NO20120732L - Toppdrevet rotasjonssystem - Google Patents

Abstract

Et toppdrevet rotasjonssystem for borehullsoperasjoner, hvilket toppdrevet rotasjonssystem omfatter en vekselstrømpermanentmagnetsmotor (30) som har en gjennomgående boring, et planettannhjulsapparat (20) koplet til vekselstrømpermanentmagnetsmotoren(30), hvilket planettannhjulsapparat (20) har en gjennomgående boring, hvor boringen gjennom vekselstrømpermanentmagnetsmotoren(30) er innrettet i det vesentlige på linje med boringen gjennom planettannhjulsapparatet (20), slik at fluid kan strømme igjennom, og det toppdrevne rotasjonssystem omfatter videre en hul aksel (50) som er drivende forbundet med planettannhjulsapparatet for å rotere den hule aksel.

Description

TOPPDREVET ROTASJONSSYSTEM

Den foreliggende oppfinnelse vedrører et toppdrevet rotasjonssystem, særlig, men ikke utelukkende, et toppdrevet rotasjonssystem til bruk ved boring, oppbygging, reparasjon og vedlikehold av en olje- eller gassbrønn. Den foreliggende oppfinnelse vedrører også ulike komponenter i eller til bruk sammen med et toppdrevet rotasjonssystem.

Kjent teknikk beskriver en rekke forskjellige apparater som benytter en likestrøms-eller vekselstrømsmotor. Amerikanske patenter 4,458,768; 5,433,279; 6,276,450; 4,813,493; 6,705,405; 4,800,968; 4,878,546; 4,872,577; 4,753,300; 6,536,520; 6,679,333 beskriver ulike apparater. Nærmeste kjente teknikk antas å være beskrevet i dokumentet WO-A_2003/038229 som omhandler et apparat for bruk i et toppdrevet rotasjonssystem hvorved to hydraulisk-aktiverte, motstående fastspenningsapparater er anordnet slik at de mottar og spenner fast et rør derimellom.

Kjent teknikk beskriver et Varco Drilling Systems TDS-9S AC Top Drive, med et toppdrevet rotasjonssystem drevet med vekselstrømsmotor.

I overensstemmelse med et første aspekt ved den foreliggende oppfinnelse er det tilveiebrakt et toppdrevet rotasjonssystem for borehullsoperasjoner, hvor det toppdrevne rotasjonssystem omfatter en vekselstrømpermanentmagnetsmotor som haren gjennomgående boring, et planettannhjulsapparat koplet til vekselstrømpermanentmagnetsmotoren, hvilket planettannhjulsapparat haren gjennomgående boring, hvor boringen gjennom vekselstrømpermanentmagnetsmotoren er i det vesentlige innrettet på linje med boringen gjennom planettannhjulsapparatet, slik at fluid kan ledes igjennom, og det toppdrevne rotasjonssystem videre omfatter en hul aksel som er drivende koplet til planettannhjulsapparatet for å rotere den hule aksel.

Vekselstrømpermanentmagnetsmotoren er fortrinnvis anordnet ovenfor planettannhjulsapparatet, fortrinnsvis direkte oppå, muligens i avstand via et avstandselement og/eller middel som skal hindre inntrengning av olje og smøremidler. Det toppdrevne rotasjonssystem omfatter fordelaktig videre et støttearrangement som skal støtte vekselstrømpermanentmagnetsmotoren og planettannhjulsapparatet, hvilket støttearrangement omfatter et svivellegeme, et opphengselement ovenfor permanentmagnetsmotoren, i det minste ett forbindelsesledd anordnet mellom svivellegemet og opphengselementet. Svivellegemet er fortrinnsvis plassert nedenfor planettannhjulsapparatet. Det er fordelaktig anordnet to forbindelsesledd mellom svivellegemet og opphengselementet. Det i det minste ene forbindelsesledd er fortrinnsvis forsynt med en gjennomgående åpning som skal oppta en pinne eller et øre, idet åpningen er overdimensjonert for å tillate en grad av vertikal bevegelse, fortrinnsvis en ikke-sirkulær åpning, mest fortrinnsvis langstrakt.

Opphengselementet omfatter fordelaktig en blokk som har trinser og en stropp stivt festet til denne, hvor trinsene kan forbindes med et tau til et boretårn på en rigg og stroppen er forbundet med det i det minste ene forbindelsesledd idet den fortrinnsvis er dreibart fastgjort til dette og fordelaktig kan fikseres i ulike vinkler og fordelaktig er løsbart festet til det. Stroppen kan fortrinnsvis fastgjøres selektivt til løpeblokken i et flertall posisjoner.

Det toppdrevne rotasjonssystem omfatter fordelaktig videre en vektkompenseringsanordning anordnet mellom stroppen og svivellegemet for å kompensere for vekten av det toppdrevne rotasjonssystem og et rør som skal stikkes ned i rørstrengen (stabbed) under en sammenføringsoperasjon (stabbing operation), for å forhindre skade på rør. Vektkompenseringsanordningen omfatter fortrinnsvis en hydraulisk stempel-sylinder-sammenstilling og en akkumulator.

Svivellegemet har fortrinnsvis et indre rom, et hovedlager er plassert i det indre rom, og den hule aksel har en flens som ligger an mot og er dreibar på hovedlageret.

Det toppdrevne rotasjonssystem omfatter videre fordelaktig en belastningshylse som blir holdt av svivellegemet, hvor den hule aksel er roterbar inne i belastningshylsen, en belastningskrage plassert rundt belastningshylsen og båret av denne, i det minste én bøyle som henger ned fra belastningskragen, og en rørklave som selektivt skal ta imot og holde et rør, idet rørklaven blir båret av den i det minste ene bøyle. Fortrinnsvis henger to bøyler i ører ned fra belastningskragen og bærer rørklaven på motsatte sider av rørklaven. Det toppdrevne rotasjonssystem omfatter fortrinnsvis videre et skråstillingsapparat som skal skråstille den i det minste ene bøyle, hvilket skråstillingsapparat er innrettet til å dreie bøylene om belastningskragen for å skråstille den i det minste ene bøyle i forhold til den sentrale linje som strekker seg ned gjennom et senter i permanentmagneten, gjennom et senter i planettannhjulsapparatet, gjennom et senter i den hule aksel, idet sentrene innbyrdes er innrettet på linje. Skråstillingsapparatet omfatter fordelaktig et klammer på den i det minste ene bøyle, hvilket klammer har to rullepinner, mellom hvilke et parti av den i det minste ene bøyle kan forskyves for å lette bevegelse av bøylen med hensyn til klamrene.

