do receptá-culo afunilado. O receptáculo afunilado 20 compreende uma porta 24 quepode ser aberta para acomodar a coluna de tubos 30 para o interior do furo34 do receptáculo afunilado 20. A porta 24 mostrada na figura 1 é uma portaconvencional que tem conexões articuladas ao receptáculo afunilado emcada extremidade. Um adaptador rotativo 22 suporta a aranha e acomoda aguia de linha de controle 80 em uma ranhura 23 quando a guia de linha decontrole está em sua posição retraída. Adjacente à aranha 12 existe umapista 28 acoplada de maneira liberável ao adaptador rotativo 22. A pista éadaptada para acomodar e suportar o receptáculo afunilado 20 quando ele émovido lateralmente para longe da coluna de tubos 30 para uma posiçãoremota (vide figura 2). O receptáculo afunilado 20 acomoda e opera em con-junto com um conjunto de deslizadores (não-mostrado na figura 1) para acu-nhar entre a coluna de tubos e a superfície afunilada do receptáculo parapegar e suportar a coluna de tubos 30.

A guia de linha de controle 80 compreende uma pluralidade deroletes geralmente espaçados separados 82, cada um tendo um eixo de ro-tação geralmente horizontal, e cada um retido em uma relação geralmentefixa em relação aos outros roletes. A guia de linha de controle acomoda alinha de controle 92 a partir de ou circunda a linha de controle até um carre-tei (não-mostrado). A linha de controle 92 pode ser enrolada sobre polias(não-mostrado) para direcionar maneira estratégica a linha de controle paraa guia de linha de controle a partir de cima, ou quando a linha de controleestá sendo removida do furo de sondagem para direcionar de maneira estra-tégica a linha de controle para um carretei (não-mostrado) para armazenagem.

O receptáculo afunilado 20 compreende uma porta 24 acomoda-da para fechar uma ranhura 25. A porta 24 é presa ao receptáculo afunilado20 com um par de articulações 36 adaptadas para acomodar um par de pi-nos 27. A remoção de cada pino de fechamento 27 possibilita à porta oscilaraberta de maneira articulada para a remoção do receptáculo afunilado 20 desua posição alinhada com o furo de sondagem, como mostrado na figura 2.Remoção do pino requer que o peso da coluna de tubos primeiramente sejatransferido para o elevador (não-mostrado).

Uma pista 28 é posicionada adjacente ao adaptador rotativo 22para suportar de maneira deslizante ou em rolamento o receptáculo afunila-do quando a porta 24 é aberta e o receptáculo afunilado é movido lateral-mente para longe da coluna de tubos 30 como mostrado na figura 2. A pistaé posicionada de maneira angular ao redor do adaptador rotativo 22, de mo-do que a pista pode alinhar com o movimento do receptáculo afunilado queserá oposto à porta 24, mas também pode permitir movimento do receptácu-lo afunilado 20 ao redor do adaptador rotativo 22 enquanto o receptáculoafunilado está armazenado em sua posição remota sobre a pista.

A figura 2 é uma vista em perspectiva da modalidade da presen-te invenção mostrada na figura 1 com deslizadores 60, 62 removidos do re-ceptáculo afunilado 20 da aranha 12 e a porta 24 aberta em uma articulação26 para abrir as ranhura 25 do receptáculo afunilado 20 para facilitar movi-mento do receptáculo afunilado lateralmente para longe da coluna de tubo30 para sua posição remota sobre a pista 28. Os deslizadores mostrados nafigura 2 são um conjunto de três deslizadores que consistem em um desliza-dor manipulado 60 articulado por meio de articulações 61 colocadas em la-dos opostos do deslizador 60 a deslizadores seguidores 62. A pista podeconter uma ranhura 29 através da qual um mecanismo (não-mostrado) podeengatar e puxar ou empurrar o receptáculo afunilado 20 ao longo da pista28. Movimento lateral do receptáculo afunilado 20 para longe da coluna detubos 30 para sua posição remota sobre a pista 28 revela a placa elevadora84. A placa elevadora 84 é adaptada para suportar a guia de linha de contro-le 80 para cobrir a ranhura no adaptador rotativo (vide figura 1, elemento 32)no adaptador rotativo 22 e para distribuir igualmente a carga do receptáculoafunilado 20 para o adaptador rotativo 22 quando o receptáculo afuniladoestá em sua posição alinhada com o furo de sondagem 10 (vide figura 1).

