NO20093570A1

NO20093570A1 - Devices for rudder coupling and methods for using them

Info

Publication number: NO20093570A1
Application number: NO20093570A
Authority: NO
Inventors: Gjerulf Ottersland
Original assignee: Aker Mh As
Priority date: 2009-12-21
Filing date: 2009-12-21
Publication date: 2011-06-22
Also published as: WO2011078683A3; NO331969B1; WO2011078683A2; BR112012015075B1; BR112012015075A2

Abstract

En koplingsanordning (3) for tilkopling til et element (14) forsynt med gjenger (26), omfattende et første rotasjonslegeme (2) og et andre rotasjonslegeme (4) opplagret på det første rotasjonslegemet og koaksialt med dette, der det første rotasjonslegemet (2) er utstyrt med en gjengeforbindelse (8, 26) for tilkopling til elementet (14) via gjengeforbindelsen (26) og midler (11, 18) for rotasjon av koplingsanordningen. Mellom rotasjonslegemene (2, 4) er det anordnet en kontra gjengeforbindelse (6a, b) med en stigning som er motsatt rettet av stigningen på gjengeforbindelsen (26). hvorved det andre rotasjonslegemet (4). når det fastholdes samtidig med at det første rotasjonslegemet (2) roteres i gjengeforbindelsen (26) i elementet (14) også beveges mot legemet (14) ved hjelp av kontragjengeforbindelsen (6a, b). En anordning (110) for å bevirke relativ rotasjon mellom et første legeme (2) og et andre legeme (4) som er innrettet koaksialt med det første legemet, omfatter et første koplingselement (117) som er bevegbart mellom en tilkoplet stilling og en frikoplet stilling i forhold til det første legemet (2) og et andre koplingselement (118) om er bevegbart mellom en tilkoplet stilling og en frikoplet stilling i forhold til det andre legemet (4), samt midler for å bevirke at de første og andre koplingselementenes (117, 118) bevegelser mellom de tilkoplede og frikoplede stillingene foretas hovedsakelig langs de nevnte første og andre legemers (2, 4) lengdeakser. En fremgangsmåte omfatter å senke koplingsanordningen (3) ned til en del av til elementet (14) som befinner seg i kappe strukturen (1): skru koplingsanordningen (3) inn i borerøret elementet inntil et parti (10) på koplingsanordningen kommer i anlegg mot et parti på elementet (14): og ved hjelp av verktøy rotere det første rotasjonslegemet (2) og det andre rotasjonslegemet (4) i motsatt retning av hverandre slik at rotasjonslegemene (2, 4) skrus mot elementet (14); hvorved det oppnås en rett forspenning i forbindelsen mellom elementet (14) og koplingsanordningen (3).A coupling device (3) for connecting to an element (14) provided with threads (26), comprising a first rotary body (2) and a second rotary body (4) supported on the first rotary body and coaxially therewith, wherein the first rotary body (2) ) is provided with a threaded connection (8, 26) for connection to the element (14) via the threaded connection (26) and means (11, 18) for rotation of the coupling device. Between the rotating bodies (2, 4) a counter threaded connection (6a, b) is provided with a pitch opposite the direction of the pitch of the threaded connection (26). whereby the second rotating body (4). when retained at the same time as the first rotating body (2) is rotated in the threaded connection (26) of the element (14) is also moved towards the body (14) by means of the counter-threaded connection (6a, b). A device (110) for effecting relative rotation between a first body (2) and a second body (4) aligned coaxially with the first body comprises a first coupling element (117) movable between a coupled position and a disconnected one. position relative to the first body (2) and a second coupling element (118) about being movable between a coupled position and a disengaged position relative to the second body (4), and means for causing the first and second coupling elements ( 117, 118) movements between the coupled and uncoupled positions are made mainly along the longitudinal axes of said first and second bodies (2, 4). A method comprises lowering the coupling device (3) down to a portion of the element (14) located in the sheath structure (1): screw the coupling device (3) into the drill pipe element until a portion (10) of the coupling device abuts against a portion of the element (14): and, by means of tools, the first rotational body (2) and the second rotational body (4) rotate in the opposite direction of each other so that the rotational bodies (2, 4) are screwed against the element (14); thereby obtaining a straight bias in the connection between the element (14) and the coupling device (3).

Description

Oppfinnelsen vedrører boring i undergrunnen, enten på land eller til havs. Nærmere bestemt vedrører oppfinnelsen anordninger for å kople til eller fra borerørslengder i forbindelse med en boremaskin på en borerigg, samt fremgangsmåte for bruk av disse, som angitt i innledningen til de medfølgende selvstendige krav. The invention relates to drilling in the underground, either on land or at sea. More specifically, the invention relates to devices for connecting or disconnecting lengths of drill pipe in connection with a drilling machine on a drilling rig, as well as methods for using these, as stated in the introduction to the accompanying independent claims.

Bakgrunnen for oppfinnelsen The background of the invention

Ved boreoperasjoner benyttes det iblant sirkulasjons verktøy for å opprettholde sirkulasjon av boreslam ved innskjøting av et nytt borerør og tilkopling av dette til boremaskinen. Man vil unngå å måtte stoppe sirkulasjonene av boreslam, fordi dette kan føre til pluggdannelse og tilstopping av sirkulasjonssystemet. Det er derfor aktuelt å kople boremaskinen til (eller fra) borerøret enten inne i sirkulasjons-verktøyet (som står på boredekket) eller flere meter oppe i boretårnet. During drilling operations, circulation tools are sometimes used to maintain circulation of drilling mud when inserting a new drill pipe and connecting it to the drilling machine. You want to avoid having to stop the circulation of drilling mud, because this can lead to plug formation and clogging of the circulation system. It is therefore relevant to connect the drilling machine to (or from) the drill pipe either inside the circulation tool (which is on the drilling deck) or several meters up in the derrick.

Spesielt når tilkopling (eller fråkopling) mellom borerøret og bormaskinen skal utføres inne i dette sirkulasjonsverktøyet, kommer man ikke til med anordninger, tenger, etc, av kjent type. Det er derfor behov for en anordning som bl.a. tillater til-og fråkopling mellom en boremaskin og et borerør på steder som er vanskelig tilgjengelig for konvensjonelle verktøy. Especially when the connection (or disconnection) between the drill pipe and the drilling machine is to be carried out inside this circulation tool, devices, pliers, etc., of a known type cannot be used. There is therefore a need for a device which i.a. allows connection and disconnection between a drilling machine and a drill pipe in places that are difficult to reach for conventional tools.

Sammendrag av oppfinnelsen Summary of the invention

Det er derfor frembrakt en koplingsanordning for tilkopling til et element forsynt med gjenger, omfattende et første rotasjonslegeme og et andre rotasjonslegeme opplagret på det første rotasjonslegemet og koaksialt med dette, der det første rotasjonslegemet er utstyrt med en gjengeforbindelse for tilkopling til elementet via gjengeforbindelsen og midler for rotasjon av koplingsanordningen,karakterisert vedat det mellom rotasjonslegemene er anordnet en kontragjengeforbindelse med en stigning som er motsatt rettet av stigningen på gjengeforbindelsen, hvorved det andre rotasjonslegemet, når det fastholdes samtidig med at det første rotasjonslegemet roteres i gjengeforbindelsen i elementet, også beveges mot legemet ved hjelp av kontragjengeforbindelsen. A coupling device has therefore been produced for connection to an element provided with threads, comprising a first rotational body and a second rotational body supported on the first rotational body and coaxial with this, where the first rotational body is equipped with a threaded connection for connection to the element via the threaded connection and means for rotation of the coupling device, characterized in that a counter-threaded connection is arranged between the rotating bodies with a pitch that is opposite to the pitch of the threaded connection, whereby the second rotating body, when held at the same time as the first rotating body is rotated in the threaded connection in the element, is also moved towards the body by means of the contra-thread connection.

I en utførelsesform er det første rotasjonslegemet forsynt med en barriereinnretning for tettende anlegg mot elementet og det andre rotasjonslegemet samt eventuelle rotasjonslegemer mellom det første og andre rotasjonslegeme, hvorved forspenningskrefter overføres mellom elementet og rotasjonslegemene, og inntrengning av fluider mellom det første rotasjonslegemet og de øvrige rotasjonslegemene forhindres. In one embodiment, the first rotating body is provided with a barrier device for sealing against the element and the second rotating body as well as any rotating bodies between the first and second rotating bodies, whereby biasing forces are transferred between the element and the rotating bodies, and penetration of fluids between the first rotating body and the other rotating bodies be prevented.

