BR112021018777B1 - Máquina para uma planta de perfuração, planta de perfuração e método para operar uma planta de perfuração - Google Patents

Abstract

MÉTODOS E SISTEMAS PARA PERFURAÇÃO TERRESTRE. Uma máquina (1) para uma planta de perfuração, a máquina (1) tendo uma base (2), um braço (3) e uma ferramenta (4) transportada pelo braço (3), a ferramenta (4) compreendendo um receptor (5) para uma tampa de proteção (14,15), a máquina (1) sendo operável para acoplar a tampa de proteção (14,15) e remover ou instalar a tampa de proteção (14,15) a partir de ou em uma extremidade de um tubular de perfuração (10-13). É também fornecida uma planta de perfuração e um método de operar uma planta de perfuração.

Description

[0001] A presente invenção refere-se a perfuração terrestre e, particularmente, a métodos e sistemas para realizar operações para perfuração terrestre.

FUNDAMENTO

[0002] Sondas de perfuração têm uma plataforma diretamente sob uma torre que fornece uma área de trabalho na qual a equipe da sonda pode trabalhar. A cabine do sondador, a partir da qual os principais componentes da sonda são controlados, está localizada adjacente ao piso de plataforma de perfuração.

[0003] O piso de plataforma de perfuração é o local mais perigoso em uma sonda de perfuração devido ao equipamento pesado que é movido pela área, mas muitas tarefas associadas à execução de uma operação de perfuração são atualmente realizadas manualmente por pessoal que trabalha no piso de plataforma de perfuração. A área mais perigosa do fluxo de perfuração é conhecida como zona vermelha.

[0004] Nas operações de perfuração, é comum construir uma coluna de tubulares, tal como uma coluna de perfuração, no piso de plataforma de perfuração acima da abertura central de poço. A coluna é geralmente montada usando uma série de seções de tubo roscado, onde as conexões roscadas são unidas (ou quebradas) usando máquinas apropriadas, tais como máquinas de manuseio de tubo e chaves automáticas. Uma composição de fundo de poço (BHA) incluindo uma broca é montada na extremidade inferior da coluna de perfuração.

[0005] Documentos que podem ser úteis para entender o campo da tecnologia incluem US 2696039; WO 2014/031969 A1; US 2011/126677; US 2007/236004 A1; US 4442737; CA 1165544; US 5524672; US 2005/0082857 A1; WO 2016/199103; GB2391799; W09300261; US6565688; e GB 2014102.

[0006] É desejável melhorar ainda mais a confiabilidade, vida útil operacional e eficiência operacional de processos e máquinas em sondas de perfuração. Ao mesmo tempo, os requisitos de saúde e segurança permanecem rigorosos para tais operações, e existe a necessidade de soluções melhoradas que reduzam o risco para o pessoal. A presente invenção tem o objetivo de proporcionar melhores sistemas e métodos nas áreas mencionadas acima ou em outras áreas.

SUMÁRIO

[0007] Em um primeiro aspecto, é fornecida uma máquina para uma planta de perfuração, a máquina tendo uma base, um braço, e uma ferramenta transportada pelo braço, a ferramenta compreendendo um receptor para uma tampa de proteção, a máquina sendo operável para acoplar a tampa de proteção e remover ou instalar a tampa de proteção a partir de ou em uma extremidade de um tubular de perfuração.

[0008] A ferramenta pode compreender uma pluralidade de elementos de acoplamento configurados para acoplar uma circunferência externa da tampa de proteção para reter a tampa de proteção fixa.

[0009] Os elementos de acoplamento podem compreender: uma pluralidade de membros flexíveis fixos em uma parte interna de um sustentador circunferencial, ou uma pluralidade de braços móveis operáveis para acoplar a circunferência externa da tampa de proteção, preferencialmente em que os braços móveis são controláveis.

[0010] O receptor pode ser giratório e operável para girar para dentro ou girar para fora a tampa de proteção a partir da extremidade do tubular de perfuração.

[0011] O receptor pode ser giratório por meio de um motor disposto no braço.

[0012] Em uma modalidade, é fornecida uma planta de perfuração compreendendo uma máquina de acordo com qualquer uma das cláusulas precedentes, em que a máquina é disposta em ou adjacente ao piso de plataforma de perfuração e operável para acoplar o tubular de perfuração quando o tubular de perfuração é mantido em uma posição vertical por uma máquina de manuseio de tubo.

[0013] A planta de perfuração pode compreender uma área de armazenamento para a tampa de proteção, em que a área de armazenamento é afastada de uma área de operação da máquina de manuseio de tubo.

[0014] A máquina pode ser disposta: entre a área de operação da máquina de manuseio de tubo e a área de armazenamento; entre o piso de plataforma de perfuração e a área de armazenamento; e/ou entre uma abertura central de poço e a área de armazenamento.

[0015] A área de armazenamento pode compreender um depósito para reter uma pluralidade de tampas de proteção.

[0016] A máquina pode ser operável para recuperar uma tampa de proteção do depósito sem intervenção humana e/ou colocar uma tampa de proteção no depósito sem intervenção humana.

[0017] A tampa pode ter uma primeira seção e a ferramenta pode ter uma segunda seção, a primeira e segunda seções sendo fornecidas com um formato para rotativamente intertravar a tampa e a ferramenta quando colocadas em acoplamento.

[0018] A primeira e segunda seções podem compreender uma protuberância, uma depressão, um entalhe ou uma ranhura.

[0019] Em uma modalidade, é fornecido um método para operar uma planta de perfuração, o método compreendendo: trazer um tubular para uma área de operação de um piso de plataforma de perfuração, o tubular tendo uma tampa de proteção em uma extremidade do mesmo; colocar uma ferramenta em acoplamento com a tampa de proteção, a ferramenta sendo disposta em uma máquina tendo um braço que é móvel na área de operação; remover a tampa de proteção do tubular com a ferramenta; operar a máquina para trazer a tampa de proteção para fora da área de operação com a ferramenta.

[0020] A etapa de remover a tampa de proteção pode compreender: girar o tubular enquanto mantém a tampa de proteção fixa com a ferramenta, ou operar a ferramenta para girar a tampa de proteção enquanto mantém o tubular fixo.

[0021] O método pode compreender operar a máquina para colocar a tampa de proteção em uma área de armazenamento.

[0022] A etapa de operar a máquina para colocar a tampa de proteção em uma área de armazenamento pode compreender acomodar a tampa de proteção em um depósito na área de armazenamento.

[0023] Em uma modalidade, é fornecido um método para operar uma planta de perfuração, o método compreendendo: trazer um tubular para fora de um poço e para uma área de operação de um piso de plataforma de perfuração; trazer uma ferramenta sustentando uma tampa de proteção para a área de operação, a ferramenta sendo disposta em uma máquina tendo um braço que é móvel na área do piso de plataforma de perfuração; acomodar a tampa de proteção em uma extremidade do tubular com a ferramenta; operar uma máquina de manuseio de tubo para trazer o tubular para fora da área de operação.

[0024] A etapa de acomodar a tampa de proteção em uma extremidade do tubular com a ferramenta pode compreender: girar o tubular enquanto mantém a tampa de proteção fixa com a ferramenta, ou operar a ferramenta para girar a tampa de proteção enquanto mantém o tubular fixo.

[0025] O método pode compreender operar a máquina para pegar a tampa de proteção de uma área de armazenamento.

[0026] A etapa de operar a máquina para pegar a tampa de proteção de uma área de armazenamento pode compreender pegar a tampa de proteção de um depósito na área de armazenamento.

[0027] De acordo com um segundo aspecto, é fornecido um aparelho de limpeza e método para limpar uma coluna de perfuração.

[0028] O aparelho pode ter uma base e um braço, a base sendo configurada para suportar o braço em um piso de plataforma de perfuração de uma sonda de perfuração, o braço tendo uma primeira extremidade que é montada na base, uma segunda extremidade em que é fornecido um bocal de pulverização e pelo menos uma junta articulada por meio da qual o braço, ou uma porção do braço pode pivotar em relação à base, o aparelho ainda compreendendo um conduto de fluxo de fluido que é conectado ao bocal de modo que o fluido pressurizado que entra no conduto de fluxo de fluido pode pulverizar para fora do bocal de pulverização, e um motor que é operável para pivotar o braço sobre a junta articulada para alterar a orientação do bocal de pulverização em relação à base.

[0029] A junta articulada pode formar uma conexão pivotante entre o braço e a base.

[0030] O braço pode compreender uma primeira e segunda porção que são unidas pela junta articulada. Nesse caso, a primeira extremidade do braço pode também ser pivotantemente montada na base.

[0031] O bocal de pulverização pode ser montado em um sustentador que é pivotantemente conectado à segunda extremidade do braço, e o motor operável para pivotar o bocal de pulverização em relação ao braço.

[0032] O motor pode ser hidraulicamente operável.

[0033] O aparelho de limpeza pode ser ainda fornecido com um controlador que é operável para controlar a operação do motor, e que é remoto em relação ao restante do aparelho de limpeza.

[0034] A base pode compreender rodas ou trilhos que, quando a base está repousada em um piso de plataforma de perfuração de uma sonda de perfuração, são operáveis para mover a base e o braço pelo piso de plataforma de perfuração.

[0035] O bocal de pulverização pode compreender pelo menos duas partes de pulverização cada uma das quais se estende em torno de uma porção de um eixo de bocal e é fornecida com uma pluralidade de aberturas de saída de fluxo que são dispostas de modo que o fluido ejetado das aberturas de saída forma jatos geralmente em direção ao eixo de bocal a partir de uma pluralidade de diferente direções, as duas partes de pulverização sendo afastadas entre si em uma direção geralmente paralela ao eixo de bocal.

[0036] O motor pode ser operável para pivotar o bocal de pulverização entre uma primeira posição e uma segunda posição, o eixo de bocal girando aproximadamente 90° durante o pivotamento do bocal de pulverização entre a primeira posição e a segunda posição.

[0037] Um método de lavar uma coluna de perfuração compreendendo uma pluralidade de seções de tubo unidas extremidade a extremidade pode compreender: a) usar um elevador para levantar a coluna de perfuração por meio de uma abertura no piso de plataforma de perfuração, b) usar um aparelho de limpeza colocado com sua base em cima do piso de plataforma de perfuração para pulverizar fluido de limpeza na primeira seção de tubo conforme ela é levantada, incluindo operar um motor do aparelho de limpeza para mover o bocal de pulverização em relação ao piso de plataforma de perfuração a fim de direcionar o fluido de limpeza para uma pluralidade de áreas da seção de tubo.

[0038] O método pode ainda compreender: c) usar o elevador para levantar a coluna de perfuração de modo que uma junta entre uma primeira seção de tubo superior e uma segunda seção de tubo diretamente abaixo da primeira seção de tubo está acima do piso de plataforma de perfuração, d) ajustar cunhas de modo que a extremidade superior da segunda seção de tubo é suportada pelo piso de plataforma de perfuração, e) desconectar a primeira seção de tubo da segunda seção de tubo, f) usar o aparelho de limpeza colocado com sua base em cima do piso de plataforma de perfuração para pulverizar fluido de limpeza na extremidade inferior da primeira seção de tubo incluindo operar um motor do aparelho de limpeza para mover o bocal de pulverização em relação ao piso de plataforma de perfuração a fim de direcionar o fluido de limpeza para uma pluralidade de áreas da seção de tubo.

[0039] O método pode ainda compreender: g) mover a primeira seção de tubo de sua posição elevada acima da segunda seção de tubo, h) usar o aparelho de limpeza colocado com sua base em cima do piso de plataforma de perfuração para pulverizar fluido de limpeza na extremidade superior da segunda seção de tubo incluindo operar um motor do aparelho de limpeza para mover o bocal de pulverização em relação ao piso de plataforma de perfuração a fim de direcionar o fluido de limpeza para uma pluralidade de áreas da seção de tubo.

[0040] O método pode ainda compreender: i) conectar a extremidade superior da segunda seção de tubo ao elevador, j) liberar as cunhas e usar o elevador para levantar a segunda seção de tubo através da abertura no piso de plataforma de perfuração, e k) usar o aparelho de limpeza colocado com sua base em cima do piso de plataforma de perfuração para pulverizar fluido de limpeza na segunda seção de tubo conforme ela é levantada, incluindo operar um motor do aparelho de limpeza para mover o bocal de pulverização em relação ao piso de plataforma de perfuração a fim de direcionar o fluido de limpeza para uma pluralidade de áreas da seção de tubo.

[0041] A segunda seção de tubo pode compreender uma composição de fundo de poço tendo uma broca de perfuração.

[0042] Qualquer uma das etapas b, f, h e k pode compreender pivotar a junta articulada a fim de mover o bocal de pulverização em relação à base. Qualquer uma das etapas b, f, h e k pode compreender pivotar a junta articulada a fim de mover o bocal de pulverização em relação à base em torno de pelo menos uma porção da circunferência da seção de tubo.

[0043] A base do aparelho de limpeza pode compreender rodas ou trilhos que, quando a base está repousada em um piso de plataforma de perfuração de uma sonda de perfuração, são operáveis para mover a base e o braço pelo piso de plataforma de perfuração, e qualquer uma das etapas b, f, h e k pode compreender operar as rodas ou trilhos para mover o aparelho de limpeza em torno da seção de tubo, a fim de pulverizar fluido de limpeza em uma pluralidade de lados da seção de tubo.

[0044] Qualquer uma das etapas b, f, h ou k pode compreender operar o motor do aparelho de limpeza para mover o bocal de pulverização de maneira recíproca em uma direção geralmente paralela a um eixo longitudinal da coluna de perfuração.

[0045] Quando o motor é operável para pivotar o bocal de pulverização entre uma primeira posição e uma segunda posição, o eixo de bocal girando aproximadamente 90° durante pivotamento do bocal de pulverização entre a primeira posição e a segunda posição, qualquer uma das etapas b, f, h ou k pode compreender operar o motor para pivotar o bocal de pulverização para uma posição de acoplamento/liberação em que o eixo de bocal é geralmente perpendicular ao eixo longitudinal da coluna de perfuração, operar o motor de braço para mover o bocal de pulverização em direção à coluna de perfuração, de modo que a coluna de perfuração encontra-se entre as duas partes de pulverização, e, então, operar o motor de braço para pivotar o bocal de pulverização para uma posição operacional em que o eixo de bocal é geralmente paralelo a ou coincidente com o eixo longitudinal da coluna de perfuração.

[0046] É ainda fornecido um método de limpar uma parte alongada tendo um eixo longitudinal usando um aparelho de limpeza em que o motor é operável para pivotar o bocal de pulverização entre uma primeira posição e uma segunda posição, o eixo de bocal girando aproximadamente 90° durante o pivotamento do bocal de pulverização entre a primeira posição e a segunda posição, o método compreendendo operar o motor para pivotar o bocal de pulverização para uma posição de acoplamento/liberação em que o eixo de bocal é geralmente perpendicular ao eixo longitudinal da coluna de perfuração, operar o motor para mover o bocal de pulverização em direção à coluna de perfuração de modo que a coluna de perfuração encontra-se entre as duas partes de pulverização, e, então, operar o motor para pivotar o bocal de pulverização para uma posição operacional em que o eixo de bocal é geralmente paralelo a ou coincidente com o eixo longitudinal da coluna de perfuração.

[0047] O método pode ainda compreender bombear fluido de limpeza no conduto de fluxo de fluido, de modo que fluido de limpeza pulverize para fora do bocal de pulverização quando o bocal de pulverização está na posição operacional.

[0048] O método pode ainda compreender a etapa de operar o motor do aparelho de limpeza para mover o bocal de pulverização de maneira recíproca em uma direção geralmente paralela a um eixo longitudinal da coluna de perfuração, enquanto o bocal de pulverização está na posição operacional e fluido de limpeza está sendo bombeado no conduto de fluxo de fluido.

[0049] Em um terceiro aspecto, é fornecido um aparelho para e método de manusear um tubular curto, tal como um sub, em uma sonda de perfuração que reduz a necessidade de pessoal para trabalhar na zona vermelha no piso de plataforma de perfuração.

[0050] De acordo com o terceiro aspecto, é fornecido um método de manusear um tubular curto em uma sonda de perfuração, a sonda de perfuração tendo um piso de plataforma de perfuração, um aparelho de armazenamento de tubular curto tendo um tubular curto montado nele, um veículo que é móvel pelo piso de plataforma de perfuração operável para transportar o aparelho de armazenamento de tubular curto pelo piso de plataforma de perfuração, e um aparelho de manuseio de tubulação compreendendo uma base que é suportada pelo piso de plataforma de perfuração, um braço tendo uma primeira extremidade que é pivotantemente montada na base e uma segunda extremidade em que é montada uma ferramenta de coleta, e um atuador que é operável para pivotar o braço em relação à base, a ferramenta de coleta sendo operável para reter um tubular curto, em que o método compreende as etapas de a) usar o veículo para transportar o aparelho de armazenamento de tubular curto para um local predeterminado no piso de plataforma de perfuração, b) operar o atuador do aparelho de manuseio de tubulação e a ferramenta de coleta para mover a ferramenta de coleta em acoplamento com o tubular curto no aparelho de armazenamento de tubular curto, para levantar o tubular curto e para movê-lo para um local desejado no piso de plataforma de perfuração.

[0051] O veículo pode ter um mecanismo de coleta, e a etapa a inclui conduzir o veículo para o aparelho de armazenamento de tubular curto, operar o mecanismo de coleta para acoplar com o aparelho de armazenamento de tubular curto, tal que o aparelho de armazenamento de tubular curto é transportado pelo piso de plataforma de perfuração com subsequente movimento do veículo pelo piso de plataforma de perfuração.

[0052] A etapa a pode incluir operar o mecanismo de coleta para levantar o aparelho de armazenamento de tubular curto do piso de plataforma de perfuração, conduzir o veículo para um local desejado e, então, operar o mecanismo de coleta para abaixar o aparelho de armazenamento de tubular curto de volta ao piso de plataforma de perfuração.

[0053] O aparelho de armazenamento de tubular curto pode compreender uma plataforma, o tubular curto sendo localizado na parte superior da plataforma, e o mecanismo de coleta pode compreender dois dentes de garfo e um mecanismo de elevação que é operável para mover os dentes de garfo geralmente perpendicular ao piso de plataforma de perfuração entre uma posição inferior em ou logo acima do piso de plataforma de perfuração e uma posição superior, a etapa a compreendendo operar o mecanismo de elevação de modo que os dentes de garfo estejam na posição inferior, mover o veículo de modo que os dentes de garfo acoplem com a plataforma do aparelho de armazenamento de tubular curto, operar o mecanismo de elevação de modo que o aparelho de armazenamento de tubular curto seja elevado do piso de plataforma de perfuração, mover o veículo de modo que o aparelho de armazenamento de tubular curto esteja acima da posição desejada no piso de plataforma de perfuração, e, então, operar o mecanismo de elevação para abaixar o aparelho de armazenamento de tubular curto para a posição desejada no piso de plataforma de perfuração.

[0054] O piso de plataforma de perfuração pode ser fornecido com um marcador que marca a posição desejada do aparelho de armazenamento de tubular curto no piso de plataforma de perfuração, e a etapa a inclui usar o veículo para transportar o aparelho de armazenamento de tubular curto para a posição no piso de plataforma de perfuração indicado pelo marcador.

[0055] O aparelho de manuseio de tubulação pode ainda compreender um motor que é conectado ao atuador e operável para acionar o atuador, e a etapa b compreende operar o motor.

[0056] O aparelho de manuseio de tubulação pode ser fornecido com um controlador que é operável para controlar a operação do atuador, e a etapa b inclui usar o controlador para controlar a operação do aparelho de manuseio de tubulação em um local que é remoto em relação ao restante do aparelho de guia.

[0057] A junta articulada pode formar uma conexão pivotante entre o braço e a base, e a etapa b inclui usar o atuador para pivotar o braço sobre a conexão pivotante entre o braço e a base.

[0058] O braço pode compreender uma primeira e segunda porção que são unidas pela junta articulada, e a etapa b do método compreende usar o atuador para pivotar o braço sobre a junta articulada.

[0059] A primeira extremidade do braço pode também ser pivotantemente montada na base, e a etapa b compreende usar o atuador para pivotar o braço sobre a junta articulada e a conexão pivotante para a base.

[0060] É ainda fornecido um aparelho de armazenamento de tubular curto compreendendo uma plataforma com pelo menos uma formação de suporte de tubular fornecida em sua superfície superior, a formação de suporte de tubular sendo configurada para acoplar-se com e restringir o movimento de uma extremidade de um tubular curto, em que o aparelho ainda compreende um quadro de suporte que se estende para cima a partir da superfície superior da plataforma, e que tem um andaime que é mantido acima da superfície superior da plataforma e que é configurado para acoplar com e suportar porções superiores ou intermediárias de um tubular curto cuja extremidade inferior é acoplada com a formação de suporte de tubular.

[0061] A formação de suporte de tubular pode compreender uma haste que se estende para cima a partir de e geralmente perpendicular à superfície superior da plataforma.

[0062] O andaime pode ser disposto, tal que, quando a plataforma está em uma superfície horizontal, o andaime está verticalmente acima da formação de suporte de tubular.

[0063] Uma fila de formações de suporte de tubular e uma fila de andaimes podem ser fornecidas, os andaimes sendo dispostos tal que, quando a plataforma está em uma superfície geralmente horizontal, cada andaime está verticalmente acima das formações de suporte de tubular.

[0064] Em um quarto aspecto, é fornecido um aparelho para e método de ajustar cunhas em torno de uma coluna de perfuração, particularmente, mas não exclusivamente, em uma sonda de perfuração.

[0065] De acordo com o quarto aspecto, é fornecido um aparelho para ajustar cunhas em torno de uma coluna de perfuração compreendendo uma base e um braço, a base sendo configurada para suportar o braço em um piso de plataforma de perfuração de uma sonda de perfuração, o braço tendo uma primeira extremidade que é montada na base para pivotamento sobre um primeiro eixo que, quando a base está suportando o braço no piso de plataforma de perfuração, é geralmente perpendicular ao piso de plataforma de perfuração, uma segunda extremidade em que é fornecida com a ferramenta de elevação de cunha, o braço compreendendo uma primeira porção e uma segunda porção que são conectadas por uma junta por meio da qual a segunda porção pode girar com relação à primeira porção sobre um segundo eixo que é geralmente perpendicular ao primeiro eixo, a primeira porção se estendendo da primeira extremidade do braço para a junta, e a segunda porção se estendendo da junta para a segunda extremidade do braço.

[0066] O aparelho pode ainda compreender um primeiro atuador que é operável para pivotar o braço em relação à base sobre o primeiro eixo.

[0067] O aparelho pode ainda compreender um segundo atuador que é operacionalmente para pivotar a segunda porção do braço em relação à primeira porção do braço sobre o segundo eixo.

[0068] A ferramenta de elevação de cunha pode compreender uma mola que pode ser conectada a cunhas montadas na ferramenta de elevação de cunha para instar as cunhas para uma posição aberta.

[0069] A ferramenta de elevação de cunha pode compreender uma garra tendo primeira e segunda partes de fixação e um atuador de garra que é operável para mover as primeira e segunda partes de fixação uma em direção à outra para uma posição de preensão, e afastadas uma da outra para uma posição de liberação. A ferramenta de elevação de cunha pode ainda compreender um sustentador de cunha separado que tem um conector por meio do qual o sustentador de cunha pode ser montado nas cunhas e uma parte de preensão que é moldada para ser presa pela garra acomodando as primeira e segunda partes de fixação em torno da parte de preensão e usando o atuador para mover as partes de fixação para a posição de preensão. O conector pode compreender um feixe de suporte alongado que tem um eixo longitudinal, uma primeira extremidade à qual a parte de preensão é conectada, e uma segunda extremidade fornecida com uma pluralidade de dentes de garfo que se estendem geralmente para baixo perpendicular ao eixo longitudinal do feixe de suporte.

