BRPI0716631A2

BRPI0716631A2 - APPARATUS FOR HANDLING TUBULAR SEGMENTS, METHOD FOR ASSEMBLING A TUBULAR COLUMN, APPARATUS FOR ASSEMBLING AND INSTALLING A TUBULAR COLUMN AND APPARATUS FOR HANDLING A TUBULAR SEGMENT

Info

Publication number: BRPI0716631A2
Application number: BRPI0716631-1A
Authority: BR
Inventors: Joshua Kyle Bourgeois; Keith Thomas Lutgring; John Kennedy Minyard Saichuk; Burney Joseph Latiolais; Brian David Begnaud; Charles Michael Webre; Vernon Joseph Bouligny Jr
Original assignee: Frank S Inr Inc
Priority date: 2006-09-07
Filing date: 2007-09-07
Publication date: 2013-10-15
Also published as: EP2066865A1; EP2066865B1; CA2663237A1; DE602007010485D1; ATE487849T1; EP2299050A1; WO2008031044A1; NO20091405L; US20080060818A1

Abstract

An apparatus and method for manipulating tubular segments (30) to be made up into a tubular string (34), the apparatus comprising: a swing arm (18) having a proximal end coupled to a hoist; an actuator (21, 121) coupled to the swing arm (18) to move the swing arm (18); a single joint elevator (22) coupled to a distal end (17) of the swing arm (18) to releasably support a tubular segment (30), the swing arm (18) being movable to align the tubular segment (30) with another tubular segment to form the tubular string (34); and characterized by a sacrificially failing link coupled between the single joint elevator (22) and the proximal end of the swing arm (18).

Description

Relatório Descritivo da Patente de Invenção para "APARELHO PARA MANIPULAR SEGMENTOS TUBULARES, MÉTODO PARA MON- TAR UMA COLUNA TUBULAR, APARELHO PARA MONTAR E INSTA- LAR UMA COLUNA TUBULAR E APARELHO PARA MANIPULAR UM SEGMENTO TUBULAR". Antecedentes da Invenção Campo da InvençãoPatent Descriptive Report for "Apparatus for handling a tubular segment, method of mounting a tubular column, apparatus for mounting and installing a tubular column and apparatus for manipulating a tubular segment". Background of the Invention Field of the Invention

A presente invenção refere-se a um dispositivo e um método pa- ra manipular segmentos tubulares para construir uma instalação de uma co- Iuna tubular em um poço.The present invention relates to a device and method for manipulating tubular segments to construct a tubular column installation in a well.

Descrição da Técnica RelacionadaDescription of Related Art

As colunas tubulares instaladas em poços são constituídas de segmentos tubulares individuais acoplados de forma rosqueada em um local do poço. Por exemplo, uma coluna de tubo de perfuração é constituída de juntas acopladas de forma rosqueada do tubo de perfuração para girar e a- vançar uma sonda de perfuração no fundo de poço. Uma coluna de revesti- mento é constituída de segmentos de revestimento acoplados de forma ros- queada para revestir um furo de poço para evitar colapso e para facilitar a cimentação. Uma coluna de produção é construída e descida através das colunas de revestimento para proporcionar um conduto da formação para a superfície para produzir óleo ou gás.Well-mounted tubular columns are made up of individual tubular segments threaded together at a well site. For example, a drill pipe column consists of threaded coupled joints of the drill pipe to rotate and advance a downhole drill rig. A casing column consists of threaded coupled casing segments to line a wellbore to prevent collapse and to facilitate cementation. A production column is constructed and lowered through the casing columns to provide a surface conduit for producing oil or gas.

É consumido um tempo de plataforma precioso na recuperação, posicionamento e acoplamento de segmentos de forma rosqueada de tubo em uma coluna. Uma vez que centenas de segmentos podem ser construí- dos e descidos em um furo de poço, a economia de apenas segundos por conexão resulta em economias substanciais de tempo de plataforma.Precious platform time is consumed in retrieving, positioning, and coupling pipe threaded segments in a column. Since hundreds of segments can be constructed and lowered into a borehole, saving only seconds per connection results in substantial platform time savings.

A quantidade de tempo requerida para engatar e girar o segmen- to de tubo e montar a conexão rosqueada para a coluna de tubo é apenas uma parte do tempo de plataforma consumido na fabricação de uma cone- xão. O tempo gasto na obtenção e posicionamento de cada segmento adi- cionado em cima da coluna para preparar é determinado em parte pela eficiência das ferramentas usadas para recuperar e manipular o segmento. As ferramentas estão disponíveis para manipular e posicionar segmentos para montar uma coluna. As ferramentas existentes consistem tipicamente em um elevador de junta simples suspenso por um cabo sus- penso abaixo de um elevador de coluna principal. A suspensão de um ele- vador de junta simples por um cabo impõe muitas limitações na eficiência do processo de segmentos de tubos de complemento na coluna de tubo. Os sistemas existentes requerem pessoal de plataforma para girar ou transpor- tar o elevador de junta simples para a porta de recebimento e colocá-lo no segmento de tubo para ser adicionado na coluna. Ainda, uma vez que o segmento de tubo esteja acoplado no cabo e içado sobre o piso da platafor- ma, o segmento de tubo geralmente não irá pendurar na vertical devido à força gravitacional, e é difícil e complicado para manobrar o segmento de tubo em uma posição vertical em cima da coluna de tubo suspenso no furo de poço. Finalmente, uma vez que o segmento de tubo esteja acoplado de forma rosqueada à coluna de tubo no furo de poço, o elevador de junta sim- ples deve ser removido do caminho do elevador de coluna ou acionamento de topo, e não é requerido pessoal de plataforma para transportar o elevador de volta para a porta de recebimento ou outro local no piso da plataforma.The amount of time required to engage and rotate the pipe segment and assemble the threaded connection to the pipe post is only part of the platform time consumed in the manufacture of a fitting. The time taken to obtain and position each segment added on top of the column to prepare is determined in part by the efficiency of the tools used to retrieve and manipulate the segment. Tools are available for manipulating and positioning segments to assemble a column. Existing tools typically consist of a single-joint elevator suspended by a suspension cable below a main column elevator. Suspension of a single joint riser by a cable imposes many limitations on the process efficiency of add-on pipe segments in the pipe column. Existing systems require platform personnel to rotate or transport the single-joint lift to the receiving port and place it in the pipe segment to be added to the column. Also, once the pipe segment is coupled to the cable and lifted over the platform floor, the pipe segment will generally not hang vertically due to gravitational force, and it is difficult and complicated to maneuver the pipe segment into a vertical position on top of the suspended pipe column in the wellbore. Finally, once the pipe segment is threadedly coupled to the pipe column in the wellbore, the simple joint lift must be removed from the column lift path or top drive, and no personnel are required. platform to transport the elevator back to the receiving door or other location on the platform floor.

São necessários um método e um aparelho aperfeiçoados para manipular segmentos para montar uma coluna de tubo. O método e aparelho devem preferivelmente proporcionar manipulação de segmentos mais preci- sa, segura e eficiente e economizar tempo na montagem da coluna. O apa- relho deve preferivelmente ser leve, de maneira que possa ser facilmente removido do caminho do elevador de coluna ou do acionamento de topo, mas suficientemente forte para sustentar e manipular segmentos tubulares. Sumário da Presente InvençãoAn improved method and apparatus for manipulating segments to assemble a pipe column is required. The method and apparatus should preferably provide more accurate, safe and efficient segment handling and save time in column assembly. The apparatus should preferably be light so that it can be easily removed from the column lift path or top drive, but strong enough to support and handle tubular segments. Summary of the Present Invention

Uma modalidade da presente invenção compreende um braço manipulador de junta simples sendo dotado de um braço giratório sustentan- do um elevador de junta simples para prender um segmento de tubo para o braço giratório. O braço giratório é um braço forte e geralmente leve posicio- nável com um ou mais cilindros ou outros atuadores para alinhar giratoria- mente o segmento com a coluna. Em uma primeira modalidade, a presente invenção proporciona um braço manipulador de junta simples que é fixável articuladamente em uma ou mais elos de ligação que sustentam um eleva- dor de coluna para levantar e abaixar a coluna de tubo no furo de poço após cada junta ou suporte de novo tubo ser acoplado de forma rosqueada na coluna. A presente invenção proporciona um braço manipulador de junta simples leve que é fácil e eficientemente removido do caminho do elevador de coluna ou elevador de aranha. Em uma segunda modalidade, a presente invenção proporciona um braço manipulador de junta simples que é fixado articuladamente em uma base acoplada de forma rosqueada em um eixo de acionamento superior ou eixo tubular. Nessa modalidade, o braço manipula- dor é fixado articuladamente à base acima de outros componentes, como, por exemplo, uma ferramenta de enchimento e circulação, ou está fixado articuladamente em uma base posicionada abaixo de um eixo de aciona- mento superior e acima de uma ferramenta de descida de revestimento. Breve Descrição dos DesenhosOne embodiment of the present invention comprises a single joint manipulator arm being provided with a swivel arm supporting a single joint elevator to secure a tube segment to the swivel arm. The swivel arm is a strong and generally lightweight arm that can be positioned with one or more cylinders or other actuators to rotatably align the segment with the column. In a first embodiment, the present invention provides a single joint manipulator arm that is pivotably attached to one or more connecting links supporting a column lift to raise and lower the pipe column in the borehole after each joint or joint. new pipe support to be threaded coupled to the column. The present invention provides a lightweight single joint manipulator arm that is easily and efficiently removed from the column elevator or spider elevator path. In a second embodiment, the present invention provides a single joint manipulator arm which is pivotally fixed to a threaded coupled base on an upper drive shaft or tubular shaft. In this embodiment, the manipulator arm is pivotally attached to the base above other components, such as a filling and circulating tool, or is pivotally fixed to a base positioned below an upper drive shaft and above a coating descent tool. Brief Description of the Drawings

A figura 1 é uma vista em elevação lateral de uma modalidade de um braço manipulador de junta simples da presente invenção em sua posição alinhada suspenso dos elos de ligação em uma plataforma.Figure 1 is a side elevational view of one embodiment of a single joint manipulator arm of the present invention in its aligned position suspended from the connecting links on a platform.

A figura 2 é uma vista em elevação lateral de um manipulador de junta simples da figura 1 em sua posição removida ou "variação de incli- nação".Figure 2 is a side elevational view of a single joint manipulator of Figure 1 in its removed position or "tilt range".

A figura 3 ilustra o braço manipulador de junta simples da figura 1 acoplado em um segmento de revestimento na área de preparação.Figure 3 illustrates the single joint manipulator arm of Figure 1 coupled to a coating segment in the preparation area.

