ITTO20100711A1 - Attrezzatura di parcheggio e manipolazione automatica di aste di perforazione e macchina di perforazione associata - Google Patents

Description

Attrezzatura di parcheggio e manipolazione automatica di aste di perforazione e macchina di perforazione associata.

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La presente invenzione riguarda il campo delle attrezzature di manipolazione di aste e dispositivi accessori alla perforazione nel terreno; in dettaglio la presente invenzione riguarda una attrezzatura di parcheggio e manipolazione automatica di aste di perforazione. La presente invenzione riguarda inoltre una macchina di perforazione associata all’attrezzatura di cui sopra

E’ noto che attrezzature di parcheggio e manipolazione di aste di perforazione sono note dal brevetto EP1158136, il quale illustra una soluzione in cui un magazzino di aste di perforazione comprende dei contenitori posizionati radialmente lungo un arco di circonferenza o semicerchio.

Da EP1158136 emergono tuttavia alcuni svantaggi. Innanzitutto, il numero di contenitori di aste e la loro capacità di stoccaggio à ̈ limitata dalla disposizione semicircolare; in questo caso, infatti, ogni settore dei contenitori à ̈ disposto in direzione radiale e tutti gli assi trasversali dei contenitori stessi passano per il centro di rotazione del manipolatore automatico; per tale ragione, allorché si voglia incrementare il numero di aste di perforazione immagazzinate nel magazzino, occorre allargare il semicerchio.

Tuttavia l’allargamento del semicerchio non à ̈ assolutamente gestibile a piacere; infatti, con l’allargamento del semicerchio occorre anche incrementare l’escursione orizzontale del braccio del manipolatore che preleva e deposita le aste di perforazione nei contenitori; il limite à ̈ dato dal fatto che si raggiunge una determinata lunghezza del braccio in cui, per raggiungere le aste in un contenitore di aste del magazzino, a completa ritrazione il braccio andrebbe a cozzare con il contenitore posizionato in posizione diametralmente opposta.

In secondo luogo, la disposizione dei contenitori davanti alla macchina perforatrice presuppone che ci sia lo spazio libero davanti al pozzo entro il quale le aste di perforazione vengono infisse; questa disposizione non à ̈ realizzabile nel caso in cui l’attrezzatura sia suscettibile di operare su pozzi allineati (i cosiddetti pozzi in cluster), ravvicinati cioà ̈ l’uno rispetto all’altro.

Scopo della presente invenzione à ̈ quindi quello di descrivere una attrezzatura di parcheggio e manipolazione automatica di aste di perforazione la quale sia esente dagli inconvenienti sopra descritti.

Scopo della presente invenzione à ̈ anche quello di descrivere una macchina di perforazione la quale sia esente dagli inconvenienti sopra descritti e sia dotata di una attrezzatura di parcheggio e manipolazione automatica di aste di perforazione secondo la presente invenzione.

Secondo la presente invenzione viene realizzata un’attrezzatura di parcheggio e manipolazione automatica di aste di perforazione come rivendicato nella prima rivendicazione.

Secondo la presente invenzione viene inoltre descritta una macchina di perforazione la quale comprende una attrezzatura di parcheggio e manipolazione automatica di aste di perforazione secondo la presente invenzione, come rivendicato nella rivendicazione 11.

L’invenzione verrà ora descritta con riferimento ai disegni annessi, che ne illustrano un esempio di attuazione non limitativo, in cui:

- la figura 1 illustra una vista laterale di un’ un’attrezzatura di parcheggio e manipolazione automatica di aste di perforazione in una prima forma di realizzazione secondo la presente invenzione;

- la figura 2 illustra una vista in prospettiva di un carosello di magazzino per aste di perforazione secondo la presente invenzione;

- la figura 3 illustra una vista in pianta di parte del carosello di figura 2;

- la figura 4 illustra una vista in pianta di una struttura centrale del carosello di figura 2;

- la figura 5 illustra una vista laterale della struttura centrale di figura 4;

- la figura 6 illustra una catena di trasmissione e relative ruote dentate del carosello di figura 1; - la figura 7 illustra un contenitore di aste di perforazione, ed un carrello di movimentazione dello stesso secondo la presente invenzione;

- la figura 8 illustra un dettaglio di un carrello di sostegno del contenitore aste illustrato in figura 7;