[0070] O sustentador de cunha pode compreender pelo menos uma mola, uma primeira extremidade da qual é conectada ao sustentador de cunha e uma segunda extremidade da qual é adaptada para ser conectada às cunhas em que o sustentador de cunha é montado.

[0071] A ferramenta de elevação de cunha pode ser pivotantemente montada na segunda extremidade do braço para rotação com relação ao braço sobre um terceiro eixo que é geralmente perpendicular ao eixo longitudinal da segunda porção do braço. A ferramenta de elevação de cunha pode ser pivotantemente montada na segunda extremidade do braço para rotação com relação ao braço sobre um quarto eixo que é geralmente perpendicular ao eixo longitudinal da segunda porção do braço e ao terceiro eixo.

[0072] O aparelho pode ainda compreender um terceiro atuador que é operável para pivotar o dispositivo de elevação de cunha em relação ao braço sobre o terceiro eixo.

[0073] O aparelho pode ainda compreender um quarto atuador que é operável para pivotar o dispositivo de elevação de cunha em relação ao braço sobre o quarto eixo.

[0074] O ou cada atuador pode ser hidraulicamente ou pneumaticamente acionado.

[0075] De acordo com o quarto aspecto, é ainda fornecida uma sonda de perfuração tendo um piso de plataforma de perfuração com uma abertura de centro de poço e aparelho de elevação de cunha, a base do aparelho de elevação de cunha sendo montada no piso de plataforma de perfuração em um local afastado da abertura de centro de poço.

[0076] De acordo com o quarto aspecto, é fornecido um método de montar cunhas em torno de uma coluna de perfuração que se estende através da abertura de centro de poço em uma sonda de perfuração, o método compreendendo: a) com a segunda extremidade do braço do aparelho de elevação de cunha posicionada em um local que é afastado da abertura de centro de poço, primeiramente montar cunhas na ferramenta de elevação de cunha, b) em seguida, pivotar o braço do aparelho de elevação de cunha sobre o primeiro eixo para mover as cunhas em torno da coluna de perfuração, e c) em seguida, pivotar a segunda porção do braço do aparelho de elevação de cunha sobre o segundo eixo para abaixar as cunhas na coluna de perfuração.

[0077] A etapa b pode também compreender pivotar a segunda porção do braço do aparelho de elevação de cunha sobre o segundo eixo.

[0078] A ferramenta de elevação de cunha pode compreender uma garra tendo primeira e segunda partes de fixação e um atuador de garra que é operável para mover as primeira e segunda partes de fixação uma em direção à outra para uma posição de preensão, e afastadas uma da outra para uma posição de liberação, e um sustentador de cunha separado que tem um conector por meio do qual o sustentador de cunha pode ser montado nas cunhas e uma parte de preensão que é moldada para ser presa pela garra acomodando as primeira e segunda partes de fixação em torno da parte de preensão e usando o atuador de garra para mover as partes de fixação para a posição de preensão, a etapa a do método pode compreender as etapas de: al) posicionar as cunhas em um local de armazenamento no piso de plataforma de perfuração afastado da abertura de centro de poço, a2) montar o sustentador de cunha nas cunhas, a3) em seguida, com as partes de fixação da ferramenta de elevação de cunha em sua posição de liberação, pivotar o braço do aparelho de elevação de cunha sobre o primeiro eixo e/ou a segunda porção do braço do aparelho de elevação de cunha sobre o segundo eixo e operar o atuador de garra de modo que as partes de fixação se movem para a posição de fixação, e esse movimento faz a parte de preensão do sustentador de cunha ser presa pela garra.

[0079] O conector da ferramenta de elevação de cunha pode compreender um feixe de suporte alongado que tem um eixo longitudinal, uma primeira extremidade à qual a parte de preensão é conectada, e uma segunda extremidade fornecidas com uma pluralidade de dentes de garfo que se estendem geralmente para baixo perpendicular ao eixo longitudinal do feixe de suporte, e a etapa a2 pode compreender inserir os dentes de garfo em aberturas correspondentes fornecidas nas cunhas.

[0080] O sustentador de cunha pode compreender pelo menos uma mola, uma primeira extremidade da qual é conectada ao sustentador de cunha e uma segunda extremidade da qual é adaptada para ser conectada às cunhas em que o sustentador de cunha é montado, e a etapa a2 pode compreender conectar a segunda extremidade da mola a um ponto de conexão nas cunhas.

[0081] A ferramenta de elevação de cunha pode ser pivotantemente montada na segunda extremidade do braço para rotação com relação ao braço sobre um terceiro eixo que é geralmente perpendicular a um eixo longitudinal da segunda porção do braço, e a etapa b do método pode ainda compreender pivotar a ferramenta de elevação de cunha sobre o terceiro eixo. As cunhas podem ter um eixo longitudinal que é disposto para ser geralmente paralelo ao eixo longitudinal de uma coluna de perfuração quando as cunhas são montadas em torno de uma coluna de perfuração, o terceiro eixo pode ser geralmente paralelo ao piso de plataforma de perfuração, e a etapa b do método pode ainda compreender pivotar a ferramenta de elevação de cunha em uma primeira direção sobre o terceiro eixo para girar as cunhas para colocar o eixo longitudinal das cunhas em direção à horizontal antes de posicionar as cunhas em torno da coluna de perfuração, e pivotar a ferramenta de elevação de cunha em uma segunda direção oposta sobre o terceiro eixo para girar as cunhas de modo que o eixo longitudinal das cunhas seja geralmente horizontal enquanto posiciona as cunhas em torno da coluna de perfuração.

[0082] A ferramenta de elevação de cunha pode ser pivotantemente montada na segunda extremidade do braço para rotação com relação ao braço sobre um quarto eixo que é geralmente perpendicular ao eixo longitudinal da segunda porção do braço e ao terceiro eixo, e a etapa b do método pode ainda compreender pivotar a ferramenta de elevação de cunha sobre o quarto eixo.

[0083] Em um aspecto, um conjunto de ferramentas para manusear cunhas em um piso de plataforma de perfuração pode compreender: um braço compreendendo uma pluralidade de partes articuladas, o braço rotativamente montado em uma base que é fixa em relação ao piso de plataforma de perfuração; uma ferramenta de elevação de cunhas; um sustentador ou meio de sustentador para a ferramenta de elevação de cunha, o sustentador ou meio de sustentador disposto no braço e operável para reter as ferramenta de elevação de cunha; a ferramenta de elevação de cunhas compreendendo um conector operável para acoplar e transportar as cunhas.

[0084] O sustentador ou meio de sustentador pode ser operável para acoplar de forma liberável e reter as ferramenta de elevação de cunha.

[0085] O sustentador ou meio de sustentador pode compreender uma garra operável para prender e reter uma parte de preensão das ferramenta de elevação de cunha.

[0086] O aparelho de elevação de cunha ou o braço pode ser remotamente controlado a partir de uma estação de operador.

[0087] A ferramenta de elevação de cunha pode compreender um transportador de cunhas tendo um primeiro conector fixo às cunhas e um segundo conector operável para acoplar o sustentador.

[0088] O segundo conector pode ser uma parte de preensão operável para ser presa ou fixada pelo sustentador ou meio de sustentador.

[0089] O aparelho de elevação de cunha ou o conjunto de ferramentas pode ser disposto em um carrinho móvel. O carrinho móvel pode compreender unidades de acionamento ou meios de acionamento operáveis para acionar o carrinho em ou pelo piso de plataforma de perfuração.

[0090] Em um quinto aspecto, é fornecido um aparelho para e método de mover um objeto suspenso em torno de piso de plataforma de perfuração de uma sonda de perfuração durante a perfuração de um poço ou durante a produção de óleo e/ou gás.

[0091] De acordo com o quinto aspecto, é fornecido um aparelho de guia para mover um objeto suspenso pelo piso de plataforma de perfuração de uma sonda de perfuração, o aparelho de guia tendo uma base e um braço, a base sendo configurada para suportar o braço em um piso de plataforma de perfuração de uma sonda de perfuração, o braço tendo uma primeira extremidade que é montada na base, uma segunda extremidade em que é fornecida com um guia de arame, pelo menos uma junta articulada por meio da qual o braço, ou uma porção do braço, pode pivotar em relação à base, um atuador que é operável para pivotar o braço ou uma porção do braço em relação à base, em que o guia de arame compreende um gancho que é configurado para circundar parcialmente ou completamente um cabo a partir do qual o objeto é suspenso, de modo que a operação do atuador possa fazer com que o guia de arame acople com uma porção do cabo para mover aquela porção do cabo em relação ao piso de plataforma de perfuração.

[0092] O aparelho de guia pode ainda compreender um motor que é conectado ao atuador e operável para acionar o atuador.

[0093] O atuador pode ser hidraulicamente operável.

[0094] O aparelho de guia pode ser ainda fornecido com um controlador que é operável para controlar a operação do atuador, e que é remoto em relação ao restante do aparelho de guia.

[0095] A junta articulada pode formar uma conexão pivotante entre o braço e a base.

[0096] O braço pode compreender uma primeira e uma segunda porção que são unidas pela junta articulada. Nesse caso, a primeira extremidade do braço pode também ser pivotantemente montada na base.

[0097] Um mecanismo de liberação pode ser fornecido, pelo que um cabo contido pelo gancho do guia de arame é liberado se exercer uma força no braço do aparelho de guia superior a um nível predeterminado.

[0098] O gancho do guia de arame pode compreender pelo menos duas partes de gancho, cada uma das quais se estende em torno de uma porção de um eixo de arame que é geralmente perpendicular a um eixo longitudinal do braço.

[0099] Uma de ambas as partes de gancho pode ser pivotantemente montada em uma parte de base do guia de arame, o guia de arame ainda compreendendo um atuador de liberação que é operável para pivotar a ou cada parte de gancho em relação à parte de base entre uma posição aberta, em que extremidades das partes de gancho são afastadas uma da outra de modo que um cabo pode passar entre as partes de gancho para ser parcialmente contido pelas partes de gancho, e uma posição fechada em que as partes de gancho contêm completamente o eixo de arame.

[0100] As duas partes de gancho podem ser afastadas uma da outra em uma direção geralmente paralela ao eixo de arame.

[0101] O guia de arame pode ser montado em um sustentador que é pivotantemente conectado à segunda extremidade do braço, e o aparelho de guia ainda fornecido com um atuador de guia de arame que é operável para pivotar o guia de arame em relação ao braço.

[0102] O guia de arame pode ser montado em um sustentador que é conectado à segunda extremidade do braço, o guia de arame sendo montado no sustentador por meio de um mecanismo de liberação que é operável para liberar o guia de arame do sustentador quando uma força exercida no guia de arame para separá-lo do sustentador excede um nível predeterminado.

[0103] De acordo com um segundo aspecto da invenção, é fornecida uma sonda de perfuração tendo um piso de plataforma de perfuração e um aparelho de guia de acordo com o primeiro aspecto da invenção, a base do aparelho de guia sendo suportada no piso de plataforma de perfuração.

[0104] A sonda de perfuração pode ainda compreender uma torre, um guincho e um cabo, o cabo tendo uma primeira extremidade que é conectada ao guincho, uma extremidade livre que pode ser conectada a um objeto a ser suspenso acima do piso de plataforma de perfuração, e uma porção intermediária que é suportada pela torre.

[0105] O guia de arame do aparelho de guia pode ser disposto de modo que circunda ou parcialmente circunda uma porção do cabo entre sua extremidade livre e a porção intermediária.

[0106] A parte de liberação pode ser montada no cabo abaixo da porção do cabo circundado pelo guia de arame, e em que o gancho do guia de arame compreende duas partes de gancho, cada uma das quais se estende em torno de uma porção de um eixo de arame que é geralmente perpendicular a um eixo longitudinal do braço, e uma de ambas as partes de gancho é pivotantemente montada em uma parte de base do guia de arame, e pode pivotar em relação à parte de base entre uma posição aberta em que extremidades das partes de gancho são afastadas uma da outra de modo que um cabo pode passar entre as partes de gancho para ser parcialmente contido pelas partes de gancho, e uma posição fechada em que as partes de gancho contêm completamente o eixo de arame, o guia de arame pode ser configurado tal que as partes de gancho se movem da posição fechada para a posição aberta quando a parte de liberação acopla com as partes de gancho e exerce uma força nas partes de gancho que é maior do que um nível predeterminado.

[0107] É ainda fornecido um método de mover um objeto pelo piso de plataforma de perfuração de uma sonda de perfuração de acordo com o segundo aspecto da invenção, em que o método compreende: a) conectar a extremidade livre do cabo ao objeto, b) operar o guincho para levantar o objeto do piso de plataforma de perfuração, c) mover o aparelho de guia de modo que o gancho substancialmente circunda uma porção do cabo, d) operar o atuador do aparelho de guia de modo que o gancho do aparelho de guia exerce uma força no cabo para mover o objeto na direção desejada.

[0108] Quando o gancho do guia de arame compreende duas partes de gancho, cada uma das quais se estende em torno de uma porção de um eixo de arame que é geralmente perpendicular a um eixo longitudinal do braço, uma de ambas as partes de gancho é pivotantemente montada em uma parte de base do guia de arame, e o guia de arame ainda compreende um atuador de liberação que é operável para pivotar a ou cada parte de gancho em relação à parte de base entre uma posição aberta, em que extremidades das partes de gancho são afastadas uma da outra de modo que um cabo pode passar entre as partes de gancho para ser parcialmente envolto pelas partes de gancho, e uma posição fechada, em que as partes de gancho envolvem completamente o eixo de arame, a etapa c do método pode compreender usar o atuador de liberação para mover as partes de gancho para a posição aberta, usando o atuador do aparelho de guia para mover o braço em direção ao cabo, tal que o cabo se move para uma posição em que é parcialmente envolto pelas duas partes de gancho, e, então, usando o atuador de liberação para mover as partes de gancho para a posição fechada de modo que o cabo é completamente envolto pelas partes de gancho.

[0109] Quando o gancho do guia de arame compreende duas partes de gancho, cada uma das quais se estende em torno de uma porção de um eixo de arame que é geralmente perpendicular a um eixo longitudinal do braço e as duas partes de gancho são afastadas uma da outra em uma direção geralmente paralela ao eixo de arame, a etapa c do método pode compreender pivotar o gancho sobre um eixo pivotante de modo que o eixo de arame fica geralmente perpendicular ao eixo longitudinal do cabo, usando o atuador para mover o braço em direção ao cabo de modo que o cabo passa entre as duas partes de gancho, e, então, pivotar o gancho sobre o eixo pivotante de modo que o eixo de arame fica geralmente paralelo ao eixo longitudinal do cabo.

BREVE DESCRIÇÃO DAS FIGURAS

[0110] Essas e outras características ficarão claras a partir da seguinte descrição de modalidades ilustrativas, dadas como exemplos não restritivos, com referência aos desenhos anexos, nos quais

[0111] A Figura 1 ilustra uma máquina de acordo com uma modalidade.

[0112] A Figura 2 ilustra detalhes da máquina mostrada na Figura 1.

[0113] A Figura 3 ilustra membros tubulares para uso em uma operação de perfuração.

[0114] As Figuras 4-8 ilustram uma planta de perfuração de acordo com uma modalidade.

[0115] As Figuras 9-11 ilustram uma modalidade de uma planta de perfuração compreendendo um depósito.

[0116] A Figura 12 é uma ilustração de um aparelho de acordo com um segundo aspecto.

[0117] A Figura 13 é uma ilustração esquemática de uma sonda de perfuração de acordo com o segundo aspecto.

[0118] As Figuras 14a e 14b são ilustrações de uma modalidade alternativa de bocal de pulverização adequada para uso no aparelho ilustrado na Figura 12, com a) o bocal de pulverização em uma posição de acoplamento/liberação, e b) o bocal de pulverização em uma posição operacional.

[0119] As Figuras 15a e 15b são ilustrações de uma modalidade alternativa adicional de bocal de pulverização adequada para uso no aparelho ilustrado na Figura 12, com a) o bocal de pulverização em uma posição de acoplamento/liberação, e b) o bocal de pulverização em uma posição operacional.

[0120] A Figura 16 é uma ilustração de uma modalidade de aparelho de manuseio de tubulação adequada para uso no método de acordo com o terceiro aspecto.

[0121] A Figura 17 é uma ilustração esquemática de uma sonda de perfuração adequada em conexão com o método de acordo com o terceiro aspecto.

[0122] A Figura 18 é uma ilustração de um veículo e aparelho de armazenamento de tubular curto adequados para uso no método de acordo com o terceiro aspecto.

[0123] A Figura 19 é uma ilustração do veículo e aparelho de armazenamento de tubular curto ilustrados na Figura 18 no piso de plataforma de perfuração de uma sonda de perfuração.

[0124] A Figura 20 mostra uma ilustração de um aparelho de elevação de cunha e montagem com cunhas montadas na ferramenta de elevação de cunha.

[0125] A Figura 21 mostra uma ilustração esquemática de uma sonda de perfuração tendo um aparelho de elevação de cunha e conjunto dispostos em um piso de plataforma de perfuração.

[0126] Figuras 22 e 23 ilustram uma modalidade de a aparelho de elevação de cunha e conjunto dispostos em um carrinho móvel.

[0127] A Figura 24 é uma ilustração de uma base e um braço de um aparelho de guia de acordo com o quinto aspecto da invenção.

[0128] As Figuras 25a e 25b são ilustrações de uma modalidade de guia de arame adequada para uso no aparelho ilustrado na Figura 24, com a) o guia de arame em uma posição de acoplamento/liberação, e b) o guia de arame em uma posição operacional.

[0129] A Figura 26 é uma ilustração do guia de arame ilustrado nas Figuras 27a, 27b e 27c com o mecanismo de liberação ativado.

[0130] As Figuras 27a, 27b e 27c são ilustrações de uma modalidade alternativa de guia de arame adequada para uso no aparelho ilustrado na Figura 24, com a) o guia de arame em uma posição de acoplamento/liberação, e b) o guia de arame em uma posição de acoplamento/liberação sendo colocada em acoplamento com um arame, e c) o guia de arame em uma posição operacional.

[0131] A Figura 28 é uma ilustração esquemática de uma sonda de perfuração de acordo com o quinto aspecto.

[0132] A Figura 29 ilustra partes de uma sonda de perfuração de acordo com uma modalidade de um sexto aspecto.

DESCRIÇÃO DETALHADA

[0133] A descrição a seguir pode usar termos, tais como “horizontal”, “vertical”, “lateral”, “para trás e para frente”, “para cima e para baixo”, “superior”, “inferior”, “interno”, “externo”, “para frente”, “para trás” etc. Esses termos geralmente se referem às vistas e orientações mostradas nos desenhos e que são associadas com um uso normal da invenção. Os termos são usados apenas para a conveniência do leitor e não devem ser limitantes.

[0134] Em um primeiro aspecto, as modalidades da presente divulgação fornecem métodos e sistemas para manusear tubos alongados em (ou próximo a) uma área de piso de plataforma de perfuração em uma sonda de perfuração. A integridade das conexões entre tais tubos são geralmente de alta importância, particularmente considerando a carga à que a coluna de tubos é exposta durante o uso e o fato de que as mesmas seções de tubo podem ser submetidas a operações de montagem (conexão) e quebra (desconexão) um grande número de vezes durante seu tempo de vida. Antes da montagem de uma conexão, as roscas podem ser limpas, e o lubrificante é geralmente aplicado nas roscas antes de conexão. Um protetor de rosca é frequentemente usado para proteger as roscas nos tubulares do desgaste. Hoje, a remoção e a montagem desses dispositivos de proteção são normalmente executadas manualmente com o pessoal operando em ou próximo ao piso de plataforma de perfuração. Essa área é considerada uma “zona vermelha” por questões de segurança, isto é, é desejável evitar a presença de pessoal nessa área tanto quanto possível.

[0135] As Figuras 1 e 2 ilustram uma máquina 1 para uma planta de perfuração. A máquina 1 tem uma base 2, um braço 3, e uma ferramenta 4 transportada pelo braço 3. A ferramenta 4 compreende um receptor 5 para uma tampa de proteção, e a máquina 1 é operável para acoplar a tampa de proteção e remover ou instalar a tampa de proteção a partir de ou em uma extremidade de um tubular de perfuração, tal como uma seção de tubo de perfuração.

[0136] A Figura 3 ilustra seções de tubo de perfuração 10-13. Como pode ser visto, seções de tubo de perfuração 12 e 13 têm tampas de proteção 14,15 dispostas em suas extremidades. A tampa de proteção 14 é disposta em uma extremidade de pino (isto é, a extremidade com rosca macho) da seção de tubo 12, enquanto a tampa de proteção 15 é disposta em uma extremidade de caixa (isto é, a extremidade com rosca fêmea) da seção de tubo 13.

[0137] Como mais bem observado na Figura 2, a ferramenta 4 pode compreender uma pluralidade de elementos de acoplamento 6 configurados para acoplar uma circunferência externa de uma tampa de proteção 14,15 para reter a tampa de proteção 14,15 fixa.

[0138] Os elementos de acoplamento 6 podem compreender, por exemplo, uma pluralidade de membros flexíveis fixos em uma parte interna de um sustentador circunferencial 7, como mostrado na Figura 2. O sustentador 7 pode, assim, ser uma estrutura rígida ou semirrígida, enquanto os elementos de acoplamento podem ser, por exemplo, de um material elástico, tal como borracha ou similar.

[0139] Alternativamente, os elementos de acoplamento 6 podem ser uma pluralidade de braços móveis operáveis para acoplar a circunferência externa da tampa de proteção 14,15. Os braços móveis podem ser braços controláveis que são radialmente móveis para “prender” a tampa de proteção 14,15 para permitir que a máquina 1 retenha a tampa para removê-la ou acomodá-la na extremidade do tubular de perfuração. Essa modalidade é ainda descrita em detalhes abaixo.

[0140] O receptor 5 pode ser giratório e operável para girar para dentro ou girar para fora a tampa de proteção 14,15 a partir da extremidade do tubular de perfuração 10-13. Isso pode ser feito por meio de um motor 8 disposto no braço 3. A máquina 1 pode, assim, ser fornecida com funcionalidade de garra e rotação para fora (ou rotação para dentro) para a tampa de proteção 14,15.

[0141] Alternativamente, o receptor 5 pode ser mantido fixo pela máquina 1, e o tubular de perfuração 1013 é girado (por exemplo, por meio de uma chave giratória ou outra máquina de manuseio de tubo, tal como um manipulador de tubo vertical tendo garras com funcionalidade de rotação) a fim de instalar ou remover a tampa de proteção 14,15 em ou a partir da extremidade do tubular de perfuração 10-13.

[0142] Ilustrado na Figura 4, uma planta de perfuração pode compreender uma máquina 1, conforme descrito neste documento, em que a máquina 1 é disposta em ou adjacente a um piso de plataforma de perfuração 21. A máquina 1 é operável para acoplar um tubular de perfuração 12 quando o tubular de perfuração 12 é mantido em uma posição vertical acima do piso de plataforma de perfuração 21 por uma máquina de manuseio de tubo 22. A máquina 1 pode, assim, ser operável para estender o braço 3 acima do piso de plataforma de perfuração 21. A base 2 pode ser colocada no piso de plataforma de perfuração 21 ou ao lado dele.

