FI94076C - Sovitelma putkien käsittelyjärjestelmässä - Google Patents

Description

94076

Sovitelma putkien käsittelyjärjestelmässä

Tekninen ala Tämä keksintö liittyy putkien käsittelyjärjestel-5 mään, erityisesti uuteen edullisesti sähköisesti toimivaan putkien käsittelyjärjestelmään.

Keksintö koskee myös uuden tyyppistä poraputkiva-raston muodostavaa sormilevyä, joka erityisesti toimii yhdessä sähköisesti käytettävän edullisesti putken muotoi-10 sen putkien käsittelyjärjestelmän kanssa.

Keksinnön tausta

Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada parannus putkien käsittelyjärjestelmään. Keksinnön kohteena on täten sovitelma putkien käsittelyjärjestelmässä, jonka sovi-15 telman tunnusomaiset piirteet on esitetty patenttivaatimuksessa 1.

Piirustusten lyhyt kuvaus

Kuvio 1 on kaavamainen perspektiivikuva, joka esittää erästä tämän keksinnön mukaisen putkikäsittelyjärjes-20 telmän sovitelman suoritusmuotoa.

Kuvio 2A ja 2B ovat sivukuvia siihen liittyvästä putken käsittelykoneesta.

Kuvio 3 on kuva ylhäältäpäin siihen liittyvästä putken käsittelysormilevystä.

25 Kuvio 4a esittää erään aiemman tekniikan mukaisen sormilevyn.

Kuviot 4a - 4c esittävät keksinnön mukaisia vaihtoehtoisia sormilevyä.

Kuviot 5a - 5d kuvaavat tämän keksinnön mukaisesti 30 putken käsittelyn periaatteellista toimintaa, so:

Kuva 5a esittää putken käsittelykonetta tarttuneena putkeen porausreiän keskellä.

Kuva 5b esittää putken käsittelyvartta takaisinve-dettynä putken tuomiseksi sormen lukitusrenkaan uraan.

2 94076

Kuva 5c esittää putken käsittelyvarren pyörimistä sormen valitsemiseksi.

Kuvio 5d esittää putken käsittelyvartta pitkäksi vedettynä putken viemiseksi sormien väliin.

5 Kuviot 6a - 6c ovat kuvia tämän keksinnön mukaisen sormilevyn lukitusrenkaasta.

Kuviot 7a - 7d esittävät poraustornia, jossa tämän keksinnön mukaista putkien käsittelyjärjestelmään liittyvää sovitelmaa voidaan käyttää.

10 Kuvio 8 on sivukuva poraustornista, joka on varus tettu porausväkipyörästöllä, joka on esitetty sijoitetuksi poraputken keskikohdan yläpuolelle.

Kuvio 9 on sivukuva, jossa väkipyörästö on vedetty keskiasemastaan, jotta siihen voidaan liittää ylimääräisiä 15 poraputken osia.

Kuvio 10 esittää laitteen samaa sijaintia kuin kuviossa 9, mutta siinä poran väkipyörästö ja siihen liitetyt varusteet ovat yläasennossa.

Kuvio 11 esittää kokoonpanoa tasokuvana ja vaaka-20 suorana leikkauksena.

Suoritusmuotojen kuvaus

Oheisiin piirustuksiin viitaten, tämän keksinnön eri suoritusmuotoja ja niihin liittyviä eri käsitteitä kuvataan seuraavassa.

25 Putkien käsittelyjärjestelmä ja siihen sisältyvä kone on rakennettu sopimaan poraustorniin IA tai porauslautan lattiaan. Mallin pääperiaatteet on esitetty erityisesti kuvioissa 1 ja 2A ja 2B.

