NO152305B

NO152305B - Boreroer-haandteringsanordning

Info

Publication number: NO152305B
Application number: NO76760099A
Authority: NO
Inventors: Loren B Sheldon; James R Thomashek; Robert R Kelly; James S Thale; Jashwant C Shah; Donald H Ward
Original assignee: Bj Hughes Inc
Priority date: 1975-02-06
Filing date: 1976-01-13
Publication date: 1985-05-28
Also published as: DK50176A; NO760099L; NL7601136A; FR2300210A1; JPS5837478B2; GB1542341A; JPS51103802A; DE2604162A1; SU1061700A3; CA1069493A; IT1053927B; FR2300210B1; US4042123A; NO152305C

Description

Oppfinnelsen vedrører en borerør-håndteringsanordning for automatisert håndtering av borerørlengder i et boretårn for en brønn som bores eller opereres på annen måte, innbefattende en lageranordning for opptak av borerørlengder og lagring av disse i vertikal stilling i boretårnet, hvilken lageranordning innbefatter et fingerbrett med en serie av parallelle fingre som danner lagrings-rom for opptak av borerørlengder bg som er forsynt med låseklaffer som selektivt kan betjenes for å tilveiebringe rektangulære åpninger i de nevnte parallelle lagringsrom for låsing av borerørlengdene på plass, og en eller flere rangeringsanordninger for suksessiv bevegelse av borerørlengdene mellom en stilling i brønnens akse og den respektive plass i fingerbrettet, idet hver rangeringsanordning innbefatter en rangeringsarm, en vognanordning som bærer rangeringsarmen for horisontal langsgående bevegelse mot og fra brønnaksen,

en anordning for opplagring av vognen for horisontal sidebevegelse over bredden av fingerbrettet, og en åpne- og lukkbar klo på den frie ende av rangeringsarmen for griping av en borerørlengde, og idet én rangeringsanordning innbefatter et løftehode mellom kloen og den frie ende av rangeringsarmen for vertikal bevegelse av bore-rørlengden.

Ettersom boring stadig mer skjer i avsidesliggende egne, både på land og offshore, er det blitt mer og mer ønskelig å få en mer automatisert håndtering av borerørene, særlig i de tilfeller hvor man foretar såkalt offshore-boring i fra flytende plattformer eller boreskib. Dette baserer seg på at man ønsker å redusere mannskapsstyrken som trengs for å håndtere borerørene, samtidig som man ønsker å redusere omkostningene.

Boreplattformer og boreskib er ustabile konstruksjon-er, men også i mer stabilt baserte boretårn, f.eks. ved boring på land, eller ved boring fra offshore-plattformer som står på havbunnen, vil en automatisert håndtering av borerørene være for-delaktig ut i fra det synspunkt at man reduserer mannskapsstyrken som trengs og også fordi man derved vil kunne øke sikkerheten under boringen.

Det er kjent håndteringsutstyr for borerør og vektrør.

I den forbindelse skal det vises til US-patentskriftene nr. 3.561. 811 og 3.768.663. Håndteringsutstyret for borerør og vektrør, her-etter samlet kalt borerør, muliggjør hurtig og nøyaktig plassering av borerørene i borehullet eller brønnen, henholdsvis hurtig og nøyaktig plassering og lagring av borerørene i boretårnet på en stabil måte.

Ved håndtering av borerør blir flere enheter av bore-rør vanligvis sammenkoblet til større lengder. Det er således vanlig å arbeide med tre sammenkoblede borerør, idet disse sammen-satte borerørlengder vanligvis lagres i boretårnet slik at de ikke er i veien for boringen, samtidig som de er lett tilgjengelige når de er ønsket for innkobling i borestrengen. Rangering og lagring av disse borerørlengdene er f.eks. nødvendig når borestrengen trekkes opp for utbytting av borekronen. En slik opptaging og nedsenking igjen av borestrengen betegnes vanligvis som en rund-tripp.

Ifølge oppfinnelsen foreslås det en borerør-håndter-ingsanordning som nevnt innledningsvis, hvilken borerør-håndter-ingsanordning er kjennetegnet ved en regnemaskin-styreanordning som er programmert for automatisk styring av låse-, gripe- og bevegelsesorganene i fingerbrettet og rangeringsanordningen(e)

under borerørlengdens bevegelse mellom brønnaksen og fingerbrettet, en føleranordning for avføling av låseklaffenes individuelle åpnings-og låsestilling og avgivelse av et elektrisk signal til regnemaskin-styreanordningen som indikerer stillingen, en løftehodeføler for bestemmelse av løftehodets vertikale forskyvning og stilling og for avgivelse av et elektrisk signal til regnemaskin-styreanordningen som indikerer forskyvningen og stillingen, en løftehode-lastføler for bestemmelse av løftehodets belastede og ubelastede tilstand og for avgivelse av et elektrisk signal til regnemaskin-styreanordningen som indikerer tilstanden, en transduktor-føleranordning for hver rangeringsanordning for avføling av vognens og rangeringsarmens translasjonsbevegelse, hvilken føleranordning innbefatter flere transduktorfølere for avføling av rangeringsarmens stilling og hastighet i forhold til brønnaksen og vognens stilling og hastighet i forhold til fingerbrettet og for avgivelse av elektriske signaler til regnemaskin-styreanordningen som indikerer stillingen og hastigheten, og en kloføler for hver rangeringsanordning for avføling av kloens åpnings- og lukkestilling og for avgivelse av et elektrisk signal til regnemaskin-styreanordningen som indikerer stillingen.

Ifølge oppfinnelsen foreslås det også en utførelse

av anordningen, innbefattende en løpeblokk for heving og senking av borerørlengder, og en elevator festet til løpeblokken og beregnet for bæring av en borestrenglengde, hvilken anordning kjenne-tegnes ved en føleranordning festet til elevatoren for bestemmelse av elevatorens lukking rundt borestrengen og for avgivelse av et elektrisk signal til regnemaskin-styreanordningen som indikerer lukkingen.

Med oppfinnelsen er det således tilveiebragt et rør-håndteringssystem hvor en.regnemaskin benyttes for å styre driften av rangeringsarmer og ulike andre hjelpefunksjoner ved vertikal rangering og lagring av rørene. Det manuelle rangeringssystem,

dvs. det som er hydraulisk drevet og kan styres av en eller flere operatører, er bibeholdt, idet den regnemaskinstyrte del av ope-rasjonen er et alternativt system som er innbygget i anlegget. Operatøren vil når systemet er i sin automatiske driftsfase få visuell indikering av borestrenglengden, hulldybden, hvor dypt borkronen befinner seg og forøvrig også hvordan borestrengen er bygg-et opp, her under antall og type rørlengder som er satt inn i borstrengen.

Det er således tilveiebragt et system, dvs. en borerør-håndteringsanoirdning, hvor man kan oppnå automatisert drift med manuell overvåking og mulighet for inngripen fra operatørens side.

Ved utvikling av oppfinnelsen har man spesielt tatt sikte på å forbedre utstyr for borerør-håndtering, eksempelvis av den type som er vist i US-PS nr. 3.561.811, 3.768.663 og 3.615.027.

Av disse skal det her spesielt nevnes at US-PS 3.615. 027 viser en innretning for styring av drivkraften til et rangeringssystem. Tumleplaten på en pumpe stilles inn i samsvar med et fjerntliggende potensiometer for derved å bestemme pumpens lever-ingsvolum. Potensiometerstyringen påvirker en mikrobryter som i sin tur påvirker en fireveis-ventil for bestemmelse av bevegelsesretningen i rangeringsanordningen. Det er ikke tale om noen regne-maskinstyring eller om noe som kan sammenlignes med en automati-sering .

Når det gjelder US-PS 3.768.663 så er det derfra kjent en innretning for betjening av låsefingre på en såkalt fingerplattform. Det dreier seg om en enkel mekanisk styring for sekvensdrift av flere ventiler i den hensikt å unngå krevende elektriske instal-lasjoner. Det foreligger ingen automatisk styring eller drift av fingerplattformutstyret.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere under henvisning til tegningene, hvor: Fig. 1 viser et sideriss av et boretårn med tilhørende utstyr,

fig. 2 viser en løftehode-lastføler,

fig. 3 viser et grunnriss av borerørlageret,

fig. 4 viser et sideriss av et løftehode,

fig. 5 viser et grunnriss av en klo som er tilknyttet løftehode i fig. 4,

fig. 6 viser et ledningssystem for de hydrauliske ledninger i forbindelse med en klolås-styreanordning,

fig. 7 viser et blokkdiagram for de vensentlige system-trinn i forbindelse med regnemaskin-styreprogrammet,

fig. 8 viser et diagram over regnemaskin-systemet,

fig. 8A viser skjermen til et katodestrålerør i regne-maskinsystemet,

fig. 8B viser et frontriss av boreoperatørens styrepanel,

fig. 9 viser den elektriske styring i forbindelse med et rangerings-servosystem,

fig. 10A, 10B og 1OC viser det hydrauliske system i forbindelse med rangeringsr-styremekanismene og løfteanordningen for borerørlengdene,

fig. 11, 11A, 11B viser henholdsvis bunnriss, sideriss og grunnriss av en rangeringsanordning,

fig. 12 viser et snitt gjennom en transduser som benyttes i systemet,

Fig. 12A viser et grunnriss av transduseren i fig, 12,

fig. 13 viser en delvis gjennomskåret transduser som benyttes i forbindelse med løftehoder,

fig. 14 viser et elektrisk skjema for en del av styringen av løftehodet,

fig. 15 viser et elektrisk skjema for en tilbakekopl-ingski\'..ts i forbindelse med klørne i rangerings- og løftehodet,

fig. 16 viser et sideriss av en blokk-tilbaketrykker,

fig. 17 viser et grunnriss av en elevator og en elevator-tilbakekoblingsføler,

fig. 17A viser et grunnriss av en elevator-låse-mekanisme,

fig. 17B viser detaljer av en pneumatisk betjeningsanordning i forbindelse med elevator-låseraekanismen, og

fig. 18, 19 og 20 viser blokkdiagrammer for de enkelte prosesstrinn i forbindelse med regnemaskinprogrammet.

Fig. 1 viser et boretårn 22 lett skjematisert,

med avstivninger, føringswirer og liknende konstruksjonsdetaljer utelatt, slik at selve boreutstyret kommer tydeligere frem. Boretårnet har hovedsakelig vertikale hjørnestolper 24 og 25

som går opp i fra fundamentplate 29 og 30 på gulvet 28. En plattform 32 i toppen av tårnet 22 bærer den vanlige kroneblokk 33 som er anordnet sentralt i boretårnet. En løpeblokk 35

henger i kroneblokken ved hjelp av wiren 34. Som vanlig er en ende av wiren 34 forankret til gulvet 28, mens den andre enden er ført til trommelen j6 i en vinsj 37 slik at man på denne måten kan benytte taljekonstruksjonen for heving og senking av last.

En krok 38 er svingbart opplagret i løpeblokken 35 ved hjelp av et ledd 39 på blokkens 35 krokende 4l. Et eleva-torledd 42 er svingbart opphengt i et øre 43 og i dette leddet henger en elevator 44 ved hjelp av et øre 45» På den andre siden , . av elevatoren er det et tilsvarende ledd 42. Henvisningstallet k6 viser til en innretning for stillingsplasering og styring av blokk og krok. En stabiliseringsanordning for elevatorleddene er betegnet med 47. Henvisningstallet 48 viser til en innretning for tilføring av trykkluft til elevatoren kk, for betjening av denne. Henvisningstallene 51, 52 og 62 viser til utstyr i forbindelse med rangeringen og lagringen av borerørene. Således er det en øvre arm betegnet med 51» en mellomarm er betegnet med 52, mens en nedre arm er betegnet med 62. Mellomarmen 52 innbefatter et løftehode 152. Detaljer vedrørende de forannevnte anordninger med henvisningstallene 46, 47» 48, 44, 51» 52 og 62 kan finnes i US-patentskriftene nr. 3.507.405» 3.526.425, 3.479.062, 3.498.586 og 3.615.027.