[0143] O piso de plataforma de perfuração 21 compreende uma abertura central de poço 23. Uma coluna de perfuração 24, constituída por uma pluralidade de seções de tubo de perfuração, pode se estender para baixo em um orifício de poço abaixo do piso de plataforma de perfuração 21. A extremidade superior da coluna de perfuração 24 compreende uma extremidade de caixa de uma junta de ferramenta (tool joint), à que o tubular 12 deve ser conectado. Uma máquina de assistente de perfuração (não mostrada) é móvel em direção à abertura central de poço 23 por meio de carris ou trilhos 24, a fim de acoplar as duas extremidades de tubo e montar a conexão. (Ou, alternativamente, quebrar a conexão se a coluna de perfuração 24 estiver sendo recuperada do poço.)

[0144] O tubular 12 compreende uma tampa de proteção 14 em sua extremidade inferior. A tampa 14 protege a extremidade de pino de uma junta de ferramenta inferior no tubular 12.

[0145] As Figuras 5-8 ilustram o processo de preparar o tubular 12 para conexão com a coluna de perfuração 24. Como mostrado na Figura 5, a máquina de manuseio de tubo 22 (vide Figura 4) mantém o tubular 12 em uma orientação vertical acima do piso de plataforma de perfuração 21. O tubular 12 pode ser mantido acima da abertura central de poço 23, ou adjacente à abertura central de poço 23. A máquina 1 é, então, movida, tal que a ferramenta 4 pode acoplar a tampa de proteção 14.

[0146] Como pode ser visto a partir da Figura 5, nesta modalidade, os elementos de acoplamento 6’ são braços acionáveis (ou “dedos”), que podem ser controlados para seletivamente prender e reter a tampa de proteção 14. Os braços 6’ podem, por exemplo, ser hidraulicamente controlados de modo a acoplar a tampa 14 em uma circunferência externa do mesmo.

[0147] A Figura 6 ilustra a máquina 1 e a máquina de manuseio de tubo 22 tendo a ferramenta 4 posicionada diretamente abaixo e adjacente à tampa 14. Na Figura 7, os braços 6’ foram ativados de modo a prender a tampa 14. O tubular 12 é, então, girado por meio de rotores na máquina de manuseio de tubo 22 de modo a girar para fora a seção roscada 12’ do tubular 12 da tampa 14. Alternativamente, conforme descrito acima, a ferramenta 4 pode ter essa funcionalidade, por exemplo, dispondo os braços 6’ em um disco rotativo dentro da ferramenta 4.

[0148] A tampa 14 é, então, removida da área de piso de plataforma de perfuração juntamente com a ferramenta 4 e o braço 3. O tubular 12 está agora pronto para ser conectado à junta de ferramenta de extremidade de caixa 24’ da coluna de perfuração 24.

[0149] Opcionalmente, a tampa 14 pode ter um formato, tal como uma protuberância, depressão, entalhe ou ranhura, que acopla e interage com um formato correspondente na ferramenta 4, que pode também ser uma protuberância, depressão, entalhe ou ranhura. A Figura 3 ilustra entalhes 30 em uma extremidade externa da tampa 14 que acopla a protuberância correspondente 31 (vide Figura 5) na ferramenta 4. Quando a ferramenta 4 é posicionada, tal que acopla a tampa 14, como nas Figuras 6-8, esses formatos acoplam um com o outro para fornecer a uma trava rotativa entre a ferramenta 4 e a tampa 14. Ao girar a ferramenta 4 (ou uma parte da mesma), ou ao girar o tubular 12, uma instalação ou remoção segura (rotação para fora) da tampa 14 pode ser obtida. Isso pode eliminar a necessidade dos braços 6’ ou reduzir os requisitos dos braços 6’, por exemplo, de modo que os braços 6’ precisam principalmente reter a tampa 14 no lugar para fins de posicionamento, enquanto o torque necessário para girar para dentro ou para fora é necessário através do acoplamento entre os formatos correspondentes.

[0150] A máquina 1 pode ser disposta para coletar ou armazenar as tampas de proteção em um armazenamento separado. O armazenamento separado pode ser afastado do piso de plataforma de perfuração, ou pelo menos afastado de uma zona vermelha no piso de plataforma de perfuração. A máquina 1 pode ser configurada para armazenar ou coletar tampas de proteção automaticamente, ou pode haver pessoal presente para fazer isso, por exemplo, acomodar a tampa no receptor 5 ou remover a tampa do receptor 5. Vantajosamente, o pessoal necessário para essa operação pode ser localizado em uma área segura (ou uma área mais segura) em comparação com o piso de plataforma de perfuração e/ou a zona vermelha. A zona vermelha pode, por exemplo, ser considerada uma área de operação da máquina de manuseio de tubo 22.

[0151] Com referência à Figura 4, a área de armazenamento pode ser localizada atrás da máquina 1, isto é, tal que a máquina 1 seja disposta entre a área de armazenamento e a abertura central de poço 23. Isso significa que não será necessário que pessoal entre na área em torno da abertura central de poço 23 onde os tubos são manuseados (tipicamente considerada uma área de zona vermelha) para remover a tampa de proteção 14.

[0152] Ilustrada nas Figuras 9-11, em uma modalidade, a área de armazenamento compreende um depósito 35 para armazenar uma pluralidade de tampas 14. O depósito 35 pode ser disposto a uma distância de alcance da máquina 1, como ilustrado na Figura 9.

[0153] Mostrado na Figura 10, o depósito 35 pode ter uma pluralidade de unidades individuais de depósito. Nesta modalidade, o depósito 35 compreende uma estrutura moldada em tubulação para reter as tampas (geralmente cilíndricas) 14. O depósito 35 pode ser disposto de modo que a máquina 1 seja operável para coletar e/ou colocar uma tampa 14 de/no depósito 35 sem intervenção humana. Por exemplo, nesta modalidade, a tubulação pode permitir o empilhamento das tampas 14 pelo fundo, tal que a máquina 1 pode coletar uma tampa 14 do fundo a qualquer momento (ou colocar uma tampa 14 na parte inferior da pilha), semelhante a um arranjo do tipo dispensador de copos. A tubulação pode, por exemplo, ter um mecanismo acionado por mola, se necessário, para reter as tampas 14 no lugar e garantir que uma tampa 14 esteja sempre disponível na parte inferior. A máquina 1 pode, então, mover a ferramenta 4 para o depósito 35, acoplar os braços 6’ para coletar a tampa inferior 14, e mover a ferramenta 4 em direção ao tubular 12, ou inversamente remover uma tampa 14 do tubular 12 e mover para o depósito 35 enquanto retém a tampa 14 com os braços 6’, e colocar a tampa 14 no fundo do depósito 35. Opcionalmente, um operador humano pode ser posicionada próximo ao depósito 35 para auxiliar com essas operações.

[0154] A máquina 1 pode ser controlada por um operador que está, por exemplo, dentro de uma cabine de sondador ou de um local em ou próximo ao piso de plataforma de perfuração, mas que não está diretamente na área de zona vermelha. Alternativamente, ou adicionalmente, a máquina 1 pode ser automaticamente ou semiautomaticamente controlada com sensores e, por exemplo, câmeras auxiliando a máquina 1 ao mover a ferramenta 4 em direção à extremidade tubular de perfuração.

[0155] Vantajosamente, sistemas e métodos do primeiro aspecto permitem que as operações de perfuração sejam realizadas de maneira mais segura e mais eficiente, por exemplo, por meio de remoção de pessoal da zona vermelha no piso de plataforma de perfuração.

[0156] Em um segundo aspecto, é fornecido um aparelho para e método de limpar uma coluna de perfuração usada para perfurar um poço para produção de óleo e/ou gás.

[0157] Quando uma seção de tubo é recuperada de um poço, pedaços de argila ou outros detritos ficam normalmente presos à seção de tubo. Tipicamente, esses são removidos manualmente por um membro da equipe da plataforma na zona vermelha usar uma lavadora de pressão conforme a seção de tubo é puxada acima do piso de plataforma de perfuração.

[0158] É conhecido o fornecimento de limpeza automática do BHA e do revestimento usando uma lavadora montada na mesa rotativa sob o piso de plataforma de perfuração. A lavadora inclui um anel interno com 5-7 bocais em um círculo através de que a água do sistema de limpeza de alta pressão da sonda é pulverizada sobre o BHA conforme ele se move para cima para a abertura central de poço no piso de plataforma de perfuração. O fluxo de água para os bocais é controlado usando uma válvula que é operada remotamente usando um pedal carregado com mola ou um interruptor liga/desliga na cabine do sondador.

[0159] Referindo-se à Figura 12, é mostrado um aparelho de limpeza 200 para limpar uma coluna de perfuração, o aparelho 200 tendo uma base 202 e um braço 204, a base 202 sendo configurada para suportar o braço 204 em um piso de plataforma de perfuração de uma sonda de perfuração. O braço 204 tem uma primeira extremidade 204a que é montada na base 202, uma segunda extremidade 204b em que é fornecido um bocal de pulverização 206 e pelo menos uma junta articulada 208 por meio da qual o braço 204, ou uma porção do braço 204, pode pivotar em relação à base 202. O aparelho ainda compreende um motor (doravante referido como motor de braço) que é operável para pivotar o braço 204 sobre a junta articulada 208 para alterar a posição do bocal de pulverização 206 em relação à base 202.

[0160] Nessa modalidade, o braço 204 compreende uma primeira porção 210 e uma segunda porção 212 que são unidas pela junta articulada 208. Neste exemplo, a junta articulada é configurada para permitir que a segunda porção 212 pivote em relação à primeira porção 210 sobre um eixo Z que é geralmente paralelo a uma superfície em que a base 202 é suportada (não mostrada). Será apreciado este pode não ser o caso, no entanto, e a junta articulada pode igualmente compreender uma conexão pivotante entre a primeira extremidade 204a do braço 204 e a base 202.

[0161] Uma primeira extremidade 210a da primeira porção 210 do braço 204 é pivotantemente montada na base 202. Neste exemplo, a primeira extremidade 210a da primeira porção 210 é pivotantemente conectada à base 202 para pivotar em relação à base 202 sobre um eixo X que é geralmente perpendicular a uma superfície em que a base 202 é suportada. Além disso, nesta modalidade, a junta entre a primeira porção 210 e a base 202 é configurada para permitir que a primeira porção 210 do braço 204 pivote em relação à base 202 sobre um eixo Y que é geralmente paralelo a uma superfície em que a base 202 é suportada. Esse pode não ser o caso, no entanto. A primeira extremidade 210a da primeira porção 210 do braço 204 pode ser fixa à base ou pivotante sobre apenas um desses eixos X, Y.

[0162] O motor de braço é operável para pivotar a segunda porção 212 do braço em relação à primeira porção 210 do braço sobre a junta articulada 208, e para pivotar a primeira porção 210 do braço 204 em relação à base 202. Nesta modalidade, o motor de braço é operável para realizar pivotamento do braço 202 sobre cada eixo pivotante, X, Y Z independentemente do outro, e pode compreender uma pluralidade de motores separados.

[0163] Nesta modalidade, o motor de braço é hidraulicamente operável.

[0164] O aparelho 200 ainda compreende um conduto de fluxo de fluido 214 que é conectado ao bocal de pulverização 206 de modo que o fluido pressurizado que entra no conduto de fluxo de fluido 214 pode pulverizar para fora do bocal de pulverização 206. Um sistema de válvula (não mostrado) é também fornecido para controlar fluxo de fluido pressurizado ao longo do conduto de fluxo de fluido 214 ao bocal de pulverização 206.

[0165] O conduto de fluxo de fluido 214 e sistema de válvula pode ser montado no braço 204, mas não precisa ser. Poderia, por exemplo, compreender uma mangueira que se estende diretamente de uma fonte de fluido para uma porta de entrada no bocal de pulverização 206. O sistema de válvula pode ser montado no bocal de pulverização 206 para controlar fluxo de fluido da mangueira para a porta de entrada, ou ser fornecido na mangueira em si.

[0166] Nesta modalidade, o bocal de pulverização 206 é montado em um sustentador 216 que é pivotantemente conectado à segunda extremidade 204b do braço 204, e o motor de braço é operável para pivotar o bocal de pulverização 206 e sustentador 2016 em relação ao braço 204, sobre um eixo W que, neste exemplo, é geralmente perpendicular à segunda porção 212 do braço 204.

[0167] Referindo-se agora à Figura 13, é mostrada uma sonda de perfuração 220 tendo um piso de plataforma de perfuração 222 e um aparelho de limpeza 200, conforme descrito acima, no piso de plataforma de perfuração 222. Nesse caso, a base 202 é montada em um carrinho 224 que tem rodas 226 que são operáveis para mover a base 202 e o braço 204 pelo piso de plataforma de perfuração 222. Será apreciado que o carrinho pode ser igualmente fornecido por trilhos, rodas Mecanum ou omni, ou qualquer outro meio motivo adequado para movê-lo pelo piso de plataforma de perfuração.

[0168] Vantajosamente, as rodas 226 são alimentadas por um motor de carrinho que é operável remotamente, por exemplo, a partir de uma cabine de sondador 228 adjacente ao piso de plataforma de perfuração 222. Em uma modalidade preferida, o motor de braço fornecido para causar pivotamento do braço 204 sobre os vários eixos pivotantes X, Y, Z e o sustentador de pulverização sobre o eixo W é também controlado remotamente, preferencialmente a partir da cabine do sondador 228 também. Da mesma forma, meios para controlar a operação do sistema de válvula para controlar fluxo de fluido ao bocal de pulverização 206 remotamente, preferencialmente a partir da cabine do sondador 228, são também fornecidos.

[0169] Esse controle remoto pode ser alcançado por uma conexão a cabo ou sem fio ao motor de carrinho ou motor de braço, e sistema de válvula.

[0170] O conduto de fluxo de fluido 214 é conectado a uma fonte de água pressurizada, por exemplo, o sistema de limpeza de alta pressão da sonda.

[0171] O piso de plataforma de perfuração 222 é fornecido com uma torre 230 e uma abertura 232 que está abaixo da torre 230, através do que uma coluna de perfuração 234 se estende. A coluna de perfuração 234 é constituída por uma pluralidade de seções de tubo 234a, 234b que são unidas extremidade a extremidade. Uma composição de fundo de poço (BHA) 235 é fornecida na extremidade inferior da seção de tubo mais inferior.

[0172] A sonda de perfuração 220 é ainda fornecida com um elevador, ou suspensores 236, por meio do que a coluna de perfuração 234 é suspensa a partir da torre 230. Os suspensores 236 são operáveis para abaixar a coluna de perfuração 234 a fim de perfurar um poço, e elevar a coluna de perfuração 234 para remover a coluna de perfuração 234 do poço.

[0173] O aparelho de limpeza 200 pode ser usado da seguinte forma.

[0174] Após perfurar uma seção de poço, os suspensores 236 são operados para levantar a coluna de perfuração 234 através da abertura 232 no piso de plataforma de perfuração 222, e o sistema de válvula é operado para permitir fluxo de água pressurizada para o bocal de pulverização 206 do aparelho de limpeza 200. O aparelho de limpeza 200 é posicionado, usando o motor de carrinho, e o motor ou motores de braço é/são operados, e o sistema de válvula operado para permitir fluxo de água pressurizada para o bocal de pulverização 206 de modo que a pulverização de água do bocal de pulverização 206 é direcionada para a coluna de perfuração 234 conforme é levantada, a fim de remover quaisquer pedaços de argila ou outros detritos da parte externa da coluna de perfuração 234.

[0175] O motor de carrinho pode ser operado para mover o aparelho de limpeza 200 em torno da coluna de perfuração 234 conforme é levantada, a fim de limpar tudo em torno da coluna de perfuração 234. Alternativamente, isso pode ser alcançado por operação dos motores de braço para mover o braço 204 em torno da coluna de perfuração 234, ou por uma combinação de movimentos de braço e carrinho. O motor ou motores de braço pode também ser operados para mover o bocal de pulverização 206 para cima e para baixo ao longo do eixo longitudinal da coluna de perfuração 234 para melhorar a efetividade da pulverização de água na limpeza da coluna de perfuração 234.

[0176] Os suspensores 236 podem ser operados para levantar a coluna de perfuração 234 de modo que uma junta 238 entre uma primeira seção de tubo superior 234a e uma segunda seção de tubo 234b diretamente abaixo da primeira seção de tubo 234c está acima do piso de plataforma de perfuração 222. Cunhas são, então, definidas em torno da extremidade superior da segunda seção de tubo 234b de modo que a extremidade superior da segunda seção de tubo 234b é suportada pelo piso de plataforma de perfuração 222, e a primeira seção de tubo 234a desconectada da segunda seção de tubo 234b. Novamente, o aparelho de limpeza 200 é posicionado, usando o motor de carrinho, e o motor ou motores de braço é/são operados de modo que a pulverização de água do bocal de pulverização 206 é direcionado para a junta na extremidade inferior da primeira seção de tubo 234a, a fim de remover quaisquer pedaços de argila ou outros detritos do lado externo da junta 238.

[0177] O motor ou motores de braço do aparelho de limpeza 200 podem, então, ser operados de modo que a pulverização de água é direcionada para a junta na extremidade superior da segunda seção de tubo 234b.

[0178] A remoção de sujeira e detritos de qualquer porção roscada e vedações da junta 238 é particularmente importante para assegurar a integridade da junta 238 quando a junta 238 for novamente montada no futuro, uma vez que sujeira ou detritos retidos na junta poderiam danificar a rosca ou vedações.

[0179] Como antes, o motor de carrinho pode ser operado para mover o aparelho de limpeza 200 em torno da coluna de perfuração 234, a fim de limpar totalmente em torno da junta 238. Alternativamente, isso pode ser alcançado por operação do motor de braços para mover o braço 204 em torno da coluna de perfuração 234, ou por uma combinação de movimentos de braço e carrinho. O motor ou motores de braço podem também ser operados para mover o bocal de pulverização 206 para cima e para baixo ao longo do eixo longitudinal da coluna de perfuração 234 para melhorar a efetividade da pulverização de água na limpeza das juntas.

[0180] Uma vez que a junta 238 é limpa, a primeira seção de tubo 234a pode ser desacoplada dos suspensores 236 e levada para um destino de armazenamento, tal como o fingerboard, pátio de tubos ou loja. Os suspensores 236 podem, então, ser unidos à extremidade superior da segunda seção de tubo 234b, as cunhas removidas, e os suspensores 236 operados para levantar a segunda seção de tubo 234b. O aparelho de limpeza 200 pode, então, ser operado conforme descrito acima para limpar a segunda seção de tubo 234b conforme é levantada, e o processo de limpar a junta é repetido para a junta na extremidade inferior da segunda seção de tubo 234b e a extremidade superior da seção de tubo abaixo.

[0181] Quando a seção de tubo nas cunhas é a última na coluna de perfuração 234, e, dessa forma, tem o BHA 235 em sua extremidade inferior, o BHA 235 pode ser limpo usando os suspensores 236 para levantar a última seção de tubo, de modo que o BHA seja suspenso acima do piso de plataforma de perfuração 222. O aparelho de limpeza 200 pode, então, ser usado, conforme descrito acima, para limpar o BHA 235.

[0182] O aparelho de limpeza 200 pode também ser usado de maneira similar para limpar os rolos giratórios e matrizes do assistente de perfuração hidráulico, e como o aparelho de limpeza 200 pode ser operado remotamente, a limpeza pode ser realizada sem usar pessoal na zona vermelha.

[0183] Modalidades alternativas de bocal de pulverização 240 que poderia ser usado no aparelho de limpeza 200 são ilustradas nas Figuras 14a, 14b, 15a e 15b. Nessas modalidades, o bocal de pulverização compreende pelo menos duas partes de pulverização, cada uma das quais se estende em torno de uma porção de um eixo de bocal e é fornecida com uma pluralidade de aberturas de saída de fluxo que são dispostas de modo que fluido ejetado do bocal de pulverização forma jatos a partir das aberturas de saída geralmente em direção ao eixo de bocal a partir de uma faixa de direções, as duas partes de pulverização sendo afastadas uma da outra em uma direção geralmente paralela ao eixo de bocal.

[0184] Na primeira modalidade, ilustrada nas Figuras 14a, 14b, o bocal de pulverização 240 compreende uma tubulação 242 que é curva para formar parte de uma hélice (neste exemplo, apenas sobre uma volta de uma hélice), com um eixo H. Será apreciado, no entanto, que a tubulação 242, não precisa ser exatamente helicoidal, e pode simplesmente ser curva em torno de geralmente um eixo de bocal H de modo que, quando vista paralela ao eixo de bocal H, o eixo de bocal H é circundado completamente, ou quase completamente, pela tubulação 242.

[0185] Ambas as extremidades da tubulação 242 são fechadas, e a tubulação 242 é fornecida com uma pluralidade de aberturas nas porções de sua superfície voltada para eixo o de bocal H. Uma porta de entrada é fornecida em uma porção da superfície da tubulação 242 voltada para o lado contrário ao eixo H, e a porta de entrada conectada ao conduto de fluxo de fluido 214, de modo que fluido pressurizado do conduto de fluxo de fluido 214 entra na tubulação 242 por meio da porta de entrada e sai em uma série de jatos direcionados radialmente para dentro. Neste exemplo, a porta de entrada é localizada geralmente de modo central entre as extremidades da tubulação 242, mas esse pode não ser o caso, e a porta de entrada pode estar em ou próxima a uma das extremidades da tubulação 242.

[0186] A tubulação 242 é montada em um sustentador 244, que é montado na extremidade da segunda porção 212 do braço 204, o motor de braço sendo operável para pivotar o sustentador 244 em relação ao braço sobre um eixo V que, nesse caso, é geralmente paralelo à segunda porção 212 do braço 204. A tubulação 242 é disposta no sustentador 244, tal que o eixo de bocal H da tubulação 242 é geralmente perpendicular ao eixo pivotante V.

[0187] O aparelho de limpeza 200 ajustado com esta modalidade de bocal de pulverização 240 pode ser usado para limpar em torno de uma parte alongada 246, tal como um arame, cabo ou tubular, por operação do motor de braço para pivotar o sustentador 244, e/ou o braço 204 ou uma porção do mesmo, tal que o eixo de hélice H da tubulação 242 é perpendicular ao eixo longitudinal da parte alongada 246 (a posição de acoplamento/liberação). O motor de braço pode ser, então, operado para mover o bocal de pulverização 240 em direção à parte alongada 246, de modo que a parte alongada 246 passa entre as duas extremidades da tubulação 242 (como ilustrado na Figura 14a) para uma posição em que o motor de braço pode ser operado para pivotar o sustentador 216 e/ou o braço 204 ou uma porção do mesmo, de modo que o eixo de hélice H da tubulação 242 é geralmente paralelo, ou mais preferencialmente coincidente com o eixo longitudinal da parte alongada 246, como ilustrado na Figura 14b. Na última posição (doravante referida como a posição de operação), quando fluido de limpeza é bombeado ao longo do conduto de fluxo de fluido 214 e na tubulação 242, o fluido de limpeza pulveriza para fora das aberturas sobre a parte alongada 246. Como a tubulação 242 se estende em torno de todo o perímetro da parte alongada 246, o fluido de limpeza pode ser direcionado a todas as partes da superfície externa da parte alongada 246 simplesmente movendo a parte alongada 246 paralela a seu eixo longitudinal. Para melhorar o efeito de limpeza, o motor de braço pode ser operado para mover o bocal de pulverização 240 paralelo ao eixo longitudinal da parte alongada 246 de maneira recíproca, para cima e para baixo, ou para trás e para frente enquanto a parte alongada 246 se move paralela a seu eixo longitudinal ou permanece estacionária.