Kone perustuu torniin 1, joka on rakennettu esimer-30 kiksi halkaisijaltaan 700 mm putkesta ja siihen on raken-;· nettu kaksi toimivartta 2a, 2b. Tämä luo hyvin siistin ul kokuoren. Torni 1 on kiinnitetty asemaansa poraustorniin IA ja porauslautan lattiaan kaikkien putkioperaatioiden käsittelemiseksi porausreiän keskustan - sormilevyn - po-35 rausputken syöttökohdan välillä.

3 94076 Pääkuormitus kohdistuu porauslautan lattiaan. Putkea käsitellään kahden itsenäisesti toimivan varren 2a, 2b avulla, joita voidaan verrata saksivarsiin.

Käytetty saksivarsi-periaate tekee mahdolliseksi 5 vaakasuoran sisään-ulos-liikkeen. Tätä periaatetta on helppo säätää asematarkkuus huomioon ottaen.

Saksivarsiperiaatteen käyttäminen tekee mahdolliseksi hyvin säädettävän ulottuvuuden. Torniin/varteen/ liikkuvaan alustaan vaikuttavat voimat ovat pienempiä kuin 10 muissa malleissa tätä periaatetta käytettäessä.

Kaikki käytöt perustuvat edullisesti levyjarruilla varustettuihin vaihtovirtamoottoreihin, jotka puolestaan käyttävät vaihteistojen välityksellä hammastankomekanisme-ja, jotka liikuttavat näin varsia ylös ja alas - sisään ja 15 ulos. Invertterit säätävät vaihtovirtamoottoreiden nopeutta. Moottorin, jarrun, vaihteiston, invertterien ehdotettu toimittaja on S.E.W. Eurodrive ja niissä käytetään stan-dardikomponentteja. Vaihtovirtamoottorikäyttöjen käyttö tuo säädettävän korkean nopeuden ja hyvin siistin putken 20 käsittelykoneen (ei hydraulisia vuotoja).

Putken käsittelykone on itsenäinen yksikkö, jota ei ole mekaanisesti liitetty varsinaiseen porauskoneistoon. Tämä on aiheuttanut ongelmia muissa malleissa, jotka käsittävät liian suuria seisonta-aikoja yksiköiden yhteen-25 liittämisestä johtuen. Aiemmat mallit myös vaativat put-ken käsittelyn ja varsinaisen porauksen suorittamisen hyvin lähellä porausreiän keskustaa mukaanlukien potentiaalisen yhteentörmäysongelman käsiteltäessä putkia yläpään käytön/lohkon avulla. Itsenäinen yksikkö, joka on 30 ainoastaan liitetty yhteen muiden koneiden kanssa säätö-.·: järjestelmän, porauskoneiston ja yläkäytön välityksellä, on parempi ratkaisu.

Ylempi ja alempi varsi 2a, 2b ovat yleensä saman muotoisia. Niitä ei ole kuvatussa suoritusmuodossa me-35 kaanisesti liitetty yhteen, ainoastaan sähköisesti säätö- 4 94076 järjestelmän avulla. Varret voivat haluttaessa toimia itsenäisinä varsina. Ne voivat toimia putken eri kulmissa. (Muissa malleissa on ongelmia liitettyjen varsien kanssa, koska ne toimivat vain mekaanisesti ja ne ovat hyvin ra-5 joitettuja.)

Edullinen suoritusmuoto voi perustua 5" (127 mm) putkipihtiin 3a, joilla on 2 tonnin nostovoima. Putken käsittelykone on suunniteltu poraputken erittäin suurino-peuksista irrotusta varten. Porausistukkaa varten kone 10 vain asettaa porausistukat pidättimeen käyttäen nostovins-siä kuorman nostamiseksi. Tämä nopeuttaa putken käsittelyä enemmän kuin 95 % toiminta-ajasta.

Perustuen 2 tonnin nostovoimaan 2,5 metrin korkeudelle, on arvioitavissa, että koneen kokonaispaino tuki-15 rakenteineen ja sormilevyineen on 14,403 kg.