- la figura 9 illustra un sistema di sicurezza per le aste di perforazione contenute nel contenitore illustrato in figura 7;

- la figura 10 illustra un dettaglio di un braccio di manipolazione di aste di perforazione secondo la presente invenzione;

- la figura 11 e la figura 12 illustrano una prospettiva di una seconda forma di realizzazione di un un’attrezzatura di parcheggio e manipolazione automatica di aste di perforazione secondo la presente invenzione rispettivamente nel complesso ed in dettaglio, associata ad una macchina di perforazione; e

- la figura 13 illustra un dettaglio di una seconda forma di realizzazione di un sistema di manipolazione aste compreso nell’attrezzatura oggetto della presente invenzione.

Con riferimento alla figura 1, con 10 Ã ̈ indicata nel suo complesso una attrezzatura di parcheggio e manipolazione automatica di aste di perforazione.

L’attrezzatura 10 comprende un carosello 20 di contenitori 30 di aste di perforazione 40; il carosello 20 comprende inoltre una base formata da una pluralità di elementi 21 (o zatteroni) posizionati in una sua zona terminale inferiore e che lo separano dal suolo.

Come illustrato in dettaglio nelle figure 2 e 3, il carosello 20 comprende inoltre una struttura interna 22 di carpenteria metallica, la quale in uso si erige verticalmente rispetto al terreno lungo cioà ̈ un primo asse Z e il cui scopo à ̈ quello di fornire un supporto alla pluralità di contenitori 30.

Il carosello 20, pertanto, definisce quindi un percorso chiuso attorno al quale sono disposti – radialmente – tutti i contenitori 30.

Come illustrato in dettaglio nelle figure 4, 5, 6, il carosello 20 comprende inoltre un gruppo di trasmissione 23 per la movimentazione dei contenitori 30 di aste di perforazione 40, i quali non sono più disposti radialmente lungo una circonferenza, ma sono invece disposti lungo un percorso oblungo, individuante pertanto una direzione A di massima estensione del carosello 20, avente due lati dritti e due estremità semicircolari, individuando quindi un tipico percorso che à ̈ delineato da una catena 23a ingranata su una coppia di ingranaggi 23b, 23c opposti e montati in corrispondenza di un’estremità laterale sinistra, destra 22s, 22d della struttura interna 22.

Gli elementi 21 sono strutture di carpenteria opportunamente dimensionate per facilitare il loro trasporto e collegate in fase di montaggio reciprocamente tramite delle spine. Ognuno degli elementi 21 à ̈ posizionato su almeno una trave di base 24, che realizzano un sistema di traslazione a strisciamento (skidding) e che sono appoggiate direttamente sul terreno che à ̈ stato preventivamente livellato con una soletta in cemento armato affinché sia assicurato il corretto funzionamento del carosello stesso 20 e siano evitati sovraccarichi di forza al gruppo di trasmissione 23.

Tramite la planarizzazione del suolo con cemento armato, à ̈ pertanto assicurato l’orientamento dei contenitori 30 verticale rispetto al suolo.

La struttura interna 22 viene appoggiata e fissata tramite bulloni agli elementi 21 di base e comprende un corpo centrale, una prima testata semicircolare solidale al corpo centrale stesso ed una seconda testata semicircolare opposta alla prima e registrabile nella distanza rispetto al corpo centrale.

Come à ̈ possibile osservare dalla figura 6, il gruppo di trasmissione 23 comprende come già accennato la catena di trasmissione 23a che à ̈ impegnata su rispettivamente sulla prima e seconda ruota dentate 23b, 23c le quali sono montate in corrispondenza della rispettiva prima e seconda testata semicircolare della struttura interna 21, risultando pertanto posizionate all’estremità dell’asse di maggiore estensione orizzontale della struttura interna 21 stessa. Pertanto, entrambe le ruote dentate 23b, 23c ruotano attorno ad un rispettivo asse parallelo all’asse Z.

Sebbene la catena di trasmissione 23a possa essere di diversi tipi, preferibilmente tale catena à ̈ una catena a rulli.

Inoltre, il gruppo di trasmissione 23 può comprendere anche una seconda e una terza catena 23a, posizionate anch’esse in modo tale da impegnarsi su ruote dentate montate coassialmente rispetto alla prima e seconda ruota dentata 23b, 23c; il numero finale di catene sarà funzione delle dimensioni e del peso, nonché del numero dei contenitori 30 di aste di perforazione 40.

