CN112689698B - 用于进行地下操作的系统和方法 - Google Patents

Abstract

本发明公开了一种用于进行地下操作的系统，所述系统可包括支撑结构、联接至所述支撑结构的第一管状件搬运机以及联接至所述支撑结构并且不同于所述第一管状件搬运机的第二管状件搬运机。所述系统可进一步包括工具系统，所述工具系统联接至所述支撑结构并且适配成对第一管状件执行操作。

Description

用于进行地下操作的系统和方法

技术领域

本发明总体上涉及钻井操作，并且更具体地涉及用于钻机的钻杆搬运系统。

背景技术

全世界花费数千亿美元用于石油勘探和生产。这些活动大部分是在钻井平台上进行的。例如，这些钻井平台可包括固定平台、随动塔式平台、半潜式平台、自升式钻井平台、钻井船、浮式生产系统、张力腿式平台、基于重力的结构和单柱平台。无论平台的类型如何，这些都是复杂的操作，通常需要使用钻机来定位和回收油。

因此，自然资源的勘探和生产继续需要改进。

附图说明

通过参考附图，可以更好地理解本公开，并且其众多特征和优点对于本领域技术人员来说是显而易见的。

图1至图167包括根据本文的实施例的用于进行地下操作的系统的各部分的图示。

图168至图192包括根据本文的实施例的用于进行地下操作的第一方法的一部分的图示。

图193至图199包括根据本文的实施例的用于进行地下操作的第二方法的一部分的图示。

图200至图205包括根据实施例的用于进行地下操作的第三方法的一部分的图示。

图206至图212包括根据实施例的用于进行地下操作的第四方法的一部分的图示。

图213至图216包括根据实施例的钻杆存放系统的图示。

具体实施方式

以下总体上涉及用于进行地下操作的系统和方法。

实施例涉及一种用于进行地下操作的系统。该系统可包括多个子系统，诸如设置在管状件存放区域上方的水平管状件搬运系统，该水平管状件搬运系统与邻近井眼区域的竖直管状件搬运系统相互作用。该系统还可包括邻近井眼区域的履带式机械臂以及邻近井眼区域的铁钻工。该系统是自动化的，并且可在水平管状件搬运系统、竖直管状件搬运系统和机械臂之间安全地传递例如BHA部件、钻杆和套管的管状件，同时使用铁钻工将管状件自动扭转在一起以及脱离管状构件。

用于进行井下操作的系统

参考图1至图167，示出了用于进行地下操作的系统的各个部分，并且总体上标记为100。如图2所示，系统100可包括管状件存放区域200，该管状件存放区域可用于水平地存放各种管状件(例如，钻杆和套管)以及竖直地存放相对短的管状件(例如，短节)。例如，管状件存放区域200可包括存放地板202，该存放地板可包括水平钻杆架204，可在该水平钻杆架中水平地存放多个钻杆206。进一步地，管状件存放区域200可包括水平井底钻具组合(BHA)存放架208，可在该存放架中水平地存放一个或多个BHA部件(诸如，BHA 210)。管状件存放区域200还可包括水平存放架212，可在该存放架中水平地存放多个套管214。应当理解，水平钻杆架204、BHA存放架208和水平存放架212可视为管状件仓，可在其中存放一个或多个管状件。

图2至图4和图10至图12表明，管状件存放区域200可进一步包括竖直存放架216，该竖直存放架可包括多个竖直柱218，可在该多个竖直柱上存放多个短节式管状件220(短节)。这些短节220可包括提升旋塞、旋转短节、转换短节、旋转减径短节、提升短节、提环、顶驱短节、直列式传感器以及可与一个或多个其他管状件(例如，钻杆或套管)螺纹地或非螺纹地接合的其他类型的大体圆柱形或大体管状装置。在操作期间，可将一个或多个短节220从竖直存放架216提起，旋转至水平传送位置，并且传送至钻井区域中(在下面详细描述)，以便由另一管状件搬运机取回。

图2和图10至图15表明，管状件存放区域200可进一步包括水平管状件搬运系统(HTHS)230。HTHS 230可包括安装在第一导轨234和第二导轨236上的桥232。桥232配置成沿着导轨234、236并且在管状件存放区域200上方从第一桥位置平移至第二桥位置。进一步地，如下文详细描述的那样，使桥232在大体横向于或垂直于HTHS 230可能正在载送的第一管状件的长度的方向上平移。在另一方面，操作HTHS 230可包括使桥232沿着导轨234、236平移至与第一桥位置和第二桥位置间隔开的第三桥位置，其中第三桥位置对应于第二拾取位置，其中臂适配成接合管状件仓中的第二管状件，例如，接合水平钻杆架204内的钻杆206、BHA存放架208中的BHA 210、水平存放架212内的套管214或它们的组合。使桥232平移至第一桥位置、第二桥位置或第三桥位置可包括感测管状件存放区域200的至少一个特性，并且该至少一个特性可包括存放区域中的管状件的数量、管状件相对于管状件存放区域的位置或它们的任意组合。

在另一方面，管状件存放区域200可包括长度L，并且导轨234、236可沿着管状件存放区域200的整个长度延伸。这可允许HTHS 230完全触及存放在管状件存放区域200中的所有管状件(竖直地存放和水平地存放)。桥232可包括从第一导轨234延伸至第二导轨236的第一部分238。此外，桥232可包括从第一导轨234延伸至第二导轨236的第二部分240。特别地，桥的第一部分238和第二部分240可基本上彼此平行并且基本上垂直于导轨234、236。

HTHS 230的桥232可进一步包括安装在桥232的第一部分238和第二部分240之间的横向构件242。横向构件242可在桥232的第一部分238和第二部分240之间沿着平行于桥232的第一部分238和第二部分240的轴线241线性地移动。横向构件242移动所沿着的轴线241基本上垂直于桥232移动所沿着的轴线243。

如图所示，HTHS 230还可包括铰接臂244，该铰接臂可旋转地安装在HTHS 230的桥232的横向构件242上。在特定方面，铰接臂244可包括第一部分246，该第一部分具有第一端部248、第二端部250和在它们之间延伸的细长部分252。臂244的第一部分246的第一端部248可以是大体圆柱形的，并且可以可旋转地安装在桥的横向构件242的一部分内。马达(未示出)可设置在臂244的第一部分246的第一端部248内。马达可为伺服马达、步进马达等。进一步地，致动马达可使臂244围绕轴线254旋转，穿过臂244的第一部分246的第一端部248的中心，该轴线可大体垂直于桥232的第一部分238和第二部分240。臂244的第一部分246的第二端部250可形成为具有孔256，该孔基本上垂直穿过该第二端部延伸。进一步地，臂244的第一部分246的第二端部250可包括狭槽258，该狭槽至少部分地沿着臂244的第一部分246的细长部分252的长度穿过该第二端部延伸。

铰接臂244还可包括第二部分260，该第二部分具有第一端部262、第二端部264和在它们之间间延伸的细长部分266。细长部分266可包括偏移盘形部分268，该偏移盘形部分沿着臂244的第二部分260的细长部分266居中。偏移盘形部分268的中心与铰接臂244的第二部分260的细长部分266的纵向轴线间隔开距离D。臂244的第二部分260的偏移盘形部分268配置成配合至形成在臂244的第一部分246的第二端部250中的孔254中并且在该孔内旋转。形成在臂244的第一部分的第二端部250中的狭槽256可允许臂244的第二部分260相对于臂244的第一部分246旋转几乎180°，并且可允许臂244的第二部分260几乎平行于臂244的第一部分246旋转。

在特定方面，马达(未示出)可设置在铰接臂244的第二部分260的偏移盘形部分268内。马达可为伺服马达、步进马达等。进一步地，致动马达可使铰接臂244的第二部分260相对于铰接臂244的第一部分246而围绕轴线270旋转，穿过铰接臂244的第二部分260的偏移盘形部分268的中心，该轴线大体垂直于桥232的第一部分238和第二部分240。

如图中进一步示出的，HTHS 230可包括第一夹持器280，该第一夹持器附接至铰接臂244的第二部分260的第一端部262或设置在该第一端部上。进一步地，HTHS 230可包括第二夹持器282，该第二夹持器附接至铰接臂244的第二部分的第二端部264或设置在该第二端部上。夹持器280、282在2015年12月1日提交并以美国公布号2017/0328149公布的专利申请15/531,644中有详细描述。申请2017/0328149据此全文以引用方式并入。如下面更详细地描述的，铰接臂244和夹持器280、282可适配成至少接合第一管状件，并且可用于从管状件存放区域200取回第一管状件和其他管状件并将它们传递至钻井区域。进一步地，夹持器280、282可以可旋转地联接至HTHS 230的臂244，并且每个夹持器280、282的旋转轴线均大体平行于水平面或大体垂直于臂244的长度。

HTHS 230的臂244适配成在使管状件从拾取位置移动至递送位置时，使管状件在桥232的第一部分238和第二部分240之间移动。进一步地，HTHS 230适配成使第一管状件从与拾取位置相关联的第一水平位置经过竖直位置移动至与递送位置相关联的第二水平位置。另外，HTHS 230的臂244适配成在使管状件从第一水平位置经过竖直位置旋转至第二水平位置时，沿着桥232的长度的至少一部分平移。在特定方面，使第一管状件在第一位置和第二位置之间移动包括使第一管状件旋转至少91度或至少95度或至少100度或至少120度或至少150度或至少160度。通过使臂244围绕大体垂直于水平面取向的枢转轴线枢转穿过桥232的第一部分238和第二部分240来使该臂朝向第一管状件移动。

在特定方面，HTHS 230可用于进行地下操作。这种方法可包括：使钻杆甲板搬运机的桥232平移至管状件存放区域上方的第一桥位置；使联接至桥232的臂244朝向管状件存放区域中的第一管状件移动；利用联接至臂244的夹持器280、282夹持第一管状件；以及以下过程中的至少一个：使桥232沿着导轨234、236平移至与第一桥位置间隔开的第二桥位置；使第一管状件从第一位置移动至第二位置，其中移动包括使第一管状件的至少一部分在桥232的第一部分238和第二部分240之间移动通过桥232；使第一管状件从与拾取位置相关联的第一水平位置经过竖直位置移动至与递送位置相关联的第二水平位置；在使管状件从第一水平位置经过竖直位置旋转至第二水平位置时，使臂244沿着桥232的长度的至少一部分平移；或它们的任意组合。

具体地，可使桥232在大体横向于第一管状件的长度的方向上平移。此外，第一桥位置对应于拾取位置，其中臂244适配成接合管状件仓中的第一管状件，并且其中第二桥位置对应于递送位置。该操作方法可进一步包括使桥232沿着导轨234、236平移至与第一桥位置和第二桥位置间隔开的第三桥位置。第三桥位置对应于第二拾取位置，其中臂244适配成接合管状件仓中的第二管状件。

在特定方面，使桥平移至第一桥位置还包括感测管状件存放区域的至少一个特性，该至少一个特性包括以下中的至少一项：管状件存放区域200中的管状件的数量；管状件相对于管状件存放区域200的位置；或它们的任意组合。使第一管状件在第一位置和第二位置之间移动包括使第一管状件旋转至少91度或至少95度或至少100度或至少120度或至少150度或至少160度。进一步地，通过使臂围绕大体垂直于水平面取向的枢转轴线枢转来使臂朝向第一管状件移动。如前所述，通过横向构件242将臂244联接至桥232，并且通过使横向构件242相对于桥232移动来使臂244沿着桥232平移。进一步地，将横向构件242联接在桥232的第一部分238和第二部分240之间，并且通过使横向构件242沿着桥232的长度平移来移动横向构件242。

在另一方面，夹持器280、282围绕旋转轴线可旋转地联接至臂244，并且旋转轴线大体平行于水平面或大体垂直于臂244的长度。进一步地，使第一管状件从第一水平位置移动至第二水平位置包括使夹持器280、282围绕旋转轴线旋转。第一管状件可以在0°和90°之间并且包括这些值的第一角取向设置，该如在与夹持器280、282接合之前相对于水平面所测得的。

操作HTHS 230的方法可进一步包括：使臂244朝向管状件存放区域200中的第二管状件移动；以及利用夹持器280、282夹持第二管状件。在特定方面，第一管状件和第二管状件可以不同的角取向设置，如在与夹持器280、282接合之前所测得的。可在使桥232沿着导轨234、236平移至与第二管状件相对应的第三桥位置之后，使臂244朝向第二管状件移动。进一步地，在使桥232沿着导轨234、236平移至与第二管状件相对应的第一桥位置之后，使臂244朝向第二管状件移动。

在另一方面，桥232适配成进入整个管状件存放区域200。进一步地，第一水平位置设置在第二水平位置下方的某一竖直高度处。此外，HTHS230邻近井眼设置，并且其中第二水平位置比第一水平位置更靠近井眼。应当理解，通过横向构件242将臂244联接至桥232，该横向构件适配成沿着桥234的长度平移。桥232和横向构件242中的至少一者包括驱动元件，该驱动元件适配成使横向构件沿着桥的长度移动。驱动元件包括电动马达。

在另一方面，臂244包括枢转接头，该枢转接头适配成相对于桥232在1°至270°之间并且包括这些值的范围内枢转。另外，臂244可适配成围绕枢转接头以至少5°、或至少10°、或至少20°、或至少30°、或至少40°、或至少50°、或至少60°、或至少70°、或至少80°、或至少90°、或至少100°、或至少110°、或至少120°、或至少130°、或至少140°、或至少150°、或至少160°、或至少170°、或至少180°、或至少190°、或至少200°、或至少210°、或至少220°、或至少230°、或至少240°、或至少250°、或至少260°的角度枢转。在另一方面，臂244可适配成围绕枢转接头以不大于260°、或不大于250°、或不大于240°、或不大于230°、或不大于220°、或不大于210°、或不大于200°、或不大于190°、或不大于180°、或不大于170°、或不大于160°、或不大于150°、或不大于140°、或不大于130°、或不大于120°、或不大于110°、或不大于100°、或不大于90°的角度枢转。

应当理解，臂244直接联接至横向元件242，并且横向元件242直接联接至桥232的第一部分238和第二部分240。桥232联接至导轨234、236，并且桥232配置成沿着导轨234、236并且在管状件存放区域200上方从第一桥位置平移至第二桥位置。HTHS 230可配置成平移大于管状件存放区域的长度的大部分的距离。例如，HTHS 230配置成平移管状件存放区域200的长度的至少60％、或至少70％、或至少80％、或至少90％、或至少95％。

在另一方面，HTHS 230配置成平移管状件存放区域200的整个长度。应当理解，导轨包括第一导轨234和第二导轨236，并且其中桥232包括附接至第一导轨234的第一端部290和附接至第二导轨236的第二端部292。导轨234、236在大体垂直于桥232的长度的方向上延伸。HTHS 230进一步包括至少一个驱动元件，该至少一个驱动元件在桥232与导轨234、236之间，配置成使桥232沿着导轨234、236平移。

在再一方面，桥232包括第一端部290和第一导轨234之间或第二端部292和第二导轨236之间的至少一个驱动构件，并且该至少一个驱动构件配置成使桥232沿着导轨324、236平移。进一步地，在另一方面，HTHS 230可包括第一端部290和第一导轨234之间的第一驱动元件以及第二端部292和第二导轨236之间的第二驱动元件，其中第一驱动元件和第二驱动元件可由至少一个控制器控制以使它们的移动同步。应当理解，臂244联接至横向构件242，并且臂244包括具有第一枢轴线的第一枢轴点，该第一枢轴线大体平行于水平面延伸。臂244还包括夹持器280、282，该夹持器在第二枢轴点处联接至臂244并且具有大体平行于水平面延伸的第二枢轴线。

臂244和夹持器280、282适配成共同作用以使第一管状件从第一水平位置移动至与第一水平位置隔开的第二水平位置。在第一管状件从第一水平位置移动至第二水平位置期间，夹持器280、282适配成围绕第二枢轴点旋转第一角位移α1，该第一角位移大于臂围绕第一枢轴线的角位移α2。特别地，α1为至少1.01α2、或至少1.02α2、或至少1.03α2、或至少1.04α2、或至少1.05α2、或至少1.1α2、或至少1.2α2、或至少1.3α2、或至少1.4α2。在另一方面，α1不大于10.0α2、或不大于9.0α2、或不大于8.0α2、或不大于7.0α2、或不大于6.0α2、或不大于5.0α2、或不大于4.0α2、或不大于3.0α2、或不大于2.0α2、或不大于1.5α2。

在再一方面，夹持器280、282可相对于臂244围绕第二枢轴点旋转，并且臂244可围绕第一枢轴线枢转，并且其中第二枢轴线和第一枢轴线相对于彼此大体平行。在另一方面，夹持器280、282可包括至少两个夹持元件，并且各自可适配成夹持第一管状件。进一步地，至少两个夹持元件中的至少一者可适配成夹持具有第一直径的第一管状件和具有不同于该第一直径的第二直径的第二管状件。在另一方面，臂244包括凹入部分，并且夹持器280、282的至少一部分设置在臂244的凹入部分中。夹持器280、282可围绕旋转轴线可旋转地联接至臂244，该旋转轴线延伸穿过臂的凹入部分。