Pihtien muotoilu perustuu liukuperiaatteeseen ilmalla toimivan sylinterin avulla. Tämä on vikaantuessaan turvallinen laite. Kuormitus on poistettava ennenkuin luistoa voidaan käyttää. Vain alempi pihti 3a pitelee 20 kuormaa. Ylempää pihtiä 3b käytetään vain putken pitämiseksi paikoillaan. Punnituskenno on rakennettu putken käsittelykoneeseen antamaan tietoa pihtiin kohdistuvasta painosta koneenkäyttäjälle ja säätöjärjestelmälle. Pihdeissä 3a, 3b on myös anturit pihdin sisäpuolella putken 25 tunnistamiseksi.

? Säätöjärjestelmä voi perustua Siemensin robottisää- töjärjestelmään "SIROTEC RMC" ja "SIMATIC S 51354” käyttäjän kommunikointia ja muiden järjestelmien (esimerkiksi porauskoneiston, sormilevyn, yläpään käytön, väkipyörästö-30 jen sijoituksen, liukujen jne.) liitäntää varten.

: Putken käsittelykone on suunniteltu toimimaan ro- bottimaisesti ja puoliautomaattisesti yhden käyttäjän avulla. Käyttäjä voi myös haluttaessa käyttää manuaalista kauko-ohjausta. Säätöjärjestelmä on suunniteltu suurta 35 tarkkuutta, korkeaa toimintanopeutta, suurta varmuutta 5 94076 varten - hyvin suurella säätömahdollisuudella muiden järjestelmien liitäntöihin nähden.

Kunnossapidossa on ajateltu käyttää standardisoituja moottoreita/vaihteistoja/hammastankokoneistoja, jotta 5 porauslautan mekaanikot ja sähköasentajat ymmärtäisivät laitteet helposti.

Malli vähentää henkilöstön lukumäärää, joka työskentelee poraputken 4P lähellä. Koneenkäyttäjällä on erittäin hyvä yhteys poraajaan. Kun kaikki putken asennot on 10 ohjelmoitu, putken käsittelyn säädöt on hyvin helppo suorittaa. Tämä johtaa vähempään työhön ja alhaisempaan rasitukseen, mikä puolestaan lisää toiminnan turvallisuutta ja tehokkuutta.

Kokonaismalli tuottaa paremman automaattisen yksilö kön verrattuna olemassaoleviin putken käsittelyjärjestelmiin, joita tällä hetkellä käytetään. Tämä keksintö tuottaa erityisesti edullisen sähköisten ja mekaanisten laitteiden ja säätöjärjestelmien yhdistelmän tehokkaampaa automaattista putken irrotuskonetta varten.

20 Kuvioissa 3-6 esitetään tähtimäinen sormilevy- malli, missä yläosan elementti 4 käsittää sormet 4a, 4n, jotka kaikki osoittavat putken käsittelykoneen 1 keskustaa kohti.

Syy siihen, että sormet 4a - 4n on suunnattu tällä 25 tavoin, on siinä, että putken käsittelykone 1 voidaan asentaa kiinteään asemaan minimaalisilla liikkeillä, kone 1 kääntyy "kiinteän" pystysuoran pyörimisakselinsa ympäri, ja täten ohjaa varsia 2a, 2b porausreiän keskustaa kohti tai kyseessä olevaa sormea kohti, varret 2a, 2b silloin 30 ohjautuvat suoraan putken pitosormien uriin 4x ja niistä pois.

Tähtimäinen sormilevymalli sopii kaiken tyyppisiin poraustorneihin (esimerkiksi kuviot 7-11) tai mastoihin ja sen edut voidaan esittää seuraavasti: 35 - Tähtimäinen sormilevymalli sallii putken käsittelyko neen 1 kiinteän aseman.