De to rullepinner er fortrinnsvis montert med montasjeplater som har forskjøvne huller for montering av rullepinnene, slik at omsnuing av montasjeplatene endrer avstanden mellom rullepinnene for å gi rom for en bøyle av ulike bredder.

Det toppdrevne rotasjonssystem omfatter fordelaktig videre et fastspenningsapparat som er roterbart anordnet på det toppdrevne rotasjonssystem, hvilket fastspenningsapparat selektivt skal spenne fast et rør.

Belastningskragen er fortrinnsvis anbrakt fritt roterbart, og fastspenningsapparatet er plassert mellom de to bøyler, slik at belastningskragen, bøylene og rørklaven kan rotere sammen med fastspenningsmekanismen. Fastspenningsapparatet omfatter fordelaktig i det minste to kjever for selektivt å motta mellom disse et rør som skal spennes fast mellom dem. Det er fortrinnsvis i det minste to kjever. Det rør som skal gripes eller spennes fast i fastspenningsapparatet, kan være et slitasjestykke, et rør, foringsrør eller et verktøy. Den i det minste ene kjeve omfatter fordelaktig et stempel som er forskyvbart inne i en sylinder mot og bort fra et rør som skal spennes fast. Fastspenningsapparatet omfatter fortrinnsvis videre i det minste ett teleskopisk ben. Det i det minste ene ben henger fortrinnsvis ned fra belastningskragen. Fastspenningsapparatet omfatter fordelaktig i det minste to teleskopiske ben plassert med innbyrdes avstand. Det toppdrevne rotasjonssystem omfatter fortrinnsvis videre i det minste én ytterligere motor.

Det toppdrevne rotasjonssystem omfatter fortrinnsvis videre apparat til generering av elektrisk kraft, hvilket er koplet til fastspenningsapparatet for å tilveiebringe elektrisk kraft. Det toppdrevne rotasjonssystem omfatter fordelaktig videre en hydraulikkmanifold, et flertall retningsventiler for å styre hydraulikkfluidstrømning i et flertall samsvarende strømningsrør, hvilket flertall samsvarende strømningsrør innbefatter strømningsrør som skal tilveiebringe hydraulikkfluid til drift av apparat nedenfor fastspenningssystemet. Hydraulikkmanifolden og flertallet retningsventiler er fortrinnsvis anordnet på det i det minste ene teleskopiske ben.

Belastningshylsen har fortrinnsvis fluidførende kanaler, og apparatet omfatter videre en dreietopp som er forbundet med belastningshylsen for å motta fluid fra belastningshylsens fluidførende kanaler og for å transportere fluidet til den nedre

hydraulikkmanifold, og dreietoppen kan roteres sammen med fastspenningsapparatet.

Det toppdrevne rotasjonssystem omfatter fordelaktig videre en mekanisme for selektiv låsing, hvilken er festet til svivellegemet for selektivt å låse fastspenningsapparatet og hindre dets rotasjon mens den hule aksel tillates å rotere. Fastspenningsapparatet henger fortrinnsvis ned fra en tannhjulskrage som kan beveges eller bremses som reaksjon på låsemekanismen. Fastspenningsapparatet er mest fortrinnsvis i rotasjonsforbindelse med tannhjulskragen og belastningskragen. Belastningskragen og tannhjulskragen kan være i ett stykke og kan være støpt som én enkelt enhet. Det toppdrevne rotasjonssystem omfatter fortrinnsvis videre et slamsparerapparat som er løsbart forbundet med den hule aksel. Det toppdrevne rotasjonssystem omfatter videre et slitasjestykke, fortrinnsvis løsbart forbundet med og nedenfor slamsparerapparatet, idet det fordelaktig er forbundet med et ikke-roterende koplingsmiddel. Fortrinnsvis låser første koplingslåseapparat den hule aksel til slamsparerapparatet, og andre koplingslåseapparat låser slamsparerapparatet til slitasjestykket.

Det er fordelaktig anordnet en avstandsplate mellom

vekselstrømpermanentmagnetsmotoren og planettannhjulsapparatet, hvilken avstandsplate har en lagerutsparing samt et lager i lagerutsparingen for å lette rotering av den hule aksel.

Det topprevne rotasjonssystem omfatter fortrinnsvis videre en atkomstplattform som i en nedre ende er svingbart forbundet med svivellegemet, hvilken atkomstplattform har et plattformsparti som kan svinges til en generelt horisontal posisjon, slik at personell på atkomstplattformen kan få tilgang til komponenter i det toppdrevne rotasjonssystem.

Det toppdrevne rotasjonssystem omfatter fordelaktig videre en forlengermekanisme som skal forskyve det toppdrevne rotasjonssystem horisontalt. Forlengermekanismen omfatter fortrinnsvis et flertall stempel-sylinder-sammenstillinger og en ramme. Forlengermekanismen har fortrinnsvis en åpning som en rørlengde kan forskyves igjennom mens forlengermekanismen med det toppdrevne rotasjonssystem tilkoplet denne beveger seg med hensyn til rørlengden.

Et andre aspekt ved den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer apparat til bruk i et toppdrevet rotasjonssystem for frigjørbart å holde et rør, hvilket apparat omfatter i det minste to innbyrdes motstående fastspenningsapparater som er plassert med innbyrdes avstand for selektivt opptak av et rør som skal spennes fast mellom dem, hvor hvert av de to innbyrdes motstående fastspenningsapparater har et hus og et stempel som er forskyvbart inne i huset, idet stemplet selektivt kan forskyves mot og bort fra et rør som skal spennes fast; to teleskopiske ben som er plassert med innbyrdes avstand, og som i bruk henger ned fra en del av det toppdrevne rotasjonssystem, idet de teleskopiske ben skal kunne forskyve de i det minste to innbyrdes motstående fastspenningsapparater i et i det vesentlige vertikalt plan. Røret omfatter fortrinnsvis ett av: rør, foringsrør, produksjonsrør, slitasjestykke, og hul aksel i et apparat.

