NO131617B

NO131617B -

Info

Publication number: NO131617B
Application number: NO1538/72A
Authority: NO
Inventors: A Castela; P Joubert
Original assignee: Inst Francais Du Petrole
Priority date: 1971-05-03
Filing date: 1972-05-02
Publication date: 1975-03-17
Also published as: CA956922A; ES402339A1; DK135865C; DK135866B; SU633496A3; US3788073A; NO131616B; DE2221654B2; FR2147771B1; NL7205930A; FR2147771A1; US3788074A; DE2221654A1; DE2221654C3; NO131616C; JPS5429961B1; DE2221700A1; DE2221700C3; SE393429B; IT954956B

Description

Apparat for utøvelse av en tilnærmet konstant kraft på en borestreng forbundet med en installasjon som er utsatt for vekslende bevegelser. Apparatus for exerting an approximately constant force on a drill string connected to an installation subject to alternating movements.

Denne oppfinnelse angår et apparat for utøvelse av en tilnærmet konstantjkraft på en borestreng forbundet med en installasjon som er utsatt for vekslende bevegelser, hvilken borestreng bæres ved hjelp av i det minste en bæresylinderanordning med i det minste en akkumulator som inneholder en gass under trykk og en med akkumulatoren forbundet styresylinderanordning, som i det minste omfatter en styresylinder, hvilken styresylinder er opplagret dreibart i et fast punkt i forhold til installasjonen og utøver en kraft på et leddorgan som er bevegelig langs en i forhold til installasjonen fast bane, hvilken kraft blir meddelt borestrengen, hvorunder den dreibart opplagrede styresylinder forblir skråttstilt i forhold til banen under dreiebevegelser. This invention relates to an apparatus for exerting an approximately constant force on a drill string connected to an installation which is subject to alternating movements, which drill string is carried by means of at least one carrying cylinder device with at least one accumulator containing a gas under pressure and a control cylinder device connected to the accumulator, which comprises at least one control cylinder, which control cylinder is stored rotatably in a fixed point in relation to the installation and exerts a force on a joint member which is movable along a path fixed in relation to the installation, which force is communicated to the drill string , during which the rotatably supported guide cylinder remains inclined relative to the path during turning movements.

Vanligvis er den øvre ende av borestrengen festet til en krok som bæres av en bevegelig blokk opphengt ved hjelp av en kabel som tjener til å manøvrere borestrengen,i en fast blokk i toppen av et boretårn som bæres av den flytende installasjon. Typically, the upper end of the drill string is attached to a hook carried by a movable block suspended by a cable that serves to maneuver the drill string, in a fixed block at the top of a derrick carried by the floating installation.

For å oppnå en automatisk kompensasjon av stampebevegelsene av den flytende installasjon, har det vært foreslått å anvende en hydraulisk bæresylinder festet med den ene av sine ender på toppen av boretårnet som understøtter den faste blokk, hvor sylinderens retning svarer til forskyvningen av den flytende installasjon, dvs. i en tilnærmet vertikal retning. Den automatiske kompensasjon av bevegelsene av den flytende installasjon blir oppnådd ved å tilføre den hydrauliske sylinder et trykkfluidum levert av en hydropneumatisk akkumulator. Når stempelet i sylinderen under innvirkning av stampebevegelsene forskyver seg i sylinderen, varierer trykket i akkumulatoren i hovedsaken etter en polytropisk funksjon PV = konstant. In order to achieve an automatic compensation of the ramming movements of the floating installation, it has been proposed to use a hydraulic support cylinder fixed with one of its ends on top of the derrick supporting the fixed block, where the direction of the cylinder corresponds to the displacement of the floating installation, ie in an approximately vertical direction. The automatic compensation of the movements of the floating installation is achieved by supplying the hydraulic cylinder with a pressure fluid supplied by a hydropneumatic accumulator. When the piston in the cylinder under the influence of the ramming movements moves in the cylinder, the pressure in the accumulator mainly varies according to a polytropic function PV = constant.