In corrispondenza delle testate sono inoltre presenti dei motoriduttori 27, comprendenti un motore elettrico comandato da un inverter e da un riduttore, collegato con un albero di uscita ad un pignone a sua volta ingranante con le ruote dentate.

Come rappresentato con maggiore dettaglio nella figura 7 e nella figura 8 (dettaglio del carrello di figura 7), tutto attorno alla struttura centrale 21 à ̈ posizionata una pluralità di carrelli 50, i quali permettono il supporto dei contenitori 30 di aste di perforazione 40. Ognuno dei carrelli 50 comprende:

- elementi a flangia rettangolare piana che servono per l’impegno su almeno una delle catene di trasmissione 23a; ognuno degli elementi a flangia rettangolare piana comprende una pluralità di orecchie posteriori inserite ognuna in una rispettiva maglia della catena 23a;

- una pluralità di rotelle di guida 52, ruotanti lungo un asse ortogonale all’asse Z, che si impegnano anch’esse in strutture vincolate rigidamente alla struttura interna 22 del carosello 20;

- una rispettiva struttura a sella 60 o a L, estendentesi per una prima e maggiore direzione in uso parallelamente all’asse Z ed avente una base 61 giacente su un piano individuato da una coppia di assi ortogonali all’asse Z stesso.

La struttura a sella 60 permette il fissaggio di un contenitore di aste 30, il quale à ̈ preferibilmente – ma non limitatamente – suddiviso in due settori ognuno dei quali ospita un medesimo numero di aste d perforazione 40. Nel caso il contenitore 30 sia in grado di ospitare due o più file di aste, tali file risultano parallele.

In corrispondenza della sommità di ciascuno dei contenitori 30 à ̈ presente una coppia di dispositivi anticaduta 70, in numero pari comunque ad uno per ogni fila di aste di perforazione.

Ogni dispositivo anticaduta comprende un braccio ruotante 71 attorno ad un asse orizzontale ed avente un contrappeso, il quale presenta in corrispondenza di una sua prima estremità, un rullo di larghezza pari al diametro delle aste di perforazione 40.

Il dispositivo anticaduta comprende una prima posizione d’uso ed una seconda posizione d’uso, e tramite la rotazione del braccio ruotante 71 à ̈ possibile configurare alternativamente il dispositivo anticaduta 70 in una posizione selezionata tra la prima e la seconda posizione d’uso.

Allorché il braccio ruotante 71 à ̈ posizionato in una prima posizione d’uso (ad una prima quota), à ̈ possibile il prelievo di aste; viceversa, allorché esso à ̈ posizionato nella seconda posizione d’uso (ad una seconda quota minore della prima), il braccio impedisce l’estrazione delle aste di perforazione 40 dal contenitore 30.

Quando il carrello 50 – e quindi i contenitori delle aste – si muovono per effetto dell’azionamento del gruppo di trasmissione 23, i bracci rotanti 71 sono tutti nella seconda posizione d’uso; allorché invece uno dei contenitori 30 si posiziona in corrispondenza di una stazione di prelievo e deposito delle aste di perforazione 40, ove à ̈ presente un sistema di manipolazione 100 descritto con più dettaglio in seguito, un sistema di apertura 80 ad azionamento oleodinamico provvede ad aprire il braccio rotante 71 posizionandolo in corrispondenza della prima quota per favorire l’uscita delle aste di perforazione 40 dal rispettivo contenitore 30.

E’ opportuno precisare che nella figura 2 i dispositivi anticaduta 70 sono posizionati tutti in una prima configurazione d’uso solamente per efficacia rappresentativa, ma tale condizione à ̈ operativamente irrealizzabile.

In dettaglio, come illustrato in figura 9, il sistema di apertura 80 comprende un’asta 81 orientata lungo un asse parallelo all’asse Z la quale à ̈ mantenuta in tale orientamento grazie all’ausilio di una pluralità di controventi 82 tensionabili.

Sulla sommità dell’asta 81, una struttura uncinata 83 permette l’impegno rilasciabile con una parte del braccio 71, con la conseguente commutazione tra la prima e la seconda posizione d’uso.