De to innbyrdes motstående fastspenningsapparater er fortrinnsvis koplet frigjørbart sammen med koplingsapparater, slik at det ene eller begge koplingsapparater kan frakoples. De to halvdeler kan fortrinnsvis åpnes for å ta imot et rør som skal spennes fast, når ett av de to koplingsapparater er frakoplet, og de to halvdeler kan skilles fra hverandre og beveges fra hverandre når begge koplingsapparater er frakoplet. Hvert koplingsapparat omfatter fordelaktig et flertall innbyrdes inngripende tapper med hull i, hvilke inngrepstapper er plassert med innbyrdes avstand, og en pinne som uttakbart kan føres inn gjennom hullene, fortrinnsvis slik at det dannes en hengsle. De to teleskopiske ben har fordelaktig et ikke-sirkulært tverrsnitt; de er fortrinnsvis rektangulære, avlange eller kvadratiske i tverrsnitt. Apparatet omfatter fortrinnsvis videre et fjærapparat inne i hvert teleskopiske ben, hvilket skal kompensere for bevegelsen av et rør fastspent av apparatet. Kompenseringen underletter fortrinnsvis rørsammenføring (stabbing) fordi det er mindre sannsynlig at det vil oppstå skade idet gjengene bringes i inngrep, når i det minste det meste av vekten av det rør som skal koples til en streng, er kompensert. Apparatet omfatter fordelaktig videre en stempel-sylinder-sammenstilling i hvert teleskopiske ben, hvor sylinderen har et vakuum inni og et stempel kan strekkes ut fra og trekkes tilbake i den hule sylinder, hvilken stempel-sylinder-sammenstilling tilveiebringer kompensering for bevegelse av det element som spennes fast av fastspenningsapparatet.

Hvert av de teleskopiske ben omfatter fortrinnsvis et ytre ben parti og et indre benparti, og omfatter videre en kjettingkoplingskonstruksjon på hvert ytre benparti og hvert indre benparti, til hvilken det kan koples en kjetting for å hindre at det ytre benparti blir skilt fra det indre benparti. Apparatet omfatter fordelaktig videre ledeapparat som er festet til og nedenfor de to innbyrdes motstående fastspenningsapparater for å lede et rør mellom de to innbyrdes motstående fastspenningsapparater. Ledeapparatet er fortrinnsvis løsbart forbundet med i det minste det ene av de to innbyrdes motstående fastspenningsapparater, fortrinnsvis ved kjetting(er) eller pinne(r).

Apparatet omfatter fordelaktig videre generatorapparat som er forbundet med det ene av de to ben, for generering av elektrisk kraft. Apparatet omfatter fortrinnsvis videre elektrisk fordelingsapparat. Generatorapparatet omformer fordelaktig hydraulisk kraft fra fluidstrømning og/eller trykk til elektrisitet. Det tilveiebringes således et toppdrevet rotasjonssystem med en generator for elektrisk kraft, hvilken er roterbar sammen med rørhåndteringsapparat.

Ytterligere utførelser omfatter en hydraulikkfluidmanifold som er forbundet med i det minste det ene av de to teleskopiske ben for å motta hydraulikkfluid fra en hydraulikkfluidkilde og tilveiebringe hydraulikkfluid for løsbart å spenne fast og holde et element til borehullsoperasjoner, fortrinnsvis for å levere hydraulikkfluid til et annet element nedenfor apparatet. Hydraulikkfluidmanifolden innbefatter fordelaktig et flertall hydraulikkfluidledninger og et flertall styrbare ventiler for selektivt å styre fluidstrømning i hver hydraulikkfluidledning. Apparatet omfatter fortrinnsvis videre generatorapparat som er forbundet med i det minste det ene av de to ben for å generere elektrisk kraft, og styringsapparat på det ene av de to ben, hvilket står i forbindelse med de styrbare ventiler for å styre de styrbare ventiler.

Styringsapparatet innbefatter fortrinnsvis digitalt signalbehandlingsapparat og en antenne for å kommunisere med styringsapparatet fra et sted beliggende i avstand fra apparatet, for frigjørbart å spenne fast og holde et rør for borehullsoperasjoner.

Hvert stempel omfatter fordelaktig en bakkeholder og bakkeapparat for å gå i inngrep med det rørformede element. Hvert hus har fortrinnsvis en sylinder som forer huset, og stemplet er anordnet glidbart i sylinderen.

Apparatet omfatter fortrinnsvis videre en koplingskonstruksjon på hvert av de to teleskopiske ben for tilkopling av apparatet til det toppdrevne rotasjonssystem, fortrinnsvis til et rotasjonsapparat for derved å bli rotert. Koplingskonstruksjonen tilveiebringer fordelaktig en dreibar tilkopling av hvert teleskopisk ben i dettes øvre ende for at de to teleskopiske ben skal kunne svinges fra hverandre.

De to ben omfatter fortrinnsvis videre en antirotasjonskonstruksjon som skal ta imot en del av et tilstøtende apparat og frigjørbart holde delen slik at det tilstøtende apparat kan roteres samtidig med apparatet for frigjørbart å spenne fast og holde et element for borehullsoperasjoner.

Det andre aspekt ved oppfinnelsen tilveiebringer også et toppdrevet rotasjonssystem som omfatter en drivmotor og et apparat ifølge oppfinnelsen.

Oppfinnelsen tilveiebringer også en fremgangsmåte for å gripe et element, hvilken fremgangsmåte omfatter trinnene å plassere elementet inne i et hovedlegeme i et apparat, hvilket apparat omfatter et hovedlegeme, to innbyrdes motstående fastspenningsapparater i hovedlegemet, hvor de to innbyrdes motstående fastspenningsapparater er plassert med innbyrdes avstand for selektivt mottak mellom disse av et element som skal spennes fast mellom dem, hvor hvert av de to innbyrdes motstående fastspenningsapparater har et hus og stem pela ppa rat som er forskyvbart inne i huset, hvor stempelapparatet er selektivt forskyvbart mot og bort fra et element som skal spennes fast, to ben, hvilke ben er plassert med innbyrdes avstand og hvert ben har en øvre ende og en nedre ende, hvor hver nedre ende er forbundet med hovedlegemet, hvert ben omfatter et ytre benparti og et indre benparti, hvor det indre benparti har en del som er forskyvbar inne i det ytre benparti for å tilveiebringe et område for oppover-/nedoverforskyvning av hovedlegemet, hvor elementet for boreoperasjoner er et rørformet element, og hvert stempelapparat innbefatter et stempel og en bakkeholder som er festet til en ytre ende av stemplet, og bakkeapparat på bakkeholderen for å gå i inngrep med det rørformede element, hvert hus har en foring som er uttakbart anbrakt i dette, og hvert stempel er forskyvbart inne i en motsvarende foring, og å forskyve stemplene slik at bakkeapparatet går i inngrep med det element som skal gripes, og derved griper elementet.

Fremgangsmåten omfatter fortrinnsvis videre det trinn å rotere apparatet og derved rotere det element som er grepet av apparatet.