在另一方面，桥232具有总长度LB，并且臂244适配成平移不大于LB、或不大于0.99LB、或不大于0.95LB、或不大于0.9LB、或不大于0.8LB、或不大于0.7LB、或不大于0.6LB的距离。进一步地，桥具有长度LB，并且臂适配成平移至少0.05LB、或至少0.1LB、或至少0.2LB、或至少0.3LB、或至少0.4LB、或至少0.5LB的距离。在另一方面，桥设置在管状件存放区域之上的某一竖直高度处。

如图3至图7进一步所示，系统100可包括邻近管状件存放区域200的井眼区域300。井眼区域300可包括竖直管状件搬运系统(VTHS)400、机械臂500和铁钻工系统600。井眼区域300可进一步包括邻近VTHS 400的第一竖直管状件存放架或立根盒700和第二竖直管状件存放架或立根盒702。虽然在图7和其他附图中示出了竖直存放架700、702，但已经简化了随后的附图，并且为了清楚起见，可省略架700、702。

如图4所示，VTHS 400可包括竖直支撑结构402，该竖直支撑结构具有第一端部404、第二端部406以及在它们之间延伸的细长部分408。竖直支撑结构402的第一端部404可以是大体圆柱形的，并且可以可旋转地安装在基座410上。在特定方面，竖直支撑结构402的第一端部404或基座410可包括设置在其中的马达(未示出)。马达可为伺服马达、步进马达等。致动马达可使竖直支撑结构402围绕第一竖直旋转轴线410旋转，穿过竖直支撑结构402的第一端部404的中心，该第一竖直旋转轴线大体垂直于存放地板202。

图4进一步表明，VTHS 400可包括联接至竖直支撑结构402的下部管状件搬运机(LTH)420和上部管状件搬运机(UTH)422。可将LTH 420视为第一管状件搬运机，而将UTH422视为第二管状件搬运机。在特定方面，UTH 422沿着竖直支撑结构402设置在LTH 420之上的某一竖直高度处。进一步地，UTH 422适配成独立于LTH 420移动。更具体地，UTH 422和LTH 420适配成彼此独立地移动。另外，LTH 420和UTH 422适配成与竖直支撑结构402一起围绕第一竖直旋转轴线410旋转。此外，LTH 420和UTH 422适配成沿着竖直支撑结构402线性地上下移动。

在特定方面，LTH 420和UTH 422可包括至少三个不同的枢轴点。进一步地，LTH420和UTH 422可相对于竖直支撑结构402竖直调整。LTH420和/或UTH 422可适配成将管状件(例如，第一管状件)在大体水平取向和大体竖直取向之间重新取向。在特定方面，LTH420和UTH 422可适配成彼此独立地移动。

如图6中最佳所示，LTH 420可包括铰接臂430，该铰接臂具有联接至竖直支撑结构402的第一部分432。马达(未示出)可设置在臂430的第一部分432内，并且该马达可用于使LTH 420沿着竖直支撑结构402上升或下降。马达可为伺服马达、步进马达等。

铰接臂430的第一部分432可包括安装板434，第二部分436安装在该安装板上或以其他方式联接至该安装板。臂430的第二部分436可包括第一端部438和第二端部440。臂430的第二部分436的第一端部438可包括安装板442，该安装板可联接至并邻接臂430的第一部分432的安装板434。马达(未示出)可在臂430的第一部分432内邻近安装板434、442设置，并且该马达可用于使臂430的第二部分436围绕平行于第一竖直旋转轴线410且与该第一竖直旋转轴线间隔开的第二竖直旋转轴线444旋转。应当理解，第二竖直旋转轴线444大体平行于竖直支撑结构402的长度，或第二旋转轴线大体竖直、或它们的组合。LTH 420的臂430的第二部分436可围绕第二竖直旋转轴线444旋转至少10度、至少25度、至少45度、至少60度、至少90度、至少120度、至少150度、或至少180度。马达可为伺服马达、步进马达等。

臂430的第二部分436的第二端部440可包括彼此间隔开的两个大体盘形板446。在特定方面，LTH 420的铰接臂430可进一步包括第三部分450，该第三部分具有第一端部452、第二端部454和在它们之间延伸的细长部分456。臂430的第三部分450的第一端部452可以是大体圆柱形的，并且可以可旋转地安装在臂430的第二部分436的第二端部440上的盘形板446内。马达(未示出)可设置在臂430的第三部分450的第一端部452内。马达可为伺服马达、步进马达等。进一步地，致动马达可使臂430的第三部分450围绕第三旋转轴线旋转(进入图6)，穿过臂430的第三部分450的第一端部452的中心458，该第三旋转轴线大体平行于存放地板202，或垂直于第二旋转轴线、或它们的组合。在特定方面，LTH 420的臂430的第三部分450可围绕第三旋转轴线旋转至少10度、至少25度、至少45度、至少60度、至少90度、至少120度、或至少180度。

臂430的第三部分450的第二端部454可形成为具有孔460，该孔基本上垂直穿过该第二端部延伸。进一步地，臂430的第三部分450的第二端部454可包括狭槽(图6中不可见)，该狭槽至少部分地沿着臂430的第三部分450的细长部分456的长度穿过该第二端部延伸。

铰接臂430可进一步包括第四部分470，该第四部分具有第一端部472、第二端部474和在它们之间间延伸的细长部分476。细长部分476可包括偏移盘形部分478，该偏移盘形部分沿着臂430的第四部分470的细长部分476居中。偏移盘形部分478的中心与铰接臂430的第四部分470的细长部分476的纵向轴线间隔开距离D。臂430的第四部分470的偏移盘形部分478配置成配合至形成在臂430的第三部分450的第四端部250中的孔460中并且在该孔内旋转。形成在臂430的第三部分的第二端部454中的狭槽可允许臂430的第四部分470相对于臂430的第三部分450旋转几乎180°，并且可允许臂430的第四部分470几乎平行于臂430的第三部分450旋转。

在特定方面，马达(未示出)可设置在铰接臂430的第二部分470的偏移盘形部分478内。马达可为伺服马达、步进马达等。进一步地，致动马达可使铰接臂430的第四部分470围绕第四旋转轴线而相对于铰接臂430的第三部分450旋转(进入图6)，穿过铰接臂430的第二部分470的偏移盘形部分478的中心480，该第四旋转轴线大体平行于存放地板202，或垂直于第二旋转轴线、或它们的组合。在特定方面，LTH 420的臂430的第四部分470可围绕第三旋转轴线旋转至少10度、至少25度、至少45度、至少60度、至少90度、至少120度、或至少180度。

如图中进一步示出的，LTH 420的铰接臂430可包括第一夹持器482，该第一夹持器附接至铰接臂430的第四部分470的第一端部472或设置在该第一端部上。进一步地，LTH420的铰接臂430可包括第二夹持器484，该第二夹持器附接至铰接臂430的第四部分470的第二端部474或设置在该第二端部上。夹持器482、484与上述夹持器280、282基本上相同。如以下更详细描述的，LTH 420的铰接臂430和夹持器482、484可用于从HTHS 230取回管状件。图7描绘了UTH 422，该UTH构造成与LTH 420基本上相同，并且包括以上结合LTH 420所描述的相同的零件和部件。夹持器482、484可以可旋转地联接至LTH 420的臂430的第四部分470，并且可围绕第五旋转轴线旋转，纵向穿过臂的第四部分470。应当理解，夹持器482、484可围绕第五旋转轴线旋转至少10度、至少25度、至少45度、至少60度、至少90度、至少120度、至少150度、或至少180度。

如图所示，臂430的第一部分432设置在臂430的第二部分436之上的某一竖直高度处。进一步地，第一部分432适配成沿着支撑结构402的长度平移。此外，夹持器482、484彼此间隔开，并且夹持器482、484中的至少一者可包括动力驱动元件，该动力驱动元件适配成在径向方向和纵向方向中的至少一个上推动第一管状件。动力驱动元件可包括动力辊。

现在参考图52，VTHS 400可包括静态地联接至VTHS 400的竖直支撑结构402的第一工具系统490和第二工具系统492。工具系统490、492适配成对一个或多个管状件(例如，钻杆或套管)执行操作。工具系统490、492可包括以下中的至少一项：扭矩扳手、机械臂、电动马达、钻杆架系统或它们的任意组合。特别地，第一工具系统490为第一扭矩扳手，并且第二工具系统492为第二扭矩扳手。在特定方面，LTH 420和UTH 422周向地设置在第一扭矩扳手490和第二扭矩扳手492之间。

在另一方面，第一扭矩扳手490沿着竖直支撑结构402设置在第一位置处，并且第二扭矩扳手492沿着竖直支撑结构402设置在第二位置处。在一个方面，第一位置和第二位置设置在相同的竖直高度处。在另一方面，第一位置和第二位置设置在不同的竖直高度处。进一步地，在另一方面，第一扭矩扳手490适配成接纳具有第一直径的第一管状件，并且第二扭矩扳手适配成接纳具有第二直径的第二管状件。在一个方面，第一直径与第二直径不同。

在特定方面，LTH 420和UTH 422可用于搬运管状件。一种使用LTH420和UTH 422搬运管状件的方法可包括：将以大体水平取向设置的第一管状件与第一管状件搬运机接合，该第一管状件搬运机可相对于支撑结构竖直调整；将第一管状件重新取向为大体竖直取向；以及将第一管状件与联接至支撑结构的第二管状件搬运机接合。进一步地，该方法可包括：从第一管状件搬运机释放第一管状件；将第一管状件搬运机与以大体水平取向设置的第二管状件接合；将第二管状件重新取向为大体竖直取向；以及使第一管状件和第二管状件相对于彼此轴向对准。

该方法还可包括将第一管状件和第二管状件螺纹地接合在一起以形成管状件的支架。可在第一管状件与第二管状件搬运机接合并且第二管状件与第一管状件搬运机接合的情况下，将第一管状件和第二管状件螺纹地接合。第一管状件搬运机和第二管状件搬运机中的至少一者包括电动辊，该电动辊适配成使第一管状件或第二管状件在径向方向和纵向方向中的至少一个上偏置。该方法还可包括：使管状件的支架移动至联接至支撑结构的第一扭矩扳手；以及接合第一扭矩扳手以将第一管状件和第二管状件固定在一起。使管状件的支架移动至第一扭矩扳手，使得管状件的支架的螺纹界面与第一扭矩扳手处于相同的竖直高度。进一步地，通过使第一管状件旋转不大于120°、或不大于110°、或不大于100°、或不大于90°将第一管状件重新取向为大体竖直取向。

可在第一管状件的第一纵向半部比第一管状件的第二纵向半部更靠近支撑结构时，将第一管状件与第一管状件搬运机接合，并且其中对第一管状件重新取向，使得第一管状件的第一纵向半部设置在第一管状件的第二纵向半部之上的某一竖直高度处。在特定方面，第一管状件搬运机可包括夹持器，该夹持器具有至少两个间隔开的夹持元件，并且仅利用至少两个夹持元件中的一者将第一管状件与第一管状件搬运机接合。

在另一方面，将第一管状件重新取向为大体竖直取向包括使第一管状件搬运机的部分沿着三个或更多个旋转枢轴线枢转。进一步地，在使第一管状件搬运机沿着支撑结构竖直地移动时，将第一管状件重新取向为大体竖直取向。在另一方面，在使第一管状件搬运机沿着支撑结构向上移动时，将第一管状件重新取向为大体竖直取向。

该方法可进一步包括在将第一管状件与第二管状件搬运机接合之前，将第二管状件搬运机相对于支撑结构重新定位。可在第一管状件处于大体竖直取向时，将第一管状件与第二管状件搬运机接合。

应当理解，LTH 420、UTH 422或它们的组合适配成与长度在36英寸和480英寸之间并且包括这些值的范围内的管状件接合。进一步地，LTH420、UTH 422或它们组合适配成与直径在5英寸至80英寸之间并且包括这些值的范围内的管状件接合。此外，LTH 420、UTH422或它们的组合适配成与管状件段、套管、短节、钻杆、BHA或它们的任意组合接合。

返回参考图5，示出了与机械臂500有关的细节。如图所示，机械臂500可包括安装在钻机钻台506上的轨道504上的基座502。轨道504邻近在钻台506上建立的井中心区域508设置。井中心区域508可包括由钻台506中的开口509所限定的至少一个井眼。

轨道504允许机械臂500朝向管状件存放区域200(图2)横穿井中心区域508之间的距离。在特定方面，机械臂500可包括从基座502延伸的铰接臂510。铰接臂510可包括可枢转地安装在机械臂500的基座502上的第一部分512。可以理解，机械臂500可包括设置在臂510的第一部分512内的马达(未示出)。马达可为伺服马达、步进马达等。进一步地，马达可用于使臂510的第一部分512围绕竖直轴线514旋转，该竖直轴线竖直延伸穿过臂510的第一部分512。竖直轴线514可基本上垂直于钻台506。

在特定方面，机械臂500和HTHS 230配置成相互作用并且交换对象。机械臂500可配置成与管状件存放区域200中的HTHS 230交换短节式管状件。机械臂500包括以下所述的夹持器，并且配置成将短节式管状件保持在夹持器中并将短节式管状件传递至管状件存放区域200中的HTHS230的夹持器280、282。

井中心区域508可包括与其相邻的VTHS 400，并且至少一个井眼设置在机械臂500和邻近井中心区域508的VTHS 400之间。机械臂500可配置成与邻近井中心区域508的VTHS400相互作用，并且在VTHS的夹持器482、484与机械臂500的夹持器之间交换至少一个对象。铁钻工600也可与井中心区域508相邻，并且机械臂500可配置成与铁钻工600相互作用并交换对象。

臂510的第一部分512可包括第一端部516和第二端部518。第二端部518可以是大体圆柱形的，并且臂510的第二部分520可联接至该第二端部。具体地，臂510的第二部分520可包括与第二细长板524间隔开的第一细长板522。每个板522、524均基本上相同，并且可包括第一端部526和第二端部528。臂510的第二部分520的板522、524的第一端部526配置成配合在臂510的第一部分512的第二端部518周围。进一步地，马达(未示出)可安装在臂510的第一部分512的第二端部518内。马达可为伺服马达、步进马达等。进一步地，马达可使臂510的第二部分520围绕延伸穿过臂510的第一部分512的第二端部518的中心530的轴线旋转。该轴线基本平行于钻机钻台506。

图5还表明，机械臂500的铰接臂510可进一步包括联接至臂510的第二部分520的第三部分532。具体地，第三部分532可包括第一端部534和第二端部536。臂510的第三部分532的第一端部534可以是大体圆柱形的，并且可配合在板522、524的第二端部528内。进一步地，臂510的第三部分532的第一端部534可包括设置在其中的马达(未示出)。马达可为伺服马达、步进马达等。当被致动时，马达可使臂510的第三部分532沿着穿过臂510的第三部分532的第一端部534的中心538的轴线相对于臂的第二部分520旋转。该轴线基本平行于钻机钻台506。

臂510可进一步包括联接至臂510的第三部分532的第二端部536的第四部分540。臂510可包括在臂510的第三部分532的第二端部536内或在臂的第四部分540内的马达。马达可为伺服马达、步进马达等，并且可用于使臂510的第四部分540相对于臂510的第三部分532旋转。最后，臂510可包括连接至臂510的第四部分540的夹持器542。夹持器542与本文其他地方描述的夹持器基本上相同。如以下更详细描述的那样，机械臂510配置成使用夹持器542与至少一个其他系统交换管状件，该至少一个其他系统例如铁钻工(如下所述)、井中心区域中或附近的管状件搬运机(即，VTHS 400)、管状件存放区域中的管状件搬运机(即，HTHS 200)或它们的任意组合。

机械臂500的铰接臂510可包括至少一个传感器，该至少一个传感器配置成检测管状件(即，短节)的特性。该至少一个特性可包括管状件的类型、管状件的尺寸、管状件的长度、管状件的直径、管状件的取向或它们的任意组合。系统100可进一步包括联接至机械臂500的铰接臂510的传感器的至少一个逻辑设备，该至少一个逻辑设备配置成接收关于管状件的特性的信息。该逻辑设备可配置成在将管状件从机械臂500的铰接臂510交换至至少一个其他系统期间与至少一个其他系统通信。该至少一个其他系统可包括铁钻工(如下所述)、井中心区域中或附近的管状件搬运机(即，VTHS 400)、管状件存放区域中的管状件搬运机(即，HTHS 200)或它们的任意组合。在另一方面，机械臂500配置成用于自动移动而无需外部命令。

在特定方面，基座502可包括至少一个枢轴点，该至少一个枢轴点配置成允许至少一个臂510相对于基座502而围绕竖直轴线旋转。进一步地，至少一个臂510可包括覆盖在基座502上的第一接头，该第一接头包括具有基本上水平延伸的第一枢轴线的第一枢轴点并且配置成允许臂510相对于基座502旋转。在另一方面，臂510可进一步包括与第一接头间隔开的第二接头，该第二接头包括具有基本上水平延伸的第二枢轴线的第二枢轴点并且配置成允许臂的第一部分相对于臂的第二部分旋转。

在另一方面，臂510可进一步包括与第一接头和第二接头间隔开的第三接头，该第三接头包括具有沿着至少一个臂的一部分延伸的第三枢轴线的第三枢轴点并且配置成允许臂的第三部分相对于臂510的第二部分旋转。臂510可进一步包括与第一接头、第二接头和第三接头间隔开的第四接头，该第四接头包括具有沿着至少一个臂的一部分延伸的第四枢轴线的第四枢轴点并且配置成允许臂的第四部分相对于臂的第三部分旋转。