L’attrezzatura di parcheggio e manipolazione automatica di aste di perforazione 10 comprende inoltre un sistema di manipolazione aste 100, illustrata in figura 1 e in maggiore dettaglio in figura 10 che in una sua prima forma di realizzazione à ̈ progettato come segue.

Il sistema di manipolazione aste 100, comprende: - una colonna tralicciata 110 di supporto, sistemata su una macchina di perforazione, avente una piattaforma di base dotata di una ralla di rotazione per permette la rotazione di un braccio manipolatore 101, comprendente pantografo estensibile, attorno ad un asse parallelo all’asse Z;

- una coppia di guide 111 poste all’interno della colonna tralicciata 110;

- un carrello scorrevole 120, in grado di muoversi sulle guide parallelamente all’asse Z per lo scorrimento verticale dell’intero braccio manipolatore 101;

- un meccanismo di sollevamento e discesa del carrello;

- un gruppo di prensione a pinza 104, vincolato al braccio a pantografo e posto in dettaglio in corrispondenza di una sua estremità esterna.

L’attrezzatura 10 oggetto della presente invenzione può essere montata, in una prima forma di realizzazione, su di una macchina perforatrice come quella di figura 1, in cui cioà ̈ non si hanno limiti di spazio davanti ad un pozzo di perforazione 500; su tale macchina perforatrice, quindi, l’obiettivo à ̈ quello di aumentare il numero delle aste di perforazione 40 stoccate all’interno del carosello 20 mantenendo al contempo una buona velocità nel ciclo di prelievo aste dai contenitori 30 fino all’immissione entro la testa del pozzo 500 e, parimenti, nel ciclo di estrazione delle aste dal pozzo verso i contenitori 30.

La macchina perforatrice, di tipo noto ed illustrata in figura 1, à ̈ dotata di un mast o albero telescopico 510 lungo il quale scorre un carrello comprendente un pantografo di estensione laterale; la macchina perforatrice comprende inoltre una testa motrice 520 mobile ortogonalmente rispetto all’asse Z in modo da posizionarsi alternativamente tra la testa del pozzo 500 ed un pozzo di servizio 530 parallelo al pozzo 500. Il pozzo di servizio 530 à ̈ tecnicamente noto con il nome di mouse hole e al di sopra di esso à ̈ posizionata una morsa idraulica 540 per il mantenimento di un’asta di perforazione 40 ad una quota predeterminata rispetto al suolo.

La macchina perforatrice à ̈ inoltre dotata di pinze di potenza (power tongs), il cui scopo à ̈ quello di permettere l’effettuazione dello avvitamento o svitamento delle aste di perforazione 40 poste in batteria entro il pozzo 500.

In questa macchina perforatrice, il sistema di manipolazione aste 100 à ̈ posizionato di fronte al pozzo di servizio 530 ed il uso braccio ha un asse di coincidente con l’asse longitudinale della macchina perforatrice.

Il carosello 20 dei contenitori 30 di aste di perforazione 40 può essere posizionato parallelamente all’asse longitudinale della macchina perforatrice o ortogonalmente rispetto a quest’ultimo.

In uso, un ciclo di prelievo di un’asta di perforazione 40 dal contenitore 30 si sviluppa come descritto in seguito.

Prima fase. In una prima fase il carosello 20 Ã ̈ fermo ed uno dei settori di un contenitore 30 di aste di perforazione 40 Ã ̈ in corrispondenza esattamente del sistema di manipolazione aste 100.

Seconda fase. Il braccio manipolatore 101 si pone esattamente in asse con la fila di aste di perforazione 40 stoccate nel contenitore 30.

Terza fase. Il braccio manipolatore 101 si estende finché la pinza di presa entrerà in contatto con un’asta.

Quarta fase. A quel punto la pinza si chiude ed il carrello 102 su cui à ̈ vincolato il braccio compie un breve tratto in salita, parallelamente all’asse Z, per staccare l’asta di perforazione 40 dal piano di appoggio.

Quinta fase. Il braccio si ritrae e compie una rotazione (preferibilmente di 90° oppure 180°) a seconda della disposizione data ai contenitori 30 e si allinea con il pozzo di servizio 530.

Sesta fase. Il braccio si estende finché l’asta di perforazione 40 à ̈ sull’asse verticale del mouse-hole.