Det kan vises at i første tilnærmelse er variasjonene i volumet A v0 0<3 i trykket ^ Pq av den gassmasse som er opptatt i akkumulatoren og påvirket av de vertikale bevegelser av den flytende installasjon, definert ved følgende relasjon: It can be shown that, to a first approximation, the variations in the volume A v0 0<3 in the pressure ^ Pq of the gas mass that is occupied in the accumulator and affected by the vertical movements of the floating installation, are defined by the following relation:

I disse formler angir Pq det opprinnelige trykk av gassen i akkumulatoren og følgelig trykket i det hydrauliske fluidum som er opptatt i sylinderen som muliggjør utøvelse av en bestemt trekkraft på borestrengen, mens VQ betegner volumet av den inne-sluttede gass og K er en koeffisient som avhenger blant annet av den gass som er opptatt i akkumulatoren. In these formulas, Pq denotes the initial pressure of the gas in the accumulator and, consequently, the pressure of the hydraulic fluid contained in the cylinder which enables the exercise of a certain pulling force on the drill string, while VQ denotes the volume of the trapped gas and K is a coefficient which depends, among other things, on the gas that is taken up in the accumulator.

Hvis det f. eks. aksepteres en maksimal variasjon på 10 % i den trekkraft som utøves på borestrengen, hvilket svarer til en variasjon på 10 % i trykket i sylinderen, vil det trenges en akkumulator som har et volum VQ definert ved relasjonen If it e.g. if a maximum variation of 10% is accepted in the traction force exerted on the drill string, which corresponds to a variation of 10% in the pressure in the cylinder, an accumulator will be needed which has a volume VQ defined by the relation

Da valget av trykket Pq i praksis er bestemt av konstruk-sjonsbetingelser vedrørende akkumulatoren og sylinderen, og av stampningsamplituden for den flytende installasjon, er det nødven-dig å anvende akkumulatorer med meget stort volum V , hvilket blir meget kostbart og opptar stor plass på den flytende installasjon. Since the choice of the pressure Pq is in practice determined by construction conditions regarding the accumulator and the cylinder, and by the tamping amplitude for the floating installation, it is necessary to use accumulators with a very large volume V, which becomes very expensive and takes up a lot of space on the floating installation.

Det er fra britisk patentskrift 1.053.311 kjent i tillegg til den vertikale sylinder, eller i stedet for denne sylinder, å anordne én eller flere sylindre som hver har en ende dreibart forbundet med boretårnet, mens den annen ende understøtter den faste blokk. Anvendelse av disse hydrauliske sylindre som er skråttstilt i forhold til forskyvningsbevegelsen av den faste blokk, medfører en bedre regulering av trekkpåvirkningen på borestrengen, og tillater en betydelig reduksjon av det totale volum VQ av de anvendte akkumulatorer. Ved denne kjente utførelse er imidlertid bæresylinderen og styre- eller reguleringssylinderen koblet parallelt med trykkakkumulatoren. Trykket i akkumulatoren blir således levert direkte til bæresylinderen over en ledning, hvilket i betydelig grad begrenser anordningens reguleringsmulighet. It is known from British patent document 1,053,311 in addition to the vertical cylinder, or instead of this cylinder, to arrange one or more cylinders, each of which has one end rotatably connected to the derrick, while the other end supports the fixed block. The use of these hydraulic cylinders, which are inclined in relation to the displacement movement of the fixed block, leads to a better regulation of the pulling effect on the drill string, and allows a significant reduction of the total volume VQ of the accumulators used. In this known embodiment, however, the support cylinder and the control or regulation cylinder are connected in parallel with the pressure accumulator. The pressure in the accumulator is thus delivered directly to the carrier cylinder via a wire, which significantly limits the device's ability to regulate.

Ulempene med en slik kjent anordning består fremfor alt i det faktum at på den ene side er volumene VQ> som er nødvendige i de anvendte akkumulatorer, fremdeles temmelig store, og på den annen side vil den store vekt av sylinderene som er festet ved toppen av boretårnet, redusere stabiliteten av den flytende installasjon og resultere i høye dynamiske påkjenninger i boretårnet. The disadvantages of such a known device consist above all in the fact that, on the one hand, the volumes VQ> required in the accumulators used are still rather large, and on the other hand, the large weight of the cylinders attached at the top of derrick, reduce the stability of the floating installation and result in high dynamic stresses in the derrick.