A figura 4 ilustra o braço manipulador de junta simples da figura 1 após os elos de ligação e o elevador de coluna serem elevados e o braço manipulador de junta simples e o segmento de revestimento girados contro- Iadamente no sentido dos ponteiros do relógio de sua posição ilustrada na figura 3.Figure 4 illustrates the single-jointed manipulator arm of Figure 1 after the connecting links and the column lift are raised and the single-jointed manipulator arm and casing segment are rotated clockwise in their position. illustrated in figure 3.

A figura 5 é uma vista em elevação lateral do braço manipulador de junta simples da figura 1 após os elos de ligação e o elevador de coluna serem elevados da posição na figura 4, e o braço manipulador de junta sim- ples e o segmento de revestimento girados adicionalmente controladamente no sentido dos ponteiros do relógio para suspender o segmento de revesti- mento adjacente ao eixo geométrico do poço.Fig. 5 is a side elevational view of the single joint manipulator arm of Fig. 1 after the connecting links and the column lift are raised from the position in Fig. 4, and the simple joint manipulator arm and liner segment additionally controlled clockwise to suspend the casing segment adjacent to the shaft geometry.

A figura 6 é uma vista em elevação lateral do braço manipulador de junta simples da figura 1 após ser adicionalmente girado na direção dos ponteiros do relógio de sua posição adjacente ilustrada na figura 5 para ge- ralmente suspender o segmento em uma posição vertical alinhada com a coluna no poço.Fig. 6 is a side elevational view of the single-jointed manipulator arm of Fig. 1 after being further turned clockwise from its adjacent position shown in Fig. 5 to generally suspend the segment in a vertical position aligned with the column in the well.

A figura 7 é uma vista em elevação lateral do manipulador de junta simples da figura 1 ilustrando um fusível de segurança usado para im- pedir falha da ferramenta de uma carga excessiva sendo aplicada.Fig. 7 is a side elevational view of the single joint manipulator of Fig. 1 illustrating a safety fuse used to prevent tool failure from being applied excessively.

A figura 8 é uma vista em perspectiva de um braço manipulador de junta simples da figura 1 ilustrando uma fixação de articulação bifurcada nos elos de ligação e rotação motorizada usando um par de atuadores.Figure 8 is a perspective view of a single-jointed manipulator arm of Figure 1 illustrating a bifurcated pivot attachment at the motorized linkages using a pair of actuators.

A figura 9 é uma vista em perspectiva de uma parte inferior mo- dificada do braço manipulador de junta simples da presente invenção com- preendendo um atuador de virada para deslocamento angular dos afasta- mentos para posicionar um segmento tubular preso no elevador de unção simples.Figure 9 is a perspective view of a modified lower portion of the single-joint manipulator arm of the present invention comprising an angular displacement-turning actuator for positioning a tubular segment trapped in the single-joint elevator.

A figura 10 é uma vista em perspectiva de uma modalidade al- ternativa do braço manipulador de junta simples da presente invenção supor- tado giratoriamente por uma base que esteja acoplada de forma rosqueada a e suspenso de um acionamento superior. A base também sustenta uma ferramenta de descida de revestimento que é operada pelo acionamento superior para engatar Iiberavelmente e sustentar a coluna de tubo e uma ferramenta de enchimento e circulação.Figure 10 is a perspective view of an alternative embodiment of the single joint manipulator arm of the present invention rotatably supported by a base which is threadably coupled to and suspended from an upper drive. The base also supports a liner lowering tool that is operated by the upper drive to releasably engage and support the pipe column and a fill and circulate tool.

A figura 11 é uma vista em perspectiva da outra modalidade al- ternativa de um braço manipulador de junta simples da presente invenção suportado articuladamente por uma base que é acoplada de forma rosquea- da a e suspensa de um acionamento superior. A base sustenta uma ferra- menta de enchimento e circulação que está alinhada com o acionamento superior e posicionado para entrar na extremidade proximal e uma coluna de tubo preso no elevador de coluna. A figura 12 é um fluxograma de método de alto nível descreven- do uma modalidade de um método da presente invenção. Descrição Detalhada da Presente InvençãoFigure 11 is a perspective view of the other alternative embodiment of a single joint manipulator arm of the present invention pivotally supported by a base which is threadably coupled to and suspended from an upper drive. The base holds a fill and circulate tool that is aligned with the upper drive and positioned to enter the proximal end and a tube column attached to the column elevator. Figure 12 is a high level method flowchart depicting one embodiment of a method of the present invention. Detailed Description of the Present Invention

A presente invenção proporciona um aparelho e um método pa- ra manipular segmentos de revestimento para montar uma coluna de reves- timento em furo de poço. Um braço manipulador de junta simples pode ser usado para manipular segura e confiavelmente segmentos de revestimento à medida que são montados em uma coluna de revestimento e instalado em um poço. As modalidades descritas abaixo descrevem a manipulação dos segmentos de revestimento para montar uma coluna de revestimento usan- do a presente invenção. Deve ser compreendido, contudo, outros tipos de segmentos tubulares, incluindo tubo de perfuração e tubulação de produção, podem ser similarmente manipulados para montar colunas sem se afastar do escopo da invenção. Por essa razão, os termos "tubo", "tubular" e "revesti- mento" são usados intercambiavelmente, do mesmo modo que os termos "segmento" e "junta".The present invention provides an apparatus and method for manipulating casing segments for mounting a wellbore casing column. A single joint manipulator arm can be used to safely and reliably handle casing segments as they are mounted on a casing column and installed in a well. The embodiments described below describe manipulating the casing segments to assemble a casing column using the present invention. It should be understood, however, that other types of tubular segments, including drill pipe and production pipe, may be similarly manipulated to assemble columns without departing from the scope of the invention. For this reason, the terms "tube", "tubular" and "sheath" are used interchangeably, as are the terms "segment" and "joint".

Em uma modalidade, um aparelho e método da presente inven- ção são usados para montar e percorrer uma coluna de revestimento. Uma vez montado, a coluna de revestimento irá incluir uma pluralidade de seg- mentos de revestimento acoplados de forma rosqueada ponta com ponta e instalados em um poço. A plataforma na qual essa modalidade pode ser u- sada inclui um guincho suspendendo de forma móvel um par de elos de liga- ção que, sucessivamente, suspende um elevador de coluna. Um braço gira- tório, sendo dotado de uma extremidade proximal, e uma extremidade distai é acoplado articuladamente em sua extremidade proximal nos elos de liga- ção em um local acima do elevador de coluna. O braço giratório sustenta um elevador de junta simples em sua extremidade distai, que pode ser um ele- vador do tipo corpo articulado ou um elevador tipo ferradura. O braço girató- rio de articulação é posicionável angularmente com relação aos elos de Iiga- ção usando um ou mais atuadores, como, por exemplo, cilindros. O controle do braço giratório e do guincho possibilita que o operador recupere eficien- temente um segmento de revestimento de uma área de preparação e mova a junta de revestimento em alinhamento adjacente com a coluna para ser acoplado de forma rosqueada na coluna.In one embodiment, an apparatus and method of the present invention is used for mounting and traversing a casing column. Once assembled, the casing column will include a plurality of threaded coupled casing segments end to end and installed in a well. The platform on which this embodiment may be used includes a winch which movably suspends a pair of connecting links which successively suspends a column lift. A pivoting arm, provided with a proximal end, and a distal end is pivotally coupled to its proximal end at the connecting links at a location above the column elevator. The swivel arm supports a single-joint lift at its distal end, which may be a pivoting body lift or a horseshoe lift. The pivot swivel arm is positioned angularly with respect to the connecting links using one or more actuators such as cylinders. Swivel arm and winch control enables the operator to efficiently retrieve a liner segment from a staging area and move the liner joint in adjacent alignment with the column to be threadably coupled to the column.

Um segmento de revestimento grande a ser levantado usando o braço manipulador pode pesar 950 Kg (2.000 libras). Uma coluna de reves- timento pode pesar 181.600 Kg (400.000 libras). O elevador de coluna é muito pesado comparado ao braço manipulador de junta simples, e o mo- mento imposto nos elos de ligação pelo braço manipulador leve de junta simples e o segmento de revestimento não flexionam significativamente o elevador de coluna e os elos de ligação pesados da orientação vertical. A figura 1 é uma vista em elevação lateral de uma modalidadeA large liner segment to be lifted using the manipulator arm may weigh 950 kg (2,000 lbs). A covering column may weigh 181,600 kg (400,000 pounds). The column lift is very heavy compared to the single joint manipulator arm, and the moment imposed on the connecting links by the lightweight single joint manipulator arm and casing segment does not significantly flex the column elevator and the heavy connecting links. of the vertical orientation. Figure 1 is a side elevational view of one embodiment.

de um braço manipulador de junta simples 10 da presente invenção. Uma vista em perspectiva da mesma modalidade está ilustrada na figura 8. Um elevador de coluna 12 está preso em um par de elos de ligação 14, 114 em orelhas de levantamento 16, 116. O elevador de coluna 12 é dimensionado e configurado para acoplar em e sustentar uma coluna de revestimento pren- dendo a extremidade proximal da coluna de revestimento (não ilustrado nas figuras de 1 a 8 - vide elemento 36 nas figuras de 3 a 6). Os elos de ligação 14, 114 estão configuradas para sustentar o peso do elevador de coluna e a coluna de revestimento, e estão acopladas em suas extremidades sustenta- das em um bloco suspenso por um trabalho de retirada (não ilustrado).of a single joint manipulator arm 10 of the present invention. A perspective view of the same embodiment is illustrated in Fig. 8. A column elevator 12 is secured to a pair of connecting links 14, 114 on lifting lugs 16, 116. The column elevator 12 is sized and configured to engage in and supporting a casing column holding the proximal end of the casing column (not shown in figures 1 to 8 - see element 36 in figures 3 to 6). The connecting links 14, 114 are configured to support the weight of the column lift and casing column, and are coupled at their ends supported on a block suspended by a pullout work (not shown).

