NO156423B

NO156423B - ROUTE MANAGEMENT DEVICE FOR TRANSFER OF BEETS, SPECIAL DRILLS AND LINING ROOMS.

Info

Publication number: NO156423B
Application number: NO840673A
Authority: NO
Inventors: Eivind Larssen
Original assignee: Hydralift A S
Priority date: 1984-02-22
Filing date: 1984-02-22
Publication date: 1987-06-09
Also published as: NO840673L; NO156423C

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en rørhåndterings-anordning for forflytting av rør, spesielt borerør og fårings-rør, mellom et rørlager og et boredekk på en boreplattform, The present invention relates to a pipe handling device for moving pipes, especially drill pipes and casing pipes, between a pipe storage and a drilling deck on a drilling platform,

og av den type som er angitt i innledningen til det etter-følgende selvstendige krav 1. Rørhåndteringsanordningen er beregnet til å håndtere forskjellige dimensjoner av f6rings-rør som kan bli opptil 12 m lange og 4 tonn tunge og med en diameter på opptil 80 cm. and of the type specified in the introduction to the following independent claim 1. The pipe handling device is designed to handle different dimensions of conduit pipes which can be up to 12 m long and 4 tonnes heavy and with a diameter of up to 80 cm.

På en boreplattform er f6ringsrørene lagret i horisontal stilling på et rørdekk i avstand fra boredekket. F&rings-rørene skal overføres fra rørdekket til boredekket og senkes ned i borehullet for utffiring av dette etter at et boreav-snitt er fullført. Etter at det første fSringsrør er senket ned i dekkets boreåpning med øvre ende ragende opp av dette, skal neste f6ringsrør bringes i vertikal flukt med det første fåringsrør og senkes ned til sammenkopling med dette, fortrinnsvis ved hjelp av samvirkende gjengepartier på rørendene for dannelse av en f6ringsrørstreng. On a drilling platform, the guide pipes are stored in a horizontal position on a pipe deck at a distance from the drilling deck. The casing pipes must be transferred from the pipe deck to the drilling deck and lowered into the borehole for execution of this after a drilling section has been completed. After the first casing pipe has been sunk into the deck's drilling opening with its upper end protruding from it, the next casing pipe must be brought into vertical alignment with the first casing pipe and lowered down to connect with it, preferably by means of cooperating threaded parts on the pipe ends to form a conduit pipe string.

Disse operasjoner blir for tiden utført som følger: F6ringsrøret med f.eks. 12 meters lengde og 4 tonns vekt, blir trukket fra rørdekket til boredekket ved hjelp av hovedkran på plattformen samt vinsj montert i boretårnet. Dette med-fører ofte skader på foringsrøret, dessuten stor fare for mannskapet som utfører jobben, spesielt når foringsrøret skal tres gjennom en trekantport i boretårnet og inn i dette til vertikal stilling for deretter å senkes ned i borehullet eller til sammenkopling med den foregående foringsrørstrengen i boreåpningen. Ved nevnte treingsoperasjon av foringsrøret gjennom trekantporten i boretårnet, må ved den ovenfor beskrevne primitive forflyttingsoperasjon, f6ringsrøret avstøttes ved hjelp av mannskapet for ikke å komme i kontakt med trekantporten for å hindre skade på henholdsvis fårings-rør og port. Under de vanskelige forhold som kan foreligge i sjøen ved bevegelser i selve plattformen, er dette en meget vanskelig og farlig jobb, som hittil dessverre har medført mange og tildels alvorlige skader på mannskapet, som jobber med dette. These operations are currently carried out as follows: The feed pipe with e.g. 12 meters long and 4 tonnes in weight, is pulled from the pipe deck to the drilling deck by means of the main crane on the platform and a winch mounted in the derrick. This often results in damage to the casing, and also great danger to the crew carrying out the work, especially when the casing is to be threaded through a triangular port in the derrick and into it to a vertical position and then lowered into the borehole or to connection with the preceding casing string in the bore opening. In the aforementioned threading operation of the casing through the triangular gate in the derrick, in the above-described primitive moving operation, the casing must be supported by the crew so as not to come into contact with the triangular gate to prevent damage to the casing and gate respectively. Under the difficult conditions that can exist in the sea due to movements in the platform itself, this is a very difficult and dangerous job, which has unfortunately resulted in many and sometimes serious injuries to the crew working on it.