I en utførelsesform omfatter koplingsanordningen ifølge oppfinnelsen inngrepspartier på rotasjonslegemene, for operasjon av koplingsanordningen ved hjelp av holde-og-rotasjonsanordninger, og der inngrepspartiene befinner seg en aksial avstand a fra kontragjengeforbindelsen. In one embodiment, the coupling device according to the invention comprises engaging parts on the rotating bodies, for operation of the coupling device by means of holding and rotating devices, and where the engaging parts are located at an axial distance a from the counter-threaded connection.

Inngrepspartiene på rotasjonslegemene befinner seg i en utførelsesform en aksial avstand b fra det første rotasjonslegemets gjengeforbindelse. The engagement parts on the rotary bodies are in one embodiment an axial distance b from the first rotary body's threaded connection.

Gjengeforbindelsen er i en utførelsesform høyregjenget og In one embodiment, the threaded connection is right-hand threaded and

kontragjengeforbindelsen venstre gjenget. the counter-thread connection left-hand threaded.

Det første rotasjonslegemet omfatter fortrinnsvis et rør, så som en pup joint eller lignende, og elementet omfatter fortrinnsvis et rør, så som et borerør eller lignende. The first rotational body preferably comprises a pipe, such as a pup joint or the like, and the element preferably comprises a pipe, such as a drill pipe or the like.

Det er videre frembrakt en anordning for å bevirke relativ rotasjon mellom et første legeme og et andre legeme som er innrettet koaksialt med det første legemet, innbefattende et første koplingselement som er bevegbart mellom en tilkoplet stilling og en frikoplet stilling i forhold til det første legemet, og et andre koplingselement om er bevegbart mellom en tilkoplet stilling og en frikoplet stilling i forhold til det andre legemet,karakterisert vedmidler for å bevirke at de første og andre koplingselementenes bevegelser mellom de tilkoplede og frikoplede stillingene foretas hovedsakelig langs de nevnte første og andre legemers lengdeakser. A device is further provided for effecting relative rotation between a first body and a second body which is aligned coaxially with the first body, including a first coupling element which is movable between a connected position and a disengaged position relative to the first body, and a second coupling element if is movable between a connected position and a disengaged position in relation to the second body, characterized by means to cause the movements of the first and second coupling elements between the engaged and disengaged positions to be made mainly along the longitudinal axes of the said first and second bodies .

De nevnte midlene omfatter i en utførelsesform lineære aktuatorer og komplementære rygger og fordypninger på koplingselementene og på de første og andre legemene. The said means comprise in one embodiment linear actuators and complementary ridges and recesses on the coupling elements and on the first and second bodies.

I en utførelsesform omfatter anordningen ifølge oppfinnelsen et hus med et første dreieelement som ved hjelp av dreiemidler er dreibart i huset om de nevnte legemenes lengdeakse, og der huset videre omfatter et motholdselement festet til huset, og der videre et første koplingselement i huset er bevegbart langs nevnte lengdeakse mellom en tilkoplet stilling og en frikoplet stilling med det ene legemet, og der videre et andre koplingselement i huset er bevegbart langs nevnte lengdeakse mellom en tilkoplet stilling og en frikoplet stilling med det andre legemet, og der det første koplingselementet er tilknyttet motholdselementet og det andre koplingselementet er tilknyttet det første dreieelementet, hvorved de to legemene kan roteres i forhold til hverandre når de første og andre koplingselementene er tilkoplet sine respektive legemer og det første dreielementet dreies i huset. In one embodiment, the device according to the invention comprises a housing with a first turning element which, by means of turning means, is rotatable in the housing about the longitudinal axis of the aforementioned bodies, and where the housing further comprises a counter-holding element attached to the housing, and where further a first coupling element in the housing is movable along said longitudinal axis between a connected position and a disengaged position with one body, and where further a second coupling element in the housing is movable along said longitudinal axis between a connected position and a disengaged position with the other body, and where the first coupling element is connected to the counter-holding element and the second coupling element is connected to the first turning element, whereby the two bodies can be rotated in relation to each other when the first and second coupling elements are connected to their respective bodies and the first turning element is rotated in the housing.

Det er videre frembrakt en fremgangsmåte for tilkopling og/eller fråkopling mellom en koplingsanordning og et element,karakterisert vedat tilkoplingen og/eller fråkoplingen utføres ved hjelp av ett eller flere verktøy som tilkoples koplingsanordningen en avstand b fra den delen av koplingsanordningen som er koplet til eller skal koples til elementet. A method for connecting and/or disconnecting between a connecting device and an element has also been developed, characterized in that the connecting and/or disconnecting is carried out using one or more tools that are connected to the connecting device at a distance b from the part of the connecting device that is connected to or must be connected to the element.

Fortrinnsvis befinner tilkoplingsstedet på elementet seg inne i en kappestruktur og at verktøyene tilkoples koplingsanordningen utenfor kappestrukturen og opereres utenfor kappestrukturen. Preferably, the connection point on the element is located inside a casing structure and that the tools are connected to the connection device outside the casing structure and operated outside the casing structure.

I en utførelsesform omfatter fremgangsmåten for tilkopling følgende trinn: In one embodiment, the connection method includes the following steps:

a) senke koplingsanordningen ned til en del av til elementet som befinner seg i kappestrukturen; b) skru koplingsanordningen inn i borerøret elementet inntil et parti på koplingsanordningen kommer i anlegg mot et parti på elementet; c) rotere det første rotasjonslegemet og det andre rotasjonslegemet i forhold til hverandre slik at rotasjonslegemene skrus mot elementet; a) lowering the coupling device to a part of the element located in the casing structure; b) screw the coupling device into the drill pipe element until a part of the coupling device comes into contact with a part of the element; c) rotate the first body of rotation and the second body of rotation in relation to each other so that the bodies of rotation screw against the element;

hvorved det oppnås en rett forspenning i forbindelsen mellom elementet og koplingsanordningen. whereby a straight bias is achieved in the connection between the element and the coupling device.

I en utførelsesform omfatter trinn c å rotere det andre rotasjonslegemet i motsatt retning av skruretningen i trinn b. I en utførelsesform omfatter trinn c å holde det andre rotasjonslegemet fast mens det første rotasjonslegemet roteres i samme retning av skruretningen i trinn b. In one embodiment, step c comprises rotating the second body of rotation in the opposite direction to the screw direction in step b. In one embodiment, step c comprises holding the second body of rotation fixed while the first body of rotation is rotated in the same direction of the screw direction in step b.

I en utførelsesform omfatter fremgangsmåten for fråkopling følgende trinn: In one embodiment, the disconnection method comprises the following steps:

a) rotere det første rotasjonslegemet og det andre rotasjonslegemet i motsatt retning av hverandre inntil forspenningen mellom elementet og a) rotate the first body of rotation and the second body of rotation in opposite directions to each other until the bias between the element and

koplingsanordningen opphører; the coupling device ceases;

b) skru koplingsanordningen ut av elementet; og b) unscrew the coupling device from the element; and

c) heve koplingsanordningen opp fra den delen av til elementet som befinner c) raise the coupling device from the part of the element that is located

seg i kappestrukturen. Eventuelt kan trinn a omfatte å holde det andre itself in the mantle structure. Optionally, step a may include holding the second

rotasjonslegemet fast mens det første rotasjonslegemet roteres i samme retning av skruretningen i trinn b. the body of rotation fixed while the first body of rotation is rotated in the same direction by the screw direction in step b.

Koplingsanordningen og momentverktøyet ifølge oppfinnelsen kan raskt og enkelt installeres på en hvilken som helst boremaskin, uten strukturelle modifiseringer av boremaskinen. Ingen andre deler av boremaskinen enn hovedakslingen belastes og det kan uten hjelp av andre innretninger kobles til og fra borestrengen inne i et annet legeme, så som en sirkulasjonssub eller lignende, og ved en vilkårlig høyde i boretårnet. The coupling device and the torque tool according to the invention can be quickly and easily installed on any drilling machine, without structural modifications of the drilling machine. No other parts of the drilling machine than the main shaft are loaded and it can be connected to and disconnected from the drill string inside another body, such as a circulation sub or similar, and at any height in the derrick without the help of other devices.