O braço manipulador de junta simples 10 da presente invenção compreende um braço giratório 18 acoplado articuladamente nos pinos de braço giratório 28b, 128b nos elos de ligação 14, 114. O braço giratório 18 inclui uma parte superior 20 que forma um ângulo com o braço giratório e proporciona abertura offset ao redor do elevador de coluna 12 quando o bra- ço giratório 18 está geralmente vertical (vide figura 6). O elevador de junta simples 22 é suportado a partir de membros se mantendo à distância 52 e 152 acoplado articuladamente à extremidade distai 17 do braço giratório 18 para prender Iiberadamente e sustentando um segmento de revestimento (não ilustrado nas figuras 1 e 8, vide figuras de 3 a 6).Single-joint manipulator arm 10 of the present invention comprises a swivel arm 18 pivotally coupled to swivel arm pins 28b, 128b on connecting links 14, 114. Swivel arm 18 includes an upper portion 20 that angled with the swivel arm and provides offset opening around the column elevator 12 when the swivel arm 18 is generally vertical (see figure 6). Single-joint elevator 22 is supported from distance-retaining members 52 and 152 hingedly coupled to the distal end 17 of the swivel arm 18 to loosely secure and support a liner segment (not shown in FIGS. 1 and 8, see FIGS. 3 to 6).

Tipicamente, um acoplamento rosqueado internamente é usado para acoplar de forma rosqueada dois segmentos de revestimento ponta com ponta. A estrutura de acoplamento proporciona um ombro circular ex- terno em que um elevador de junta simples 22 pode engatar para sustentar o complemento do segmento de revestimento. Contudo, está no escopo da presente invenção o uso de um elevador de junta simples adaptado para prender segmentos de conexão integrais prendendo ao longo da extensão do corpo do segmento de tubo no lugar do elevador ferradura ilustrado na figura 1 ou elevador do tipo corpo articulado ilustrado na figura 9. O elevador de coluna, o elevador ferradura e o elevador do tipo corpo articulado ilustra- dos nos desenhos estão incluídos na modalidade descrita da presente in- venção apenas à guisa de ilustração.Typically, an internally threaded coupling is used to threadably couple two end-to-end facing segments. The coupling structure provides an outer circular shoulder into which a single joint lift 22 can engage to support the complement of the casing segment. However, it is within the scope of the present invention to use a single-joint elevator adapted to hold integral connecting segments by securing along the extension of the pipe segment body in place of the horseshoe elevator illustrated in Figure 1 or the articulated body-type elevator illustrated. Figure 9. The column lift, horseshoe lift and articulated body lift illustrated in the drawings are included in the embodiment described in the present invention by way of illustration only.

O braço giratório geralmente leve 18 do braço manipulador de junta simples da presente invenção pode ser estendível, como, por exemplo, por encaixamento axial. Conforme ilustrado nas figuras 1 e 8, a extensão do braço giratório 18 pode ser ajustável na extensão encaixando um membro de viga interno 26 a partir de um membro de viga externo 24, então prendendo os membros de viga externo e interno 24, 26, por exemplo, inserindo um pino 28 através de um par de furos alinháveis 27. O uso de uma estrutura tubular ou quadrada pode proporcionar uma boa força para proporção de peso.The generally lightweight swivel arm 18 of the single joint manipulator arm of the present invention may be extendable, such as by axial engagement. As shown in Figures 1 and 8, the extension of the swivel arm 18 may be adjustable in the extension by engaging an inner beam member 26 from an outer beam member 24, then securing the outer and inner beam members 24, 26, for example. For example, inserting a pin 28 through a pair of alignable holes 27. Using a tubular or square structure can provide good strength to weight ratio.

O braço giratório 18 é giratório controladamente ao redor dos pi- nos 28b, 128b usando um atuador, como, por exemplo, um par de cilindros pneumático ou hidráulico 21, 121. Cada cilindro 21, 121 compreende um pistão (não ilustrado) acoplado a hastes seletivamente estendíveis e retráteis 23, 123, respectivamente, que são posicionáveis axialmente com relação aos cilindros 21, 121. As hastes 23, 123 nas figuras de 1 a 8 estão ilustradas na condição estendida para posicionar o braço giratório 18 em uma posição substancial e vertical geralmente paralela aos elos de ligação 14, 114.Swivel arm 18 is pivotably controlled around pins 28b, 128b using an actuator, such as a pneumatic or hydraulic cylinder pair 21, 121. Each cylinder 21, 121 comprises a piston (not shown) coupled to selectively extendable and retractable rods 23, 123, respectively, which are axially positionable with respect to cylinders 21, 121. Rods 23, 123 in figures 1 to 8 are illustrated in the extended condition for positioning the swivel arm 18 in a substantial position and generally parallel to the connecting links 14, 114.

A figura 2 é uma vista em elevação lateral do braço manipulador de junta simples 10 em uma posição substancialmente horizontal ou varia- ção de inclinação. As hastes 23 e 123 (o último não ilustrado na figura 2) estão ilustradas retraídas nos cilindros 21 e 121 (o último não ilustrado na figura 2) para posicionar o braço giratório 18 geralmente perpendicular aos elos de ligação 14 e 114 (os últimos não ilustrados na figura 2). A posição de variação de inclinação ilustrada na figura 2 serve a dois propósitos. Os seg- mentos de revestimento são algumas vezes apresentados no piso da plata- forma em uma porta de recebimento em uma condição substancialmente horizontal. A posição de variação de inclinação ilustrada na figura 2, ou uma posição horizontal próxima, pode ser adequada para acoplar o elevador 22 suportado pelo braço manipulador de junta simples 10 para os segmentos de revestimento apresentados nessa condição. Ainda, a posição de variação de inclinação remove o braço manipulador de junta simples 10 e o elevador su- portado 22 de obstruir a descida completa do elevador de coluna 12 (ou, em outra modalidade, uma ferramenta de descida de revestimento ou aciona- mento superior) à medida que abaixa uma coluna de revestimento em um furo de poço após o segmento de revestimento de complemento ser monta- do como uma coluna de revestimento.Figure 2 is a side elevational view of the single joint manipulator arm 10 in a substantially horizontal position or inclination variation. Rods 23 and 123 (the last not shown in figure 2) are shown retracted in cylinders 21 and 121 (the last not shown in figure 2) to position the swivel arm 18 generally perpendicular to the connecting links 14 and 114 (the last not illustrated in figure 2). The tilt-shift position shown in figure 2 serves two purposes. Coating segments are sometimes presented on the platform floor in a receiving door in a substantially horizontal condition. The inclination variation position shown in Figure 2, or a close horizontal position, may be suitable for coupling the elevator 22 supported by the single joint manipulator arm 10 to the coating segments shown in this condition. Further, the tilt-shift position removes the single-joint manipulator arm 10 and the lift lift 22 from obstructing the complete descent of the column lift 12 (or, in another embodiment, a cladding or drive down tool). as you lower a casing column into a wellbore after the complement casing segment is mounted as a casing column.

As portas de recebimento ou áreas de preparação em algumas plataformas apresentam segmentos de tubo suplementares no piso de plata- forma em uma posição angulada entre vertical e horizontal (vide figura 3). No uso dessas plataformas, podem ser usados os cilindros 21 e 121 (o último não ilustrado na figura 3) para posicionar o elevador 22 suportado pelo braço manipulador de junta simples 10 para uma posição angulada adequada en- tre vertical e horizontal para acoplar na junta de revestimento apresentada 30. Quando o braço manipulador de junta simples 10 é movido para a posi- ção inicial desejada, o segmento de revestimento apresentado 30 é preso no braço manipulador de junta simples 10 na extremidade apresentada 32 prendendo o segmento no elevador de junta simples 22. As figuras de 3 a 6 são vistas em elevação lateral seqüenciaisPickup doors or staging areas on some platforms have supplementary pipe segments on the platform floor in an angled vertical to horizontal position (see figure 3). In the use of such platforms, cylinders 21 and 121 (the latter not shown in figure 3) may be used to position the lift 22 supported by the single joint manipulator arm 10 to a suitable angled position between vertical and horizontal to engage the joint. When the single-jointed manipulator arm 10 is moved to the desired starting position, the presented lining-up segment 30 is secured to the single-jointed manipulator arm 10 at the presented end 32 securing the segment in the single-jointed elevator. 22. Figures 3 to 6 are sequential side elevation views

do braço manipulador de junta simples 10 da figura 1 ilustrando o processo de manipulação de um segmento de revestimento de uma posição inicial em uma área de preparação (figura 3) para uma posição alinhada para acoplar giratoriamente em uma coluna de revestimento em um poço (figura 6). Para recuperar um segmento de revestimento de uma área de preparação de uma plataforma, um membro de acionamento primeiro move o braço giratório pa- ra fora afastado da vertical para uma posição em extremidade do braço gira- tório na proximidade de uma área de preparação onde as juntas de revesti- mento são apresentadas. A figura 3 ilustra uma modalidade de um braço manipulador de junta simples 10 em uma posição inicial para recuperar um segmento de revestimento 30 de uma área de preparação da plataforma 35.Fig. 1 illustrates the process of manipulating a casing segment from an initial position in a staging area (Fig. 3) to an aligned position for rotatably coupling to a casing column in a well (Fig. 3). 6). To retrieve a liner segment from a platform staging area, a drive member first moves the swivel arm away from the vertical to an end position of the swivel arm in the vicinity of a staging area where casing joints are presented. Figure 3 illustrates an embodiment of a single joint manipulator arm 10 in an initial position for retrieving a liner segment 30 from a platform preparation area 35.

O elevador ferradura 22 é engatado logo abaixo de um aro 32 do segmento de revestimento apresentado 30. Uma vez que o segmento esteja preso no braço giratório 18, o guincho levanta os elos de ligação 14, 114 (a última não ilustrada na figura 3) o braço giratório 18 e o segmento de revestimento 30. À medida que o segmento de revestimento 30 é levantado, o mesmo desliza ao longo da rampa 37, e o braço giratório 18 gira controladamente na dire- ção dos ponteiros do relógio contra a força de amortecimento dos cilindros 21 e 121 (o último não ilustrado na figura 3). Essa rotação no sentido dos ponteiros do relógio do braço giratório 18 contra a força de amortecimento move controladamente o segmento de revestimento 30 na direção da coluna de revestimento 34 (vide figura 6). Um membro de amortecimento, como, por exemplo, um cilindro hidráulico, pneumático ou carregado de gás inerte, é usado para amortecer e controlar o movimento do braço giratório à medida que o mesmo gira da posição inicial para a posição de equilíbrio. O membro de amortecimento proporciona movimento controlado e gerenciável na ma- nipulação do segmento de revestimento.The horseshoe elevator 22 is engaged just below a rim 32 of the shown liner segment 30. Once the segment is secured to the swivel arm 18, the winch lifts the link 14, 114 (the latter not shown in figure 3). pivoting arm 18 and casing segment 30. As casing segment 30 is raised, it slides along ramp 37, and pivoting arm 18 rotates in a clockwise direction against counter-force. damping of cylinders 21 and 121 (the latter not shown in figure 3). This clockwise rotation of the swivel arm 18 against the damping force controllably moves the liner segment 30 towards the liner column 34 (see figure 6). A damping member, such as a hydraulic, pneumatic, or inert gas-loaded cylinder, is used to dampen and control the movement of the swivel arm as it rotates from the home position to the equilibrium position. The damping member provides controlled and manageable movement in the handling of the liner segment.