Rørhåndteringsutstyr av den innledningsvis nevnte art, er kjent fra US-pat. nr. 3.840.128 og nr. 3.710.954, som beskriver et rørhåndteringsutstyr omfattende en om en vertikal og en horisontal akse svingbar teleskopbom med en rørgripeanordning forbundet med teleskopbommens ytre ende. Nevnte US-patenter viser dog ikke at rørgripeanordningen er dreibar om en akse normal til en akse som løper i teleskopbommens lengderetning. Av denne grunn kan derfor det førstnevnte US-patent kun gripe rør fra en vertikal lagringsstilling, mens det andre US-patent kan gripe rør fra en horisontal stilling, men som dog ligger orientert i bommens lengderetning. Det vil således være ønskelig med en forbedring av den kjente teknikk, slik at rørhåndteringsutstyr kan ta rør fra en horisontal lagringsstilling uansett rørenes orientering i horisontalplanet og bringe dem opp i horisontal stilling i boretårnet. Pipe handling equipment of the type mentioned at the outset is known from US Pat. no. 3,840,128 and no. 3,710,954, which describe a pipe handling equipment comprising a telescopic boom pivotable about a vertical and a horizontal axis with a pipe gripping device connected to the outer end of the telescopic boom. Mentioned US patents do not show, however, that the tube gripping device is rotatable about an axis normal to an axis running in the longitudinal direction of the telescopic boom. For this reason, the first-mentioned US patent can only grip pipes from a vertical storage position, while the second US patent can grip pipes from a horizontal position, but which is however oriented in the boom's longitudinal direction. It would thus be desirable to improve the known technique, so that pipe handling equipment can take pipes from a horizontal storage position regardless of the pipes' orientation in the horizontal plane and bring them up into a horizontal position in the derrick.

Fra US-pat. nr. 3.561.615 er det kjent en rørgripeanordning, men denne er ikke beregnet til å bli anbragt ved enden av en bom men derimot til å bli hengt opp i en line eller kjetting og kan derfor kun behandle horisontalt liggende rør. From US Pat. no. 3,561,615, a pipe gripping device is known, but this is not intended to be placed at the end of a boom, but instead to be suspended from a line or chain and can therefore only treat horizontally lying pipes.

Hensikten med den foreliggende oppfinnelse er derfor å tilveie-bringe en rørhåndteringsanordning for foringsrør, som kan gripe det 12 meter lange og 4 tonn tunge foringsrøret og forflytte dette fra rørdekket til boredekket samt i denne forbindelse tre fåringsrøret gjennom trekantporten i boretårnet. Deretter skal håndteringsanordningen bringe fåringsrøret i vertikal stilling i flukt med boreåpningen, eventuelt en fåringsrør-streng i boreåpningen, og senke foringsrøret ned, slik at dettes endeparti eventuelt utstyrt med gjenger, kommer i inngrep med fåringsrørstrengens øvre parti utstyrt med gjenger for deretter sammenkopling. Denne operasjon skal også kunne utføres ved en krengning av plattformen på opptil et maksimum The purpose of the present invention is therefore to provide a pipe handling device for casing, which can grasp the 12 meter long and 4 tonne heavy casing and move it from the pipe deck to the drilling deck and in this connection thread the casing through the triangular port in the derrick. Next, the handling device must bring the casing into a vertical position flush with the borehole, possibly a casing string in the borehole, and lower the casing down, so that its end part, possibly equipped with threads, engages with the upper part of the casing string equipped with threads for subsequent connection. This operation must also be able to be carried out when the platform tilts up to a maximum

o _o OE OE

pa 7 . at 7.