Settima fase. Il carrello del braccio manipolatore 101 compie ora una discesa per immettere l’asta nel foro del pozzo di servizio 530. La posizione finale dell’asta prevede che il giunto di servizio superiore (tool joint) sporga dal piano sonda per una predeterminata quota (a puro titolo di esempio, non limitativo, 1,5 metri).

Ottava fase. La sequenza automatica gestita da PLC fa ora chiudere la morsa idraulica 540, dapprima aperta. L’asta di perforazione 40 à ̈ sospesa sopra il pozzo di servizio 530, la pinza del manipolatore si apre ed il braccio si ritrae. A questo punto esso ruota fino in corrispondenza della stazione di prelievo, pronto a prelevare un’altra asta di perforazione 40. Nel contempo la testa 520 viene portata sul pozzo di servizio 530, e viene quindi effettuata la discesa finché l’estremità filettata riesce ad avvitarsi sull’asta presente nel pozzo di servizio 530.

Nona fase. L’operatore apre la morsa 540 del pozzo di servizio 530 e comincia la risalita della testa motrice a cui ora à ̈ agganciata l’asta prelevata dal mouse-hole. Infine compie la manovra di retrazione del pantografo del braccio manipolatore 101 e porta la testa motrice 520 e l’asta in asse con il centro del pozzo 500 principale.

Decima fase. La decima fase prevede la connessione dell’asta di perforazione 40 prelevata dal pozzo di servizio 530 alla batteria di aste di perforazione 550 sospese su cunei nel centro pozzo. La coppia di serraggio necessaria alla connessione viene data per mezzo della pinza di potenza. A questo punto l’operatore solleva dei cunei automatici di bloccaggio dell’asta e sospende quindi tutta la batteria di aste alla testa motrice 520.

Undicesima fase. A questo punto si effettua la discesa nel pozzo 500. Di nuovo la discesa verrà fermata quando il giunto di servizio superiore dell’asta sporge dal piano sonda per una quota predeterminata (a puro titolo di esempio, non limitativo, 1,5 metri). Quindi, verranno immediatamente inseriti i cunei automatici per sostenere la batteria completa di aste di perforazione. La testa motrice 520 à ̈ ora pronta per un ulteriore ciclo.

Il ciclo di estrazione delle aste di perforazione dal pozzo 520 per un successivo deposito delle stesse nei contenitori à ̈ esattamente la sequenza contraria di quanto descritto prima.

Il sistema di manipolazione 100 oggetto della presente invenzione può inoltre essere montato anche su macchine di perforazione di tipo diverso.

In particolare, la seconda forma di realizzazione della macchina di perforazione, illustrata in figura 11, si differenzia dalla precedente per la presenza di una pluralità di pozzi principali 500 in serie (o pozzi in cluster), che impongono alcuni vincoli di realizzazione della macchina stessa e della relativa attrezzatura di parcheggio e manipolazione automatica di aste di perforazione 10 oggetto della presente invenzione.

In particolare, la macchina di perforazione illustrata in figura 11, proprio per via della presenza di una pluralità di pozzi 500 di perforazione posizionati in serie, non può più sfruttare lo spazio davanti al pozzo di servizio 530 o mouse-hole come in precedenza.

In particolare, la seconda forma di realizzazione della macchina oggetto della presente invenzione può essere utilizzata per pozzi di estrazione di fluidi di tipo geotermico, nei quali al di sopra di ognuno dei pozzi principali 500, sono montate delle teste pozzo 560 con valvole di convogliamento il cui ingombro sarebbe in grado di interferire con una macchina di perforazione di tipo tradizionale; per tale ragione la seconda forma di realizzazione della macchina di perforazione deve innanzitutto essere sollevata sopra agli ingombri esistenti delle “teste pozzo†(sistemi valvolari di convogliamento di fluidi o gas). Poi deve essere traslata sul pozzo 500 su cui deve intervenire e deve quindi essere traslata da un pozzo all’altro.

Per questo motivo la seconda forma di realizzazione della macchina oggetto della presente invenzione comprende una sottostruttura caratterizzata da:

-elementi di base disposti longitudinalmente ai lati dei pozzi 500;

- almeno due traverse di sollevamento della macchina base;

- quattro colonne dotate ciascuna di un cilindro telescopico di sollevamento.

In fase di installazione, la macchina di perforazione oggetto della presente invenzione dapprima viene sollevata in quota per mezzo di una traversa anteriore ed una posteriore e grazie all’ausilio di cilindri telescopici.