A figura 4 é uma vista em elevação lateral do braço manipulador de junta simples 10 da figura 3 ilustrando os elos de ligação 14 e 114 (o últi- mo não ilustrado na figura 3), elevadas de sua posição inicial ilustrada na figura 3, e o braço manipulador de junta simples 10, girado adicionalmente no sentido dos ponteiros do relógio contra a força de amortecimento dos ci- lindros. O segmento de revestimento 30 na figura 4 está ilustrado substanci- almente elevado ao longo da rampa 37 de sua posição inicial ilustrada na figura 3. À medida que os elos de ligação 14 e 114 (o último não ilustrado na figura 3) eleva o braço manipulador de junta simples 10 e o segmento de revestimento 30 ao longo da rampa 37 na área de preparação 35, o peso do segmento de revestimento 30 progressivamente acelera o braço giratório 18 a girar no sentido dos ponteiros do relógio. Os cilindros 21 e 121 (o último não ilustrada na figura 4) amortecem o índice de rotação no sentido dos pon- teiros do relógio do braço giratório 18, e a ação de amortecimento proporcio- nada pelos cilindros 21 e 121 irá impedir a rotação rápida ou descontrolada do segmento de revestimento 30 através do piso de plataforma após o seg- mento de revestimento 30 se afasta da rampa 37.Fig. 4 is a side elevational view of the single-joint manipulator arm 10 of Fig. 3 illustrating the connecting links 14 and 114 (the latter not shown in Fig. 3), elevated from their initial position shown in Fig. 3, and the single-jointed manipulator arm 10, further rotated clockwise against the damping force of the cylinders. Coating segment 30 in FIG. 4 is shown substantially elevated along ramp 37 from its starting position shown in FIG. 3. As connecting links 14 and 114 (the last not shown in FIG. 3) raise the arm. Single-joint manipulator 10 and the liner segment 30 along the ramp 37 in the preparation area 35, the weight of the liner segment 30 progressively accelerates the rotary arm 18 to rotate clockwise. Cylinders 21 and 121 (the latter not shown in figure 4) dampen the clockwise rotation index of the swivel arm 18, and the damping action provided by cylinders 21 and 121 will prevent rapid rotation. or uncontrolled lining segment 30 across the platform floor after the lining segment 30 moves away from the ramp 37.

A figura 5 é uma vista em elevação lateral do braço manipulador de junta simples 10 das figuras 3 e 4 ilustrando os elos de ligação 14 e 114 (o último não ilustrado na figura 5) elevados da posição ilustrada na figura 4 e o braço giratório 18 girado adicionalmente no sentido dos ponteiros do relógio de sua posição ilustrada na figura 4. O segmento de revestimento 30 ilustrado na figura 5 se pendura do elevador de junta simples 22 substancialmente ver- ticalmente em uma posição de equilíbrio, mas não está alinhado com a coluna de revestimento 34 no poço suportado pela aranha 36 devido ao deslocamen- to proporcionado pela parte angulada 20 no topo do braço giratório 18. Con- forme ilustrado na figura 5, essa posição de equilíbrio não está alinhada com a coluna de revestimento 34, e o segmento de revestimento 30 se pendura des- locado do alinhamento com a conexão superior com a coluna de revestimento 34. O segmento de revestimento 30 se pendura ligeiramente suspenso do elevador de junta simples 22 como um pêndulo, e o elevador de junta simples 22 confere torque geralmente insignificante no segmento de revestimento 30. A posição de equilíbrio do braço giratório 18 ilustrado na figura 5 e a quanti- dade de deslocamento é determinada pelas dimensões e pesos tanto do bra- ço manipulador de junta simples 10 quanto o segmento de revestimento 30 quando os cilindros 21 e 121 (o último não ilustrado na figura 5) são inativos. Uma vez que o segmento de revestimento 30 é geralmente significativamente mais pesado do que o braço giratório 18, o segmento de revestimento 30 irá geralmente se pendurar próximo verticalmente abaixo dos pinos 28b e 128b (o último não ilustrado na figura 5) prendendo o braço de pino 18 e os elos de ligação 14 e 114 (a última não ilustrada na figura 5). A figura 6 é uma vista em elevação lateral do braço manipuladorFig. 5 is a side elevational view of the single joint manipulator arm 10 of Figs. 3 and 4 illustrating the raised connecting links 14 and 114 (the latter not shown in Fig. 5) from the position shown in Fig. 4 and the swivel arm 18. It is further clockwise rotated from its position shown in Figure 4. The liner segment 30 shown in Figure 5 hangs from the single-joint elevator 22 substantially vertically in an equilibrium position, but is not aligned with the column. 34 in the well supported by the spider 36 due to the displacement provided by the angled part 20 at the top of the swivel arm 18. As shown in figure 5, this equilibrium position is not aligned with the casing column 34, and the casing segment 30 hangs offset from alignment with the upper connection with casing column 34. casing segment 30 hangs slightly above single-joint elevator 22 as a pendulum, and single-joint elevator 22 gives generally negligible torque in the liner segment 30. The equilibrium position of the swivel arm 18 shown in FIG. 5 and the amount of displacement is determined by The dimensions and weights of both the single joint manipulator arm 10 and the casing segment 30 when cylinders 21 and 121 (the latter not shown in figure 5) are inactive. Since the liner segment 30 is generally significantly heavier than the swivel arm 18, the liner segment 30 will generally hang close vertically below pins 28b and 128b (the last not shown in figure 5) securing the locking arm. pin 18 and connecting links 14 and 114 (the last not shown in figure 5). Figure 6 is a side elevational view of the manipulator arm.

de junta simples 10 das figuras de 3 a 5 com o segmento de revestimento 30 posicionado verticalmente sobre e alinhados axialmente com a coluna de revestimento 34, posicionado para ser abaixado pelo guincho (não ilustrado na figura 6) para engatar a coluna de revestimento 34. O braço giratório 18 foi levemente girado adicionalmente no sentido dos ponteiros do relógio de sua posição de equilíbrio ilustrada na figura 5 pela movimentação dos cilin- dros 21 e 121 (o último não ilustrado na figura 6) para estender as hastes 23 e 123 (não ilustradas na figura 6) para girar o braço giratório 18 de sua posi- ção de equilíbrio da figura 5 para a posição alinhada ilustrada na figura 6. A movimentação dos cilindros 21, 121 para estender as hastes 23, 123 gira o braço giratório 18 adicionalmente no sentido dos ponteiros do relógio de sua posição ilustrada na figura 5 e levanta leve e verticalmente o segmento de revestimento de sua posição de equilíbrio ilustrada na figura 5 à medida que o mesmo alinha verticalmente o elevador de junta simples 22 e o seg- mento de revestimento 30 com a coluna de revestimento 34. A capacidade do braço manipulador de junta simples 10 para girar adicionalmente no sen- tido dos ponteiros do relógio de sua posição de equilíbrio ilustrada na figura proporciona substancialmente todo movimento giratório requerido para posicionar o segmento de revestimento 30 alinhado com a coluna de reves- timento 34. Uma extremidade inferior, distai 33 da junta de revestimento 30 está posicionada para ser acoplada de forma rosqueada com a extremidade proximal da coluna de revestimento 34. O elevador de coluna 12 é alinhado substancial e axialmente com a coluna de revestimento 34 de maneira que o guincho (não ilustrado) e os elos de ligação 14 e 114 possam ser abaixados, juntamente com o elevador de coluna 12, para proporcionar contato adjacen- te para montagem do revestimento. Uma vez que o segmento de revestimento 30 tenha sido levadoof single joint 10 of figures 3 to 5 with the casing segment 30 positioned vertically on and axially aligned with the casing column 34, positioned to be lowered by the winch (not shown in figure 6) to engage the casing column 34. The swivel arm 18 has been slightly turned clockwise further from its equilibrium position illustrated in FIG. 5 by the movement of cylinders 21 and 121 (the last not shown in FIG. 6) to extend the rods 23 and 123 (not 6) to rotate the swing arm 18 from its balancing position of figure 5 to the aligned position shown in figure 6. Moving the cylinders 21, 121 to extend the rods 23, 123 additionally rotates the swing arm 18 clockwise from its position shown in figure 5 and slightly and vertically lifts the casing segment from its equilibrium position shown in 5 as it vertically aligns the single-joint elevator 22 and the casing segment 30 with the casing column 34. The ability of the single-joint manipulator arm 10 to rotate further clockwise from its equilibrium position illustrated in the figure provides substantially all of the pivoting movement required to position the liner segment 30 aligned with the liner column 34. A lower, distal end 33 of the liner joint 30 is positioned to be threaded coupled proximal end of casing column 34. Column elevator 12 is substantially axially aligned with casing column 34 so that winch (not shown) and connecting links 14 and 114 can be lowered along with column elevator 12 to provide adjacent contact for liner mounting. Once the coating segment 30 has been taken

em contato alinhado com a coluna de revestimento 34, uma pinça de energia ou outro dispositivo de torque engata e gira axialmente o segmento de re- vestimento 30 para montar a conexão rosqueada entre o segmento de re- vestimento 30 e a coluna de revestimento 34. Após a realização da conexão, o elevador de junta simples 22 é liberado do segmento de revestimento 30 e o braço giratório 18 é girado em sentido inverso ao movimento dos ponteiros do relógio usando os cilindros 21 e 121 para sua posição de variação de in- clinação ilustrada na figura 2. O guincho (não ilustrado na figura 2) e os elos de ligação 14 e 114 podem então ser abaixados para levar o elevador de coluna 12 para a extremidade proximal 32 da junta de revestimento 30. O elevador de coluna 12 pode ser engatado com a extremidade proximal 32 do segmento de revestimento 30, e todo a coluna de revestimento 34 é levanta- do pelo guincho (não ilustrado) e o elevador de coluna 12 para permitir o desengate da armação 36. O elevador de coluna 12 é então abaixado até que a extremidade proximal 12 do segmento de revestimento 30 alcance a mesma elevação conforme anteriormente ocupada pela extremidade proxi- mal da coluna de revestimento 34 ilustrado na figura 6. A armação 36 é en- tão engatada para sustentar a coluna de revestimento 34 no poço, e o ele- vador de coluna 12 pode ser desengatado do segmento de revestimento 30.in contact with liner column 34, a power clip or other torque device engages and axially rotates liner segment 30 to mount the threaded connection between liner segment 30 and liner column 34. Upon completion of the connection, the single-joint elevator 22 is released from the liner segment 30 and the swivel arm 18 is rotated counterclockwise using the cylinders 21 and 121 to their inclination position. Figure 2. The winch (not shown in Figure 2) and connecting links 14 and 114 can then be lowered to take the column elevator 12 to the proximal end 32 of the liner joint 30. The column elevator 12 can be engaged with the proximal end 32 of the liner segment 30, and the entire liner column 34 is lifted by the winch (not shown) and the column elevator 12 to enable disengagement. and the frame 36. The column elevator 12 is then lowered until the proximal end 12 of casing segment 30 reaches the same elevation as previously occupied by the proximal end of casing column 34 shown in figure 6. Frame 36 is then engaged to support casing column 34 in the well, and column lift 12 can be disengaged from casing segment 30.