机械臂500可用于进行地下操作。该方法可包括通过机械臂使管状件在井中心区域和管状件存放区域之间移动，其中机械臂配置成横穿井中心区域和管状件存放区域之间的距离的至少一部分。在一个方面，移动包括接合井眼中心区域中的管状件。在另一方面，移动包括接合管状件存放区域中的管状件。在另一方面，移动包括接合管状件存放区域附近的管状件。

接合包括利用机械臂的夹持器夹持管状件，以在夹持器中支撑管状件的整个重量。移动还可使机械臂围绕机械臂的第一枢轴点、第二枢轴点、第三枢轴点或第四枢轴点中的至少一个旋转，以在接合期间相对于管状件的位置改变管状件的位置。进一步地，移动可包括沿着钻台横穿井中心区域与管状件存放区域之间的距离，并且横越包括使机械臂在轨道上沿着钻台的一部分移动。在另一方面，移动可包括将管状件与至少一个其他系统交换，该至少一个其他系统选自由以下项组成的组：铁钻工、井中心区域中的管状件搬运系统、管状件存放区域中的管状件搬运系统或它们的任意组合。交换可包括：在机械臂的夹持器中接合管状件；在至少一个其他系统的一部分内接合管状件；确认至少一个其他系统已适当地接合了管状件；以及释放机械臂的夹持器以将整个管状件传送至至少一个其他系统。在机械臂的夹持器中接合管状件包括感测管状件的至少一个特性，其中该特性选自由以下项组成的组：管状件的类型、管状件的尺寸、管状件的直径、管状件的取向或它们的任意组合。

该方法还可包括当不接合管状件时，将机械臂置于静止位置或中性位置。在静止位置，当接合管状件时，机械臂可相对于体积空间轮廓保持较小的体积空间轮廓。进一步地，在静止位置，机械臂会最小化体积空间轮廓，以增加可供其他系统围绕机械臂移动而不会发生碰撞的体积。

如图6所示，系统100进一步包括铁钻工600。如下面更详细地描述的，铁钻工600可用于将两个管状件联接并扭转在一起。替代地，铁钻工600可用于将两个管状件彼此解开。铁钻工600的示例在2012年8月7日提交并以美国公布号2014/0305265公布的专利申请14/237,013中有详细描述。申请2014/0305265据此全文以引用方式并入。

图8表明，系统100还可包括顶驱系统(TDS)800，该顶驱系统可包括升降机850。如以下详细描述的，TDS 800和升降机850可用于使管状件下降至井眼中或从井眼取回管状件。

独立且同时的操作

应当理解，HTHS 230、VTHS 400、履带式机械臂500、铁钻工600和TDS 800可彼此独立地操作，但可同时操作，并且可相互配合。下文描述的各种模式操作列出了可由HTHS230、VTHS 400、履带式机械臂500、铁钻工600和TDS 800执行的许多步骤。与传统的钻井操作相比，这些步骤中的许多步骤实质上是同时执行的，并且节省了大量时间。在以下描述中，指示可同时或实质上同时执行哪些步骤。在许多情况下，步骤也彼此重叠。换句话说，在长步骤期间(诸如下降TDS 800)，可由VTHS 400、机械臂500、铁钻工600和TDS 800执行许多其他步骤。这些其他步骤可能不需要与下降TDS 800执行相同的时间量，但它们是在下降TDS 800的同时执行的，以在操作系统100的各个部件时提供最有效的时间使用。例如，在TDS 800将钻杆驱动至井中时，HTHS 230可能正在从水平钻杆架206取回另一钻杆，而随着钻杆通过HTHS 230从管状件存放区域延伸至井中心区域508中，VTHS 400可能正在移动至适当位置中以从HTHS 230取回钻杆。下面的各种示例性操作方法的描述包括关于可同时执行哪些步骤的尽可能多的标记。应当理解，这并非包含性的，并且不被认为是限制性的。下面列出(或未列出，但能够由系统100执行)的步骤的各种其他组合也可在相同时间或实质上相同时间或在重叠时间段内执行。

进行地下操作的方法

现在参考图168至图191，示出描绘了进行地下操作的方法16800的一系列流程图。在对这些流程图的整个描述中，可引用图1至图167中出现的元件。所引用的元件可执行流程图步骤中提到的特定操作或功能。进一步地，可能会有带括号的符号，其中引用了特定的图。这些带括号的符号指示特定的图(在图1至图167中)，其中描绘了特定操作或功能的执行。应当理解，所引用的元件和图为示例，并且系统100并不仅限于所引用的执行操作或功能的特定元件。此外，所引用的任何图均提供了有关如何执行特定步骤的示例，并且均不旨在限制可执行步骤的唯一方式。同样，某些步骤可能未出现在图中。

从步骤16802开始，系统100可使机械臂500移动至与井中心区域508相邻的位置中(图5)。在步骤16804处，系统100可使用机械臂500上的夹持器542来移除井中心盖(图9)。进一步地，在步骤16805处，系统100可使机械臂500返回至中性位置或静止位置，在该位置机械臂500可将井盖置于地板上。

在系统100使用机械臂500执行步骤16802至步骤16805时，系统100可执行步骤16806至16904中的一个或多个。具体地，在步骤16806处，系统100可使水平管状件搬运系统(HTHS)230沿着第一水平轴线在第一方向上移动至水平BHA存放架208上方的位置(图10)。应当理解，第一方向朝向水平的BHA存放架208。此后，系统100可使HTHS 230中的横向构件242沿着垂直于第一水平轴线的第二水平轴线在第二方向上沿着HTHS230的桥232移动(图11)。在步骤16810处，系统100可使HTHS 230的臂244从HTHS 230的桥向下和向外旋转(图11)。此外，在步骤16812处，系统100可打开HTHS 230的臂244上的第一夹持器280和第二夹持器280(图11)。步骤16810和16812可同时执行。

在步骤16814处，系统100可使第一夹持器280和第二夹持器280移动至围绕BHA210的位置中，使得第一夹持器280在BHA 210的远侧端部附近(图11)。然后，在步骤16816处，系统100可使夹持器围绕BHA210闭合。在步骤16818处，系统100可验证BHA 210与HTHS230的臂244上的夹持器280、282接合。在步骤16820处，如果夹持器280、282未接合，则方法16800可进行至步骤16822，并且系统100可调整夹持器280、282。此后，方法16800可返回至步骤16818并且如所描述地进行。在步骤16820处，如果夹持器280、282接合，则方法16800可进行至步骤16824，并且系统100可从BHA存放架208取回BHA 210(图12)。

此后，方法16800可继续进行至图169的步骤16902，并且系统100可使HTHS 230沿着第一水平轴线远离水平BHA存放架208并且朝向水平传送位置移动(图12)。在步骤16904处，系统100可使用HTHS 230的臂244来使BHA 210旋转大约180度(图13)。步骤16902和16904可同时执行。在步骤16906处，系统100可使BHA 210沿着第三水平轴线从管状件存放区域200延伸至井眼区域300(图13)。

在系统100利用HTHS 230执行步骤16902至16906时，系统100可使用VTHS 400来执行步骤16908至16912。特别地，在步骤16908处，系统100可使VTHS 400的LTH 420沿着第一竖直轴线下降(图13)。进一步地，在步骤16910处，系统100可使VTHS 400的LTH 420的臂430旋转至水平传送位置(图14)。在步骤16912处，系统100可打开VTHS 400的LTH 420的臂430上的第一夹持器482和第二夹持器484(图14)，并且在步骤1614处，系统100可使夹持器482、484围绕BHA 210移动，跨越BHA 210的中心以及HTHS 230的臂244上的夹持器280、282中的一者(图14)。

移动至步骤16916，系统100可使VTHS 400的LTH 420的臂430上的第一夹持器和第二夹持器闭合。在步骤16918处，系统100可验证VTHS400的LTH 420与BHA 210接合。在步骤16920处，如果VTHS 400的LTH 420未与BHA 210接合，则方法16800可进行至步骤16922，并且系统100可调整夹持器482、484。然后，方法16800可返回至步骤16918并且如所描述地进行。否则，在步骤16920处，如果VTHS 400的LTH 420与BHA 210接合，则方法16800可进行至图170的步骤17002。

在步骤17002处，系统100可打开HTHS 230的臂244上的第一夹持器280和第二夹持器282。接着，在步骤17004处，系统100可使BHA 210从HTHS 230的臂244传送至VTHS 400的LTH 420的臂430(图15)。在步骤17006处，系统100可使用VTHS 400的LTH 420的臂430将BHA210从水平位置旋转至竖直位置(图15)。在步骤17008处，系统100可使HTHS 230的臂244回缩。进一步地，在步骤17010处，系统100可使HTHS 230返回至中性位置或备用位置。系统100可在执行步骤17006的同时执行步骤17008和17010。

在步骤17012处，系统100可使BHA 210和VTHS 400的LTH 420围绕第二竖直轴线旋转，同时使多连杆臂430从竖直支撑结构402向外延伸。在步骤17014处，系统100可将BHA210与井中心开口对准(图16)。移动至步骤17016，系统100使BHA 210保持在井中心开口上方(图16)。在步骤17018处，系统100可使顶驱系统(TDS 800)沿着与井中心开口对准的第三竖直轴线下降(图17)。在步骤17020处，系统100可打开TDS 800的升降机850上的管状件夹具(图17)。进一步地，在步骤17022处，系统100可使升降机850围绕BHA 210的上端移动(图17)。此后，方法16800可移动至图171的步骤17102。系统100可在执行步骤17018和17020的同时执行步骤17012至17016。

在步骤17102处，系统100可使TDS 800的升降机850上的管状件夹具围绕BHA 210的上端闭合，以接合BHA 210(图18)。在步骤17104处，系统100可使TDS 800和VTHS 400的LTH 420在向下方向上移动，直到BHA 210的下端延伸穿过井中心开口(图20)。在步骤17106处，系统100可验证TDS 800的升降机850与BHA 210接合(即，执行握手)。如果升降机850未与BHA 210接合，则方法16800可进行至步骤17110，并且系统100可将升降机850与BHA 210重新接合。此后，方法16800可返回至步骤17106并且如所描述地继续进行。相反地，在步骤17108处，如果升降机850与BHA 210接合，则方法16800可进行至步骤17112，并且系统100可打开VTHS 400的LTH 420上的夹持器(图21)。在步骤17114处，系统100可将BHA 210传送至TDS 800的升降机850。在步骤17116处，系统100可使VTHS 400的LTH 420的臂430回缩(图22)。移动至步骤17118，系统100可使TDS 800朝向井中心区域508下降(图22)。在步骤17120处，系统100可将BHA 210锁定在井中心开口中。此后，在步骤17122处，系统100可打开升降机850上的管状件夹具。在步骤17124处，系统100可释放BHA 210。进一步地，在步骤17126处，系统100可使TDS 800远离井中心区域508上升(图23)。然后，方法16800可进行至图172的步骤17202。

在系统100执行步骤17118至17126的同时，系统100可使用VTHS400来执行步骤17202至17218中的一个或多个。进一步地，在基本上相同的时间，系统100可使用机械臂500来执行步骤17220至17306中的一个或多个，并且系统100可使用HTHS 230来执行步骤17308和17310。具体地，在步骤17202处，系统100可使VTHS 400的LTH 420沿着竖直支撑件向上移动(图22)。在步骤17204处，系统100可使LTH 420的臂430围绕第二竖直轴线朝向竖直管状件存放架702旋转(图22)。此外，在步骤17206处，系统100可使LTH 420的臂430延伸至竖直管状存放架702中并且围绕钻杆206(图22)。在步骤17208处，系统100可使VTHS 400的LTH420的臂430上的夹持器围绕钻杆206闭合(图22)。此后，在步骤17210处，系统100可验证VTHS 400的LTH 420的臂430上的夹持器482、484与钻杆206接合。如果夹持器482、484未与钻杆206接合，则方法16800可进行至步骤17214，并且系统100可调整夹持器482、484。此后，系统100可进行至步骤17210并且如所描述的继续进行。

另一方面，在步骤17212处，如果夹持器482、484与钻杆206接合，则方法16800可继续进行至步骤17216，并且系统100使用VTHS 400的LTH 420从竖直管状件存放架702取回钻杆206(图24)。然后，在步骤17218处，系统100可使钻杆206的螺纹浸入掺杂剂容器中(图25)。

进行至步骤17220，系统100可打开机械臂500的夹持器542(图23)。接着，在步骤17224处，系统100可使机械臂500的夹持器542围绕附接至BHA 210的短节移动(图24)。在步骤17224处，系统100可使机械臂500的夹持器542围绕附接至BHA 210的短节闭合(图25)。然后，方法16800可进行至图173的步骤17302。

在图173的步骤17302处，系统100可使用机械臂500的夹持器542将短节从BHA 210解开(图25)。在步骤17304处，系统100可使机械臂500朝向管状构件水平存放区域移动(图26)。在步骤17306处，系统100可使用机械臂500来使短节从竖直位置旋转至水平位置(图27)。在步骤17308处，系统100可打开HTHS 230的臂244上的夹持器280(图26)。进一步地，在步骤17310处，系统100可使HTHS 230的臂244上的夹持器280延伸至井眼区域300中(图26)。在步骤17312处，系统100可使用机械臂500将短节插入HTHS 230的臂244上的夹持器中(图27)。在步骤17314处，系统100可使HTHS 230的臂244上的夹持器围绕短节闭合(图28)。此后，在步骤17318处，系统100可验证HTHS 230的臂244上的夹持器280与短节接合。在步骤17318处，如果夹持器280未与短节接合，则方法16800可进行至步骤17320，并且系统100可调整夹持器280。此后，方法16800可返回至步骤17316并且如所描述地继续进行。在步骤17320处，如果夹持器280与短节接合，则方法16800可进行至步骤17322，并且系统100可将短节传送至HTHS 230的臂244(图29)。此后，在步骤17324处，系统100可使机械臂500返回至中性位置或备用位置(图30)。在系统100使机械臂500返回至中性位置或备用位置时，系统100可使用HTHS 230来执行步骤17326至17406。特别地，在步骤17326处，系统100可使用HTHS 230上的臂244来使短节旋转至竖直位置(图30)。

然后，方法16800可进行至图174的步骤17402，并且系统100可使用HTHS 230来使短节移动至水平管状构件存放区域中(图31)。在步骤17404处，系统100可使用HTHS 230来使短节下降至管状件存放区域200中的竖直存放架上(图32)。在步骤17406处，系统100可使HTHS 230返回至中性位置或备用位置。在系统100如步骤17326至17406中所述移动HTHS230时，系统100可执行步骤17408至17414。在步骤17408处，系统100可使VTHS 400的LTH420的臂430和钻杆206旋转至井中心上方的位置中(图26)。在步骤17410处，系统100可使铁钻工600延伸至围绕井中心的井中心区域508和钻杆206中(图27)。在步骤17412处，系统100可使用VTHS 400的LTH 420的臂430上的夹持器将钻杆206联接至BHA 210(图28)。在步骤17414处，系统100可使用铁钻工600来扭转钻杆206(图30)。

在步骤17416处，系统100可使铁钻工600返回至中性位置或备用位置(图32)。在系统100使铁钻工600返回至中性位置时，系统100可在步骤17418处使TDS 800朝向井中心区域508下降(图33)。进一步地，在系统100使TDS 800下降的同时，系统100可利用VTHS 400来执行步骤17420至17510。具体地，在步骤17420处，系统100可使LTH 420的臂430围绕第二竖直轴线朝向竖直管状件存放区域200旋转(图33)，并且在步骤17422处，系统100可使LTH420的臂430延伸至竖直管状件存放区域200中并且围绕下一个钻杆206(图33)。然后，在步骤17424处，系统100可使VTHS 400的LTH 420的臂430上的夹持器围绕下一个钻杆206闭合(图33)。

进行至图175的步骤17502，系统100可验证VTHS 400的LTH 420的臂430上的夹持器482、484与下一个钻杆206接合。然后，在步骤17504处，如果夹持器482、484未与下一个钻杆206接合，则方法16800可进行至步骤17506，并且系统100可调整夹持器482、484。然后，方法16800可返回至步骤17502，并且如本文所述地继续进行。返回至步骤17504，如果夹持器482、484与下一个钻杆206接合，则方法16800可进行至步骤17508，并且系统100可使用VTHS400的LTH 420来从竖直管状件存放区域200取回下一个钻杆206(图33)。然后，在步骤17510处，系统100可使下一个钻杆206的螺纹浸入掺杂剂容器中(图34)。此外，在步骤17511处，系统100可使TDS 800远离井中心区域508上升。

当系统100在步骤17511处使TDS 800上升时，系统100可在步骤17512处使VTHS400的LTH 420的臂430和钻杆206旋转至前一个钻杆206上方的位置中(图36)，并且系统100可在步骤17514处使铁钻工600延伸至围绕井中心的井中心区域508、前一个钻杆206和下一个钻杆206中(图37)。移动至步骤17516，系统100可使用VTHS 400的LTH 420的臂430上的夹持器482、484将下一个钻杆206联接至前一个钻杆206(图38)。在步骤17518处，系统100可使用铁钻工600来扭转钻杆206(图40)。在步骤17519处，系统100可使铁钻工返回至中性位置或备用位置。此后，在步骤17520处，系统100可使HTHS 230沿着第一水平轴线在第一方向上移动至与管状件存放区域200中的竖直存放架216对准的位置，同时系统100使铁钻工返回至中性位置。