[0188] Uma modalidade alternativa adicional de bocal de pulverização 250 é ilustrada nas Figuras 15a e 15b. Nesta modalidade, o bocal de pulverização 250 tem duas tubulações de pulverização curvas 252, 254 que, neste exemplo, têm uma primeira porção, em que cada uma se estende ao longo de lados opostos de uma placa de coletor geralmente retangular 256 e uma segunda porção que se estende para fora a partir de cantos diagonalmente opostos da placa de coletor 256. As segundas porções das tubulações 252, 254 se estende inicialmente em uma direção que é perpendicular à placa de coletor 256 (ambas as tubulações 252, 542 que se estendem para fora a partir do mesmo lado da placa de coletor 256) e, então, se curvam para dentro com relação à placa de coletor 256 de volta para as primeiras porções, de modo que as tubulações 252, 254 repousem ambas ao longo de um arco em torno de um eixo de bocal H’ que é paralelo a duas das bordas da placa de coletor 256, e afastado da placa de coletor 256. Dessa forma, as tubulações 252, 254 se curvam em torno do eixo de bocal H’, de modo que, quando vistas paralelas ao eixo H’, o eixo H’ é circundado completamente, ou quase completamente, pelas tubulações 252, 254.

[0189] As extremidades de ambas as tubulações 252, 254 são fechadas e são fornecidas com uma pluralidade de aberturas em suas superfícies voltadas para dentro (isto é, voltadas em direção ao eixo de bocal H’). Uma porta de entrada é fornecida na placa de coletor 256, e é conectada às partes internas de ambas as tubulações 252, 254. A porta de entrada é conectada ao conduto de fluxo de fluido 214, de modo que fluido pressurizado do conduto de fluxo de fluido 214 entra nas tubulações 252, 254 por meio da porta de entrada e saia das aberturas em uma série de jatos direcionados radialmente para dentro (isto é, em direção ao eixo de bocal H’), como ilustrado na Figura 15b.

[0190] A placa de coletor 256 é montada em um sustentador que é montado na extremidade da segunda porção 212 do braço 204, o motor de braço sendo operável para pivotar a placa de coletor 256 em relação ao braço 204 sobre um eixo V’ que, nesse caso, é geralmente paralelo à segunda porção 212 do braço 204. A placa de coletor 256 é disposta no sustentador, tal que o eixo de bocal H’ é geralmente perpendicular ao eixo pivotante V’.

[0191] O aparelho de limpeza 200 ajustado com esta modalidade de bocal de pulverização 250 pode ser usado para limpar em torno de uma parte alongada 246, tal como um arame, cabo ou tubular da mesma maneira que o aparelho de limpeza 200 ajustado com o bocal de pulverização 240 ilustrado nas Figuras 14a e 14b, por operação do motor de braço para pivotar o sustentador 216, e/ou o braço 204 ou uma porção do mesmo, tal que o eixo de bocal H’ seja perpendicular ao eixo longitudinal da parte alongada 246 (a posição de acoplamento/liberação). O motor de braço pode ser, então, operado para mover o bocal de pulverização 250 em direção à parte alongada 246, de modo que a parte alongada 246 passa entre as extremidades das tubulações 252, 254 (como ilustrado na Figura 15a) para uma posição em que o motor de braço pode ser operado para pivotar o sustentador 216 e/ou o braço 204 ou uma porção do mesmo de modo que o eixo de bocal H’ seja geralmente paralelo, ou mais preferencialmente coincidente com o eixo longitudinal da parte alongada 246, como ilustrado na Figura 15b. Nessa posição de operação, quando fluido de limpeza é bombeado ao longo do conduto de fluxo de fluido 214 e na tubulação 242, o fluido de limpeza é pulverizado para fora das aberturas sobre a parte alongada 246. Como as tubulações 252, 254 se estendem em torno de todo o perímetro da parte alongada 246, fluido de limpeza pode ser direcionado para todas as partes da superfície externa da parte alongada 246 simplesmente movendo a parte alongada 246 paralela a seu eixo longitudinal. Para melhorar o efeito de limpeza, o motor de braço pode ser operado para mover o bocal de pulverização 240 paralelo ao eixo longitudinal da parte alongada 246 de maneira recíproca, para cima e para baixo, ou para trás e para frente enquanto a parte alongada 246 se move paralela a seu eixo longitudinal ou permanece estacionária.

[0192] Será apreciado que a provisão de um bocal de pulverização 240, 250 com uma pluralidade de jatos direcionados radialmente para dentro que são produzidos por uma parte ou partes que podem ser dispostas para circundar todo ou quase todo o perímetro da parte a ser limpa é vantajoso, uma vez que pode eliminar a necessidade de operar o motor de braço ou motor de carrinho para mover o bocal de pulverização 240, 250 em torno da parte a ser limpa.

[0193] Enquanto isso pode ser alcançado usando bocal de pulverização que é circular, a colocação de um bocal de pulverização circular em torno de uma parte alongada, e remoção do bocal de pulverização do entorno de uma parte alongada, seria impraticável e impossível se uma extremidade da parte alongada não estivesse acessível. Um bocal de anel dividido poderia ser usado, mas ao fornecer uma divisão grande o suficiente para uma parte alongada passar através dele, isso significaria que algum movimento do bocal de pulverização em torno da parte alongada seria necessário para assegurar que fluido de limpeza fosse pulverizado em todas as partes das superfícies voltadas para fora da parte alongada. Esse problema é resolvido pelos arranjos ilustrados nas Figuras 14a, 14b, 15a e 15b, em que jatos de fluido de limpeza são ejetados das partes que se curvam em torno de um eixo de bocal, mas que são afastadas uma da outra geralmente paralelas ao eixo de bocal.

[0194] Deve ser apreciado que, enquanto nas modalidades descritas acima, a rotação do bocal de pulverização 240, 250 entre a posição de acoplamento/liberação (em que o eixo de bocal H, H’ é geralmente perpendicular ao eixo longitudinal da parte alongada a ser limpa) e a posição de operação (em que o eixo de bocal H, H’ é geralmente paralelo ao eixo longitudinal da parte alongada a ser limpa) pode ser alcançada por operação do motor de braço para pivotar o bocal de pulverização 240, 250 em relação ao braço 204, o bocal de pulverização 240, 250 não precisa ser pivotantemente montado no braço 204. Nesse caso, a rotação do bocal de pulverização 240, 250 entre a posição de acoplamento/liberação e a posição de operação pode ser alcançada por operação do motor de braço para pivotar o braço 204 em relação à base 202.

[0195] Será apreciado que o motor de braço pode compreender um único motor que é operável para causar pivotamento sobre cada eixo pivotante, X, Y, Z, W, V, ou V’ independentemente dos outros, ou pode compreender uma pluralidade de motores separados, cada um dos quais é operável para causar pivotamento sobre um ou mais dos eixos pivotantes X, Y, Z, W, V, V. O termo “motor” destina-se, portanto, a cobrir um único motor ou uma pluralidade de motores.

[0196] Várias características da invenção de acordo com o segundo aspecto serão agora descritas nas cláusulas numeradas a seguir:

[0197] A1. Um aparelho de limpeza para limpar uma coluna de perfuração, o aparelho tendo uma base e um braço, a base sendo configurada para suportar o braço em um piso de plataforma de perfuração de uma sonda de perfuração, o braço tendo uma primeira extremidade que é montada na base, uma segunda extremidade em que é fornecida com um bocal de pulverização e pelo menos uma junta articulada por meio da qual o braço, ou uma porção do braço, pode pivotar em relação à base, o aparelho ainda compreendendo um conduto de fluxo de fluido que é conectado ao bocal de modo que o fluido pressurizado que entra no conduto de fluxo de fluido pode pulverizar para fora do bocal de pulverização, e um motor que é operável para pivotar o braço sobre a junta articulada para alterar a orientação do bocal de pulverização em relação à base.

[0198] A2. Um aparelho de limpeza, de acordo com a cláusula A1, em que a junta articulada forma uma conexão pivotante entre o braço e a base.

[0199] A3. Um aparelho de limpeza, de acordo com a cláusula A1 ou A2, em que o braço compreende uma primeira e uma segunda porção que são unidas pela junta articulada.

[0200] A4. Um aparelho de limpeza, de acordo com a cláusula A3, em que a primeira extremidade do braço é pivotantemente montada na base.

[0201] A5. Um aparelho de limpeza, de acordo com qualquer cláusula precedente A1-A4, em que o bocal de pulverização é montado em um sustentador que é pivotantemente conectado à segunda extremidade do braço, e o motor operável para pivotar o bocal de pulverização em relação ao braço.

[0202] A6. Um aparelho de limpeza, de acordo com qualquer cláusula precedente A1-A5, em que o motor é hidraulicamente operável.

[0203] A7. Um aparelho de limpeza, de acordo com qualquer cláusula precedente A1-A6, ainda compreendendo um controlador que é operável para controlar a operação do motor, e que é remoto em relação ao restante do aparelho de limpeza.

[0204] A8. Um aparelho de limpeza, de acordo com qualquer cláusula precedente A1-A7, em que a base compreende rodas ou trilhos que, quando a base está repousada em um piso de plataforma de perfuração de uma sonda de perfuração, são operáveis para mover a base e o braço pelo piso de plataforma de perfuração.

[0205] A9. Um aparelho de limpeza, de acordo com qualquer cláusula precedente A1-A8, em que o bocal de pulverização compreende pelo menos duas partes de pulverização, cada uma das quais se estende em torno de uma porção de um eixo de bocal e é fornecida com uma pluralidade de aberturas de saída de fluxo que são dispostas de modo que o fluido ejetado das aberturas de saída forma jatos geralmente em direção ao eixo de bocal a partir de uma pluralidade de diferente direções, as duas partes de pulverização sendo afastadas uma da outra em uma direção geralmente paralela ao eixo de bocal.

[0206] A10. Um aparelho de limpeza, de acordo com a cláusula A9, em que o motor é operável para pivotar o bocal de pulverização entre uma primeira posição e uma segunda posição, o eixo de bocal girando aproximadamente 90° durante pivotamento do bocal de pulverização entre a primeira posição e a segunda posição.

[0207] A11. Uma sonda de perfuração tendo um piso de plataforma de perfuração e um aparelho de limpeza, de acordo com qualquer cláusula precedente A1-A10, no piso de plataforma de perfuração.

[0208] A12. Um método de lavar uma coluna de perfuração tendo um eixo longitudinal e compreendendo uma pluralidade de seções de tubo unidas extremidade a extremidade, o método compreendendo: a) usar um elevador para levantar a coluna de perfuração por meio de uma abertura no piso de plataforma de perfuração, b) usar um aparelho de limpeza, de acordo com qualquer uma das cláusulas A1 a A10, colocado com sua base em cima do piso de plataforma de perfuração para pulverizar fluido de limpeza na primeira seção de tubo conforme ela é levantada, incluindo operar um motor do aparelho de limpeza para mover o bocal de pulverização em relação ao piso de plataforma de perfuração a fim de direcionar o fluido de limpeza para uma pluralidade de áreas da primeira seção de tubo.

[0209] A13. O método da cláusula A12, ainda compreendendo: c) usar o elevador para levantar a coluna de perfuração de modo que uma junta entre uma primeira seção de tubo superior e uma segunda seção de tubo diretamente abaixo da primeira seção de tubo está acima do piso de plataforma de perfuração, d) ajustar cunhas de modo que a extremidade superior da segunda seção de tubo é suportada pelo piso de plataforma de perfuração, e) desconectar a primeira seção de tubo da segunda seção de tubo, e f) usar o aparelho de limpeza colocado com sua base em cima do piso de plataforma de perfuração para pulverizar fluido de limpeza na extremidade inferior da primeira seção de tubo incluindo operar um motor do aparelho de limpeza para mover o bocal de pulverização em relação ao piso de plataforma de perfuração a fim de direcionar o fluido de limpeza para uma pluralidade de áreas da primeira seção de tubo.

[0210] A14. O método da cláusula A13, ainda compreendendo: g) mover a primeira seção de tubo de sua posição elevada acima da segunda seção de tubo, h) usar o aparelho de limpeza colocado com sua base em cima do piso de plataforma de perfuração para pulverizar fluido de limpeza na extremidade superior da segunda seção de tubo, incluindo operar um motor do aparelho de limpeza para mover o bocal de pulverização em relação ao piso de plataforma de perfuração a fim de direcionar o fluido de limpeza para uma pluralidade de áreas da segunda seção de tubo.

[0211] A15. O método, de acordo com a cláusula A14, ainda compreendendo: i) conectar a extremidade superior da segunda seção de tubo ao elevador, j) liberar as cunhas e usar o elevador para levantar a segunda seção de tubo através da abertura no piso de plataforma de perfuração, e k) usar o aparelho de limpeza colocado com sua base em cima do piso de plataforma de perfuração para pulverizar fluido de limpeza na segunda seção de tubo conforme ela é levantada, incluindo operar um motor do aparelho de limpeza para mover o bocal de pulverização em relação ao piso de plataforma de perfuração a fim de direcionar o fluido de limpeza para uma pluralidade de áreas da segunda seção de tubo.

[0212] A16. O método, de acordo com qualquer uma das cláusulas A12 a A15, em que a segunda seção de tubo compreende uma composição de fundo de poço tendo uma broca de perfuração.

[0213] A17. O método, de acordo com qualquer uma das cláusulas A12 a A16, em que qualquer uma das etapas b, f, h e k compreende operar o motor para pivotar a junta articulada a fim de mover o bocal de pulverização em relação à base.

[0214] A18. O método, de acordo com qualquer uma das cláusulas A12 a A17, em que qualquer uma das etapas b, f, h e k compreende operar o motor para pivotar a junta articulada a fim de mover o bocal de pulverização em torno de pelo menos uma porção da circunferência da seção de tubo.

[0215] A19. O método de qualquer uma das cláusulas A12 a A18, em que a base do aparelho de limpeza compreende rodas ou trilhos que são operáveis por meio de um motor de carrinho para mover a base e o braço pelo piso de plataforma de perfuração, e qualquer uma das etapas b, f, h e k compreende operar o motor de carrinho para mover o aparelho de limpeza em torno da seção de tubo a fim de pulverizar fluido de limpeza em uma pluralidade de lados da seção de tubo.

[0216] A20. O método de qualquer uma das cláusulas A12 a A19, em que qualquer uma das etapas b, f, h, ou k compreende operar o motor do aparelho de limpeza para mover o bocal de pulverização de maneira recíproca em uma direção geralmente paralela a um eixo longitudinal da coluna de perfuração.

[0217] A21. O método de qualquer uma das cláusulas A12 a A20, em que o aparelho de limpeza tem as características do bocal de limpeza da cláusula A10, e qualquer uma das etapas b, f, h ou k compreende operar o motor para pivotar o bocal de pulverização para uma posição de acoplamento/liberação em que o eixo de bocal é geralmente perpendicular ao eixo longitudinal da coluna de perfuração, operar o motor de braço para mover o bocal de pulverização em direção à coluna de perfuração de modo que a coluna de perfuração encontra-se entre as duas partes de pulverização, e, então, operar o motor de braço para pivotar o bocal de pulverização para uma posição operacional em que o eixo de bocal é geralmente paralelo a ou coincidente com o eixo longitudinal da coluna de perfuração.

[0218] A22. Um método de limpar uma parte alongada tendo um eixo longitudinal usando um aparelho de limpeza, de acordo com a cláusula A10, em que o método compreende operar o motor para pivotar o bocal de pulverização para uma posição de acoplamento/liberação, em que o eixo de bocal é geralmente perpendicular ao eixo longitudinal da coluna de perfuração, operar o motor para mover o bocal de pulverização em direção à coluna de perfuração de modo que a coluna de perfuração encontra-se entre as duas partes de pulverização, e, então, operar o motor para pivotar o bocal de pulverização para uma posição operacional em que o eixo de bocal é geralmente paralelo a ou coincidente com o eixo longitudinal da coluna de perfuração.

[0219] A23. O método da cláusula A22, ainda compreendendo bombear fluido de limpeza no conduto de fluxo de fluido de modo que fluido de limpeza pulverize para fora do bocal de pulverização quando o bocal de pulverização está na posição operacional.

[0220] A24. O método da cláusula A23, ainda compreendendo a etapa de operar o motor do aparelho de limpeza para mover o bocal de pulverização de maneira recíproca em uma direção geralmente paralela a um eixo longitudinal da coluna de perfuração enquanto o bocal de pulverização está na posição operacional e fluido de limpeza está sendo bombeado no conduto de fluxo de fluido.

[0221] Um terceiro aspecto refere-se a aparelho para e método de manusear tubulares curtos em uma sonda de perfuração durante a perfuração de um poço ou durante ou produção de óleo e/ou gás.

[0222] Às vezes, um tubular curto ou sub, é preso à parte superior da coluna de perfuração. Os subs são geralmente armazenados em um palete com uma pluralidade de hastes verticais que se estende para cima a partir de sua superfície superior, cada sub sendo posicionado com uma extremidade sobre uma das hastes de modo que o sub é suportado em uma orientação vertical ou quase vertical. A fim de levantar um dos subs, ele é conectado ao cabo, que se estende do sub sobre a torre, e para baixo para um guincho localizado no piso de plataforma de perfuração. O guincho pode, então, ser operado para enrolar no cabo, e elevar o sub do piso de plataforma de perfuração. Operadores no piso de plataforma de perfuração empurram ou puxam o cabo acima do sub para manobrar o sub em um plano geralmente horizontal de modo que esteja verticalmente acima à extremidade superior da coluna de perfuração, antes de o guincho ser operado para abaixar o sub em cima da coluna de perfuração. Um guincho e um cabo podem também ser usados para levantar outros itens pesados do piso de plataforma de perfuração, com operadores movendo manualmente o item em uma direção geralmente horizontal pelo piso de plataforma de perfuração para o local desejado.

[0223] Referindo-se à Figura 16, é mostrado um aparelho de manuseio de tubulação 500 tendo uma base 502 e um braço 504, a base 502 sendo configurada para suportar o braço 504 em um piso de plataforma de perfuração de uma sonda de perfuração. O braço 504 tem uma primeira extremidade 504a que é montada na base 502, uma segunda extremidade 504b em que é fornecida uma ferramenta de coleta 506 adequada para reter um tubular curto (não mostrado na Figura 16) e pelo menos uma junta articulada 508 por meio da qual o braço 504, ou uma porção do braço 504 pode pivotar em relação à base 502. O aparelho ainda compreende um atuador que é operável para pivotar o braço 504 sobre a junta articulada 508 para alterar a posição da ferramenta de coleta 506 em relação à base 502.

[0224] Nesta modalidade, o braço 504 compreende uma primeira porção 510 e uma segunda porção 512 que são unidas pela primeira junta articulada 508. Neste exemplo, a junta articulada é configurada para permitir a segunda porção 512 pivotar em relação à primeira porção 510 sobre um eixo Z” que é geralmente paralelo a uma superfície em que a base 502 é suportada (não mostrada). Será apreciado este pode não ser o caso, no entanto, e a junta articulada pode igualmente compreender uma conexão pivotante entre a primeira extremidade 504a do braço 504 e a base 502.

[0225] A primeira extremidade 504a do braço 504 é pivotantemente montada na base 502. Neste exemplo, uma primeira extremidade 510a da primeira porção 510 é pivotante sobre um eixo X” que é geralmente perpendicular a uma superfície em que a base 502 é suportada. Além disso, nesta modalidade, a junta entre a primeira porção 510 e a base 502 é configurada para permitir que a primeira porção 510 do braço 504 pivote em relação à base 502 sobre um eixo Y” que é geralmente paralelo a uma superfície em que a base 502 é suportada. Esse pode não ser o caso, no entanto. A primeira extremidade 510a da primeira porção 510 do braço 504 pode ser fixa para a base 502, ou pivotante sobre apenas um desses eixos X”, Y”.

[0226] Um primeiro atuador 538 é operável para pivotar a segunda porção 512 do braço 504 em relação à primeira porção 510 do braço sobre a junta articulada 508. Um segundo atuador 540 é fornecido para pivotar a primeira porção 510 do braço 504 em relação à base 502. Nesta modalidade, o segundo atuador 540 é operável para realizar pivotamento do braço 504 sobre cada eixo pivotante, X”, Y” independentemente do outro, e pode compreender dois atuadores separados.

[0227] Nesta modalidade, a ferramenta de coleta 506 compreende um par de membros de fixação 506a, 506b que são pivotantemente conectados a uma base de garra 506c. Um terceiro atuador 542 é fornecido que é operável para pivotar os membros de fixação 506a, 506b em relação à base de garra 506c, de modo que os membros de fixação 506a, 506b podem se mover um em direção ao outro para uma posição operacional para fixação em torno de qualquer parte colocada entre os dois membros de fixação 506a, 506b, e afastados um do outro em uma posição de liberação para liberar a parte.

[0228] Nesse caso, o braço 504 é fornecido com uma segunda junta articulada 544 na segunda porção de braço 512 diretamente adjacente à segunda extremidade 504b do braço 504. Um quarto atuador 546 é fornecido, e esse é operável para pivotar a segunda extremidade 504b do braço 504 sobre um eixo W” que é geralmente perpendicular ao eixo longitudinal da parte da segunda porção de braço 512 que se estende para a primeira junta articulada 508.

[0229] Nesta modalidade, os atuadores 538, 540, 542, 546 são operados hidraulicamente, e podem compreender um motor hidráulico. A fonte de fluido hidráulico pressurizado necessário para operação do atuadores 538, 540, 542, 546 pode ser um pacote de energia hidráulica dedicado fornecido como parte do aparelho de manuseio de tubulação 500. Alternativamente, fluido hidráulico pressurizado pode ser fornecido a partir de uma bomba localizada remotamente ao aparelho 500 e conectado ao aparelho 500 por meio de uma linha hidráulica.

[0230] Referindo-se agora à Figura 17, é mostrada uma sonda de perfuração 520 tendo um piso de plataforma de perfuração 522 e um aparelho de manuseio de tubulação 500 conforme descrito acima, no piso de plataforma de perfuração 522. Nesse caso, a base 502 do aparelho de manuseio de tubulação 500 é montada em um carrinho 524 que tem rodas 526 que são operáveis para mover a base 502 e o braço 504 pelo piso de plataforma de perfuração 522. Será apreciado que o carrinho pode ser igualmente fornecido por trilhos, rodas Mecanum ou omni, ou qualquer outro meio motivo adequado para movê-lo pelo piso de plataforma de perfuração 522. A base 502 não precisa ser móvel em relação ao piso de plataforma de perfuração 522, no entanto, e pode ser presa ao piso de plataforma de perfuração 522, seja diretamente ou presa a uma plataforma que é presa ao piso de plataforma de perfuração 522.

[0231] Vantajosamente, as rodas 526 são alimentadas por um motor de carrinho que é operável remotamente, por exemplo, a partir de uma cabine de sondador 528 na sonda de perfuração 520 adjacente ao piso de plataforma de perfuração 522.

[0232] Em uma modalidade preferida, os atuadores 538, 540, 543, 546 fornecidos para operar o aparelho de manuseio de tubulação 500 são também controlados remotamente, preferencialmente a partir da cabine do sondador 528.

[0233] Esse controle remoto pode ser alcançado por uma conexão a cabo ou sem fio ao motor de carrinho ou atuadores 538, 540, 542, 546.

[0234] O piso de plataforma de perfuração 522 é fornecido com uma torre (não mostrada) e uma abertura 532 que está abaixo da torre, através da qual uma coluna de perfuração 534 se estende. A coluna de perfuração 534 é coletada de uma pluralidade de seções de tubo 534a, 534b que são unidas extremidade a extremidade. Uma composição de fundo de poço (BHA) 535 é fornecida na extremidade inferior da seção de tubo mais inferior 534b.

[0235] Um aparelho de armazenamento de tubulares curtos 550 é também localizado no piso de plataforma de perfuração 522 em que uma pluralidade de tubulares curtos 552, tal como subs, são armazenados. Um veículo 554 é também fornecido, o veículo sendo operável para transportar o aparelho de armazenamento de tubular curto 550 pelo piso de plataforma de perfuração 522.