Ulempene med den økede vekt ved toppen av boretårnet og den utilfredsstillende reguleringsmulighet blir ifølge oppfinnelsen eliminert ved at apparatet omfatter en hjelpesylinderanordning som er forbundet med styresylinderanordningen gjennom leddorganet, hvilken hjelpesylinderanordning er forbundet med bæresylinderanordningen over en væskeledning. The disadvantages of the increased weight at the top of the derrick and the unsatisfactory regulation option are eliminated according to the invention by the device comprising an auxiliary cylinder device which is connected to the control cylinder device through the joint member, which auxiliary cylinder device is connected to the carrier cylinder device via a liquid line.

Det skal i denne forbindelse henvises til at et tilsvarende apparat for mer generelle anvendelser er angitt i samtidig norsk patentsøknad nr. 1537/72 med samme innehaver som foreliggen-de oppfinnelse. In this connection, reference should be made to the fact that a similar device for more general applications is indicated in concurrent Norwegian patent application no. 1537/72 with the same owner as the present invention.

Et utførelseseksempel på oppfinnelsen skal i det følgende forklares nærmere ved hjelp av tegningen som viser et apparat til An embodiment of the invention will be explained in more detail in the following with the help of the drawing which shows another device

å opprettholde en i det vesentlige konstant trekkraft på en borestreng som henger i en sjøgående flytende installasjon. to maintain a substantially constant pulling force on a drill string suspended in a seagoing floating installation.

Tegningens fig. 1 viser en utførelsesform av apparatet ifølge oppfinnelsen. The drawing's fig. 1 shows an embodiment of the device according to the invention.

Figurene 2 og 3 viser henholdsvis variasjonene i det trykk som leveres til bæresylinderen og den trekkraft som utøves på borestrengen, som funksjon av forskyvninger av stempelet i sylinderen under innvirkning av vertikale bevegelser av den flytende in-stallasj on. Figures 2 and 3 respectively show the variations in the pressure delivered to the support cylinder and the traction force exerted on the drill string, as a function of displacements of the piston in the cylinder under the influence of vertical movements of the floating installation.

På tegningen er den flytende installasjon betegnet med henvisningstallet 1, mens boretårnet er betegnet med tallet 2. In the drawing, the floating installation is designated by the reference number 1, while the derrick is designated by the number 2.

En ikke vist borestreng er opphengt i den flytende installasjon ved hjelp av et manøvreringsorgan som i dette spesielle tilfelle dannes av en krok 3 festet til en bevegelig blokk 4 som er opphengt ved hjelp av en kabel 5 i en fast blokk 6. Kabelen 5, som tjener til å manøvrere borestrengen, passerer over en anordning som ikke inngår som noen del av denne oppfinnelse, bestående av leddforbundne armer 7 og 8 samt trinser 9 og 10 som gjør det mulig å unngå slitasje i kabelen som følge av friksjon i den faste blokk. A drill string, not shown, is suspended in the floating installation by means of a maneuvering device which in this particular case is formed by a hook 3 attached to a movable block 4 which is suspended by means of a cable 5 in a fixed block 6. The cable 5, which serves to maneuver the drill string, passes over a device which is not part of this invention, consisting of articulated arms 7 and 8 as well as pulleys 9 and 10 which make it possible to avoid wear in the cable as a result of friction in the fixed block.