A figura 3 é uma vista em perspectiva em seção transversal par-cial da modalidade mostrada na figura 2, que mostra seção transversal doadaptador rotativo 22 para suportar a aranha 12 que engata o piso da plata-forma de perfuração 8 e para acomodar a guia de linha de controle em suaposição retraída dentro da ranhura do adaptador rotativo. O receptáculo afu-nilado 20 está mostrado suportado em sua posição remota sobre a pista 28.Os deslizadores 60, 62 estão mostrados levantados da sua posição dentrodo receptáculo afunilado para facilitar a remoção do receptáculo afunilado dasua posição alinhada com o furo de sondagem de, e sobre o adaptador rota-tivo 22. A ranhura 23 do adaptador rotativo acomoda a guia de linha de con-trole 80 em sua posição retraída. Suportes guia 83 acoplam a guia de linhade controle 80 à placa Ievantadora 83. Esta figura mostra como a linha decontrole 92 é enrolada através da guia de linha de controle 80 que está mos-trada em vista em corte. Na modalidade da guia de linha de controle mostra-da na figura 3, a linha de controle 92 rola sobre as porções radialmente parafora e de fundo do conjunto superior de roletes 82 localizados acima e radi-almente para fora do suporte guia 83, então a linha de controle 92 enrolaentre os conjuntos superior e inferior de roletes adjacente aos suportes guia83 e então ela rola sobre as porções colocadas radialmente para dentro epara cima do conjunto inferior de roletes 82, a partir dos quais ela se estendeao longo do comprimento de uma porção da coluna de tubos 30 e para baixopara o interior do furo de sondagem 10.

A figura 4 é uma vista em perspectiva da modalidade da presen-te invenção mostrada nas figuras 2 e 3 com o receptáculo afunilado 20 coma porta lateral 24 aberta para permitir remoção do receptáculo afunilado parasua posição remota sobre a pista 28. Os deslizadores 60, 62 são mostradospermanecendo dentro do receptáculo afunilado, porém levantados da suaposição engatada e assentada dentro do receptáculo afunilado para permitirremoção da coluna de tubos. A guia de linha de controle 80 é levantada parasua posição levantada utilizando um macaco hidraulicamente telescópico 86que é acoplado em sua extremidade de passeio à placa Ievantadora 84. Aplaca Ievantadora é, por sua vez, acoplada ao suporte guia 83 que suportade maneira pivotante a guia de linha de controle 80 abaixo dela. Uma porçãoda linha de controle 92 é mostrada posicionada pelo levantamento da guiade linha de controle 80 ao longo do comprimento da coluna de tubos 30 paracriar uma zona de fixação 100 abaixo da guia de linha de controle e acimado adaptador rotativo 22.

A figura 5 é uma vista em perspectiva de modalidade alternativada presente invenção com o receptáculo afunilado 20 da aranha tendo umaranhura 25 adaptada para acomodar uma porta de encaixe 81. A porta deencaixe compreende a placa Ievantadora 84 e insertos que se salientam pa-ra baixo 84A que são acomodados em receptáculos alinhados verticalmente84B colocados de cada lado da ranhura 25 no receptáculo afunilado 20.Nesta modalidade o receptáculo afunilado 20 está mostrado recuado para ointerior do piso da plataforma de perfuração 8, e a porção inferior da ranhura25 do receptáculo afunilado 20 é fechada utilizando uma porta lateral trunca-da 24A que, quando fechada é colocada na ranhura 25 geralmente abaixoda posição acomodada (vide figura 6 da porta de encaixe 81).