O processo acima descrito com relação às figuras de 3 a 6 é re- petido com segmentos de revestimento adicionais até que a coluna de re- vestimento 34 alcance a extensão desejada.The above process with respect to figures 3 to 6 is repeated with additional casing segments until the casing column 34 reaches the desired length.

Para aumentar adicionalmente com segurança, o aparelho pode incluir um fusível de segurança, como, por exemplo, um pino cisalhante, que irá cortar de maneira audível se o braço giratório suportar uma carga que seja substancialmente mais pesada do que um segmento do revestimento que está sendo montado e descendo no poço. A figura 7 é uma vista em ele- vação lateral de uma modalidade do braço manipulador de junta simples 10 para ilustrar um fusível de segurança de carga 50. Um par de afastamentos 52, 152 (a última não ilustrada na figura 7) é preso em suas primeiras extre- midades 52a, 152a (a última não ilustrada na figura 7) na parte inferior 17 do braço giratório 18 no pino 54. Um elo de segurança fraco com sacrifício 58 é acoplado giratoriamente no braço giratório 18 no pino 58a situado geralmente intermediário ao acoplamento de pino 54 dos afastamentos 52, 152 e a parte angulada 20. O elo de segurança 58 é acoplado entre o pino 58a e a manilha 57 que é, sucessivamente, acoplada nas primeiras extremidades 56a, 156a dos cabos 56 e 156 (os elementos 156a e 156 não ilustrados na figura 7 - vide figura 8). As segundas extremidades 56b e 156b dos cabos 56 e 156 es- tão acopladas e sustentadas nas segundas extremidades 52b e 152b dos membros de afastamento 52 e 152. O elo de segurança 58 é geralmente pre- so pelos afastamentos 52, 152 em um ângulo no braço giratório 18. Conforme ilustrado na figura 7, o ângulo é em torno de 20 graus, com os afastamentos 52, 152 sendo suportados substancialmente em posições perpendiculares ao braço giratório 18. O peso do elevador de junta simples 22 polariza os afas- tamentos 52, 152 geralmente para baixo quando o braço manipulador de junta simples 10 está vertical, puxando os cabos 56 e 156 esticados.To further increase safely, the apparatus may include a safety fuse, such as a shear pin, which will cut audibly if the swivel arm bears a load that is substantially heavier than a segment of the sheath that is being mounted and descending into the well. Figure 7 is a side elevational view of one embodiment of the single-jointed manipulator arm 10 to illustrate a load safety fuse 50. A pair of spacings 52, 152 (the last not shown in figure 7) is secured to 52a, 152a (the last not shown in figure 7) at the bottom 17 of the swivel arm 18 on pin 54. A sacrificial weak link 58 is rotatably coupled to the swivel arm 18 on generally intermediate pin 58a to the pin coupling 54 of the spacing 52, 152 and the angled part 20. The safety link 58 is coupled between the pin 58a and the shackle 57 which is successively coupled to the first ends 56a, 156a of the cables 56 and 156 (the elements 156a and 156 not shown in figure 7 - see figure 8). The second ends 56b and 156b of the cables 56 and 156 are coupled and supported at the second ends 52b and 152b of the spacing members 52 and 152. The safety link 58 is generally held by the spacings 52, 152 at an angle to the second. Swivel Arm 18. As shown in Figure 7, the angle is about 20 degrees, with the spacings 52, 152 being supported substantially at positions perpendicular to the Swivel Arm 18. The weight of the single-joint elevator 22 polarizes the spacings 52 152 generally downwardly when the single joint manipulator arm 10 is upright, pulling the cables 56 and 156 taut.

O elo de segurança 58 compreende um membro fraco com sa- crifício que é projetado para enfraquecer sob uma carga predeterminada. Portanto, o elo de segurança 58 é projetado para suportar a carga produzida nos cabos 56, 156 quando o peso do segmento do revestimento for suporta- do pelo elevador de junta simples 22. Uma carga significativamente mais pesada do que aquela de um segmento de revestimento acrescida do eleva- dor 22 irá provocar a falha do membro com sacrifício, como, por exemplo, uma falha cisalhante, sem deixar cair a carga. O som da falha com sacrifício é suficientemente audível para alertar o operador de plataforma. Em respos- ta à falha com sacrifício do elo de segurança 58, os afastamentos 52, 152 irão girar levemente ao redor do pino 54 em sentido inverso ao movimento dos ponteiros do relógio (na figura 7), mas irão permanecer acoplados pelo elo de segurança 58 para evitar a queda do segmento de revestimento aco- plado no elevador de junta simples 22.The safety link 58 comprises a weakened scrutinized member that is designed to weaken under a predetermined load. Therefore, the safety link 58 is designed to withstand the load produced on the cables 56, 156 when the weight of the sheath segment is supported by the single joint lift 22. A significantly heavier load than that of a sheath segment Increased lift 22 will cause the sacrificial limb to fail, such as a shear failure without dropping the load. The sound of the sacrificial failure is audible enough to alert the platform operator. In response to the sacrificial failure of safety link 58, offsets 52, 152 will slightly rotate around pin 54 counterclockwise (but figure 7), but will remain coupled by the safety link 58 to prevent the fall of the lining segment coupled to the single-joint elevator 22.

A figura 8 é uma vista em perspectiva da modalidade do braço manipulador de junta simples 10 nas figuras de 1 a 7. A orelha de levanta- mento 16 no elo de ligação 14 está acompanhada por uma segunda orelha de levantamento 116 no elo de ligação 114. Os elos de ligação são suspensos móveis de um bloco (não ilustrado), e são capazes de suportar cargas muito pesadas, como, por exemplo, uma coluna de revestimento. A parte angulada do braço giratório 18 compreende um par de forcados geralmente parale- los 18a, 18b que estão acoplados articuladamente em prendedores de alça 29, 129, respectivamente, nos pinos de braço giratório 28b, 128b, respectiva- mente. Os prendedores de elos de ligação 29, 129 são presos nos elos de ligação 14, 114, respectivamente, usando prendedores. O cilindro hidráulico 21 é acompanhado por um segundo cilindro hidráulico 121 geralmente parale- lo para amortecimento equilibrado de cargas giratórias aplicadas ao braço giratório 18. Os cilindros 21 e 121 compreendem hastes de pistão extensíveis e retráteis 23, 123 que são acopladas articuladamente nas orelhas de rotação 25, 125, respectivamente, do braço giratório 18. Cada cilindro 21, 121 é aco- plado articuladamente nos prendedores de elos de ligação 29, 129, respecti- vamente, nos pinos 28a, 128a, respectivamente. Esses acoplamentos de ci- lindro articulados nos prendedores 29, 129 são presos nos elos de ligação em distância espaçada acima dos pinos do braço giratório 28b, 128b que pren- dem articuladamente os forcados 18a, 18b do braço giratório 18 nos prende- dores de elos de ligação 29, 129, respectivamente. As orelhas de rotação 25, 125 são deslocadas do braço giratório de maneira que a articulação do braço giratório 18 em direção à sua posição de equilíbrio (vide figura 5) sob a força da gravidade gire as orelhas de rotação 25, 125 afastadas dos cilindros 21, 121 e requeira extensão substancial das hastes 23, 123 dos cilindros 21, 121, respectivamente, para rotação. A resistência para a extensão das hastes 23, 123 dos cilindros 21, 121 amortece substancialmente o taxa de rotação do braço giratório 18 conforme comparado com a rotação irrestrita do braço gira- tório 18. Similarmente, a força imposta pela retração motorizada das hastes 23, 123 nos cilindros 21, 121 puxa contra as orelhas de rotação 25, 125, res- pectivamente, para girar controladamente o braço giratório 18 para a orienta- ção angular desejada, tanto para uma posição inicial (vide, por exemplo, figura 3) para acoplar o elevador de junta simples 22 para um segmento de revesti- mento apresentado 30, quanto para a posição de variação de inclinação (vide figura 2) para acoplar o elevador de junta simples no segmento de revesti- mento apresentado horizontalmente ou para remover o braço giratório 18 de obstruir a descida do elevador de coluna 12 para a armação 36.Figure 8 is a perspective view of the embodiment of the single-joint manipulator arm 10 in Figures 1 to 7. Lifting ear 16 on link 14 is accompanied by a second lifting ear 116 on link 114 The connecting links are movable suspended from a block (not shown), and are capable of withstanding very heavy loads, such as a casing column. The angled portion of the swivel arm 18 comprises a pair of generally parallel hitches 18a, 18b which are hingedly coupled to loop clamps 29, 129 respectively on the swivel arm pins 28b, 128b, respectively. Link clips 29, 129 are secured to link 14, 114, respectively, using clips. Hydraulic cylinder 21 is accompanied by a second generally parallel hydraulic cylinder 121 for balanced damping of rotating loads applied to the swivel arm 18. Cylinders 21 and 121 comprise extendable and retractable piston rods 23, 123 which are pivotally coupled to the lugs. rotation 25, 125, respectively, of the swivel arm 18. Each cylinder 21, 121 is hingedly coupled to the connecting link fasteners 29, 129, respectively, to pins 28a, 128a, respectively. These articulated cylinder couplings in the fasteners 29, 129 are secured to the spaced distance connecting links above the swivel arm pins 28b, 128b which pivot the yokes 18a, 18b of the swivel arm 18 to the link clamps. 29, 129 respectively. The pivoting ears 25, 125 are displaced from the pivoting arm so that the pivoting arm pivot 18 toward its equilibrium position (see Figure 5) under the force of gravity pivots the pivoting ears 25, 125 away from the cylinders 21 , 121 and require substantial extension of rods 23, 123 of cylinders 21, 121, respectively, for rotation. The resistance to the extension of the rods 23, 123 of the cylinders 21, 121 substantially dampens the rotation rate of the swivel arm 18 as compared to the unrestricted rotation of the swivel arm 18. Similarly, the force imposed by the motorized retraction of the rods 23, 123 on cylinders 21, 121 pulls against the rotating ears 25, 125, respectively, to controllably rotate the swivel arm 18 to the desired angular orientation, either to an initial position (see, for example, figure 3) to couple the single-jointed elevator 22 to a displayed facing segment 30, as well as to the tilt-varying position (see figure 2) to couple the single-jointed elevator into the horizontally presented facing segment or to remove the arm 18 of blocking the descent of the column elevator 12 to the frame 36.