En borerørlengde 49, i dette tilfelle satt sammen

av tre borerør, er vist opphengt i borerørhåndteringsutstyret 51, 52. Andre borerørlengder 53, som består av sammensette bore-rør og vektrør 54 er vist lagret i borerørlageret som i hoved-

saken består av en fingerplattform 55, et gulv 56, og en mellomliggende lagringsstøtte 57. Den øvre enden til borestrengen 26 rager opp over krafttengene 58, klemkilene 59 og rotasjonsbordet 61, En innretning for håndtering av borerør er betegnet med 62. Denne innretning er foran benevnt nedre arm. I det såkalte rottehull 64 er det inntegnet en svivel og kelly 63. Rangeringsutstyret er eksempelvis vist i og beskrevet i US-patentskrift nr. 3.561.311.

Ut fra boretårnet og under armen 51 er det en horisontal plattform 65 for en operatør.

Armen 52 er tilknyttet en wire 66 som påvirkes av

en arbeidssylinder 67 for heving og senking av løftehodet. Det skal her for nærmere detaljer vises til US-patentskrift nr. 3.615.027. Wiren 66 går fra arbeidssylinderen 67 og til armens 52 løftehode 152 som benyttes for heving og senking av bore-rørlengden 49.

Fig. 3 viser fingerplattform en 55. Den består i hovedsaken av to deler, nemlig en del 68 og en del 69, idet delene er anordnet på hver sin side av en sentral åpning 71 i plattformen. Denne fingerplattform 55 kan være anordnet ganske høyt oppe i boretårnet 22, f.eks. ca. 25 m over gulvet 28.

Fingerplattformen 55 har en bakre skinne 72 som for-løper langs plattformens side. Videre har plattformen på den ene siden en endeskinne 73 i delen 68, og en tilsvarende endeskinne 74 i delen 69. Fra endeskinnene 73 og 74 går det front-skinner 75 og 76. Disse skinnene 73, 73, 74, 75 og 76 danner rammeverket for opplagring av plattformens fingerseksjoner. Frontskinnene 75 og 76 er avstivet som vist med henvisningstallene 77, 78, 79 og 80.

Fra endeskinnene går det ut fingre 82 og 87, beregnet for henholdsvis borerør og vektrør. Fingerne er anordnet horisontalt og har innbyrdes avstander tilpasset diameteren til de borerør henholdsvis vektrør som skal lagres mellom fingerne. Avstanden mellom frontskinnen 76 og den nærmeste finger 81 er betegnet med 88. Den horisontale dybde av dette rom mellom frontskinnen og fingeren 81, d.v.s. avstanden fra fingerens ytre ende og til bunnen av rommet ved skinnen 74 er tilpasset for opptak av et bestemt antall borerørlengder, i dette tilfelle 12 stykker. Det samme gjelder for rommene 90 og for rommet 95. Rommet 95 som befinner seg mellom fingeren 87 og den bakre skinne 72 er som nevnt beregnet for vektrør, og kan i dette tilfelle oppta 6 slike. Den innerste delen av dette rommet er lukket av en plate 96 som ér innfestet mellom skinnen 72 og vektrørfingeren 87 og forsterker plattformen i dette området, samtidig som den danner en stopper for det første vektrør 54 som lagres i åpningen 95 •

Hver av fingerne 82 og 87 har flere låseklaffer 97. Disse har innbyrdes avstander svarende til dftameterene til bore-rørene. Låseklørne er vist i åpen eller løftet stilling ved998, og i lukket stilling ved 99. Når låseklørne står i ååpen stilling kan et borerør beveges fritt inn og ut mellom fingerne.

For nærmere detaljer skal det vises til US-patent-skrif t nr. 3.768.663. Den hydrauliske betjening av låseklørne er beskrevet i US-patentskrift nr. 3.799.364. I fig. 3 er den hydrauliske betjening av låseklørne vist ved en skjematisk teg-ning i form av de inntegnede manifolder 115. Det er anordnet en slik manifold for hver finger. Hver manifold inneholder egnede ventiler og solenoider for betjening av ventilene, idet hver låseklo har en tilhørende ventil. Videre inneholder manifoldene de nødvendige hydrauliske ledninger for betjeningsmekanismen,

og elektriske ledninger som fører *il en regnemaskin-styreanordning.

Fig. 3 viser også en del av den øvre arm 51. Det som er vist er en rangeringsarm 118 med et rangeringshode 119 med føringsorganer for borerøret, i form av en lås eller klo 121 på enden av hodet. En borerørlengde 49 er vist holdt fast i kloen 121. Rangeringsarmen 118 er montert i en vogn 122 (fig. l) og kan forskyves i lengderetningen. I tillegg er vognen 122 montert på horisontale skinner eller en rammekonstrukajon 125 og kan, styrt fra regnemaskinen, beveges på skinnene fra den ene siden av tårnet og til den andre siden. Dette rangeringsutstyret betjenes av hydrauliske motorer som påvirkes av elektrohydrauliske eller manuelt påvirkbare systemer som skal beskrives nærmere senere.

Den i fig. 1 viste mellomliggende arm 52 har på samme måten som den øvre arm 51 en vogn 122 og en skinnekonstruk-sjon 125 for bevegelse av vognen 122 sideveis i forhold til tårnet. Med hensyn til vognen og skinnekonstruksjonen skal det vises til US-patentskrift nr. 3.615.027. Løftehodet 152 på armen 52 kan heves og senkes ved hjelp av en wire 66 som er festet til løftehodet. I et utførelseseksempel , som f.eks. vist i fig.

k, er wiren 66 forsynt med en fatning 66a som er tilkoblet en lastføler 297 som på sin side er fastspent i en brakketplate 66c på løftehodet 152. I tillegg kan eventuelt en rull 166 være montert i ører 167 på hodets bæreramme 153» Denne rull er beregnet for samvirke med wiren når hodet 152 senkes. Løfte-hodet 152 kan utføres som vist og beskrevet i US-patentskrift nr. 3.615.027.

Fig. h viser også en lås eller kloanordning 185 som er vist mer i detalj i fig. 5 og som er beregnet for samvirke med et borerør. Kloen I85 innbefatter en arm 186 som er svingbart opphengt i løftehodet 152 ved hjelp av en tapp 187. Armen 186 består av en betjeningsdel 189 og en arbeidsdel 190. Arbeidsdelen utgjør den egentlige klo og er utformet med en krummet innvendig flate 191 som når kloen er i en dertil egnet stilling, vil få samvirke med en borerørlengde eller et vektrør og kan utøve en kraft på borerøret eller vektrøret slik at det trekkes inn i åpningen 180a eller 176a avhengig av om man bruker borerørsleden 180 eller platen 176. Sleden 180"kan forskyves slik at låsekloen egner seg for opptak av et borerør eller vekt-rør.

Sleden 180, som er beregnet for samvirke med et borerør, kan forskyves inn og ut ved hjelp av en betjeningsanordning 195. Selve kroken kan svinges ved hjelp av en betjeningsanordning 196. Med hensyn til disse betjeningsanordninger skal det vises til US-patentskrift nr. 3.615.027.

Styringen av de respektive betjeningsanordninger 195 og 196 kan skje fra gulvet, idet en operatør der kan betjene en egnet styreventil, eller styringen kan skje automatisk ut i fra regnemaskin-styreanordningen 235 (fig. 8).

Nærmere detaljer vedrørende dette vil bli gitt senere i beskrivelsen.

Det øvre rangeringsutstyr 118, 119 kan være utført på samme måte og innbefatte en klo 121 som kan åpnes og lukkes. Borerørlengden kan heves og senkes i forhold til hodet 119» og under dette er borerøret sikret mot sideveis bevegelser ved hjelp av låsen eller kloen 121. Armen 62 i fig. 1 er tidligere betegnet som et utstyr for håndtering av foringsrør. Denne del av utstyret kan naturligvis også innbefatte en klolås som egner seg for samvirke med vanlige borerør. Ved mange håndteringer av borerørene vil det ofte bare være nødvendig å bruke en av de nevnte rangeringsanordningene 51,52 og 62. Eksempelvis kan armen 52 benyttes alene i forbindelse med borerørlengder 49. Bære-rammen 153 f°r løftehodet kan da være forsynt med en eller flere klør 121 for fastholding av borerøret.

Av den forangående beskrivelse av det mekaniske utstyr som benyttes ved håndtering av borerør ved uttaging av disse fra og innsetting av disse i en borestreng, tør det gå

frem a^ en automatisk styring av hele borerør-håndteringssystemet i sterk grad vil øke systemets effektivitet. Det nødvendige utstyr i denne forbindelse skal nå beskrives nærmere.

Fig. 8 viser et diagram over den input- og output-signalinformasjon som kan gå til og fra den sentrale styreanordning 235. Styreanordningen 235vkan være en digital-regne-* maskin, eksempelvis av typen PDP-8/E fra Digital Equipment Corporation of Maynard, Massachusetts, U.S.A. Som vist i fig. 8 er det to input/output-konsoller som gir informasjon til en operatør med hensyn til styreanordningens operasjonstilstand, og som kan benyttes for å gi informasjon til styreanordningen 235.

I fig. 8 er det dessuten vist en skjerm- og skriveenhet 236.

Dette kan eksempelvis være en katodestrålerørmodell som markeds-føres under betegnelsen VT05-A-AA, av Digital Equipment Company.

Fig. 8 (a) viser skjermen 236 med en typisk beskjed til opera-tøren på skjermen. Informasjonen viser situasjonen ved en ferdig-gjøring av en borestreng. Enheten 236 g.r således informasjon med hensyn til antall borerør i hullet, hullets dybde, borkronens dybde og annen informasjon som kan være av interesse for opera-tøren. Den andre konsollen er boreoperatørens styrepanel 237

som tillater operatøren å gi en viss begrenset informasjonsmengde til styreanordningen 235 ved hjelp av brytere på styrepanelet 237.

Fig. 8 (b) viser en typisk anordning av boreoperatørens styrepanel 237. En bryter 238 er anordnet for omkobling til henholdsvis automatisk eller manuell betjening av borerør-håndteringssystemet. Det finnes også andre kontroller, i dette tilfelle en "restarf-bryter 239 som benyttes for oppstarting av programmet igjen etter et avbrudd, f.eks. ved en feilfunksjonering eller ved en inspeksjon, samt indikatorlamper som gir en indikasjon på driftstilstanden til det automatiske system. Andre manuelle brytere på styrepanelet tillater stopping av det automatiske håndteringsforløp. Et avbrudd kan komme som en beregnet pause visse steder i rangeringssekvensen, og dette kan være lagt logisk inn i programmet eller kan tilveiebringes ved betjening av stoppbryteren. Et avbrudd kan også skje automatisk i sam-

svar med programmet i 'ilfelle at en feilfunksjonering oppstår. Indikatorlamper kan benyttes for å indikere slike avbrudd. En programmert pause kan legges inn etter behov, f.eks. ved utbytting av borerør i borestrengen.

Som vist i fig. 8 gir styreanordningen 235 styresignaler i samsvar med en programmert sekvens av instruksjoner

(et regnemaskinprogram)., Disse styresignaler innbefatter i dette tilfelle signaler til en X-Y aksevelger 241, klostyring 242, løftehodestyring 243 og låseklaff-velger og styring 244.

Styringsinformasjon gis til det øvre og mellomste rangerings serva» sys tem gjennom ledningene 245 og 246. For å få nøyaktige stilling av løftehodet i den mellomste rangeringsanordning gis stillingsinformasjon til styreanordningen 235 gjennom en ledning 247 fra en løftehode-stillingstranduser (ikke vist).