Den faste blokk 6 er opphengt ved enden av stempelstangen fra en bæresylinder 11 som er festet til boretårnet 2 og utgjør et middel til opphengning av borestrengen. Denne sylinder er plassert i det vesentlige i overensstemmelse med retningen av stampebevegelsene av den flytende installasjon, dvs. i en tilnærmet vertikal retning. Bæresylinderen 11 er gjennom en ledning 12 forbundet med en styre- eller reguleringsanordning. Danne anordning sørger for en kraft som - på den nedenfor beskrevne måte - vedlikeholder et bestemt trykk i det arbeidsfluidum som tilfører bæresylinderen 11. The fixed block 6 is suspended at the end of the piston rod from a support cylinder 11 which is attached to the derrick 2 and constitutes a means for suspending the drill string. This cylinder is placed substantially in accordance with the direction of the ramming movements of the floating installation, i.e. in an approximately vertical direction. The bearing cylinder 11 is connected through a line 12 to a control or regulation device. This device provides a force which - in the manner described below - maintains a certain pressure in the working fluid which supplies the support cylinder 11.

Styre- eller reguleringsanordningen som bæres av den flytende installasjon, er på figuren for tydelighets skyld vist i et vertikalt plan. Denne anordning omfatter en styresylinder 14 hvis ene bestanddel eller element, f.eks. selve sylinderlegemet, er montert dreibart om et fast punkt 15. Et punkt på det annet element i denne, f.eks. punktet 18 på stempelstangen, er innret-tet til i form av et leddorgan å forskyves langs en bestemt bane 19, slik at aksen av styresylinderen 14 danner en skrå vinkel OC med banen 19. The control or regulation device carried by the floating installation is shown in a vertical plane in the figure for the sake of clarity. This device comprises a control cylinder 14 whose one component or element, e.g. the cylinder body itself, is mounted rotatably about a fixed point 15. A point on the second element in this, e.g. the point 18 on the piston rod is arranged in the form of a joint member to be displaced along a specific path 19, so that the axis of the control cylinder 14 forms an oblique angle OC with the path 19.

En ledning 20a forbindes sylinderen 14 med en akkumulator 20 inneholdende en konstant gassmengde. Denne akkumulator 20 er A line 20a connects the cylinder 14 with an accumulator 20 containing a constant amount of gas. This accumulator 20 is

f.eks. en hydropneurnatisk akkumulator hvis trykk varierer med den relative forskyvning av de elementer som utgjør sylinderen 14, når leddorganet med punktet 18 beveger seg i banen eller føringen 19. e.g. a hydropneurnatic accumulator whose pressure varies with the relative displacement of the elements that make up the cylinder 14, when the joint member with the point 18 moves in the track or guide 19.

Banen 19 er bestemt på slik måte at variasjonene i vinkelen fC mellom sylinderen 14 og banen svarende til forskyvningen av punktet 18 i denne bane, omdannes til en variasjon i forholdet mellom den kraft som utøves av sylinderen, og dennes komponent langs denne bane, hvilket innebærer en viss kompensasjon av variasjonene i fluidumtrykket i sylinderen 14. The path 19 is determined in such a way that the variations in the angle fC between the cylinder 14 and the path corresponding to the displacement of the point 18 in this path are converted into a variation in the ratio between the force exerted by the cylinder and its component along this path, which implies a certain compensation of the variations in the fluid pressure in the cylinder 14.

Betraktes anordningen i den stilling som er vist på tegningen, vil, når punktet 18 forskyves henimot punktet H på banen 19, i virkeligheten trykket i sylinderen 14 avta og bevirker en tilsvarende reduksjon i den kraft som utøves av sylinderen 14 på punktet 18. Tilsvarende avtar vinkelen cC, og komponenten langs banen 19 av den kraft som utøves av sylinderen 14 i punktet 18 varierer forholdsvis lite. Considering the device in the position shown in the drawing, when the point 18 is displaced towards the point H on the path 19, the pressure in the cylinder 14 will in reality decrease and cause a corresponding reduction in the force exerted by the cylinder 14 on the point 18. Similarly decreases the angle cC, and the component along the path 19 of the force exerted by the cylinder 14 at the point 18 varies relatively little.