Disse og andre karakteristiske trekk ved oppfinnelsen vil bli belyst i den følgende beskrivelse av foretrukne ikke-begrensende utførelsesformer, med henvisning til de medfølgende tegningene der: Figur 1 a er en splittegning av en første utførelsesform av koplingsanordningen ifølge oppfinnelsen, og viser delene sett fra en side delvis i snitt; Figur lb viser anordningen i figur la i en sammensatt tilstand; Figur 2a er en forstørrelse av området merket A i figur la; Figur 2b er en forstørrelse av området merket B i figur lb; Figur 3a er en splittegning av en andre utførelsesform av koplingsanordningen ifølge oppfinnelsen, og viser delene sett fra en side delvis i snitt; Figur 3b viser anordningen i figur 3a i en sammensatt tilstand, og viser også enkeltelementer; Figur 4a er en forstørrelse av området merket A i figur 3a; Figur 4b er en forstørrelse av området merket B i figur 3b; Figur 4c er en forstørrelse av området merket C i figur 3b; Figur 5a er en splittegning av en tredje utførelsesform av koplingsanordningen ifølge oppfinnelsen, og viser delene sett fra en side delvis i snitt; Figur 5b viser anordningen i figur 5a i en sammensatt tilstand; Figur 6a er en forstørrelse av området merket A i figur 5b; Figur 6b er en forstørrelse av området merket B i figur 5a; Figur 6c er en forstørrelse av området merket C i figur 5a; Figur 6d er en forstørrelse av området merket D i figur 5b; Figur 6e er en forstørrelse av området merket E i figur 5b; Figur 7a er en sidetegning av et koplingsverktøy, og viser en utførelsesform av momentverktøyet ifølge oppfinnelsen montert på den tredje utførelsesformen av koplingsanordningen ifølge oppfinnelsen; Figur 7b viser anordningene i figur 7a, rotert 90° om koplingsanordningens lengdeakse; Figur 8a viser momentverktøyet ifølge oppfinnelsen, sett fra en ende (f.eks. ovenfra); Figurene 8b - 8h viser en utførelsesform av ulike deler i momentverktøyet ifølge oppfinnelsen, der: • Figurene 8b og 8c viser en ytterring, sett henholdsvis fra siden og ovenfra; • Figurene 8d og 8e viser nedre dreiering, sett henholdsvis fra siden og ovenfra (figur 8e, delfigur i), og delfigurene ii og iii viser en dreiekile, sett henholdsvis fra siden og ovenfra; • Figur 8f viser en nedre koplingsring, sett ovenfra; • Figur 8g viser en øvre koplingsring, sett ovenfra; • Figur 8h viser en motholdsring, sett ovenfra; Figur 9a er snittegning av en utførelsesform av momentverktøyet ifølge oppfinnelsen, montert på en utførelsesform av koplingsanordningen ifølge oppfinnelsen (vist delvis i snitt, som i de øvrige figurene), og der momentverktøyets koplingsringer er frikoplet fra koplingsanordningen; Figur 9b viser det samme arrangementet som figur 9a, men der momentverktøyets koplingsringer er i inngrep med koplingsanordningen; og Figur 10 er en prinsippskisse av koplingsanordningen ifølge oppfinnelsen. These and other characteristic features of the invention will be elucidated in the following description of preferred non-limiting embodiments, with reference to the accompanying drawings where: Figure 1 a is a split drawing of a first embodiment of the coupling device according to the invention, and shows the parts seen from a side partially in section; Figure 1b shows the device in Figure 1a in an assembled state; Figure 2a is an enlargement of the area marked A in Figure 1a; Figure 2b is an enlargement of the area marked B in Figure 1b; Figure 3a is a split drawing of a second embodiment of the coupling device according to the invention, and shows the parts seen from one side, partially in section; Figure 3b shows the device in Figure 3a in an assembled state, and also shows individual elements; Figure 4a is an enlargement of the area marked A in Figure 3a; Figure 4b is an enlargement of the area marked B in Figure 3b; Figure 4c is an enlargement of the area marked C in Figure 3b; Figure 5a is a split drawing of a third embodiment of the coupling device according to the invention, and shows the parts seen from one side, partially in section; Figure 5b shows the device in Figure 5a in a assembled state; Figure 6a is an enlargement of the area marked A in Figure 5b; Figure 6b is an enlargement of the area marked B in Figure 5a; Figure 6c is an enlargement of the area marked C in Figure 5a; Figure 6d is an enlargement of the area marked D in Figure 5b; Figure 6e is an enlargement of the area marked E in Figure 5b; Figure 7a is a side drawing of a coupling tool, and shows an embodiment of the torque tool according to the invention mounted on the third embodiment of the coupling device according to the invention; Figure 7b shows the devices in Figure 7a, rotated 90° about the longitudinal axis of the coupling device; Figure 8a shows the torque tool according to the invention, seen from one end (e.g. from above); Figures 8b - 8h show an embodiment of various parts in the torque tool according to the invention, where: • Figures 8b and 8c show an outer ring, seen respectively from the side and from above; • Figures 8d and 8e show the lower turning ring, seen respectively from the side and from above (figure 8e, part figure i), and part figures ii and iii show a turning wedge, seen from the side and from above respectively; • Figure 8f shows a lower coupling ring, seen from above; • Figure 8g shows an upper coupling ring, seen from above; • Figure 8h shows a retaining ring, seen from above; Figure 9a is a sectional drawing of an embodiment of the torque tool according to the invention, mounted on an embodiment of the coupling device according to the invention (shown partially in section, as in the other figures), and where the coupling rings of the torque tool are disconnected from the coupling device; Figure 9b shows the same arrangement as Figure 9a, but where the coupling rings of the torque tool are engaged with the coupling device; and Figure 10 is a schematic diagram of the coupling device according to the invention.

A - Beskrivelse av en første utførelsesform av koplingsanordningen ifølge oppfinnelsen ( figurene la, lb, 2a, 2d, og 10) A - Description of a first embodiment of the coupling device according to the invention (figures la, lb, 2a, 2d, and 10)

Koplingsanordningen 3 ifølge oppfinnelsen omfatter i sin mest grunnleggende form et tilpasningsrør (heretter benevnt pup joint) 2 og en ytterhylse 4. In its most basic form, the coupling device 3 according to the invention comprises an adaptation tube (hereafter referred to as pup joint) 2 and an outer sleeve 4.

Pup jointen 2 omfatter et rørlegeme med en tilkoplingstapp 8 for tilkopling til et borerør 14, et inngrepsområde 16 for løfteklave (ikke vist i figurene la,b), samt et anleggsparti 5a. Pup jointen 2 er i den viste utførelsesformen festet til en boremaskin (ikke vist i figurene la,b) på en i og for seg kjent måte via en boremaskinaksel lia i en rørkoplingsboks 12. The pup joint 2 comprises a pipe body with a connection pin 8 for connection to a drill pipe 14, an engagement area 16 for a lifting claw (not shown in figures la,b), and a mounting part 5a. In the embodiment shown, the pup joint 2 is attached to a drilling machine (not shown in figures la,b) in a manner known per se via a drilling machine shaft 1a in a pipe connection box 12.

