NO143852B - Fremgangsmaate og anordning for bruk ved boring og paafoelgende heving av boreroer - Google Patents

Description

Oppfinnelsen angår hydrauliske boreplattformer, nærmere bestemt en fremgangsmåte og en anordning av den art som er angitt i ingressen til henholdsvis krav 1 og krav 5.

Det har hittil vært anvendt forskjellige typer hydrauliske boreplattformer, av hvilke- noen er kjent fra US patent-skrifter nr. 3 722 607, 3 282 357, 2 502 895 og 3 158 213.

Ved de fleste hydrauliske boreplattformer anvendes flere enn

to trykkstempler eller sylindre plassert innbyrdes på en slik måte at fjerning av borerøret vanskeliggjøres. Ifølge US patentskrift nr. 2 502 895 anvendes et to-sylindret utstyr,

men dette er ikke egnet for håndtering av rør sammensatt av flere lengder, f„eks. dobbelte eller tredobbelte lengder.

Hittil har heving av rør i lange lengder vært en tidkre-vende, kostbar operasjon, som krever fjerning av hvert rør-stykke under borespindelaggregatet. En annen metode fremgår av US patentskrift nr. 3 722 607. Dette patentskrift viser et boretårn med gjennomføring gjennom det roterbare aggregat, hvor det anvendes et gripeorgan til å gripe røret mens dette roterer. Denne type forbindelse med røret er ikke blitt godt mottatt i industrien.

Oppfinnelsen tar sikte på å gjøre det mulig å utføre oven-nevnte heveoperasjon bare ved bruk av to hydrauliske trykkstempler eller sylindre, samtidig som det sikrer god tilgjengelig-het for utskifting av borerør på boreplattformen. Dette oppnås ved de nye og særegne trekk som er nærmere angitt i karakteri-stikken til henholdsvis krav 1 og krav 5.

Ifølge oppfinnelsen anvendes således to hydrauliske trykkstempler, hvis stangender sperrer en trekkonstruksjon som bæres av en kraftenhet midt mellom trykkstemplene. Trykkstemplene er stivt forbundet med en sideunderstøttelse, som gir åpen adgang på den ene siden av understøttelsen for utskifting av borerøro

Kraftenheten innbefatter et avtagbart borespindelaggregat som kan skrues på et rør under bore- og reetableringsoperasjo-nen. Borespindelaggregatet kan fjernes fra kraftenhetens driv-aggregat og erstattes med en innføringsstyring som tillater fri passasje for røret som passerer gjennom under heveoperasjo-nen.

Oppfinnelsen skal forklares nærmere i det følgende under henvisning til tegningen, hvor:

Fige 1 viser en isometrisk illustrasjon av en hydraulisk borerigg ifølge oppfinnelsen med en del av bærekonstruksjonen i sammenskjøvet tilstand. Fig. IA viser skjematisk bærekonstruksjonen sett ovenfra» Fig. 2 er en isometrisk illustrasjon av boreriggen i ut-strakt stilling. Fig. 3 er en isometrisk illustrasjon av en kraftenhet med visse deler fjernet for tydelighets skyld, og Fig. 4 er en annen isometrisk illustrasjon av kraftenheten med deler fjernet for tydelighets skyld, og viser et inn-føringsutstyr i stedet for borespindelaggregatet på fig. 3o

Som det best fremgår av fig. 1 omfatter boreplattformen en basis 10, som er lagret på glideskinner 12 for bevegelse i én retning. Glideskinnene 12 er for sin del lagret på en plattform 13, som er bevegelig på glideskinner 14, for bevegelse av boretårnet i en annen retning. Disse bevegelser tillater en nøyaktig plassering av boreriggen over hullet i en eksisterende boring for reetablering eller liknende.