Ved en automatisk betjening av borerør-håndteringssystemet gis det flere såkalte feedback-signåler til styreanordningen 235 gjennom en input-ledning 248. Denne ledning kan for-øvrig bestå av flere individuelle ledninger. Disse signaler kommer bl.a. fra en føler 251 for rangeringsarmen, en rangeringsfeil-føler 252, en kloføler 253, en løftehode-belastningsføler 254, en låseklafføler 255, en blokkføler 256, en elevatorføler 257 og en føler 258 for hydraulisk filteralarm.

De spesielle elektriske og hydrauliske styringer

skal forklares nærmere, men stort sett virker de ovenfor nevnte styringer som følger:

(1) X-Y-akse-velgeren 24l velger den egnede akse for rangeringsanordningene i samsvar med den spesielle bevegelsesretning som er ønsket. Rangeringsanordningene er konstruert slik at de bare kan beveges langs en akse av gangen, og slik at de ikke aksepterer en bevegelsesordre mens de beveger seg langs den ikke-valgte akse. (2) Klostyringen 242 virker til å åpne og lukke kloen 121 (fig. 3) i den øvre rangeringsanordning 51» og også kloen i mellomliggende og nedre rangeringsanordning, dersom disse forefinnes eller benyttes. (3) Løftehodestyringen 243 overvåker den vertikale bevegelse til løftehodet 152 i den mellomliggende rangeringsanordning 52 (fig. l). Løftehodet 152 benyttes for å løfte bore-rørlengder 49 fra borestrengen 26 og til lagerplattformen 55 i tårnet 22. Løftehodestyringen 243 (fig. 14) tjener på liknende måte til å senke løftehodet 152 og dermed også borerørlengden 49 ned på borestrengen 26 når borerørlengden skal forbindes med borestrengen. (4) Låseklaffvelger og -styring 244 tjener til å

åpne eller lukke en eller flere klaffer 97.

(5) Styringsinformasjon kan gis av styreanordningen 235 gjennom egnede anordninger til de øvre, mellomliggende og nedre rangeringsservosystemer. Kombinasjonen her er avhengig av den spesielle utførelse. Stillingsinformasjonen gis for å bringe den spesielle rangeringsanordning til det ønskede sted, og dette er naturligvis avhengig av om boret settes inn eller ut i borestrengen. (6) Løftehodet benyttes for å heve eller senke bore-rørlengder 49 til eller ut av samvirke med borestrengen 26 i brønnens senterlinje, og for heving eller senking av borerørleng-den i lageret 56 i tårnet 22. Løftehodet har to arbeidshastig-heter. En krypehastighet benyttes når det gjelder den avsluttende vertikale bevegelse ved opptaging eller nedsetting av borerørleng-den.

På forskjellige steder i den etterfølgende del av beskrivelsen vil det omtales terminaler med betegnelsen CH-XX. Slik betegnelse indikerer en input- eller output-kanal i den såkalte Universal Digital Controller (UDC-8). UDC-8 tjener som forbindelse mellom de elektriske kretsene i de ulike driftssys-temer og digitalregnemaskinen. Det refereres ikke spesielt til alle slike input-kanaler, men det er underforstått at hvert signal til eller fra styreanordningen må gå gjennom en forbindelsesinnretning.

Styreanordningen 235 gis visse input- og feedback-signaler fra de forskjellige komponenter i systemet, slik at man er sikret riktig funksjonering av det mekaniske utstyr før det utsendes en ny ordre for et ytterligere trekk i den automatiserte

arbeidsrekkefølge.

Føleren 251, som avføler rangeringsanordningens bevegelse, er en hastighetsavfølende innretning som måler spenning som induseres ved en bevegelse av vognen eller armen i rangeringsanordningen. På den måten sikres at verken arm eller vogn beveger seg før styreanordningen 235 er gått over til det neste trinn i den automatiserte sekvens.

Bevegelsen til rangeringsanordningen avføles direkte fra bevegelsen til den hydrauliske motor som driver de respek-tive bevegelige deler. I fig. 11 er det vist en anordning som bevirker vognens 120 sideveis bevegelse i rammen 125. Denne anordning innbefatter en drivkjede I38 som strekker seg tvers over rammen 125 og ved sine ender er forbundet med rammesidedeler

126. Kjeden samvirker med et drivkjedenjul 139 som drives av en reverserbar motor 140. Motoren er montert på føringen 132. Det er også anordnet organer for avføling av stillingen og hastigheten til vognen 122, herunder en transduktor 250. Trans-, duktoren250 er montert på vognstøttedelen 128, og dens kjedehjul 251 er i parallell flukt med akselen 252 i den hydrauliske motor 140. På akselen 252 er det videre montert et kjedehjul 253.

Dette kjedehjul har forbindelse med kjedehjulet 251 i transduktoren 250 ved hjelp drivkjeden 254.

Fig. 12 viser transduktoren 250 mer i detalj. Kjedehjulet 251 drives av kjeden 254 (fig. Il) og driver en tako-metergenerator 255 og en synkronisator 256. Akselen 257 dreies således av kjedehjulet 251 og påvirker i sin tur tannhjulet 258. Dette har inngrep med tannhjulet 259 som er fast festet på akselen 260. Denne aksel tilhører takometergeneratoren 255. Et tannhjul 261 har samvirke med et tannhjul 262 montert på akselen 263. Tannhjulet 262 har inngrep med et tannhjul 264 og bevirker på denne måten en dreiebevegelse av akséien 265 i synkronisatoren 256. Takometergeneratoren 255 som eksempelvis kan være av den type som er kjent under betegnelsen Servo-Tek, part nr. SB740b-l, gir et spenningssignal som er en indikasjon på bevegelsen til vognen 122. Synkronisatoren 256 benyttes for å bestemme stillingsinformasjonen, d.v.s. vognens stilling i rammen. Synkronisatoren 256 kan være av en type som fremstilles av Kearfott og betegnes som part nr. 7R910-1A.

Det forefinnes også en anordning for bevegelse av armen 135 i dens lengderetning. I dette tilfelle innbefatter slike anordninger en kjede l4l (fig. Ila) som strekker seg på armens overside og er festet til armen i hver ende. Et kjedehjul 142, som drives av en reverserbar motor 143» tjener til å bevege kjedene l4l og derved også armen i føringen 132. Begge de nevnte kjededrivmotorer 140 og 143 kan være konvensjonelle rotasjonsmotorer av hydraulisk type, beregnet til å arbeide i begge retninger i samsvar med signal fra styreanordningen 235» Motorene kan naturligvis også påvirkes manuelt av operatøren B på gulvet ved konsollen. Transduktoren 54 3, som er mon-

tert på vognrammen 133» bestemmer stillingen og den relative bevegelse til vognarmen 135»

Den stillingsinformasjon som trengs fra de to andre rangeringsanordningene, når disse benyttes, kan oppnås på liknende måte som nevnt foran. Fig. 4 viser løftehodet 152 som benyttes for å løfte en borerørlengde 49 fra en stilling ved borestrengen 26 (fig. l) og til lageret, med tilhørende nedsenking av borerørlengden 49 på plattformen 56. Fig. 13 viser en stillings-transduktor 230 som bestemmer løftehodets 152 vertikale stilling. Transduseren 280 tilføres en wire 281 som er festet til løftehodet 152 ved 282 (fig. 4). Wiren 281 er lagt rundt trommelen 283 og vikles henholdsvis av og på denne under løftehodets 152 bevegelse i verti-kalretningen. Trommelen 283 ©r ©n fjærtrommel og kan f.eks. være av den type som fremstilles av Ametek/Hunter, part nr. ML-2800. Ved hjelp av en kobling 284 driver trommelen 283 et potensiometer 285. Potensiometeret 285 kan eksempelvis være av den type som fremstilles av Amphenol,part nr.2101B. Ved å avføle spenningen på potensiometeret 285 kan løftehodets 152 stilling i forhold til bæreanordningen 153 bestemmes. Fig. 10A viser en krypestyring 299 i forbindelse med løftehodet 152. Krypestyringen 299 kan være en hydraulisk dyse-ventil som styres elektrisk med en egnet elektrisk krets» se fig. 14. Ved terminalen 281 ligger det en spenning som gjør det mulig for løftehodecftyringen å virke i samsvar med signaler fra styreanordningen 235. For å etablere kretsen i fig. 14 gLs et signal fra styreanordningen 235 til CH 58 som gir strøm til viklingen l605» hvorved bryteren 282 lukkes og, dersom ingen ytterligere signaler kommer, løftehodet da vil gå nedover. Et ytterligere signal fra styreanordningen 235 ved CH 56 gir strøm til viklingen 1607, hvorved bryteren 283 lukkes og den vertikale hastigheten til løftehodet 152 reduseres til laveste eller såkalt krypehastighet. På liknende måte vil et signal fra styreanordningen 235 til terminalen CH 57 bevirke strømtilførsel til viklingen I606, med lukking av bryteren 284, hvorved bevegelsen av løftehodet reverseres slik at løftehodet går oppover.

Som vist i fig. 8 mottas de forskjellige input-signaler i styreanordningen 235 gjennom ledningen 248. Denne ledning kan naturligvis være sammensatt av flere ledninger som er forbundet med forbindelsesanordningen mellom feedback-følerne og styreanordningen 235. Forbindelsesinnretningen kan f.eks. være av en type som er kjent som Universal Digital Controller, Model No. UDC-8, og som fremstilles av Digital Equipment Corporation.

Input- og output-innretningen i tilknytningen til styreanordningen 235 innbefatter forbindelsesinnretningen, den såkalte UDC-8, boreoperatørens styrepanel 237» skjerm- og skriveenheten 236, en analog-til-digital/digital-til-analogomformer slik som f.eks. den som fremstilles under modellbetegnelsen. AD01A av Digital Equipment Corp. of Maynard, Massachusetts, U.S.A., en høyhastighets-papirbåndleser og puncher såsom model PC8-EA (også fremstilt av Digital Equipment Corp.), og en lag-ringsenhet, f.eks. model TCO8-TU56 DEC (Digital Equipment Corp.) eller en DF 32D DEC enhet (Digital Equipment Corp.). Disee inn-retninger kan samlet betegnes som input-output-innretning og benyttes ved overvåkingen av de forskjellige feedback-følere og styreanordningen 235, og for styring og mating av input og output til styreanordningen 235. Skjerm- og skriveenheten 236 kan være av "Teletype"-typen istedenfor av den viste type.

Rangeringsfeilføleren 603 (fig. 9) sammenlikner stillingsfeilsignaler til ledningen 637 med en valgt verdi. I tilfelle av at den aktuelle stilling til en arm eller vogn skil-ler seg fra den forutbestemte stilling i for stor grad, stoppes rangeringssekvensen og systemet går da over til manuell drift. Denne omkobling skjer tiår de elektriske input-signaler til de forskjellige servomekanismer brytes, idet servomekanismene da går over til manuell innstilling. Systemet er oppbygget på denne måten for å hindre at det automatiserte borerør-håndteringssys-tem skal akseptere et falskt eller på annen måte feilaktig signal som kan bevirke skader på utstyret eller utgjør en fare for personellet.

Føleren 253 for åpningen og lukkingen av kloen kan eksempelvis tilveiebringes ved at man benytter to grensebrytere f.eks. av den type som fremstilles av Parker-Hannifin of Des Plaines, Illinois, model nr. AO-1. Bryterne kan monteres på arbeidssylinderen i kloanordningen og avføle betjeningsstangens 201 stillinger, d.v.s. den stilling hvor stempelstangen er helt inntrukket, den stilling stempelstangen inntar når den beveger seg, den stilling stempelstangen inntar når den er helt utkjørt.