Når punktet 18 forskyves mot punktet B i banen 19, øker trykket i sylinderen 14 og gir en forsterkning av den kraft som utøves av sylinderen 14 i punktet 18. Tilsvarende vil vinkelen o(. øke, og komponenten langs banen 19 av den kraft som utøves av sylinderen 14 i punktet 18, varierer forholdsvis lite. When the point 18 is displaced towards the point B in the path 19, the pressure in the cylinder 14 increases and gives an amplification of the force exerted by the cylinder 14 at the point 18. Correspondingly, the angle o(. will increase, and the component along the path 19 of the force exerted of the cylinder 14 at point 18, varies relatively little.

Styre- eller reguleringsanordningen er forbundet med et middel til å omdanne kraftkomponenten langs banen 19 utøvet av styresylinderen 14, til et bestemt trykk P . Dette skjer ved hjelp av en hjelpesylinder 16 hvis ene element, f.eks. stempelstangen, er forbundet med punktet 18, mens det annet element i denne, f.eks. hoveddelen, av sylinderen 16, er fast forbundet med et forankringspunkt 17. The control or regulation device is connected to a means for converting the force component along the path 19 exerted by the control cylinder 14 into a specific pressure P . This happens with the help of an auxiliary cylinder 16, one element of which, e.g. the piston rod is connected to point 18, while the other element in this, e.g. the main part, of the cylinder 16, is firmly connected to an anchor point 17.

På tegningen er hjelpesylinderen 16 vist dreibart forank-ret i punktet 17, og denne sylinders akse danner en vinkel / 3 med banen 19, hvilken vinkel ( 3 varierer med forskyvningen av leddorganet med punktet 18 i banen 19. In the drawing, the auxiliary cylinder 16 is shown rotatably anchored at the point 17, and this cylinder's axis forms an angle / 3 with the path 19, which angle ( 3 varies with the displacement of the joint member with the point 18 in the path 19.

Det er klart at man ikke kommer utenom rammen for denne oppfinnelse ved å plassere hjelpesylinderen 16 på en slik måte at dennes akse stemmar overens med banen 19. It is clear that one does not go beyond the scope of this invention by placing the auxiliary cylinder 16 in such a way that its axis corresponds to the path 19.

På denne måte blir stempelstangen i sylinderen 16 utsatt for virkningen av kraftkomponenten langs banen 19, utøvet av sylinderen 14, hvilket holder det fluidum som befinner seg i sylinderen 16, på et bestemt trykk, hvilket fluidum blir overført til bæresylinderen 11 gjennom ledningen 12. In this way, the piston rod in the cylinder 16 is exposed to the action of the force component along the path 19, exerted by the cylinder 14, which keeps the fluid located in the cylinder 16 at a certain pressure, which fluid is transferred to the carrier cylinder 11 through the line 12.

Det trykk Pu som leveres av hjelpesylinderen 16, står i en relasjon til trykket p i akkumulatoren 20 som angitt i følgen-de ligning: The pressure Pu delivered by the auxiliary cylinder 16 is in relation to the pressure p in the accumulator 20 as indicated in the following equation:

De verdier av dette uttrykk som svarer til ytterpunktene (B og H) for det bevegelige leddorgan som dreiepunkt 18 i førings-banen 19 (fig. 1, er henholdsvis: The values of this expression that correspond to the extreme points (B and H) of the movable joint member as pivot point 18 in the guide path 19 (Fig. 1, are respectively:

hvor indeksene B og H angir de verdier som antas av de forskjellige variable F^, ol/ og|3 i ligningen 1 for de respektive stillinger B og H av punktet 18. where the indices B and H denote the values assumed by the various variables F^, ol/ and |3 in equation 1 for the respective positions B and H of point 18.

I praksis velges f.eks. verdiene P u og P u av trykket P som ønskes disponert i bæresylinderen 11 og som svarer til ytterpunktene av det bevegelige element i sylinderen 11 (disse verdier av Pug og Pu^ kan være forskjellige eller like). In practice, e.g. the values P u and P u of the pressure P desired to be disposed in the support cylinder 11 and which correspond to the extreme points of the movable element in the cylinder 11 (these values of Pug and Pu^ may be different or the same).