然后，方法16800可进行至图176的步骤17602，并且系统100可使HTHS 230中的横向构件242沿着垂直于第一水平轴线的第二水平轴线在第二方向上沿着HTHS 230的桥移动(图40)。在步骤17604处，系统100可使HTHS 230的臂244从HTHS 230的桥向下和向外旋转，直到臂244是基本上竖直的(图40)。在步骤17606处，系统100可打开HTHS 230的臂244上的第一夹持器280(图40)。在步骤17608处，系统100可使第一夹持器280移动至围绕竖直存放架216上存放的短节的位置中(图40)。进一步地，在步骤17610处，系统100可使HTHS 230的臂244上的第一夹持器围绕短节闭合(图41)。在步骤17612处，系统100可从竖直存放架216取回短节(图41)。在步骤17614处，系统100可使HTHS 230上的臂旋转，直到短节是基本上水平的。在步骤17616处，系统100可使HTHS 230沿着第一水平轴线朝向VTHS 400移动。此外，在步骤17618处，系统100可使HTHS 230的臂244和短节延伸至井眼区域300中。

在系统100如步骤17520至17618中所述移动HTHS 230时，系统100可在步骤17619处将TDS 800与下一个钻杆接合，并且系统100可在步骤17620处使VTHS 400的LTH 420沿着第一竖直轴线下降。在步骤17621处，系统100可使TDS 800朝向井中心区域下降。在系统100使TDS 800下降时，系统100可利用VTHS 400来执行步骤17622至17712中的一个或多个。特别地，在步骤17622处，系统100可使VTHS 400的LTH 420的臂430旋转至水平传送位置(图42)。然后，方法16800可继续进行至图177的步骤17702。

在步骤17702处，系统100可打开VTHS 400的LTH 420的臂430上的第一夹持器482(图42)。在步骤17704处，系统100可使VTHS 400的LTH 420上的第一夹持器482围绕与HTHS230的臂244上的第一夹持器280相邻的短节移动(图42)。在步骤17706处，系统100可使VTHS400的LTH 420的臂430上的第一夹持器280闭合。在步骤17708处，系统100可验证VTHS 400的LTH 420与BHA 210接合。在步骤17710处，如果VTHS 400的LTH 420未与BHA 210接合，则方法16800可进行至步骤17712，并且系统100可调整第一夹持器482。然后，方法16800可返回至步骤17708并且如所描述地继续进行。另一方面，在步骤17710处，如果VTHS 400的LTH420与BHA 210接合，则方法16800可进行至步骤17714，并且系统100打开HTHS 230的臂244上的第一夹持器。进一步地，在步骤17716处，系统可将短节从HTHS 230的臂244传送至VTHS400的LTH 420的臂430。在步骤17718处，系统100可使HTHS 230的臂244回缩。进一步地，在步骤17720处，系统100可使用VTHS 400的LTH420的臂430来使短节从水平位置旋转至竖直位置。在步骤17722处，系统100可使HTHS 230返回至中性位置或备用位置。系统100可在步骤17718处使HTHS的臂回缩，并且可在步骤17722处使HTHS返回到中性位置，同时执行步骤17720。然后，方法16800可进行至图178。

在步骤17802处，系统100可使VTHS 400的LTH 420的臂430和短节延伸至掺杂剂容器上方的位置中。在步骤17804处，系统100可使短节的螺纹浸入掺杂剂容器中(图43)。在执行步骤17802和17804的同时，系统100可在步骤17806处打开升降机850上的管状件夹具，并且系统100可在步骤17808处释放钻杆206。进一步地，在执行步骤17802和17804的同时，系统100可在步骤17810处使TDS 800远离井中心区域508上升(图44)。

在步骤17810处使TDS 800上升的同时，系统100可执行步骤17812至17821中的一个或多个。具体地，在步骤17812处，系统100可使短节上升离开掺杂剂容器(图44)。在步骤17814处，系统100可使VTHS 400的LTH 420和短节围绕第二竖直轴线旋转，同时使多连杆臂430从竖直支撑结构402向外延伸。此后，在步骤17816处，系统100可使短节与井中心开口和前一个钻杆206对准(图45)。在步骤17818处，系统100可使铁钻工600延伸至围绕井中心的井中心区域508和钻杆206中(图45)。进一步地，在步骤17820处，系统100可使用VTHS 400的LTH 420的臂430上的夹持器482将短节联接至前一个钻杆206(图46)。系统100可在步骤17818中使铁钻工600延伸，同时利用VTHS 230来执行步骤17812、17814、17816和17820中的一个或多个。

在步骤17821处，系统100可从VTHS 400的LTH 420的臂430上的夹持器482释放短节。在步骤17822处，系统100可使用铁钻工600来扭转钻杆206，同时从短节释放臂430上的夹持器482(图48)。移动至步骤17824，系统100可使铁钻工600返回至中性位置或备用位置(图49)。

进行至图179的步骤17902，在步骤17824中在使铁钻工600返回至中性位置的同时，系统100可使VTHS 400朝向竖直管状件存放架700旋转。在步骤17904处，系统100可使VTHS 400的LTH 420和UTH 422沿着竖直支撑件向上移动。进一步地，在步骤17906处，系统100可使LTH 420的臂430和UTH 422的臂移动至竖直传送位置。在步骤17908处，系统100可打开LTH 420的臂430上的第一夹持器和第二夹持器以及UTH 422的臂上的第一夹持器和第二夹持器。在步骤17910处，系统100可使LTH420和UTH 422的臂上的夹持器延伸至竖直管状件存放区域200中并且围绕下一个钻杆206(图49)。进一步地，在步骤17912处，系统100可使VTHS 400的LTH 420和UTH 422的臂430上的夹持器482、484围绕下一个钻杆206闭合(图49)。在步骤17914处，系统100可验证VTHS 400的LTH 420和UTH 422的臂430上的夹持器482、484与下一个钻杆206接合。在步骤17916处，如果夹持器482、484未接合，则方法16800可进行至步骤17918，并且系统100可调整夹持器482、484。此后，方法16800可返回至步骤17914并且如所描述地继续进行。在步骤17916处，如果夹持器482、484接合，则方法16800可进行至步骤17920，并且系统100可使用VTHS 400的LTH 420来从竖直管状件存放区域200取回下一个钻杆206(图49)。此后，在步骤17922处，系统100可使VTHS 400的LTH420和UTH 422的臂朝向VTHS 400的竖直支撑构件回缩(图50)。然后，方法16800可移动至图180。

在图180的步骤18002处，系统100可使VTHS 400朝向掺杂剂容器旋转(图51)。在步骤18004处，系统100可使VTHS 400的LTH 420和UTH 422的臂远离VTHS 400的竖直支撑构件延伸并进入下一个钻杆206与掺杂剂容器对准的位置中(图51)。此后，在步骤18006处，系统100可使下一个钻杆206的螺纹浸入掺杂剂容器中。在步骤18008处，系统100可使下一个钻杆206上升离开掺杂剂容器。在步骤18010处，系统100可使VTHS 400的LTH 420和UTH 422以及下一个钻杆206围绕第二竖直轴线旋转，同时使臂从竖直支撑结构402向外延伸(图52)。此外，在步骤18012处，系统100可使下一个钻杆206与井中心开口和前一个钻杆206对准。在步骤18014处，系统100可使铁钻工600延伸至围绕井中心的井中心区域508、下一个钻杆206和前一个钻杆206中(图52)。在步骤18016处，系统100可使用VTHS 400的LTH 420的臂430上的夹持器将下一个钻杆206联接至前一个钻杆206。系统100可在步骤18014中使铁钻工600延伸，同时利用VTHS 230来执行步骤18008、18010、18012和18016中的一个或多个。在步骤18018处，系统100可使TDS 800朝向下一个钻杆206的上端下降。然后，方法16800可进行至图181。

在步骤18102处，系统100可打开TDS 800的升降机850上的管状件夹具(图53)。然后，在步骤18104处，系统100可使升降机850围绕BHA 210的上端移动(图53)。在步骤18106处，系统100可使TDS 800的升降机850上的管状件夹具围绕下一个钻杆206的上端闭合(图54)。在步骤18108处，系统100可验证TDS 800的升降机850与下一个钻杆206接合。在步骤18110处，如果升降机850未与下一个钻杆206接合，则方法16800可移动至步骤18112，并且系统100可将升降机850与下一钻杆206重新接合。然后，方法16800可返回至步骤18108并且如本文所述地继续进行。应当理解，系统100可利用TDS 800来执行步骤18018至18112中的一个或多个，同时利用VTHS 400和铁钻工600来执行步骤18008至18016中的一个或多个。

返回至步骤18110，如果升降机850与下一个钻杆206接合，则方法16800可继续进行至步骤18114，并且系统100可打开VTHS 400的LTH420和UTH 422上的夹持器482、484(图55)。在步骤18116处，系统100可在与系统100执行步骤18114实质上相同的时间使用铁钻工600来扭转钻杆206(图55)。在步骤18118处，系统100可将下一个钻杆206传送至TDS 800的升降机850(图55)。在步骤18120处，系统100可使VTHS 400的LTH 420和UTH 422的臂回缩(图55)，并且在实质上相同的时间，在步骤18122处，系统100可使铁钻工600返回至中性位置或备用位置(图56)。在步骤18124处，系统100可使TDS 800朝向井中心区域508下降(图57)。

在使TDS 800下降的同时，在步骤18124处，系统100可执行步骤18202至18222中的一个或多个。具体地，在图182的步骤18202处，系统100可使VTHS 400朝向竖直管状件存放架702旋转(图58)。在步骤18204处，系统100可使VTHS 400的LTH 420和上部管状件搬运机(UTH422)沿着竖直支撑件向上移动。在步骤18206处，系统100可使LTH 420的臂430和UTH422的臂移动至竖直传送位置。在步骤18208处，系统100可打开LTH 420的臂430上的第一夹持器482和第二夹持器484以及UTH 422的臂上的第一夹持器482和第二夹持器484。在步骤18210处，系统100可使LTH 420和UTH 422的臂上的夹持器延伸至竖直管状件存放区域200中并且围绕下一个钻杆206。进一步地，在步骤18212处，系统100可使VTHS 400的LTH 420和UTH 422的臂上的夹持器围绕下一个钻杆206闭合。在步骤18214处，系统100可验证VTHS400的LTH 420和UTH 422的臂430上的夹持器482、484与下一个钻杆206接合。在步骤18216处，如果夹持器482、484未与下一个钻杆206接合，则方法16800可进行至步骤18218，并且系统100可调整夹持器482、484。然后，方法16800可返回至步骤18214，并且如本文所述地继续进行。

返回至步骤18216，如果夹持器482、484与下一个钻杆206接合，则该方法可进行至步骤18220，并且系统100可使用VTHS 400的LTH 420来从竖直管状件存放区域200取回下一个钻杆206。在步骤18222处，系统100可使VTHS 400的LTH 420和UTH 422的臂朝向VTHS 400的竖直支撑构件回缩。然后，方法16800可进行至图183。

在步骤18300处，系统100可从TDS 800释放下一个钻杆。进一步地，在步骤18301处，系统100可使TDS 800远离井中心区域508上升。随着系统100上升TDS 800，系统100可利用VTHS 400来执行步骤18302至18312中的一个或多个。具体地，在步骤18302处，系统100可使VTHS400朝向掺杂剂容器旋转(图58)。在步骤18304处，系统100可使VTHS400的LTH 420和UTH 422的臂远离VTHS 400的竖直支撑构件延伸并进入下一个钻杆206与掺杂剂容器对准的位置中(图58)。在步骤18306处，系统100可使下一个钻杆206的螺纹浸入掺杂剂容器中。在步骤18308处，系统100可使下一个钻杆206上升离开掺杂剂容器。在步骤18310处，系统100可使VTHS 400的LTH 420和UTH 422以及下一个钻杆206围绕第二竖直轴线旋转，同时使臂从竖直支撑结构402向外延伸(图59)。在步骤18312处，系统100可使下一个钻杆206与井中心开口和前一个钻杆206对准(图59)。在步骤18314处，系统100可使铁钻工600延伸至围绕井中心的井中心区域508、下一个钻杆206和前一个钻杆206中(图59)。系统100可在步骤18314处使铁钻工600延伸，同时利用VTHS 400来执行步骤19310和18312。在步骤18316处，系统100可使用VTHS 400的LTH 420和UTH 422的臂430上的夹持器482、484将下一个钻杆206联接至前一个钻杆206(图59)。在利用VTHS 400执行步骤18316的同时，系统100还可执行步骤18318至18412中的一个或多个。在步骤18318处，系统100可使TDS 800朝向下一个钻杆206的上端下降。

进行至图184的步骤18402，系统100可打开TDS 800的升降机850上的管状件夹具。在步骤18404处，系统100可使升降机850围绕下一个钻杆210的上端移动。在步骤18406处，系统100可使TDS 800的升降机850上的管状件夹具围绕下一个钻杆206的上端闭合。进一步地，在步骤18408处，系统100可验证TDS 800的升降机850与下一个钻杆206接合。在步骤18410处，如果系统100验证TDS 800的升降机850未与下一个钻杆206接合，则方法16800可进行至步骤18412，并且系统100可将TDS800的升降机850与下一个钻杆206重新接合。然后，方法16800可返回至步骤18408并且如所描述地继续进行。返回至步骤18410，如果系统100验证TDS 800的升降机850与下一个钻杆206接合，则方法16800可继续进行至步骤18414，并且系统100可打开VTHS 400的LTH 420和UTH 422上的夹持器482、484。在步骤18416处，系统100可将下一个钻杆206传送至TDS 800的升降机850。在步骤18418处，系统100可使VTHS400的LTH 420和UTH 422的臂回缩。然后，在步骤18420处，系统100可使用铁钻工600来扭转钻杆206。在步骤18422处，系统100可使铁钻工600返回至中置或备用位置。此外，在步骤18424处，系统100可使TDS 800朝向井中心区域508下降。可以理解，系统100可开始使TDS800下降，同时使铁钻工返回至中性位置。在步骤18426处，系统100可从TDS释放钻杆。进一步地，在步骤18428处，系统100可使TDS远离井中心区域上升。

在系统100执行步骤18424至18428的同时，系统100还可执行步骤18502至18604中的一个或多个。特别地，在图185的步骤18502处，系统100可使HTHS 230沿着第一水平轴线在第一方向上移动至水平钻杆206架上方的位置。在步骤18504处，系统100可使HTHS 230中的横向构件242沿着垂直于第一水平轴线的第二水平轴线在第二方向上沿着HTHS 230的桥移动。在步骤18506处，系统100可使HTHS 230的臂244从HTHS 230的桥向下和向外旋转。在步骤18508处，系统100可打开HTHS 230的臂244上的第一夹持器280和第二夹持器282。进一步地，在步骤18510处，系统100可使第一夹持器280和第二夹持器282移动至围绕钻杆206的位置中，使得第一夹持器280在钻杆206的远侧端部附近。在步骤18512处，系统100可使夹持器280、282围绕钻杆206闭合。在步骤18514处，系统100可验证钻杆206与HTHS 230的臂244上的夹持器280、282接合。在步骤18516处，如果钻杆206未与HTHS 230的臂244上的夹持器280、282接合，则方法16800可进行至步骤18518，并且系统100可调整夹持器280、282。此后，方法16800可返回至步骤18514并且如所描述地继续进行。返回至步骤18516，如果钻杆206与HTHS 230的臂244上的夹持器280、282接合，则方法16800可进行至步骤18520，并且系统100可从水平钻杆206存放架取回钻杆206。然后，方法16800可继续进行至图186的步骤18602。

在步骤18602处，系统100可使HTHS 230沿着第一水平轴线在第二方向上远离水平钻杆206存放架移动。在步骤18604处，系统100可使用HTHS 230的臂244来使钻杆206旋转180度。

在步骤18606处，系统100可使钻杆206沿着第三水平轴线从管状件存放区域200延伸至井眼区域300(图61)。在利用HTHS 230执行步骤18606的同时，系统100可执行步骤18606至18622中的一个或多个。在步骤18608处，系统100可使VTHS 400的LTH 420沿着第一竖直轴线下降(图60)。在步骤18610处，系统100可使VTHS 400的LTH 420的臂430旋转至水平传送位置(图61)。在步骤18612处，系统100可打开VTHS 400的LTH 420的臂430上的第一夹持器482和第二夹持器484(图61)。在步骤18614处，系统100可使夹持器482、484围绕钻杆206移动，跨越HTHS 230的臂244上的夹持器280、282中的一者(图62)。在步骤18616处，系统100可使VTHS 400的LTH 420的臂430上的第一夹持器和第二夹持器闭合。进一步地，在步骤18618处，系统100可验证VTHS 400的LTH 420与钻杆206接合。在步骤18620处，如果VTHS400的LTH 420未与钻杆206接合，则方法16800可进行至步骤18622，并且系统100可调整夹持器482、484。然后，方法16800可返回至步骤18618并且如所描述地继续进行。返回至步骤18620，如果VTHS 400的LTH 420与钻杆206接合，则方法16800可进行至图187的步骤18702。