Nas modalidades comentadas com relação às figuras de 1 a 8, os cilindros hidráulicos 21, 121 proporcionam uma função dupla. De acordo com uma primeira função, os cilindros 21, 121 substancialmente diminuem e amor- tecem o movimento do braço giratório 18 sob a carga do segmento de reves- timento presa no elevador 22 à medida que o elevador de junta simples e a carga são levantados da área de preparação. De acordo com uma segunda função, os cilindros 21, 121 são usados como atuadores para girar o braço giratório 18 além de seu equilíbrio (ilustrado na figura 5) para posicionar sele- tivamente o braço giratório e, por meio disso, alinhar o segmento de revesti- mento com a coluna de revestimento, e também girar o braço giratório 18 para a posição de variação de inclinação ou para um ângulo para prender o eleva- dor em um segmento de revestimento apresentado. Outras modalidades po- dem empregar dispositivos independentes para acionar o braço giratório 18 para alinhar a coluna de revestimento e para amortecer o movimento do braço giratório sob carga. Por exemplo, está no escopo da presente invenção o uso de um cilindro como atuador para girar o braço giratório e outro cilindro pode ser usado para amortecer a rotação da oscilação do braço giratório.In the embodiments discussed with reference to figures 1 to 8, hydraulic cylinders 21, 121 provide a dual function. According to a first function, the cylinders 21, 121 substantially slow down and dampen the movement of the swivel arm 18 under the load of the lining segment attached to the lift 22 as the single joint lift and the load are lifted. of the staging area. According to a second function, the cylinders 21, 121 are used as actuators to rotate the swivel arm 18 beyond its equilibrium (shown in figure 5) to selectively position the swivel arm and thereby align the swivel segment. casing with the casing column, and also rotate the swivel arm 18 to the tilt varying position or to an angle to secure the lift to a displayed casing segment. Other embodiments may employ independent devices to drive the swivel arm 18 to align the casing column and to cushion the movement of the swivel arm under load. For example, it is within the scope of the present invention to use a cylinder as an actuator to rotate the swingarm and another cylinder may be used to dampen the rotation of the swingarm swing.

Conforme anteriormente mencionado, o braço giratório 18 pode compreender uma parte telescópica. A viga externa 24 pode receber desli- zantemente uma viga interna 26. Em outras modalidades, um braço giratório pode ser extensível axialmente sem essas vigas estando concêntricas como nas modalidades das figuras de 1 a 8. Por exemplo, está no escopo da pre- sente invenção que uma viga se prenda na outra usando uma fenda em uma viga e um parafuso ou pino na outra viga que seja receptível e possa ser presa na fenda para travar as vigas juntas para formar um membro único de sustentação de carga.As previously mentioned, the swivel arm 18 may comprise a telescopic part. The outer beam 24 may slidingly receive an inner beam 26. In other embodiments, a pivoting arm may be axially extendable without such beams being concentric as in the embodiments of Figures 1 to 8. For example, it is within the scope of this invention. It is an invention that a beam attaches to the other using a slot in one beam and a bolt or pin in the other beam that is receptive and can be secured in the slot to lock the beams together to form a single load bearing member.

Uma vantagem do braço giratório extensível é que o mesmo pro- porciona a habilidade de ajustar a extensão do braço giratório para manipular extensões diferentes de segmentos de revestimento, para ajustar o braço ma- nipulador de junta simples para cooperar com a altura da armação no piso da plataforma, ou geralmente para acomodar configurações de plataforma de perfuração diferentes. A versatilidade adicional é realizada pelo uso das moda- lidades da ferramenta da presente invenção ilustrada nas figuras de 9 a 12. O braço manipulador de junta simples pode ser adaptado para uso com fer- ramentas de enchimento e de circulação, montagens de aperto de tubo e atu- adores de virada que aumentem a capacidade da ferramenta para manipular e posicionar os segmentos tubulares para montagem como colunas tubulares. A figura 9 é uma vista em perspectiva de uma parte inferior mo- dificada do braço manipulador de junta simples da presente invenção com- preendendo um atuador de virada para deslocamento angular dos afasta- mentos para posicionar um segmento tubular preso no elevador de junta simples. A figura 9 ilustra uma modalidade alternativa do braço manipulador de junta simples 10 da presente invenção sendo dotado de capacidade au- mentada para manipular e posicionar segmentos tubulares suportados no elevador de junta simples 22. A figura 9 ilustra uma parte inferior 20 do braço manipulador de junta simples da presente invenção equipada com um atua- dor de virada. Um par de afastamentos 52 e 152 são presos articuladamente em suas primeiras extremidades 52a, 152a (a última não ilustrada na figura 9) na parte inferior 17 do braço giratório 18. As segundas extremidades 56b e 156b dos cabos 56 e 156 estão acopladas nas segundas extremidades 52b e 152b dos afastamentos 52 e 152. Os afastamentos 52 e 152 são su- portados pelos cabos 56 e 156 nas posições geralmente perpendiculares do braço giratório 18. O peso do elevador de junta simples 22 e qualquer seg- mento tubular preso no mesmo polarizam os afastamentos 52 e 152 geral- mente para baixo quando o braço manipulador de junta simples 10 está ver- tical, puxando, por meio disso, os cabos 56 e 156 esticados. A capacidade aumentada para manipular e posicionar dos seg-An advantage of the extendable swivel arm is that it provides the ability to adjust the swivel arm extension to handle different lengths of liner segments, to adjust the single-joint manipulator arm to cooperate with the height of the floor frame. or generally to accommodate different drilling rig configurations. Additional versatility is realized by using the features of the tool of the present invention illustrated in figures 9 to 12. The single joint manipulator arm can be adapted for use with fill and flow tools, pipe clamping assemblies. and turn actuators that increase the tool's ability to manipulate and position the tubular segments for mounting as tubular columns. Figure 9 is a perspective view of a modified lower portion of the single-joint manipulator arm of the present invention comprising an angular displacement-turning actuator to position a tubular segment trapped in the single-joint elevator. Figure 9 illustrates an alternative embodiment of the single joint manipulator arm 10 of the present invention being provided with increased ability to manipulate and position tubular segments supported on the single joint elevator 22. Figure 9 illustrates a lower part 20 of the single joint manipulator arm simple gasket of the present invention equipped with a turn actuator. A pair of spacings 52 and 152 are pivotally attached to their first ends 52a, 152a (the last not shown in Figure 9) at the bottom 17 of the swivel arm 18. The second ends 56b and 156b of cables 56 and 156 are coupled to the second ones. ends 52b and 152b of the spacings 52 and 152. The spacings 52 and 152 are supported by the cables 56 and 156 in the generally perpendicular positions of the swivel arm 18. The weight of the single joint elevator 22 and any tubular segment secured thereon they bias the spacings 52 and 152 generally downwardly when the single joint manipulator arm 10 is upright thereby pulling the taut cables 56 and 156. The increased ability to manipulate and position the

mentos tubulares proporcionada pelo acionador de virada ilustrado na figura 9 é melhor compreendida considerando as variações do movimento contro- lado, com relação ao sistema clássico coordenado tridimensional x-y-z, pro- porcionado pelo braço manipulador de junta simples. Conforme visto nas figuras de 3 a 6, os cilindros 21 e 121 proporcionam rotação controlada do braço giratório 18 e do segmento de revestimento suportado 30 no plano x-y. Esse movimento do segmento tubular 30 preso no elevador 22 é principal- mente ao longo do eixo geométrico χ quando os cilindros 21 e 121 posicio- nam o braço giratório 18 em orientações geralmente verticais ilustradas nas figuras 5 e 6. O deslocamento vertical do segmento tubular preso no eleva- dor 22 ao longo do eixo geométrico y é proporcionado pelo guincho de plata- forma (não ilustrado) que levanta e abaixa os trabalhos de retirada, bloco e a base e/ou elos de ligação nos quais o braço manipulador de junta simples está preso. O atuador de virada ilustrado na figura 9 proporciona movimento controlado ao longo do eixo geométrico z.The tubular features provided by the turn actuator shown in Figure 9 are better understood by considering the variations in controlled movement with respect to the classic three-dimensional coordinate system x-y-z provided by the single joint manipulator arm. As seen in figures 3 to 6, cylinders 21 and 121 provide controlled rotation of the swivel arm 18 and supported liner segment 30 in the x-y plane. This movement of the tubular segment 30 attached to the elevator 22 is mainly along the geometric axis χ when cylinders 21 and 121 position the swivel arm 18 in generally vertical orientations illustrated in figures 5 and 6. The vertical displacement of the tubular segment Attached to the elevator 22 along the y axis is provided by the platform winch (not shown) which raises and lowers the withdrawal work, block and the base and / or connecting links on which the joint manipulator arm Simple is stuck. The turn actuator illustrated in Fig. 9 provides controlled movement along the z axis.

A figura 9 ilustra os componentes de uma modalidade de um braço manipulador de junta simples equipado com um atuador de virada proporcionando posicionamento e manipulação aumentados da junta tubular suspensa. O alojamento do atuador de virada 42 geralmente circunda um atuador de virada 43, que pode ser um cilindro, para posicionar a haste de virada 44 geralmente perpendicular aos afastamentos 52 e 152 articuláveis. Ao mesmo tempo em que os afastamentos 52 e 152 estão radiais ao redor dos pinos de afastamento 46a e 46b, respectivamente, o movimento do segmento tubular (não ilustrado na figura 9) preso no elevador 22 durante o acionamento do atuador de virada 43 é substancialmente ao longo do eixo geométrico z, conforme definido acima. Portanto, essa modalidade da pre- sente invenção proporciona controle e manipulação superiores dos segmen- tos de revestimento para serem montados como coluna de revestimento.Figure 9 illustrates the components of one embodiment of a single joint manipulator arm equipped with a turn actuator providing increased positioning and manipulation of the suspended tubular joint. The turn actuator housing 42 generally surrounds a turn actuator 43, which may be a cylinder, to position the turn rod 44 generally perpendicular to pivotable spacings 52 and 152. While the spacings 52 and 152 are radial around the spacing pins 46a and 46b, respectively, the movement of the tubular segment (not shown in figure 9) trapped in the elevator 22 during actuation of the turn actuator 43 is substantially along the geometric axis z as defined above. Therefore, this embodiment of the present invention provides superior control and manipulation of the casing segments to be mounted as a casing column.

