ITTO20070257A1 - Impianto di perforazione o manutenzione per pozzi petroliferi. - Google Patents

Impianto di perforazione o manutenzione per pozzi petroliferi. Download PDF

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Description

Descrizione a corredo di una domanda di brevetto per invenzione industriale dal titolo: IMPIANTO DI PERFORAZIONE O MANUTENZIONE PER POZZI PETROLIFERI.
DESCRIZIONE
La presente invenzione è relativa ad un impianto di perforazione o manutenzione di pozzi petroliferi.
Negli ultimi anni, nel campo della perforazione di pozzi petroliferi, si è fatta sempre più pressante l'esigenza di avere degli impianti di perforazione o di manutenzione dei pozzi petroliferi stessi presentanti strutture di facile e rapido assemblaggio e disassemblaggio sul pozzo in modo tale da massimizzare i tempi produttivi di perforazione e da minimizzare i tempi non produttivi di erezione e di smontaggio.
Dal brevetto statunitense No. US 3,942,593 è noto un impianto di perforazione per pozzi petroliferi comprendente:
- una struttura di base provvista di un piano di appoggio sul terreno e di un piano di lavoro sopraelevato;
- un pianale complanare e solidale al piano di appoggio atta ad ospitare un rimorchio;
- una antenna telescopica provvista di due perni di fissaggio disposti alle estremità inferiori della antenna telescopica stessa per innestarsi sul piano di lavoro; ed
- un dispositivo di sollevamento atto a sollevare la antenna telescopica da una posizione di trasporto, nella quale è adagiata sul rimorchio con i due perni di fissaggio ad una quota inferiore della quota del piano di lavoro, ad una posizione di lavoro, nella quale è disposta in verticale sul piano di lavoro ed i perni di fissaggio sono innestati in rispettive cerniere.
Il dispositivo di sollevamento comprende:
- due tiranti a fune, i quali sono atti ad essere connessi alle estremità inferiori della antenna telescopica, e sono azionati da banda opposta del piano di lavoro rispetto alla antenna telescopica stessa per portare i perni di fissaggio in unione con le relative cerniere; ed
- due pistoni idraulici, i quali sono interposti tra la antenna telescopica ed il pianale, e sono atti ad allungarsi per ruotare la antenna telescopica attorno ai rispettivi perni sollevando la antenna telescopica stessa nella sua posizione di lavoro.
l' impianto descritto nel brevetto statunitense sopra citato presenta alcune limitazioni dovute sia all'utilizzo dei tiranti a fune, i quali necessitano di elevate potenze per trascinare e sollevare la antenna telescopica fino a far raggiungere ai propri perni di fissaggio le cerniere sul piano di lavoro, sia dei pistoni idraulici, la cui capacità di allungamento e di sollevamento sono tali da richiedere strutture di dimensioni piuttosto consistenti.
Scopo della presente invenzione è quello di realizzare un impianto di perforazione o manutenzione di pozzi petroliferi, il quale sia esente dagli inconvenienti sopra descritti.
Secondo la presente invenzione viene realizzato un impianto di perforazione o manutenzione per pozzi petroliferi comprendente:
- una struttura di base provvista di un piano di appoggio sul terreno e di un piano di lavoro sopraelevato;
- un pianale complanare e solidale al piano di appoggio atto ad ospitare un rimorchio;
- una antenna telescopica provvista di due occhielli di fissaggio disposti alle estremità inferiori della antenna telescopica stessa per incernierarsi sul piano di lavoro; ed
- un dispositivo di sollevamento atto a sollevare la antenna telescopica da una posizione di trasporto, nella quale è adagiata sul rimorchio con i due occhielli di fissaggio ad una quota inferiore della quota del piano di lavoro, ad una posizione di lavoro, nella quale è disposta in verticale sul piano di lavoro con i occhielli di fissaggio incernierati al piano di lavoro stesso;
l'impianto essendo caratterizzato dal fatto che il dispositivo di sollevamento comprende una struttura di movimentazione del tipo a parallelogramma articolato provvista di almeno due bilancieri incernierati all'antenna telescopica ed incernierabili al pianale, ed almeno un attuatore lineare a punto di spinta variabile interponibile tra l'antenna telescopica ed il pianale per l'azionamento della struttura di movimentazione ed il sollevamento della antenna telescopica.
L'invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui:
- la figura 1 è una vista in elevazione laterale di una preferita forma di attuazione di un impianto di perforazione o manutenzione per pozzi petroliferi in una configurazione operativa di inizio assemblaggio secondo la presente invenzione;
- la figura 2 è una vista in elevazione laterale dell'impianto della figura 1 in una configurazione operativa di fine assemblaggio;
- la figura 3 è una vista in pianta dell'impianto della figura 2; e
- le figure da 4 a 9 illustrano, in elevazione laterale, rispettive fasi di assemblaggio dell'impianto della figura 1.