在步骤18702处，系统100可打开HTHS 230的臂244上的第一夹持器和第二夹持器(图63)。在步骤18704处，系统100可将钻杆206从HTHS 230的臂244传送至VTHS 400的LTH420的臂430。在步骤18706处，系统100可使用VTHS 400的LTH 420的臂430来使钻杆206从水平位置旋转至竖直位置(图64)。在执行步骤18706的同时，系统100还可执行步骤18708和18710。在步骤18708处，系统100可使HTHS 230的臂244回缩。进一步地，在步骤18710处，系统100可使HTHS 230返回以从水平钻杆206存放架取回下一个钻杆206。在步骤18712处，系统100可使VTHS 400的UTH 422上的臂旋转至竖直传送位置(图64)。在步骤18714处，系统100可使UTH 422的臂与LTH 420的臂430竖直对准。此外，在步骤18716处，系统100可打开VTHS 400的UTH 422的臂上的第一夹持器和第二夹持器。在步骤18718处，系统100可使VTHS400的UTH 422下降(图65)。在步骤18720处，系统100可使UTH 422的臂延伸，直到夹持器在LTH 420的臂430上的夹持器之上围绕钻杆206。然后，方法16800可进行至图188。

在图188的步骤18802处，系统100可使UTH 422的臂上的夹持器围绕钻杆206闭合(图66)。在步骤18804处，系统100可验证VTHS 400的UTH 422与钻杆206接合。在步骤18806处，如果UTH 422未与钻杆206接合，则方法16800可进行至步骤18808，并且系统100可调整UTH422上的夹持器482、484。此后，方法16800可返回至步骤18804并且如所描述地继续进行。另一方面，在步骤18806处，如果UTH 422与钻杆206接合，则方法16800可进行至步骤18810，并且系统可将钻杆206从VTHS 400的LTH 420的臂430传送至VTHS 400的UTH 422的臂。在步骤18812处，系统100可使UTH 422和钻杆206沿着VTHS 400的竖直支撑件上升(图67)。在步骤18814处，系统100可使TDS 800朝向井中心区域508下降(图68)。

在系统100在步骤18814处使TDS 800下降的同时，系统100可执行步骤18816至18918中的一个或多个。特别地，在步骤18816处，系统100可使下一个钻杆206沿着第三水平轴线从管状件存放区域200延伸至井眼区域300(图68)。进一步地，在步骤18818处，系统100可使VTHS 400的LTH 420沿着第一竖直轴线下降(图68)。在步骤18820处，系统100可使VTHS400的LTH 420的臂430旋转至水平传送位置(图69)。在步骤18822处，系统100可打开VTHS400的LTH 420的臂430上的第一夹持器和第二夹持器(图69)。在步骤18824处，系统100可使夹持器围绕钻杆206移动，跨越HTHS 230的臂244上的夹持器中的一者。

继续进行至图189，在步骤18902处，系统100可使VTHS 400的LTH420的臂430上的第一夹持器482和第二夹持器484围绕下一个钻杆206闭合(图69)。在步骤18904处，系统100可验证VTHS 400的LTH 420与钻杆206接合。在步骤18906处，如果LTH 420未与钻杆206接合，则方法16800可进行至步骤18908，并且系统100可调整LTH 420上的夹持器482、484。然后，方法16800可返回至步骤18904并且如所描述地继续进行。返回至步骤18906，如果LTH420与钻杆206接合，则方法16800可进行至步骤18910，并且系统100可打开HTHS 230的臂244上的第一夹持器和第二夹持器(图70)。在步骤18912处，系统100可将钻杆206从HTHS230的臂244传送至VTHS 400的LTH 420的臂430。在步骤18914处，系统100可使用VTHS 400的LTH 420的臂430来使钻杆206从水平位置旋转至竖直位置(图71)。在步骤18916处，系统100可使HTHS 230的臂244回缩。在步骤18918处，系统100可使HTHS 230返回至中性位置或备用位置。在步骤18920处，系统100可使VTHS 400的UTH 422上的臂旋转，使得前一个钻杆206的下端与安装在VTHS 400的竖直支撑构件上的工具对准(图72)。在步骤18904处，系统100使VTHS 400的LTH420上的臂旋转，使得下一个钻杆206的上端与安装在VTHS 400的竖直支撑构件上的工具对准(图72)。

进行至图190，在步骤19002处，系统100可使VTHS 400上的UTH422下降，直到下一个钻杆206的下端在安装在VTHS 400的竖直支撑构件上的工具内(图73)。在步骤19004处，系统100可使VTHS 400上的LTH 420上升，直到前一个钻杆206的上端在安装在VTHS 400的竖直支撑构件上的工具内(图73)。在步骤19006处，系统100可使用UTH 422的臂上的夹持器和LTH 420的臂430上的夹持器在安装在VTHS 400的竖直支撑构件上的工具内将前一个钻杆206联接至下一个钻杆206(图74)。进一步地，在步骤19008处，系统100可使用安装在VTHS400的竖直支撑构件上的工具将前一个钻杆206和下一个钻杆206一起扭矩至预定扭矩值，以形成双排钻杆206(图76)。

在系统100利用VTHS 400执行步骤18920至19008的同时，系统100可执行步骤19009至19011。具体地，在步骤19009处，系统100可从TDS800释放前一个双排钻杆。在步骤19010处，系统100可使TDS 800远离井中心区域508上升。进一步地，在步骤19011处，系统100可使VTHS 400朝向掺杂剂容器旋转(图78)。在步骤19012处，系统100可使VTHS 400的LTH 420和UTH 422的臂远离VTHS 400的竖直支撑构件延伸并进入双排钻杆206与掺杂剂容器对准的位置(图79)。在步骤19014处，系统100可使双排钻杆206的螺纹浸入掺杂剂容器中。在步骤19016处，系统100可使双排钻杆206上升离开掺杂剂容器。然后，方法16800可移动至图191的步骤19102。

在步骤19102处，系统100可使VTHS 400的LTH 420和UTH 422以及双排钻杆206围绕第二竖直轴线旋转，同时使臂从竖直支撑结构402向外延伸(图80)。在步骤19104处，系统100可使双排钻杆206与井中心开口和前一个钻杆206对准(图80)。在步骤19106处，系统100可使铁钻工600延伸至围绕井中心的井中心区域508、双排钻杆206和前一个钻杆206中(图81)。在步骤19108处，系统100可使用VTHS 400的LTH 420和UTH 422的臂上的夹持器将双排钻杆206联接至前一个钻杆206(图82)。应当理解，步骤19106可由系统100利用铁钻工600执行，而步骤19102、19104和19108中的一个或多个由系统100利用VTHS 400执行。

在步骤19110处，系统100可使用铁钻工(图83)将钻杆206扭转在一起。当系统100在步骤19100处扭转钻杆206时，系统100可使用TDS100来执行步骤19112至19118中的一个或多个。在步骤19112处，系统100可使TDS 800朝向下一个钻杆206的上端下降(图84)。在步骤19114处，系统100可打开TDS 800的升降机850上的管状件夹具(图84)。在步骤19116处，系统100可使升降机850围绕BHA 210的上端移动(图85)。此外，在步骤19118处，系统可使TDS 800的升降机850上的管状件夹具围绕下一个钻杆206的上端闭合(图86)。在步骤19120处，系统100可验证TDS 800的升降机850与下一个钻杆206接合。在步骤19122处，如果升降机850未与下一个钻杆206接合，则方法16800可进行至步骤19124，并且系统100可将升降机850与下一个钻杆206重新接合。然后，方法16800可返回至步骤19120并且如本文所述地继续进行。返回至步骤19122，如果升降机850与下一个钻杆206接合，则方法16800可继续进行至图192的步骤19202。

在步骤19202处，系统100可打开VTHS 400的LTH 420和UTH 422上的夹持器(图85)。在步骤19204处，系统100可将下一个钻杆206传送至TDS 800的升降机850。在步骤19206处，系统100可使VTHS 400的LTH 420和UTH 422的臂回缩(图86)。在步骤19208处，系统100可使铁钻工600返回至中性位置或备用位置(图87)。此后，在步骤19210处，系统100可使TDS 800朝向井中心区域508下降。然后，方法16800可结束。应当理解，系统100可在步骤19210处使TDS 800下降，同时在步骤19208处使铁钻工600返回至中性位置。

图193至图199包括描绘了进行地下操作的方法19300的一系列流程图。在对这些流程图的整个描述中，引用了图1至图167中出现的元件。所引用的元件能够执行流程图步骤中提及的特定操作或功能。进一步地，还有带括号的标记，其中引用了特定的图。这些带括号的符号指示特定的图(在图1至图167中)，其中描绘了特定操作或功能的执行。应当理解，所引用的元件和图为示例，并且系统100并不仅限于所引用的执行操作或功能的特定元件。此外，所引用的任何图均提供了有关如何执行特定步骤的示例，并且均不旨在限制可执行步骤的唯一方式。同样，某些步骤可能未出现在图中。

从步骤19302开始，系统100可使HTHS 230沿着第一水平轴线在第一方向上移动至水平套管214存放架上方的位置(图90)。在步骤19304处，系统100可使HTHS 230中的横向构件242沿着垂直于第一水平轴线的第二水平轴线在第二方向上沿着HTHS 230的桥移动。在步骤19306处，系统100可使HTHS 230的臂244从HTHS 230的桥向下和向外旋转(图90)。在步骤19308处，系统100可打开HTHS 230的臂244上的第一夹持器280和第二夹持器282(图90)。进一步地，在步骤19310处，系统100可使第一夹持器280和第二夹持器282移动至围绕套管214的位置中，使得第一夹持器和第二夹持器跨越套管214的中心(图91)。在步骤19312处，系统100可使夹持器280、282围绕套管214闭合。此外，在步骤19314处，系统100可验证套管214与HTHS 230的臂244上的夹持器280、282接合。在步骤19316处，如果套管214与夹持器280、282接合，则方法19300可进行至步骤19318，并且系统100可调整夹持器280、282。然后，方法19300可返回至步骤19314并且如本文所述地继续进行。返回至步骤19316，如果套管214与夹持器280、282接合，则方法19300可进行至步骤19320，并且系统100可从水平套管214存放架212取回套管214(图92)。在步骤19322处，系统100可使HTHS 230沿着第一水平轴线在第二方向上远离水平BHA存放架208并且朝向水平传送位置移动。

进行至图194中所描绘的步骤19402，系统100可使用HTHS 230的臂244来使套管214旋转大约180度(图95)。在步骤19404处，系统100可使套管214沿着第三水平轴线从水平管状件存放区域200延伸至井眼区域300(图96)。

在利用HTHS 230执行步骤19302至19404中的一个或多个的同时，系统100可利用VTHS 400来执行步骤19406至19420中的一个或多个。具体地，在步骤19406处，系统100可使VTHS 400的LTH 420沿着第一竖直轴线下降(图95)。在步骤19408处，系统100可使VTHS 400的LTH420的臂430旋转至水平传送位置(图96)。进一步地，在步骤19410处，系统100可打开VTHS 400的LTH 420的臂430上的第一夹持器482和第二夹持器484。在步骤19412处，系统100可使夹持器482、484围绕套管214移动，跨越套管214的中心以及HTHS 230的臂244上的夹持器280、282中的一者(图97)。在步骤19414处，系统100可使VTHS 400的LTH 420的臂430上的第一夹持器482和第二夹持器484围绕套管214闭合。在步骤19416处，系统100可验证VTHS 400的LTH 420与套管214接合。在步骤19418处，如果LTH 420未与套管214接合，则方法19300可移动至步骤19420，并且系统100可调整夹持器482、284。此后，方法19300可返回至步骤19416并且如所描述地继续进行。另一方面，在步骤19418处，如果LTH 420与套管214接合，则方法19300可进行至步骤19422，并且系统100可打开HTHS 230的臂244上的第一夹持器280和第二夹持器282(图98)。

移动至图195，在步骤19502处，系统100可将套管214从HTHS 230的臂244传送至VTHS 400的LTH 420的臂430(图99)。在步骤19504处，系统100可使用VTHS 400的LTH 420的臂430来使套管214从水平位置旋转至竖直位置(图100)。在步骤19504处使套管214旋转的同时，系统100可在步骤19506处使HTHS 230的臂244回缩(图100)，并且在步骤19508处，系统100可使HTHS 230返回以取回下一个套管214。进一步地，在步骤19510处，系统100可使套管214和VTHS 400的LTH 420围绕第二竖直轴线旋转，同时使LTH 420的臂430从竖直支撑结构402向外延伸(图101)。在步骤19512处，系统100可使VTHS 400的LTH 420的臂430和套管214旋转至井中心上方的位置中(图102)。在实质上相同的时间，在步骤19514处，系统100可使铁钻工600延伸至围绕井中心的井中心区域508和套管214中。在步骤19516处，系统100可使用VTHS400的LTH 420的臂430上的夹持器将套管214联接至前一个套管214(图103)。在步骤19518处，系统100可使用铁钻工600(图105)来扭转套管214。在扭动套管214的同时，系统100可在步骤19520处使TDS 800朝向井中心区域508下降(图105)。进一步地，在步骤19522处，系统100可打开TDS 800的升降机850上的管状件夹具。

进行至图196，在步骤19602处，系统100可使升降机850围绕套管214的上端移动(图105)。在步骤19604处，系统100可打开VTHS 400的LTH 420上的夹持器(图106)。在步骤19606处，系统100可从LTH420释放套管214(图106)。在步骤19608处，系统100可使TDS 800的升降机850上的管状件夹具围绕套管214的上端闭合，以接合套管214(图106)。在步骤19610处，系统100可使铁钻工600返回至中性位置或备用位置(图107)。进一步地，在步骤19612处，系统100可将套管214传送至TDS 800的升降机850(图107)，并且在步骤1614处，系统100可使VTHS 400的LTH 420的臂430回缩(图107)。在步骤19616处，系统100可使VTHS400的LTH 420沿着第一竖直轴线下降(图108)。进一步地，在步骤19618处，系统100可使VTHS 400的LTH 420的臂430旋转至水平传送位置(图108)。在实质上相同的时间，在步骤19620处，系统100可打开VTHS 400的LTH 420的臂430上的第一夹持器482和第二夹持器484，并且在步骤19622处，系统100可使套管214沿着第三水平轴线从水平管状件存放区域200延伸至井眼区域300(图108)。此外，在步骤19624处，系统100可使VTHS 400的LTH 420的夹持器围绕套管214移动，跨越套管214的中心以及HTHS 230的臂244上的夹持器中的一者(图109)。此后，方法19300可移动至图197的步骤19702。

在步骤19702处，系统100可使TDS 800朝向井中心区域508下降(图110)。在使TDS800下降的同时，系统100可执行步骤19704至19710中的一个或多个。特别地，在步骤19704处，系统100可使VTHS400的LTH 420的臂430上的第一夹持器482和第二夹持器484围绕下一个套管214闭合(图110)。在步骤19706处，系统100可验证VTHS 400的LTH 420与套管214接合。进一步地，在步骤19708处，如果VTHS 400的LTH 420未与套管214接合，则方法19300可进行至步骤19710，并且系统100可调整夹持器482、484。此后，方法19300可返回至步骤19706并且如本文所述地继续进行。另一方面，在步骤19708处，如果VTHS 400的LTH 420与套管214接合，则方法19300可进行至步骤19712，其中系统100可打开HTHS 230的臂244上的第一夹持器482和第二夹持器484(图111)。

移动至步骤19714，系统100可将下一个套管214从HTHS 230的臂244传送至VTHS400的LTH 420的臂430。在步骤19716处，系统100可使用VTHS 400的LTH 420的臂430来使套管214从水平位置旋转至竖直位置(图112)。进一步地，在步骤19718处，在实质上相同的时间，系统100可使HTHS 230的臂244回缩(图112)，并且在步骤19720处，系统100可使HTHS230返回至中性位置或备用位置。在步骤19722处，系统100可将套管214锁定在井中心开口中(图112)。此外，在步骤19724处，系统100可打开升降机850上的管状件夹具(图112)。

继续进行至图198，在步骤19802处，系统100可释放套管214(图113)。在步骤19804处，系统100可使TDS 800远离井中心区域508上升(图113)。随着系统100使TDS 800上升，在步骤19804处，系统100可执行步骤19806至19810中的一个或多个。具体地，在步骤19806处，系统100可使下一个套管214和VTHS 400的LTH 420围绕第二竖直轴线旋转，同时使LTH 420的臂430从竖直支撑结构402向外延伸(图114)。在步骤19808处，系统100可使VTHS 400的LTH 420的臂430和下一个套管214旋转至井中心上方的位置中(图114)。在步骤19810处，系统100可使铁钻工600延伸至围绕井中心的井中心区域508、下一个套管214和前一个套管214中(图115)。在步骤19812处，系统100可使用VTHS 400的LTH 420的臂430上的夹持器将下一个套管214联接至前一个套管214(图115)。此后，在步骤19814处，系统100可使用铁钻工600来扭转套管214(图116)。进一步地，在步骤19816处，在与步骤19814实质上相同的时间，系统100可使TDS 800朝向井中心区域508下降(图115)。在步骤19818处，系统100可打开TDS 800的升降机850上的管状件夹具(图115)。在步骤19820处，系统100可使升降机850围绕套管214的上端移动(图116)。此外，在步骤19802处，系统100可打开VTHS 400的LTH 420上的夹持器(图116)。然后，方法19300可移动至图199的步骤19902。