6 94076

Kiinteä asema tuo seuraavat edut: a) vähemmän liikettä, helppo säätö b) hoikka malli johtuen pienemmistä voimista, pienemmästä painosta, pienemmästä tilasta 5 c) nopeampi ja turvallisempi putken käsittely - Tähtimäinen sormilevy 4 antaa hyvän varastointikapasi-teetin.

- Sormien lukitseminen suoritetaan hyvin helposti lukitus-renkaalla 4R putken käsittelytornin 1 yläosan ympärillä.

10 d) Sormet 4a - 4n ovat vahvoja ja niissä on hoikat kärjet 4T ja leveä tyviosa 4.

e) Tähtimäistä sormilevyä on helppo käsitellä manuaalisesti.

Edellä mainitun havainnollistamiseksi viitataan 15 jälleen kuvioon 4A, jossa esitetään aiemman tekniikan mukainen sormilevy, jossa täytyy käyttää siirtyvää yksikköä tai vaunua 4M putkien käsittelemiseksi.

Kuviot 4b - 4c esittävät erityyppisille ja eri kokoisille putkille sopivien sormilevyjen eri suoritusmuo-20 toja esillä olevan keksinnön mukaan.

Kuviot 5a - 5d esittävät tämän keksinnön mukaisen putken käsittelylaitteiston periaatteellista toimintaa, so, jolloin kuvio 5a esittää putken käsittelykoneen vartta 2b 25 tarttuneena putkeen 4P porausreiän keskellä, kuvio 5b esittää putken käsittelyvartta takaisinve-dettynä putken 4P tuomiseksi sormilukitusrenkaan uraan 4G, kuvio 5c esittää putken käsittelyvartta pyörimässä etsien valittua sormea tai sormiuraa 4X, ja 30 kuvio 5d esittää putken käsittelyvartta 2b piden nettynä putken 4P saattamiseksi sormien väliin.

Kuvioissa 7 - 11 on esitetty sivusuunnassa siirreltävä käyttöjärjestelmä, joka on suunniteltu käytettäväksi yläkäyttöisen porausjärjestelmän kanssa.

7 94076

Yläkäyttöinen porausjärjestelmä toimii yhdessä po-raustornin yläosassa olevan vaijeriväkipyörästön kanssa. Sen tarkoitus on nostaa ja laskea erilaisia varusteita. Eräs esimerkki tällaisista laitteista on porakone pyöri-5 tettävää poraputkea varten. Laite on yhdistetty liitoksen avulla väkipyörästöön, joka on muodoltaan vaunu, jota ohjataan pystysuoria ohjauskiskoja pitkin.

Kun porataan vettä, kaasua tai raakaöljyä, on välttämätöntä tuoda porauslohko siihen liitettyine laitteineen 10 ylös ja alas samalla, kun poraputki pysyy porausasennos-saan.

Nykyisin tämä ongelma on ratkaistu siirtämällä lohko laitteineen ohjauskiskojen ja poraputken väliin.

Tämä on tilaavievää ja johtaa ei-toivottuun vaije-15 rin taipumiseen. Voiman momentti tulee porauksen aikana suuremmaksi ja aiheuttaa suurempia jännityksen keskitys-kertoimia. Tämä johtaa kasvaneeseen mitoitukseen.

Tämä keksintö voi ratkaista joitain näistä ongelmista ja tekee mahdolliseksi suunnitella vähemmän tilaa 20 vaativan poraustornin. Se vähentää voiman momenttia oh-jauskiskoilla kuin myös ehkäisee vaijereita taipumasta, kun niitä vedetään pois symmetrisestä asemasta poraputken päältä.

Tämä saavutetaan ensisijaisesti sijoittamalla po-25 rausväkipyörästö sivuun keskelle. Porausväkipyörästön si- vuunkeskitetyn mallin avulla siirtämisoperaatio vaatii vähemmän tilaa. Tämä on tärkeää tilan kriittisellä alueella ja johtaa siihen, että konstruktiota voidaan mitoituksen ises ti huomattavasti pienentää verrattuna aiempiin 30 menetelmiin. Tässä ratkaisussa vaijereilla ei ole negatiivi visia jännityksen keskityskertoimia.