Con riferimento alle figure annesse, con 1 è indicato nel suo complesso un impianto di perforazione o manutenzione per pozzi petroliferi.
L'impianto 1 comprende una struttura 2 di base provvista di un piano 3 di appoggio sul terreno, di una pluralità di cilindri 4' idraulici e di gambe 4" telescopiche disposte sul piano 3, e di un piano 5 di lavoro supportato dalle gambe 4" in posizione sopraelevata rispetto al piano 3 di appoggio e parallelamente al piano 3 di appoggio stesso.
L'impianto 1 comprende, inoltre, un pianale 6 complanare e solidale al piano 3 di appoggio atto ad ospitare almeno un rimorchio 7, ed una antenna 8 telescopica trasportabile su uno o più rimorchi 7 in una configurazione chiusa e provvista di due occhielli 9 di fissaggio disposti alle estremità inferiori della antenna 8 telescopica stessa per incernierarsi in corrispondenza di rispettivi ulteriori occhielli 5' disposti sul piano 5 di lavoro.
L'antenna 8 viene portata mediante il rimorchio 7 sul pianale 6 in una posizione di trasporto, nella quale è adagiata sul rimorchio 7 stesso con il proprio asse A sostanzialmente orizzontale, e con gli occhielli 9 di fissaggio disposti ad una quota inferiore della quota degli occhielli 5' del piano 5 di lavoro.
L'impianto 1 comprende, infine, un dispositivo 10 di sollevamento, il quale è atto a sollevare l'antenna 8 telescopica dalla posizione di trasporto una posizione di lavoro, nella quale è disposta in verticale sul piano 5 di lavoro con gli occhielli 9 di fissaggio incernierati agli occhielli 5', e comprende una struttura 10' di movimentazione del tipo a parallelogramma articolato, in cui il pianale 6 definisce il telaio mentre l'antenna 8 telescopica ne definisce la biella, ed è provvista, per ciascun lato dell'antenna 8, di due bilancieri 11, i quali sono incernierati all'antenna 8 stessa in corrispondenza di rispettive cerniere il', e sono incernierabili al pianale 6 ad una distanza l'uno dall'alto pari alla distanza assiale tra le cerniere il' .
Il dispositivo 10 di sollevamento comprende, inoltre, un cilindro 12 idraulico, il quale è incernierato all'antenna 8 ad una distanza D assiale determinata dagli occhielli 9, ed è atto ad essere anche incernierato in due punti Pi e P2 distinti lungo il pianale 6 per variare, come meglio verrà descritto nel seguito, il punto di spinta del cilindro 12 stesso. All'occorrenza, il dispositivo 10 può comprendere anche due cilindri 12 disposti sui rispettivi lati dell'antenna 8
Il dispositivo 10 di sollevamento comprende, infine, un cavalletto 13 di stazionamento, il quale è montato sul pianale 6 ed è interponibile tra una porzione 14 superiore dell'antenna 8 telescopica ed il pianale 6 stesso per il supporto temporaneo della antenna 8 in una posizione di regolazione di una altezza di lavoro degli occhielli 9 di fissaggio e del relativo piano 5 di lavoro.
L'installazione dell'impianto 1 di perforazione sopra descritto prevede una prima fase di collocamento tramite collegamenti spinati della struttura 2 base e del pianale 6 sul terreno, in modo tale che il pianale 6 sia complanare al piano 3 di appoggio e regolando di precisione la lunghezza delle gambe 4" in modo tale che il piano 5 di lavoro sia perfettamente in piano.
Quindi, così come illustrato in figura 1, all'interno del pianale 6, vengono collocati sia il cavalletto 13, che verrà utilizzato successivamente per il sostegno dell'antenna 8 nella fase di sollevamento, sia un martinetto (non illustrato) per spostare il punto di spinta del cilindro 12 di sollevamento.
Effettuate queste operazioni preliminari, l'antenna 8, disposta nella propria configurazione collassata di trasporto, viene posizionata sul pianale 6 tramite il rimorchio 7 (Figura 1) e, successivamente, vengono anche posizionati i carrelli con i rispettivi martinetti di parcheggio per livellare l'antenna 8 in modo tale che questa si trovi con il rispettivo asse A perfettamente orizzontale, e con i relativi occhielli 9 di fissaggio ad una quota inferiore alla quota del piano 5 di lavoro.
