FI96052B - Sovitelma putken käsittelyjärjestelmässä - Google Patents

Description

96052

Sovitelma putken käsittelyjärjestelmässä Tämä hakemus on jaettu hakemuksesta 915 304 5 Tekninen ala Tämä keksintö koskee sovitelmaa putken käsittelyjärjestelmässä, joka on tarkoitettu yläosasta käytettävää porausjärjestelmää varten.

Keksinnön tausta 10 Keksinnön tarkoituksena on aikaansaada parannus putken käsittelyjärjestelmään. Tämä tarkoitus saavutetaan patenttivaatimuksen 1 tunnusmerkkiosassa määriteltyjen keksinnön ominaispiirteiden avulla, joita kuvataan seuraa-vassa.

15 Piirustusten lyhyt kuvaus

Kuvio 1 on kaavamainen perspektiivikuva, joka esittää erästä tämän keksinnön mukaisen putken käsittelyjärjestelmän laitteen suoritusmuotoa.

Kuvio 2A ja 2B ovat sivukuvia siihen liittyvästä 20 putkenkäsittelykoneesta.

Kuvio 3 on kuva ylhäältäpäin siihen liittyvästä putken käsittelysormilevystä.

Kuvio 4a esittää erään aiemman tekniikan mukaisen sormilevyn.

25 Kuviot 4a - 4c esittävät keksinnön mukaisia vaih- toehtoisia sormilevyä.

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

Kuvio 5a esittää putken käsittelykonetta tarttunee- 30 na putkeen porausreiän keskellä.

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

Kuvio 5c esittää putken käsittelyvarren pyörimistä sormen valitsemiseksi.

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

2 96052

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

Kuviot 7a - 7d esittävät tämän keksinnön mukaisen sivusuunnassa siirrettävän käyttöjärjestelmän toiminnan 5 periaatteita.

Kuvio 8 on sivukuva poraustornista, joka on varustettu tämän keksinnön mukaisella porausväkipyörästöllä, joka on esitetty sijoitetuksi poraputken keskikohdan yläpuolelle.

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

Kuvio 10 esittää laitteen samaa sijaintia kuin kuviossa 9, mutta siinä poran väkipyörästö ja siihen liite-15 tyt varusteet ovat yläasennossa.

Kuvio 11 esittää kokoonpanoa tasokuvana ja vaakasuorana leikkauksena.

Suoritusmuotojen kuvaus

Oheisiin piirustuksiin viitaten, tämän keksinnön 20 eri suoritusmuotoja ja niihin liittyviä eri käsitteitä kuvataan seuraavassa.

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

Kone perustuu torniin 1, joka on rakennettu esimerkiksi halkaisijaltaan 700 mm putkesta ja siihen on rakennettu kaksi toimivartta 2a, 2b. Tämä luo hyvin siistin ulkokuoren. Torni 1 on kiinnitetty asemaansa poraustor-30 niin IA ja porauslautan lattiaan kaikkien putkioperaatioi-den käsittelemiseksi porausreiän keskustan - sormilevyn -·' poraputken syöttökohdan välillä.

Pääkuormitus kohdistuu porauslautan lattiaan. Putkea käsitellään kahden itsenäisesti toimivan varren 2a, 2b 35 avulla, joita voidaan verrata saksivarsiin.

3 96052 Käytetty saksivarsi-periaate tekee mahdolliseksi vaakasuoran sisään-ulos-liikkeen. Tätä periaatetta on helppo säätää asematarkkuus huomioon ottaen.

Saksivarsiperiaatteen käyttäminen tekee mahdolli-5 seksi hyvin säädettävän ulottuvuuden. Torniin/varteen/-liikkuvaan alustaan vaikuttavat voimat ovat pienempiä kuin muissa malleissa tätä periaatetta käytettäessä.

Kaikki käytöt perustuvat edullisesti levyjarruilla varustettuihin vaihtovirtamoottoreihin, jotka puolestaan 10 käyttävät vaihteistojen välityksellä hammastankomekanis-meja, jotka liikuttavat näin varsia ylös ja alas - sisään ja ulos. Invertterit säätävät vaihtovirtamoottoreiden nopeutta. Moottorin, jarrun, vaihteiston, invertterien ehdotettu toimittaja on S. E. W. Eurodrive ja niissä käyte-15 tään standardikomponentteja. Vaihtovirtamoottorikäyttöjen käyttö tuo säädettävän korkean nopeuden ja hyvin siistin putkenkäsittelykoneen (ei hydraulisia vuotoja).