Fig. 15 viser en typisk elektrisk krets som kan gi

et feettbacksignal til styreanordningen 235 fra en eller flere klør som er tilordnet rangeringsarmene. I den viste utførelse er det sørget for to følersett, ett sett på hver av henholdsvis øvre og mellomliggende rasgeringsarm. Ved terminalen 285 ligger det en spenning som, med bryterne 286 og 287 i de viste stillinger i fig. 15, vil gi et signal til styreanordningen 235 gjennom UDC-8-forbindelseh ved CH-14, hvilket signal indikerer at de to klør er lukket. Dette feedbacksignal er ønskelig for å sikre at klørne er lukket før man beveger rangeringsarmene, med en borerørlengde 49 grepet av de respektive klør. En betjening av den hydrauliske sylinder 196 (fig. 5) til fullt utkjørt stilling for stempelstangen vil påvirke bryterne 288 og 289 slik at de lukkes, inens bryterne 286 og 287 åpnes. Derved tilveiebringes et spenningssignal ved terminalen CH-13,8og styreanordningen 235 får et "klo åpen"-signal.

Løftehodet 152 er tilknyttet en føler som avføler hvorvidt løftehodet 152 bærer vekten av en borerørlengde 49. I fig. 2 er vist at en gaffel 298 er festet til steget 66c (fig.

4) på løftehodet 152. Gaffelen 298 er med en tapp 296 forbundet med en løftehode-belastningsføler 297. Belastningsfølerenen 297 er forbundet med en wire 66 (fig. 4) ved hjelp av delen 294 og 296. Disse delene har anordnet slik at det tillates en relativ bevegelse mellom dem når en last virker på løftehodet 152. Denne relative bevegelse skjer ved 293. Her er det anordnet et kammer 295 og inne i kammeret er det en bevegelseshindring, i dette tilfelle en tallerkenfjærstabel 292, for bevegelsen av delen 294 i forhold til delen 296. Når løftehodet 152 er belastet, f.eks. når det benyttes for å løfte en borerørlengde 49, trekkes delen

294 vekk fra delen 296, og tappen 291 betjener da grensebryteren 290. Grensebryteren 290 er slik festet til delen 294 og tappen 291 er slik festet til delen 296 at en bevegelse mellom de respektive deler 294 og 296 vil overføres til en bevegelse nellom tappen 291 og grensebryteren 290 slik at det tilveiebringes et feedbacksignal til styreanordningen 235, hvilket signal indikerer at det er en belastning på løftehodet 152. Grensebryteren 290 kan f.eks. være en som fremstilles av Honeywell Corporation, model nr.2Ls-l.

For tilveiebringelse av et signal til styreanordningen 235 om at løpeblokken 35 (fig. l) er trukket tilbake fra borehullets senterlinje, er en grensebryter anordnet på tilbaketrekkingsanordningen 290a (fig. 16). Denne grensebryter avføler tilbaketrekkingen av løpeblokken 35. Tilbaketrekkingsanordningen er vist mer detaljert i fig. 16 og innbefattereen hydraulisk sylinder 290b som kan kjøre delene 291b ut og inn. Grensebrytern 292akan være av en type som fremstilles av Allen-Bradley Company, model nr. 802 T-A, som er en tostillingsbryter, fjærbelastet til avstivingen, og som avføler tilbaketrekkingen av den hydrauliske sylinder 290b når gaffelen 291a presser armen 293a på bryteren 292a. Et signal gis da til styreanordningen 235 om at løpeblokken 35 er trukket helt tilbake fra borehullets senterlinje. Det er ønskelig å få en nøyaktig bestemmelse av blokkens 35 stilling for å hindre at kroken 38, leddet 42 og elevatoren 44 ikke forstyrrer bevegelsen av borerørlengden 49 når den overføres fra borerør-lageret og til borerørets senterlinje eller omvendt. I det tilfelle at bryteren 292a ikke påvirkes vil håndteringen stoppes og en tilsvarende feilbeskjed komme frem på skjerm- og skriveenheten.

Elevatoren 44 har en anordning for lukking og låsing av en krave rundt borerørlengden 49 før løfting eller senking av borestrengen. For å gi en positiv melding til styreanordningen 235 om at elevatoren 44 er lukket og låst er det anordnet en innretning som avføler lukkingen av en elevatorlås og gir et signal til styreanordningen.2 35 om at slik iukking har funnet sted.

Fig. 17 viser en del av rammekonstruksjonen til elevatoren 44. Elevatoren 44 har en anordning for låsing av elevatoren slik at den hindres i å åpne seg mens den bærer vekten til borerøret. Låsen 391, som også er vist i fig. 17A, dreier seg om låsetappen 390 når elevatoren 44 lukkes, og derved hindres en utilsiktet åpning av elevatoren. På den motliggende flate av låsen 391, ut i fra den som er vist i fig. 17 og 17A, er det en skulder 389 som samvirker med en skulder 388 på den motliggende side av elevatoren 44. Etter at låsedelen 387 er beveget i lukket stilling om tappen 386 er låsen 391 sperret og hindrer elevatoren 44 i å åpne seg. Et ytterligere sikkerhetstrekk dannes av en fjær om tappen 399» hvilken fjær presser låsdelen

337 til låsestilling om tappen 386 når elevatoren lukker seg.

For å kunne åpne elevatoren 44 når den skal frigjøres fra en borerørlengde, er det anordnet en pneumatisk sylinder 392 som med en leddmekanisme bevirker en dreiing av låsedelen 387 som vist i fig. 17» hvorved sperringen av låsen 391 oppheves. For å kunne avføle en positiv lukking av elevatoren og riktig funksjonering av låsen er det anordnet en metallavfølende nærhetsbryter 385 som når låsedelen 387 er i lukket stilling, gir et signal til styreanordningen 235 om at elevatorlukkingen og låsemekanis-men virker skikkelig. Nærhetsbryteren 385 kan være en som fremstilles av R.B. Denison, Inc., model nr. NJ 1.5-6.5-N.

Arbeidssylinderen 392 i fig. 17B er en alternativ utførelse som kan brukes for å avføle lukking og låsing av elevatoren. Sylinderstangen 293a beveges inn eller ut i samsvar med den ønskede stilling av elevatoren kk. En bryter 294a, som er montert på sylinderen 392, har en forlenget aksel 295a som får kontakt med sylinderstangen 293a eller kraven 296a på arbeidssylinderen 392. I den viste stilling presses akselen 295a mot betjent stilling i luftbegrensningsventilen 294a med kraven 296a. Derved tilveiebringes det en positiv indikasjon av stillingene til sylinderstangen 293a og av skikkelig lukking og låsing av elevatoren 44. Luftbegrensningsventilen 294a kan være en kamme-ventil-^grensebryter, f. eks. av den type som fremstilles av Snyder Machine Company of Hawthorne, California, U.S.A., model nr. CV-18.

Fig. 9 viser et øvre rangerings-servosystem 600 som styrer bevegelsen til den øvre arm eller rangeringsanordning 51. Det øvre rangerings-servosystem 600 reagerer på styreordrer fra styreanordningen 235 og tilveiebringer en styrt bevegelse av vogndrivenheten 644 og armdriveenheten 642. Servosystemet muliggjør en bevegelse langs to baner, som ter. benevnes henholdsvis X-akse og Y-akse. Vogndriveenheten 644 gir en sideveis rettet bevegelse eller bevegelse i X-aksen, d.v.s. langs en bane parallelt med tårnsiden, og armdriveenheten 6 42 gir en bevegelse av selve armen i Y-aksen, d.v.s. mot og fra borehullets senterlinje. Boreoperatørens styrepanel 650 muliggjør både manuell og automatisk drift av servosystemet.

Det øvre rangerings-servosystem 600. innbefatter feedback-følerkretser for armens og vognens drivenheter. Vogndriv-enhetens feédback-følerkrets innbefatter tannhjul 607, takometer 605, synkro-sender 606 og vognvalgrele 646. Armens driv-enhetsfeedback-følerkrets innbefatter tannhjul 617, takometer 615, synkro-sender 616 og armdriveenhets-valgrele 648. I

tillegg innbefatter servosystemet 600 en digital-til-synkroom-former 604, en likestrøm-servistyreanordning 602, servoventil 630 og solenoidventil 631 og 632.

Med selektorbryteren 238 (fig. 8B) på styrepanelet 650 stilt på auto vil rangeringsbevegelsene styres av styreanordningen 235. Bevegelsen av henholdsvis armen og vognen i en rangeringsanordning er slik at bevegelsen bare kan skje langs en akse av gangen. Ved start av den automatiske sekvens for vegelse bevegelse ved hjelp av armdriveenheten 642 vil styreanordningen 235 sende et signal til armvalgreleet 648. Viklingen 618 til-føres strøm og relekontaktene 613 og 6l4 lukkes. Signalet fra styreanordningen 235 til enten viklingen 610 eller 618 kan være et utgangssignal fra en åpen kollektordrivkrets f.eks. en BM 684 kontakt-output-modul som fremstilles av Digital Equipment Corp. Kretsen er anordnet i styreanordningen 235 og utgjør en del av den tidligere nevnte UDC-8 forbindelsesinnretning.

Feedbackinformasjon vedrørende bevegelsen av armdrivenheten 642 er tilgjengelig fra takometeret 615 og synkro-senderen 616,idet takometeret avfølerhastigheten og synkro-senderen 616 ved hjelp av tre wirefølere bestemmer armens stilling i forhold til borehullets senterlinje. Både takometret 6l5 og synkro-senderen 616 er koblet til armdriveenheten 642 ved hjelp av tannhjul 617. Tannhjulene 617 kan bestå av tannhjul plasert på motorakselen, takometerakselen og synkro-senderens aksel. Forbindelse mellom de enkelte tannhjul kan tilveiebringes ved hjelp av frittløpende tannhjul for å over-føre bevegelse og innstilte gearforhold. Tannhjulene kan også innbefatte en kjede-kjedehjulmekanisme for kobling av motorakselen til de frittløpende tannhjul. Takometerets 615 vil i samsvar med rotasjonen av dens aksel gl en likestrømsspenning med bølge-form. Når hastigheten til den hydrauliske motor 634 endrer seg vil vinkelhastigheten til akselen i takometeret 615 endre seg tilsvarende og man får en endring i spenningsnivået i like-strømsignalet. Signalet fra takometeret 615 går til en ran-geringsbevegelsesdetektor 628. Denne detektor 628 overvåker hastigheten til armdriveenheten 642 og gir denne informasjon til styreanordningen 235 over detektorledningen 629. Bevegel-sesdetektoren 628 kondisjonerer likestrømsignalet fra takometeret 6l5 slik at bølgene fjernes fra signalet og man får et rent likestrømsnivå. Verdien av likestrømnivået overprøves deretter for å sikre at nivået er under en bestemt verdi. Med avføling av den ønskede tilstand sendes et signal til styreanordningen 235, hvilket signal indikerer en avslutning av bevegelsen. Synkro-senderen 616 tilføres stillingsinforma-

sjon fra drivenheten 642. Synkro-senderens output.61 2 er et undertrykket elektrisk bæresignal som tilføres 4e tre ledninger som gir forskjellige spenmingsKåvåer som er typiske for bevegelsen av armdriveenheten1 642 og derfor for stillingen av rangeringsarmen. En bærespenning med 400 hertz tilføres synkro-senderen b16. Når den hydrauliske motor :6 34 beveger armdriveenheten 642 vil rotoren i synkro -senderen 616 dreie seg. Med dreiingen av rotoren tilføres spenning til de tre ledninger. Spenningen er typisk for vinkelstillingen til rotoren og på grunn av tannhjulskoblingen med i armdriveenheten 642 vil også stillingen til armdrivenheten 6 42 være definert. Den stillings-feédbackinformasjon som synkro-senderen 616 gir,

går til digital-til-synkro (D-S)-omformeren 604 gjennom armvalg-relekontakten 613. Hastigheten og stillingsinformasjonen for vogndriveenheten 644 gjøres tilgjengelige på en liknende måte.