在步骤19902处，系统100可从VTHS 400的LTH 420释放套管214(图116)。在步骤19904处，系统100可使TDS 800的升降机850上的管状件夹具围绕套管214的上端闭合，以接合套管214(图116)。另外，在步骤19906处，系统100可使铁钻工600返回至中性位置或备用位置(图117)。在步骤19908处，系统100可将套管214传送至TDS 800的升降机850(图117)。在步骤19910处，系统100可使VTHS 400的LTH 420的臂430回缩。应当理解，步骤19906至19910可实质上同时执行。进一步地，在步骤19912处，系统100可使VTHS 400的LTH 420的臂430返回至中性位置或备用位置(图117)。然后，在步骤19914处，系统100可使TDS 800朝向井中心区域508下降(图118)。此后，方法19300可结束。

参考图200至图205，示出描绘了进行地下操作的再一方法的另一系列流程，总体上标记为20000。在对这些流程图的整个描述中，引用了图1至图167中出现的元件。所引用的元件能够执行流程图步骤中提及的特定操作或功能。此外，可能会有带括号的标记，其中引用了特定的图。这些带括号的符号指示特定的图(在图1至图167中)，其中描绘了特定操作或功能的执行。应当理解，所引用的元件和图为示例，并且系统100并不仅限于所引用的执行操作或功能的特定元件。此外，所引用的任何图均提供了有关如何执行特定步骤的示例，并且均不旨在限制可执行步骤的唯一方式。同样，某些步骤可能未出现在图中。

在步骤20002处，系统100可使VTHS 400的UTH 422的臂430旋转至竖直传送位置。在步骤20004处，系统100可使VTHS 400的LTH 420的臂430旋转至竖直传送位置。在步骤20006处，系统100可使VTHS 400朝向竖直存放架702旋转。进一步地，在步骤20008处，系统100可打开VTHS 400的UTH 422的臂上的第一夹持器482和第二夹持器484。在步骤20010处，系统100可打开VTHS 400的LTH 420的臂430上的第一夹持器和第二夹持器。在步骤20012处，系统100可使VTHS 400的UTH 422的臂延伸，直到臂430上的夹持器482、484至少部分地围绕竖直存放架702中的套管叠堆设置(图120)。进一步地，在步骤20014处，系统100可使VTHS 400的LTH 420的臂430延伸，直到臂430上的夹持器482、484至少部分地围绕竖直存放架702中的套管叠堆设置(图120)。在步骤20016处，系统100可使夹持器482、484围绕套管214闭合。移动至步骤20018，系统100可验证套管叠堆与VTHS 400的臂430上的夹持器482、484接合。在步骤20020处，如果套管214未与VTHS 400的臂430上的夹持器482、484接合，则方法20000可进行至步骤20022，并且系统100可调整夹持器482、484。然后，方法20000可返回至步骤20018并且如本文所述地继续进行。返回至步骤20020，如果套管叠堆与VTHS 400的臂430上的夹持器482、484接合，则方法20000可移动至步骤20024，并且系统100可从竖直存放架702取回套管叠堆。

进行至图201，在步骤20102处，系统100可使套管叠堆以及VTHS400的LTH 420和UTH 422围绕第二竖直轴线旋转，同时使LTH 420的臂430和UTH 422的臂从竖直支撑结构402向外延伸。在步骤20104处，系统100可使VTHS 400的LTH 420的臂430和UTH 422的臂以及套管叠堆旋转至井中心上方的位置中(图124)。在步骤20106处，在实质上相同的时间，系统100可使铁钻工600延伸至围绕井中心的井中心区域508、下一个套管214和前一个套管214中(图124)。在步骤20108处，系统100可使用VTHS 400的LTH 420和UTH 422的臂上的夹持器482、484将套管叠堆联接至前一个钻杆214(图125)。此后，在步骤20110处，系统100可使用铁钻工600来扭转套管214(图127)。在步骤20112处，在实质上相同的时间，系统100可使TDS 800朝向井中心区域508下降。在步骤20114处，系统100可打开TDS 800的升降机850上的管状件夹具。在步骤20116处，系统100可使升降机850围绕套管214的上端移动。进一步地，在步骤20118处，系统100可打开VTHS 400的LTH 420和UTH 422的臂上的夹持器。在步骤20120处，系统100可释放套管叠堆。在实质上相同的时间，在步骤20121处，系统100可使铁钻工600返回至中性位置或备用位置(图129)。然后，方法20000可进行至图202。

现在参考图202，在步骤20202处，系统100可使TDS 800升降机850上的管状件夹具围绕套管214的上端闭合，以接合套管214。在步骤20206处，系统100可将套管214传送至TDS800的升降机850。进一步地，在步骤20208处，系统100可使VTHS 400的LTH 420和UTH 422的臂回缩(图128)。

在利用VTHS 400、铁钻工600和TDS 800执行步骤20002至20208中的一个或多个的同时，系统100可利用HTHS 230来执行步骤20210至20314中的一个或多个。特别地，在步骤20210处，系统100可使HTHS230沿着第一水平轴线在第一方向上移动至水平套管214存放架212上方的位置(图121)。在步骤20212处，系统100可使HTHS 230中的横向构件242沿着垂直于第一水平轴线的第二水平轴线在第二方向上沿着HTHS 230的桥移动(图121)。进一步地，在步骤20214处，系统100可使HTHS230的臂244从HTHS 230的桥向下和向外旋转(图121)。在步骤20216处，系统100可打开HTHS 230的臂244上的第一夹持器280和第二夹持器282(图121)。在步骤20218处，系统100可使第一夹持器280和第二夹持器282移动至围绕套管214的位置中，使得第一夹持器和第二夹持器跨越套管214的中心(图122)。在步骤20220处，系统100可使夹持器围绕套管214闭合。

移动至图203的步骤20302，系统100可验证套管214与HTHS 230的臂244上的夹持器接合。进一步地，在步骤20304处，如果系统100确定套管214未与HTHS 230的臂244上的夹持器280、282接合，则方法20000可进行至步骤20306，并且系统100可调整夹持器280、282。然后，方法20000可返回至步骤20302并且如所描述地继续进行。返回至步骤20304，如果系统100确定套管214与HTHS 230的臂244上的夹持器280、282接合，则方法可继续进行至步骤20308，并且系统100可从水平套管214存放架212取回套管214(图123)。在步骤20310处，系统100可使HTHS 230沿着第一水平轴线在第二方向上远离水平BHA存放架208并且朝向水平传送位置移动(图124)。

在步骤20312处，系统100可使用HTHS 230的臂244来使套管214旋转大约180度(即，围绕中心轴线来回旋转)(图124)。在步骤20314处，系统100可使套管214沿着第三水平轴线从水平管状件存放区域200延伸至井眼区域300(图126)。在步骤20316处，系统100可打开VTHS400的LTH 420的臂430上的第一夹持器和第二夹持器(图128)。在步骤20316处，系统100可使VTHS 400的LTH 420沿着第一竖直轴线下降(图129)。在步骤20318处，系统100可使VTHS 400的LTH 420的臂430旋转至水平传送位置(图130)。

继续进行至图204，在步骤20402处，系统100可使VTHS 400的LTH420的夹持器482、484围绕套管214移动，跨越套管214的中心以及HTHS 230的臂244上的夹持器280、282中的一者(图130)。在步骤20404处，系统100可使VTHS 400的LTH 420的臂430上的第一夹持器482和第二夹持器484围绕套管214闭合(图130)。在步骤20406处，系统100可验证VTHS 400的LTH 420与套管214接合。在步骤20408处，如果VTHS 400的LTH 420未与套管214接合，则方法20000可进行至步骤20410，并且系统100可调整夹持器482、484。此后，方法20000可返回至步骤20406并且如本文所述地继续进行。返回至步骤20408，如果VTHS 400的LTH 420与套管214接合，则方法20000可移动至步骤20412，并且系统100可打开HTHS 230的臂244上的第一夹持器和第二夹持器(图131)。在步骤20414处，系统100可将套管214从HTHS 230的臂244传送至VTHS 400的LTH 420的臂430(图132)。在步骤20416处，系统100可使用VTHS 400的LTH 420的臂430来使套管214从水平位置旋转至竖直位置(图133)。进一步地，在步骤20418处，系统100可使HTHS 230的臂244回缩。在步骤20420处，系统100可使HTHS 230返回以取回下一个套管214。在步骤20422处，系统100可使TDS下降(图133)。此外，在步骤20416处，系统100可打开升降机850上的管状件夹具(图134)。应当理解，步骤20416至20420可实质上同时执行。在执行这些步骤之后，方法20000可进行至图205。

在步骤20502处，系统100可释放套管214。在步骤20504处，系统100可使TDS 800远离井中心区域508上升(图135)。进一步地，在步骤20506处，系统100可使套管214和VTHS400的LTH 420围绕第二竖直轴线旋转，同时使LTH 420的臂430从竖直支撑结构402向外延伸(图136)。在步骤20508处，系统100可使VTHS 400的LTH 420的臂430和套管214旋转至井中心上方的位置中(图136)。此后，在步骤20510处，在与执行步骤20508实质上相同的时间，系统100可使铁钻工600延伸至围绕井中心的井中心区域508和套管214中(图137)。在步骤20512处，系统100可使用VTHS 400的LTH 420的臂430上的夹持器将套管214联接至前一个套管214(图138)。在步骤20514处，系统100可将TDS 800与套管214接合(图138)。进一步地，在步骤20516处，系统100可使用铁钻工600来扭转套管214(图139)。然后，在步骤20518处，在实质上相同的时间，系统100可使VTHS的LTH从套管回缩(图140)。在步骤20520处，系统100可使TDS 800朝向井中心区域508下降(图141)。在步骤20521处，在与系统100使TDS 800下降实质上相同的时间，系统100可使铁钻工600返回至中性位置或备用位置。此后，方法20000可结束。

现在参考图206至图212，示出描绘了进行地下操作的再一方法的另一系列流程，标记为20600。在对这些流程图的整个描述中，引用了图1至图167中出现的元件。所引用的元件能够执行流程图步骤中提及的特定操作或功能。进一步地，可能会有带括号的符号，其中引用了特定的图。这些带括号的符号指示特定的图(在图1至图167中)，其中描绘了特定操作或功能的执行。

从图206的步骤20601开始，系统100可将TDS 800与钻杆接合。在步骤20602处，系统100可使TDS朝向井中心区域508下降。在系统100使TDS 800下降的同时，系统100可利用HTHS 230和VTHS 400来执行步骤20603至21220。具体地，在步骤20603处，系统100可使HTHS230沿着第一水平轴线在第一方向上移动至水平套管214架上方的位置(图142)。在步骤20604处，系统100可使HTHS 230中的横向构件242沿着垂直于第一水平轴线的第二水平轴线在第二方向上沿着HTHS 230的桥移动(图143)。在步骤20606处，系统100可使HTHS 230的臂244从HTHS230的桥向下和向外旋转(图143)。进一步地，在步骤20608处，系统100可打开HTHS 230的臂244上的第一夹持器和第二夹持器(图143)。在步骤20610处，系统100可使第一夹持器和第二夹持器移动至围绕套管214的位置中，使得夹持器跨越套管214的中心(图144)。在步骤20612处，系统100可使夹持器围绕套管214闭合(图144)。在步骤20614处，系统100可验证套管214与HTHS 230的臂244上的夹持器280、282接合。在步骤20616处，如果套管214未与HTHS 230的臂244上的夹持器280、282接合，则方法20600可移动至步骤20618，并且系统100可调整夹持器280、282。然后，方法20600可返回至步骤20614并且如所描述地继续进行。相反地，在步骤20616处，如果套管214与HTHS 230的臂244上的夹持器280、282接合，则方法20600可移动至步骤20620，并且系统100可从水平套管214存放架取回套管214(图145)。进一步地，在步骤20622处，系统100可使HTHS 230沿着第一水平轴线在第二方向上远离水平套管214存放架212移动(图146)。然后，方法20600可进行至图207。

在步骤20702处，系统100可使用HTHS 230的臂244来使套管214旋转大约180度(图146)。在步骤20704处，系统100可使套管214沿着第三水平轴线从管状件存放区域200延伸至井眼区域300(图147)。在步骤20706处，系统100可使VTHS 400的LTH 420沿着第一竖直轴线下降(图147)。进一步地，在步骤20708处，系统100可使VTHS 400的LTH420的臂430旋转至水平传送位置(图147)。在步骤20710处，系统100可打开VTHS 400的LTH 420的臂430上的第一夹持器482和第二夹持器484(图147)。此外，在步骤20712处，系统100可使夹持器482、484围绕套管214移动，跨越HTHS 230的臂244上的夹持器280、282中的一者(图148)。在步骤20714处，系统100可使VTHS 400的LTH 420的臂430上的第一夹持器482和第二夹持器484闭合(图148)。

移动至步骤20716，系统100可验证VTHS 400的LTH 420与套管214接合。进一步地，在步骤20718处，如果系统100确定VTHS 400的LTH420未与套管214接合，则方法20600可移动至步骤20720，并且系统100可调整夹持器482、480。此后，方法20600可返回至步骤20716并且如所描述地继续进行。返回至步骤20718，如果系统100确定VTHS 400的LTH420与套管214接合，则方法20600可移动至步骤20722，并且系统100可打开HTHS 230的臂244上的第一夹持器280和第二夹持器282(图149)。进一步地，在步骤20724处，系统100可将套管214从HTHS 230的臂244传送至VTHS 400的LTH 420的臂430(图150)。

在图208的步骤20802处，系统100可使用VTHS 400的LTH 420的臂430来使套管214从水平位置旋转至竖直位置(图151)。在步骤20804处，系统100可使HTHS 230的臂244回缩。在步骤20806处，系统100可使HTHS 230返回以从水平套管214存放架取回下一个套管214。进一步地，在步骤20808处，系统100可使VTHS 400的UTH 422上的臂430旋转至竖直传送位置(图151)。在步骤20810处，系统100可使UTH 422的臂430与LTH 420的臂430竖直对准。在步骤20812处，系统100可打开VTHS 400的UTH 422的臂430上的第一夹持器482和第二夹持器484。在步骤20814处，系统100可使VTHS 400的UTH 422下降。此外，在步骤20816处，系统100可使UTH 422的臂430延伸，直到夹持器482、484在LTH 420的臂430上的夹持器482、484之上围绕套管214(图152)。在步骤20818处，系统100可使UTH 422的臂430上的夹持器482、484围绕套管214闭合。在步骤20820处，系统100可验证VTHS 400的UTH 422与套管214接合。进一步地，在步骤20822处，如果系统100确定VTHS400的UTH 422未与套管214接合，则方法20600可移动至步骤20824，并且系统100可调整UTH 422的夹持器482、484。然后，方法20600可返回至步骤20820并且如所描述地继续进行。另一方面，在步骤20822处，如果VTHS 400的UTH 422与套管214接合，则方法20600可继续进行至图209的步骤20902。

在步骤20902处，系统100可将套管214从VTHS 400的LTH 420的臂430传送至VTHS400的UTH 422的臂(图153)。进一步地，在步骤20904处，系统100可释放VTHS 400的LTH 420的臂430上的夹持器482、484(图153)，并且在步骤20906处，系统100可使VTHS 400的LTH420沿着套管214下降(图153)。在步骤20908处，系统100可使LTH 420的臂430上的夹持器围绕套管214闭合。此外，在步骤20910处，系统100可验证VTHS 400的LTH 420与套管214接合。如果系统100在步骤20912处确定VTHS 400的LTH 420未与套管214接合，则方法20600可移动至步骤20914，并且系统100可调整LTH 420上的夹持器482、484。然后，方法20600可返回至步骤20910并且如本文所述地继续进行。返回至步骤20912，如果VTHS 400的LTH 420与套管214接合，则方法20600可移动至步骤20916，并且系统100可释放VTHS 400的UTH 422的臂上的夹持器(图154)。在步骤20918处，系统100可使LTH 420和套管214沿着竖直轴线朝向UTH 422上升(图154)。进一步地，在步骤20920处，系统100可使UTH 422的臂上的夹持器围绕套管214闭合。

移动至步骤20922，系统100可验证VTHS 400的UTH 422与套管214接合。如果系统100在步骤20924处确定VTHS 400的UTH 422未与套管214接合，则方法20600可移动至步骤20926，并且系统100可调整UTH422上的夹持器482、484。然后，方法20600可返回至步骤20924并且如本文所述地继续进行。返回至步骤20924，如果VTHS 400的UTH 422与套管214接合，则方法20600可移动至图210的步骤20102。