Verdiene av Pug og Pu^ blir valgt i avhengighet av de sær-lige betingelser som gjelder for hver aktuell anvendelse. The values of Pug and Pu^ are chosen depending on the special conditions that apply to each relevant application.

I det eksempel som her betraktes for utnyttelse av dette trekk i en bæresylinder for å kontrollere den stramning eller trekkpåkjenning T som meddeles en borestreng, blir verdiene PuJ^D In the example considered here for the utilization of this feature in a support cylinder to control the tightening or tensile stress T imparted to a drill string, the values PuJ^D

og PuH f.eks. bestemt under hensyntagen til innvirkningen av et system av blokker innsatt mellom borestrengen og bæresylinderen 11. and PuH e.g. determined taking into account the impact of a system of blocks inserted between the drill string and the support cylinder 11.

Man velger prøveverdier av konstruksjonsparametre i regula-torsystemet, hvilke parametre er (fig. l) verdiene av d-^ og d-^Sample values of construction parameters in the regulator system are chosen, which parameters are (fig. 1) the values of d-^ and d-^

(de respektive avstander mellom dreiepunktene 15 og 17 fra aksen for føringsbanen 19)* ytterverdiene a^, */g og fi^, /Jg for vinklene cu og samt tverrsnittene s og S av de respektive sylindre 14 og 16. Av ligningene 2 og j5 utledes de verdier som blir opprett-holdt for Pug og PUjp verdiene Pg og P^ for trykket av hjelpe-fluidet i akkumulatoren 20, som funksjon av verdiene «6g, f}^ (the respective distances between the pivot points 15 and 17 from the axis of the guideway 19)* the outer values a^, */g and fi^, /Jg for the angles cu and also the cross-sections s and S of the respective cylinders 14 and 16. From equations 2 and j5 the values that are maintained for Pug and PUjp the values Pg and P^ for the pressure of the auxiliary fluid in the accumulator 20 are derived, as a function of the values "6g, f}^

og ^ H (fig- 1) som er gitt. and ^ H (fig- 1) which is given.

Denne bestemmelse av verdiene av Pg og P^ tillater beregning av det nødvendige volum i akkumulatoren 20. This determination of the values of Pg and P^ allows calculation of the required volume in the accumulator 20.

I virkeligheten varierer trykket P i denne akkumulator i det vesentlige etter en funksjon av formen: PV = konstant, hvor K er en koeffisient hvis verdi blant annet avhenger av arten av den komprimerte gass,og V er volumet av gassen ved trykket P i akkumulatoren 2, som overføres til stempelet i sylinderen 14. In reality, the pressure P in this accumulator varies essentially according to a function of the form: PV = constant, where K is a coefficient whose value depends, among other things, on the nature of the compressed gas, and V is the volume of the gas at the pressure P in the accumulator 2 , which is transferred to the piston in cylinder 14.

Følgelig har man ligningen Consequently, one has the equation

hvor Vg og Vjt er verdiene av det gassvolum som står under trykk når det bevegelige punkt 18 befinner seg henholdsvis i punktet E og i punktet H i føringsbanen 19. where Vg and Vjt are the values of the gas volume that is under pressure when the movable point 18 is located respectively at point E and at point H in the guide path 19.

Ved å sette V„ - V„ = AV, fremkommer det av ligning 5 By setting V„ - V„ = AV, it appears from equation 5

ri ri ride ride

Verdien av A V er kjent fordi den er lik produktet av tverrsnittet s av sylinderen 14 og slaglengden av stempelet i denne når det bevegelige dreiepunkt 18 forskyves mellom puAktene B og H, mens Vg er den minste verdi av volume.t av den komprimerte gass. Det nominelle volum av akkumulatoren 20 er således bestemt fordi verdiene av Pg og P^. allerede er bestemt (normal- eller tarerings-trykket i denne akkumulator er tilnærmet lik Pg). The value of A V is known because it is equal to the product of the cross-section s of the cylinder 14 and the stroke length of the piston therein when the movable pivot point 18 is displaced between the points B and H, while Vg is the smallest value of volume.t of the compressed gas. The nominal volume of the accumulator 20 is thus determined because the values of Pg and P^. has already been determined (the normal or taring pressure in this accumulator is approximately equal to Pg).