Ovenstående er ifølge oppfinnelsen oppnådd ved hjelp av de karakteristiske trekk som fremgår av det etterfølgende selvstendige krav 1 samt deretter følgende uselvstendige krav. According to the invention, the above is achieved by means of the characteristic features which appear in the subsequent independent claim 1 and then the following non-independent claims.

Oppfinnelsen skal beskrives nærmere i det etterfølgende med henvisning til tegningene, som viser et utførelseseksempel og hvor The invention shall be described in more detail below with reference to the drawings, which show an exemplary embodiment and where

figur 1 viser rørhåndteringsanordningen sett fra siden med et fåringsrør bragt i flukt med et i boreåpningen nedsenket f6ringsrør/f6ringsrørstreng samt et par mellomstillinger av fåringsrøret, figure 1 shows the pipe handling device seen from the side with a casing pipe brought flush with a casing/conduction pipe string submerged in the borehole as well as a couple of intermediate positions of the casing pipe,

figur 2 viser rørhåndteringsanordningen i senket stilling med grep i fåringsrør på rørdekket, figure 2 shows the pipe handling device in a lowered position with grip in grooved pipe on the pipe deck,

figur 3 viser rørhåndteringsanordningen sett ovenfra tilsvarende figur 1, figure 3 shows the pipe handling device viewed from above corresponding to figure 1,

figur 4 viser rørhåndteringsanordningens rørgripeanordning i større målestokk sett fra siden, figure 4 shows the pipe handling device's pipe gripping device on a larger scale seen from the side,

figur 5 og 6 viser samme sett henholdsvis ovenfra og fra enden. figures 5 and 6 show the same set respectively from above and from the end.

Rørhåndteringsanordningen, som vist i figur 1, omfatter en teleskopbom 3 svingbar om en vertikal akse C ved hjelp av ikke vist drivinnretning og hev- og senkbar om en horisontal akse D ved hjelp av en trykksylinder 2 og teleskoperbar ved hjelp av ikke vist hydraulisk utstyr. Ved teleskopbommens 3 ytre ende er det anordnet en rørgripeanordning 4 som er svingbar om en horisontal og på tvers av teleskopbommens 3 lengderetning forløpende akse A samt dreibar om en akse B normal til aksen A. The pipe handling device, as shown in Figure 1, comprises a telescopic boom 3 pivotable about a vertical axis C by means of a drive device not shown and raiseable and lowerable about a horizontal axis D by means of a pressure cylinder 2 and telescopable by means of hydraulic equipment not shown. At the outer end of the telescopic boom 3, a pipe gripping device 4 is arranged which can be pivoted about an axis A running horizontally and across the longitudinal direction of the telescopic boom 3 and also rotatable about an axis B normal to the axis A.

Rørgripeanordningen 4 omfatter to par til og fra hverandre svingbare gripelabber 4a anordnet forskyvbart på en bærearm 4b, som er dreibart festet ved B til en basisplate 4c, som er svingbart festet ved A til teleskopbommens 3 ende. Gripelabbene 4a er manøvrerbare ved hjelp av trykksylindre 5 samt forskyvbare på bærearmen 4b ved hjelp av trykksylindre 8. Bærearmen 4b er dreibar om aksen B ved hjelp av en trykksylinder 7 og basisplaten 4c er svingbar om aksen A ved hjelp av en trykksylinder 6. The pipe gripping device 4 comprises two pairs of gripper pawls 4a which can be pivoted to and from each other and are displaceably arranged on a support arm 4b, which is rotatably attached at B to a base plate 4c, which is pivotally attached at A to the end of the telescopic boom 3. The grippers 4a are maneuverable by means of pressure cylinders 5 and displaceable on the support arm 4b by means of pressure cylinders 8. The support arm 4b is rotatable about the axis B by means of a pressure cylinder 7 and the base plate 4c is pivotable about the axis A by means of a pressure cylinder 6.