Successivamente, tali traverse vengono bloccate meccanicamente tramite spine, a seguito di cui si ha un livellamento finale per accurare la verticalità del mast 510.

In questo caso, il pozzo di servizio 530 non à ̈ più praticato nel terreno, e ad esso si sostituisce un mezzo di contenimento aste 531 ricavato tra un pozzo e l’altro. L’asta di perforazione 40 prelevata dal contenitore 30, quindi, può essere calata fino ad appoggiarsi sul terreno, ma non può più essere introdotta nel terreno stesso.

Nella seconda forma di realizzazione, il carosello 20 di contenitori à ̈ disposto parallelamente all’asse longitudinale della macchina, e posizionato in modo che possa servire al prelievo/deposito delle aste su almeno due pozzi 500. Quando la macchina trasla sul pozzo 500 successivo, cambia la stazione di prelievo/deposito, ovvero cambia il contenitore 30 dal quale si preleva l’asta di perforazione 40, ma non cambia la posizione del carosello. Pertanto il percorso individuato dal carosello 20 di contenitori 30 deve essere lungo a sufficienza per permettere il prelievo di aste di perforazione da almeno due stazioni di prelievo distinte (e quindi tra due file diverse di un contenitore 30 o tra due o più contenitori 30 distinti) senza movimentazione del carosello 20 stesso, quando si realizza una movimentazione della macchina di perforazione da un pozzo all’altro.

Il sistema di manipolazione 100 à ̈ disposto di fianco al mezzo di contenimento aste 531. Il suo braccio manipolatore 101 può compiere una rotazione complessiva superiore all’angolo piatto (>180°), a partire da una posizione di zero in cui il braccio manipolatore 101 presenta un asse di estensibilità orizzontale B coincidente con un primo contenitore 30 di aste di perforazione 40.

A differenza della forma di realizzazione della macchina di perforazione descritta in precedenza, in questo caso l’escursione verticale compiuta dall’asta di perforazione 40 durante il suo prelievo dal contenitore 30 per il posizionamento nel mezzo di contenimento aste 531 à ̈ realizzata in misura molto più limitata; pertanto, grazie a questa ridotta escursione, non à ̈ più necessaria la presenza di una torre per l’innalzamento del sistema di manipolazione 100, ma semplicemente, il braccio manipolatore 101 termina con una slitta 102, rappresentata con maggiore dettaglio nella figura 12, in grado di fare compiere alla pinza di prelievo dell’asta di perforazione 40 un’escursione verticale parallela all’asse Z.

In una fase operativa di prelievo e deposito aste nel mezzo di contenimento aste 531, il braccio compie una rotazione per ivi portare l’asta di perforazione 40 prelevata dal primo contenitore 30.

Un ciclo tipico di prelievo dell’asta di perforazione 40 dai contenitori 30 fino alla immissione entro il pozzo 500 comprende le seguenti fasi.

Prima fase. Il carosello 20 Ã ̈ fermo ed una delle file di un contenitore 30 di aste di perforazione 40 Ã ̈ in corrispondenza esattamente del braccio manipolatore 101.

Seconda fase. Il braccio manipolatore 101 si pone esattamente in asse con la fila di aste stoccate.

Terza fase. Il braccio manipolatore 101 si estende finché la pinza di presa entrerà in contatto con un’asta di perforazione 40.

Quarta fase. A quel punto la pinza si chiude e la slitta su cui à ̈ vincolata la pinza compie un breve tratto in salita per staccare l’asta di perforazione da un piano di appoggio.

Quinta fase. Il braccio manipolatore 101 si ritrae e compie una rotazione per allinearsi con il mezzo di contenimento aste 531. Il braccio si estende finché l’asta à ̈ sull’asse verticale del mezzo di contenimento aste 531. La slitta della pinza compie ora una discesa per immettere l’asta di perforazione 40 entro un dispositivo di presenza 570 asta nel mezzo di contenimento aste 531, posto a livello del terreno. La posizione finale dell’asta di perforazione prevede che il giunto di servizio superiore (tool joint) sporga dal piano sonda di una quota prestabilita.

Sesta fase. La sequenza automatica gestita da PLC fa ora chiudere la morsa del mouse hole 540. L’asta à ̈ sospesa nel mezzo di contenimento aste 531, la pinza del braccio manipolatore 101 si apre ed il braccio si ritrae. Poi ruota fino in corrispondenza della stazione di prelievo, pronto a prelevare un’altra asta di perforazione 40.