A porta de encaixe 81 é acoplada à extremidade de passeio daspernas do macaco telescópico hidraulicamente mecanizado 86, e a guia delinha de controle 80 é suportada de maneira pivotante abaixo da placa Ievan-tadora 84 utilizando articulações suporte 82. Os insertos 84A da porta deencaixe são alinhados verticalmente com os receptáculos 84B no receptácu-lo afunilado de modo que eu os insertos são acomodados no interior dosreceptáculos quando da retração das pernas hidraulicamente telescópicasdo macaco 86 e abaixamento da porta de encaixe 81 e guia de linha de con-trole 80. A figura 6 é uma vista em perspectiva da modalidade mostrada nafigura 5 com a guia de linha de controle 80 restaurada para sua posição re-traída com no mínimo uma porção da guia de linha de controle abaixo dasuperfície superior do receptáculo afunilado 20. Os deslizadores 60, 62 sãomostrados restaurados para o receptáculo afunilado 20 alinhado com o furode sondagem, porém permanecendo acima de sua posição engatada dentrodo receptáculo afunilado 20.Como mostrado na figura 6 os insertos 84A da porta de encaixe81 são acomodados para o interior dos receptáculos 84B, a guia de linha decontrole é acomodada para o interior da ranhura 25 acima da porta lateraltruncada 24A e abaixo da porta de encaixe assentada 81.0 arranjo da portade encaixe 81 e da porta lateral truncada 24A com um espaço aí entre elas,para acomodar a guia de linha de controle 80 proporciona remoção e intro-dução convenientes da porta de encaixe 81 do e para o receptáculo afunila-do 20 para desassentar e reassentar, respectivamente, com o movimentoalternativo da guia de linha de controle quando controlada pelo macaco 86.Remoção da porta de encaixe 81 quando do levantamento da guia de linhade controle 80 da ranhura 25 diminui de maneira significativa a capacidadede suporte de carga do receptáculo afunilado, mesmo embora a porta lateraltruncada 24A permaneça em posição para fechar a porção inferior da ranhu-ra. A capacidade de suporte de carga do receptáculo afunilado 20 é aumen-tada de maneira significativa quando a porta de encaixe 81 é acomodada demaneira deslizante verticalmente na ranhura 25. A porta de encaixe forneceresistência de cinta aprimorada ao receptáculo afunilado para resistir à forçade espalhamento sobre o receptáculo afunilado quando os deslizadores en-gatam e suportam a coluna de tubos.

Os deslizadores 60, 62 são adaptados para serem removidos dasua posição engatada dentro do receptáculo afunilado 20 para uma posiçãoremota como mostrado na figura 5. Com o receptáculo afunilado das figuras3 e 4, os deslizadores podem ser adaptados para movimento mecanizadopara e a partir do furo de sondagem ao longo da pista. O receptáculo afuni-lado 20 da modalidade mostrada nas figuras 5 e 6 é adaptado para perma-necer estacionário em sua posição alinhada com o furo de sondagem quan-do a guia de linha de controle 80 e porta de encaixe 81 são desassentadas elevantadas acima da ranhura 28 utilizando as pernas telescópicas do maca-co 86 para criar uma zona de fixação 100. Máquinas ou a tripulação da pla-taforma de perfuração podem acessar a porção da coluna de tubos 30 e li-nha de controle 92 dentro da zona de fixação mostrada na figura 5 paraprender a linha de controle à coluna de tubos utilizando um grampo 34. De-pois que o elevador (não-mostrado) é utilizado para abaixar a coluna de tu-bos e a linha de controle presa a ela para o interior do furo de sondagemcomo mostrado na figura 6, a retração dos macacos (vide figura 5, elemento86) retorna a guia de linha de controle 80 e a porta de encaixe 81 para suasposições retraída e acomodada, respectivamente, depois que um ou maisgrampos são utilizados para prender a linha de controle e a coluna de tubosna zona de fixação 100.

A figura 7 é uma vista em perspectiva de uma modalidade alter-nativa da presente invenção com o receptáculo afunilado 20 tendo uma ra-nhura 25 para acomodar a porta de encaixe 81 e a guia de linha de controle80 em suas posições assentada e retraída, respectivamente. A guia de linhade controle 80 é mostrada ajustada com um par de suspensões de desliza-dores pivotantes 63 para girar e engatar os deslizadores 60, 62. As suspen-sões de deslizadores 63, cada uma, tem uma ou mais trava(s) 63A para en-gatar uma ou mais orelhas de levantamento 63B nos deslizadores 60, 62.Girar as suspensões de deslizador 63 para engatar as orelhas de levanta-mento 63B com as travas 63A acopla os deslizadores à placa Ievantadora84, de modo que os deslizadores podem ser levantados do receptáculo afu-nilado utilizando as pernas hidraulicamente telescópicas do macaco 86 (videfigura 5) utilizadas para levantar a porta de encaixe 81 e a guia de linha decontrole 80 da ranhura 25.