Ytterhylsen 4 omfatter et rørlegeme med et øvre anleggsparti 5b, for anlegg mot pup jointens anleggsparti 5a, en nedre skulder 10 for anlegg mot borerøret, samt øvre og nedre o-ringspor 20 (kun sporene er vist). Figur lb viser pup jointen 2 og ytterhylsen 4 montert sammen og der pup jointen 2 er montert til en boremaskinaksel lia. Ved anvendelse av koplingsanordningen kan en hydraulisk tang 18 (skjematisk angitt med en stiplet linje i figur lb) koples til slik at dreiemekanismen 18a er i inngrep med pup jointen 2 og motholdet 18b er på ytterhylsen 4.1 denne konfigurasjonen kan koplingsanordningen ifølge oppfinnelsen koples til og fra borerøret når boremaskinen og tangen befinner seg en avstand fra borerøret. For eksempel kan koplingsanordningen koples til og fra borerøret flere titalls meter oppe i boretårnet. Koplingsanordningen kan også koples til borerøret 14 inne i et annet rør som kan befinne seg på boredekket, f.eks. et sirkulasjonsverktøy eller annen kappestruktur som omslutter øvre del av børerøret. En slik innretning er antydet med en stiplet linje med henvisningstallet 1 i figur lb. Man ser at det ikke er mulig å komme til med tangen nede i denne kappestrukturen 1. Figur la viser også anleggsområdene 5a,b, o-ringsporene 20 samt et rom 22 for en lagerhylse 23 (se figur lb) og en tilsvarende glatt overflate 24 på pup jointen. Figur 2a er en forstørrelse av de nedre partiene og viser at et parti av pup jointen er forsynt med gjenger 6a med en gjengeretning som er motsatt av boremaskinens rotasjon og følgelig gjengeretningen på koplingen mellom pup jointen og borerøret. The outer sleeve 4 comprises a pipe body with an upper contact part 5b, for contact with the pup joint contact part 5a, a lower shoulder 10 for contact with the drill pipe, as well as upper and lower o-ring grooves 20 (only the grooves are shown). Figure lb shows the pup joint 2 and the outer sleeve 4 mounted together and where the pup joint 2 is mounted to a drilling machine shaft lia. When using the coupling device, a hydraulic tongs 18 (schematically indicated by a dashed line in Figure 1b) can be connected so that the turning mechanism 18a is in engagement with the pup joint 2 and the stop 18b is on the outer sleeve 4.1 in this configuration, the coupling device according to the invention can be connected on and off the drill pipe reaches the drill and the tongs are at a distance from the drill pipe. For example, the coupling device can be connected to and from the drill pipe several tens of meters up the derrick. The coupling device can also be connected to the drill pipe 14 inside another pipe which can be on the drilling deck, e.g. a circulation tool or other casing structure that encloses the upper part of the drill pipe. Such a device is indicated by a dashed line with the reference number 1 in Figure 1b. It can be seen that it is not possible to reach with the pliers down in this casing structure 1. Figure la also shows the installation areas 5a,b, the o-ring grooves 20 as well as a space 22 for a bearing sleeve 23 (see figure 1b) and a corresponding smooth surface 24 on the pup joint. Figure 2a is an enlargement of the lower parts and shows that a part of the pup joint is provided with threads 6a with a thread direction that is opposite to the rotation of the drilling machine and consequently the thread direction of the connection between the pup joint and the drill pipe.

Ettersom det er vanlig å benytte høyregjengede systemer, vil gjengene 6a her være venstregjenget. Gjengene 6a kan også omtales som "kontragjenger". Et parti på ytterhylsen 4 er utstyrt med tilsvarende venstregj enger (kontragjenger) 6b. Henvisningstallet 25 angir en glatt overflate på pup jointen. As it is common to use right-hand threaded systems, the threads 6a here will be left-handed. The gangs 6a can also be referred to as "counter gangs". A part of the outer sleeve 4 is equipped with corresponding left-hand threads (counter-threads) 6b. The reference number 25 indicates a smooth surface on the pup joint.

Figur 2b viser det samme området som figur 2a, men der ytterhylsen 4 er montert på pup jointen 2. Det vises bl.a. at kontragjengene 6a,6b er i samvirkende inngrep. Henvisningstallet 26 angir regulære (vanligvis høyrerettede) gjenger på pup jointen 2 og tilsvarende gjenger i borerøret 14. Figure 2b shows the same area as Figure 2a, but where the outer sleeve 4 is mounted on the pup joint 2. It shows, among other things, that the counter-threads 6a, 6b are in cooperative engagement. The reference number 26 indicates regular (usually right-hand) threads on the pup joint 2 and corresponding threads in the drill pipe 14.

Når koplingsanordningen 3 ifølge oppfinnelsen skal koples til borerøret, starter boremaskinen en langsom rotasjon av anordningen, samtidig som den senkes ned til og inn i øvre del av børerøret,14 - som befinner seg nede i kappestrukturen 1 (se f.eks. figur lb) - der pup jointen skrus inn i borerøret på en i og for seg kjent måte inntil ytterhylsens 4 skulder 10 kommer i anlegg mot borerørets skulder. Deretter dreier boremaskinen koplingsanordningen 3 inntil det oppnås et på forhånd innstilt moment. Dette momentet er lavere enn det endelige momentet som forbindelsen skal ha, men sikrer at forbindelsen mellom pup joint og borerør er tett og f.eks. sirkulasjon av boreslam kan gå gjennomboremaskinene, pup jointen og videre ned i borerøret. Dernest aktiveres tangen 18, med tangens dreiemekanisme 18a og motholdsdel 18b som beskrevet over. Tangens dreiemekanisme aktiveres så og dreier pup jointen 2 som så roterer inne i ytterhylsen 4. Pup jointens rotasjon i ytterhylsen er moderat, anslagsvis 5° - 6°. Samtidig med at pup jointen 2 skrus ned mot borerøret, vil ytterhylsen 4, som holdes av motholdsdelen 18b, også skrus mot toppen av borerøret på grunn av venstregjengene (kontragjengene) 6a,6b. På denne måten oppnås det en rett forspenning i forbindelsen mellom borerøret 14 og koplingsanordningen 3. When the coupling device 3 according to the invention is to be connected to the drill pipe, the drilling machine starts a slow rotation of the device, at the same time as it is lowered down to and into the upper part of the drill pipe, 14 - which is located at the bottom of the casing structure 1 (see e.g. figure 1b) - where the pup joint is screwed into the drill pipe in a manner known per se until the shoulder 10 of the outer sleeve 4 comes into contact with the shoulder of the drill pipe. The drilling machine then turns the coupling device 3 until a pre-set torque is achieved. This torque is lower than the final torque that the connection must have, but ensures that the connection between pup joint and drill pipe is tight and e.g. circulation of drilling mud can go through the drilling machines, the pup joint and further down the drill pipe. Next, the pliers 18 are activated, with the pliers' turning mechanism 18a and counter-holding part 18b as described above. The turning mechanism of the pliers is then activated and turns the pup joint 2 which then rotates inside the outer sleeve 4. The rotation of the pup joint in the outer sleeve is moderate, approximately 5° - 6°. At the same time as the pup joint 2 is screwed down towards the drill pipe, the outer sleeve 4, which is held by the counter-holding part 18b, will also be screwed towards the top of the drill pipe due to the left-hand threads (counter-threads) 6a, 6b. In this way, a straight bias is achieved in the connection between the drill pipe 14 and the coupling device 3.

Når koplingsanordningen 3 skal koples fra borerøret 14, utføres operasjonen When the coupling device 3 is to be disconnected from the drill pipe 14, the operation is carried out

beskrevet i avsnittet over i omvendt rekkefølge. Tangens dreimekanisme dreier pup jointen 2 og ytterhylsen 4 i forhold til hverandre inntil forspenningen i forbindelsen mellom borerøret 14 og koplingsanordningen 3 er fjernet, før boremaskinen roterer gjengeforbindelsen 26 mellom borerør og pup joint slik at koplingsanordningen frikoples fra borerøret. Koplingsanordningen heises så opp fra kappen 1. described in the section above in reverse order. The pliers' turning mechanism turns the pup joint 2 and the outer sleeve 4 in relation to each other until the bias in the connection between the drill pipe 14 and the coupling device 3 is removed, before the drilling machine rotates the threaded connection 26 between the drill pipe and the pup joint so that the coupling device is disconnected from the drill pipe. The coupling device is then lifted up from the casing 1.