Digital-til-synkroomformeren 604 får en tre-wire-stillingsinformasjon fra synkroen 6l6 og digitalordre fra styreanordningen 235 gjennom outputledningen 627. Digital-til-synkroomformeren 604 kombinerer stillingsinformasJonen med digitalordre og tilveiebringer et analogsignal gjennom D-S omformerledningen 623. Dette analogsignal er et undertrykket bæresignal. Ampli-tuden til analogsignalet er typisk for størrelsen til stillingsfeilen i den valgte drivmekanisme. Analogsignalets fase er typisk for feilretningen. D-S omformere er velkjent i styre-systemer. Eksempelvis kan D-S omformeren 604 være av en type som fremstilles av Vernitron, model nr. VDCT-401SB. Signalet fra D-S omformeren 604 gis til likestrøm-servostyringen 602 gjennom ledningen 623. Signalet fra digital-til-synkroomformeren 604 gis til den fasefølsomme demodulator 624. Utgangssignalet fra demodulatoren 624 er en likestrømspenning hvis amplitude og polaritet er typisk for størrelsen og retningen til stillingsfeilen. Feilsignalet går fra demodulatoren 624 som er en likespenning i demodulatorledningen 637 og avføles av en feildetektor 603. Feildetektoren 603 stenger servosystemet dersom rangeringsanordningen ikke følger det programmerte stillingsforløp. Demodulatorledningen 637 sender også en like-strøm-feilspenning til et forsterker-justeringsnett 625. Dette forsterkernett 625 innbefatter parallelle potensiometre 656

og 657 og forsterkerkretsen for det øvre rangerings-servosystem 600. Parallelle potensiometre er nødvendig fordi tregheten til armdrivenheten , 642 adskiller seg fra tregheten til vogndrivenheten 644, og en innstilling i forsterkerkretsen vil derfor ikke gi skikkelige servosystemreagering for begge styringer. Forsterkerkretsen er produktet av de forsterkninger som man møter i kretsen innbefattende feedbackbanen og feed-for-wardbanen. Forsterkningene er en faktor i servosystemets lukkede kretsoverføringsfunksjon som beskriver servosystemets reagering. Vognforsterkingsvalgreleet 635 forbinder vogn-forsterknings-justeringspotensiometret 657 med styresystemet når vogndriverenheten 644 styres. Arm-forsterknings-valgreleet 636 forbinder arm-forsterknings-justeringspotensiometeret 656 med styresystemet når armdrivenheten 642 styres. Likestrømfor-sterkeren 626 mottar da likestrømfeilsignaler fra nettet 625

og utgangen fra takometeret 615 eller 605, avhengig av hvilken akse som er valgt. Likestrømforsterkeren 626 gir et kompen-serende signal for redusering av feilen i stillingen som er reflektert av D-S omformerens utgangssignal. Utgangssignalet fra takometeret 615 (eller 605) føres til likestrømforsterkeren 626 for å gi en kretsdempekompensasjon for stabilisering av servosystemet. Likestrøm-servostyringen 602 kan f.eks. være en Moog MW0G82E453 styring, som er velkjent for fagfolk.

Rangerings-servosystemet 600 styrer bevegelsen til vogndrivenheten 64 4 og armdrivenheten 64 2 i samsvar med ae ordre som gis fra styreanordningen 235» Strømtilførsel til vognvalgreleet 646 sammen med forsterknings-justeringsreleet 635 forbinder feedback-følerinnretningen med servosystemets lukkede krets. Armvalgreleet 648 og arm-forsterknings-justeringsreleet 637 arbeider på liknende måte. Lukkingen av det utvalgte rele.medfører også strømtilførsel til tilsvarende solenoidventiler 63I eller 632. Den solenoidventil som tilføres strøm, tjener til å knytte servoventilen 63O til den riktige hydrauliske motor, slik at man får den ønskede bevegelse. Servoventibn 63O mottar det elektriske utgangssignal fra like-strøm-servostyringen 602 og styrer den hydrauliske fluidumtil-førsel til den valgte hydrauliske motor, for derved å tilveiebringe en armbevegelse eller en vognbevegelse. Servoventilen 63O kan være en Moog nr.72-102 servoventil. De hydrauliske motorer 633 og 634 kan være av Staffa type B80 som er reverserbare hydrauliske motorer med variabel strømning. Under drift er det ønskelig å kunne bevege vognen langs bare en akse på et gitt tidspunkt. Rangeringsbevegelsesdetektoren 628 vil som tidligere nevnt hindre en overføring av drivmekanismen fra en akse til den andre før hastigheten til den styrte drivmekanisme nærmer seg null, som indikert av en nær null-takometer-utgangs-spenning.

Et liknende servosystem kan benyttes for styring av bevegelsen til den mellomste og nederste rangeringsanordning, når disse forefinnes. Styreanordningen 235 vil da ha lignende innganger og utganger, som beskrevet ovenfor i forbindelse med det øvre rangeringsservosystem.

Fig. 10A, 10B og lOC viser skjematisk rørsystemet

og det hydrauliske styresystem som benyttes. Motorene som benyttes for betjening av de respektive rangeringsarmer tilføres trykkfluidum fra en pumpe eller en serie av pumper og et reservoar som hensiktsmessig er anordnet under boredekket. Et slikt reservoar er betegnet med 300 og er beregnet til å tilføre fluidum til og motta fluidum fra de hydrauliske systemer. Pumpene 301 og 302 tilføre» trykkfluidum til motorene som betjener den mellomliggende rangeringsanordning på den ene siden og den øvre og den eventuelle nedre rangeringsanordning på den andre siden.

I disse systemer er vognmotorene 140 og 140a og rangeringsarm-motorene 143 og 143a beregnet til å motta trykkfluidum fra en fortreng-

ningspumpe 301.

En liknende pumpe 302 benyttes for å tilføre trykkfluidum til de samme rangeringsanordnings-motorer, selv om ikke begge pumper arbeider samtidig. Ved hjelp av egnede trykkav-lastningsmekanismer kan begge pumper benyttes samtidig, men i den foretrukne utførelse benyttes bare en pumpe, idet den andre bare kobles inn dersom førstnevnte faller ut. Som antydet i fig. 10B er det to motorer 301B og 302B for drift av de hydrauliske tannhjulspumper 301, 301A, 302 og 302A. De hydrauliske pumper 301A og 302A er koblet i parallell, med bare en pumpe løpende. Pumpene 301A og 302A leverer trykkfluidum til løfte-hodets sylindermotor og til blokktilbaketrekkeren, de øvre og mellomliggende klør, og fingerplattformen. De hydrauliske pumper 301 og 302 er på lignende måte parallellkoblet, og bare en av de to pumper virker av gangen. Disse pumpene tilfører trykkfluidum til den øvre og mellomliggende rangeringsanordning. I ' fig. 10A, 10B og lOC betjenes øvre og nedre vogner av bare en hydraulisk fluidumkilde, og den angjeldende vogn velges ved hjelp av en retningsstyreventil lkl. Da øvre og nedre vogner sjeldent brukes samtidig er retningsstyreventilen lkl anordnet for å kana-lisere trykket til den ønskede vogn. Dette betyr en besparelse

i det hydrauliske nett.

Vogndrivmotorene IkO og 140a for drift av vognene sideveis i de respektive rangeringsanordninger er reverserbare motorer av fortrengningstypen. De kan virke i begge retninger avhengig av strømningsretningen til det tilførte trykkfluidum. På samme måte er armdrivmotorene 1^3 og lkja av reverserbar for-trengningstype slik at en tilførsel av fluidum fra pumpene 301 eller 301a vil bevirke en reversering av motorene under styring av selektivt betjenbare ventilanordninger. Maksimalhastigheten for motorene ved manuell drift er en funksjon av det volum som leveres av pumpene 301 eller 302.

Det hydrauliske system skal forklares førit og fremst med referanse til den øvre rangeringsanordning, som vist i fig. 10B. I de utførelser hvor man har mellomliggende og øvre rangeringsanordninger, vil dét vanligvis finnes en ventil i den mellomliggende rangeringsanordnings hydrauliske system, hvilken ventil svarer til ventilen i hydraulikksystemet til den øvre rangeringsanordning. Begge ventiler skal i de tilfellene hvor de omtales indikeres med tilsvarende ventil i det øvre hydrau-likksystem i parentes, slik at f.eks. 304 (404) refererer seg til ventilen 304 i det mellomliggende rangeringssystem og ventilen 404 i det øvre rangeringssystem, idet begge ventiler har samme funksjon.

Som tidligere nevnt leverer pumpene 301A dg 302A trykkfluidum til løftehodet, øvre og mellomliggende klør, og fingerplattformen, og de er parallellkoblet, men bare en av pumpene er i drift. På samme måte er pumpene 301 og 302å som tilfører trykkfluidum til øvre og mellomliggende rangeringsanordninger, parallellkoblet, og bare en pumpe er til en hver tid i drift. Pumpene kan naturligvis tilkobles egne trykkav-lastningsmekanismer slik at de kan arbeide samtidig.

Det skal spesielt vises til fig. 10B og 10C. Pumpene 301 og 302 tilfører trykkfluidum til de øvre og mellomliggende rangeringsanordninger gjennom ledningen 451, som leverer trykkfluidum til en strømningsdeler 1018. Før strømnings-deleren er det med en trykkavlastningsinnretning 1019 som drenerer til reservoaret 300. Drtaledningen 1020 og alle andre lignende drenledninger, har direkte forbindelse med reservoaret 300. Strømningsdeleren 1018 består av tre elementer 1010, 1011 og 1012. Elementet 1010 leverer trykkfluidum til mellomliggende rangeringsanordning, og elementet 1011 leverer trykkfluidum til øvre eller nedre rangeringsanordning. Elementene 1010, 1011 og 1012 er slik drivkoblet at trykkfluidet i ledningen 451, som driver strømningsdelerne 1010 og 1011, også vil drive elementet 1012, over en egnet mekanisk gearforbindelse. Elementet 1012 skal beskrives nærmere nedenfor i forbindelse med fingerplattformen og kloanordningene.

I avsnittet for den øvre rangering i fig. 10B, og i avsnittet for den mellomste rangering i fig. 10C er det vist at pumpene 301 og 302 leverer fluidum til den mellom-

liggende og øvre vognmotor 140 (140A) gjennom ledningen 303 (403) ved manuell drift. Ventilen 304 (404)vili åpen tilstand tillate en fluidumstrøm gjennom ledningene 303 (403) i begge retninger slik

at motoren 140 (140A) kan gå forover eller bakover. En reversering av fluidumstrømmen i ledningene 303 (403) tilveiebringes ved hjelp av dyseventilen 330 (430). Ventilen 330 (430) kan benyttes for å styre strømningsmengden av trykkfluidum til led-

ningene 30 3^40 2^ og til re\ærsering av strømmen av trykkfluidum fra ledningen 303A (403A) til ledningen 303B (403B). Denne reversering av trykkfluidum i ledningene 303 (403) bevirker reversering av motoren 140 (l40A), ved manuell styring.

På liknende måte tilfører dyseventibn 331 (431) trykkfluidum gjennom ledningen 308 (408). Som tidligere nevnt vil man bare ha bevegelse langs en av aksene til en hver tid. Det vil si at bare en av motorene 140 og 143 er i drift. Den korresponderende motor i den øvre vogn vil naturligvis virke samtidig som motoren i mellomvognen. For å oppnå dette er det anordnet en krets gjennom en tandemsenterventil 330 (430) slik at fluidum kan gå til ventilen 331 (43l) når det er ønskelig å drive motoren 143 (l43A). Ventilen 331 (431) tjener en lignende funksjon som ventilen 330 (430) idet det er sørget for at den kan styre såvel strømningsmengden som strømningsretningen til det trykkfluidum som kommer fra ledningen 308A (408A) og går til 308B (408B). Denne reversering av tilførselen av trykkfluidum til ledningene 308 (408) virker til å reversere fluidumstrøm-men gjennom rangeringsarmmotoren 143 (l43A), hvorved man opp-når en reversering av bevegelsesretningen til rangeringsarmen.