A figura 8 é uma vista em perspectiva de uma modalidade alterna-tiva da presente invenção que tem um aparelho alternativo para levantar aporta de encaixe 81 e a guia de linha de controle 80 da ranhura do receptácu-lo afunilado 20 para criar uma zona de fixação 100. Como as modalidadesmostradas nas figuras 5 -7, a modalidade mostrada na figura 8 compreendeum receptáculo afunilado 20 que tem uma ranhura 25 para acomodar a portade encaixe 81 e a guia de linha de controle 80 quando a porta de encaixe e aguia de linha de controle estão em suas posições assentada e retraída, res-pectivamente. A figura 8 mostra um aparelho que utiliza um guincho, ao invésde um macaco, para levantar a porta de encaixe, a guia de linha de controle edeslizadores do receptáculo afunilado para uma posição elevada, para esta-belecer uma zona de fixação. A placa Ievantadora deslizante 75 é acopladaao cabo de levantamento 94 e suporta de maneira pivotante um par de sus-pensões de deslizador 78 para engatar de maneira rotativa o deslizador mani-pulado 60 para facilitar levantamento dos deslizadores 60, 62 do receptáculoafunilado 20. O cabo de levantamento 94 é preso a um guincho (não-mostrado) e pode ser enrolado para levantar e é desenrolado para abaixar àplaca Ievantadora deslizante 75. Um par de suspensões opostas 78 são aco-pladas à placa Ievantadora em um pivô 78A e pivotam para engatar o desliza-dor manipulado 60 para acoplar os deslizadores 60, 62 à placa levantadora.

O trajeto para levantar a porta de encaixe 81, a guia de linha decontrole 80 e os deslizadores 60, 62 do receptáculo afunilado 20 é determi-nado pela estrutura-A 70. A estrutura-A 70 compreende um par de trilhosgeralmente vertical 72, cada um acomodando de maneira deslizante um parde luvas 73, cada uma acoplada à placa levantadora 75. A placa levantadora75 é acoplada a um cabo de guincho 94 que levantar a placa levantadora 75,a guia de linha de controle 80 e os deslizadores 60, 62 para uma posiçãolevantada. Quando da atuação do guincho (não-mostrado), as luvas 73 des-lizam ao longo do comprimento vertical dos trilhos 72 e o trajeto vertical daporta de encaixe 81 e guia de linha de controle 80 se conformam com o tra-jeto fornecido pelo movimento deslizante das luvas 73 sobre os trilhos 72posicionados adjacentes à coluna de tubos 30. Depois que o guincho é atu-ado para levantar a porta de encaixe e a guia de linha de controle para suaposição levantada para criar zona de fixação 100, ganchos (não-mostrado)podem ser aplicados para prender a linha de controle 92 à coluna de tubos30. Depois que a coluna de tubos e a linha de controle são abaixadas para ointerior do furo de sondagem, a rotação do guincho é invertida para abaixar aguia de linha de controle de volta para sua posição retraída por meio d ra-nhura do receptáculo afunilado. A estrutura-A pode ser removível em rola-mento da vizinhança do furo de sondagem em um conjunto de rodas 76quando a linha de controle não está sendo abaixada para o interior do poço.

A figura 9 é uma vista em perspectiva de uma modalidade alter-nativa da presente invenção que tem um aparelho alternativo para levantar aporta de encaixe, a guia de linha de controle 80 e deslizadores 60, 62 parasua posição levantada acima do receptáculo afunilado 20. Como nas moda-lidades mostradas nas figuras 5 - 8, esta modalidade compreende um recep-táculo afunilado 20 com uma ranhura 25 para acomodar a guia de linha decontrole 80 e uma porta de encaixe 81. Os deslizadores 60, 62 são adapta-dos para serem removidos de maneira repetitiva do receptáculo afunilado 20a cada vez que a guia de linha de controle 80 e a porta de encaixe 81 sãolevantadas para criar uma zona de fixação para prender uma linha de contro-le 92 à coluna de tubos 30.