[0236] O aparelho de armazenamento de tubular curto 550 é ilustrado em mais detalhes nas Figuras 18 e 19, e, nesta modalidade, compreende uma plataforma 556 que é geralmente retangular e tem um par de bordas frontal e traseira paralelas, e par de lados paralelos, e uma superfície superior que é geralmente paralela ao piso de plataforma de perfuração 522. Uma fila de formação de suporte de tubular é fornecida na superfície superior da plataforma 556, neste exemplo, adjacente à borda traseira da mesma. A formação de suporte de tubular pode compreender uma fila de hastes que se estendem para cima a partir de e geralmente perpendicular à superfície superior da plataforma 556 de modo que um sub 552 pode ser colocado sobre cada haste de modo que a haste se estende na extremidade inferior da passagem fechada pelo sub 552. Alternativamente, pode compreender uma fila de aberturas ou recessos geralmente circulares na superfície superior da plataforma 556 que são dimensionados de modo que a extremidade inferior de um sub 552 pode ser colocada na abertura do recesso.

[0237] Neste exemplo, o aparelho de armazenamento de tubular curto 550 também inclui um quadro de suporte 558 que se estende para cima a partir da superfície superior da plataforma 556, e que tem uma pluralidade de andaimes 560 que são mantidos acima da superfície superior da plataforma 556 e que acoplam com porções superiores ou intermediárias dos subs 552 localizados na formação de suporte de tubular para fornecer suporte adicional, portanto. Os andaimes 560 são dispostos, tal que, quando a plataforma 556 está em uma superfície geralmente horizontal, cada andaime está verticalmente acima de uma das formações de suporte de tubular. A provisão desses andaimes 560 assegura que a posição da extremidade superior de cada sub 552 seja mais precisamente posicionada em relação à plataforma 556 do que se os subs 552 fossem meramente suportados em suas extremidades inferiores.

[0238] Nesta modalidade, os andaimes 560 são montados ao longo de um suporte alongado 562 que é geralmente paralelo à superfície superior da plataforma 566 e acima de uma borda traseira da plataforma 566. O suporte alongado 562 é suportado em qualquer extremidade por uma escora vertical 564 que se estende geralmente perpendicular à superfície superior da plataforma 556. Uma escora de suporte diagonal 566 se estende diagonalmente a partir de cada borda lateral da plataforma para uma extremidade superior da escora vertical 564.

[0239] Nesta modalidade, além de reter tubulares curtos 552 geralmente perpendiculares ao piso de plataforma de perfuração 522, o aparelho de armazenamento de tubular curto 550 é configurado para suportar tubulares curtos 552 geralmente paralelos ao piso de plataforma de perfuração 522. Para facilitar isso, uma pluralidade de pares de andaimes 570 são montados na superfície superior da plataforma 556 adjacente à borda frontal da mesma. Os andaimes 570 em cada par são paralelos a e afastados um do outro, de modo que um dos pares pode suportar uma primeira extremidade de um tubular curto 552, e o outro par pode suportar uma segunda extremidade do tubular curto 552.

[0240] O veículo 554 é ilustrado em mais detalhes na Figura 19 e, neste exemplo, é uma empilhadeira com um mecanismo de coleta que compreende dois dentes de garfo ou garfos 572 e um mecanismo de elevação 574 que é operável para mover os dentes de garfo 572 geralmente perpendiculares ao piso de plataforma de perfuração 522 entre uma posição inferior em ou logo acima do piso de plataforma de perfuração 522 e uma posição superior, em que a distância dos dentes de garfo 572 do piso de plataforma de perfuração 522 é elevada. Uma das bordas da plataforma 556 do aparelho de armazenamento de tubular curto 550 (neste exemplo, a borda traseira) é fornecida com aberturas em que os dentes de garfo 572 podem ser inseridos quando em sua posição mais inferior, de modo que se estendem sob a superfície superior da plataforma 556 suficientemente para suportar o peso total do aparelho e subs 552 quando movido para sua posição superior.

[0241] Deve ser apreciado que isso é apenas um exemplo de um veículo que poderia ser usado para transportar o aparelho de armazenamento de tubular curto pelo piso de plataforma de perfuração 522.

[0242] Neste exemplo, o veículo 554 é acionado por um operador no veículo, mas o veículo poderia ser igualmente remotamente controlado ou acionado de maneira autônoma por um sistema de acionamento controlado por computador.

[0243] Além disso, o veículo 554 pode ser integral com a plataforma de armazenamento de tubular curto 550, por exemplo, ao fornecer a plataforma 556 com uma pluralidade de rodas e um motor para acionar a rotação das rodas, conforme descrito em relação ao carrinho em que o aparelho de manuseio de tubulação 500 é montado.

[0244] Neste exemplo, o piso de plataforma de perfuração 522 é fornecido com um marcador que marca a posição desejada do aparelho de armazenamento de tubular curto 550 no piso de plataforma de perfuração 522. Isso assegura que a plataforma de armazenamento de tubular curto 550 sempre retorna para a mesma posição no piso de plataforma de perfuração 522.

[0245] Em uma modalidade, o marcador compreende um ou mais cones que são montados no piso de plataforma de perfuração 522 de tal forma que o ápice de cada cone é localizado acima do piso de plataforma de perfuração 522. Um cone ou cones ocos correspondentes é/são fornecidos com o ápice de cada um fixado à superfície inferior da plataforma 556 do aparelho de armazenamento de tubular curto 550. Nesta modalidade, os cones são todos cones circulares direitos, e são fixados com seus eixos geralmente perpendiculares ao piso de plataforma de perfuração 522/superfície inferior da plataforma 556 do aparelho de armazenamento de tubular curto 550. Cada cone no piso de plataforma de perfuração 522 é dimensionado e moldado para corresponder a um dos cones ocos no aparelho de armazenamento de tubular curto 550, isto é, de forma que possa encaixar dentro de um dos cones ocos. O aparelho de armazenamento de tubular curto 550 está no local desejado no piso de plataforma de perfuração 522 quando é posicionado de maneira que o ou cada cone no piso de plataforma de perfuração 522 cubra o ou cada cone na superfície inferior da plataforma 556. De maneira ideal, para assegurar que o posicionamento do aparelho de armazenamento de tubular curto 550 está correto, dois cones são fornecidos afastados um do outro tanto quanto possível, por exemplo, um em cada um dos dois lados opostos da plataforma 556. Será apreciado, no entanto, que mais pode ser fornecido - por exemplo, um em cada canto da plataforma 556.

[0246] Deve ser apreciado, no entanto, que a invenção não é restrita ao uso com um marcador dessa configuração. Outros marcadores mecânicos poderiam ser usados, por exemplo, o marcador no piso de plataforma de perfuração 522 pode compreender uma ou mais nervuras em ângulo reto, um dos cantos da plataforma 556 encaixado na ou em cada nervura em ângulo reto quando a plataforma 556 está na posição correta. Além disso, marcadores elétricos ou eletromagnéticos podem ser fornecidos no piso de plataforma de perfuração 522, que interagem com um sensor na plataforma 556 (ou vice-versa), sendo um processador que detecta se o marcador está corretamente alinhado com o sensor, e emite um sinal sonoro ou visual quando a plataforma 556 está posicionada corretamente.

[0247] Um sub 552 pode ser adicionado à coluna de perfuração 534 por operação do mecanismo de elevação 574 do veículo 554 de modo que os dentes de garfo 572 estejam na posição inferior, movendo o veículo 554 de modo que os dentes de garfo 572 encaixem na borda traseira da plataforma 556 do aparelho de armazenamento de tubular curto 550, operando o mecanismo de elevação 574 de modo que o aparelho de armazenamento de tubular curto 550 seja elevado do piso de plataforma de perfuração 522, movendo o veículo 554 de modo que o aparelho de armazenamento de tubular curto 550 esteja acima da posição desejada no piso de plataforma de perfuração 522, e, então, operando o mecanismo de elevação 574 para abaixar o aparelho de armazenamento de tubular curto 550 para a posição desejada no piso de plataforma de perfuração 522.

[0248] O aparelho de manuseio de tubulação 500 pode ser, então, usado para remover um sub 552 do aparelho de armazenamento de tubular curto 550 e conectá-lo à parte superior da coluna de perfuração 535.

[0249] O terceiro atuador 542 é operado para mover os membros de fixação 506a, 506b da ferramenta de coleta 506 para sua posição de liberação, e um ou mais do primeiro, 538, segundo 540 ou quarto 546 atuadores do aparelho de manuseio de tubular 500 para mover o braço 504 de modo que sua segunda extremidade 504b se move em direção ao sub 552 até os dois membros de fixação 506a, 506b circundarem a extremidade superior do sub 552. O terceiro atuador 542 é, então, operado para unir os dois membros de fixação 506a, 506b de modo que eles se fixem em torno da extremidade superior do sub 552. Um ou mais do primeiro 538, segundo 540 ou quarto 546 atuadores podem, então, ser operados para levantar o sub 552 do aparelho de armazenamento de tubular curto na posição em cima da coluna de perfuração 534, em que pode ser conectado à seção superior da coluna de perfuração 534a usando meios convencionais, por exemplo, usando um homem de ferro.

[0250] Quando o aparelho de manuseio de tubulação 500 é montado em um carrinho 524, em vez de ser preso ao piso de plataforma de perfuração 522, o motor de carrinho pode também ser operado para alcançar o movimento desejado do sub 552 para a coluna de perfuração 534 por movimento do aparelho de manuseio de tubulação 500 em relação ao piso de plataforma de perfuração 522 além de movimento do braço 504 em si.

[0251] Esse processo pode ser revertido a fim de desconectar um sub 552 da coluna de perfuração 534.

[0252] Como mencionado acima, os atuadores 538, 540, 542, 546 e motor de carrinho (quando usado) pode ser configurado para ser controlado remotamente por um operador na cabine do sondador 528. Dessa forma, a conexão ou desconexão do sub 552 da coluna de perfuração 534 pode ser alcançada sem o envolvimento de pessoal na zona vermelha. É também possível que os atuadores e motor de carrinho (onde fornecido) sejam conectados a um sistema de controle eletrônico com um processador programado para fornecer controle automático de braço 504, ferramenta de coleta 506 e carrinho. Nesse caso, o posicionamento preciso do sub 552 no piso de plataforma de perfuração 522 é particularmente importante para assegurar que o movimento automático do braço 504 traga a ferramenta de coleta 506 para o sub 552 de maneira que, quando o membro de fixação 506a, 506b está na posição operacional leva-os a se fixarem em torno do sub 552. Isso é alcançado pelo uso dos marcadores descritos acima para assegurar que o aparelho de armazenamento de tubular curto 550 seja movido para uma posição predefinida no piso de plataforma de perfuração 522, e a provisão dos andaimes 560 para suportar a extremidade superior do sub 552 enquanto no aparelho de armazenamento de tubular curto 550.

[0253] Várias características da invenção de acordo com o terceiro aspecto serão agora descritas nas cláusulas numeradas a seguir:

[0254] B1. Um método de manusear um tubular curto em uma sonda de perfuração, a sonda de perfuração tendo um piso de plataforma de perfuração, um aparelho de armazenamento de tubular curto tendo um tubular curto montado nele, um veículo que é móvel pelo piso de plataforma de perfuração e operável para transportar o aparelho de armazenamento de tubular curto pelo piso de plataforma de perfuração, e um aparelho de manuseio de tubulação compreendendo uma base que é suportada pelo piso de plataforma de perfuração, um braço tendo uma primeira extremidade que é pivotantemente montada na base e uma segunda extremidade em que é montada uma ferramenta de coleta, e um atuador que é operável para pivotar o braço em relação à base, a ferramenta de coleta sendo operável para reter um tubular curto, em que o método compreende as etapas de a) usar o veículo para transportar o aparelho de armazenamento de tubular curto para um local predeterminado no piso de plataforma de perfuração, b) operar o atuador do aparelho de manuseio de tubulação e a ferramenta de coleta para mover a ferramenta de coleta em acoplamento com o tubular curto no aparelho de armazenamento de tubular curto, para levantar o tubular curto e para movê-lo para um local desejado no piso de plataforma de perfuração.

[0255] B2. O método, de acordo com a cláusula B1, em que o veículo tem um mecanismo de coleta, e a etapa a inclui conduzir o veículo ao aparelho de armazenamento de tubular curto, operar o mecanismo de coleta para acoplar com o aparelho de armazenamento de tubular curto, tal que o aparelho de armazenamento de tubular curto é transportado pelo piso de plataforma de perfuração com subsequente movimento do veículo pelo piso de plataforma de perfuração.

[0256] B3. O método, de acordo com a cláusula B2, em que etapa a inclui operar o mecanismo de coleta para levantar o aparelho de armazenamento de tubular curto do piso de plataforma de perfuração, conduzir o veículo para um local desejado e, então, operar o mecanismo de coleta para abaixar o aparelho de armazenamento de tubular curto de volta ao piso de plataforma de perfuração.

[0257] B4. O método, de acordo com a cláusula B3 em que o aparelho de armazenamento de tubular curto compreende uma plataforma, o tubular curto sendo localizado na parte superior da plataforma, e o mecanismo de coleta pode compreender dois dentes de garfo e um mecanismo de elevação que é operável para mover os dentes de garfo geralmente perpendicular ao piso de plataforma de perfuração entre uma posição inferior em ou logo acima do piso de plataforma de perfuração e uma posição superior, a etapa a compreendendo operar o mecanismo de elevação de modo que os dentes de garfo estejam na posição inferior, mover o veículo de modo que os dentes de garfo acoplem com a plataforma do aparelho de armazenamento de tubular curto, operar o mecanismo de elevação de modo que o aparelho de armazenamento de tubular curto seja elevado do piso de plataforma de perfuração, mover o veículo de modo que o aparelho de armazenamento de tubular curto esteja acima da posição desejada no piso de plataforma de perfuração, e, então, operar o mecanismo de elevação para abaixar o aparelho de armazenamento de tubular curto para a posição desejada no piso de plataforma de perfuração.

[0258] B5. O método, de acordo com qualquer cláusula precedente B1-B4, em que o piso de plataforma de perfuração é fornecido com um marcador que marca a posição desejada do aparelho de armazenamento de tubular curto no piso de plataforma de perfuração, e a etapa a inclui usar o veículo para transportar o aparelho de armazenamento de tubular curto para a posição no piso de plataforma de perfuração indicado pelo marcador.

[0259] B6. O método, de acordo com qualquer cláusula precedente B1-B5, em que o aparelho de manuseio de tubulação ainda compreende um motor que é conectado ao atuador e operável para acionar o atuador, e a etapa b compreende operar o motor.

[0260] B7. O método, de acordo com qualquer cláusula precedente B1-B6, em que o aparelho de manuseio de tubulação é fornecido com um controlador que é operável para controlar a operação do atuador, e a etapa b inclui usar o controlador para controlar a operação do aparelho de manuseio de tubulação em um local que é remoto em relação ao restante do aparelho de guia.

[0261] B8. O método, de acordo com qualquer cláusula precedente B1-B7, em que a junta articulada forma uma conexão pivotante entre o braço e a base, e a etapa b inclui usar o atuador para pivotar o braço sobre a conexão pivotante entre o braço e a base.

[0262] B9. O método, de acordo com qualquer cláusula precedente B1 a B8, em que o braço compreende uma primeira e uma segunda porção que são unidas pela junta articulada, e a etapa b do método compreende usar o atuador para pivotar o braço sobre a junta articulada.

[0263] B10. O método, de acordo com a cláusula B9, em que a primeira extremidade do braço é também pivotantemente montada na base, e a etapa b compreende usar o atuador para pivotar o braço sobre a junta articulada e a conexão pivotante para a base.

[0264] B11. Um aparelho de armazenamento de tubular curto compreendendo uma plataforma com pelo menos uma formação de suporte de tubular é fornecido em sua superfície superior, a formação de suporte de tubular sendo configurada para acoplar com e restringir o movimento de uma extremidade de um tubular curto, em que o aparelho ainda compreende um quadro de suporte que se estende para cima a partir da superfície superior da plataforma, e que tem um andaime que é mantido acima da superfície superior da plataforma e que é configurado para acoplar e suportar porções superiores ou intermediárias de um tubular curto cuja extremidade inferior é acoplada com a formação de suporte de tubular.

[0265] B12. Um aparelho de armazenamento de tubular curto, de acordo com a cláusula B11, em que a formação de suporte de tubular compreende uma haste que se estende para cima a partir de e geralmente perpendicular à superfície superior da plataforma.

[0266] B13. Um aparelho de armazenamento de tubular curto, de acordo com a cláusula B11 ou B12, em que o andaime é disposto de forma que, quando a plataforma está em uma superfície horizontal, o andaime está verticalmente acima da formação de suporte de tubular.

[0267] B14. Um aparelho de armazenamento de tubular curto, de acordo com qualquer uma das cláusulas B11 a B13, em que uma fila de formação de suporte de tubular e uma fila de andaimes são fornecidas, os andaimes sendo dispostos de modo que, quando a plataforma está em uma superfície geralmente horizontal, cada andaime está verticalmente acima da formação de suporte de tubular.

[0268] Em um quarto aspecto, é fornecido um aparelho para e método de ajustar cunhas em torno de uma coluna de perfuração, particularmente, mas não exclusivamente, em uma sonda de perfuração.

[0269] Quando ao montar ou quebrar a conexão entre seções de tubo, é conhecido suspender a coluna de perfuração do piso de plataforma de perfuração usando cunhas que compreendem três ou mais chavetas de aço que são articuladas e formam um círculo próximo ao torno da coluna de perfuração, com a extremidade mais espessa de cada chaveta acima da extremidade mais fina. A superfície voltada radialmente para dentro de cada chaveta pode ser fornecida com uma superfície de preensão áspera, que pode compreender os dentes de aço substituíveis, para fornecer alta fricção entre as cunhas e a superfície externa da coluna de perfuração.

[0270] As cunhas são posicionadas em torno da coluna de perfuração logo acima da abertura central de poço - uma abertura no piso de plataforma de perfuração através da qual a coluna de perfuração se estende, e, então, definida abaixando a coluna de perfuração de modo que as cunhas acoplem com o piso de plataforma de perfuração. O afunilamento das chavetas é compatível com o afunilamento das bordas da abertura central de poço e, assim, o afunilamento gera, a partir da força descendente da coluna de perfuração, uma força de compressão radialmente para dentro que empurra as cunhas contra a coluna de perfuração. A coluna de perfuração é, assim, presa pelas cunhas, e o acoplamento das cunhas com o piso de plataforma de perfuração atua para evitar qualquer movimento adicional para baixo da coluna de perfuração em relação ao piso de plataforma de perfuração. A coluna de perfuração é, assim, suportada pelo piso de plataforma de perfuração.

[0271] As cunhas são removidas elevando a coluna de perfuração para liberar a garra das cunhas na coluna de perfuração, e as cunhas elevadas do entorno da coluna de perfuração.

[0272] Tipicamente, o pessoal trabalhando na zona vermelha está envolvido na configuração manual das cunhas. Eles podem ser auxiliados usando equipamento, tal como um braço pneumaticamente ou hidraulicamente alimentado que é pivotantemente montado em uma base presa em torno da abertura central de poço. As cunhas são montadas na extremidade livre do braço, e o braço pivotado sobre um eixo que é geralmente paralelo ao piso de plataforma de perfuração, para abaixar e posicionar as cunhas em torno da coluna de perfuração. Intervenção manual é necessária para trazer as cunhas para o centro de poço e para montar as cunhas no braço, no entanto.

[0273] Referindo-se agora à Figura 20, é mostrado um aparelho de elevação de cunha 300 para ajustar cunhas em torno de uma coluna de perfuração compreendendo uma base 302 e um braço 304, a base 302 sendo configurada para suportar o braço 304 em um piso de plataforma de perfuração de uma sonda de perfuração, o braço 304 tendo uma primeira extremidade 304a que é montada na base para pivotamento sobre um primeiro eixo P, uma segunda extremidade 304b que é fornecida com a ferramenta de elevação de cunha 306. O braço 304 compreende uma primeira porção 308 e uma segunda porção 310 que são conectadas por uma junta 312 por meio da qual a segunda porção 310 pode girar com relação à primeira porção 308 sobre um segundo eixo Q, que é geralmente perpendicular ao primeiro eixo P, a primeira porção 308 se estendendo da primeira extremidade 304a do braço 304 para a junta 312, e a segunda porção 310 se estendendo da junta 312 para a segunda extremidade 304b do braço 304. Quando a base 302 está suportando o braço 304 em um piso de plataforma de perfuração, o primeiro eixo P é geralmente perpendicular ao piso de plataforma de perfuração, enquanto o segundo eixo Q é geralmente paralelo ao piso de plataforma de perfuração.

[0274] O aparelho 300 ainda compreende um primeiro atuador 314 que é operável para pivotar o braço 304 em relação à base 302 sobre o primeiro eixo P, e um segundo atuador 316 que é operável para pivotar a segunda porção 310 do braço 304 em relação à primeira porção 308 do braço 304 sobre o segundo eixo Q.

[0275] Nesta modalidade, a ferramenta de elevação de cunha 306 compreende uma garra 318 tendo primeira e segunda partes de fixação 318a, 318b e um atuador de garra 320 que é operável para mover as primeira e segunda partes de fixação 318a, 318b uma em direção à outra para uma posição de preensão (ilustrada na Figura 20), e afastadas uma da outra para uma posição de liberação. A ferramenta de elevação de cunha 306 ainda compreende um sustentador de cunha separado 322 que tem um conector 324 por meio do qual o sustentador de cunha 322 pode ser montado em cunhas 326, e uma parte de preensão 328 que é moldada para ser presa pela garra 318 acomodando as primeira e segunda partes de fixação 318a, 318b em torno da parte de preensão 328 e usando o atuador de garra 320 para mover as partes de fixação 318a, 318b para a posição de preensão, como ilustrado na Figura 20.

[0276] Como descrito acima, as cunhas 326 geralmente compreendem três ou mais chavetas de aço que são articuladas em conjunto e formam um círculo próximo em torno da coluna de perfuração. Neste exemplo, as cunhas 326 compreendem apenas três chavetas 326a, 326b, 326, cada uma das quais tem duas bordas longitudinais. Uma borda longitudinal da chaveta central 326b é conectada a uma das bordas longitudinais da primeira chaveta externa 326a por meio de uma ou mais dobradiças, e a outra borda longitudinal da chaveta central 326b é conectada a uma das bordas longitudinais da segunda chaveta externa 326c por meio de uma ou mais dobradiças. As chavetas 326a, 326b, 326c são curvas de modo que quando as chavetas externas 326a, 326c são pivotadas sobre as dobradiças uma em direção à outra para uma posição fechada, as bordas longitudinais externas das chavetas externas 326a, 326b entram em acoplamento ou ficam muito próximas entre si, e as três chavetas formam um anular ou um anular quase completo. As chavetas externas 326a, 326c podem ser pivotadas sobre as dobradiças para uma posição aberta em que as bordas longitudinais externas das chaveta externas 326a, 326c são separadas, como ilustrado na Figura 20.

[0277] Em uso, conforme descrito acima, as cunhas são montadas em torno de uma coluna de perfuração com a extremidade mais espessa de cada chaveta acima da extremidade mais fina. Dessa forma, a ferramenta de elevação de cunha 306 é configurada para reter as cunhas 326 nessa orientação. Nesta modalidade, o conector 324 compreende um feixe de suporte alongado 330 que tem um eixo longitudinal, uma primeira extremidade 330a à qual a parte de preensão 328 é conectada, e uma segunda extremidade 330b fornecida com dois dentes de garfo que se estendem geralmente para baixo perpendicular ao eixo longitudinal do feixe de suporte 330. A extremidade mais espessa da chaveta central 326b das cunhas é fornecida com duas aberturas, com os dentes de garfo do conector 324 inseridos nessas aberturas.