Boretårnet omfatter også et sett sylinder- eller trykk-stempelunderstøttelser 16. To hydrauliske trykkstempler 18 er bevegelig forbundet med understøttelsene 16 på konvensjonell måte. Den hydrauliske forbindelse mellom trykkfluidkil-den og trykkstemplene 18 foregår fortrinnsvis gjennom under-støttelsene 16.. Imidlertid kan man anvende konvensjonelle hydrauliske forbindelser eller slike som svarer til dem som er vist i US patentskrift nr. 3 282 352.

Hvert trykkstempel 18 er forsynt med en stempelstang 20,. Stengene 20 er ved sine øvre ender koplet til en vannrett tverrstang 22, som utgjør en del av en trekkonstruksjon 24. Trekkonstruksjonen har lange armer 26, som er forbundet med en kraftenhet 28.

Sideunderstøttelsen av de hydrauliske trykkstempler 18

har en hovedunderstøttelse 30, som har rektangulært tverrsnitt og sidebjelker, hvormed den er forbundet med de øverste ender av trykkstemplene samt gitterstenger 34, som er forbundet med sylindrene langs disses lengder. Hovedunderstøttelsen 30 har også en uttrekkbar understøttelse 30a som til å begynne med løftes ved hjelp av trykkstemplene 18 og holdes på plass ved hjelp av tapper under tårnets drift. Tverrstangen 22 har mot-stående V-ruller 31a, som kjører på skinner 31b, som ligger på

langs av den uttrekkbare understøttelse. Som det best fremgår av fig. IA utgjør understøttelsen 30 en stiv sideunder-støttelse for de hydrauliske sylindre og trekkonstruksjonen, men gir fri adgang 33 forfra til fjernelse og plassering av borerør i forhold til kraftenheten.

På endene av sidebjelkene er et konvensjonelt bærestativ 35 innrettet for lagring av borerør. Rørstykker P, fortrinnsvis dobbelte rørstykker, dvs. to stykker av rør i standard-størrelse, som er koplet sammen, kan lagres i lagerstativet under anvendelse av prinsippene ifølge oppfinnelsen.

På boreriggens basis 10 er plassert en konvensjonell spenntang 38 sammen med et konvensjonelt gripéorgan 39. Naturligvis kan det også forefinnes annet nødvendig boreutstyr, f.eks. oppblåsings-sperrer etc. på konvensjonell måte, hvis det er ønskelig.

Lagret på toppen av den utstrekkbare understøttelse 30a er en tauskive 41 for en konvensjonell hjelpeheis 42, som an-vender et konvensjonelt enkeltstrenget heiseverk.

Kraftenheten 28 på fig. 3 omfatter et borespindelaggregat 50 med et hjelpehus 51 som er satt sammen ved hjelp av kiler

. 52 til et hovedhus 53, for et dreibart drivorgan 54. Et nedre hus 56 som utgjør en del av en spenninnretning 5 7,' er boltet sammen med bunnen av hovedhuset„ De motsatte sider av hoved-huset har styreruller 59 som kjører på skinner 60, som er fes-tet på stemplenes 18 sylindre. Borespindelaggregatet 50 omfatter en hul aksel 62 med en spindel eller tapp 63 med gjenge. Den motsatte ende av den hule aksel er skrudd sammen med en konvensjonell roterende pakkboks 68, som omgir et stasjonært vaskerør 64. Røret 64 er forbundet med en slangekopling 66 for borefluidum. Drivorganet 54 omfatter fire hydrauliske motorer 70, som driver et ringformet tannhjul 72, som er forbundet med en lang kileaksel 73. Kileakslen har en sentral hul kjerne 76 som opptar den hule aksel 62. Den hule aksel har forkortete kiler 75, som tillater akselen å bevege seg loddrett et begrenset stykke i forhold til kilene i akselen 73. Den loddrette bevegelse tillater spindelen 6 3 å bli beveget opp og ned når den skal skrues på eller av borerøreto Fig. 4 viser den samme kraftenhet med borespindelaggregatet 50 fjernet og erstattet med en rørstyring 80. Styringen 80 har en flens 81 til opptagelse av kilene 52, slik at styringen kan låses på huset 53. Den hule kjerne i det roterende drivorgan 54 har en tilstrekkelig diameter til at røret P inn-befattet kraver eller forbindelser mellom rørstykkene kan passere gjennom midten av kraftenheten når spindelaggregatet er fjernet.