I tillegg er det i ledningen 308 (408) en solenoidventil 310

(410) som vanligvis er åpen under manuell drift av borerør-hånd-teringssysternet. Disse retningsstyreventiler 303 (403), 331

(431) inneholder trykk-kompensatorer slik at drivmotorenes hastighet ikke påvirkegsav belastningen men bare er en funksjon av ventilsleidens stilling.

For å kunne velge automatisk drift av borerør-håndteringssystemet er det anordnet ventiler 304 (404), 310 (410)

og 311 (4ll). Ved strømtilførsel til solenoiden i ventilen 311

(411) vil ledningen 303 (403) isoleres og strømmen av trykkfluidum rettes gjennom ledningen 312 (412).

For å kunne arbeide automatisk tilføres manuell/auto-ventilene 3H (4ll), 304 (404) og 310 (410) strøm. Ventilene 311 (4ll) retter strømmen fra manuellstyreventilen 330 (430)

til ledningen 312 (412) for derved å lade opp akkumulatorene 1115 (1015). Ventilene 304 (404) og 310 (410) lukker og blok-kerer strømmen eller lekkasje gjennom manuellstyreventilene 330

(430) og 331 (431).

Når det er ønskelig å bevege vognen automatisk åpnes

X-akse-valgventilen 318 (418) ved å tilføre dens solenoid strøm med et styresignal fra styreanordningen 235. Styreanordningen 235 vil da gi det egnede styresignal til servoventilen 313 (4l3), hvorved trykkfluidum tilføres i ønsket mengde og i riktig retning for drift av vogndrivmotoren 140 (l40A). Retningen og hastigheten til vogndrivmotoren styres av styreanordningen 235.

På samme måte vil Y-akse-valgventilen 317 (417) åpnes ved hjelp av et styresignal fra styreanordningen 235 når det er ønskelig å bevege rangeringsarmen.

For drift av vogndrivmotoren 140 (l40a) åpnes X-akse-valgventilen 318 (418) og forbinder servoventilen 313

(413) med ledningene 303 (403) og derved med vogndrivmotoren 140 (l40a). For drift av armdrivmotoren 143 (l43a) åpnes Y-akse-valgventilen 317 (417) og forbinder servoventilen 313 (413) med ledningene 308 (408). Akse-valgventilene tillater br lik av en enkelt servoventil for betjening av to eller flere motorer og hindrer en bevegelse langs mer enn en akse av gangen.

Når solenoiden til ventilen 311 (4ll) tilføres strøm ved velging av automatisk drift vil ledningen 312 (412) føre trykkfluidum til servoventilen 313 (413) gjennom filteret 314

(414) , hvilket filter er forsynt med en differensialtrykkføler 258 (358) for å indikere blokering av filteret 314 (4l4) ved å tilveiebringe et tilsvarende feedbacksignal til styreanordningen 235. I ledningen 312 (412) er det videre en akkumulator 1015 (III5) og en trykkreguleringsinnretning 1016 (lll6). Akkumulatoren 1015 (III5)» som lades med trykkfluidum fra ledningen 312

(412) , har et innstilt trykk. Dette trykk stilles inn ved hjelp av trykkregulatoren 1016 (lll6), som også kan betegnes som en avlastingsventil. Akkumulatoren, som befinner seg i nærheten av servoventilen 313 (413), leverer driftfluidum til ventilen 313

(413) og forbedrer derved reagenstiden til motorene som får sin hydrauliske kraft fra ventilen 313 (413). En ytterligere for-bedring med hensyn til reageringstiden oppnås ved bruk av sole-noidventilene 304 (404) og 310 (410) som lukker med strømtil-førsel ved automatisk drift og blokerer fluidumstrømmen fra servoventilen 313 (4l3) gjennom de manuelle styreventiler 303 (403) og 310 (4l0). Servoventilen 313 (413) ©r en toveis-strømnings-styreventil som påvirkes av et proporsjonalt elektrisk signal beregnet til å styre de nøyaktige mengder og retningene til strømmen av trykkfluidum gjennom en av aksevalgventilene 317

(417) og 318 (418). Aksevalgventilene 317 (417) og 318 (4l8)

er vanligvis lukkede solenoidventiler som beveges i fullt åpen stilling bare når det mottas et ordresignal fra styreanordningen 235 for betjening av enten en vognmotor eller en arm-motor.

Med borerørseksjonene lagret vertikalt har man

funnet at en god del av arbeidsplassen på boregulvet gjøres ubrukbare for andre arbeidsoperasjoner. Man har også funnet at en lagring av borerørene på skrå som antydet med stiplede lin-jer i fig. 1, vil gi et effektivt kompromiss med hensyn til ut-nyttelsen av gulvplassen. I samsvar med dette kan styreanordningen 235 derfor programmeres til å gi en forskyvning mellom den øvre rangeringsarm 51 og den mellomliggende eller mellomste rangeringsarm 52 langs Y-aksen. Regnemaskinprogrammet mulig-gjør en fleksibilitet slik at den ønskede armforskyvning for skrålagring kan tilveiebringes. Når det er ønskelig med skrå borerørlagring vil øvre og mellomste og muligens også den nedre rangeringsmekanisme programmeres for å gi en vinkelforskyvning av borerørene under den første delen av bevegelsen langs Y-aksen, hvoretter rangeringsmekanismene vil bringe borerørene videre i denne skråstilling til den bestemte lagringsplass, på samme måte som beskrevet foran i forbindelse med vanlig vertikal lagring av borerørene.

Foran er det primært omtalt hvordan den automatiske drift foregår. Det tør av de skjematiske diagrammer, særlig fig. 10B og lOC, gå klart frem at de forskjellige rangerings-funksjoner også kan foretas med manuell styring. Således er hver av styre-dyseventilene 330 (33l) i fig. 10C og 430 (43l)

i fig. 10B med en enkel mekanisk kobling forbundet med en manuell styrespak. Denne spaken er vist skjematisk i hvert av styre-ventildiagrammene for å indikere manuell styring av ventilene etter behov. Ved manuell betjening av styrespaken, i særskilte retninger som da representerer enten X- eller Y-aksen, kan rangeringsmekanismene bringes til å bevege seg i de valgte retninger, altså enten langs X- eller Y-aksen. En enkel mekanisk bevegel-sesbegrensningsinnretning, som helt enkelt kan være en enkel armstyring, kan benyttes for å hindre samtidig hydraulisk kraft-

tilførsel til rangeringsmekanismene langs begge akser, slik dobbel bevegelse kan i noen tilfelle hindre styringen av rangeringen.

Når det er ønskelig å bevege vognen på automatisk måte kan X-aksevalgventilen 318 (418) åpnes med et signal fra styreanordningen 235. Styreanordningen 235 vil da gi et egnet styresignal til servoventilen 313 (413), og trykkfluidum leveres da i ønsket mengde og retning til vognmotoren 140 (l40a) for bevegelse av mellomste og øvre vogn. På liknende måte vil Y-aksevalgventilen 317 (417) utvelge bevegelsen av rangeringsarmmotoren, idet retningen og bevegelsesstrekningen til motoren 143 (l^3a) styres av servi^entilen 313 (413). En ledning 38I

(481) tjener til å drenere motorhusene l40, l40a, 143 og 143a, og står i forbindelse med det hydrauliske reservoar 300. Motor-systemene kan innbefatte egnede overstrømnings-avlastningsven-tiler PR som etter behov og når nødvendig kan etablere og be-grense det maksimale differensialtrykk i fluidet over portene til motorene l40'(l40a) og 143 (l43a). Disse ventiler som er tilknyttet hver sin motor 140 (l40a) og 143 (l43a) tjener til å beskytte motorene mot brå endringer i fluidumtrykket og å hindre ledningsskader i tilfelle at en motor plutselig stopper.

En låseanordning 350 (450) mottar også trykkfluidum fra pumpene 301, 30 lA, 302 og 302A. Det viste stempel 196

er det samme som er vist i fig. 5. Låseanordningen 350 er tilknyttet den mellomste rangeringsanordning 52 og virker til å låse borerøret 49 (fig. l) i løftehodet 152. Tilførsel av trykkfluidum til låseanordningen 350 (450) kommer fra de hydrauliske pumper 301A og 302A. Trykkfluidet i ledningen 1021 får sitt trykk øket i pumpen 1012, som drives av strømningsdeler-pumpene 1011 og 1010. Trykkfluidum opptil en bestemt grense tilføres til akkumulatoren 1022. Trykket i akkumulatoren 1022 styres av avlastningsventilen 1023. Avlastningsventilen 1023 fører overskytende fluidum til reservoaret 300. Trykkfluidet i ledningen 1024 (1124) ligger således på ventilen 352 (452) og 353 (453). Avhengig av hvorvidt systemet skal arbeide manu-. elt eller automatisk vil ventilen 352 (452) ved manuell drift levere trykkfluidum til låseanordningen 350 (450) i riktig retning, valgt med ventilen 352 (452). Ved automatisk drift vil solenoidventilen 353 (453) på samme måte Jvere trykkfluidum

til låseanordningen 350 (450). Ventilen 353 (453) kan være fjærsentrert til lukket stilling slik at en kraftsvikt vil resultere i en lukking av ventilen.

Ledningen 1021 leverer trykkfluidum til fingerlås-betjeningssystemet, hvis automatiske virkemåte er beskrevet tidligere. Den mekaniske funksjoneringen til fingerlås-vel-gerne virker hovedsakelig på samme måte som beskrevet i US-patentskrift nr. 3.615.027 , med den manuelle låsvelger sup-plert med egnede elektriske kretser fra styreanordningen 235

for betjening av en enkelt eller flere låser i plattformen ved automatisk drift.

Løftehodets betjeningsanordning er som vist i fig. 10A utført som en hydraulisk motor 67 som er drivforbundet med løftehodet 152 ved hjelp av en wire. Trykkfluidum leveres til sylinderen 67 fra pumpene 301A eller 302A gjennom ledningen 1030. Ved manuell drift vil ventilen 1025, som kan være en tandemsenterventil, motta trykkfluidum, og ved riktig stilling av ventilen 1025 vil trykkfluidum leveres enten til ledningen 1030A eller 1030B, avhengig av bevegelsesretningen som ønskes for løftehodet 152. Ved automatisk drift leveres trykkfluidum til tandemsentersolenoidventilen 1028 som ved tilsvarende valg av ønsket bevegelsesretning for løftehodet bevirker levering av trykkfluidum enten til ledningen 1030A eller 1030B. I ledningen 1030B er det en egnet holdeventil og en trykkavlastnings-mekanisme 1029, for holding av borerørlengdene i tilfelle av trykksvikt. Ventilen 1028 er også tilknyttet en krypestyring 1027 som benyttes for å styre bevegelseshastigheten til løfte-hodet 152, f.eks. når løftehodet nærmer seg grensen for sin på-tenkte bevegelse. I slike tilfeller er det ofte ønskelig og kunne redusere bevegelsen til en hastighet som er mindre enn den som benyttes ved normal rangeringsbevegelse.

Som tidligere nevnt leveres trykkfluidum til den arbeidssylinder som betjener løftehodet, til fingerplattformen og til kloanordningene i fra pumpen 301A eller 302A. Trykkfluidet går først til det hydrauliske nett som er tilknyttet sylinderen 671°g går så gjennom strømningsdeleren 1012 til henholdsvis fingerplattformen og kloanordningene.