A figura 10 é uma vista em perspectiva do braço manipulador de junta simples 10 da presente invenção preso e suportado por um aciona- mento superior e suportando uma ferramenta de enchimento e circulação e um conjunto de aperto de tubo. O braço manipulador de junta simples 10 é preso articuladamente em uma parte ampliada de uma base 88 que está acoplada de forma rosqueada em sua entrada 88a (acima da base 88) em um acionamento superior e sustenta uma ferramenta de descida de revesti- mento 104 de sua descarga 88b (abaixo da base 88). Nessa modalidade, a descarga 88b da base 88 sustenta uma ferramenta de descida de revesti- mento 104 sendo dotada de um conjunto de aperto dimensionada para ser recebida em um segmento de revestimento (não ilustrado). A ferramenta de descida de revestimento 104 compreende uma pluralidade de sapatas de aperto de tubo 105 que são desdobráveis e retráteis radialmente para fora para prender e liberar a parede interna do segmento de revestimento para sustentar a coluna de revestimento ou para girar o segmento de revestimen- to para montar a conexão com a coluna de revestimento. A modalidade na figura 10 também compreende uma ferramenta de enchimento e circulação 100 suportada abaixo da ferramenta de descida de revestimento. A vedação elastomérica 103 está dimensionada para enga- tar a parede interna de uma coluna de revestimento (não ilustrado na figura 10) durante a inserção. A vedação possibilita a pressurização da coluna de revestimento de maneira que o fluido pressurizado introduzido no furo da coluna de revestimento através do furo 101 da ferramenta de enchimento e circulação 1100 possa ser circulado para baixo da coluna de revestimento e de volta para a superfície através do anel formado entre a coluna de reves- timento e o furo de poço.Figure 10 is a perspective view of the single joint manipulator arm 10 of the present invention secured and supported by an upper drive and supporting a filling and circulating tool and a tube clamping assembly. Single joint manipulator arm 10 is pivotally attached to an enlarged portion of a base 88 which is threadably coupled to its inlet 88a (above base 88) in a top drive and supports a liner lowering tool 104 of. discharge 88b (below base 88). In this embodiment, the discharge 88b of the base 88 holds a coating descent tool 104 being provided with a clamping assembly sized to be received in a coating segment (not shown). The liner lowering tool 104 comprises a plurality of tube clamping shoes 105 which are foldable and radially retractable to lock and release the inner wall of the liner segment to support the liner column or to rotate the liner segment. to mount the connection to the casing column. The embodiment in Fig. 10 also comprises a filling and circulating tool 100 supported below the coating descent tool. The elastomeric seal 103 is sized to engage the inner wall of a casing column (not shown in figure 10) during insertion. The seal enables pressurization of the casing column so that pressurized fluid introduced into the casing hole through the bore 101 of the filler and circulation tool 1100 can be circulated below the casing column and back to the surface through the casing. ring formed between the casing column and the borehole.

A figura 11 é uma vista em perspectiva de outra modalidade da presente invenção. O braço manipulador de junta simples 10 da presente invenção está preso ao e suportado pelo acionamento superior, e sustenta uma ferramenta de enchimento e circulação 100 compreendendo uma veda- ção elastomérica 103. Um furo 101 formado pelos furos alinhados no acio- namento superior, base 88 e a ferramenta de enchimento e circulação 100 proporcionam um conduto para introduzir fluido na coluna de revestimento. O braço manipulador de junta simples 10 é preso articuladamente em uma parte ampliada de uma base 88 que está acoplado de forma rosqueada em sua entrada 88a (acima da base 88) em um acionamento superior e sustenta a ferramenta de enchimento e circulação 100 de sua descarga 88b (abaixo da base 88). Nessa modalidade, um par de elos de ligação 14, 114 está sus- penso de um aro de sustentação 89 que é suportado giratoriamente pelo acionamento superior. A figura 12 é um fluxograma descrevendo uma modalidade deFigure 11 is a perspective view of another embodiment of the present invention. The single-joint manipulator arm 10 of the present invention is attached to and supported by the upper drive, and supports a filler and circulation tool 100 comprising an elastomeric seal 103. A hole 101 formed by the holes aligned in the upper drive base 88 and the fill and circulating tool 100 provide a conduit for introducing fluid into the casing column. Single-joint manipulator arm 10 is pivotally attached to an enlarged portion of a base 88 which is threadably coupled to its inlet 88a (above base 88) in a top drive and sustains its discharge filling and circulating tool 100 88b (below base 88). In this embodiment, a pair of connecting links 14, 114 are suspended from a support ring 89 which is rotatably supported by the upper drive. Figure 12 is a flowchart depicting an embodiment of

um método de alto nível de manipulação do segmento de revestimento para montar uma coluna de revestimento. Na etapa 60, o braço giratório é girado para uma posição inicial. Um cilindro hidráulico ou outro atuador é usado para girar o braço de pino afastado da vertical e para um ângulo desejado de acordo com a orientação de uma junta selecionada na área de preparação. Na etapa 62, o guincho é abaixado conforme necessário para posicionar um primeiro elevador, como, por exemplo, um elevador ferradura, próximo a uma extremidade próxima do segmento de revestimento alvo. Na etapa 64 o elevador de junta simples é acoplado a uma extremidade próxima da junta alvo. Na etapa 66, o guincho é elevado para mover a junta para uma posição suspensa. À medida que a junta é levantada ao longo da rampa para deixar a área de preparação, o braço giratório gira na direção dos ponteiros do re- lógio em direção a uma posição de equilíbrio, e a rotação é amortecida na etapa 68. Uma vez que o braço giratório e o segmento de revestimento este- jam substancialmente verticais e a junta esteja suspensa na posição deslo- cada, a junta é então alinhada com o segmento de revestimento pela rotação motorizada do braço giratório e abaixada para se apoiar na coluna de reves- timento nas etapas 70 e 72. Uma vez que a extremidade distai da junta este- ja em contato com a extremidade superior da coluna de revestimento, a junta é acoplada de forma rosqueada na coluna de revestimento na etapa 74. Po- de ser usada uma pinça de energia para girar a junta para acoplar de forma rosqueada a junta na coluna de revestimento. Então, na etapa 76, o guincho é abaixado ao mesmo tempo em que o elevador de junta simples é desenga- tado da extremidade próxima da junta. O abaixamento do guincho leva o elevador de coluna próximo da extremidade próxima da coluna de revesti- mento e, na etapa 78, o elevador de coluna engata na extremidade próxima da junta mais alta da coluna de revestimento. Na etapa 80, a coluna de re- vestimento é levantado levemente. Isso libera a carga na armação de manei- ra que a armação seja liberada de acordo com a etapa 82. Na etapa 84, ao mesmo tempo em que a coluna de revestimento liberado pela armação, o guincho é abaixado para instalar a coluna de revestimento adicionalmente no furo de poço para em torno da posição da coluna de revestimento antes da conexão da junta adicional na etapa 74. Os deslizamentos da armação são movidos em contato com a coluna de revestimento para sustentar o mesmo no poço. Na etapa 86, se a coluna tiver alcançado a extensão dese- jada, o trabalho para. De outro modo o processo repete à medida que a osci- lação é girada para uma posição inicial na etapa 60.a high level method of manipulating the casing segment to assemble a casing column. In step 60, the rotary arm is rotated to an initial position. A hydraulic cylinder or other actuator is used to rotate the pin arm away from the vertical and to a desired angle according to the orientation of a selected joint in the preparation area. In step 62, the winch is lowered as required to position a first elevator, such as a horseshoe elevator, near a proximal end of the target liner segment. In step 64 the single joint lift is coupled to a proximal end of the target joint. In step 66, the winch is raised to move the joint to a suspended position. As the joint is raised along the ramp to leave the staging area, the swivel arm rotates clockwise to an equilibrium position, and rotation is dampened in step 68. Once the swivel arm and casing segment are substantially upright and the joint is suspended in the displaced position, the joint is then aligned with the casing segment by the motorized rotation of the swivel arm and lowered to support the casing column. 70 and 72. Since the distal end of the gasket is in contact with the upper end of the casing column, the gasket is threadedly coupled to the casing column in step 74. A power clamp to rotate the joint to threadably couple the joint into the casing column. Then, in step 76, the winch is lowered at the same time as the single-joint lift is disengaged from the proximal end of the joint. Lowering the winch takes the column lift near the proximal end of the casing column and, in step 78, the column lift engages the proximal end of the upper joint of the casing column. In step 80, the cover column is slightly raised. This releases the load on the frame so that the frame is released in accordance with step 82. In step 84, while the casing column released by the frame, the winch is lowered to install the casing column additionally. in the wellbore to around the casing column position before the additional gasket connection in step 74. Frame slips are moved in contact with the casing column to support it in the well. In step 86, if the column has reached the desired extension, the job stops. Otherwise the process repeats as the oscillation is rotated to an initial position in step 60.

As modalidades da invenção proporcionam uma maneira segura e eficiente para montar uma coluna de revestimento. Um braço manipulador de junta simples altamente manobrável recupera a junta de uma variedade de ângulos para acessar uma área de preparação. O braço manipulador de junta simples então posiciona a junta de revestimento em alinhamento com a coluna de revestimento em uma maneira controlada usando um amortece- dor. Uma coluna de revestimento pode também ser montado rápida e efici- entemente, minimizando o tempo e despesa associados à montagem de re- vestimento.Embodiments of the invention provide a safe and efficient way to mount a casing column. A highly maneuverable single joint manipulator arm recovers the joint from a variety of angles to access a staging area. The single joint manipulator arm then positions the liner joint in alignment with the liner column in a controlled manner using a damper. A casing column can also be assembled quickly and efficiently, minimizing the time and expense associated with cladding assembly.