[0278] O sustentador de cunha 306 também nesta modalidade compreende duas molas 332, 334, uma primeira extremidade de cada uma das quais é conectada ao sustentador de cunha 306 e uma segunda extremidade das quais é conectada a uma das chavetas externas 326a, 326c das cunhas 326. As molas 332, 334 são esticadas quando as cunhas 326 estão em sua configuração fechada e, portanto, atuam nas chavetas externas 326a, 326c para pivotar sobre suas dobradiças e pivotar afastadas umas das outras.

[0279] Neste exemplo, a ferramenta de elevação de cunha 306 é pivotantemente montada na segunda extremidade 304b do braço 304 para rotação com relação ao braço 304 sobre um terceiro eixo R que é geralmente perpendicular ao eixo longitudinal da segunda porção 310 do braço 304. O aparelho 300 ainda compreende um terceiro atuador 336 que é operável para pivotar a ferramenta de elevação de cunha 306 em relação ao braço 304 sobre o terceiro eixo R.

[0280] A ferramenta de elevação de cunha 306 pode também ser pivotantemente montada na segunda extremidade 304b do braço para rotação com relação ao braço sobre um quarto eixo, que é geralmente perpendicular ao eixo longitudinal da segunda porção 310 do braço 304 e ao terceiro eixo R. Nesse caso, vantajosamente, o aparelho 300 ainda compreende um quarto atuador, que é operável para pivotar a ferramenta de elevação de cunha 306 em relação ao braço 304 sobre o quarto eixo.

[0281] Neste exemplo, a conexão entre a base 302 e a primeira porção 308 do braço 304 é configurada, tal que o braço 304 pode pivotar sobre um quinto eixo S que é paralelo ao segundo eixo Q, em adição ao primeiro eixo P. Um atuador adicional 338, que é operável para pivotar a segunda porção 308 do braço 304 em relação à base 302 é também fornecido.

[0282] O ou cada um dos atuadores 314, 316, 320, 336, 338 pode, por exemplo, ser hidraulicamente, eletricamente ou pneumaticamente acionado.

[0283] O aparelho de elevação de cunha 300 pode ser montado em uma sonda de perfuração 220, como ilustrado na Figura 21. A sonda de perfuração 220 tem um piso de plataforma de perfuração 222 com uma abertura de centro de poço 232 e a base 302 do aparelho de elevação de cunha 300 fica no piso de plataforma de perfuração em um local próximo a, mas afastado da abertura de centro de poço 232. A base 302 do aparelho 300 pode ser fixa em relação ao piso de sonda 222 (por exemplo, no piso de sonda 222 em si ou em uma estrutura adjacente ao piso de sonda 222), ou pode ser montada em um carrinho que é móvel em torno do piso de sonda 222 (descrito em mais detalhes abaixo). Uma coluna de perfuração 234 é suspensa de uma torre 230 e se estende através da abertura de centro de poço 232 para um orifício de poço (não mostrado).

[0284] O aparelho de elevação de cunha pode ser usado como segue.

[0285] Com a ferramenta de elevação de cunha 306 montada na segunda extremidade 304b do braço 304 do aparelho de elevação de cunha 300, todos ou alguns dos atuadores 314, 316, 320, 336, 338 são operados para mover o braço 304 e a ferramenta de elevação de cunha 306, de forma a inserir os dentes de garfo do sustentador de cunha 322 nas aberturas na chaveta central 326b das cunhas 326. Um ou mais dos atuadores 314, 316, 320, 336, 338 são, então, operados para levantar as cunhas 326 e para mover as cunhas 326 em direção à coluna de perfuração 234, e para montar as cunhas 326 em torno da coluna de perfuração 234.

[0286] A fim de assegurar que os dentes de garfo da ferramenta de elevação de cunha 306 não simplesmente deslizem para fora das aberturas nas cunhas 326, a ferramenta de elevação de cunha 306 é vantajosamente inclinada antes de as cunhas 326 serem levantadas do piso de plataforma de perfuração 222. Isso pode ser alcançado pela operação de atuador 336 para pivotar a ferramenta de elevação de cunha 306 em relação à segunda porção 310 do braço 304 sobre o terceiro eixo R. Pode também ser alcançado por operação do atuador 316 para pivotar a segunda porção 310 do braço 304 em relação à primeira porção 308 sobre o segundo eixo Q, ou atuador 338 para pivotar a primeira porção 308 do braço 304 sobre o quinto eixo S. Alternativamente, uma combinação de dois ou mais desses atuadores poderia ser usada, para assegurar que as cunhas 326 ainda repousem no piso de plataforma de perfuração 222 até o grau necessário de inclinação ser alcançado.

[0287] Preferencialmente, o atuador ou atuadores 336, 316, 338 são operados de modo a inclinar as cunhas 326 para trás, de modo que a superfície radialmente voltada para dentro da chaveta central 326b esteja voltada para cima, e a superfície radialmente voltada para fora da chaveta central 326b seja virada em direção ao piso de plataforma de perfuração 222. Isso pode ser alcançado movendo a extremidade mais espessa (superior) da chaveta central 236b em direção à base 302 do aparelho de elevação de cunha 300.

[0288] Além de assegurar que as cunhas 326 permaneçam na ferramenta de elevação de cunha 306, inclinar as cunhas 326 nessa direção auxilia as molas 332, 334 a manterem as cunhas 326 em sua posição aberta, uma vez que a gravidade faz com que as cunhas externas 326a, 326c pivotem sobre suas dobradiças afastadas uma da outra. É ainda possível omitir as molas 332, 334 e confiar na gravidade e na inclinação das cunhas 326 para abrir as cunhas 326.

[0289] Um ou mais dos atuadores 314, 316, 336, 338, é/são, então, operados para levantar as cunhas 326 do piso de plataforma de perfuração 222. Preferencialmente, isso é alcançado por operação do atuador 316 para pivotar a segunda porção 310 do braço 304 sobre o segundo eixo Q de modo que a segunda extremidade 304b do braço 304 seja elevada. O atuador 338 pode também ser operado para pivotar a primeira porção 308 do braço 304 sobre o quinto eixo S de modo que a primeira porção 308 se move em direção à orientação vertical.

[0290] Uma vez que as cunhas 326 foram elevadas do piso de plataforma de perfuração 222, o atuador 314 pode ser operado para pivotar o braço 304 em relação à base 302 sobre o primeiro eixo P para mover as cunhas 326 em direção à coluna de perfuração 234, com o atuador 338 sendo operado, se necessário, para colocar a extremidade inferior da chaveta central 326b em acoplamento com a coluna de perfuração 234.

[0291] Um ou mais dos atuadores 336, 316, 338 é/são, então, operados para inclinar as cunhas 326 em direção à posição geralmente vertical em que a chaveta central 326b acopla com a coluna de perfuração 234 ao longo de substancialmente todo o seu comprimento. Se as cunhas 326 não forem fornecidas com molas, isso pode ser suficiente para fazer com que as cunhas externas 326a, 326c pivotem para a posição fechada. No entanto, quando molas são fornecidas, como nas modalidades ilustradas, as molas podem reter as cunhas 326 em sua posição aberta. Nesse caso, pode ser necessário que a coluna de perfuração 234 se estenda através de uma bucha geralmente cônica, a extremidade superior da bucha tendo um maior diâmetro interno do que a extremidade inferior. O diâmetro interno da extremidade superior da bucha é definido de modo que a extremidade inferior das cunhas 326 possa ser inserida na extremidade superior da bucha enquanto as cunhas 326 estão na posição aberta, e o diâmetro interno da extremidade inferior da bucha é definido tal que, quando as cunhas 326 estão na posição fechada, a extremidade inferior das cunhas 326 pode encaixar em e ser suportada pela bucha. Um ou mais do segundo, terceiro ou quarto atuadores 316, 336, 338 são, então, operados para abaixar as cunhas 326 na coluna de perfuração 234 até a coluna de perfuração 234 ser suportada pelo piso de plataforma de perfuração 222. Quando uma bucha cônica é fornecida, uma superfície interna da bucha acopla com as superfícies externas das chavetas 326a, 326b, 326c e, em virtude da natureza cônica da bucha, as chavetas externas 326a, 326c são empurradas juntas para a posição fechada conforme as cunhas 326 se movem para baixo na coluna de perfuração 234.

[0292] Uma vez que a coluna de perfuração 324 é suportada pelo piso de plataforma de perfuração 222, o atuador de garra 320 move as partes de fixação 318a, 318b para a posição de liberação, e, então, opera os atuadores de braço 314, 316, 336, 338 para mover o braço 204 para longe da coluna de perfuração 234.

[0293] Quando as cunhas 326 devem ser removidas, esse processo é revertido. Um ou mais dos atuadores de braço 314, 316, 336 e 338 são operados para mover as partes de fixação 318a, 318b da garra 318 em torno da parte de preensão 328 do sustentador de cunha 322, operando o atuador de garra 320 para mover as partes de fixação 318a, 318b para a posição fechada, em que elas estão prendendo o sustentador de cunha 322.

[0294] Um ou mais dos atuadores de braço 316, 336, 338 são, então, operados para levantar as cunhas 326 para cima em relação à coluna de perfuração 324, para fora da bucha cônica, se fornecida. Quando molas são fornecidas, a remoção das cunhas 326 da bucha libera as cunhas e permite que as molas retornem as chavetas externas para a posição aberta. Um ou mais dos atuadores de braço 314, 316, 336, 338 podem, então, ser operados para mover as cunhas 326 para longe da coluna de perfuração 234, e retornam as cunhas 326 para o local de armazenamento. Se nenhuma mola é fornecida, pode ser primeiramente necessário operar um ou mais dos atuadores de braço 314, 316, 336, 338 para inclinar as cunhas 326 de modo que a superfície radialmente voltada para dentro da chaveta central 326b esteja voltada para cima, e a superfície radialmente voltada para fora da chaveta central 326b seja virada em direção ao piso de plataforma de perfuração 222, de modo que a gravidade atuando nas chavetas externas 326a, 326c faz com que elas se abram.

[0295] Será apreciado que o aparelho pode ser usado em conjunto com um braço de robô adicional que é usado para auxiliar a abertura e fechamento das cunhas 326.

[0296] O aparelho 300 pode também ser parte de um conjunto de ferramenta para manusear cunhas 326 no piso de plataforma de perfuração 222. O conjunto de ferramenta pode compreender o braço 304 tendo uma pluralidade de partes articuladas 308,310 e rotativamente montadas na base 302 que é fixa em relação ao piso de plataforma de perfuração 222, uma ferramenta de elevação de cunhas 306, um sustentador 318 ou meio de sustentador 318 para a ferramenta de elevação de cunha 306, em que o sustentador 318 ou meio de sustentador 318 é disposto no braço 304 e operável para reter a ferramenta de elevação de cunhas 306. A ferramenta de elevação de cunhas 306 pode compreender um conector 324 operável para acoplar e transportar as cunhas 326.

[0297] O sustentador 318 ou meio de sustentador 318 pode ser operável para acoplar de forma liberável e reter a ferramenta de elevação de cunhas 306. Por exemplo, o sustentador 318 ou meio de sustentador 318 pode compreender uma garra 318a,b operável para prender e reter uma parte de preensão 328 da ferramenta de elevação de cunhas 306. Alternativamente, outros tipos de mecanismos de conexão podem ser usados, tais como um dente de garfo acoplando um receptor correspondente (o dente de garfo disposto no sustentador 318 ou na ferramenta de elevação de cunhas 306), um conector do tipo click-on, ou semelhantes.

[0298] Ilustrado na Figura 21, em qualquer uma das modalidades neste documento, o aparelho 300 ou funções individuais, tais como o braço 304, pode ser controlado a partir de um local remoto. Isso pode, por exemplo, ser uma cabine de sondador 228 disposta em ou adjacente ao piso de plataforma de perfuração 222. Opcionalmente, o controle remoto pode ser feito a partir de outra estação de operador.

[0299] A ferramenta de elevação de cunha 306 pode compreender um transportador de cunhas 322 tendo um primeiro conector 324 fixo às cunhas 326 e um segundo conector 328 operável para acoplar o sustentador 318. O segundo conector 328 pode ser uma parte de preensão 328 operável para ser preso ou fixado pelo sustentador 318 ou meio de sustentador 318. O primeiro conector pode ser, por exemplo, dentes de garfo dispostos em partes de receptor correspondentes nas cunhas 326, ou alternativamente um tipo diferente de conexão, tal como uma conexão aparafusada, fixações, ou semelhantes.

[0300] Ilustrado nas Figuras 22 e 23, em qualquer uma das modalidades neste documento, o aparelho 300 ou conjunto de ferramentas pode ser disposto em um carrinho móvel 399. O carrinho móvel 399 pode ser disposto com unidades de acionamento ou meios de acionamento 398 operáveis para acionar o carrinho 399 em ou pelo piso de plataforma de perfuração 222. Como mostrado na Figura 23, nesta modalidade, o carrinho 399 é ilustrado com rodas 398 no lado de baixo do carrinho 398 e operável para mover o carrinho 398 em uma superfície subjacente, tal como o piso de plataforma de perfuração 222 ou um convés adjacente ao piso de plataforma de perfuração 222. Alternativamente, as unidades de acionamento ou meios de acionamento 398 podem, por exemplo, ser rodas acoplando carris ou trilhos no piso de plataforma de perfuração 222.

[0301] Ao fornecer o aparelho 300 ou conjunto de ferramentas em um carrinho móvel 399, eles podem ser movidos para longe do centro de poço 232 quando necessário, por exemplo, ao realizar operações em que a ferramenta de elevação de cunha 306 não é necessária.

[0302] Várias características da invenção de acordo com o quarto aspecto serão agora descritas nas cláusulas numeradas a seguir:

[0303] C1. Um aparelho para ajustar cunhas em torno de uma coluna de perfuração, o aparelho compreendendo uma base e um braço, a base sendo configurada para suportar o braço em um piso de plataforma de perfuração de uma sonda de perfuração, o braço tendo uma primeira extremidade que é montada na base para pivotamento sobre um primeiro eixo que, quando a base está suportando o braço no piso de plataforma de perfuração, é geralmente perpendicular ao piso de plataforma de perfuração, uma segunda extremidade em que é fornecida a ferramenta de elevação de cunha, o braço compreendendo uma primeira porção e uma segunda porção que são conectadas por uma junta por meio da qual a segunda porção pode girar com relação à primeira porção sobre um segundo eixo que é geralmente perpendicular ao primeiro eixo, a primeira porção se estendendo da primeira extremidade do braço para a junta, e a segunda porção se estendendo da junta para a segunda extremidade do braço.

[0304] C2. O aparelho, de acordo com a cláusula C1, ainda compreendendo um primeiro atuador que é operável para pivotar o braço em relação à base sobre o primeiro eixo.

[0305] C3. O aparelho, de acordo com a cláusula C1 ou C2, ainda compreendendo um segundo atuador que é operável para pivotar a segunda porção do braço em relação à primeira porção do braço sobre o segundo eixo.

[0306] C4. O aparelho, de acordo com qualquer cláusula precedente C1-C3, em que a ferramenta de elevação de cunha compreende uma mola que pode ser conectada a cunhas montadas na ferramenta de elevação de cunha para instar as cunhas para uma posição aberta.

[0307] CS. O aparelho, de acordo com qualquer cláusula precedente C1-C4, em que a ferramenta de elevação de cunha compreende uma garra tendo primeira e segunda partes de fixação e um atuador de garra que é operável para mover as primeira e segunda partes de fixação uma em direção à outra para uma posição de preensão, e afastadas uma da outra para uma posição de liberação.

[0308] C6. O aparelho, de acordo com qualquer cláusula precedente C1-C5, em que a ferramenta de elevação de cunha ainda compreende um sustentador de cunha separado que tem um conector por meio do qual o sustentador de cunha pode ser montado nas cunhas e uma parte de preensão que é moldada para ser presa pela garra acomodando as primeira e segunda partes de fixação em torno da parte de preensão e usar o atuador para mover as partes de fixação para a posição de preensão.

[0309] C7. O aparelho, de acordo com a cláusula C6, em que o conector compreende um feixe de suporte alongado que tem um eixo longitudinal, uma primeira extremidade à qual a parte de preensão é conectada, e uma segunda extremidade fornecida com uma pluralidade de dentes de garfo que se estendem geralmente para baixo perpendicular ao eixo longitudinal do feixe de suporte.

[0310] C8. O aparelho, de acordo com a cláusula C6 ou C7, em que o sustentador de cunha compreende pelo menos uma mola, uma primeira extremidade da qual é conectada ao sustentador de cunha e uma segunda extremidade da qual é adaptada para ser conectada às cunhas nas quais o sustentador de cunha é montado.

[0311] C9. O aparelho, de acordo com qualquer cláusula precedente C1-C8, em que a ferramenta de elevação de cunha é pivotantemente montada na segunda extremidade do braço para rotação com relação ao braço sobre um terceiro eixo que é geralmente perpendicular ao eixo longitudinal da segunda porção do braço.

[0312] C10. O aparelho, de acordo com a cláusula C9, em que a ferramenta de elevação de cunha é pivotantemente montada na segunda extremidade do braço para rotação com relação ao braço sobre um quarto eixo que é geralmente perpendicular ao eixo longitudinal da segunda porção do braço e ao terceiro eixo.

[0313] C11. O aparelho, de acordo com a cláusula C9 ou C10, ainda compreendendo um terceiro atuador que é operável para pivotar o dispositivo de elevação de cunha em relação ao braço sobre o terceiro eixo.

[0314] C12. O aparelho, de acordo com qualquer uma das cláusulas C9 a C11, ainda compreendendo um quarto atuador que é operável para pivotar o dispositivo de elevação de cunha em relação ao braço sobre o quarto eixo.

[0315] C13. Uma sonda de perfuração tendo um piso de plataforma de perfuração com uma abertura de centro de poço e aparelho de elevação de cunha, de acordo com qualquer uma das cláusulas C1 a C12, a base do aparelho de elevação de cunha sendo montada no piso de plataforma de perfuração em um local afastado da abertura de centro de poço.

[0316] C14. Um método de montar cunhas em torno de uma coluna de perfuração que se estende através da abertura de centro de poço em uma sonda de perfuração, de acordo com a cláusula C13, o método compreendendo: a) com a segunda extremidade do braço do aparelho de elevação de cunha posicionada em um local que é afastado da abertura de centro de poço, primeiramente montar cunhas na ferramenta de elevação de cunha, b) em seguida, pivotar o braço do aparelho de elevação de cunha sobre o primeiro eixo para mover as cunhas em torno da coluna de perfuração, e c) em seguida, pivotar a segunda porção do braço do aparelho de elevação de cunha sobre o segundo eixo para abaixar as cunhas na coluna de perfuração.

[0317] C15. O método da cláusula C14, em que a etapa b também compreende pivotar a segunda porção do braço do aparelho de elevação de cunha sobre o segundo eixo.

[0318] C16. O método da cláusula C13 ou C14, em que a ferramenta de elevação de cunha compreende uma garra tendo primeira e segunda partes de fixação e um atuador de garra que é operável para mover as primeira e segunda partes de fixação uma em direção à outra para uma posição de preensão, e afastadas uma da outra para uma posição de liberação, e um sustentador de cunha separado que tem um conector por meio do qual o sustentador de cunha pode ser montado nas cunhas e uma parte de preensão que é moldada para ser presa pela garra acomodando as primeira e segunda partes de fixação em torno da parte de preensão e usar o atuador de garra para mover as partes de fixação para a posição de preensão, e a etapa a do método compreende a etapas de: a1) posicionar as cunhas em um local de armazenamento no piso de plataforma de perfuração afastadas da abertura de centro de poço, a2) montar o sustentador de cunha nas cunhas, a3) em seguida, com as partes de fixação da ferramenta de elevação de cunha em sua posição de liberação, pivotar o braço do aparelho de elevação de cunha sobre o primeiro eixo e/ou a segunda porção do braço do aparelho de elevação de cunha sobre o segundo eixo e operar o atuador de garra de modo que as partes de fixação se movem para a posição de fixação, e esse movimento faz a parte de preensão do sustentador de cunha ser presa pela garra.

[0319] C17. O método de qualquer uma das cláusulas C13 a C16, em que o conector da ferramenta de elevação de cunha compreende um feixe de suporte alongado que tem um eixo longitudinal, uma primeira extremidade à qual a parte de preensão é conectada, e uma segunda extremidade fornecida com uma pluralidade de dentes de garfo que se estendem geralmente para baixo perpendicular ao eixo longitudinal do feixe de suporte, e a etapa a2 compreende inserir os dentes de garfo em aberturas correspondentes fornecidas nas cunhas.

[0320] C18. O método da cláusula C16 ou C17, em que o sustentador de cunha compreende pelo menos uma mola, uma primeira extremidade da qual é conectada ao sustentador de cunha e uma segunda extremidade da qual é adaptada para ser conectada às cunhas em que o sustentador de cunha é montado, e a etapa a2 compreende conectar a segunda extremidade da mola a um ponto de conexão nas cunhas.

[0321] C19. O método de qualquer uma das cláusulas C13 a C18, em que a ferramenta de elevação de cunha é pivotantemente montada na segunda extremidade do braço para rotação com relação ao braço sobre um terceiro eixo que é geralmente perpendicular a um eixo longitudinal da segunda porção do braço, e a etapa b do método ainda compreendendo pivotar a ferramenta de elevação de cunha sobre o terceiro eixo.

[0322] C20. O método da cláusula C19, em que as cunhas têm um eixo longitudinal que é disposto para ser geralmente paralelo ao eixo longitudinal de uma coluna de perfuração quando as cunhas são montadas em torno de uma coluna de perfuração, o terceiro eixo pode ser geralmente paralelo ao piso de plataforma de perfuração, e a etapa b do método ainda compreende pivotar a ferramenta de elevação de cunha em uma primeira direção sobre o terceiro eixo para girar as cunhas para colocar o eixo longitudinal das cunhas em direção à horizontal antes de posicionar as cunhas em torno da coluna de perfuração, e pivotar a ferramenta de elevação de cunha em uma segunda direção oposta sobre o terceiro eixo para girar as cunhas de modo que o eixo longitudinal das cunhas é geralmente horizontal enquanto posiciona as cunhas em torno da coluna de perfuração.

[0323] C21. O método de qualquer uma das cláusulas C19 ou C20, em que a ferramenta de elevação de cunha é pivotantemente montada na segunda extremidade do braço para rotação com relação ao braço sobre um quarto eixo que é geralmente perpendicular ao eixo longitudinal da segunda porção do braço e ao terceiro eixo, e a etapa b do método ainda compreende pivotar a ferramenta de elevação de cunha sobre o quarto eixo.

[0324] C22. Um conjunto de ferramenta para manusear cunhas (326) em um piso de plataforma de perfuração (222), o conjunto de ferramenta compreendendo: - um braço (304) compreendendo uma pluralidade de partes articuladas (308,310), o braço (304) rotativamente montado em uma base (302) que é fixa em relação ao piso de plataforma de perfuração (222); - uma ferramenta de elevação de cunhas (306); - um sustentador (318) ou meio de sustentador (318) para a ferramenta de elevação de cunha (306), o sustentador (318) ou meio de sustentador (318) disposto no braço (304) e operável para reter a ferramenta de elevação de cunhas (306); - a ferramenta de elevação de cunhas (306) compreendendo um conector (324) operável para acoplar e transportar as cunhas (326).

[0325] C23. Um conjunto de ferramenta, de acordo com a cláusula precedente C22, em que o sustentador (318) ou meio de sustentador (318) é operável para acoplar de forma liberável e reter a ferramenta de elevação de cunhas (306).