在步骤20102处，系统100可使UTH 422和套管214沿着VTHS 400的竖直支撑件上升(图155)。在步骤20104处，系统100可使用HTHS230来使下一个套管214沿着第三水平轴线从管状件存放区域200延伸至井眼区域300(图155)。进一步地，在步骤20106处，系统100可使VTHS400的LTH 420沿着第一竖直轴线下降(图155)。在步骤20108处，系统100可将VTHS 400的LTH 420的臂430旋转至水平传送位置。此外，在步骤20110处，系统100可打开VTHS 400的LTH 420的臂430上的第一夹持器和第二夹持器。在步骤20112处，系统100可使LTH 420的夹持器482、484围绕套管214移动，跨越HTHS 230的臂244上的夹持器280、282中的一者(图156)。在步骤20114处，系统100可使VTHS 400的LTH 420的臂430上的第一夹持器和第二夹持器围绕下一个套管214闭合(图156)。

移动至步骤21016，系统100可验证VTHS 400的LTH 420与套管214接合。在步骤21018处，如果LTH 420未与套管214接合，则方法20600可移动至步骤21020，并且系统100可调整夹持器482、284。此后，方法20600可返回至步骤21016并且如所描述地继续进行。另一方面，在步骤21018处，如果LTH 420与套管214接合，则方法20600可进行至步骤21022，并且系统100可打开HTHS 230的臂244上的第一夹持器280和第二夹持器282(图157)。此后，在步骤21024处，系统100可将套管214从HTHS 230的臂244传送至VTHS 400的LTH 420的臂430(图158)。然后，方法20600可移动至图211。

在图211的步骤21102处，系统100可使用VTHS 400的LTH 420的臂430来使套管214从水平位置旋转至竖直位置(图159)。此外，在步骤21104处，系统100可使HTHS 230的臂244回缩(图159)。在步骤21106处，系统100可使HTHS 230返回至中性位置或备用位置。移动至步骤21108，系统100可使VTHS 400的UTH 422上的臂旋转，使得前一个套管214的下端与安装在VTHS 400的竖直支撑构件上的工具对准(图159)。进一步地，在步骤21110处，系统100可使VTHS 400的LTH 420上的臂旋转，使得下一个套管214的上端与安装在VTHS 400的竖直支撑构件上的工具对准(图160)。在步骤21112处，系统100可使VTHS 400上的UTH 422下降，直到前一个套管214的下端在安装在VTHS 400的竖直支撑构件上的工具内(图161)。在步骤21114处，系统100可使VTHS400上的LTH 420上升，直到下一个套管214的上端在安装在VTHS400的竖直支撑构件上的工具内(图161)。此后，在步骤21116处，系统100可使用UTH 422的臂430上的夹持器482、484和LTH 420的臂430上的夹持器482、484来在安装在VTHS 400的竖直支撑构件上的工具内将前一个套管214联接至下一个套管214(图162)。进一步地，在步骤21118处，系统100可使用安装在VTHS 400的竖直支撑构件上的工具将前一个套管214和下一个套管214一起扭矩至预定扭矩值，以形成套管叠堆(图163)。

继续进行至图212，在步骤21202处，系统100可使VTHS 400的LTH420和UTH 422的臂远离VTHS 400的竖直支撑构件延伸，并使套管叠堆移动离开并远离安装在VTHS 400上的工具(图164)。在步骤21204处，系统100可使VTHS 400朝向竖直存放架旋转(图164)。进一步地，在步骤21206处，系统100可使VTHS 400的LTH 420和UTH 422的臂远离VTHS400的竖直支撑构件延伸，并且使套管叠堆移动至竖直存放架中(图165)。然后，在步骤21208处，系统100可使套管叠堆下降至竖直存放架702中(图166)。移动至步骤21110，系统100可验证套管叠堆与竖直存放架接合。此后，如果系统100在步骤21112处确定套管叠堆未与竖直存放架接合，则方法20600可进行至步骤21114，并且系统100可在竖直存放架内调整套管叠堆。然后，方法20600可返回至步骤21110并且如本文所述地继续进行。返回至步骤21112，如果套管叠堆与竖直存放架接合，则方法20600可进行至步骤21116。在步骤21116处，系统100可打开VTHS400的LTH 420和UTH 422的臂上的夹持器(图167)。进一步地，在步骤21118处，系统100可使VTHS 400的LTH 420和UTH 422的臂回缩(图167)。最后，在步骤21120处，系统100可使VTHS 400的LTH 420和UTH 422返回至中性位置或备用位置。然后，方法20600可结束。

虽然上述方法概述了用于搬运管状件的一系列指定步骤，但可以理解，这些步骤可以相反的顺序执行(例如，以用于从井中取回钻杆和套管并将其传送至水平存放区域)。进一步地，可省略步骤或按照与所指定不同的顺序来执行步骤。此外，在某些情况下，HTHS230可将钻杆或套管直接定位至井中心，并将它们旋转至前一个钻杆或套管中。在其他情况下，HTHS230可使管状件(例如，钻杆、套管、短节、BHA部件等)直接旋转离开井中心，然后使这些管状件返回至管状件存放区域中的适当的水平存放架或竖直存放架。进一步地，HTHS230可将管状件直接递送至VTHS 400的UTH 422，或可从UTH 422直接接收管状件。

应当理解，本文所述的系统100可经由各种子系统(例如，HTHS230、VTHS 400、履带式机械臂500、铁钻工600和TDS 800)相对快速地移动钻杆、套管、短节、BHA部件和其他管状件。例如，VTHS 400可在小于或等于六十(60)秒的时间量内从竖直存放架中的一个取回钻杆、钻杆叠堆、套管或套管叠堆并将其置于井中心上方。在另一方面，VTHS 400可在小于或等于五十五(55)秒、小于或等于五十(50)秒、小于或等于四十五(45)秒、小于或等于四十五(40)秒、小于或等于三十五(35)秒、小于或等于三十(30)秒、或小于或等于二十五(25)秒的时间量内执行该操作。在另一方面，VTHS 400可在大于或等于十(10)秒，诸如大于或等于十五(15)秒或大于或等于二十(20)秒的时间量内执行该任务。应当理解，VTHS 400可在本文所述的最大时间和最小时间之间并且包括最大时间和最小时间中的任一个的范围内的时间量内执行该任务。

在另一方面，VTHS 400可在小于或等于四十五(45)秒的时间内穿入管状件(例如，钻杆、钻杆叠堆、套管、套管叠堆、短节或BHA部件)并将其旋转至(粘至)前一个管状件。在另一方面，VTHS 400可在小于或等于四十(40)秒，诸如小于或等于三十五(35)秒、小于或等于三十秒(30)秒、小于或等于二十五(25)秒、小于或等于二十(20)秒、或小于或等于十五(15)秒的时间量内执行该操作。在另一方面，VTHS 400可在大于或等于五(5)秒，诸如大于或等于七(7)秒、大于或等于十(10)秒、或大于或等于十二(12)秒的时间量内执行该任务。应当理解，VTHS 400可在本文所述的最大时间和最小时间之间并且包括最大时间和最小时间中的任一个的范围内的时间量内执行该任务。

在再一方面，VTHS 400可在小于或等于九十(90)秒的时间内从竖直存放架取回钻杆、钻杆支架、套管或套管支架并且穿入钻杆、钻杆支架、套管或套管支架并将其旋转至(粘至)前一个钻杆、钻杆支架、套管或套管支架。在另一方面，VTHS 400可在小于或等于八十(80)秒，诸如小于或等于七十(70)秒、小于或等于六十(60)秒、小于或等于五十(50)秒、或小于或等于四十(40)秒的时间量内执行该操作。在另一方面，VTHS 400可在大于或等于二十(20)秒，诸如大于或等于二十五(25)秒、大于或等于三十秒(30)秒、或大于或等于三十五(35)秒的时间量内执行该任务。应当理解，VTHS400可在本文所述的最大时间和最小时间之间并且包括最大时间和最小时间中的任一个的范围内的时间量内执行该任务。

在又一方面，VTHS 400可在小于或等于一百二十(120)秒的时间内建立钻杆或套管的支架。在另一方面，VTHS 400可在小于或等于一百一十(110)秒，诸如小于或等于一百(100)秒、小于或等于九十(90)秒、或小于或等于八十(80)秒的时间量内执行该操作。在另一方面，VTHS 400可在大于或等于四十(40)秒，诸如大于或等于四十五(45)秒、大于或等于五十秒(50)秒、大于或等于五十五(55)秒、大于或等于六十(60)秒、大于或等于六十五(65)秒、大于或等于七十(70)秒、或大于或等于七十五(75)秒的时间量内执行该任务。应当理解，VTHS 400可在本文所述的最大时间和最小时间之间并且包括最大时间和最小时间中的任一个的范围内的时间量内执行该任务。

在另一方面，VTHS 400可在小于或等于一百八十(180)秒的时间内建立钻杆或套管的支架并将其置于竖直存放架中。在另一方面，VTHS 400可在小于或等于一百七十(170)秒，诸如小于或等于一百六十(160)秒、小于或等于一百五十(150)秒、小于或等于一百四十(140)秒、小于或等于一百三十(130)秒、小于或等于一百二十(120)秒、或小于等于一百二十(110)秒的时间量内执行该操作。在另一方面，VTHS 400可在大于或等于七十五(75)秒，诸如大于或等于八十(80)秒、大于或等于八十五(85)秒、大于或等于九十(90)秒、大于或等于九十五(95)秒、大于或等于一百(100)秒、或大于或等于一百零五(105)秒的时间量内执行该任务。应当理解，VTHS400可在本文所述的最大时间和最小时间之间并且包括最大时间和最小时间中的任一个的范围内的时间量内执行该任务。

在又一方面，HTHS 230可在小于或等于一百(100)秒的时间内从水平存放架取回钻杆、钻杆支架、套管或套管支架并将该钻杆、钻杆支架、套管或套管支架传送至VTHS 400。在另一方面，VTHS 400可在小于或等于九十(90)秒，诸如小于或等于八十(80)秒、小于或等于七十(70)秒、小于或等于六十(60)秒的时间量内执行该操作。在另一方面，VTHS 400可在大于或等于二十(20)秒，诸如大于或等于二十五(25)秒、大于或等于三十秒(30)秒、大于或等于三十五(35)秒、大于或等于四十(40)秒、大于或等于四十五(45)秒、大于或等于五十(50)秒、或大于或等于五十五(55)秒的时间量内执行该任务。应当理解，VTHS 400可在本文所述的最大时间和最小时间之间并且包括最大时间和最小时间中的任一个的范围内的时间量内执行该任务。

在另一方面，HTHS 230可在小于或等于一百(100)秒的时间内从水平存放架取回钻杆、钻杆支架、套管或套管支架并将该钻杆、钻杆支架、套管或套管支架传送至(粘至)井中心中的前一个钻杆、钻杆支架、套管或套管支架。在另一方面，VTHS 400可在小于或等于九十(90)秒，诸如小于或等于八十(80)秒、小于或等于七十(70)秒、小于或等于六十(60)秒的时间量内执行该操作。在另一方面，VTHS 400可在大于或等于二十(20)秒，诸如大于或等于二十五(25)秒、大于或等于三十秒(30)秒、大于或等于三十五(35)秒、大于或等于四十(40)秒、大于或等于四十五(45)秒、大于或等于五十(50)秒、或大于或等于五十五(55)秒的时间量内执行该任务。应当理解，VTHS 400可在本文所述的最大时间和最小时间之间并且包括最大时间和最小时间中的任一个的范围内的时间量内执行该任务。

钻杆存放系统

现在参考图213至图216，示出了钻杆存放系统，其大体标记为21300。图213是钻杆存放系统21300的顶视图。如图所示，钻杆存放系统21300可包括大体矩形壳体

21302，该大体矩形壳体具有中心开口21304。可以理解，中心开口21304的尺寸和形状可设定成在其中接纳管状件搬运系统(例如，本文所述的VTHS 400)。

如图213所示，钻杆存放系统21300可包括多个钻杆支撑臂21306，所述多个钻杆支撑臂可在大体向内方向上从壳体21302的内壁21308朝向中心开口21304的中心21310延伸。可在相邻的钻杆支撑臂21306之间建立多个钻杆存放隔间21312。

图214是在图213中的圆圈214处截取的钻杆存放系统21300的详细视图。如图214所示，每个钻杆支撑臂21306均可包括第一表面21314和第二表面21316。第一波纹状结构21318可附连至每个钻杆支撑臂21306的第一表面21314。此外，第二波纹状结构21320可附连至每个钻杆支撑臂21306的第二表面21316。每个波纹状结构21318、21320均可交替地形成有大量的突起21322和槽道21324。突起21322可沿着钻杆存放系统21300的整个高度延伸(即进入页面)，并且突起21322和其间的槽道21324可以是竖直的并且基本上彼此平行并且平行于钻杆存放系统21300的纵向轴线。进一步地，突起21322可延伸远离每个钻杆支撑臂21306的表面21314、21316并进入相应的钻杆存放隔间21312中。

如图213和图214所示，钻杆存放系统2130的每个钻杆支撑臂21306均可包括一系列闩锁21326，所述闩锁可从与形成在波纹状结构21318、21320中的槽道21324重叠的区域延伸至相应的钻杆存放隔间21312中。在特定方面，每个闩锁21326均可在伸出位置和回缩位置之间移动。进一步地，每个闩锁21326均可在伸出位置和回缩位置之间一致地移动。具体地，如图215和图216所示，闩锁21326可连接至或以其他方式联接至致动器连杆21328，并且致动器连杆21328可如箭头21330所指示线性地移动。致动器连杆21328可连接至致动器(未示出)。致动器可以是机械致动器、电致动器或它们的组合。当致动器连杆21328在第一方向上移动时，每个闩锁21326均可围绕枢轴21332旋转至伸出位置，如图215所示。致动器连杆21328在与第一方向相反的第二方向上移动，每个闩锁21326均可移动至回缩位置，如图216所示。在一个方面，闩锁21326可一致地移动。在另一方面，闩锁21326可彼此独立地移动。进一步地，闩锁21326可被弹簧致动。

返回参考图213和图214，当闩锁21326处于回缩位置时，钻杆存放隔间21312可接纳第一尺寸的钻杆21334，并且第一尺寸的钻杆21334中的每一个均可存放在一系列第一存放开口21336中，所述第一存放开口在形成在侧接有特定钻杆存放隔间21312的相邻钻杆支撑臂21306上的相对槽道21324之间建立。侧接有每个槽道21324的相对突起21322可分开第一距离D1，该第一距离小于第一尺寸的钻杆21334中的每一个的直径，并且第一尺寸的钻杆21334中的每一个均保留在其相应的第一存放开口21336中。

当闩锁21326处于伸出位置时，钻杆存放隔间21312可接纳第二尺寸的钻杆21338，并且第二尺寸的钻杆21338中的每一个均可存放在一系列第二存放开口21340中，所述第二存放开口建立在形成在侧接有特定钻杆存放隔间21312的相邻钻杆支撑臂21306上的相对突起21322之间。相对突起21322分开的第一距离D1可大于第二尺寸的钻杆21338中的每一个的直径，并且第二存放开口21340中的每一个均可侧接有一对闩锁21326，所述闩锁保持第二尺寸的钻杆21338中的每一个在其相应的第二存放开口21340中。因此，钻杆存放系统23100可根据闩锁21326是伸出还是回缩来接纳和存放不同尺寸的钻杆。

许多不同的方面和实施例是可能的。本文描述了那些方面和实施例中的一些。在阅读了本说明书之后，技术人员将理解，那些方面和实施例仅仅是例示性的，并且不限制本发明的范围。实施例可根据下面列出的任何一项或多项。

实施例

实施例1.一种用于进行地下操作的系统，包括：支撑结构；

第一管状件搬运机，所述第一管状件搬运机联接至所述支撑结构；

第二管状件搬运机，所述第二管状件搬运机联接至所述支撑结构并且不同于所述第一管状件搬运机；以及

工具系统，所述工具系统联接至所述支撑结构并且适配成对第一管状件执行操作。

实施例2.一种用于进行地下操作的系统，包括：

支撑结构，所述支撑结构可围绕第一旋转轴线旋转；以及

第一管状件搬运机，所述第一管状件搬运机联接至所述支撑结构，所述第一管状件搬运机可沿着所述支撑结构的竖直轴线移动，其中所述第一管状件搬运机包括至少三个不同的枢轴点。

实施例3.一种用于进行地下操作的系统，包括：

支撑结构；

第一管状件搬运机，所述第一管状件搬运机联接至所述支撑结构；以及

第二管状件搬运机，所述第二管状件搬运机联接至所述支撑结构并且不同于所述第一管状件搬运机，

其中所述第一管状件搬运机可相对于所述支撑结构竖直调整，并且其中所述第一管状件搬运机适配成将第一管状件在大体水平取向和大体竖直取向之间重新取向。

实施例4.根据实施例2和3中任一项所述的系统，进一步包括工具系统，该工具系统联接至支撑结构并且适配成对第一管状件执行操作。

实施例5.根据实施例1和4中任一项所述的系统，其中工具系统包括以下中的至少一项：扭矩扳手、机械臂、电动马达、钻杆架系统或它们的任意组合。

实施例6.根据实施例1和5中任一项所述的系统，其中第一扭矩扳手与支撑结构静态地联接。

实施例7.根据实施例1、5和6中任一项所述的系统，其中钻杆搬运机进一步包括联接至支撑结构的第二扭矩扳手。

实施例8.根据实施例7所述的系统，其中第一管状件搬运机周向地设置在第一扭矩扳手和第二扭矩扳手之间。

实施例9.根据实施例7和8中任一项所述的系统，其中第一扭矩扳手沿着支撑结构设置在第一位置处并且第二扭矩扳手沿着支撑结构设置在第二位置处，并且其中第一位置和第二位置设置在相同的竖直高度处。