Viitaten oheisiin piirustuksiin ja kuvauksiin, seu-raavassa kuvataan sivusuunnassa siirreltävän käyttöjärjestelmän erästä suoritusmuotoa.

94076 8

Piirustuksissa 7-11 viitenumerolla 11 merkitään porausväkipyörästöä poraustornissa. Porausväkipyörästö 11 on liitoslenkin 12 avulla liitetty laiteyksikköön 13, esimerkiksi porakoneeseen poraputken 14 porausta varten.

5 Laitetta 13 ohjataan vaunun 15 avulla pystysuoria ohjauskiskoja 16 pitkin.

Porausasennossaan porausväkipyörästöä 11 siihen liitettyine laitteineen 13 pidetään keskiasennossa pora-putken 14 yläpuolella.

10 Poraustornin yläosassa sijaitsevan väkipyörästön kautta kulkee vaijerit 17.

Porausväkipyörästöön 11 on liitetty hydraulinen sylinteri, joka toimii liukumekanismilla 19, joka puolestaan on asennettu vaunuun 15.

15 Vaijerien suunnan vaihtamiseksi poraustornin pys tysuoraa keskiviivaa lähinnä, yläosan väkipyörästö 18 käsittää kääntörullan 20, joka liitosvarren 21 avulla on liitetty yläosan väkipyörästöön 18. Liukujärjestelmä on järjestetty ohjaamalla rullaa 20 hydraulisylinterin 22 20 kanssa, joka on liitetty väkipyörästöön 18. Väkipyörästö 18 ja ohjausrulla 20 voivat kohdistaa painetta viereiseen vaijeriin, minkä seurauksena vaijerin suuntautuminen siirtyy keskipisteestä valinta-asemaan. Näin on asianlaita erityisesti silloin, kun poran väkipyörästö 11 on siirre-25 tyssä asemassa, katso kuviot 9 ja 10, ja katkoviivoin : osoitetussa asemassa kuviossa 11.

Kun porausväkipyörästö 11 siihen liitettyine laitteineen 13 on siirretty tilan antamiseksi uutta poraput-kiosaa 14' varten, hydraulisylinteri 19 aktivoidaan ja se 30 vie poraväkipyörästön 11 keskipisteestä pois (sivuttain) poraputken päältä. Tämä avaa mahdollisuuden liittää uusi t t poraputkiosa 14' jopa ennenkuin poraväkipyörästö 11 on siirretty yläasentoonsa.

Jotta myös vaijeri 17 saadaan siirtymään samaan 35 suuntaan kuin porausväkipyörästö 11 ja vietyä sivuttain 9 94076 pois poraustornin keskialueelta, yläosan väkipyörästön 18 hydraulisylinteri 22 siirtää liukurullaa 20 vaijerien 17 yhteenliitettyä paria vasten.

Kun porausväkipyörästö siihen liitettyine laittei-5 neen vaijerit mukaanlukien on viety siirrettyyn asemaan, kuvioissa 9 ja 10 näkyvät osat ovat asemassa, joka on esitetty katkoviivoin kuviossa 11.

Kuvio 11 esittää jalustan kantta 23, poraustornia 24 ja sormilevyä 25, johon poraputkiosat 26 on varastoitu 10 pystysuoraan asentoon. Eri poraputket voidaan kuljettaa sormilevyn 25 ja poraputken syöttökohdan välillä käyttäen aiemmin mainittua putken käsittelykonetta, ja kuvioissa 5a - 5d esitettyä sormilevyjärjestelyä.

Tämän ratkaisun mukaisesti siirretty porausväki-15 pyörästö 11 on sivuttain siirretty pois keskeltä, mikä tarkoittaa, että keskiakselia on yhdensuuntaisesti siirretty .