Settima fase. Nel contempo la testa motrice 520 viene portata sul mezzo di contenimento aste 531, viene effettuata la discesa finché un’estremità filettata della testa motrice 520 riesce ad avvitarsi sull’asta di perforazione 40 presente nel mezzo di contenimento aste 531.

Ottava fase. L’operatore apre la morsa del mouse hole 540 e comincia la risalita della testa motrice a cui ora à ̈ agganciata l’asta prelevata dal mezzo di contenimento aste 531.

Nona fase. Infine viene compiuta una manovra di retrazione del pantografo del braccio manipolatore e portata la testa motrice 520 e l’asta di perforazione 40 in asse con il centro del pozzo 500.

Decima fase. La successiva fase prevede la connessione dell’asta di perforazione 40 alla batteria di aste sospese su cunei nel centro pozzo 500. La coppia di serraggio necessaria alla connessione viene data per mezzo della pinza di potenza. A questo punto l’operatore solleva i cunei automatici e sospende quindi tutta la batteria di aste di perforazione 40 alla testa motrice 520. Poi effettua la discesa in pozzo. Di nuovo la discesa verrà fermata quando il giunto di servizio superiore dell’ultima asta sporge per una quota predeterminata dal piano sonda.

Undicesima fase. Vengono immediatamente inseriti i cunei automatici per sostenere la batteria di aste di perforazione 40 completa. La testa motrice 520 Ã ̈ ora pronta per un ulteriore ciclo.

Al termine dell’inserimento delle aste di perforazione 40 nel pozzo 500, o allorché ci si deve spostare su un pozzo 500 adiacente a quello precedentemente lavorato, la sola macchina perforatrice si sposta, mentre il carosello 20 rimane fermo.

Ovviamente, nel caso la pluralità di pozzi sia elevata, l’attrezzatura 10 oggetto della presente invenzione potrà essere mossa.

Preferibilmente:

- se la macchina di perforazione si muove dal pozzo 500 appena lavorato al pozzo immediatamente precedente o seguente, allora il carosello 20 di aste di perforazione rimane fermo;

- se la macchina di perforazione si muove dal pozzo 500 appena lavorato ad un pozzo più distante da quello immediatamente precedente o seguente, allora si muoverà anche il carosello 20, traslando parallelamente alla macchina stessa.

In generale comunque, il carosello 20 definisce un percorso chiuso attorno al quale i contenitori aste 30 sono disposti estendendosi radialmente dalla direzione della catena 23a, avente una lunghezza maggiore pari ad almeno la distanza tra una coppia di pozzi 500 principali di perforazione adiacenti.

I vantaggi dell’attrezzatura fin qui descritta sono chiari alla luce della descrizione che precede. In particolare essa permette di muovere il carosello 20 di contenitori di aste lungo un percorso non circolare, che pertanto non à ̈ più limitato dalla dimensione massima del braccio di prelevamento delle aste – o braccio manipolatore – all’interno dell’arco di circonferenza come avveniva nell’arte nota; il carosello non solo può ruotare lungo un percorso determinato, ma l’intera attrezzatura può scorrere per favorire il posizionamento di un contenitore di aste di fronte al braccio manipolatore, in particolare nel caso di associazione a macchine perforatrici operanti e semoventi su una serie di pozzi di perforazione.

All’attrezzatura fin qui descritta possono essere applicate alcune varianti ovvi per un tecnico del ramo, senza per questo uscire dall’ambito di tutela fornito dalle rivendicazioni annesse.

Claims (13)