Styringene for mellomste og øvre rangeringsarm er stort sett like. Den nedre vogn kan eventuelt også automati-seres på liknende måte som øvre og mellomste vogn. Drift av nedre vogn manuelt foregår hovedsakelig som beskrevet i det forannevnte US-patentskrift nr. 3.615.027.

Fig. 6 viser et skjema med to hydrauliske sy-lindere som hver betjener en fingerklaff 97. Hydraulisk trykkfluidum tilføres ledningen 204 og gjennom denne til hver sylinder 201 gjennom ledningene 202 og 207. Ved selektiv betjening av en hydraulisk sylinder 201 ved hjelp av en ikke vist elektrisk krets, for betjening av en fingerlås 97, forskyves sleiden i den hydrauliske ventil 201 til en stilling hvor hydraulisk trykkfluidum enten går til ledningen 206 eller 208, avhengig av den ønskede bevegelse for låsen 97» Er det eksempelvis ønskelig å bevege fingerlåsen 97 til åpen stilling, så beveges sleiden i ventilen 201 i en retning som gir den strøm-retning som er vist i fig. 6. Ledningen 207 kobles da sammen med ledningen 206 og stemplet 205 går nedover. Drenering av hydraulisk fluidum skjer gjennom ledningen 208 til ledningen 203. Når hydraulisk trykkfluidum går gjennom ledningen 208

til dreriledningen 203 skjer det en trykkøkning i ledningen 303. Denne trykkøkning forplanter seg gjennom ledningen 209 og til trykkbryteren 210. I strømningsmåleren 212 er det en struper 211 som opprettholder trykket i ledningen 209 under betjeningen av den hydrauliske sylinder, slik at man har sikret at bryteren 210 påvirkes. Struperen kan eksempelvis ha en åpning på 0,13 cm slik at fluidet kan gå gjennom struperen 211 med lav hastighet, deretter gjennom ledningen 213 til tilbakeslagsventilen 214 og til dreneringsledningen 215. Når stemplet 205 når grensen av sin bevegelse vil trykket i ledningen 208 synke. Derved deaktiveres trykkbryteren 210 og er klar for avføling av den neste utvalgte finger.

For å sikre riktig funksjonering av trykkføleren

er det anordnet en ventil k60 som kontinuerlig drenerer en liten mengde trykkfluidum til ledningen 209 slik at man er sikker på

at ledningen 209 ikke tilføres luft. En slik lufttilførsel vil nemlig redusere effektiviteten til bryteren 210 med hensyn til dens evne til å avføle en trykkstigning som er typisk for en fingerlåsbe t j ening.

Fig. 7 viser et forenklet blokkdiagram av en typisk arbeidssekvens ved uttrekking av en borestreng fra en brønn. Borestrengen kan trekkes ut av flere årsaker. Den mest vanlige

er at det er nødvendig å bytte ut borkronen, enten fordi man

har støtt på en annen jordformasjon eller fordi borkronen er slitt.

I blokken 220 er rangeringsanordningene jji og 52 (fig. l) i klarstilling, i en avstand fra borehullets senterlinje, vanligvis mellom denne senterlinje og tårnsideh. Til

å begynne med er det en del manuelle operasjoner som må foretas for å klargjøre borestrengen for uttaket og oppbrytingen. Således må man først heise opp blokken og borestrengen og sette fast klemkilene slik at borestrengen låses på plass og ikke kan beveges. En slik tilstand for borestrengen k9 er vist i fig. 1. Blokken er løftet opp ved hjelp av vinsjen 37 og wiren Jk. Som antydet i blokk 222 beveger de to rangeringsanordningene seg til borehullets senterlinje og deres klør griper rundt borerørstrengen. Som indikert i blokken 223 foretas det nå en manuell operasjon, idet man nå løsner eller bryter opp skjøten 18 ved hjelp av manuelle eller automatisk betjente tenger (ikke vist). Elevatoren kk åpnes og løpeblokken 35 trekkes tilsiden av tårnet som vist i fig. 1, slik at borerørlengden k9 kan fjernes fra sin stilling nær borehullets senterlinje.

Som antydet i blokken 22k kobles så automatikken

i håndteringssystemet inn igjen og løftehodet 152, som drives av arbeidssylinderen 67 over wiren 66, vil løfte borerørlengden k9 vertikalt slik at den kommer klar av den øvre enden av borestrengen 26. Blokken 225 viser den neste automatiske operasjon. Rangeringsanordningene 51 og 52 drives synkront til en stilling nær fingerplattformen 55 (fig. 3). Som antydet i blokk 226 drives rangeringsanordningene 51 og 52 synkront til en stilling inne i et av rommene 90 i fingerplattformen 55. I blokken 227 blir løftehodet 152 automatisk senket og senker da borerørlengden k9 ned på plattformen 56. I blokken 228 låser fingerlåsen 97 (fig. 3) borerørlengden k9 på plass i fingerplattformen 55. I blokken 229 åpnes klørne 152 og 119 og frigjør borerørlengden 49. Rangeringsanordningene 51 og 52 går tilbake til klarstilling omtrent midt mellom tårnsiden og borehullets senterlinje, som indikert i blokken 230.

Fig. 18 viser et diagram for utvikling av et regnemaskinprogram. I blokkform er det her vist hvilke arbeidstrinn man har i det automatiserte borerør-håndteringssystem. Det første arbeidstrinn foreligger ved "A". På dette sted, se blokken

800, må operatøren starte systemet. Dette kan, se fig. 8,

skje ved at man gir inn en informasjon til styreanordningen 235 gjennom skjerm- og skriveenheten 236 eller gjennom styrepanelet 237. Regnemaskinprogrammet er en skreven sekvens av instruksjoner som kan kodes i et binær-maskinspråk og foreligger i hukommelsen eller lageret i styreanordningen 235» Ope-ratøren gir instruksjoner gjennom skjerm- og skriveenheten 236

i en slik form at den programmerte styreanordning 235 vil rea-gere. Det er fem arbeidsoperasjoner som operatøren kan starte. Som indikert ved 801 kan operatøren gi et "holdt"-signal som bevirker at styreanordningen 235 blir stående i klarstilling.

I tilfelle av at styreanordningen 235 er i en utøvingsfase i programmet vil et slikt signal bevirke at gjennomføringen av programinstruksjonene stopper opp og anlegget går til klarstilling. Ved 802 kan operatøren gi data med hensyn til mengde og type av rør i borehullet. En borestreng settes sammen av flare forskjellige rørtyper, herunder rør med gummibeskyttere, vekt-rør, og vanlige standard-borerør. Dersom operatøren velger å

gi en slik informasjon vil programsekvensen som vist i blokk 805 gå tilbake til stillingen "A" for å avvente ytterligere in-struksjon etter å ha tatt imot de nødvendige data med hensyn til antall og type rør i borehullet.

Som indikert ved -803 kan operatøren velge og starte sekvensen i programmet der hvor borestrengen tas opp av hullet. Ved et slikt valg vil programmet til stilling <n>C" for ytterligere instruksjoner. Denne "C"-sekvens kkal beskrives nærmere i detalj nedenfor.

Ved 80k er det antydet en mulighet for tilføring av visse riggdata til programmet i styreanordningen 235. Denne informasjon innbefatter de relative avstander mellom redigerings-systemets lagerstilling og borehullets senterlinje, høyden til øvre og mellomste armstilling og dimensjonene til fingerplattformen, samt informasjon for bestemmelse av rangeringshastig-heten under can regnemaskinprogrammerte bevegelse.

Den femte mulighet for operatøren er vist ved 806. Det dreier seg her om den sekvens hvor borestrengen føres ned

i hullet. Ved en slik sekvens gis det ved 807 en forespørsel til operatøren med hensyn til hvorvidt rørene skal føyes inn i eller taes ut fra borestrengen. Dette vil aemlig endre dataene

med hensyn til den borestrengklargjøring som er programmert i styreanordningen 235 i trinnet 802. Dersom operatøren gir beskjed om at det vil forekomme en endring i forhold til den borestrenginformasjon som er i styreanordningen 235» er det sørget for en mulighet for oppdatering av informasjonen, se blokk 808. Etter utgangen fra blokken 808 er det neste trinn i programsekvensen et spørsmål til operatøren om hvorvidt han er klar til å fortsette, se blokk 809. Hvis så ikke er tilfelle vil sløyfen 810 bare gi et nytt spørsmål til operatøren om hvorvidt han er klar til å fortsette. Når operatøren sier fra gjennom skjerm- og skriveenheten 236 at han er klar til å fortsette, tilveiebringes det et signal for åpning av klørne i de respektive rangeringsanordninger. I utførelsene i fig. 1 kan det være tre eller flere klør tilordnet vognene eller rangeringsanordningene 51» 52 og 62. Deretter sendes det et signal til rangeringsanordningene for å bevirke en bevegelse av disse fra lagerstillingen ute i tårnet og til en klarstilling nær lageret 55 (fig. 2). Bevegelsen av rangeringsanordningene skjer ved hjelp av rangeringsservosystemet, se fig. 9. Styreanordningen 235 velger en av de to akser som rangeringsanordningene kan bevege seg langs, d.v.s. at enten vognen eller armen beveges. Enten dan hydrauliske motor 633 eller 634 settes da i drift for å bevirke den ønskede bevegelse.

Nå kommer de tidligere omtalte feedbackinnretninger inn i bildet. Føleren 253 (fig. 8) for kloen bestemmer stillingen av den respektive klo gjennom en bestemmelse av stillingen til bryterne 288 og 289 i fig. 15. En "i hullet" sekvens krever at begge brytere 288 og 289, i de utførelser hvor det er to klør, er i lukket stilling og gir et signal til styreanordningen 235 slik at styreanordningen derved får mulighet til å fortsette med neste trinn i den programmerte sekvens. I blokken 811 blir operatøren stilt spørsmål om han er klar til å fortsette med uttaket av borerørlengder fra lageret. Er sva-ret positivt går programsekvensen videre til blokk 812. Rangeringsanordningene beveges først til den utvalgte borerørlengde i lageret, under utnyttelse av rangeringsservosystemet i fig.

9. Den nøyaktige stilling til hvilken rangeringsanordningene beveges, bestemmes ut i fra de riggdata som er gitt til styreanordningen 235 i sekvensen 804. Inkludert i disse data var informasjon med hensyn til antall og plasering av borerørlengdene i lageret, slik at styreanordningen er istand til å velge den riktige borerørlengde i lageret.

Så snart rangeringsanordningene har nådd riktig stilling lukkes klørne i øvre arm og i mellomarmen. Den elektriske krets i fig. 15 vil tilveiebringe et feedbacksignal til styreanordningen 235 om at klørne er lukket og at man nå kan fortsette med neste trinn i sekvensen, d.v.s. åpne den utvalgte fingerlås. Styreanordningen 235 bevirker åpning av denne fingerlås og krever så igjen et signal i fra føleren 255 om at låsen virker skikkelig. Dette signal gis til styreanordningen 235 med dens føler som er vist i fig. 6 og som er beskrevet foran.

Så snart fingerlåsen er åpen og et signal har be-kreftet dette vil styreanordningen 235 gi ut den neste ordre i den programmerte sekvens, nemlig at borerørlengden skal løf-tes vertikalt fra sin stilling på lagergulvet. Løftehodet 152 har en belastningsføler 254 (fig. 8) som gir et signal til styreanordningen 235 om at borerørlengden er løftet opp og bæres av rangeringsarmene. Så snart styreanordningen 235 har fått konfirmert at borerørlengden er klar for bevegelse sender den den neste ordre i den programmerte sekvens, se blokk 812, nemlig at borerørlengden skal løftes til en viss høyde og beveges ut til en bestemt klarstilling nær lageret.