På den nedenfor angitte måte konstrueres således kurven: The curve is thus constructed in the manner indicated below:

T = F (h) (6) T = F (h) (6)

som representerer variasjonene av stramningen T som meddeles borestrengen som funksjon av forskyvningen hav stempelet i hoved-eller bæresylinderen 11 ut fra sin nederste stilling. which represents the variations of the tightening T which is communicated to the drill string as a function of the displacement of the piston in the main or support cylinder 11 from its lowest position.

Til hver verdi av h svarer det i virkeligheten en veldefinert "posisjon av det bevegelige punkt 18 i føringsbanen 19, dvs. definerte verdier av vinkelen ?jj og , når verdiene fi^, /*g, d-^g og S'-er fastlagt. Ved forskyvning h av stempelet i sylinderen 11 ut fra sin nederste stilling svarer det i virkeligheten en bestemt variasjon av det hydrauliske fluidums volum i sylinderen 16, gjennom ledningen 12 (idet forskyvningene av stemplene i sylindre-ne 11 og 16 i hvert tidspunkt ut fra sin utgangsstilling (nederste stilling) representerer den samme prosentdel av sin maksimale slagbevegelse). To each value of h corresponds in reality a well-defined "position of the moving point 18 in the guide path 19, i.e. defined values of the angle ?jj and , when the values fi^, /*g, d-^g and S' are determined. When displacement h of the piston in cylinder 11 from its lowest position corresponds in reality to a specific variation of the volume of the hydraulic fluid in cylinder 16, through the line 12 (since the displacements of the pistons in cylinders 11 and 16 at each point in time from its starting position (bottom position) represents the same percentage of its maximum stroke movement).

I denne stilling av det bevegelige dreiepunkt 18 svarende til en bestemt stilling av stempelet i sylinderen 14 inntar gas-r In this position of the movable pivot point 18 corresponding to a specific position of the piston in the cylinder 14, gas-r

sen med trykk som i akkumulatoren 20 volumet Vg +6 V, og dens trykk P er definert ved relasjonen sen with pressure as in the accumulator 20 the volume Vg +6 V, and its pressure P is defined by the relation

Hvorav fremkommer From which emerges

Man kan således bestemme trykket P for hver verdi av h til hvilken det svarer en veldefinert verdi av hver av vinklene X/ og f. One can thus determine the pressure P for each value of h to which corresponds a well-defined value of each of the angles X/ and f.

For hver verdi av P som således blir oppnådd, beregnes den tilsvarende verdi av Pu ved hjelp av ligning (l) som angitt oven-for : For each value of P that is thus obtained, the corresponding value of Pu is calculated using equation (l) as stated above:

og av denne avledes den tilsvarende verdi av stramningen T sorn i det eksempel som betraktes, innvirker på blokksystemet. and from this is derived the corresponding value of the tension T sorn in the example considered, affects the block system.

Kurvene på fig. 2 og 3 viser henholdsvis variasjonene i Pu (angitt i kg/cm ) og T (angitt i tonn) som funksjon av ut-slaget h (angitt i meter) av stempelet i sylinderen 11, oppnådd med de følgende gitte verdier (se fig. l): - horisontal avstand fra aksene for trinsene 9 og 10 til aksen for trinsen 6 når denne er i sin nederste stilling = 3,3 m - vertikal avstand fra aksene for trinsene 9 og 10 til aksen for trinsen 6 når denne er i sin nederste stilling = 1,8 m. The curves in fig. 2 and 3 respectively show the variations in Pu (indicated in kg/cm ) and T (indicated in tonnes) as a function of the stroke h (indicated in metres) of the piston in the cylinder 11, obtained with the following given values (see fig. l): - horizontal distance from the axes of pulleys 9 and 10 to the axis of pulley 6 when this is in its lowest position = 3.3 m - vertical distance from the axes of pulleys 9 and 10 to the axis of pulley 6 when this is in its lowest position = 1.8 m.