Figur 10 er en prinsippskisse av koplingsanordningen 3 ifølge oppfinnelsen, og viser bl.a. hvordan gjengeforbindelsen 26 og kontragjengeforbindelsen 6a,b har motsatt rettet stigning. Figuren viser også (som figur lb) hvordan inngrepsområdene 18a,b for tangens dreiemekanisme og mothold er anbrakt en avstand b fra gjengeforbindelsen 26 på pup jointen. På denne måten kan koplingsanordningen utføre en tilkoplings- eller frakoplingsoperasjon ("make" / "break") på et borerør 14 som befinner seg inne i en kappe 1 eller lignende, ved at koplingsanordningen kan opereres ved hjelp av tangen utenfor kappen. Figure 10 is a schematic diagram of the coupling device 3 according to the invention, and shows i.a. how the threaded connection 26 and the counter-threaded connection 6a,b have the opposite pitch. The figure also shows (like figure 1b) how the engagement areas 18a,b for the pliers' turning mechanism and counterhold are located a distance b from the threaded connection 26 on the pup joint. In this way, the coupling device can perform a connection or disconnection operation ("make" / "break") on a drill pipe 14 which is located inside a casing 1 or the like, in that the coupling device can be operated with the help of the pliers outside the casing.

I en praktisk utførelsesform kan avstanden b mellom inngreps områdene 18a,b for tangen og gjengeforbindelsen 26 på pup jointen 2, og avstanden a mellom inngrepsområdene 18a,b for tangen og kontragjengeforbindelsen 6a,b, være flere meter. En dimensjonerende størrelse for disse avstanden er høyden på kappestrukturen 1, eller avstanden fra dennes åpning og inn til toppen av borerøret. In a practical embodiment, the distance b between the engagement areas 18a,b of the pliers and the threaded connection 26 on the pup joint 2, and the distance a between the engagement areas 18a,b of the pliers and the counter-thread connection 6a,b, can be several metres. A dimensioning quantity for these distances is the height of the casing structure 1, or the distance from its opening to the top of the drill pipe.

14 14

B - Beskrivelse av en andre utførelsesform av koplingsanordningen ifølge oppfinnelsen ( figurene 3a, 3b, 4a - 4c) (Komponenter og funksjoner som tilsvarer de som er vist og omtalt ved beskrivelsen av den første utførelsesformen er ikke beskrevet her) B - Description of a second embodiment of the coupling device according to the invention (figures 3a, 3b, 4a - 4c) (Components and functions corresponding to those shown and discussed in the description of the first embodiment are not described here)

Koplingsanordningen 3 ifølge oppfinnelsen omfatter i en andre utførelsesform en slitasjehylse 34 (som erstatter en øvre del av ytterhylsen 4), samt en øvre trykkhylse 32a,b og en nedre trykkhylse 33a,b, som er satt sammen av respektive trykkhylsehalvdeler 32a, 32b og 33a, 33b, vist på figur 3a. Figur 3b viser koplingsanordningen 3 i montert tilstand, og viser hvordan slitasjehylsen 34 er montert på et øvre parti av pup jointen, og videre hvordan øvre og nedre trykkhylser er montert mellom pup jointen og ytterhylsen. Momentet fra tangen overføres til slitasje- og ytterhylse, som videre fører momentet inn i øvre trykkhylse via en kilesporskopling (også benevnt "splinekopling") 30. Slike splinekoplinger er kjent for en fagkyndig og vil derfor ikke bli beskrevet ytterligere her. The coupling device 3 according to the invention comprises in a second embodiment a wear sleeve 34 (which replaces an upper part of the outer sleeve 4), as well as an upper pressure sleeve 32a,b and a lower pressure sleeve 33a,b, which are assembled from respective pressure sleeve halves 32a, 32b and 33a , 33b, shown in Figure 3a. Figure 3b shows the coupling device 3 in an assembled state, and shows how the wear sleeve 34 is mounted on an upper part of the pup joint, and further how upper and lower pressure sleeves are mounted between the pup joint and the outer sleeve. The torque from the tang is transferred to the wear and outer sleeve, which further leads the torque into the upper pressure sleeve via a keyway coupling (also referred to as "spline coupling") 30. Such spline couplings are known to a person skilled in the art and will therefore not be described further here.

Med henvisning særlig til figurene 4a og 4b, ser man hvordan kontragj engene (venstregjengene) 6b i denne utførelsesformen sitter på den øvre trykkhylsen 32a, 32b. De motstående kontragj engene 6a sitter på pup jointen 2 som beskrevet over. With particular reference to figures 4a and 4b, one can see how the counter threads (left-hand threads) 6b in this embodiment sit on the upper pressure sleeve 32a, 32b. The opposing counter parts 6a sit on the pup joint 2 as described above.

Figur 4b viser bl.a. hvordan slitasjehylsen 34 og ytterhylsen 4 er forsynt med er forsynt med gjenger 26, som sammenføyning. Pup jointen 2 er i denne utførelsesformen også utstyrt med en trykkskulder 28 over tilkoplingstappen 8, se særlig figurene 3a og 4c. Trykkskulderen 28 besørger en korrekt overføring av forspenningskraften fra trykkhylsene til borerørets skulder og fungerer som en barriere som forhindrer boreslam fra å trenge inn mellom pup joint 2 og nedre trykkhylse 33a,b. Trykkskulderen må derfor gis en hensiktsmessig utforming og designes med egnede materialegenskaper (bl.a. nødvendig elastisitet). Figure 4b shows i.a. how the wear sleeve 34 and the outer sleeve 4 are provided with are provided with threads 26, as a joint. In this embodiment, the pup joint 2 is also equipped with a pressure shoulder 28 above the connection pin 8, see in particular figures 3a and 4c. The pressure shoulder 28 ensures a correct transfer of the biasing force from the pressure sleeves to the shoulder of the drill pipe and acts as a barrier that prevents drilling mud from penetrating between pup joint 2 and lower pressure sleeve 33a,b. The pressure shoulder must therefore be given an appropriate design and designed with suitable material properties (including necessary elasticity).

Bruken av denne andre utførelsesformen av koplingsanordningen 3 ifølge oppfinnelsen tilsvarer bruken av den første utførelsesformen, beskrevet over. The use of this second embodiment of the coupling device 3 according to the invention corresponds to the use of the first embodiment, described above.

Pup jointen 2 dreies slik at den roterer inne i sammenstillingen av øvre trykkhylse 32a,b og nedre trykkhylse 33a,b, som er montert inne i ytterhylsen 4 (samt inne i slitasjehylsen 34). På grunn av splinekoplingen 30 roterer øvre og nedre trykkhylser samt ytterhylsen som ett legeme, og samvirkningen mellom venstregj engene (kontragj engene) 6a på pup jointen 2 og venstregj engene (kontragj engene) 6b på den øvre trykkhylsen 32a,b er som beskrevet over med henvisning til den første utførelsesformen. Samtidig med at pup jointen 2 skrus ned mot borerøret, vil sammenstillingen av øvre og nedre trykkhylser samt ytterhylse (og slitasjehylsen) også skrus mot toppen av borerøret på grunn av venstregj engene (kontragj engene) 6a,6b. På denne måten oppnås det en rett forspenning i forbindelsen mellom borerøret 14 og koplingsanordningen 3. The pup joint 2 is turned so that it rotates inside the assembly of upper pressure sleeve 32a,b and lower pressure sleeve 33a,b, which are mounted inside the outer sleeve 4 (as well as inside the wear sleeve 34). Because of the spline coupling 30, the upper and lower pressure sleeves as well as the outer sleeve rotate as one body, and the interaction between the left-hand threads (counter-threads) 6a on the pup joint 2 and the left-hand threads (counter-threads) 6b on the upper pressure sleeve 32a,b is as described above with reference to the first embodiment. At the same time as the pup joint 2 is screwed down towards the drill pipe, the assembly of upper and lower pressure sleeves as well as the outer sleeve (and the wear sleeve) will also be screwed towards the top of the drill pipe due to the left-hand threads (counter threads) 6a,6b. In this way, a straight bias is achieved in the connection between the drill pipe 14 and the coupling device 3.

Ytterhylsen og slitasjehylsen kan være utsatt for røff behandling og slitasje. Det er derfor fordelaktig at disse to komponentene raskt og enkelt kan byttes ut, mens de mer kritiske og kostbare komponentene som trykkhylsene (som er utstyrt med kontragj engene og øvre- og nedre trykktetninger) beskyttes og får en lengre levetid. The outer sleeve and wear sleeve may be subject to rough handling and wear. It is therefore advantageous that these two components can be replaced quickly and easily, while the more critical and expensive components such as the pressure sleeves (which are equipped with the mating threads and upper and lower pressure seals) are protected and given a longer service life.