Spenninnretningen 5 7 omfatter spennbakker 84 som ved hjelp av et ledd 86 er koplet til en pneumatisk sylinder 87. Spennbakkene kan lukke om røret, som det sees på fig. 4, eller være åpne, som det sees på fig. 3.

Borestangen henger normalt ned fra spindelaggregatet og kraften overføres gjennom skulderen på undersiden av kilene 7.5 til drivorganet, f .eks. ved A og dermed til trekkonstruksjonen 26. I denne tilstand vil spennbakkene 84 være åpne, og røret dreies ved hjelp av motorene 70. For å tilføye ekstra rørlengder, fjernes røret i enkelte stykker fra et separat rørlagerstativ ved hjelp av hjelpeheisen og med kraftenheten i sin øverste stilling senkes røret ned under spindelaggregatet 50, og spenntengene 38 kopler stykket sammen med røret i borehullet. Aggregatet 50 senkes deretter ned, og motorene' 70 ' startes, slik at aggregatet kan skrues på røret. Når røret er nede i jorden så langt som det kan, spennes gripeorganet 39 og den hydrauliske motor 70 vendes, hvorved røret utløses fra borespindelaggregatet. Kraftenheten løftes igjen til motta-kelse av det neste rørstykke.

Ved en operasjon hvor bare få rørstykker skal fjernes, foregår den omvendte operasjon.

Når en hel rørstreng skal heves, fjernes borespindelaggregatet 50 ved manuell utslagning av kilene 52. Dette gjøres mens nettopp den øverste ende av røret rager opp over gripeorganene 39 og med spindelen av borespindelaggregatet skrudd av røret. Når innføringsstyringen 80 er satt på plass og låst ved hjelp av kilene 52, senkes spennbakkene 84 ned over enden av røret og lukker om dette„ Gripeorganene 39 utløses og de hydrauliske sylindre settes under trykk for løfting av kraftenheten i loddrett retning sammen med borerøret. Sylindrene har en slaglengde på ca. 11 m, som er mer enn lengden av et normalt rørstykke.. Når man har nådd den øverste ende av sla-get, bringes gripeorganene 39 igjen i inngrep med røret, og spennbakkene 84 utløses slik at kraftenheten kan senkes ned over røret. Røret bringes igjen i inngrep med spennbakkene 84, og det annet slag av sylinderene tillater at et dobbelt rør trekkes opp fra jorden. Røret forbindes manuelt med en heiseinnretning på hjelpeheisen 42 av en arbeider på stativ-plattformen 35. Kraftenheten senkes igjen, rørforbindelsen løsnes ved hjelp av spenntengene, og hjelpeheisen løfter deretter røret fra kraftenheten og fører det over til stativet 35. Denne operasjon gjentas inntil hele røret er fjernet..

Ifølge oppfinnelsen fåes hensiktsmessig dobbelt slag-

lengde til å fjerne dobbelte rørstykker. Kraftenheten mulig-gjør en meget rask løfting, idet det stadig anvendes den foretrukne konvensjonelle type av et borespindelaggregat„ Da kraftenheten ikke skal fjernes, kan en skifteoperasjon til løfting foregå meget raskt og tar forholdsvis få minutter,,

Den hule kraftenhet muliggjør loddrett fjerning av dobbelte

eller endog tredobbelte rørstykker, uten at det kreves flyt-

ting av kraftenheten fra borehullets senterlinje,. Kraftenhe-

ten kan også anvendes med konvensjonelle borerigger utstyrt med delte bevegelige blokker og "flapper"-typen av heiseinn-retninger. Den hule kjerne tillater igjen løfting uten å

fjerne kraftenheten, og gir raskere løftetid enn det hittil er oppnådd med de kjente systemer. Som ved konvensjonelle kraft-enheter kan dreieboret og Kelly-systemet helt sløyfes, hvis det ønskes.