Som vist i blokkene 813 og 814 stilles det nå nye spørsmål til operatøren vedrørende klargjøringen av borestrengen. Som tidligere nevnt ble borerørdata gitt til styreanordningen 235 i blokken 802. Hvis det ikke har skjedd noen forandringer vil programmet fortsette med det trinn, som er antydet i blokken 815. Blokken 815 er en automatisk funksjon i programmet og gir mulighet for oppdatering av informasjonen med hensyn til sammensettingen og klargjøringen av borerørene som er i borehullet og borerørene som er i lageret. Etter at en borerør-lengde er tatt ut av lageret vil programmet automatisk lagre denne informasjon, og sørge for at rangeringsanordningene beveger seg til riktig stilling for utvelging av neste borerør-lengde. Programmet går nå videre til sekvensen "D", som er vist i fig. 20.

Det neste trinn i programsekvensen vedrørende ned-settingen av borerørene i .borehullet, går ut på at borerørleng-den beveges til borehullets senterlinje, se blokken 816. Så snart senterlinjestillingen er nådd vil løftehodet senke bore-rørlengden ned i skjøten i borestrengen. Dette er vist i fig. 1, hvor toppen av borestrengen i borehullet er betegnet med 26, mens det borerør som senkes ned på borestrengen 26 er betegnet med 49. Løftehodet 152 vil ved hjelp av belastnings-følere avføle det tidspunkt når borerørlengden 49 får kontakt med borestrengen 26. Belastningsføleren gir da et signal til styreanordningen 235 om at belastningen er avlastet, d.v.s. at borerørlengden 49 har fått kontakt med borestrengen 46. Styreanordningen 235 gir da en ordre om å stoppe ytterligere vertikal bevegelse av løftehodet 152.

Før borerørlengden beveges til borerørets senterlinje utføres visse manuelle arbeider bl.a. tilbaketrekking og oppheising av løpeblokken 35 nær toppen av tårnet 22, slik at blokken 35 beveges til en stilling hvor den ikke forstyrrer bevegelsen av borerørstrengen. Det er anordnet en føler som av-føler løpeblokkens tilbaketrekking og gir et signal til styreanordningen 235 som forteller at borehullets senterlinje er fri slik at borerørlengden kan beveges på plass.

Etter nedsenking av borerørlengden 49 i skjøten må det også foretas visse manuelle arbeider før man går videre i den automatiserte sekvens. Disse arbeider består bl.a. i at borerørlengden 49 må gis gjengesamvirke med borestrengen 26, samt at man må fjerne det utstyr som brukes for dette formål. Løpeblokken 35 senkes til en stilling hvor elevatoren 44 ligger like under skjøten. Løpeblokken skyves så ut ved at operatøren trykker på en utskyvingsknapp. Elevatoren vil da nærme seg borerørlengden 49 og vil automatisk låse seg fast når den får kontakt med borerøret.

Som angitt i blokken 817 får så operatøren spørsmål bm han er klar til å fortsette. Under forutsetning av at skjøten er ferdiggjort og at elevatoren 44 er låst på plass rundt bore-rørlengden 49 vil operatøren gi tilsvarende klarsignal gjennom skjerm- og skriveenheten 236, eller ved å betjene bryteren 239 på styrepanelet (fig. 8B). Styreanordningen 235 vil så spørre føleren i elevatoren 44, for å sikre at elevatoren virkelig er låst fast på plass og kan bære borestrengen. Først da kan rangeringsanordningene slippe taket. I det tilfelle at elevatoren ennu ikke er låst på plass vil det bli gitt et kontrollsignal, se blokken 819, som gir operatøren beskjed om at systemet har en feilfunksjon. Etter at operatøren har rettet feilen vil systemet igjen spørre operatøren om han er klar til å fortsette. Ved et positivt svar fra operatøren vil programsekvensen gå videre til blokken 818 og spørre føleren i elevatoren 44 for å få greie på hvorvidt elevatorlåsen har riktig stilling. Ved mottagelse av et positivt signal vil klørne i rangeringsarmene åpnes (blokken 82l). Informasjon om antall borerørlengder som er igjen i lageret bestemmes så, se blokk 822. Hvis det er borerørlengder igjen vil programmet gå videre til "En og fortsette sekvensen i fig. 18. Ved et negativt svar fra blokken 822 vil operatøren gis en visuell indikasjon, f.eks. på skjermen 236, om at sekvensen er ferdig. Styreanordningen 235 gir da en ordre (blokken 824) om å bevege armene til lagringsstillingen og lukke klørne.

En av de mulige arbeidsmåter som operatøren kan velge ved posisjonen 800 (se fig. 18) var en "ut av hullet<11->sekvens som går videre til posisjonen "C" i den programmerte sekvens.

Denne sekvens er vist i fig. 19. Den benyttes når operatøren ønsker å trekke ut borestrengen fra borehullet. Som antydet i blokken 830 må operatøren gi et signal til styreanordningen 235 slik at den får beskjed om rangerinqssekvensen skal begynne på venstre eller høyre side i plattformen 55* Så snart slik informasjon er mottatt vil styreanordningen 235 gi en ordre (blokk 831) om å åpne klørne og bevege rangeringsanordningene fra deres lagringsstilling og til deres klarstilling. På dette tidspunkt er det i styreanordningen 235 lagret informasjon om den nøyaktige klargjøring av borestrengen i borehullet. Denne informasjon innbefatter antall borerørlengder, type bore-rør, og lengden til hvert enkelt rør. I det neste trinn i den programmerte sekvens, ved 832, gis det et spørsmål til opera-tøren om enkelte rørlengder er fjernet eller om andre endringer er foretatt i borestrengen siden sist. Om nødvendig kan opera-tøren da oppdatere borestrenginformasjonen. Ved 833 spørres ope-ratøren igjen om han er klar til å fortsette. Ved positivt svar vil den automatiserte sekvens fortsette (blokk 834) og rangeringsarmene beveges til borehullets senterlinje. Klemkilene 6l settes på plass slik at de hindrer borestrengen 26 i å falle ned i hullet etter at borerørlengden 49 er frigjort.

Klørne lukkes nå om borerørlengden. Styreanordningen 235 spør så føleren for de respektive klør, slik at man har en sikkerhet for at klørne er lukket. Operatøren bryter så skjøten 19

og fjerner elevatoren kk fra borerørlengden k9$ slik at bore-rørlengden k9 blir klar for vertikal bevegelse fra borestrengen 26. Så snart det nødvendige signal om at klørne er lukket er mottatt spørres operatøren om han er klar til å fortsette (blokk 835). Idet han sjekker tilbaketrekkingen av løpeblokken og plaseringen av klemkilene sender så operatøren signal om at han b«i klarttil å fortsette. Dette kan han gjøre ved å betjene bryteren 239 på styrepanelet (fig. 8B). Styreanordningen 235 spør føleren for løpeblokkens tilbaketrekning for å få en visshet for at elevatoren kk er klar av borehullets senterlinje og derfor også er trukket tilbake i forhold til borerørlengden 49.

Den automatiserte frekvens fortsetter så, se blokk 836, idet

den første ordre vil være en ordre om å løfte borerørlengden vekk fra borestrengen 26. Igjen spør styreanordningen 235 løftehodets belastningsføler, slik at man har full sikkerhet for at borerørlengden er løftet klar av borestrengen 26 før man gir den neste ordre om å løfte løftehodet videre slik at man kommer klar av utstyret nær toppen av borestrengen 26, og deretter beveger borerørlengden til riktig lagringsstilling. Så snart riktig stilling i lageret 55 er nådd settes borerørlengden ned på lagergulvet og en ordre utstedes om å lukke den respektive fingerlås. Styreanordningen 235 spør så løftehodets belast-ningsføler om vekten er fjernet fra løftehodet 152. Deretter sendes spørsmål til fingerlåsens føler for å få en visshet for at fingerlåsen virker skikkelig, og så sendes nedte ordre om å åpne klørne. Etter at klørne er åpnet og et signal har konfirmert åpningen, beveges rangeringsanordningene til klarstilling.

I blokken 837 oppdateres informasjoner med hensyn til antall rør i borehullet og i lageret. I blokken 838 foretar styreanordningen 235 en utspørring av den informasjon som er lagret i styreanordningen 235 for å avgjøre om den siste borerørlengde er tatt ut av borehullet. Ved negativt svar går programsekvensen videre i blokken 823» Ved positivt svar, se blokken 839» får operatøren en visuell indikasjon på skjerm- og skriveenheten 236 om at sekvensen er ferdig og at alle rørene er fjernet fra borehullet. Ved avslutning av sekvensen beveges rangeringsarmene til en lagerstilling og klørne lukkes. Programmet går så videre til "A" og er klar for ordre fra opera-tøren, se fig. 18.

Claims

1. Borerør-håndteringsanordning for automatisert håndtering av borerørlengder i et boretårn for en brønn som bores eller opereres på annen måte, innbefattende en lageranordning for opptak av borerørlengder og lagring av disse i vertikal stilling i boretårnet, hvilken lageranordning innbefatter et fingerbrett (55) med en serie av parallelle fingre som danner lagringsrom for opptak av borerørlengder og som er forsynt med låseklaffer (97) som selektivt kan betjenes for å tilveiebringe rektangulære åpninger i de nevnte parallelle lagrings-rom for låsing av bore-rørlengdene på plass, og en eller flere rangeringsanordninger (51, 52,62) for suksessiv bevegelse av borerørlengdene mellom en stilling i brønnens akse og den respektive plass i fingerbrettet, idet hver rangeringsanordning innbefatter en rangeringsarm (118), en vognanordning (122) som bærer rangeringsarmen for horisontal langsgående bevegelse mot og fra brønnaksen, en anordning (128) for opplagring av vognen for horisontal sidebevegelse over bredden av fingerbrettet, og en åpne- og lukkbar klo (121,185) på den frie ende av rangeringsarmen for griping av en borerørlengde ( 49), og idet én rangeringsanordning (52) innbefatter et løfte-hode (152) mellom kloen (185) og den frie ende av rangeringsarmen for vertikal bevegelse av borerørlengden, karakterisert v e d en regnemaskin-styreanordning (235) som er programmert for automatisk styring av låse,- gripe- og bevegelsesorganene i fingerbrettet (55) og rangeringsanordningen(e) (51,52,62) under borerørlengdens (49) bevegelse mellom brønnaksen og fingerbrettet, en føleranordning (212) for avføling av låseklaffenes (97) individuelle åpnings- og låsestilling og avgivelse av et elektrisk signal til regnemaskin-styreanordningen som indikerer stillingen, en løftehodeføler (280) for bestemmelse av løftehodets vertikale forskyvning og stilling og for avgivelse av et elektrisk signal til regnemaskin-styreanordningen som indikerer forskyvningen og stillingen, en løftehode-lastføler (297) for bestemmelse av løfte-hodets (252) belastede og ubelastede tilstand og for avgivelse av et elektrisk signal til regnemaskin-styreanordningen som indikerer tilstanden, en transduktor-føleranordning (250,543) for hver rangeringsanordning for avføling av vognens (122) og rangeringsarmens (118) translasjonsbevegelse, hvilken føleranordning innbefatter flere transduktorfølere for avføling av rangeringsarmens stilling og hastighet i forhold til brønnaksen og vognens stilling og hastighet i forhold til fingerbrettet og for avgivelse av elektriske signaler til regnemaskin-styreanordningen som indikerer stillingen og hastigheten, og en kloføler (253) for hver rangeringsanordning for avføling av kloens (121,185) åpnings-og lukkestilling og for avgivelse av et elektrisk signal til regnemaskin-styreanordningen som indikerer stillingen.

2. Anordning ifølge krav 1, innbefattende en løpeblokk (35) for heving og senking av borerørlengder (49), og en elevator (44) festet til løpeblokken og beregnet for bæring av en borestrenglengde, karakterisert ved en føleranordning (385) festet til elevatoren for bestemmelse av elevatorens lukking rundt borstrengen og for avgivelse av et elektrisk signal til regnemaskin-styreanordningen som indikerer lukkingen.