Bærearmen 4b har ved sin ene ende et vuggeformet innrettingsorgan 10 beregnet til eventuelt å bli bragt i anlegg mot foringsrøret 1 for innretting av gripelabbene 4a på forings-røret 1 når dette skal gripes på rørdekket. Innrettingsorganet 10 er også beregnet til å bli bragt til anlegg mot den i boreåpningen nedsenkede foringsrørstreng 11 for innretting av■gripeanordningen 4 i vertikalstilling for å bringe foringsrøret 1 og den nedsenkede foringsrørstreng 11 i flukt med hverandre før sammenkopling. The support arm 4b has at one end a cradle-shaped aligning member 10 intended to possibly be brought into contact with the casing 1 for aligning the gripping paws 4a on the casing 1 when it is to be gripped on the casing. The aligning member 10 is also intended to be brought into contact with the casing string 11 submerged in the borehole for aligning the gripping device 4 in a vertical position to bring the casing 1 and the submerged casing string 11 flush with each other before connection.

Ved bruk av rørhåndteringsanordningen bringes rørgripeanord-ningen 4 i posisjon over et rør 1 på rørdekket slik at gripelabbene 4a ved hjelp av trykksylindrene 5 bringes til gripende anlegg mot ffiringsrøret 1. Rørhåndteringsanordningen kan under denne operasjon eventuelt være svingt 90° i forhold til figur 1 og 2, f.eks. slik som vist i figur 3, ifall forings-rørene ligger lagret til siden for rørhåndteringsanordningen. Teleskopbommen 3 heves deretter slik at det oppnås tilstrekkelig fri høyde til å vippe foringsrøret opp i loddrett stilling ved hjelp av trykksylinderen 6. Ifall rørhåndterings-anordningen står i posisjon som vist i figur 3, svinges gripe-anordningen med foringsrøret, slik at dette peker i teleskopbommens 3 lengderetning ved hjelp av trykksylinderen 7. Deretter svinges rørhåndteringsanordningen om aksen C, slik at teleskopbommen peker mot boretårnet og en i dette anordnet trekantport, som f6ringsrøret skal bringes inn gjennom. Foringsrøret 1 vippes forover ved hjelp av trykksylinderen 6 og teleskopbommen forlenges samtidig med at den svinges opp-over tilstrekkelig til at foringsrøret 1 går klar av boredekket. Under nevnte forovervipping og fremskyving av foringsrøret 1 blir dette tredd inn gjennom trekantporten i boretårnet og blir også i samme operasjon inne i boretårnet svingt opp til vertikal stilling, ved hjelp av trykksylinderen 6. Eventuelle sideveis korrigeringer av den vertikale stilling utføres ved hjelp av trykksylinderen 7, som svinger bærearmen 4b i forhold til basisplaten 4c. F6ringsrøret 1 When using the pipe handling device, the pipe handling device 4 is brought into position above a pipe 1 on the pipe deck so that the gripping paws 4a are brought into gripping contact with the pipe 1 by means of the pressure cylinders 5. During this operation, the pipe handling device may possibly be rotated 90° in relation to Figure 1 and 2, e.g. as shown in Figure 3, if the casing pipes are stored to the side of the pipe handling device. The telescopic boom 3 is then raised so that sufficient free height is achieved to tilt the casing up into a vertical position with the help of the pressure cylinder 6. If the pipe handling device is in the position shown in figure 3, the gripping device is swung with the casing so that it points in longitudinal direction of the telescopic boom 3 by means of the pressure cylinder 7. The pipe handling device is then swung about the axis C, so that the telescopic boom points towards the derrick and a triangular port arranged in it, through which the guide pipe is to be brought in. The casing 1 is tilted forwards by means of the pressure cylinder 6 and the telescopic boom is extended at the same time as it is swung upwards sufficiently for the casing 1 to clear the drilling deck. During the aforementioned forward tilting and pushing of the casing 1, this is inserted through the triangular port in the derrick and is also swung up to a vertical position inside the derrick in the same operation, with the help of the pressure cylinder 6. Any lateral corrections of the vertical position are carried out with the help of the pressure cylinder 7 , which pivots the support arm 4b in relation to the base plate 4c. Feed pipe 1