[0326] C24. Um conjunto de ferramenta, de acordo com qualquer uma das duas cláusulas precedentes C22-C23, em que o sustentador (318) ou meio de sustentador (318) compreende uma garra (318a,b) operável para prender e reter uma parte de preensão (328) da ferramenta de elevação de cunhas (306).

[0327] C25. Um conjunto de ferramenta, de acordo com qualquer uma das três cláusulas precedentes C22-C24, em que o braço (304) é remotamente controlado a partir de uma estação de operador (228).

[0328] C26. Um conjunto de ferramenta, de acordo com qualquer uma das quatro cláusulas precedentes C22-C25, em que a ferramenta de elevação de cunha (306) compreende um transportador de cunhas (322) tendo um primeiro conector (324) fixo às cunhas (326) e um segundo conector (328) operável para acoplar o sustentador (318).

[0329] C27. Um conjunto de ferramenta, de acordo com a cláusula precedente C26, em que o segundo conector (328) é uma parte de preensão (328) operável para ser preso ou fixado pelo sustentador (318) ou meio de sustentador (318).

[0330] C28. Um conjunto de ferramenta, de acordo com qualquer uma das seis cláusulas precedentes C22-27, em que o conjunto de ferramenta é disposto em um carrinho móvel (399).

[0331] C29. Um conjunto de ferramenta, de acordo com a cláusula precedente C28, em que o carrinho móvel (399) compreende unidades de acionamento (398) ou meios de acionamento (398) operáveis para acionar o carrinho (399) em ou pelo piso de plataforma de perfuração (222).

[0332] Em um quinto aspecto, esta divulgação refere-se a um aparelho para e método de mover um objeto suspenso em torno de piso de plataforma de perfuração de uma sonda de perfuração durante a perfuração de um poço ou durante a produção de óleo e/ou gás.

[0333] Às vezes, um tubular curto ou sub é preso à parte superior da coluna de perfuração. Os subs são geralmente armazenados em um palete com uma pluralidade de hastes verticais que se estendem para cima a partir de sua superfície superior, cada sub sendo posicionado com uma extremidade sobre uma das hastes de modo que o sub é suportado em uma orientação vertical ou quase vertical. A fim de levantar um dos subs, ele é conectado ao cabo, que se estende do sub sobre a torre, e para baixo para um guincho localizado no piso de plataforma de perfuração. O guincho pode, então, ser operado para enrolar no cabo, e elevar o sub do piso de plataforma de perfuração. Operadores no piso de plataforma de perfuração empurram ou puxam o cabo acima do sub para manobrar o sub em um plano geralmente horizontal de modo que esteja verticalmente acima da extremidade superior da coluna de perfuração, antes de o guincho ser operado para abaixar o sub em cima da coluna de perfuração. Um guincho e um cabo podem também ser usados para levantar outros itens pesados do piso de plataforma de perfuração, com operadores movendo manualmente o item em uma direção geralmente horizontal pelo piso de plataforma de perfuração para o local desejado.

[0334] Referindo-se à Figura 24, é mostrado um aparelho de guia 400 para orientar o movimento de uma carga suspensa de um cabo ou arame, o aparelho 400 tendo uma base 402 e um braço 404, a base 402 sendo configurada para suportar o braço 404 em um piso de plataforma de perfuração de uma sonda de perfuração. O braço 404 tem uma primeira extremidade 404a que é montada na base 402, uma segunda extremidade 404b em que é fornecida uma garra 406 adequada para reter um guia de arame (não mostrado na Figura 24) e pelo menos uma junta articulada 408 por meio da qual o braço 404, ou uma porção do braço 404 pode pivotar em relação à base 402. O aparelho ainda compreende um atuador que é operável para pivotar o braço 404 sobre a junta articulada 408 para alterar a posição da garra 406 em relação à base 402.

[0335] Nesta modalidade, o braço 404 compreende uma primeira porção 410 e segunda porção 412 que são unidas pela primeira junta articulada 408. Neste exemplo, a junta articulada é configurada para permitir que a segunda porção 412 pivote em relação à primeira porção 410 sobre um eixo Z’ que é geralmente paralelo a uma superfície em que a base 402 é suportada (não mostrada). Será apreciado este pode não ser o caso, no entanto, e a junta articulada pode igualmente compreender uma conexão pivotante entre a primeira extremidade 404a do braço 404 e a base 402.

[0336] A primeira extremidade 404a do braço 404 é pivotantemente montada na base 402. Neste exemplo, a primeira extremidade da primeira porção 410 é pivotante a um eixo X’ que é geralmente perpendicular a uma superfície em que a base 402 é suportada. Além disso, nesta modalidade, a junta entre a primeira porção 410 e a base 402 é configurada para permitir que a primeira porção 410 do braço 404 para pivotar em relação à base 402 sobre um eixo Y’ que é geralmente paralela a uma superfície em que a base 402 é suportada. Esse pode não ser o caso, no entanto. A primeira extremidade 410a da primeira porção 410 do braço 404 pode ser fixa para a base 402, ou pivotante sobre apenas um desses eixos X’, Y'.

[0337] Um primeiro atuador 438 é operável para pivotar a segunda porção 412 do braço em relação à primeira porção 410 do braço sobre a junta articulada 408. Um segundo atuador 440 é fornecido para pivotar a primeira porção 410 do braço 404 em relação à base 402. Nesta modalidade, o segundo atuador 440 é operável para realizar pivotamento do braço 402 sobre cada eixo pivotante, X’, Y’ independentemente do outro, e pode compreender dois atuadores separados.

[0338] A garra 406 compreende um par de membros de fixação 406a, 406b que são pivotantemente conectados a uma base de garra 406c. Um terceiro atuador 442 é fornecido, o qual é operável para pivotar os membros de fixação em relação à base de garra 406c, de modo que os membros de fixação 406a, 406b podem se mover um em direção ao outro para fixação em torno de qualquer parte colocada entre os dois membros de fixação 406a, 406b, e afastados um do outro para liberar a parte.

[0339] Nesse caso, o braço 404 é fornecido com uma segunda junta articulada 444 na segunda porção de braço 412 diretamente adjacente à segunda extremidade 404b do braço 404. Um quarto atuador 446 é fornecido, e esse é operável para pivotar a segunda extremidade 404b do braço 404 sobre um eixo W’ que é geralmente perpendicular ao eixo longitudinal da parte da segunda porção de braço 412 que se estende para a primeira junta articulada 408.

[0340] Nesta modalidade, os atuadores 438, 440, 442, 446 são operados hidraulicamente, e podem compreender um motor hidráulico. A fonte de fluido hidráulico pressurizado necessário para operação dos atuadores 438, 440, 442, 446 pode ser um pacote de energia hidráulica dedicado fornecido como parte do aparelho de guia 400. Alternativamente, fluido hidráulico pressurizado pode ser fornecido a partir de uma bomba localizada remotamente ao aparelho e conectada ao aparelho por meio de uma linha hidráulica.

[0341] Referindo-se agora às Figuras 25a e 25b, é mostrada uma modalidade de guia de arame 448 que pode ser usada em conjunto com o aparelho 400 ilustrado na Figura 25. O guia de arame 448 compreende um gancho 450, que tem um eixo de arame A’ e que é montado em uma parte de base 452, o gancho 450 sendo configurado para conter ou pelo menos parcialmente conter o eixo de arame A’.

[0342] Nesta modalidade, o gancho 450 compreende duas partes de gancho separadas 450a, 450b que são ambas pivotantemente conectadas à parte de base 452. O guia de arame 448 é fornecido com um atuador de liberação (não mostrado) que é operável para pivotar ambas as partes de gancho 450a, 450b em relação à parte de base 425 entre uma posição aberta, em que as extremidades livres das partes de gancho 450a, 450b são afastadas uma da outra de modo que um arame ou cabo pode ser movido entre elas para o eixo de arame, e uma posição fechada em que as partes de gancho contêm completamente o eixo de arame. As partes de gancho 450a, 450b na modalidade são curvas e, quando na posição fechada, juntamente com a parte de base 452, contêm um espaço geralmente cilíndrico, com o eixo de arame A’ que se estende ao longo do eixo longitudinal do espaço cilíndrico.

[0343] Será apreciado que, embora nesta modalidade ambas as partes de gancho 450a, 450b são pivotadas pelo atuador de liberação, este não é necessariamente o caso. O gancho 450 pode ser movido entre suas posições aberta e fechada pelo pivotamento de apenas uma das partes de gancho 450a, 450b.

[0344] O guia de arame 448 também compreende uma parte de preensão 454, que, nesta modalidade, é geralmente cilíndrica e é geralmente paralela ao espaço cilíndrico contido pelas partes de gancho 450a, 450b. O guia de arame 448 pode, portanto, ser montado na segunda extremidade 404b do braço 404 do aparelho ilustrado na Figura 24, acomodando a parte de preensão 454 do guia de arame 448 entre os dois membros de fixação 406a, 406b da garra 406, e operando o terceiro atuador 442 para pivotar os membros de fixação 406a, 406b de modo que eles se prendem em e retêm a parte de preensão 454 do guia de arame 448, como ilustrado na Figura 25b.

[0345] Uma modalidade alternativa de guia de arame 448’ é ilustrada nas Figuras 26 e 27a, 27b e 27c. Nestas modalidades, o gancho 450’ compreende duas partes de gancho 450a’, 450b’ que não são pivotantes em relação à parte de base 452’. Em vez disso, as duas partes de gancho 450a’, 450b’ são afastadas uma da outra em uma direção geralmente paralela ao eixo de arame A’.

[0346] Nesta modalidade particular, o gancho 450 compreende uma tubulação ou haste que é curva para formar parte de uma hélice (neste exemplo, pouco mais de uma volta de uma hélice), que se espiralam em torno do eixo de arame A’. Será apreciado, no entanto, que a tubulação/haste não precisa ser exatamente helicoidal, e pode simplesmente ser curva em torno do eixo de arame A’ de modo que, quando vista paralela ao eixo de arame A’, o eixo de arame A’ é circundado completamente, ou quase completamente, pelo gancho 450.

[0347] A parte de base 452’ é montada em um sustentador 454’ que é montado na extremidade da segunda porção 412 do braço 404. O sustentador 454’ pode compreender uma parte de preensão como aquela mostrada na modalidade ilustrada nas Figuras 25a e 25b, e a garra 406 usada para montar o guia de arame 448’ no braço 404 conforme descrito acima. Nesta modalidade, no entanto, o sustentador 454’ é preso diretamente à segunda extremidade 404b do braço 404.

[0348] O gancho 450’ é fixo à parte de base 452’, e, portanto, nenhum atuador de liberação é necessário. Em vez disso, um atuador 456 é fornecido, que é operável para pivotar o guia de arame 448’ sobre um eixo pivotante V’ que é geralmente perpendicular ao eixo de arame A’ e ao eixo longitudinal da segunda porção 412 do braço 404.

[0349] O guia de arame compreende um mecanismo de liberação que protege o braço 404 de ser sobreposto ou danificado por força em excesso sendo aplicada ao mesmo pelo guia de arame. Nesta modalidade, a parte de base 452’ e o sustentador 454’ são mecanicamente acoplados em conjunto de tal forma que os dois possam ser separados se força suficiente for exercida no gancho 450’ puxando para longe do braço 404. Nesta modalidade, o sustentador 454’ compreende um quadro externo 454a’ que é preso à segunda extremidade 404b’ do braço 404, e a parte de base 452’ a um quadro interno.

[0350] Nesta modalidade, o quadro interno 452’ é retido no quadro externo 454’ por meio de um mecanismo de retenção na forma de pluralidade de protuberâncias geralmente hemisféricas 458 que se estendem de superfícies voltadas radialmente para fora do quadro interno 452’ e são alojadas em recessos correspondentemente moldados 460 na superfície voltada radialmente para dentro do quadro externo 454’. O alojamento das protuberâncias 458 nos recessos 460 mantém a parte de base 452’ no sustentador 454’ em conjunto se uma força relativamente baixa for aplicada ao gancho 450’, mas se uma força suficientemente alta for aplicada ao gancho 450’para puxar para longe do braço 404, as protuberâncias serão desalojadas, e o gancho 450’ se separa do braço 404, como ilustrado na Figura 26.

[0351] Configurações alternativas de mecanismo de liberação são possíveis, no entanto. Por exemplo, as protuberâncias podem ser fornecidas no quadro externo 454’ e alojamento em recessos correspondentes no quadro interno 452’. Além disso, em vez de protuberâncias, elementos carregados por mola podem se estender do quadro interno 452’ em recessos correspondentes no quadro externo 454’ (ou vice-versa). Alternativamente, o guia de arame 448’ pode ser preso ao sustentador 454’ por meio de parafusos de pino de cisalhamento que fraturam para liberar o guia de arame 448’ do sustentador 454’ quando a força aplicada excede um nível predeterminado.

[0352] Referindo-se agora à Figura 28, é mostrada uma sonda de perfuração 420 tendo um piso de plataforma de perfuração 422 e um aparelho de guia 400 conforme descrito acima, no piso de plataforma de perfuração 422. Nesse caso, a base 402 é montada em um carrinho 424 que tem rodas 426 que são operáveis para mover a base 402 e o braço 404 pelo piso de plataforma de perfuração 422. Será apreciado que o carrinho poderia ser igualmente fornecido por trilhos, rodas Mecanum ou Omni, ou qualquer outro meio motivo adequado para movê-lo pelo piso de plataforma de perfuração. A base não precisa ser móvel em relação ao piso de plataforma de perfuração 422, e poderia, no entanto, ser presa ao piso de plataforma de perfuração 422, seja diretamente seja presa a uma plataforma que é presa ao piso de plataforma de perfuração 422.

[0353] Vantajosamente, as rodas 426 são alimentadas por um motor de carrinho que é operável remotamente, por exemplo, de uma cabine de sondador 428 adjacente ao piso de plataforma de perfuração 422.

[0354] Em uma modalidade preferida, os atuadores 438, 440, 443, 446, 456 fornecidos para operar o aparelho de guia 400 são também controlados remotamente, preferencialmente a partir da cabine do sondador 428.

[0355] Esse controle remoto pode ser alcançado por uma conexão a cabo ou sem fio ao motor de carrinho ou atuadores 438, 440, 442,446, 456.

[0356] O piso de plataforma de perfuração 422 é fornecido com uma torre 430 e uma abertura 432 que está abaixo da torre 430, através da qual uma coluna de perfuração 434 se estende. A coluna de perfuração 434 é composta por uma pluralidade de seções de tubo 434a, 434b que são unidas extremidade a extremidade. Uma composição de fundo de poço (BHA) 435 é fornecida na extremidade inferior da seção de tubo mais inferior 434b.

[0357] A sonda de perfuração 420 é ainda fornecida com dois guinchos 436 por meio dos quais itens pesados de equipamento podem ser suspensos a partir da torre 430. Um cabo 462 se estende de cada um dos guinchos 236. Cada cabo tem uma primeira extremidade que é conectada a seu respectivo guincho, e uma extremidade livre que pode ser conectada a um objeto para ser elevado de e suspenso acima do piso de plataforma de perfuração 422. Na ilustração mostrada na Figura 28, a extremidade livre de cada cabo 462 é presa a uma extremidade de uma seção curta de coluna de perfuração ou um sub 464. Uma porção intermediária de cada cabo 462 se estende sobre e é suportada por uma polia fixa 466 montada na torre 430.

[0358] O aparelho de guia 400 pode ser usado para auxiliar na manobra do sub 464 em uma direção geralmente horizontal enquanto é suspenso a partir dos cabos 462 sobre o piso de plataforma de perfuração 422. O gancho 450, 450’ do guia de arame 448, 448’ é colocado em torno de um dos cabos 462 e um ou mais dos primeiro, segundo e quarto atuadores 438, 440, 446 são operados de modo que o cabo 462 é empurrado ou puxado pelo aparelho de guia 400 de forma a mover o sub 464 para a posição desejada. Quando o aparelho de guia 400 é montado em um carrinho 424, em vez de preso ao piso de plataforma de perfuração 422, o motor de carrinho pode também ser operado para alcançar o movimento desejado do sub 464 por movimento do aparelho de guia 400 em relação ao piso de plataforma de perfuração 422 além de movimento do braço 404 em si.

[0359] Quando o guia de arame 448 é como ilustrado nas Figuras 25a e 25b, o gancho 450 é colocado em torno do cabo 462 por operação do atuador de liberação para pivotar uma ou ambas as partes de gancho 450a, 450b para a posição aberta como ilustrado na Figura 25a. Um ou mais do primeiro, segundo ou quarto atuadores 438, 440, 446 são, então, operados para mover o gancho 450 em direção ao cabo 462 até o cabo passar através do vão entre as extremidades das duas partes de gancho 450a, 450b no espaço fechado pelas duas partes de gancho 450a, 450b. O atuador de liberação é, então, operado para pivotar uma ou ambas as partes de gancho 450a, 450b para a posição fechada como ilustrado na Figura 25b, de modo que uma porção do cabo é envolta ou circundada pelo gancho 450.

[0360] Quando o guia de arame 448’ é como ilustrado nas Figuras 26, 27a, 27b, e 27c, o gancho 450’ é colocado em torno do cabo 462 por operação do atuador 456 para pivotar o guia de arame 450’ sobre o eixo pivotante V’ até o eixo de arame A’ estar geralmente perpendicular ao cabo 462 como ilustrado na Figura 27a. Um ou mais do primeiro, segundo ou quarto atuadores 438, 440, 446 são, então, operados para mover o gancho 450’ em direção ao cabo 462 até o cabo passar através do vão entre as duas partes de gancho 450a’, 450b’ no espaço fechado pelas duas partes de gancho 450a’, 450b’ como ilustrado na Figura 27b. O atuador 456 é, então, operado para pivotar o guia de arame 450’ sobre o eixo pivotante V’ até o eixo de arame A’ estar geralmente paralelo ao cabo 462, como ilustrado na Figura 27c. Uma porção do cabo 462 é, assim, envolta ou circundada pelo gancho 450’.

[0361] Será apreciado que o objeto suspenso do cabo 462 pode ser muito pesado, e, assim, forças significativas podem ser exercidas no braço 404 enquanto puxa o cabo 462 para mover o objeto. Dessa forma, um mecanismo de liberação é fornecido para desacoplar o cabo 462 do braço 404 se essas forças atingirem níveis tão altos que possam causar danos ao braço 404.

[0362] No caso da modalidade de guia de arame ilustrada nas Figuras 25a e 25b, uma parte de liberação, neste exemplo, na forma de uma bola 468, é montada no cabo 462. O guia de arame 448 é colocado em torno do cabo 462, tal que a bola de liberação 468 fique abaixo do gancho 450. As extremidades inferiores das partes de gancho 450a, 450b são chanfradas e dimensionadas de forma que a bola de liberação 468 não possa passar ao longo do espaço cilíndrico contido pelas partes de gancho 450a, 450b quando estão na posição fechada.

[0363] Se o cabo 462 se move para cima em relação ao gancho 450, a bola de liberação 468 acopla com a porção chanfrada das partes de gancho 450a, 450b, e se a força exercida no gancho 450 pelo cabo 462 for suficientemente grande, isso faz as partes de gancho 450a, 450b pivotarem para sua posição aberta e liberarem a bola de liberação 468.

[0364] Em relação à modalidade de guia de arame 448’ ilustrado nas Figuras 26, 27a, 27b e 27c, se o cabo 462 estiver puxando o braço 404 com uma força suficientemente alta, a parte de base 452’ do guia de arame 450’ se desacoplará do sustentador 454’, conforme descrito em relação à Figura 26 acima, e a força em excesso do braço 404 será removida dessa forma. Deve ser apreciado, no entanto, que a modalidade de guia de arame 448 ilustrado nas Figuras 25a e 25b pode também ser montado no braço 404 por meio de um sustentador do qual é desacoplável da mesma forma.

[0365] Na modalidade ilustrada na Figura 28, a sonda de perfuração 420 é fornecida com um aparelho de guia 400. Será apreciado que mais do que um aparelho de guia 400 pode ser fornecido, com cada aparelho de guia puxando ou empurrando o mesmo ou um cabo diferente 462. Por exemplo, na modalidade ilustrada na Figura 28, dois aparelhos de guia 400 podem ser fornecidos no piso de plataforma de perfuração 422, com o guia de arame de um aparelho de guia empurrando ou puxando em um dos dois cabos 462, e o guia de arame do outro aparelho de guia empurrando ou puxando o outro dos dois cabos 462. Alternativamente, o elemento para ser movido (nesse caso um sub 464) pode ser suspenso de um único cabo 462 e orientado por um único aparelho de guia 400.

[0366] Várias características da invenção de acordo com o quinto aspecto serão agora descritas nas seguintes cláusulas numeradas:

[0367] D1. Um aparelho de guia para mover um objeto suspenso pelo piso de plataforma de perfuração de uma sonda de perfuração, o aparelho de guia tendo uma base e um braço, a base sendo configurada para suportar o braço em um piso de plataforma de perfuração de uma sonda de perfuração, o braço tendo uma primeira extremidade que é montada na base, uma segunda extremidade em que é fornecida com um guia de arame, pelo menos uma junta articulada por meio da qual o braço, ou uma porção do braço, pode pivotar em relação à base, um atuador que é operável para pivotar o braço ou uma porção do braço em relação à base, em que o guia de arame compreende um gancho que é configurado para circundar parcialmente ou completamente um cabo a partir do qual o objeto é suspenso, de modo que a operação do atuador possa fazer com que o guia de arame acople com uma porção do cabo para mover aquela porção do cabo em relação ao piso de plataforma de perfuração.

[0368] D2. Um aparelho de guia, de acordo com a cláusula D1, em que o atuador é hidraulicamente operável.

[0369] D3. Um aparelho de guia, de acordo com qualquer cláusula precedente D1-D2, em que o aparelho de guia é ainda fornecido com um controlador que é operável para controlar a operação do atuador, e que é remoto em relação ao restante do aparelho de guia.

[0370] D4. Um aparelho de guia, de acordo com qualquer cláusula precedente D1-D3, em que a junta articulada forma uma conexão pivotante entre o braço e a base.

[0371] D5. Um aparelho de guia, de acordo com qualquer uma das cláusulas D1-D4, em que o braço compreende uma primeira e segunda porção que são unidas pela junta articulada.

[0372] D6. Um aparelho de guia, de acordo com a cláusula D5, em que a primeira extremidade do braço é pivotantemente montada na base.

[0373] D7. Um aparelho de guia, de acordo com qualquer cláusula precedente D1-D7, em que um mecanismo de liberação é fornecido, pelo que um cabo contido pelo gancho do guia de arame é liberado se exercer uma força no braço do aparelho de guia superior a um nível predeterminado.

[0374] D8. Um aparelho de guia, de acordo com qualquer cláusula precedente D1-D7, em que o gancho do guia de arame compreende duas partes de gancho, cada uma das quais se estende em torno de uma porção de um eixo de arame que é geralmente perpendicular a um eixo longitudinal do braço.

[0375] D9. Um aparelho de guia, de acordo com a cláusula D8, em que uma de ambas as partes de gancho é pivotantemente montada em uma parte de base do guia de arame, e o guia de arame ainda compreende um atuador de liberação que é operável para pivotar a ou cada parte de gancho em relação à parte de base entre uma posição aberta, em que extremidades das partes de gancho são afastadas uma da outra, de modo que um cabo pode passar entre as partes de gancho para ser parcialmente contido pelas partes de gancho, e uma posição fechada em que as partes de gancho contêm completamente o eixo de arame.

[0376] D10. Um aparelho de guia, de acordo com a cláusula D8, em que as duas partes de gancho são afastadas uma da outra em uma direção geralmente paralela ao eixo de arame.