A figura 9 mostra a guia de linha de controle 80, a porta de en-caixe 81 e um macaco ou elevador tesoura 70 na posição retraída, com aguia de linha de controle 80 e a porta de encaixe 81 acomodadas dentro daranhura 25 do receptáculo afunilado 20. A guia de linha de controle 70 e aporta de encaixe 81 são levantadas utilizando o macaco elevador tesoura70. O macaco elevador tesoura 70 suporta uma placa Ievantadora 74 que éacoplada por meio de um suporte deslizante 75 aos deslizadores 60, 62 parasuportar e levantar verticalmente os deslizadores do receptáculo afunilado20 quando a guia de linha de controle 80 e a porta de encaixe 81 são levan-tadas utilizando o macaco elevador tesoura 70.

A figura 10 mostra a modalidade da figura 9 com a guia de linhade controle 80, a porta de encaixe 81 e os deslizadores 60, 62 levantadosacima do receptáculo afunilado 20 utilizando o macaco elevador tesoura 70.Os acionamentos para operar o macaco tesoura podem ser acoplados a ummacaco tesoura a partir de baixo do piso da plataforma de perfuração 8, epodem incluir um cilindro hidráulico ou pneumático, um macaco de parafusoou acionador motor elétrico, desde que o acionador seja adaptado para au-mentar de maneira forçada (para levantar) ou diminuir (para abaixar) a dis-tância entre duas extremidades deslizantes adjacentes 72 das pernas tesou-ra 71 do macaco tesoura.

Um par de suportes opostos de porta de encaixe 85 são acopla-dos a e se estendem para fora a partir da placa Ievantadora 74 para engatarde maneira pivotante e acoplar a porta de encaixe 81 que suporta a guia delinha de controle 80. Os suportes de porta de encaixe 85 são rotativos aoredor de pivôs 85A para permitir que os suportes de porta de encaixe geral-mente arqueados substancialmente circundem a coluna de tubos 30 e enga-tem, suportem e levantem a porta de encaixe 81 e a guia de linha de contro-le presa 80 para posicionar uma porção da linha de controle 92 ao longo dacoluna de tubos na zona de fixação 100.

As figuras 11 A, 11B, 12 e 13 mostram mais detalhes relaciona-dos a uma modalidade de porta de encaixe 81 utilizada com as modalidadesmostradas nas figuras 8 -10. A figura 11A mostra uma vista lateral da moda-lidade da presente invenção que tem uma porta interengatada truncada 24Apara fechar a porção inferior da ranhura 25 no receptáculo afunilado 20 ver-ticalmente abaixo de um, espaço para acomodar a guia de linha de controleeste espaço estando verticalmente abaixo de uma porta de encaixe 81 aco-modada na porção superior da ranhura 25 do receptáculo afunilado 20 parafechar a ranhura. A figura 11B é uma vista superior da ranhura da modalida-de do receptáculo afunilado da presente invenção mostrada na figura 11 A. Oreceptáculo afunilado 20 tem uma ranhura 25 adaptada para acomodar aporta de encaixe 81 (vide figura 12). A ranhura 25 se estende por apenasuma porção do caminho para baixo a partir da superfície superior 21 do re-ceptáculo afunilado 20 e é adaptada para acomodar a porta de encaixe e aguia de linha de controle (não-mostrado) de modo que quando a porta deencaixe é acomodada de maneira deslizante no interior da ranhura 25 paraformar um perímetro contínuo de parede ao redor da porção superior do re-ceptáculo afunilado 20, a linha de controle 92 e a guia de linha de controle80 através da qual a linha de controle 92 é enrolada, penetra na parede doreceptáculo afunilado através de uma porção da ranhura que permaneceabaixo da porta de encaixe acomodada.

O receptáculo afunilado 20 ainda compreende um par de ranhu-ras em T geralmente opostas 102A e 102B colocadas em lados opostos daranhura 25 para acomodar um par de chavetas geralmente conformadas emT (vide figura 12) para intertravar circunferencialmente a porta de encaixe.Esta estrutura fornece resistência de cinta aprimorada ao receptáculo afuni-lado 20 quando a porta de encaixe 81 é acomodada. O receptáculo afuniladopode compreender um par de recessos de alinhamento opostos 103A e103B colocados em lados opostos da ranhura 25 para acomodar um par deasas de alinhamento 86A, 86B (vide figura 12) da porta de encaixe. A portade encaixe é adaptada para ser acomodada em um interior de um par deranhuras 105A e 105B que são presas ao receptáculo afunilado em ladosopostos da ranhura 25. Esta estrutura distribui a carga através da porta deencaixe quando o receptáculo afunilado acomoda os deslizadores para en-gatar e suportar a coluna de tubos.