Ytterligere utførelser tilveiebringer et toppdrevet rotasjonssystem som omfatter en drivmotor, og et støtteapparat og rørhåndteringsapparat som er forbundet med og nedenfor og er båret av støtteapparatet, hvor rørhåndteringsapparatet innbefatter hydraulikkfluiddrevet apparat på eller nedenfor rørhåndteringsapparatet, forsyningsapparat som er tilkoplet rørhåndteringsapparatet for å tilveiebringe hydraulikkfluid til drift av det hydraulikkfluiddrevne apparat, idet forsyningsapparatet innbefatter strømningsrørapparat som skal forsyne det hydraulikkfluiddrevne apparat med hydraulikkfluid, og elektrisk drivbart styringsapparat som skal regulere fluidstrømning til og fra strømningsrørapparatet, og apparat som genererer elektrisk kraft, hvilket er koplet til rørhåndteringsapparatet for å forsyne det elektrisk drevne styringsapparat med elektrisk kraft.

Det toppdrevne rotasjonssystem omfatter fortrinnsvis videre et tannhjulsapparat, en hul drivaksel som er koplet til ta nnhju Isa ppa ratet og et opphengsarrangement. Rørhåndteringsapparatet innbefatter fortrinnsvis fastspenningsapparat for fastspenning av et element, hvor fastspenningsapparatet drives av hydraulikkfluid fra forsyningsapparatet. Fastspenningsapparatet er fordelaktig roterbart med hensyn til drivmotoren, idet støtteapparatet innbefatter en låsemekanisme for selektivt å låse rørhåndteringsapparatet i posisjon, låsemekanismen omfatter drivapparat for rotering av fastspenningsapparatet, og den hule drivaksel kan roteres av ta nnhju Isa ppa ratet med fastspenningsapparatet låst i posisjon av låsemekanismen.

Det elektrisk drivbare styringsapparat innbefatter fortrinnsvis et flertall selektivt betjenbare styringsventiler som selektivt regulerer strømning av hydraulikkfluid til apparater nedenfor støtteapparatet. Apparatene nedenfor det nedre støtteapparat innbefatter fordelaktig fastspenningsapparat for fastspenning av et element, rørklave som skal holde et element, og forbindelsesleddskråstillingsapparat som skal forskyve rørklaven skrått i forhold til støtteapparatet. Fastspenningsapparatet omfatter fortrinnsvis i det minste to innbyrdes motstående fastspenningsapparater som er plassert med innbyrdes avstand for selektivt opptak av et rør som skal spennes fast mellom dem, hvor hvert av de to innbyrdes motstående fastspenningsapparater har et hus og et stempel som er forskyvbart inne i huset, idet stemplet selektivt kan forskyves mot og bort fra et rør som skal spennes fast; to teleskopiske ben som er plassert med innbyrdes avstand og som i bruk henger ned fra en del av det toppdrevne rotasjonssystem, hvilke teleskopiske ben skal forskyve de i det minste to innbyrdes motstående fastspenningsapparater i et i det vesentlige vertikalt plan.

Det toppdrevne rotasjonssystem omfatter fortrinnsvis videre en stempel-sylinder-sammenstilling i hvert teleskopiske ben idet en første del av dette er forbundet med den øvre ende og en andre del av det er forbundet med den nedre ende av stempel-sylinder-sammenstillingen, hvor sylinderen håret vakuum inni og stemplet kan strekkes ut fra og trekkes inn i sylinderen, og stempel-sylinder-sammenstillingen tilveiebringer kompensasjon for bevegelse av røret som er fastspent av fastspenningsapparatet, og fluid til drift av stempel-sylinder-sammenstillingen blir tilveiebrakt av forsyningsapparatet.

Generatorapparatet for generering av elektrisk kraft er fordelaktig forbundet med det ene av de to teleskopiske ben. Forsyningsapparatet omfatter fortrinnsvis en hydraulikkfluidmanifold som er forbundet med det ene av de to teleskopiske ben for å motta hydraulikkfluid fra en hyd ra u I i kkf I u id kilde og forsyne generatorapparatet med hydraulikkfluid til drift av generatorapparatet. Hydraulikkfluidmanifolden innbefatter fordelaktig et flertall hydraulikkfluidledninger og et flertall styrbare ventiler for selektivt å regulere fluidstrømning i hver hydraulikkfluidledning. Det toppdrevne rotasjonssystem omfatter fortrinnsvis videre en dreietopp som er koplet til og mellom de to teleskopiske ben, hvilken dreietopp skal ta imot hydraulikkfluid fra en fluidforsyning og levere hydraulikkfluidet til drift av generatoren. Dreietoppen leverer fordelaktig hydraulikkfluid til flertallet styrbare ventiler.

Drivmotoren er fortrinnsvis en vekselstrømpermanentmagnetsmotor som haren gjennomgående boring, et planettannhjulsapparat koplet til

vekselstrømpermanentmagnetsmotoren, hvilket planettannhjulsapparat haren gjennomgående boring, hvor boringen gjennom

vekselstrømpermanentmagnetsmotoren er i det vesentlige innrettet på linje med boringen gjennom planettannhjulsapparatet, slik at fluid kan ledes igjennom, og det toppdrevne rotasjonssystem omfatter videre en hul aksel som er drivende koplet til planettannhjulsapparatet for rotering av den hule aksel.

Opphengsarrangementet omfatter fortrinnsvis et svivellegeme, et opphengselement ovenfor permanentmagnetsmotoren, i det minste ett forbindelsesledd anordnet mellom svivellegemet og opphengselementet. Svivellegemet er fortrinnsvis plassert nedenfor planettannhjulsapparatet. Det er fordelaktig anordnet to forbindelsesledd mellom svivellegemet og opphengselementet. Det i det minste ene forbindelsesledd er fortrinnsvis forsynt med en gjennomgående åpning som skal ta imot en pinne eller et øre, hvilken åpning er overdimensjonert for å tillate en grad av vertikal bevegelse. Åpningen er fortrinnsvis ikke-sirkulær, mest fortrinnsvis langstrakt. Opphengselementet omfatter fordelaktig en blokk som har trinser og en stropp som er stivt festet til den, hvor trinsene kan forbindes med et tau til et boretårn på en rigg, og stroppen er forbundet med det i det minste ene forbindelsesledd, idet den fortrinnsvis er dreibart festet til dette og fordelaktig løsbart festet til dette. Stroppen kan fordelaktig selektivt festes til løpeblokken i et flertall posisjoner. Det toppdrevne rotasjonssystem omfatter fortrinnsvis videre en vektkompenseringsanordning anordnet mellom stroppen og svivellegemet for å kompensere for vekten av det toppdrevne rotasjonssystem og et rør som skal stikkes ned i rørstrengen (stabbed) under en sammenføringsoperasjon (stabbing operation), for å forhindre skade på rør. Vektkompenseringsanordningen omfatter fortrinnsvis en hydraulisk stempel-sylinder-sammenstilling og en akkumulator. Svivellegemet har fordelaktig et indre rom, et hovedlager plassert i det indre rom, og den hule aksel har en flens som ligger an på og kan rotere på hovedlageret. Det toppdrevne rotasjonssystem omfatter fortrinnsvis videre en belastningshylse som holdes av svivellegemet, hvor den hule aksel er roterbar inne i belastningshylsen, en belastningskrage plassert rundt belastningshylsen og båret av denne, i det minste én bøyle som henger ned fra belastningskragen samt en rørklave for selektivt å ta imot og holde et rør, hvilken rørklave bæres av den i det minste ene bøyle.