[0377] D11. Um aparelho de guia, de acordo com qualquer uma das cláusulas D8 a D10, em que o guia de arame é montado em um sustentador que é pivotantemente conectado à segunda extremidade do braço, e o aparelho de guia é ainda fornecido com um atuador de guia de arame que é operável para pivotar o guia de arame em relação ao braço.

[0378] D12. Um aparelho de guia, de acordo com qualquer uma das cláusulas D8 a D11, em que o guia de arame é montado em um sustentador que é conectado à segunda extremidade do braço, o guia de arame sendo montado no sustentador por meio de um mecanismo de liberação que é operável para liberar o guia de arame do sustentador quando uma força exercida no guia de arame para separá-lo do sustentador excede um nível predeterminado.

[0379] D13. Uma sonda de perfuração tendo um piso de plataforma de perfuração e um aparelho de guia, de acordo com qualquer uma das cláusulas D1 a D12, a base do aparelho de guia sendo suportada no piso de plataforma de perfuração.

[0380] D14. Uma sonda de perfuração, de acordo com a cláusula D13, ainda compreendendo uma torre, um guincho e um cabo, o cabo tendo uma primeira extremidade que é conectada ao guincho, uma extremidade livre que pode ser conectada a um objeto a ser suspenso acima do piso de plataforma de perfuração, e uma porção intermediária que é suportada pela torre.

[0381] D15. Uma sonda de perfuração, de acordo com a cláusula D14, em que o guia de arame do aparelho de guia é disposto de modo que circunda ou parcialmente circunda uma porção do cabo entre sua extremidade livre e a porção intermediária.

[0382] D16. Uma sonda de perfuração, de acordo com a cláusula D15, em que uma parte de liberação é montada no cabo abaixo da porção do cabo circundado pelo guia de arame, o gancho do guia de arame compreende duas partes de gancho, cada uma das quais se estende em torno de uma porção de um eixo de arame que é geralmente perpendicular a um eixo longitudinal do braço, e uma de ambas as partes de gancho é pivotantemente montada em uma parte de base do guia de arame, e pode pivotar em relação à parte de base entre uma posição aberta, em que extremidades das partes de gancho são afastadas uma da outra de modo que um cabo pode passar entre as partes de gancho para ser parcialmente contido pelas partes de gancho, e uma posição fechada, em que as partes de gancho contêm completamente o eixo de arame, o guia de arame sendo configurado tal que as partes de gancho se movem da posição fechada para a posição aberta quando a parte de liberação acopla com as partes de gancho e exerce uma força nas partes de gancho que é maior do que um nível predeterminado.

[0383] D17. Um método de mover um objeto pelo piso de plataforma de perfuração de uma sonda de perfuração, de acordo com qualquer uma das cláusulas D14 a D16, em que o método compreende: e) conectar a extremidade livre do cabo ao objeto, f) operar o guincho para levantar o objeto do piso de plataforma de perfuração, g) mover o aparelho de guia de modo que o gancho substancialmente circunda uma porção do cabo, h) operar o atuador do aparelho de guia de modo que o gancho do aparelho de guia exerce uma força no cabo para mover o objeto na direção desejada.

[0384] D18. O método, de acordo com a cláusula D17, em que o gancho do guia de arame compreende duas partes de gancho, cada uma das quais se estende em torno de uma porção de um eixo de arame que é geralmente perpendicular a um eixo longitudinal do braço, uma de ambas as partes de gancho é pivotantemente montada em uma parte de base do guia de arame, e o guia de arame ainda compreende um atuador de liberação que é operável para pivotar a ou cada parte de gancho em relação à parte de base entre uma posição aberta, em que extremidades das partes de gancho são afastadas uma da outra de modo que um cabo pode passar entre as partes de gancho para ser parcialmente envolto pelas partes de gancho, e uma posição fechada, em que as partes de gancho envolvem completamente o eixo de arame, a etapa c do método compreendendo usar o atuador de liberação para mover as partes de gancho para a posição aberta, usar o atuador do aparelho de guia para mover o braço em direção ao cabo, tal que o cabo se move para uma posição em que é parcialmente envolto pelas duas partes de gancho, e, então, usar o atuador de liberação para mover as partes de gancho para a posição fechada, de modo que o cabo é completamente envolto pelas partes de gancho.

[0385] D19. O método, de acordo com a cláusula D17, em que o gancho do guia de arame compreende duas partes de gancho, cada uma das quais se estende em torno de uma porção de um eixo de arame que é geralmente perpendicular a um eixo longitudinal do braço, e as duas partes de gancho são afastadas uma da outra em uma direção geralmente paralela ao eixo de arame, a etapa c compreendendo pivotar o gancho sobre um eixo pivotante, de modo que o eixo de arame fica geralmente perpendicular ao eixo longitudinal do cabo, usar o atuador para mover o braço em direção ao cabo, de modo que o cabo passa entre as duas partes de gancho, e, então, pivotar o gancho sobre o eixo pivotante, de modo que o eixo de arame fica geralmente paralelo ao eixo longitudinal do cabo.

[0386] Em um sexto aspecto, esta divulgação refere-se a uma máquina para suportar uma operação de perfuração em um piso de plataforma de perfuração de uma sonda de perfuração durante a perfuração de um poço ou durante a produção de óleo e/ou gás.

[0387] De acordo com o sexto aspecto, uma máquina 1,200,300,400,500,600 para uma planta de perfuração pode ser posicionada ou configurada para ser posicionada em um piso de plataforma de perfuração 21,222,422,522,622 adjacente a uma abertura central de poço 232,432,532,632. A máquina 1,200,300,400,500,600 pode ter um projeto geral similar a uma das máquinas 1,200,300,400,500 descritas em relação às modalidades apresentadas acima. (Vide, por exemplo, Figuras 12, 16, 20 e 24.)

[0388] A máquina tem uma base 2,202,302,402,502,602 e um braço 3,204,304,404,504,604. Um membro de acoplamento de ferramenta 318,406,506 é operável para acoplar de forma liberável uma de pelo menos duas ferramentas diferentes 4,206,240,250,306,448,448’.

[0389] De acordo com o sexto aspecto, uma máquina multipropósito é, assim, fornecida para realizar diferentes operações em ou próximo à abertura central de poço 232,432,532.

[0390] A ferramenta 4,206,240,250,306,448,448’ pode ser uma ferramenta configurada para manipular um objeto posicionado na abertura central de poço 232,432,532, que é configurado para posicionamento na abertura central de poço, que está sendo preparado para posicionamento na abertura central de poço, ou que foi retirado da abertura central de poço.

[0391] Vantajosamente, as pelo menos duas ferramentas diferentes compreendem pelo menos duas de: - uma ferramenta de remoção de tampa roscada 4 1. uma ferramenta de limpeza 206,240,250 - uma ferramenta de elevação de cunhas 306, ou - uma ferramenta de guia de arame 448,448’.

[0392] As diferentes ferramentas podem ser fornecidas com uma parte configurada para cooperar com o membro de acoplamento, tal como para reter de forma liberável uma determinada ferramenta em ou pelo membro de acoplamento e assim retendo a ferramenta pelo braço. Isso pode, por exemplo, ser um conector liberável entre a ferramenta e o membro de acoplamento. Cada uma das ferramentas mencionadas acima e descritas em relação às modalidades precedentes pode ser fornecida com tal conector, tal como para tornar a ferramenta conectável de forma liberável ao braço. Quaisquer suprimentos exigidos pela ferramenta, tais como fluido de limpeza ou energia hidráulica, podem ser fornecidos com mangueiras ou linhas apropriadas conectadas à ferramenta, conforme necessário.

[0393] A máquina pode compreender uma base e um braço, a base sendo configurada para suportar o braço no piso de plataforma de perfuração, por exemplo, tal como aquelas descritas acima em relação, por exemplo, às Figuras 12, 16, 20 ou 24.

[0394] O braço pode ter uma primeira extremidade que é montada na base para pivotamento sobre um primeiro eixo e uma segunda extremidade que é fornecida com o membro de acoplamento de ferramenta.

[0395] O braço pode compreender uma primeira porção e uma segunda porção que são conectadas por uma junta por meio da qual a segunda porção pode girar com relação à primeira porção sobre um segundo eixo que é geralmente perpendicular ao primeiro eixo, a primeira porção se estendendo da primeira extremidade do braço para a junta, e a segunda porção se estendendo da junta para a segunda extremidade do braço.

[0396] A máquina pode compreender um primeiro atuador que é operável para pivotar o braço em relação à base sobre o primeiro eixo.

[0397] A máquina pode compreender um segundo atuador que é operável para pivotar a segunda porção do braço em relação à primeira porção do braço sobre o segundo eixo.

[0398] O membro de acoplamento de ferramenta pode compreender uma garra tendo primeira e segunda partes de fixação e um atuador de garra que é operável para mover as primeira e segunda partes de fixação uma em direção à outra para uma posição de preensão, e afastadas uma da outra para uma posição de liberação. O membro de acoplamento de ferramenta pode, por exemplo, ser uma membro de acoplamento de ferramenta, tal como descrito em relação à Figura 20 acima.

[0399] As pelo menos duas ferramentas diferentes podem ter, cada uma, uma parte de preensão que é moldada para ser presa pela garra acomodando as primeira e segunda partes de fixação em torno da parte de preensão e usar o atuador para mover as partes de fixação para a posição de preensão. As partes de preensão podem, por exemplo, ser partes de preensão como as descritas em relação à Figura 20 acima.

[0400] O membro de acoplamento de ferramenta pode ser pivotantemente montado na segunda extremidade do braço para rotação com relação ao braço sobre um terceiro eixo que é geralmente perpendicular ao eixo longitudinal da segunda porção do braço.

[0401] O membro de acoplamento de ferramenta pode ser pivotantemente montado na segunda extremidade do braço para rotação com relação ao braço sobre um quarto eixo que é geralmente perpendicular ao eixo longitudinal da segunda porção do braço e ao terceiro eixo.

[0402] A máquina pode compreender um terceiro atuador que é operável para pivotar o membro de acoplamento de ferramenta sobre o terceiro eixo.

[0403] A máquina pode compreender um quarto atuador que é operável para pivotar o membro de acoplamento de ferramenta em relação ao braço sobre o quarto eixo.

[0404] A base pode compreender rodas ou trilhos que, quando a base está repousada em um piso de plataforma de perfuração de uma sonda de perfuração, são operáveis para mover a base e o braço pelo piso de plataforma de perfuração.

[0405] A máquina pode ser ainda fornecidas com um controlador que é operável para controlar a operação da máquina, e que é remoto em relação ao restante da máquina.

[0406] Ilustrada na Figura 29, uma planta de perfuração pode compreender uma máquina 600 e uma estante de armazenamento 603, a estante de armazenamento 603 disposta, tal como para ser alcançável pela máquina para colocação ou recuperação de pelo menos uma das ferramentas.

[0407] Vantajosamente, a máquina 600 é posicionada entre a estante de armazenamento 603 e a abertura central de poço 632.

[0408] A estante de armazenamento 603 pode compreender uma pluralidade de prateleiras distribuídas verticalmente.

[0409] A planta de perfuração tipicamente ainda compreende outras máquinas, tais como um assistente de perfuração 601, operando em ou adjacente ao piso de plataforma de perfuração 622 para manipular itens, tais como uma coluna de tubos 604 que se estende para a abertura central de poço 632.

[0410] Vantajosamente, a necessidade da presença de operadores na zona vermelha no piso de plataforma de perfuração 622, isto é, próximos ou ao redor da abertura central de poço 632, pode ser reduzida. Por exemplo, qualquer provisão de ferramentas ou operações necessárias em tais ferramentas pode ser realizada enquanto as ferramentas estão na estante de armazenamento 603, que pode ser afastada da vizinhança imediata da abertura central de poço 632. Ao fornecer uma máquina conforme divulgado neste documento, várias ferramentas podem ser coletadas da estante de armazenamento 603 e utilizadas na área central de poço do piso de plataforma de perfuração 622.

[0411] De acordo com o sexto aspecto, operações mais seguras e/ou eficientes podem, por exemplo, ser alcançadas na área próximo à abertura central de poço.

[0412] Várias características da invenção de acordo com o sexto aspecto serão agora descritas nas cláusulas numeradas a seguir:

[0413] E1. Uma máquina para uma planta de perfuração, a máquina posicionada ou configurada para ser posicionada em um piso de plataforma de perfuração adjacente a uma abertura central de poço, a máquina tendo: a base e um braço, e um membro de acoplamento de ferramenta operável para acoplar de forma liberável uma de pelo menos duas ferramentas diferentes.

[0414] E2. Uma máquina, de acordo com a cláusula E1, em que as pelo menos duas ferramentas diferentes compreendem pelo menos duas de: uma ferramenta de remoção de tampa roscada, uma ferramenta de limpeza, uma ferramenta de elevação de cunhas ou uma ferramenta de guia de arame.

[0415] E3. Uma máquina, de acordo com qualquer cláusula precedente E1-E2, em que a máquina compreende uma base e um braço, a base sendo configurada para suportar o braço no piso de plataforma de perfuração.

[0416] E4. Uma máquina, de acordo com a cláusula precedente, em que o braço tem uma primeira extremidade que é montada na base para pivotamento sobre um primeiro eixo e uma segunda extremidade que é fornecida com o membro de acoplamento de ferramenta.

[0417] E5. Uma máquina, de acordo com qualquer cláusula precedente E3-E4, em que o braço compreende uma primeira porção e uma segunda porção que são conectadas por uma junta por meio das quais a segunda porção pode girar com relação à primeira porção sobre um segundo eixo que é geralmente perpendicular ao primeiro eixo, a primeira porção se estendendo da primeira extremidade do braço para a junta, e a segunda porção se estendendo da junta para a segunda extremidade do braço.

[0418] E6. Uma máquina, de acordo com qualquer cláusula precedente E1-E5, compreendendo um primeiro atuador que é operável para pivotar o braço em relação à base sobre o primeiro eixo.

[0419] E7. Uma máquina, de acordo com qualquer cláusula precedente, compreendendo um segundo atuador que é operável para pivotar a segunda porção do braço em relação à primeira porção do braço sobre o segundo eixo.

[0420] E8. Uma máquina, de acordo com qualquer cláusula precedente E1-E7, em que o um membro de acoplamento de ferramenta compreende uma garra tendo primeira e segunda partes de fixação e um atuador de garra que é operável para mover as primeira e segunda partes de fixação uma em direção à outra para uma posição de preensão, e afastadas uma da outra para uma posição de liberação.

[0421] E9. Uma máquina, de acordo com a cláusula precedente, em que as pelo menos duas ferramentas diferentes têm, cada uma, uma parte de preensão que é moldada para ser presa pela garra acomodando as primeira e segunda partes de fixação em torno da parte de preensão e usando o atuador para mover as partes de fixação para a posição de preensão.

[0422] E10. Uma máquina, de acordo com qualquer cláusula precedente E1-E9, em que o membro de acoplamento de ferramenta é pivotantemente montado na segunda extremidade do braço para rotação com relação ao braço sobre um terceiro eixo que é geralmente perpendicular ao eixo longitudinal da segunda porção do braço.

[0423] E11. Uma máquina, de acordo com qualquer cláusula precedente E1-E10, em que o membro de acoplamento de ferramenta é pivotantemente montado na segunda extremidade do braço para rotação com relação ao braço sobre um quarto eixo que é geralmente perpendicular ao eixo longitudinal da segunda porção do braço e ao terceiro eixo.

[0424] E12. Uma máquina, de acordo com qualquer cláusula precedente E1-E11, ainda compreendendo um terceiro atuador que é operável para pivotar o membro de acoplamento de ferramenta sobre o terceiro eixo.

[0425] E13. Uma máquina, de acordo com qualquer cláusula precedente E1-E12, ainda compreendendo um quarto atuador que é operável para pivotar o membro de acoplamento de ferramenta em relação ao braço sobre o quarto eixo.

[0426] E14. Uma máquina, de acordo com qualquer cláusula precedente E1-E13, em que a base compreende rodas ou trilhos que, quando a base está repousada em um piso de plataforma de perfuração de uma sonda de perfuração, são operáveis para mover a base e o braço pelo piso de plataforma de perfuração.

[0427] E15. Uma máquina, de acordo com qualquer cláusula precedente E1-E14, em que a máquina é ainda fornecida com um controlador que é operável para controlar a operação da máquina, e que é remoto em relação ao restante da máquina.

[0428] E16. uma planta de perfuração compreendendo uma máquina, de acordo com qualquer cláusula precedente E1-E15, e uma estante de armazenamento, a estante de armazenamento disposta, tal como para ser alcançável pela máquina para colocação ou recuperação de pelo menos uma das ferramentas.

[0429] E17. Uma planta de perfuração, de acordo com a cláusula precedente, em que a máquina é posicionada entre a estante de armazenamento e a abertura central de poço.

[0430] A invenção não é limitada pelas modalidades descritas acima; deve ser feita referência às reivindicações anexas.

Claims (19)

1. Máquina (1) para uma planta de perfuração, a máquina (1) caracterizada pelo fato de que tem uma base (2), um braço (3) e uma ferramenta (4) transportada pelo braço (3), a ferramenta (4) compreendendo um receptor (5) para uma tampa de proteção (14, 15) e uma pluralidade de elementos de acoplamento (6, 6’) configurados para acoplar uma circunferência externa da tampa de proteção (14, 15) e reter a tampa de proteção (14, 15) rotacionalmente fixa com relação aos elementos de acoplamento (6, 6’), a máquina (1) sendo operável para acoplar a tampa de proteção (14, 15) e remover ou instalar a tampa de proteção (14, 15) a partir de ou em uma extremidade de um tubular de perfuração (10-13).

2. Máquina (1), de acordo com a reivindicação 1, caracterizada pelo fato de que os elementos de acoplamento (6, 6’) compreendem: uma pluralidade de membros flexíveis (6) fixos em uma parte interna de um sustentador circunferencial (7), ou uma pluralidade de braços móveis (6’ ) operáveis para acoplar a circunferência externa da tampa de proteção (14,15), preferencialmente em que os braços móveis (6’ ) são controláveis.

3. Máquina, de acordo com qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que o receptor (5) é giratório e operável para girar para dentro ou girar para fora a tampa de proteção (14, 15) a partir da extremidade do tubular de perfuração (10-13).

4. Máquina (1), de acordo com a reivindicação 3, caracterizada pelo fato de que o receptor (5) é giratório por meio de um motor (8) disposto no braço (3).

5. Planta de perfuração (100) compreendendo uma máquina, conforme definida em qualquer uma das reivindicações precedentes, caracterizada pelo fato de que a máquina (1) é disposta em ou adjacente ao piso de plataforma de perfuração (21) e operável para acoplar o tubular de perfuração (10-13) quando o tubular de perfuração (10-13) é mantido em uma posição vertical por uma máquina de manuseio de tubo (22).

6. Planta de perfuração (100), de acordo com a reivindicação 5, caracterizada pelo fato de que compreende uma área de armazenamento para a tampa de proteção (14, 15), em que a área de armazenamento é afastada de uma área de operação da máquina de manuseio de tubo (22).

7. Planta de perfuração (100), de acordo com a reivindicação 6, caracterizada pelo fato de que a máquina (1) é disposta: entre a área de operação da máquina de manuseio de tubo (22) e a área de armazenamento; entre o piso de plataforma de perfuração (21) e a área de armazenamento; e/ou entre uma abertura central de poço (23) e a área de armazenamento.

8. Planta de perfuração (100), de acordo com a reivindicação 6 ou 7, caracterizada pelo fato de que a área de armazenamento compreende um depósito (35) para reter uma pluralidade de tampas de proteção (14,15).

9. Planta de perfuração (100), de acordo com a reivindicação 8, caracterizada pelo fato de que a máquina (1) é operável para recuperar uma tampa de proteção (14, 15) do depósito (35) sem intervenção humana e/ou colocar uma tampa de proteção (14, 15) no depósito (35) sem intervenção humana.

10. Planta de perfuração (100), de acordo com qualquer uma das reivindicações 5 a 9, caracterizada pelo fato que a tampa (14, 15) tem uma primeira seção e a ferramenta (4) tem uma segunda seção, a primeira e segunda seções sendo fornecidas com um formato para rotativamente intertravar a tampa (14, 15) e a ferramenta (4) quando colocadas em acoplamento.

11. Planta de perfuração (100), de acordo com a reivindicação 11, caracterizada pelo fato de que a primeira e segunda seções compreendem uma protuberância, uma depressão, um entalhe ou uma ranhura.

12. Método para operar uma planta de perfuração (100), caracterizado pelo fato de que compreende: trazer um tubular (10-13) para uma área de operação de um piso de plataforma de perfuração (21), o tubular (10-13) tendo uma tampa de proteção (14,15) em uma extremidade do mesmo; colocar uma ferramenta (4) em acoplamento com a tampa de proteção (14, 15) por uma pluralidade de elementos de acoplamento (6, 6’) configurados para acoplar uma circunferência externa da tampa de proteção (14, 15) para reter a tampa de proteção (14, 15), a ferramenta (4) sendo disposta em uma máquina (1) tendo um braço (3) que é móvel na área de operação (21); remover a tampa de proteção (14, 15) do tubular (10-13) com a ferramenta (4); operar a máquina (1) para levar a tampa de proteção (14, 15) para fora da área de operação com a ferramenta (4).

13. Método, de acordo com a reivindicação 12, caracterizado pelo fato de que a etapa de remover a tampa de proteção (14, 15) compreende: girar o tubular (10-13) enquanto retém a tampa de proteção (14, 15) fixa com a ferramenta (4), ou operar a ferramenta (4) para girar a tampa de proteção (14, 15) enquanto retém o tubular (10-13) fixo.

14. Método, de acordo com a reivindicação 12 ou 13, caracterizado pelo fato de que compreende: operar a máquina (1) para colocar a tampa de proteção (14, 15) em uma área de armazenamento.

15. Método, de acordo com a reivindicação 14, caracterizado pelo fato de que a etapa de operar a máquina (1) para colocar a tampa de proteção (14, 15) em uma área de armazenamento compreende acomodar a tampa de proteção (14, 15) em um depósito (35) na área de armazenamento.

16. Método para operar uma planta de perfuração (100), caracterizado pelo fato de que compreende: trazer um tubular (10-13) para fora de um poço e para uma área de operação de um piso de plataforma de perfuração (21); colocar uma ferramenta (4) segurando uma tampa de proteção (14, 15) por uma pluralidade de elementos de acoplamento (6, 6’) acoplando uma circunferência externa da tampa de proteção (14, 15) na área de operação, a ferramenta (4) sendo disposta em uma máquina (1) tendo um braço (3) que é móvel na área do piso de plataforma de perfuração (21); acomodar a tampa de proteção (14, 15) em uma extremidade do tubular (10-13) com a ferramenta (4); operar uma máquina de manuseio de tubo (22) para trazer o tubular (10-13) para fora da área de operação.

17. Método, de acordo com a reivindicação 16, caracterizado pelo fato de que a etapa de acomodar a tampa de proteção (14, 15) em uma extremidade do tubular (10-13) com a ferramenta (4) compreende: girar o tubular (10-13) enquanto retém a tampa de proteção (14, 15) fixa com a ferramenta (4), ou operar a ferramenta (4) para girar a tampa de proteção (14, 15) enquanto retém o tubular (10-13) fixo.

18. Método, de acordo com a reivindicação 16 ou 17, caracterizado pelo fato de que compreende: operar a máquina (1) para coletar a tampa de proteção (14, 15) de uma área de armazenamento.

19. Método, de acordo com a reivindicação 18, caracterizado pelo fato de que a etapa de operar a máquina (1) para coletar a tampa de proteção (14, 15) de uma área de armazenamento compreende coletar a tampa de proteção (14, 15) de um depósito (35) na área de armazenamento.