1. RIVENDICAZIONI 1) Attrezzatura di parcheggio e manipolazione automatica di aste di perforazione (10), comprendente: - un carosello (20) di contenitori (30) di aste di perforazione (40); e - un sistema di manipolazione di aste (100), posizionato su una macchina di perforazione, e comprendente un braccio manipolatore (101) per il trasferimento delle dette aste di perforazione (40) al di fuori del detto carosello (20); l’attrezzatura di parcheggio e manipolazione automatica à ̈ caratterizzata dal fatto che il detto carosello (20) definisce un percorso chiuso attorno al quale sono disposti i detti contenitori (30) di aste di perforazione (40); il detto carosello (20) comprendendo una struttura interna (22) per il supporto dei detti contenitori (30); i detti contenitori (30) essendo mobili e ruotando su detto percorso chiuso rispetto a detta struttura interna (22).
2. 2) Attrezzatura di parcheggio e manipolazione automatica di aste di perforazione secondo la rivendicazione 1, in cui i detti contenitori (30) si estendono radialmente rispetto radialmente rispetto al detto percorso.
3. 3) Attrezzatura di parcheggio e manipolazione automatica di aste di perforazione secondo la rivendicazione 1, in cui il detto percorso chiuso comprende una direzione di massima estensione avente lunghezza maggiore pari ad almeno la distanza tra una coppia di pozzi (500) di perforazione adiacenti entro i quali le dette aste di perforazione (40) sono inserite.
4. 4) Attrezzatura di parcheggio e manipolazione automatica di aste di perforazione secondo la rivendicazione 1, comprendente un gruppo di trasmissione (23) per la movimentazione dei detti contenitori (30).
5. 5) Attrezzatura di parcheggio e manipolazione automatica di aste di perforazione secondo la rivendicazione 4, in cui il detto gruppo di trasmissione (23) comprende almeno una catena (23a) ed una coppia di ingranaggi (23b, 23c) azionati da almeno un motore elettrico.
6. 6) Attrezzatura di parcheggio e manipolazione automatica di aste di perforazione secondo la rivendicazione 1, comprendente una pluralità di carrelli (50) di supporto dei detti contenitori (30); i detti carrelli (50) comprendendo una struttura a L per il sostegno dei detti contenitori (30).
7. 7) Attrezzatura di parcheggio e manipolazione automatica di aste di perforazione secondo la rivendicazione 5 e la rivendicazione 6, in cui ognuno dei detti carrelli (50) Ã ̈ impegnato su almeno una delle dette catene (23a).
8. 8) Attrezzatura di parcheggio e manipolazione automatica di aste di perforazione secondo la rivendicazione 1, in cui il detto carosello (20) comprende una pluralità di dispositivi anticaduta (70) per la prevenzione della caduta delle dette aste di perforazione (40) dai detti carrelli; i detti dispositivi anticaduta (70) essendo in numero almeno pari ad uno per ognuno dei detti contenitori (30).
9. 9) Attrezzatura di parcheggio e manipolazione automatica di aste di perforazione secondo la rivendicazione 8, in cui ognuno dei contenitori (30) comprende più file di aste di perforazione (40) e in cui il numero di dispositivi anticaduta (70) à ̈ in numero pari ad uno per ogni fila di ognuno dei detti contenitori (30).
10. 10) Attrezzatura di parcheggio e manipolazione automatica di aste di perforazione secondo la rivendicazione 8 e la rivendicazione 9, in cui il detto dispositivo anticaduta (70) comprende un braccio ruotante (71) avente un contrappeso e ruotante attorno ad un asse orizzontale; il detto dispositivo anticaduta (70) comprendendo una prima posizione aperta ed una seconda posizione chiusa ed essendo spostato dalla detta seconda posizione alla detta prima posizione da un sistema di apertura (80) allorché il detto contenitore (30) si trova in corrispondenza del detto sistema di manipolazione (100).
11. 11) Macchina di perforazione comprendente una Attrezzatura di parcheggio e manipolazione automatica di aste di perforazione secondo una qualsiasi delle precedenti rivendicazioni.
12. 12) Macchina di perforazione secondo la rivendicazione 11, caratterizzata dal fatto di essere fissa e di comprendere una testa (520) scorrevolmente vincolata ad un albero (510) di perforazione e in cui la detta testa à ̈ mobile tra una prima posizione sovrastante un pozzo (500) principale e una seconda posizione sovrastante un pozzo di servizio (530) praticati nel terreno.
13. 13) Macchina di perforazione secondo la rivendicazione 11, caratterizzata dal fatto di essere mobile rispetto al terreno e dal fatto di comprendere una testa (520) scorrevolmente vincolata ad un albero (510) di perforazione e in cui la detta testa (520) à ̈ mobile tra una prima posizione sovrastante un pozzo (500) di una pluralità di pozzi disposti in serie e una seconda posizione sovrastante un mezzo di vincolo (531) di un’asta di perforazione (40) posizionato al di fuori del terreno.