Det toppdrevne rotasjonssystem omfatter fortrinnsvis videre en atkomstplattform som i en nedre ende er svingbart forbundet med svivellegemet, hvilken atkomstplattform har et plattformsparti som er svingbart til en generelt horisontal stilling, slik at personell på atkomstplattformen kan få tilgang til komponenter i det toppdrevne rotasjonssystem.

Det toppdrevne rotasjonssystem omfatter fordelaktig videre en forlengermekanisme for å forskyve det toppdrevne rotasjonssystem horisontalt. Forlengermekanismen omfatter fortrinnsvis et flertall stempel-sylinder-sammenstillinger og en ramme. Forlengermekanismen har fortrinnsvis en åpning som en rørlengde kan forskyves igjennom mens forlengermekanismen med det toppdrevne rotasjonssystem tilkoplet denne beveger seg med hensyn til rørlengden.

Ytterligere utførelser tilveiebringer et containerisert apparat omfattende en container, toppdrevet rotasjonssystem som er uttakbart plassert inne i containeren, en forlengermekanisme som skal bevege det toppdrevne rotasjonssystem generelt horisontalt innenfor et boretårn, hvor det toppdrevne rotasjonssystem er fastgjort til forlengermekanismen, forlengermekanismen er uttakbart plassert inne i containeren sammen med det toppdrevne rotasjonssystem, en skinne for at det toppdrevne rotasjonssystem skal kunne bevege seg i et vertikalt plan i bruk i et boretårn, hvilken skinne er sammensatt av flerfoldige skinnedeler som kan koples sammen, en transportramme som skal holde det toppdrevne rotasjonssystem under transport, hvor en del av transportrammen utgjør i det minste én skinnedel. Transportrammen utgjør alternativt eller fortrinnsvis en dreiemomentsramme, slik at transportrammen i bruk utgjør en del av det toppdrevne rotasjonssystem for å bidra til å tilbakevirke drivmotorens dreiemoment. Containeren er fortrinnsvis en ISO-container, fortrinnsvis en 12,2 m x 2,4 m x 2,6 m (40' x 8' x 8,5') ISO-container.

Skinnen omfatter fortrinnsvis videre i det minste ett første kammer for uttakbart å lagre de flerfoldige skinnedeler, idet de flerfoldige skinnedeler er uttakbart plassert i det i det minste ene første kammer, og de flerfoldige skinnedeler kan settes sammen utenfor containeren til å innbefatte de flerfoldige skinnedeler og den i det minste ene transportrammeskinnedel sammen med forlengermekanismen som erforskyvbar langs skinnen sammen med det toppdrevne rotasjonssystem. De flerfoldige skinnedeler innbefatter fordelaktig i det minste én lengdejusterbar skinnedel, slik at skinnen kan la seg installere i boretårn av ulik høyde. Det toppdrevne rotasjonssystemapparat innbefatter fortrinnsvis en motor, et tannhjulssystem samt rørhåndteringsapparat, hvor rørhåndteringsapparatet innbefatter en rørklave som selektivt skal kunne holde et rør, og forbindelsesledd som skal forbinde rørklaven med det toppdrevne rotasjonssystemapparat, og hvor motoren, tannhjulssystemet og rørhåndteringsapparatet er uttakbart plassert inne i containeren.

Transportrammeskinnedelen har fortrinnsvis løftegaffellommer for mottak av løftegaffelutspring. I det minste én av de flerfoldige skinnedeler har fordelaktig løftegaffellommer for å kunne ta imot løftegaffelutspring. Fortrinnsvis har alle de flerfoldige skinnedeler løftegaffellommer for å kunne ta imot løftegaffelutspring.

Det toppdrevne rotasjonssystem innbefatter fordelaktig en atkomstplattform som er svingbart forbundet med en del av det toppdrevne rotasjonssystem, hvilken atkomstplattform har en øvre ende frigjørbart forbundet med det toppdrevne rotasjonssystem, og når den øvre ende av atkomstplattformen er frigjort, kan atkomstplattformen svinges fra en stilling hvor den er generelt innrettet på linje med apparatet, til en stilling generelt normalt på dette, slik at atkomstplattformen tilveiebringer en plattform som en person kan stå på for å få tilgang til en del av apparatet, og atkomstplattformen er uttakbart plassert inne i containeren sammen med apparatet.

Det containeriserte apparat omfatter fortrinnsvis videre et opphengsapparat som er uttakbart plassert i containeren, hvilket opphengsapparat er koplet til det toppdrevne rotasjonssystem og hvilket opphengsapparat er til opphenging av det toppdrevne rotasjonssystem i et boretårn. Oppehengsapparatet innbefatter fortrinnsvis en løpeblokk, en krok som kan koples til løpeblokken, og en stropp som kan koples til det toppdrevne rotasjonssystemapparat og til kroken. Opphengsapparatet innbefatter fordelaktig en blokk og en stropp, hvor stroppen er direkte forbundet med blokken. Stroppen er fortrinnsvis selektivt roterbar med hensyn til blokken og kan festes til blokken i en valgt ikke-roterende posisjon.

Skinnen kan fordelaktig koples til et boretårn og er egnet til å tilbakevirke dreiemoment generert av det toppdrevne rotasjonssystemapparat til boretårnet.

Det containeriserte apparat omfatter fortrinnsvis videre et styringssystem i containeren, hvilket kan betjenes av personell i containeren for å styre apparatet når apparatet er tatt ut av containeren og plassert i et boretårn for drift.

Det containeriserte apparat omfatter fortrinnsvis videre et kraftsystem inne i containeren for å tilveiebringe kraft til drift av i det minste en del av det toppdrevne rotasjonssystem. Kraftsystemet tilveiebringer fortrinnsvis hydraulisk kraft.

Det containeriserte apparat omfatter fordelaktig videre et reservoar inne i containeren, hvilket rommer hydraulikkfluid som brukes av kraftsystemet for å tilveiebringe hydraulisk kraft til apparatet. Det containeriserte apparat omfatter fortrinnsvis videre et kjølesystem inne i containeren for å tilveiebringe kjøling til apparatet.