Selv om oppfinnelsen er vist og forklart ut fra et fore-trukket utførelseseksempel, skal det bemerkes at en fagmann kan foreta forskjellige endringer uten å fravike de prinsipper som er angitt her. Oppfinnelsen er således ikke begrenset til det spesielt forklarte eksempel.

Claims (1)

1. Fremgangsmåte ved boring og påfølgende heving av borerør under anvendelse av en borerigg som innbefatter en vertikalt bevegelig kraftenhet (54) som inneholder minst én motor (70) og et demonterbart borespindelaggregat (50), karakterisert ved at borespindelaggregatet (50) forbindes med et borerør (P), at boringen utføres ved å la borespindelaggregatet (50) ved hjelp av motoren (70) rotere røret (P) samtidig som det roterende rør gradvis forskyves ved at kraftenheten (54) senkes nedover, at boringen avbrytes og borerøret fastholdes slik at det ikke beveger seg nedover, uavhengig av kraftenheten, at borespindelaggregatet (50) fri-gjøres fra røret og fjernes fra kraftenheten hvorved der i kraftenheten gjenstår en åpning i borerørets lengderetning, at røret og resten av kraftenheten forflyttes slik at røret forskyves rett gjennom åpningen og et endeparti av røret fastholdes et stykke over kraftenheten, samt at det stykke av rø-ret som rager over kraftenheten fjernes. 2U Fremgangsmåte ifølge krav 1, karakterisert ved at fastholdelse av røret (P) mot nedadgående bevegelse skjer ved hjelp av en innretning (57) som er opplagret i kraftenheten (54)u

3. Fremgangsmåte ifølge krav 2, karakterisert ved at forflyttingen av røret og resten av kraftenheten skjer ved heving av kraftenheten (54) idet røret medtrekkes ved hjelp av innretningen (57), at røret (P) gripes uavhengig av innretningen (57) ved et punkt under kraftenheten (54) og rø-ret frigjøres fra innretningen, samt at kraftenheten (54) senkes idet det fastholdte rør passerer opp gjennom åpningen slik at en del av røret rager over denne. 4„ Fremgangsmåte ifølge krav 3, k a"r akterisert ved at en rørstyring (80) innsettes i åpningen i kraftenheten (54) når borespindelaggregatet (50) er fjernet, og at røret får passere nevnte styring når det forskyves aksielt gjennom åpningen. 5o Anordning ved en borerigg av den art som inneholder en vertikalt bevegelig kraftenhet (54) med minst én motor (70) og et demonterbart borespindelaggregat (50) for utførelse av den i krav 1, 2, 3 eller 4 angitte bore- og heveoperasjon, karakterisert ved at kraftenheten (54) omslut-ter en vertikal åpning gjennom hvilken et borerør (P) kan føres, at motoren (70) er anordnet bevegelig i vertikalret-ningen sammen med kraftenheten, at borespindelaggregatet (50) er innrettet til å monteres i tilknytning til nevnte åpning og til derved å drives av nevnte motor og til å forbindes med borerøret, samt ved at anordningen videre omfatter en innretning (57) som er funksjonsmessig forbundet med kraftenheten (54) for å fastholde røret når borespindelaggregatet (50) er demontert fra kraftenheten (54), slik at røret ikke utilsiktet beveger seg nedover i forhold til kraftenheten. 6c Anordning ifølge krav 5, karakterisert ved at borespindelaggregatet (50) omfatter en hul aksel (62) som er gjenget ved sin nedre ende (63) for tilkopling til bore-røret (P), og som ved sin øvre ende er forsynt med en kopling (75) „ 7. Anordning ifølge krav 5 eller 6, karakterisert ved en demonterbar rørstyring (80) som er innrettet til å innpasses i åpningen i kraftenheten (54) når bore-spindeaggregatet (50) er fjernet.