Putkenkäsittelykone on itsenäinen yksikkö, jota ei ole mekaanisesti liitetty varsinaiseen porauskoneistoon.

20 Tämä on aiheuttanut ongelmia muissa malleissa, jotka käsittävät liian suuria seisonta-aikoja yksiköiden yhteenliittämisestä johtuen. Aiemmat mallit myös vaativat putken käsittelyn ja varsinaisen poraustyön suorittamisen hyvin lähellä porausreiän keskustaa mukaan lukien poten-25 tiaalisen yhteentörmäysongelman käsiteltäessä putkia ylä- * pään käytön/lohkon avulla. Itsenäinen yksikkö, joka on ainoastaan liitetty yhteen muiden koneiden kanssa säätöjärjestelmän, varsinaisen porauskoneiston ja yläkäytön välityksellä, on parempi ratkaisu.

30 Ylempi ja alempi varsi 2a, 2b ovat yleensä saman muotoisia. Niitä ei ole kuvatussa suoritusmuodossa mekaa- • nisesti liitetty yhteen, ainoastaan sähköisesti säätöjärjestelmän avulla. Varret voivat haluttaessa toimia itsenäisinä varsina. Ne voivat toimia putken eri kulmissa.

35 (Muissa malleissa on ongelmia liitettyjen varsien kanssa, 4 96052 koska ne toimivat vain mekaanisesti ja ne ovat hyvin rajoitettuja) .

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

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

Pihtien muotoilu perustuu liukuperiaatteeseen ilmalla toimivan sylinterin avulla. Tämä on vikaantuessaan 15 turvallinen laite. Kuormitus on poistettava ennen kuin luistoa voidaan käyttää. Vain alempi pihti 3a pitelee kuormaa. Ylempää pihtiä 3b käytetään vain putken pitämiseksi paikoillaan. Punnituskenno on rakennettu putkenkä-sittelykoneeseen antamaan tietoa pihtiin kohdistuvasta 20 painosta koneenkäyttäjälle ja säätöjärjestelmälle. Pihdeissä 3a, 3b on myös anturit pihdin sisäpuolella putken tunnistamiseksi.

Säätöjärjestelmä voi perustua Siemensin robottisää-töjärjestelmään "SIROTEC RMC" ja "SIMATIC S 51354" käyt-25 täjän kommunikointia ja muiden järjestelmien (esimerkiksi >· porauskoneiston, sormilevyn, yläpään käytön, väkipyörästö- jen sijoituksen, liukujen jne.) liitäntää varten.

Putken käsittelykone on suunniteltu toimimaan ro-bottimaisesti ja puoliautomaattisesti yhden käyttäjän 30 avulla. Käyttäjä voi myös haluttaessa käyttää manuaalista kauko-ohjausta. Säätöjärjestelmä on suunniteltu suurta • tarkkuutta, korkeaa toimintanopeutta, suurta varmuutta varten - hyvin suurella säätömahdollisuudella muiden järjestelmien liitäntöihin nähden.

Il 5 96052

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

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

Kokonaismalli tuottaa paremman automaattisen yksikön verrattuna olemassaoleviin putken käsittelyjärjestelmiin, joita tällä hetkellä käytetään. Tämä keksintö tuot-15 taa erityisesti edullisen sähköisten ja mekaanisten laitteiden ja säätöjärjestelmien yhdistelmän tehokkaampaa automaattista putkenirrotuskonetta varten.

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

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

30 Tähtimäinen sormilevymalli sopii kaiken tyyppisiin poraustorneihin tai mastoihin ja sen edut voidaan esittää : seuraavasti: - Tähtimäinen sormilevymalli sallii putken käsittelykoneen 1 kiinteän aseman.

* · · 6 96052

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 varastointi-kapasiteetin.

- Sormien lukitseminen suoritetaan hyvin helposti lukitusrenkaalla 4R putken käsittelytornin 1 yläosan ympä- 10 rillä.

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

e) Tähtimäistä sormilevyä on helppo käsitellä manuaalisesti.

15 Kuviossa 4a esitetään aiemman tekniikan mukainen sormilevy, jossa täytyy käyttää siirtyvää yksikköä tai vaunua 4M putkien käsittelemiseksi.

Kuviot 4b - 4c esittävät erityyppisille ja erikokoisille putkille sopivien sormilevyjen eri suoritusmuo-20 toja.