Kabelen 5 danner tolv omløp mellom trinsen 6 og den bevegelige blokk 4. Det maksimale utslag h^ (fig. l) av hoved- eller bærestempelet 11 frembrakt av amplituden av de vertikale bevegelser av den flytende installasjon = 4,6 m. The cable 5 forms twelve turns between the pulley 6 and the movable block 4. The maximum stroke h^ (fig. 1) of the main or carrier piston 11 produced by the amplitude of the vertical movements of the floating installation = 4.6 m.

For øvrig er følgende verdier forutsatt gitt: Otherwise, the following values are assumed to be given:

dl4 = -^ m dl4 = -^ m

<d>l6<=> 3'9° m <d>l6<=> 3'9° m

A = 2mO A = 2mO

f*B = 20°f*B = 20°

I kurvene på fig. 2 og 3 viser de strekede linjer de variasjoner som blir oppnådd for henholdsvis Pu og T ved å velge: - 23° In the curves in fig. 2 and 3, the dashed lines show the variations that are achieved for Pu and T respectively by choosing: - 23°

* B = ^° * B = ^°

De heltrukne linjer viser resultater oppnådd med: The solid lines show results obtained with:

<<X>H . 26° <<X>H . 26°

0CB . 50° 0CB . 50°

De strekprikkede linjer viser kurver som ønskes oppnådd. Det er mulig å optimalisere systemet ved for konstruk-sjonsparametrene °C^, <X^ t a^, s og fi^, /9fi, d16, S å velge verdier som svarer til den prøvekurve for trykket Pu som ligger nærmest den kurve som er vist med strekprikket linje som representerer de ønskede verdier av dette trykk Pu, i dette spesielle tilfelle for å oppnå variasjoner i den kraft som utøves av sylinderen 11 som muliggjør opprettholdelse av tilnærmet konstant stramning T utøvet på borestrengen. The dash-dotted lines show curves that are desired to be achieved. It is possible to optimize the system by choosing values for the construction parameters °C^, <X^ t a^, s and fi^, /9fi, d16, S that correspond to the test curve for the pressure Pu that is closest to the curve that is shown with a dotted line representing the desired values of this pressure Pu, in this particular case to obtain variations in the force exerted by the cylinder 11 which enables the maintenance of an approximately constant tension T exerted on the drill string.

Det skal bemerkes at på fig. 3 er skalaen for ordinaten sterkt forskjøvet, idet de relative variasjoner av stramningen T i borestrengen ikke overskrider i 1,5 55, It should be noted that in fig. 3, the scale for the ordinate is greatly shifted, as the relative variations of the tension T in the drill string do not exceed 1.5 55,

Det er åpenbart at det kunne velges andre grenseverdier PuB og PuH for arbeidsstykket for å ta hensyn til andre drifts-betingelser og f.eks. som følge av valget av en ny verdi fastsatt for stramningen T. It is obvious that other limit values PuB and PuH could be chosen for the workpiece to take account of other operating conditions and e.g. as a result of the choice of a new value determined for the tightening T.

Dette kan skje ved å endre den fluidummengde som er inn-ført i akkumulatoren 20, f.eks. ved hjelp av en ventil 20b (fig. 1) . This can happen by changing the amount of fluid introduced into the accumulator 20, e.g. by means of a valve 20b (fig. 1).

Claims

Apparatus for exerting an approximately constant force on a drill string connected to an installation subject to alternating movements, which drill string is carried by means of at least one carrying cylinder device with at least one accumulator containing a gas under pressure and one connected to the accumulator control cylinder device, which comprises at least one control cylinder, which control cylinder is supported rotatably in a fixed point relative to the installation and exerts a force on a joint member which is movable along a fixed path relative to the installation, which force is communicated to the drill string, during which the pivotably supported steering cylinders remain tilted in relation

to the track during turning movements, characterized by an auxiliary cylinder device (16) which is connected to the control cylinder device (14) through the joint member (18), which auxiliary cylinder device (16) is connected to the carrier cylinder device (11) over a

fluid line (12).