C - Beskrivelse av en tredje utførelsesform av koplingsanordningen ifølge o ppfinnelsen ( figurene 5a, 5b, 6a - 6e) (Komponenter og funksjoner som tilsvarer de som er vist og omtalt ved beskrivelsen av den første eller andre utførelsesformen er ikke beskrevet her) C - Description of a third embodiment of the coupling device according to the invention (figures 5a, 5b, 6a - 6e) (Components and functions corresponding to those shown and discussed in the description of the first or second embodiment are not described here)

I den tredje utførelsesformen av koplingsanordningen 3 ifølge oppfinnelsen moment/forspenning oppnås ved at ytterhylsen 4 dreies ved hjelp av et momentverktøy (for eksempel av en type som er vist beskrevet under med henvisning til figurene 7 - 9) i motsatt retning av pup joint 2. Som over angir henvisningstallet 18 området for tangens tilkopling til kopingsanordningen. I dette utførelseseksempelet er pup jointen 2 utstyrt med et splinekopling 137b og ytterhylsen 4 er utstyrt med en splinekopling 136b. Disse splinekoplingene er tilpasset for inngrep med tilsvarende splinekoplinger 136a, 137a på koplingsringer 117, 118 i momentverktøyet, som vil bli beskrevet i del D under. In the third embodiment of the coupling device 3 according to the invention, torque/preload is obtained by turning the outer sleeve 4 using a torque tool (for example of a type shown and described below with reference to figures 7 - 9) in the opposite direction to the pup joint 2. As above, the reference number 18 indicates the area for the connection of the pliers to the coupling device. In this design example, the pup joint 2 is equipped with a spline connection 137b and the outer sleeve 4 is equipped with a spline connection 136b. These spline couplings are adapted for engagement with corresponding spline couplings 136a, 137a on coupling rings 117, 118 in the torque tool, which will be described in part D below.

Henvisningstallet 39 angir et inngreps område for et snubbeverktøy. Figur 5a viser Reference numeral 39 indicates an engagement area for a snipping tool. Figure 5a shows

også en tetningshylse 41 for montering i rørkoplingsboksen, og en lagerhylse 23 og en tilhørende splinekopling 30. Overføringen av dreiemoment fra momentverktøyet til pup joint og til ytterhylse skjer via splinekoplinger, som beskrevet over. En saver sub 36 er montert på nedre ende av pup jointen 2. Etter montering låses saver suben 36 til pup jointen 2 via en låsehylse 38. also a sealing sleeve 41 for mounting in the pipe connection box, and a bearing sleeve 23 and an associated spline coupling 30. The transfer of torque from the torque tool to the pup joint and to the outer sleeve takes place via spline couplings, as described above. A saver sub 36 is mounted on the lower end of the pup joint 2. After assembly, the saver sub 36 is locked to the pup joint 2 via a locking sleeve 38.

En trykkhylse 32 er vider koplet til ytterhylsen 4 og via en innvendig splinekopling A pressure sleeve 32 is further connected to the outer sleeve 4 and via an internal spline connection

30 til pup joint 2 slik at trykkhylsen roterer med pup jointen. 30 to pup joint 2 so that the pressure sleeve rotates with the pup joint.

Trykkhylsen, slitasjehyIsene og saver suben kan i denne utførelsesformen raskt og enkelt byttes ut, mens de mer kritiske og kostbare komponentene som trykkhylsene (som er utstyrt med kontragj engene og øvre- og nedre trykktetninger) beskyttes og koplingsanordningen som sådan får en lengre levetid. The pressure sleeve, the wear sleeves and the saver sub can in this embodiment be quickly and easily replaced, while the more critical and expensive components such as the pressure sleeves (which are equipped with the mating threads and upper and lower pressure seals) are protected and the coupling device as such gets a longer service life.

D - Beskrivelse av en utførelsesform av momentverktøyet ifølge oppfinnelsen D - Description of an embodiment of the torque tool according to the invention

( figurene 7a, 7b, 8a - h, 9a, 9b) (figures 7a, 7b, 8a - h, 9a, 9b)

En utførelsesform av momentverktøyet ifølge oppfinnelsen vil nå bli beskrevet, i samvirke med den tredje utførelsesformen av koplingsanordningen ifølge oppfinnelsen (beskrevet i avsnitt C over). An embodiment of the torque tool according to the invention will now be described, in conjunction with the third embodiment of the coupling device according to the invention (described in section C above).

Figurene 7a og 7b viser en boremaskin 11, av en i og for seg kjent type og opphengt i en borerigg (ikke vist) og drevet på en i og for seg kjent måte. Til boremaskinen er det tilknyttet en løfteklave 112 av kjent type, via et par bøyler 114. Figur 7a viser videre en boremaskinaksel lia som strekker seg ned fra boremaskinen og er koplet til en koplingsanordning 3, som strekker seg ned i et verktøy 1 av i og for seg kjent type og som f.eks. kan omslutte en øvre del av et borerør (ikke vist i figur 7a). En tang 18 kan operere på koplingsanordningen som beskrevet over. Det er videre montert et momentverktøy 110 på koplingsanordningen 3, opphengt i pup jointen 2 via en opphengs struktur og lager 124. Figures 7a and 7b show a drilling machine 11, of a per se known type and suspended in a drilling rig (not shown) and driven in a per se known manner. A lifting clamp 112 of a known type is connected to the drilling machine, via a pair of hoops 114. Figure 7a further shows a drilling machine shaft 1a which extends down from the drilling machine and is connected to a coupling device 3, which extends down into a tool 1 of i and known type and which e.g. can enclose an upper part of a drill pipe (not shown in Figure 7a). A pliers 18 can operate on the coupling device as described above. A torque tool 110 is also mounted on the coupling device 3, suspended in the pup joint 2 via a suspension structure and bearing 124.

Oppbygningen av momentverktøyet vil nå bli beskrevet med henvisning til figurene 8a-h og 9a. Den nevnte opphengsstrukturen er festet til et topplokk 128 som igjen er festet til en ytterring 126 (se også figurene 8b,c) innenfor ytterringen og med et mellomrom er det montert en nedre dreiering 125 (se også figurene 8d,e). The structure of the torque tool will now be described with reference to figures 8a-h and 9a. The aforementioned suspension structure is attached to a top cover 128 which is in turn attached to an outer ring 126 (see also figures 8b,c) within the outer ring and with a space a lower pivot ring 125 is mounted (see also figures 8d,e).

En nedre koplingssylinder 120 er i sin ene ende festet til den nedre dreieringen 125 og ved et annet parti til en nedre koplingsring 118. En øvre koplingssylinder 119 er i sin ene ende festet til topplokket 128 og ved et annet parti til den øvre koplingsringen 117. Som vist i figurene 9a,b, kan den øvre koplingsringen 117 og den nedre koplingsringen 118 beveges frem og tilbake (opp og ned), samtidig eller hver for seg, ved å kjøre henholdsvis den øvre koplingssylinderen 119 og den nedre koplingssylinderen 120 mellom tilbaketrukne til utstrakte stillinger. Figurene 9a,b viser at den øvre koplingssylinderen 119 er i den utstrakte stillingen og den nedre koplingssylinderen 120 er i den tilbaketrukne stillingen, og koplingsringene 117, 118 er i den ene (nedre) stillingen. Når koplingsringene 117, 118 er i den andre (øvre) stillingen, er koplingssylindrenes 119, 120 stillinger motsatte. A lower coupling cylinder 120 is attached at one end to the lower swivel ring 125 and at another part to a lower coupling ring 118. An upper coupling cylinder 119 is attached at one end to the cylinder head 128 and at another part to the upper coupling ring 117. As shown in Figures 9a,b, the upper coupling ring 117 and the lower coupling ring 118 can be moved back and forth (up and down), simultaneously or separately, by respectively driving the upper coupling cylinder 119 and the lower coupling cylinder 120 between retracted to extended positions. Figures 9a,b show that the upper coupling cylinder 119 is in the extended position and the lower coupling cylinder 120 is in the retracted position, and the coupling rings 117, 118 are in one (lower) position. When the coupling rings 117, 118 are in the second (upper) position, the positions of the coupling cylinders 119, 120 are opposite.