实施例10.根据实施例7和8中任一项所述的系统，其中第一扭矩扳手沿着支撑结构设置在第一位置处并且第二扭矩扳手沿着支撑结构设置在第二位置处，并且其中第一位置和第二位置设置在不同的竖直高度处。

实施例11.根据实施例7至10中任一项所述的系统，其中第一扭矩扳手适配成接纳具有第一直径的第一管状件并且第二扭矩扳手适配成接纳具有第二直径的第二管状件，并且其中第一直径与第二直径不同。

实施例12.根据实施例1、2和4至11中任一项所述的系统，进一步包括第二管状件搬运机。

实施例13.根据实施例3和12中任一项所述的系统，其中第二管状件搬运机设置在第一管状件搬运机之上的某一竖直高度处。

实施例14.根据实施例3、12和13中任一项所述的系统，其中第二管状件搬运机适配成独立于第一管状件搬运机移动。

实施例15.根据实施例3和12至14中任一项所述的系统，其中第一管状件搬运机和第二管状件搬运机中的至少一者适配成围绕支撑结构旋转。

实施例16.根据实施例1和3至15中任一项所述的系统，其中支撑结构可围绕旋转轴线旋转。

实施例17.根据实施例3和12至16中任一项所述的系统，其中第二管状件搬运机包括至少三个不同的枢轴点。

实施例18.根据前述实施例中任一项所述的系统，其中所述第一管状件搬运机包括：

第一部分，该第一部分联接至支撑结构；

第二部分，该第二部分联接至第一部分；

第三部分，该第三部分联接至第二部分；

第四部分，该第四部分联接至第三部分；以及

夹持器，该夹持器与第四部分联接，其中夹持器适配成与第一管状件接合。

实施例19.根据实施例18所述的系统，其中夹持器枢转地联接至第四部分。

实施例20.根据实施例18所述的系统，其中第一部分可旋转地联接至第二部分。

实施例21.根据实施例20所述的系统，其中第一管状件搬运机的第二部分围绕第二旋转轴线旋转。

实施例22.根据实施例21所述的系统，其中第二旋转轴线大体平行于支撑结构的长度，或其中第二旋转轴线大体竖直、或它们的组合。

实施例23.根据实施例21和22中任一项所述的系统，其中第一管状件搬运机的第二部分可围绕第一旋转轴线旋转至少10°、至少25°、至少45°、至少60°、至少90°、至少120°、至少150°、或至少180°。

实施例24.根据实施例20所述的系统，其中第三部分围绕第三旋转轴线可旋转地联接至第一管状件搬运机的第二部分。

实施例25.根据实施例24所述的系统，其中第三旋转轴线大体垂直于第二旋转轴线。

实施例26.根据实施例24和25中任一项所述的系统，其中第一管状件搬运机的第三部分可围绕第二旋转轴线旋转至少10°、至少25°、至少45°、至少60°、至少90°、至少120°、至少150°、或至少180°。

实施例27.根据实施例18至26中任一项所述的系统，其中夹持器围绕第四旋转轴线可旋转地联接至第一管状件搬运机的第四部分。

实施例28.根据实施例27所述的系统，其中第四旋转轴线大体垂直于第一旋转轴线。

实施例29.根据实施例27和28中任一项所述的系统，其中第一旋转轴线和第二旋转轴线大体平行。

实施例30.根据实施例27至29中任一项所述的系统，其中夹持器可围绕第四旋转轴线旋转至少10°、至少25°、至少45°、至少60°、至少90°、至少120°、至少150°、或至少180°。

实施例31.根据实施例18至30中任一项所述的系统，其中第一部分设置在第二部分之上的某一竖直高度处。

实施例32.根据实施例18至31中任一项所述的系统，其中第一部分适配成沿着支撑结构的长度平移。

实施例33.根据实施例18至32中任一项所述的系统，其中夹持器包括彼此间隔开的第一夹持器和第二夹持器。

实施例34.根据权利要求33所述的系统，其中第一夹持器和第二夹持器中的至少一者包括动力驱动元件，该动力驱动元件适配成在径向方向和纵向方向中的至少一者上推动第一管状件。

实施例35.根据权利要求34所述的系统，其中动力驱动元件包括至少一个动力辊。

实施例36.一种搬运管状件的方法，包括：

将以大体水平取向设置的第一管状件与第一管状件搬运机接合，第一管状件搬运机可相对于支撑结构竖直调整；

将第一管状件重新取向为大体竖直取向；以及

将第一管状件与联接至支撑结构的第二管状件搬运机接合。

实施例37.根据实施例36所述的方法，进一步包括：

从第一管状件搬运机释放第一管状件；

将第一管状件搬运机与以大体水平取向设置的第二管状件接合；

将第二管状件重新取向为大体竖直取向；以及

使第一管状件和第二管状件相对于彼此轴向对准。

实施例38.根据实施例37所述的方法，进一步包括：

将第一管状件和第二管状件螺纹接合在一起以形成管状件的支架。

实施例39.根据实施例38所述的方法，其中在第一管状件与第二管状件搬运机接合并且第二管状件与第一管状件搬运机接合的情况下，将第一管状件和第二管状件螺纹地接合。

实施例40.根据实施例38所述的方法，其中第一管状件搬运机和第二管状件搬运机中的至少一者包括电动辊，该电动辊适配成使第一管状件或第二管状件在径向方向和纵向方向中的至少一个上偏置。

实施例41.根据实施例38所述的方法，进一步包括：

使管状件的支架移动至联接至支撑结构的第一扭矩扳手；以及

接合第一扭矩扳手以将第一管状件和第二管状件固定在一起。

实施例42.根据实施例41所述的方法，其中使管状件的支架移动至第一扭矩扳手，使得管状件的支架的螺纹界面与第一扭矩扳手处于相同的竖直高度。

实施例43.根据实施例37所述的方法，其中通过使第一管状件旋转不大于120°、或不大于110°、或不大于100°、或不大于90°来将第一管状件重新取向为大体竖直取向。

实施例44.根据实施例37所述的方法，其中当第一管状件的第一纵向半部比第一管状件的第二纵向半部更靠近支撑结构时，将第一管状件与第一管状件搬运机接合，并且其中将第一管状件重新取向，使得第一管状件的第一纵向半部设置在第一管状件的第二纵向半部之上的某一竖直高度处。

实施例45.根据实施例36所述的方法，其中第一管状件搬运机包括夹持器，该夹持器包括至少两个间隔开的夹持元件，并且其中仅利用至少两个夹持元件中的一个来将第一管状件与第一管状件搬运机接合。

实施例46.根据实施例36所述的方法，其中将第一管状件重新取向为大体竖直取向包括使第一管状件搬运机的部分沿着三个或更多个旋转枢轴线枢转。

实施例47.根据实施例36所述的方法，其中在使第一管状件搬运机沿着支撑结构竖直地移动的同时，将第一管状件重新取向为大体竖直取向。

实施例48.根据实施例36所述的方法，其中在使第一管状件搬运机沿着支撑结构向上移动的同时，将第一管状件重新取向为大体竖直取向。

实施例49.根据实施例36所述的方法，进一步包括在将第一管状件与第二管状件搬运机接合之前，将第二管状件搬运机相对于支撑结构重新定位。

实施例50.根据实施例36所述的方法，其中当第一管状件处于大体竖直取向时，将第一管状件与第二管状件搬运机接合。

实施例51.根据实施例1至3中任一项所述的系统或根据实施例36所述的方法，其中第一管状件搬运机适配成与长度在36英寸和480英寸之间并且包括这些值的范围内的管状件接合。

实施例52.根据实施例1至3中任一项所述的系统或根据实施例36所述的方法，其中第一管状件搬运机适配成与直径在5英寸和80英寸之间并且包括这些值的范围内的管状件接合。

实施例53.根据实施例1至3中任一项所述的系统或根据实施例36所述的方法，其中第一管状件搬运机适配成与管状件段、套管、短节或它们的任意组合接合。

本文所描述的实施例的说明书和说明意图提供对各种实施例的结构的总体理解。说明书和图示并不意图作为使用本文描述的结构或方法的设备和系统的所有元件和特征的详尽和全面的描述。也可以在单个实施例中组合地提供单独的实施例，并且相反地，为了简洁起见，在单个实施例的上下文中描述的各种特征也可以单独地或以任何子组合来提供。进一步地，对以范围陈述的值的引用包括该范围内的各个值和每个值。仅在阅读本说明书之后，许多其他实施例对本领域技术人员来说才是显而易见的。可以使用其他实施例并从本公开中得出其他实施例，从而可以在不脱离本公开的范围的情况下进行结构替换、逻辑替换或其他改变。因此，本公开应被视为说明性的而非限制性的。上面已经针对具体实施例描述了益处、其他优点和问题的解决方案。然而，益处、优点、问题的解决方案以及可能导致任何益处、优点或解决方案发生或变得更明显的任何特征不应被解释为任何或所有权利要求的关键的、必需的或必要的特征。

结合附图提供描述以帮助理解本文公开的教导。下面的讨论将集中在教导的具体实施方式和实施例上。提供此焦点以帮助描述教导且不应被解释为对教导的范围或适用性的限制。然而，在本专利申请当然也可使用其他教导内容。

如本文所用，术语“包括(comprises、comprising)”、“包含(includes、including)”、“具有(has、having)”或其任何其他变型，意图涵盖非排他性的包含。例如，包括特征列表的方法、物品或设备不一定仅限于那些特征，而是可包括未明确列出的或此类方法、物品或设备固有的其他特征。进一步地，除非有相反的明确说明，“或”是指包含性的或而不是排他性的或。例如，条件“A”或“B”由以下各项中的任一项满足：A为真(或存在)且B为假(或不存在)；A为假(或不存在)且B为真(或存在)；以及A和B两者均为真(或存在)。

此外，采用“一个”或“一种”来描述本文所描述的元件和部件。这样做仅是为了方便并给出本发明范围的一般含义。该描述应被理解为包括一个或至少一个，并且单数形式也包括复数形式，反之亦然，除非明确指出并非如此。例如，当在本文中描述单个项时，可使用多于一个项代替单个项。类似地，在本文中描述多于一个项的情况下，单个项可以替代该多于一个项。

除非另有定义，否则本文使用的所有技术和科学术语具有与本发明所属领域的普通技术人员通常理解的相同含义。材料、方法和示例仅是说明性的而非意图进行限制。就本文未描述的程度而言，关于特定材料和处理动作的许多细节是常规的，并且可在结构技术和对应制造技术的教科书和其他来源中找到。

以上公开的主题应被认为是例示性的而非限制性的，并且所附权利要求旨在覆盖落入本发明的真实范围内的所有这样的修改、增强和其他实施例。因此，在法律允许的最大范围内，本发明的范围将由所附权利要求及其等同物的最广泛的允许解释来确定，并且不应由前述详细描述来约束或限制。

Claims (21)

1.一种用于进行地下操作的系统，包括：

竖直取向的支撑结构，其旋转联接至钻台；

第一管状件搬运机，其联接至所述支撑结构，所述第一管状件搬运机经配置以操纵第一管状件；以及

第二管状件搬运机，其联接至所述支撑结构并且不同于所述第一管状件搬运机，其中所述第二管状件搬运机经配置以相对于所述第一管状件搬运机沿着所述支撑结构移动，其中所述第二管状件搬运机经配置以操纵第二管状件，且其中所述第一管状件搬运机经配置以将所述第一管状件的端部旋转至由所述第二管状件搬运机夹持的所述第二管状件的端部或将所述第一管状件的端部旋转离开由所述第二管状件搬运机夹持的所述第二管状件的端部。

2.根据权利要求1所述的系统，其进一步包括：

第一扭矩扳手，其联接至所述支撑结构且适配成将旋拧扭矩施加到所述第一管状件和所述第二管状件以旋拧所述第一管状件和所述第二管状件之间的连接，或将分离扭矩施加到所述第一管状件和所述第二管状件以分离所述第一管状件和所述第二管状件之间的连接。

3.根据权利要求2所述的系统，其中所述第一扭矩扳手与所述支撑结构静态地联接。

4.根据权利要求3所述的系统，其进一步包括静态地联接至所述支撑结构的第二扭矩扳手。

5.根据权利要求4所述的系统，其中所述第一管状件搬运机周向地设置在所述第一扭矩扳手和所述第二扭矩扳手之间。

6.根据权利要求5所述的系统，其中所述第一扭矩扳手沿着所述支撑结构设置在第一位置处并且所述第二扭矩扳手沿着所述支撑结构设置在第二位置处，并且其中所述第一位置和所述第二位置设置在相同的竖直高度处。

7.根据权利要求5所述的系统，其中所述第一扭矩扳手沿着所述支撑结构设置在第一位置处并且所述第二扭矩扳手沿着所述支撑结构设置在第二位置处，并且其中所述第一位置和所述第二位置设置在不同的竖直高度处。

8.一种用于进行地下操作的系统，包括：

支撑结构，其能够围绕第一旋转轴线旋转；

第一管状件搬运机，其联接至所述支撑结构，所述第一管状件搬运机能够沿着所述支撑结构的竖直轴线移动；

第二管状件搬运机，其联接至所述支撑结构，所述第二管状件搬运机能够沿着所述支撑结构的所述竖直轴线移动，其中所述第二管状件搬运机适配成沿着独立于所述第一管状件搬运机的所述竖直轴线移动；

第一扭矩扳手，其静态地联接至所述支撑结构；以及

第二扭矩扳手，其静态地联接至所述支撑结构；

其中所述第一管状件搬运机周向地设置在所述第一扭矩扳手和所述第二扭矩扳手之间；

其中所述第一扭矩扳手适配成接纳具有第一直径的第一管状件并且所述第二扭矩扳手适配成接纳具有第二直径的第二管状件，并且其中所述第一直径与所述第二直径不同。

9.根据权利要求8所述的系统，其中所述第一扭矩扳手进一步适配成接纳第三管状件，且所述第二扭矩扳手适配成接纳第四管状件。

10.根据权利要求9所述的系统，其中所述第一管状件搬运机适配成旋转所述第一管状件或所述第二管状件，且所述第二管状件搬运机适配成旋转所述第三管状件或所述第四管状件。

11.根据权利要求10所述的系统，所述第一扭矩扳手适配成将旋拧扭矩或分离扭矩施加到所述第一管状件和所述第三管状件之间，且所述第二扭矩扳手适配成将旋拧扭矩或分离扭矩施加到所述第二管状件和所述第四管状件之间。

12.根据权利要求8所述的系统，其中所述第一管状件搬运机包括：

第一部分，其联接至所述支撑结构且经配置以沿着所述竖直轴线竖直地移动；以及

第二部分，其旋转地联接至所述第一部分且经配置以围绕第二竖直轴线旋转。

13.根据权利要求8所述的系统，其中所述第二管状件搬运机设置在所述第一管状件搬运机之上的某一竖直高度处。

14.根据权利要求12所述的系统，其中所述第一管状件搬运机进一步包括：

第三部分，其旋转地联接至所述第二部分且经配置以围绕第一水平轴线相对于所述第二部分旋转；以及

第四部分，其旋转地联接至所述第三部分且经配置以围绕第二水平轴线旋转。

15.根据权利要求14所述的系统，所述第一管状件搬运机进一步包括第一夹持器和第二夹持器，所述第二水平轴线定位于所述第一夹持器和第二夹持器之间的所述第四部分中。

16.根据权利要求15所述的系统，其中所述第一管状件搬运机和所述第二管状件搬运机周向地设置在所述第一扭矩扳手和所述第二扭矩扳手之间。

17.根据权利要求16所述的系统，其中所述第二管状件搬运机包括至少三个不同的枢轴点。

18.一种用于进行地下操作的系统，包括：

支撑结构，其经配置以相对于钻台围绕竖直轴线旋转；

第一管状件搬运机，其联接至所述支撑结构；以及

第二管状件搬运机，其联接至所述支撑结构并且不同于所述第一管状件搬运机，

其中所述第一管状件搬运机能够相对于所述支撑结构竖直调整，其中所述第一管状件搬运机适配成将第一管状件在大体水平取向和大体竖直取向之间重新取向，且其中所述第一管状件搬运机适配成：

在井中心处将所述第一管状件的端部旋转到管状柱的端部；或

从所述管状柱的所述端部旋转所述第一管状件的所述端部；或

将所述第一管状件的所述端部旋转至由所述第二管状件搬运机夹持的第二管状件的端部；或

将所述第一管状件的所述端部旋转离开所述第二管状件的所述端部。

19.根据权利要求18所述的系统，其中第一管状件搬运机包括：

第一部分，其联接至所述支撑结构；

第二部分，其联接至所述第一部分；

第三部分，其联接至所述第二部分；

第四部分，其联接至所述第三部分；以及

夹持器，其联接至所述第四部分，其中所述夹持器适配成与所述第一管状件接合并旋转所述第一管状件。

20.根据权利要求19所述的系统，其中所述夹持器枢转地联接至所述第四部分。

21.根据权利要求19所述的系统，其中所述第一部分在第二竖直轴线处能够旋转地联接至所述第二部分，且其中所述第二部分经配置以围绕所述第二竖直轴线相对于所述第一部分旋转。