A ranhura 25 que acomoda a porta de encaixe (vide figura 12) ea guia de linha de controle 80 (vide figura 12) também acomoda uma portalateral truncada 24A para fechar a porção inferior do receptáculo afunilado. Aporta lateral truncada 24A é uma porta articulada convencional para abrir,para permitir remoção do receptáculo afunilado para sua posição remotaafastada da coluna de tubos (não-mostrado).

A figura 12 é uma vista superior de uma modalidade da porta deencaixe 81 e a guia de linha de controle 80 adaptada para ser acomodadaem um interior da ranhura 25 do receptáculo afunilado 20 das figuras 11A e11B. A porta de encaixe 81 é acoplada à guia de linha de controle 80 atravésde um par de suportes guia 83 (vide figura 4). A porta de encaixe 81 com-preende um par de chavetas geralmente opostas conformadas em T 101A e101B para serem acomodadas dentro de ranhuras em T 102A e 102B (videfigura 11B) para intertravar a porta de encaixe para o interior do receptáculoafunilado. As chavetas conformadas em T são adaptadas para serem aco-modadas verticalmente e de maneira deslizante para o interior das ranhurasconformadas em T do receptáculo afunilado para fornecer resistência de cin-ta aprimorada à porção superior do receptáculo afunilado quando os desli-zadores são acomodados no interior do furo do receptáculo afunilado paraengatar e suportar uma coluna de tubos. De maneira similar, as asas de ali-nhamento geralmente encurvadas para dentro 86A e 86B são acomodadasdentro de recessos de alinhamento 103A e 103B do receptáculo afunilado(vide figura 11B).Uma variedade de configurações de intertravamento podem serutilizadas para acomodar de maneira deslizante verticalmente a porta deencaixe 81 para intertravar circunferencialmente com o receptáculo afunilado20 para fornecer resistência de cinta aprimorada ao receptáculo afunilado. Aporta de encaixe com ranhura em T 81 mostrada nas figuras 12 e a porta deencaixe de inserto colocada voltada para baixo mostrada na figura 5, sãodois exemplos de tais portas, porém qualquer porta que seja acomodada demaneira deslizante verticalmente para o interior de uma posição correspon-dente com o receptáculo afunilado está dentro do escopo desta invenção.

Como mostrado nas figuras 12 e 13, a linha de controle 92 é en-rolada através dos roletes 82 da guia de linha de controle 80. Como mostra-do na figura 12, isto é, a linha de controle 92 monta geralmente ao longo dasporções colocadas radialmente para fora e para baixo dos roletes 82 que sesituam radialmente fora da parede do receptáculo afunilado quando a guiade linha de controle é acomodada dentro da ranhura 25 do receptáculo afu-nilado. Depois de passar entre os suportes rolete 89A e 89B a linha de con-trole 92 monta geralmente ao longo das porções colocadas radialmente paradentro e para cima dos roletes 82 que se situam radialmente dentro da pare-de do receptáculo afunilado 80. Esta relação entre a linha de controle 92 eos roletes 82 está também mostrada na figura 13, uma vista frontal lateral daporta de encaixe 81 e da guia de linha de controle 80. A figura 13 mostra osroletes 82 divididos em um conjunto superior 82A e um conjunto inferior 82B,o conjunto superior para contatar a linha de controle 92 geralmente ao longodas porções colocadas radialmente para fora e para baixo dos roletes 82que se situam radialmente fora da parede do receptáculo afunilado, e o con-junto inferior 82B para contatar a linha de controle 92 geralmente ao longode porções colocadas radialmente para dentro e para cima dos roletes 82que se situam radialmente dentro da parede do receptáculo afunilado 80.

Embora uma forma preferencial da presente invenção tenha sidodescrita aqui, diversas modificações do aparelho e método da invenção po-dem ser feitas sem se afastar do espírito e escopo da invenção que é maiscompletamente definida nas reivindicações a seguir.