Den nedre dreieringen 125 er forsynt med skråstilt spor, også omtalt som et dreiespor, 129 og et antall forhøyde partier eller rygger 131 som løper i dreieringens aksiale retning. En dreiekile 116 er anbrakt i hvert dreiespor (se figurene 9a,b, 8e (ii og iii)). Hver dreiekile er forbundet med en respektiv dreiesylinder 115, som kan bevege dreiekilen frem og tilbake (opp og ned) i det respektive dreiesporet. En bevegelse av dreiekilene 116 i dreiesporet vil derfor medføre en bevegelse av den nedre dreieringen 125, nærmere bestemt en rotasjonsbevegelse i et plan tilnærmet normalt på koplingsanordningens lengdeakse. Ryggene 131 på den nedre dreieringen griper inn i tilsvarende spor 132 i den nedre koplingsringen 118 (se figur 8f). The lower turning ring 125 is provided with an inclined groove, also referred to as a turning groove, 129 and a number of elevated parts or ridges 131 which run in the axial direction of the turning ring. A turning wedge 116 is placed in each turning slot (see Figures 9a,b, 8e (ii and iii)). Each turning wedge is connected to a respective turning cylinder 115, which can move the turning wedge back and forth (up and down) in the respective turning track. A movement of the pivot wedges 116 in the pivot slot will therefore entail a movement of the lower pivot ring 125, more specifically a rotational movement in a plane approximately normal to the longitudinal axis of the coupling device. The ridges 131 on the lower turning ring engage in corresponding grooves 132 in the lower coupling ring 118 (see figure 8f).

En motholdsring 127 er fast festet til topplokket 128 og er forsynt med aksialt forløpende rygger 134 (se figur 8h) som griper inn i tilsvarende spor 133 i den øvre koplingsringen 117 (se figur 8g). A retaining ring 127 is fixed to the top cover 128 and is provided with axially extending ridges 134 (see figure 8h) which engage in corresponding grooves 133 in the upper coupling ring 117 (see figure 8g).

Den nedre koplingsringen 118 er videre forsynt med innoverrettede rygger og fordypninger 136a (se figur 8f), og den øvre koplingsringen 117 er forsynt med innoverrettede rygger og fordypninger 137a (se figur 8g). Videre er pup jointen 2 forsynt med utoverrettede rygger og fordypninger 137b og ytterhylsen 4 er forsynt med utoverrettede rygger og fordypninger 136b. The lower coupling ring 118 is further provided with inwardly directed ridges and depressions 136a (see figure 8f), and the upper coupling ring 117 is provided with inwardly directed ridges and depressions 137a (see figure 8g). Furthermore, the pup joint 2 is provided with outwardly directed ridges and depressions 137b and the outer sleeve 4 is provided with outwardly directed ridges and depressions 136b.

Når momentverktøyet ifølge oppfinnelsen skal benyttes for å kople til ("make") eller kople fra ("break") en rørforbindelse, for eksempel som omtalt i sammenheng med tilkoplingsverktøyet ifølge oppfinnelsen, settes dreiesylindrene 115 deretter, dvs. at dreiekilene beveges slik at nedre dreiering 125 er korrekt rotert i forhold til ytterringen 126. Deretter beveges øvre og nedre koplingssylinder 119, 120 for kople henholdsvis øvre og nedre koplingsringer 117, 118 til henholdsvis pup joint 2 og ytterhylse 4. Denne situasjonen er illustrert i figur 9b, der momentverktøyet ifølge oppfinnelsen er i inngrep med pup joint og ytterhylse og klar til å kople til eller fra rørforbindelsen. De øvre og nedre koplingsringenes 117, 118 ene (nedre) stilling kan altså omtales som en frikoplet stilling, mens den andre (øvre) stillingen kan omtales som en låst stilling. When the torque tool according to the invention is to be used to connect ("make") or disconnect ("break") a pipe connection, for example as discussed in connection with the connection tool according to the invention, the turning cylinders 115 are then set, i.e. the turning wedges are moved so that the lower swivel ring 125 is correctly rotated in relation to the outer ring 126. The upper and lower coupling cylinders 119, 120 are then moved to connect the upper and lower coupling rings 117, 118 respectively to pup joint 2 and outer sleeve 4. This situation is illustrated in Figure 9b, where the torque tool according to the invention is engaged with the pup joint and outer sleeve and ready to connect or disconnect the pipe connection. One (lower) position of the upper and lower coupling rings 117, 118 can therefore be referred to as a disengaged position, while the other (upper) position can be referred to as a locked position.

Når øvre og nedre koplingsringer 117, 118 på denne måten er låst til henholdsvis pup joint 2 og ytterhylse 4, beveges dreiesylindrene 115 tilbake, slik at dreieringen roteres (på grunn av dreiesporets skråstilling, som beskrevet over), og pup jointen 2 roteres i forhold til ytterhylsen 4. Deretter beveges koplingsringene 117, 118 tilbake til den frikoplede (nedre) stillingen. Ettersom det ofte kreves en betydelig høyere kraft for å bryte rørforbindelsen enn for å kople den til, vil dreiesylindrene 115 kunne innstilles slik at det hydrauliske trykket utøves på stempelsiden når rørforbindelsen skal brytes. Stempelsidens areal er større enn stangsidens areal. Når rørforbindelsen skal koples til, kan det hydrauliske trykket utøves på stempelsiden i dreisylindrene. When upper and lower coupling rings 117, 118 are locked in this way to pup joint 2 and outer sleeve 4 respectively, the turning cylinders 115 are moved back, so that the turning ring is rotated (due to the inclined position of the turning track, as described above), and the pup joint 2 is rotated in relation to the outer sleeve 4. The coupling rings 117, 118 are then moved back to the disengaged (lower) position. As a significantly higher force is often required to break the pipe connection than to connect it, the rotary cylinders 115 can be set so that the hydraulic pressure is exerted on the piston side when the pipe connection is to be broken. The area of the piston side is greater than the area of the rod side. When the pipe connection is to be connected, the hydraulic pressure can be exerted on the piston side of the rotary cylinders.

På grunn av utsparingen 138a i den nedre koplingsringen 118 og utsparingen 138b i den øvre koplingsringen 117, kan øvre og nedre koplingsringer dreies uhindret av koplingssylindrene 119, 120. Because of the recess 138a in the lower coupling ring 118 and the recess 138b in the upper coupling ring 117, the upper and lower coupling rings can be rotated unhindered by the coupling cylinders 119, 120.

Dreiesylindre og koplingssylindre kan være f.eks. være hydraulisk drevne (kilde ikke vist), eller andre kjente og fagmessige drivmidler og energikilder kan benyttes, aktiveres, hvilket gjør at dreiekiler presses (beveges) opp/ned i vertikale spor. Turning cylinders and coupling cylinders can be e.g. be hydraulically driven (source not shown), or other known and professional propellants and energy sources can be used, activated, which means that turning wedges are pressed (moved) up/down in vertical tracks.

I en hensiktsmessig utførelsesform er dreiesporets helning i forhold til lengdeaksen (se a i figur 8e, ii) om lag ±15°, hvilket gir en tilsvarende maksimal rotasjon av dreieringen.. In a suitable embodiment, the inclination of the turning track in relation to the longitudinal axis (see a in Figure 8e, ii) is approximately ±15°, which gives a corresponding maximum rotation of the turning ring.