Tämä liike, kuten kuviosta 11 nähdään, tapahtuu siirtämällä porausväkipyörästöä 11 yhdensuuntaisesti oh-20 jauskiskojen 16 kanssa kuin myös sormilaudan rakojen 25' kanssa.

Tämä järjestelmä luo vähemmän momenttivoimia ja vaatii vähemmän tilaa kuin tavanomaiset tunnetut menetelmät, joissa porausväkipyörästö vedetään takaisin ohjaus-25 kiskojen 16 väliin ja poraputki 14 poraustornin ulkorajoja : kohti.

Kun yläväkipyörästössä vaijereita ohjataan, ei negatiivisia kertoimia synny, kuten normaalitekniikoissa.

Claims (11)

1. Sovitelma putkien käsittelyjärjestelmässä, erityisesti putkien käsittelemiseksi poraustornin (IA) yh- 5 teydessä, jolloin poraustorni käsittää tornin (1) ja toi-mintavarret (2a, 2b) putkien siirtämiseksi sormilevyn muodostaman poraputkivaraston ja porausreiän välillä, tunnettu siitä, että sormilevy (4) käsittää paikoillaan olevia sormia (4a - 4n), jotka kaikki osoittavat 10 ja avautuvat kohti yhteistä keskustaa putkenmuotoisen tornin (1) ympärillä, joka torni edullisesti on kiinteästi mutta pyörivästi sovitettu mainittuun keskustaan.

2. Patenttivaatimuksen 2 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että kiinteät sormet (4a - 4n) 15 ovat kooltaan ja muodoltaan erilaisia siten, että niiden väliin muodostuu erilaisia rakoja (4x).

3. Patenttivaatimuksen 1 tai 2 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että torni (1) käsittää yläosaan asennetun kiekko- tai rengasmaisen yksikön (4R), joka toi- 20 mii lukituslaitteena siihen liitetylle sormilevyn (4) muodostamalle putkivarastointiyksikölle.

4. Patenttivaatimuksen 3 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että rengasmainen lukitusyksikkö (4R) käsittää raon (4G), joka on samansuuntainen kuin tor- 25 nin (1) varsien (2a, 2b) päätoimintataso.

: 5. Jonkin patenttivaatimuksen 1-4 mukainen sovi telma, tunnettu siitä, että putkenmuotoinen torni käsittää kaksi vartta (2a, 2b), joita voidaan käyttää itsenäisesti .

6. Patenttivaatimuksen 5 mukainen sovitelma, ; tunnettu siitä, että toimintavarret (2a, 2b) toi mivat yhdessä saksivarsina siten, että ne voivat siirtää putkia (4P) vaakasuoraan tai vinoon suuntaan poraputkivaraston ja porausreiän välillä. 11 94076

7. Jonkin patenttivaatimuksen 1-6 mukainen sovi-telma, tunnettu siitä, että se lisäksi käsittää käytöt mainittujen varsien (2a, 2b) siirtämiseksi ylös ja alas sekä sisään ja ulos.

8. Patenttivaatimuksen 7 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että käytöt pohjautuvat edullisesti vaihtovirtamoottoreihin.

9. Jonkin patenttivaatimuksen 1-7 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että putken käsittelylait- 10 teisto muodostaa itsenäisen sovitelman, joka esimerkiksi on itsenäinen varsinaiseen porakoneistoon nähden.

10. Jonkin patenttivaatimuksen 1-9 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että kunkin varren vapaa pää (2a, 2b) on varustettu putkipihdillä (3a, 3b).

10 94076

11. Patenttivaatimuksen 10 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että putkipihti (3a) alemmassa varressa (2a) on sovitettu putkikuorman vastaanottamiseksi, kun taas ylemmän varren (2b) putkipihti (3b) on sovitettu putken (4P) asemoimiseksi. * 94076 12