Kuviot 5a - 5d esittävät tämän keksinnön mukaisen putken käsittelylaitteiston periaatteellista toimintaa, so:

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.

30 Kuvio 5d esittää putken käsittelyvartta 2b piden nettynä putken 4P saattamiseksi sormien väliin.

: Kuviot 6a - 6c esittävät lukitusrenkaan 4R yksi tyiskohtia.

Kuvioissa 7 - 11 on esitetty sivusuunnassa siir-35 rettävä käyttöjärjestelmä, joka on suunniteltu käytettäväksi yläkäyttöisen porausjärjestelmän kanssa.

Il 7 96052

Yläkäyttöinen porausjärjestelmä toimii yhdessä poraus tornin 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 pystysuorien 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 ja suunnittelemalla se oheisten patenttivaatimusten mukaisesti.

Porausväkipyörästön sivuunkeskitetyn mallin avulla siirtämisoperaatio vaatii vähemmän tilaa. Tämä on tärkeää tilan kriittisellä alueella ja johtaa siihen, että konst-30 ruktiota voidaan mitoituksellisesti huomattavasti pienentää verrattuna aiempiin menetelmiin. Tässä keksinnössä : vaijereilla ei ole negatiivisia jännityksen keskitysker- toimia.

Viitaten oheisiin piirustuksiin ja kuvauksiin, 35 seuraavassa kuvataan sivusuunnassa siirrettävän käyttöjärjestelmän erästä suoritusmuotoa.

8 96052

Piirustuksissa 7-11 viitenumerolla 11 merkitään porausväkipyörästöä poraustorni sssa. 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 väkipyörästä 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 poraputkiosa 14' jopa ennen kuin poraväkipyörästö 11 on siirretty yläasentoonsa.

Jotta myös vaijeri 17 saadaan siirtymään samaan 35 suuntaan kuin porausväkipyörästö 11 ja vietyä sivuttain 9 96052 pois poraustornin keskialueelta, yläosan väkipyörästön 18 hydraulisylinteri 22 siirtää liukurullaa 20 vaijerien 17 yhteenliitettyä paria vasten.

Kun porausväkipyörästö siihen liitettyine laittei-5 neen vaijerit mukaan lukien 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.

Keksinnön mukaisesti siirretty porausväkipyörästö 15 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-jauskiskojen 16 kanssa kuin myös sormilaudan rakojen 25' 20 kanssa.

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

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

Claims (3)

96052

1. Sovitelma putken käsittelyjärjestelmässä, joka on tarkoitettu yläosasta käytettävää porausjärjestelmää 5 varten, tunnettu siitä, että se käsittää sivusuunnassa siirrettävän käyttöjärjestelmän (18 - 22), joka muodostaa toisen hydraulisen liukumekanismin ja käsittää vaijerin ohjauslaitteiston (20), joka on sovitettu poraustor-nin (24) yläväkipyörästöön (18), jossa poraustornissa (24) 10 on porausväkipyörästö (11), joka on siirrettävissä ylävä-kipyörästön (18) kautta kulkevien vaijereiden (17) ja yläväkipyörästöön (18) liitetyn liitännän (22) avulla laite-yksiköiden (13) kuljettamiseksi vaunulla (15) pystysuoria ohjauskiskoja (16) pitkin, jolloin vaunu (15) on tuettu 15 ensimmäiseen hydrauliseen liukumekanismiin (19) ja porausväkipyörästö (11) on siirrettävissä keskeisestä asemasta porausputken (14) yläpuolelta ja yhdensuuntaisesti sivusuunnassa toisen hydraulisen liukumekanismin avulla ja vaijerin ohjauslaitteisto (20) on sovitettu aktivoimaan 20 vaijerit (17) paineen avulla vaijereiden (17) siirtämiseksi samassa suunnassa kuin porausväkipyörästö (11).

2. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että ensimmäinen hydraulinen liukumeka-nismi (19) on sovitettu porausväkipyörästön (11) ja lai- 25 teyksiköiden (13) kuljetusvaunun (15) välille.

3. Patenttivaatimuksen 1 mukainen sovitelma, tunnettu siitä, että vaijerin ohjauslaitteisto (20) käsittää painerullan, joka on liitetty toiseen hydrauliseen liukumekanismiin niveltangolla (21), joka on liitetty hyd- 30 raulisylinteriin (22) ja yläväkipyörästöön (18). II 96052