Claims (15)

1. Aparelho para instalar uma linha de controle e uma coluna detubos em um poço, compreendendo:uma aranha que tem um receptáculo afunilado com uma ranhuraradial e adaptado para a remoção e inserção repetitivas de deslizadores apartir de, e para o interior do receptáculo afunilado;uma guia de linha de controle adaptada para movimento alterna-tivo vertical de no mínimo uma porção da guia de linha de controle atravésda ranhura do receptáculo afunilado desde uma primeira posição com nomínimo uma porção da guia de linha de controle abaixo do receptáculo afuni-lado até uma segunda posição com no mínimo uma porção da guia de linhade controle acima do receptáculo afunilado.

2. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, no qual a guia delinha de controle é adaptada para ter movimento alternativo somente quandouma coluna de tubos não está suportada pela aranha.

3. Aparelho de acordo com a reivindicação 1, ainda compreen-dendo um macaco mecanizado para levantar e abaixar verticalmente a guiade linha de controle.

4. Aparelho de acordo com a reivindicação 3, no qual o macacomecanizado também levanta e abaixa no mínimo um dos deslizadores da eno sentido de sua posição engatada no receptáculo afunilado.

5. Aparelho da reivindicação 3, no qual o macaco mecanizado éhidráulico.

6. Aparelho para prender uma linha de controle a uma coluna detubos que está sendo abaixada para o interior de um poço, compreendendo:uma aranha que tem um receptáculo afunilado para acomodardeslizadores para engatar e suportar uma coluna de tubos, euma guia de linha de controle adaptada para movimento alterna-tivo através de uma ranhura no receptáculo afunilado quando os deslizado-res são removidos do trajeto da guia de linha de controle.

7. Aparelho de acordo com a reivindicação 6, ainda compreen-dendo uma porteira na aranha que tem uma posição aberta para acomodarremoção de uma coluna de tubos da aranha e uma posição fechada paraacomodar os deslizadores para engatar e suportar a coluna de tubos.

8. Método de instalar uma linha de controle a uma coluna tubularem um furo de poço, utilizando uma aranha que tem deslizadores e um re-ceptáculo afunilado para acomodar os deslizadores, compreendendo:suportar a coluna tubular a partir de guindaste principal;mover no mínimo um dos deslizadores da aranha ou o receptáculo afuniladopara longe da coluna tubular;levantar uma guia de linha de controle adjacente a uma porçãoda coluna tubular para estender a linha de controle ao longo da porção dacoluna tubular acima da aranha;prender a linha de controle à coluna tubular acima da aranha eabaixo da guia de linha de controle levantada;abaixar a coluna tubular e a porção presa da linha de controle;abaixar a guia de linha de controle para uma posição com nomínimo uma porção da guia de linha de controle estando abaixo do topo daaranha quando a aranha está em sua posição alinhada com o poço; erestaurar o no mínimo um dos deslizadores de aranha ou o re-ceptáculo afunilado para sua posição ao redor da coluna tubular; eengatar e suportar a coluna tubular com os deslizadores da aranha.

9. Aparelho de acordo com a reivindicação 8, no qual o receptá-culo afunilado é movido para longe da coluna de tubos e os deslizadores sãolevantados ao longo da coluna tubular.

10. Aparelho de acordo com a reivindicação 9, no qual os desli-zadores são levantados ao longo da coluna tubular utilizando um macacomecanizado.

11. Aparelho de acordo com a reivindicação 8, no qual a guia delinha de controle é levantada adjacente à coluna tubular utilizando um maca-co mecanizado.

12. Aparelho de acordo com a reivindicação 11, no qual a guiade linha de controle é levantada utilizando um macaco tesoura.

13. Aparelho de acordo com a reivindicação 11, no qual a guiade linha de controle é levantada utilizando um macaco hidráulico.

14. Aparelho de acordo com a reivindicação 11, no qual a guiade linha de controle é um macaco de parafuso.

15. Aparelho de acordo com a reivindicação 8, no qual o recep-táculo afunilado é movido para longe de e no sentido da coluna tubular emuma plataforma adaptada para movimento mecanizado do receptáculo afuni-lado para e a partir da sua posição engatada com a coluna tubular.