Quindi, così come illustrato nella figura 4, i due bilancieri 11, presentanti tra l'altro una lunghezza regolabile, vengono incernierati al pianale 6 ad una distanza l'uno dall'alto pari alla distanza assiale tra le cerniere 11' in modo da formare con il pianale 6 stesso e l'antenna 8 la struttura 10' di movimentazione del tipo a parallelogramma articolato, in cui le lunghezze dei due bilancieri 11 sono pari tra loro.
Parimenti all'ancoraggio dei bilancieri 11, anche il cilindro 12 viene ancorato nel punto PI che è disposto in posizione più remota del punto P2 rispetto alla struttura 2.
Chiusa quindi la struttura 10', il cilindro 12 viene attivato determinando il sollevamento dell'antenna 8 parallelamente a se stessa, così come illustrato nella figura 5, fino ad ottenere l'allineamento sulla verticale degli occhielli 9 con gli occhielli 5', i quali verranno congiunti con gli occhielli 9 sollevando il piano 5 di lavoro mediante i cilindri 4' così come illustrato nella figura 6, e verranno incernierati agli occhielli 9 stessi formando un asse B di rotazione per l'antenna 8 trasversale all'asse A.
Una volta fissati gli occhielli 9 agli occhielli 5', ovvero una volta connessa l'antenna 8 alla struttura 2, ed una volta fissata la struttura 2 con il pianale 6 mediante un puntone 6', il punto di spinta del cilindro 12 viene traslato da PI a P2 tramite un martinetto montato all'interno del pianale determinando anche una riduzione in lunghezza del cilindro 12 stesso. Quindi, svincolati tutti i bilancieri 11 dal pianale 6, il cilindro 12 viene attivato, così come illustrato nella figura 7, per una prima rotazione parziale dell'antenna 8 attorno all'asse B in modo da sollevare la porzione 14 superiore dell'antenna 8 ad una quota corrispondente alla quota effettiva di lavoro del piano 5.
A questo punto il cavalletto 13 viene sollevato tramite un martinetto 13' fino ad incontrare la porzione 14 per bloccare la porzione 14 stessa ed il piano 5 viene sollevato, così come illustrato nella figura 8, mediante i cilindri 4' e le gambe 4" alla propria posizione di lavoro determinando un nuovo livellamento dell'antenna 8.
Una volta che l'antenna 8 è stata livellata, sarà sufficiente sganciare il cavalletto 13 ed allungare il cilindro 12 fino al completo posizionamento dell'antenna 8 nella propria posizione di lavoro mediante una rotazione di 90° attorno all'asse B così come illustrato nella figura 9.
L'antenna 8, disposta oramai in posizione verticale, verrà ancorata del tutto tramite delle orecchie 19 di fissaggio al piano 5 di lavoro, verrà connessa ad una fune 20 di sollevamento proveniente da un argano 21 (figura 2) che nel frattempo era stato disposto sul pianale 6, e verrà sfilata fino alla completa estensione lungo l'asse A tramite un cilindro 22 idraulico di sollevamento posizionato all'interno dell'antenna 8 stessa.
Il disassemblaggio dell'impianto 1 avviene seguendo a ritroso le fasi sopra descritte.
Da quanto sopra descritto risultano evidenti alcuni vantaggi offerti dall'impianto 1 e dal suo metodo di assemblaggio e disassemblaggio e consistenti in una maggior velocità di installazione dell'impianto 1 stesso, nel fatto che l'antenna 8 possa essere trasportata nella sua posizione collassata con un solo carico, nella possibilità di regolare in altezza la struttura 2 di base soprattutto durante l'assemblaggio permettendo una maggior affidabilità e precisione del livellamento.
Si intende che l'invenzione non è limitata alla forma di realizzazione qui descritta ed illustrata, che è da considerarsi come esempio di attuazione dell'impianto di perforazione o manutenzione per pozzi petroliferi, che è invece suscettibile di ulteriori modifiche relative a forme e disposizioni di parti, dettagli costruttivi e di montaggio.

Claims (8)

  1. RIVENDICAZIONI 1. Impianto (1) di perforazione o manutenzione per pozzi petroliferi comprendente: - una struttura (2) di base provvista di un piano (3) di appoggio sul terreno e di un piano (5) di lavoro sopraelevato; - un pianale (6) complanare e solidale al piano di appoggio atto ad ospitare mezzi di trasporto (7); - una antenna (8) telescopica provvista di due occhielli (9) di fissaggio disposti alle estremità inferiori della antenna (8) telescopica stessa per incernierarsi sul piano (5) di lavoro; ed - un dispositivo (10) di sollevamento atto a sollevare la antenna (8) telescopica da una posizione di trasporto, nella quale è adagiata sui mezzi di trasporto (7) con i due occhielli (9) di fissaggio ad una quota inferiore della quota del piano (5) di lavoro, ad una posizione di lavoro, nella quale è disposta in verticale sul piano (5) di lavoro con i occhielli (9) di fissaggio incernierati al piano (5) di lavoro stesso; l'impianto (1) essendo caratterizzato dal fatto che il dispositivo (10) di sollevamento comprende una struttura (10') di movimentazione del tipo a parallelogramma articolato provvista di almeno due bilancieri (11) incernierati all'antenna (8) telescopica ed incernierabili al pianale (6), ed almeno un attuatore lineare (12) a punto di spinta variabile interponibile tra l'antenna (8) telescopica ed il pianale (6) per l'azionamento della struttura (10') di movimentazione ed il sollevamento della antenna (8) telescopica.