Det containeriserte apparat har fortrinnsvis en vekselstrømpermanentmagnetsmotor som har en gjennomgående boring, et planettannhjulsapparat koplet til vekselstrømpermanentmagnetsmotoren, hvilket planettannhjulsapparat haren gjennomgående boring, hvor boringen gjennom vekselstrømpermanentmagnetsmotoren er i det vesentlige innrettet på linje med boringen gjennom planettannhjulsapparatet, slik at fluid kan ledes igjennom, og det toppdrevne rotasjonssystem omfatter videre en hul aksel som er drivende koplet til planettannhjulsapparatet for å rotere den hule aksel.

Forlengermekanismen har fordelaktig en åpning som en rørlengde kan forskyves igjennom mens forlengermekanismen med det toppdrevne rotasjonssystem tilkoplet denne beveger seg med hensyn til rørlengden.

Ytterligere utførelser tilveiebringer et apparat for borehullsoperasjoner, hvilket apparat omfatter et boretårn, en ledebjelke forbundet med boretårnet, et toppdrevet rotasjonssystem som er forskyvbart på ledebjelken, en dreiemomentsreaksjonskonstruksjon som er forbundet med ledebjelken, og transportrammeapparat som holdes av dreiemomentsreaksjonskonstruksjonen, hvilket transportrammeapparat er vertikalt forskyvbart med hensyn til dreiemomentsreaksjonskonstruksjonen for å hindre en vertikal belastning fra å overføres fra transportrammeapparatet til dreiemomentsreaksjonskonstruksjonen.

Boretårnet omfatter fortrinnsvis et riggdekk, ledebjelken har en øverste del, hvilken øverste del omfatter en ytre del og en indre del som er forskyvbar inne i den ytre del, og den indre del og den ytre del kan selektivt koples sammen på et flertall ulike steder for å gjøre ledebjelken lengdejusterbar, slik at ledebjelkens posisjon med hensyn til riggdekket er justerbar. Apparatet omfatter fordelaktig videre en første sjakkel som er forbundet med boretårnet, en andre sjakkel forbundet med den første sjakkel og med den indre del av den øverste del av ledebjelken for å hindre overføring av dreiemoment mellom den øverste del og boretårnet. Apparatet omfatter fortrinnsvis videre i det minste én sekundær sjakkel som er forbundet med den øverste dels ytre del for å tilveiebringe et feste for en kabel, hvilken kabel kan koples til boretårnet.

Borehullsoperasjonene blir fordelaktig utført ved en brønn, hvilken brønn håret brønnsenter, og dreiemomentsreaksjonskonstruksjonen innbefatter en ramme som er forskyvbar med hensyn til ledebjelken mot og bort fra brønnsenteret.

Det toppdrevne rotasjonssystem omfatter fortrinnsvis en belastningskrage, en rørklave, to bøyler som hver har øvre ender koplet til belastningskragen og nedre ender koplet til rørklaven, og hver bøyle omfatter et ytre legeme med et endeøye og et indre legeme med et endeøye, hvor det indre legeme er forskyvbart inne i det ytre legeme for å justere bøylens lengde, og det indre legeme kan selektivt forbindes med det ytre legeme på et flertall steder for å gjøre bøylene lengdejusterbare. Det toppdrevne rotasjonssystem omfatter fordelaktig et tannhjulsapparat og en tannhjulskrage, hvor tannhjulskragen og belastningskragen er én enkelt udelt del.

Det toppdrevne rotasjonssystem innbefatter fortrinnsvis en toppdrevet - rotasjonssystem-motor og en hul aksel, og et bremseapparat som skal bremse den hule aksel, hvilket bremseapparat har et bremsenav omkring den hule aksel, og apparatet omfatter videre tetningsapparat inne i bremsenavet for avtetting av en grenseflate mellom den hule aksel og bremsenavet, hvilket tetningsapparat omfatter et legeme med en første del og en andre del, hvor den første del er roterbar sammen med den hule aksel, den andre del sammen med toppdrevet-rotasjonssystem-motoren, og et absorberende tetningselement mellom den første del av tetn i ngsa ppa ratet og den andre del av tetn i ngsa ppa ratet, hvor det absorberende tetningselement er plassert slik at kraft på dette under rotasjon tvinger smørefluid ut av det absorberende tetningselement, mens det absorberende tetningselement avtetter en grenseflate mellom den første del og den andre del.

Det toppdrevne rotasjonssystem har fordelaktig en drivmotor og innbefatter et tannhjulsapparat med et solhjul, hvilket tannhjulsapparat er plassert nedenunder drivmotoren, og apparatet omfatter videre et tetningsapparat som selektivt skal gå i inngrep med solhjulet for å avtette en passasje fra tannhjulsapparatet til drivmotoren. Tetn i ngsa ppa ratet innbefatter fortrinnsvis en tetning, en tetningsstøtte som støtter tetningen og er forskyvbart anbrakt inne i eller på et legeme, slik at tetningen går i inngrep med solhjulet for å avtette passasjen, idet tetningsstøtten kan forskyves av fluid under trykk som påføres tetningsstøtten, og fjærende apparat som tvinger tetningsstøtten slik at tetningen går i kontakt med solhjulet for å avtette passasjen når tetningsstøtten blir påført utilstrekkelig med, eller ikke noe, fluid undertrykk. Det fjærende apparat omfatter fordelaktig en fjær.

Det toppdrevne rotasjonssystem omfatter fortrinnsvis en

vekselstrømpermanentmagnetsmotor som har en gjennomgående boring, et planettannhjulsapparat koplet til vekselstrømpermanentmagnetsmotoren, hvilket planettannhjulsapparat haren gjennomgående boring, hvor boringen gjennom vekselstrømpermanentmagnetsmotoren er i det vesentlige innrettet på linje med boringen gjennom planettannhjulsapparatet, slik at fluid kan ledes igjennom, og det toppdrevne rotasjonssystem omfatter videre en hul aksel som er drivende koplet til planettannhjulsapparatet for å rotere den hule aksel.

Det toppdrevne rotasjonssystem omfatter fordelaktig et opphengsarrangement som håret svivellegeme, et opphengselement ovenfor permanentmagnetsmotoren, i det minste ett forbindelsesledd anordnet mellom svivellegemet og opphengselementet. Det toppdrevne rotasjonssystem omfatter fortrinnsvis videre en belastningshylse som holdes av svivellegemet, hvor den hule aksel er roterbar inne i belastningshylsen, en belastningskrage anbrakt rundt belastningshylsen og båret av denne, i det minste én bøyle som henger ned fra belastningskragen samt en rørklave for selektivt å ta imot og holde et rør, hvilken rørklave bæres av den i det minste ene bøyle.