er i denne stilling bragt til ca. 1 m over boreåpningen. Innrettingsorganet 10 på bærearmen 4b er samtidig bragt til anlegg mot f6ringsrørstrengens 11 ytterflate, hvoretter f6ringsrøret 1 kan senkes til anlegg mot f&ringsrørstrengens 11 endeparti ved at gripelabbene 4a forskyves ved hjelp av trykksylindrene 8 nedover på bærearmen 4b. Deretter kan f&ringsrøret 1 med gjenget endeparti skrus fast i det komplementære gjengeparti på foringsrørstrengen 11 ved hjelp av ikke vist skrumekanisme, som forefinnes i boretårnet. in this position has been brought to approx. 1 m above the bore opening. The aligning member 10 on the support arm 4b is simultaneously brought into contact with the outer surface of the guide pipe string 11, after which the guide pipe 1 can be lowered into contact with the end part of the guide pipe string 11 by displacing the grippers 4a with the help of the pressure cylinders 8 downwards on the support arm 4b. The casing 1 with its threaded end portion can then be screwed into the complementary threaded portion of the casing string 11 by means of a screw mechanism, not shown, which is present in the derrick.

Rørhåndteringsanordningens bærestamme 12 kan være utstyrt med et konformet nedre parti 12a beregnet til å bringes i inngrep med én av flere tilsvarende konformede utsparinger 12b i dekket, slik at rørhåndteringsanordningen kan forflyttes til ønsket posisjon, f.eks. et traktformet hull i selve arbeidsområdet samt et traktformet hull på et lagringsområde. Rørhåndteringsanordningen kan ved hjelp av plattformens hovedkran flyttes mellom nevnte plasseringssteder. De konformede åpninger eller trakter dekkes med lokk når rør-håndteringsanordningen ikke er plassert i disse. The pipe handling device's support stem 12 can be equipped with a conformal lower part 12a intended to be brought into engagement with one of several corresponding conformal recesses 12b in the tire, so that the pipe handling device can be moved to the desired position, e.g. a funnel-shaped hole in the work area itself as well as a funnel-shaped hole in a storage area. The pipe handling device can be moved between the aforementioned locations using the platform's main crane. The conformal openings or funnels are covered with lids when the pipe handling device is not placed in them.

Claims

1. Pipe handling device for moving pipes, in particular drill pipe and casing (1), between a pipe storage (RD) and a drilling deck (BD) on a drilling platform, comprising one about a horizontal axis (D) by means of a pressure cylinder (2) hev - and lowering telescopic boom (3) mounted on a power-driven rotatable base (12) about a vertical axis (C), a pipe gripping device (4) connected to the outer end of the telescopic boom (3) and by means of a pressure cylinder (6,7) pivotable respectively about a horizontal axis (A) running normally along the longitudinal direction of the telescopic boom (3) and about an axis (B) running normally along this horizontal axis (A), which tube gripping device (4) has two pairs to and from each other, using of pressure cylinders (5), pivotable grippers (4a) for gripping a pipe (1), characterized in that the two pairs of grippers (4a) by means of pressure cylinders (8) are displaceably arranged on a support arm (4b) which is rotatable fixed about the axis (B) to a base plate (4c) rotatably fixed about the axis (A) to the end of the telescopic boom (3) .

2. Pipe handling device according to claim 1, characterized in that the support arm (4b) at least at one end has a per se known cradle-shaped alignment device (10) designed to possibly be brought into contact with the guide pipe (1) for alignment of the gripper pawls (4a) on the casing (1) and/or then to abutment against a casing string (11) submerged in a drill hole for aligning the gripper device (4) in a vertical position.