  2. 2. Impianto secondo la rivendicazione 1, caratterizzato dal fatto che il dispositivo (10) di sollevamento comprende un cavalletto (13) di stazionamento montato sul detto pianale (6) ed interponibile tra una porzione superiore della antenna (8) telescopica ed il pianale (6) stesso per il supporto temporaneo della antenna (8) telescopica in una posizione di regolazione di una altezza di lavoro dei occhielli (9) di fissaggio e del relativo piano (5) di lavoro.
  3. 3. Impianto secondo la rivendicazione 2, caratterizzato dal fatto di comprendere una pluralità di cilindri (4') idraulici e di gambe (4") telescopiche interposte tra il piano (3) di appoggio ed il piano (5) di lavoro per il sollevamento del piano (5) di lavoro ad una posizione di lavoro attraverso una rispettiva posizione di connessione, in corrispondenza della quale gli occhielli (9) di fissaggio dell'antenna (8) telescopica vengono connessi al piano (5) di lavoro stesso.
  4. 4. Impianto secondo la rivendicazione 3, caratterizzato dal fatto di comprendere un cilindro (22) di sollevamento disposto internamente all'antenna (8) telescopica per estendere l'antenna (8) telescopica lungo il relativo asse (A).
  5. 5. Metodo di installazione di un impianto di perforazione o manutenzione per pozzi petroliferi, il metodo comprendendo le fasi di: - posizionare una antenna (8) telescopica in configurazione chiusa su di un pianale (6) complanare e solidale ad un piano di appoggio; il piano di appoggio essendo parte di una struttura di base provvista, inoltre, di un piano (5) di lavoro sopraelevato; - incernierare l'antenna (8) telescopica al piano (5) di lavoro mediante due occhielli (9) di fissaggio disposti alle estremità inferiori della antenna (8) telescopica stessa; ed - sollevare la antenna (8) telescopica da una posizione di trasporto, nella quale è adagiata su mezzi di trasporto (7) con i due occhielli (9) di fissaggio ad una quota inferiore della quota del piano (5) di lavoro, ad una posizione di lavoro, nella quale è disposta in verticale sul piano (5) di lavoro con gli occhielli (9) di fissaggio incernierati al piano (5) di lavoro stesso; il metodo essendo caratterizzato dal fatto che la fase di sollevamento avviene mantenendo l'antenna (8) telescopica parallelamente a se stessa fino all'incernieramento dell'antenna (8) telescopica stessa al piano (5) di lavoro mediante una struttura di movimentazione del tipo a parallelogramma articolato provvista di almeno due bilancieri (11) incernierati all'antenna (8) telescopica, e ruotando successivamente l'antenna (8) telescopica attorno ai relativi occhielli (9) di fissaggio mediante almeno un attuatore lineare interponibile tra l'antenna (8) telescopica ed il pianale (6); il metodo comprendendo le ulteriori fasi di incernieramento dei detti almeno due bilancieri (11) al pianale (6) per la chiusura della struttura di movimentazione del tipo a parallelogramma articolato, e di spostamento del punto di spinta del detto attuatore lineare prima della rotazione della antenna (8) telescopica.
  6. 6. Metodo secondo la rivendicazione 5, caratterizzato dal fatto di comprendere una fase di sollevamento di una porzione superiore della antenna (8) telescopica mediante un cavalletto (13) di stazionamento montato sul detto pianale (6).
  7. 7. Metodo secondo la rivendicazione 6, caratterizzato dal fatto di comprendere una fase di sollevamento del piano (5) di lavoro ad una posizione di lavoro attraverso una rispettiva posizione di connessione, in corrispondenza della quale i occhielli (9) di fissaggio dell'antenna (8) telescopica vengono connessi al piano (5) di lavoro stesso.
  8. 8. Metodo secondo la rivendicazione 7, caratterizzato dal fatto di comprendere una fase di estensione dell'antenna (8) telescopica disposta verticalmente mediante un cilindro (22) di sollevamento disposto internamente all'antenna (8).
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