Dettopprevne rotasjonssystem omfatter fortrinnsvis videre en atkomstplattform som i en nedre ende er svingbart forbundet med svivellegemet, hvilken atkomstplattform har et plattformsparti som er svingbart til en generelt horisontal stilling, slik at personell på atkomstplattformen kan få tilgang til komponenter i det toppdrevne rotasjonssystem.

Apparatet omfatter fortrinnsvis videre en forlengermekanisme som skal forskyve det toppdrevne rotasjonssystem horisontalt. Forlengermekanismen omfatter fortrinnsvis et flertall stempel-sylinder-sammenstillinger og en ramme. Forlengermekanismen har fordelaktig en åpning som en rørlengde kan forskyves igjennom mens forlengermekanismen med det toppdrevne rotasjonssystem tilkoplet denne beveger seg med hensyn til rørlengden.

Ytterligere utførelser tilveiebringer et apparat for borehullsoperasjoner, hvilket apparat omfatter en ledebjelke som kan forbindes med et boretårn med et riggdekk, hvilken ledebjelke innbefatter en øverste del, den øverste del omfatter en ytre del og en indre del som er forskyvbar inne i den ytre del, og den indre del og den ytre del kan selektivt koples sammen på et flertall ulike steder for å gjøre ledebjelken lengdejusterbar, slik at ledebjelkens posisjon med hensyn til riggdekket er justerbar.

Apparatet omfatter fortrinnsvis videre en første sjakkel som er forbundet med boretårnet, en andre sjakkel forbundet med den første sjakkel og med den indre del av den øverste del av ledebjelken for å hindre overføring av dreiemoment mellom den øverste del og boretårnet.

Apparatet omfatter fordelaktig videre i det minste én sekundær sjakkel som er forbundet med den ytre del av den øverste del for å tilveiebringe et feste for en kabel, hvilken kabel kan koples til boretårnet.

Ytterligere utførelser tilveiebringer et apparat for borehullsoperasjoner, hvilket apparat omfatter et boretårn, et toppdrevet rotasjonssystem som er forskyvbart forbundet med boretårnet, en kopling nedenfor det toppdrevne rotasjonssystem, rørklave, to bøyler som hver har øvre ender forbundet med koplingen og nedre ender forbundet med rørklaven, og hver bøyle omfatter et ytre legeme med et endeøye og et indre legeme med et endeøye, hvor det indre legeme er forskyvbart inne i det ytre legeme for å justere bøylens lengde, og det indre legeme kan selektivt koples til det ytre legeme på et flertall steder for å gjøre bøylene lengdejusterbare.

Ytterligere utførelser tilveiebringer et toppdrevet rotasjonssystem omfattende en drivmotor og en hul aksel, og et bremseapparat som skal bremse den hule aksel, hvilket bremseapparat har et bremsenav omkring den hule aksel, og apparatet omfatter videre tetningsapparat inne i bremsenavet for avtetting av en grenseflate mellom den hule aksel og bremsenavet, hvilket tetningsapparat omfatter et legeme med en første del og en andre del, hvor den første del er roterbar sammen med den hule aksel, den andre del sammen med toppdrevet-rotasjonssystem-motoren, og et absorberende tetningselement mellom den første del av tetn i ngsa ppa ratet og den andre del av tetningsapparatet, hvor det absorberende tetningselement er plassert slik at kraft på dette under rotasjon tvinger smørefluid ut av det absorberende tetningselement idet det absorberende tetningselement avtetter en grenseflate mellom den første del og den andre del.

Ytterligere utførelser tilveiebringer et toppdrevet rotasjonssystem som omfatter en drivmotor og innbefatter et tannhjulsapparat med et solhjul, hvilket tannhjulsapparat er plassert nedenunder drivmotoren, og apparatet omfatter videre et tetningsapparat som selektivt skal gå i inngrep med solhjulet for å avtette en passasje fra tannhjulsapparatet til drivmotoren.