Når momentverktøyet 110 skal benyttes for å kople koplingsanordningen 3 til borerøret 14, som kan befinne seg inne i kappestrukturen 1 (illustrert i figur 7a), starter boremaskinen 11 en langsom rotasjon av koplingsanordningen samtidig som den senkes ned til og inn i øvre del av børerøret 14 (ikke vist i figur 7a, se figur lb). Pup jointen skrus inn i borerøret på en i og for seg kjent måte inntil ytterhyIsens 4 skulder 10 kommer i anlegg mot borerørets skulder. Deretter dreier boremaskinen 11 koplingsanordningen 3 inntil det oppnås et på forhånd innstilt moment. Dette momentet er lavere enn det endelige momentet som forbindelsen skal ha, men sikrer at forbindelsen mellom pup joint og borerør er tett og f.eks. sirkulasjon av boreslam kan gå gjennomboremaskinene, pup jointen og videre ned i borerøret. Dernest koples momentverktøyet 110 koplingsanordningen 3 ved at splinekoplingen 136a på den nedre koplingsringen 118 bringes i inngrep med splinekoplingen 136b på ytterhylsen 4 og ved at splinekoplingen 137a på den øvre koplingsringen 117 bringes i inngrep med splinekoplingen 137b på pup jointen 2 (se figurene 5b, 9a,b). Momentverkøyets 110 dreiemekanisme aktiveres så, som beskrevet over og dreier pup jointen 2 og ytterhylsen 4 i forhold til hverandre inntil den ønskede forspenningen i forbindelsen mellom borerøret 14 og koplingsanordningen 3 er oppnådd. When the torque tool 110 is to be used to connect the coupling device 3 to the drill pipe 14, which may be inside the casing structure 1 (illustrated in Figure 7a), the drilling machine 11 starts a slow rotation of the coupling device while lowering it to and into the upper part of the drill pipe 14 (not shown in Figure 7a, see Figure 1b). The pup joint is screwed into the drill pipe in a manner known per se until the shoulder 10 of the outer casing 4 comes into contact with the shoulder of the drill pipe. The drilling machine 11 then rotates the coupling device 3 until a pre-set torque is achieved. This torque is lower than the final torque that the connection must have, but ensures that the connection between pup joint and drill pipe is tight and e.g. circulation of drilling mud can go through the drilling machines, the pup joint and further down the drill pipe. Next, the torque tool 110 connects the coupling device 3 by bringing the spline coupling 136a on the lower coupling ring 118 into engagement with the spline coupling 136b on the outer sleeve 4 and by bringing the spline coupling 137a on the upper coupling ring 117 into engagement with the spline coupling 137b on the pup joint 2 (see figures 5b, 9a ,b). The turning mechanism of the torque tool 110 is then activated, as described above, and turns the pup joint 2 and the outer sleeve 4 in relation to each other until the desired bias in the connection between the drill pipe 14 and the coupling device 3 is achieved.

Når momentverktøyet 110 skal benyttes for å kople koplingsanordningen 3 fra borerøret 14, utføres operasjonen beskrevet i avsnittet over i omvendt rekkefølge. Momentverkøyets dreiemekanisme dreier pup jointen 2 og ytterhylsen 4 i forhold til hverandre inntil forspenningen i forbindelsen mellom borerøret 14 og koplingsanordningen 3 er fjernet, før boremaskinen roterer gjengeforbindelsen 26 mellom borerør og pup joint slik at koplingsanordningen frikoples fra borerøret. Koplingsanordningen heises så opp fra kappen 1. When the torque tool 110 is to be used to connect the coupling device 3 from the drill pipe 14, the operation described in the section above is carried out in reverse order. The torque tool's turning mechanism turns the pup joint 2 and the outer sleeve 4 in relation to each other until the bias in the connection between the drill pipe 14 and the coupling device 3 is removed, before the drilling machine rotates the threaded connection 26 between the drill pipe and the pup joint so that the coupling device is disconnected from the drill pipe. The coupling device is then lifted up from the casing 1.

Claims

1. Coupling device (3) for connection to an element (14) provided with threads (26), comprising a first rotating body (2) and a second rotating body (4) supported on the first rotating body and coaxial with it, where the first rotating body ( 2) is equipped with a threaded connection (8, 26) for connection to the element (14) via the threaded connection (26) and means (11, 18; 110) for rotation of the connecting device, characterized in that between the rotating bodies (2, 4) is arranged a counter-threaded connection (6a,b) with a pitch which is oppositely directed to the pitch of the threaded connection (26), whereby the second rotating body (4), when it is held at the same time as the first rotating body ( 2) is rotated in the threaded connection (26) in the element (14), also moved towards the body (14) by means of the counter-threaded connection (6a,b).

2. Coupling device according to claim 1, characterized by engaging parts (18a,b) on the rotating bodies (2, 4), for operation of the coupling device by means of holding and rotating devices, and where the engaging parts (18a,b) are located an axial distance a from the contra-thread connection (6a,b).

3. Coupling device according to claim 1, characterized in that the first rotating body (2) is provided with a barrier device (28) for sealing against the element (14) and the second rotating body (4) as well as any rotating bodies (33a,b) between the first and second body of rotation, whereby biasing forces are transferred between the element (14) and the bodies of rotation, and penetration of fluids between the first body of rotation (2) and the other bodies of rotation (4, 33a,b) is prevented.

4. Coupling device according to claim any of the preceding claims, characterized in that engaging parts (18a,b) on the rotary bodies (2, 4), for operation of the coupling device by means of holding and rotating devices, are located at an axial distance b from the first rotary body (2) threaded connection (26).

5. Coupling device according to any one of the preceding claims, characterized in that the threaded connection (26) is right-handed and the counter-threaded connection (6a,b) is left-handed.

6. A coupling device according to any one of the preceding claims, characterized in that the first rotary body (2) comprises a pipe, such as a pup joint or the like, and that the element (14) comprises a pipe, such as a drill pipe or the like.

7. Device (110) for effecting relative rotation between a first body (2) and a second body (4) which is aligned coaxially with the first body, including a first coupling element (117) which is movable between a connected position and a disengaged position in relation to the first body (2), and a second coupling element (118) if movable between a connected position and a disengaged position in relation to the second body (4), characterized by means for causing the first and second the movements of the coupling elements (117, 118) between the connected and disconnected positions are made mainly along the longitudinal axes of the aforementioned first and second bodies (2, 4).

8. Device according to claim 7, characterized in that the said means comprise linear actuators (119, 120) and complementary ridges and recesses (136a,b, 137a,b,) on the coupling elements and on the first and second bodies.

9. Device according to claim 7 or claim 8, characterized by a housing (126, 128) with a first turning element (125) which, by means of turning means (115, 116, 129), is rotatable in the housing about the longitudinal axis of the aforementioned bodies, and where the housing further comprises a counterholding element (127) attached to the housing, and further a first coupling element (117) in the housing is movable along said longitudinal axis between a connected position and a disengaged position with the one body (2), and further a second coupling element ( 118) in the housing is movable along said longitudinal axis between a connected position and a disengaged position with the second body (4), and where the first coupling element (117) is connected to the counterholding element (127) and the second coupling element (118) is connected to the first the turning element (125), whereby the two bodies (2, 4) can be rotated in relation to each other when the first and second coupling elements (117, 118) are connected to their respective bodies (2, 4) and the first turning element (125) is turned in the house.

10. Procedure for connection and/or disconnection between a connection device (3) and an element (14), characterized in that the connection and/or disconnection is carried out using one or more tools (11, 18, 110) which are connected to the connection device (3) a distance b from the part of the coupling device (3) which is connected to or is to be connected to the element (14).

11. Method according to claim 10, characterized in that the connection point on the element (14) is located inside a casing structure (1) and that the tools (11, 18, 110) are connected to the connection device (3) outside the casing structure (1) and are operated outside the casing structure (1) ).

12. Method according to claim 10 or claim 11, where the coupling device (3) comprises a coupling device as specified in claims 1-6, characterized following steps for connection: a) lowering the connection device (3) down to a part of the element (14) which is located in the casing structure (1); b) screw the coupling device (3) into the drill pipe element until a part (10) of the coupling device comes into contact with a part of the element (14); c) rotate the first rotational body (2) and the second rotational body (4) in relation to each other so that the rotational bodies (2, 4) are screwed against the element (14); whereby a straight bias is achieved in the connection between the element (14) and the coupling device (3).

13. Method according to claim 12, characterized in that: step c includes rotating the second rotary body (4) in the opposite direction to the screw direction in step b.

14. Method according to claim 12, characterized in that: step c includes holding the second rotating body (4) fixed while the first rotating body (2) is rotated in the same direction of the screw direction in step b.

15. Method according to claim 10 or claim 11, where the coupling device (3) comprises a coupling device as stated in claims 1-6, characterized by the following steps for disconnection: a) rotate the first rotational body (2) and the second rotational body (4) in the opposite direction of each other until the bias between the element (14) and the coupling device (3) ceases; b) unscrew the coupling device (3) from the element (14); and c) raise the coupling device (3) from the part of the element (14) which is located in the casing structure (1).

16. Method according to claim 15, characterized in that: step a includes holding the second rotating body (4) fixed while the first rotating body (2) is rotated in the same direction of the screw direction in step b.