Os termos "compreendendo", "incluindo" e "sendo dotado", con- forme aqui usados nas reivindicações e relatório, devem ser considerados como indicação de um grupo aberto que pode incluir outros elementos não especificados. Os termos "um / uma", e as formas singulares de palavras devem ser considerados como incluindo a forma plural das mesmas pala- vras, de maneira que os termos signifiquem que um ou mais de alguma coi- sa é proporcionada. O termo "um" ou "simples" pode ser usado para indicar que um e apenas um de alguma coisa é intencionada. Similarmente, outros valores inteiros específicos, como, por exemplo, "dois", podem ser usados quando um número específico de coisas é intencionada. Os termos "preferi- velmente", "preferido", "prefere", "opcionalmente", e termos similares são usados para indicar que um item, condição ou etapa sendo referida é uma característica opcional (não requerida) da invenção.The terms "comprising", "including" and "being endowed" as used herein in the claims and report should be construed as indicating an open group that may include other unspecified elements. The terms "one / one", and the singular forms of words should be considered to include the plural form of the same words, so that the terms mean that one or more of some thing is provided. The term "one" or "simple" can be used to indicate that one and only one of something is intended. Similarly, other specific integer values, such as "two", may be used when a specific number of things are intended. The terms "preferably", "preferred", "prefer", "optionally", and similar terms are used to indicate that an item, condition or step being referred to is an optional (not required) feature of the invention.

Os termos "segmento" e "junta" são usados intercambiavelmen- te para referir a partes individuais do revestimento. O termo "revestimento" é usado para se referir a revestimento, tubulação de produção, tubo de perfu- ração e todos os outros tubulares que podem ser acoplados ponta com pon- ta e instalados em um poço.The terms "segment" and "joint" are used interchangeably to refer to individual parts of the coating. The term "casing" is used to refer to casing, production tubing, drill pipe and all other tubulars that can be tip-to-tip coupled and installed in a well.

Ao mesmo tempo em que a invenção foi descrita com relação a um número limitado de modalidades, aqueles versados na técnica, sendo dotados do beneficio dessa descrição, irão observar que podem ser conside- radas outras modalidades que não se afastam do escopo da invenção con- forme aqui descrita. Portanto, o escopo da invenção deve estar apenas limi- tado às invenções.While the invention has been described with respect to a limited number of embodiments, those skilled in the art, and having the benefit of such disclosure, will note that other embodiments that do not depart from the scope of the invention may be considered. form described herein. Therefore, the scope of the invention should be limited only to inventions.

Claims

Apparatus for manipulating tubular segments for assembling a tubular column characterized in that it comprises: a swivel arm (18) coupled to at least one handle; an actuator coupled to the swivel arm (18) to rotate the swivel arm (18); and a single-joint elevator (22) coupled to a distal end (17) of the swivel arm (18) to reliably support a tubular segment; wherein the swivel arm (18) is rotatable to align the tubular segment with the tubular column.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the actuator comprises a hydraulic or pneumatic cylinder (21, 121).

Apparatus according to claim 1, characterized in that the actuator still functions as a damping member.

The apparatus of claim 1 further comprising: a second coupled actuator intermediate the single-joint elevator (22) and the swivel arm (18) to position the single-joint elevator (22). ) laterally with respect to a shaft of the wellbore.

Apparatus according to claim 1, characterized in that the single-joint elevator (22) comprises a "U" shaped elevator.

Apparatus according to claim 1, characterized in that it further comprises: a safety link (58) coupled between the single-joint elevator (22) and the swivel arm (18).

Apparatus according to claim 6, characterized in that the single-joint elevator (22) rotates around the distal end (17) of the swivel arm (18) between a first position and a second assumed position. during safety link overload (58).

Method for mounting a tubular column from tubular segments for installation in a wellbore characterized by the fact that it comprises the steps of: suspending a column elevator (12) in handles; attach a swivel arm to one or more of the handles; attaching a single joint lift (22) to the swivel arm (18); turning the swivel arm (18) to a first position; engaging a proximal end of the tubular segment with the single-joint elevator (22); and rotating the swivel arm (18) to substantially align a distal end of the tubular segment with the tubular column suspended in the wellbore.

Method according to claim 8, characterized in that it further comprises the step of damping the movement of the rotary arm (18).

Method according to claim 8, characterized in that the first position of the rotary arm (18) is characterized by a single-joint elevator shaft (22) being substantially angularly offset from an axis. the column lift (12).

Method according to claim 10, characterized in that the first position comprises the swivel arm (18) being substantially perpendicular to the axis of the column elevator (12).

Method according to claim 8, characterized in that it further comprises one or both of raising and lowering the column lift (12) and the single-joint elevator (22) by means of one or more more handles.

A method according to claim 8, further comprising the steps of: lowering the single joint elevator (22) to position the distal end of the tubular segment adjacent to a proximal end of the column. tubular; and threadably coupling the distal end of the tubular segment with the proximal end of the tubular column.

A method according to claim 13, further comprising the steps of: rotating the swivel arm (18) to remove it from obstructing the descent of the column lift (12); lowering the column elevator (12) to position the column elevator (12) around the proximal end of the tubular segment threadedly connected to the tubular column; engaging the proximal end of the tubular segment with the column lift (12); lifting the column lift (12) to at least partially not weigh a frame (36) supporting the tubular column; disengaging the tubular column frame (36); lower the column lift (12) to install the tubular column while still in the wellbore; and re-engaging the tubular column in the frame (36) to support the tubular column in the wellbore.

Apparatus for mounting and installing a tubular column in a wellbore comprising: a vertically movable column elevator (12) supported by a pair of handles; a swivel arm (18) coupled to at least one of the handles at one proximal end and coupled to a single joint lift (22) at a distal end; and an actuator for rotating the rotary arm (18) to position the single-jointed elevator (22) between a removed position and a position aligned with the wellbore.

Apparatus according to claim 15, characterized in that the actuator comprises a hydraulic or pneumatic cylinder.

Apparatus according to claim 16, characterized in that the actuator still functions as a damper.

18. Apparatus for manipulating tubular segments for mounting a tubular column and traversing in a wellbore of a platform, characterized in that it further comprises: a swivel arm (18) coupled at an end proximal to a handle, the swivel arm (18) having a distal end (17) coupled to a single joint elevator (22); an actuator for rotating the rotary arm (18) to position the single-jointed elevator (22) between a removed position and an aligned position; and a second actuator intermediate the single joint lift (22) and the swivel arm (18) to position the single joint lift (22) with respect to the swivel arm (18).

Apparatus according to claim 18, characterized in that the second actuator positions the single-joint elevator (22) laterally with respect to a shaft bore axis.

Apparatus according to claim 18, characterized in that the second actuator positions the single-joint elevator (22) substantially and horizontally with respect to the rotating arm (18) in its aligned position.

Apparatus according to claim 18, further comprising: at least one spacing (52, 152) coupled to the distal end (17) of the swivel arm (18) at a first end (52a, 152a) , coupled to the single-joint elevator (22) at a second end (52b, 152b), and coupled to the second actuator intermediate the first end and the second end.

Apparatus according to claim 21, further comprising: a second spacing (52, 152) coupled to the distal end (17) of the swivel arm (18) at a first end (52a, 152a). ) coupled to the single joint manipulator arm (10) at a second end (52b, 152b), and coupled to a rod intermediate the first end and the second end; wherein the second offset (52,152) is in a spaced apart relationship with respect to the first offset (52,152).

Apparatus according to claim 22, characterized in that the second actuator for positioning the second spacing further positions the first spacing.

Apparatus according to claim 22, characterized in that the second actuator is arranged intermediate the first spacing and the second spacing.

Apparatus according to claim 21, characterized in that the second actuator is arranged intermediate the single-joint elevator (22) and the swivel arm (18).

Apparatus according to claim 18, characterized in that the swivel arm (18) comprises two or more generally parallel beams coupled together in a spaced apart relationship.

Apparatus according to claim 18, characterized in that it further comprises: a safety link (58) intermediate the single-joint elevator (22) and the swivel arm (18).

28. Apparatus for manipulating a tubular segment for mounting a tubular column on a platform characterized in that it comprises: a swivel arm (18) pivotally suspended from the platform; an actuator coupled to the swivel arm (18) to rotate the swivel arm (18); a single-joint elevator (22) coupled to a distal end (17) of the swivel arm (18) to reliably support a tubular segment, the swivel arm (18) pivotable in an aligned position to align the tubular segment with a hole well; and a second coupled actuator intermediate the single-joint elevator (22) and the swivel arm (18) to position the single-joint elevator (22) with respect to the swivel arm (18).

Apparatus according to claim 28, characterized in that it further comprises: a first spacing (52, 152) pivotally coupled to a distal end (17) of the swivel arm (18) at a first end. (52a, 152a), pivotally coupled to a single joint lift (22) at a second end (52b, 152b), and coupled to the second actuator intermediate the first end and the second end; and a second spacing (52, 152) pivotally coupled to a distal end (17) of the swivel arm (18) at a first end (52a, 152a), pivotally coupled to a single joint lift. (22) at a second end (52b, 152b).

Apparatus according to claim 29, characterized in that the second actuator is arranged intermediate the first offset and the second offset.

31. Method for mounting a tubular column to a suspended column in a wellbore of a platform from a tubular segment characterized in that it comprises the steps of: suspending a swivel arm (18) from a platform and attach a single joint lift (22) to the swivel arm (18); rotating the swivel arm (18) to a first position to displace the single-joint elevator (22) adjacent a tubular segment: engaging a proximal end of the tubular segment with the single-joint elevator (22); rotating the swivel arm (18) to substantially align a distal end of the tubular segment with the tubular column suspended within the wellbore; and position the single-joint elevator (22) with respect to the swivel arm (18).

Method according to claim 31, characterized in that the step of positioning the single-joint elevator (22) with respect to the swivel arm (18) comprises positioning the single-joint elevator (22) laterally with respect to a shaft from the wellbore.

A method according to claim 31, characterized in that the step of positioning the single-joint elevator (22) with respect to the swivel arm (18) comprises positioning the single-joint elevator (22) substantially and horizontally with respect to one another. relation to the rotary arm (18) in its aligned position.

A method according to claim 31, characterized in that the step of positioning the single-joint elevator (22) comprises energizing an actuator to move the single-joint elevator (22) relative to the swivel arm (18). .

A method according to claim 31, further comprising the step of: lowering the swivel arm (18) to engage the tubular segment with the tubular column.

A method according to claim 35, further comprising the step of: rotating the tubular segment about an axis to threadably engage the tubular segment in the tubular column.

A method according to claim 36, characterized in that the threaded coupling step comprises threadably coupling the tubular segment in the tubular column to a predetermined torque.

38. A method for mounting a suspended tubular column into a wellbore of a platform from a tubular segment characterized in that it comprises the steps of: suspending a swivel arm (18) from a platform; attaching a single joint lift (22) to the swivel arm (18); and arranging a load sensor to detect a load imparted to the single joint elevator (22).

A method according to claim 38, characterized in that the sensor comprises a sacrificial weak member.

Method according to claim 38, characterized in that the sensor generates a signal upon detection of a limit load, wherein the signal is at least audible, visual or electronic.