Tetningsapparatet omfatter fortrinnsvis en tetning, en tetningsstøtte som støtter tetningen og er bevegelig anbrakt inne i eller på et legeme, slik at tetningen går i inngrep med solhjulet for å avtette passasjen, idet tetningsstøtten kan forskyves av fluid under trykk som påføres tetningsstøtten, og fjærende apparat som tvinger tetningsstøtten slik at tetningen går i kontakt med solhjulet for å avtette passasjen når tetningsstøtten blir påført utilstrekkelig med, eller ikke noe, fluid undertrykk. Det fjærende apparat omfatter fordelaktig en fjær. For bedre forståelse av den foreliggende oppfinnelse vil det nå, ved hjelp av eksempel, bli vist til de medfølgende tegninger, hvor: Fig. IA er et perspektivisk oppriss av et apparat i overensstemmelse med en utførelse, hvilket apparat omfatter et toppdrevet rotasjonssystem som har en motor, en girkasse, et bremsesystem, en hul aksel og en kappe, hvor det toppdrevne rotasjonssystem er anordnet glidbart på en dreiemomentsskinne, en stropp og forbindelsesledd som er forbundet med et svivellegeme for opphenging av det toppdrevne rotasjonssystem, en rørklave som henger i mekanisk bevegelige bøyler ned fra en belastningskrage, et fastspenningsapparat for fastspenning av rør, en tannhjulskrage, en låsemekanisme og koplingslåseelement for selektivt å rotere fastspenningsmekanismen for å lette spinning og tildraging av forbindelser mellom rør i en streng, en forlengermekanisme som skal forskyve det toppdrevne rotasjonssystem i forhold til dreiemomentsskinnen, et bremsesystem som skal retardere og stanse den hule aksels rotasjon, og et slamsparerapparat, et overgangsstykke og et slitasjestykke; Fig. IB er et eksplodert oppriss av apparatet vist på fig. IA; Fig. 1C er et frontriss i tverrsnitt av apparatet vist på fig. IA, hvor momentrøret eller fastspenningsapparatet ikke vises; Fig. ID er et sideriss av apparatet vist på fig. IA, hvor momentrøret ikke vises; Fig. 1E er et planriss av apparatet vist på fig. IA, sett ovenfra; Fig. 1F er et frontriss av en del av apparatet vist på fig. IA; Fig. 1G er et sideriss av den hule aksel i det toppdrevne rotasjonssystem vist på fig. IA; Fig. 1H er et perspektivisk oppriss av den hule aksel vist på fig. 1G; Fig. II er et tverrsnittsoppriss av en ende av den hule aksel vist på fig. 1G; Fig. 1J og IK er perspektiviske oppriss av belastningshylsen i det toppdrevne rotasjonssystem vist på fig. IA; Fig. IL er et tverrsnittsoppriss av belastningshylsen på fig. 1J tatt langs linjen 1L-1L på fig. IM; Fig. IM er et enderiss av belastningshylsen på fig. IL; Fig. IN er et perspektivisk oppriss av et svivellegeme i det toppdrevne rotasjonssystem vist på fig. IA; Fig. 10 er et planriss av svivellegemet vist på fig. IN, sett ovenfra; Fig. 1P er et tverrsnittsoppriss av svivellegemet vist på fig. IN; Fig. IQ er et planriss av svivellegemet vist på fig. IN, sett nedenfra; Fig. IR er et delvis gjennomskåret perspektivisk oppriss av svivellegemet vist på fig. IN; Fig. IS er et perspektivisk oppriss av et svivellegeme i det toppdrevne rotasjonssystem vist på fig. IA; Fig. IT er et enderiss av en pinne til bruk i svivellegemet vist på fig. IN; Fig. 1U er et tverrsnittsoppriss av pinnen vist på fig. IT; Fig. 2A er et sideriss av en del av en rigg som innbefatter apparatet vist på fig. IA; Fig. 2B er et planriss av delen av riggen vist på fig. 2A, sett ovenfra, og viser også ytterligere rørlagringsområder; Fig. 2C er et perspektivisk oppriss av en forlengermekanisme i apparatet vist på fig. IA, vist i tilbaketrukket stilling; Fig. 2D viser forlengermekanismen vist på fig. 2C, vist i en utstrakt stilling; Fig. 2E er et planriss av forlengermekanismen vist på fig. 2D, sett ovenfra, i utstrakt stilling; Fig. 2F er et sideriss av en del av momentrøret vist på fig. 2C; Fig. 2G er et skjematisk oppriss av et apparat i overensstemmelse med den foreliggende oppfinnelse; Fig. 3 viser plantegningen av fig. 3A til 3E som kombineres for å vise et skjematisk oppriss av et styringssystem for apparatet vist på fig. IA; Fig. 3F er et skjematisk oppriss av en kjølekrets for et system; Fig. 4A er et perspektivisk oppriss av en del av det toppdrevne rotasjonssystem vist på fig. IA; Fig. 4B er et tverrsnittsoppriss av det som er vist på fig. 4A; Fig. 4C er et eksplodert oppriss av en del av det toppdrevne rotasjonssystem vist på fig. IA; Fig. 4D er en forstørrelse av et tannhjulsarrangement i det toppdrevne rotasjonssystem vist på fig. IA; Fig. 4E er et perspektivisk oppriss av en del av apparatet vist på fig. IA; Fig. 4F er et eksplodert oppriss av den del av apparatet som er vist på fig. 4E; Fig. 5A er et perspektivisk oppriss av tannhjulskragen i apparatet vist på fig. IA og viser toppen av tannhjulskragen; Fig. 5B er et perspektivisk oppriss av tannhjulskragen vist på fig. 5A og viser undersiden av tannhjulskragen; Fig. 5C er et planriss av tannhjulskragen vist på fig. 5A, sett ovenfra; Fig. 5D er et frontriss av tannhjulskragen på fig. 5A; Fig. 5E og 5F er perspektiviske oppriss av en del av apparatet vist på fig. IA; Fig. 6A er et perspektivisk oppriss av belastningskragen i apparatet vist på fig. IA og viser toppen av belastningskragen; Fig. 6B er et perspektivisk oppriss av belastningskragen vist på fig. 6A og viser undersiden av belastningskragen; Fig. 6C er et frontoppriss av belastningskragen vist på fig. 6A; Fig. 6D er planriss av belastningskragen vist på fig. 6A, sett ovenfra; Fig. 7A er et tverrsnittsoppriss av en del av låsemekanismen for apparatet vist på fig. IA; Fig. 7B er et perspektivisk oppriss av en del av låsemekanismen vist på fig. 7A og viser toppen av delen; Fig. 7C er et perspektivisk oppriss av delen av låsemekanismen vist på fig. 7A og viser delens underside; Fig. 7D er et perspektivisk oppris av et riflet element i låsemekanismen vist på fig. 7A; Fig. 7E er et perspektivisk oppriss av et tannhjul i låsemekanismen vist på fig. 7A; Fig. 7F er et perspektivisk oppriss av en pinjong i låsemekanismen vist på fig. 7A; Fig. 7G er et perspektivisk oppriss som viser en del av låsemekanismen vist på fig. 7A og viser det bakre parti av låseelementet; Fig. 7H er et perspektivisk oppriss som viser en del av låsemekanismen vist på fig. 7A på plass i det toppdrevne rotasjonssystem vist på fig. IA; Fig. 71 er et eksplodert oppriss av låsemekanismen vist på fig. 7G; Fig. 8A er et frontriss av fastspenningsapparatet i apparatet vist på fig. IA i overensstemmelse med den foreliggende oppfinnelse; Fig. 8B er et planriss av apparatet vist på fig. 8A, sett ovenfra; Fig. 8C er et delvis gjennomskåret perspektivisk oppriss av fastspenningsapparatet vist på fig. 8A; Fig. 8D er et perspektivisk oppriss av et øvre ben i fastspenningsapparatet vist på fig. 8 A; Fig. 8E er et frontriss av det øvre ben vist på fig. 8D; Fig. 8F er et perspektivisk oppriss av et indre ben i fastspenningsapparatet vist på fig. 8 A; Fig. 8G er et delvis gjennomskåret perspektivisk oppriss av fastspenningsapparatet vist på fig. 8A; Fig. 8H er et perspektivisk oppriss av en del av fastspenningsapparatet vist på fig. 8G; Fig. 81 er et perspektivisk oppriss av en del av fastspenningsapparatet vist på fig. 8G; Fig. 8J er et planriss i tverrsnitt av fastspenningsapparatet vist på fig. 8H, sett ovenfra; Fig. 8K er et perspektivisk oppriss av en bakkeholder i fastspenningsapparatet vist på fig. 8G; Fig. 8L er et perspektivisk oppriss av en foring i fastspenningsapparatet vist på fig. 8G; Fig. 8M er et tverrsnittsoppriss av foringen på fig. 8L; Fig. 8N og 80 er perspektiviske oppriss av et stempel i fastspenningsapparatet vist på fig. 8G; Fig. 8P er et enderiss og 8Q er et tverrsnittsoppriss av stemplet vist på fig. 8N; Fig. 8R og 8S er perspektiviske oppriss av deler av en rørføring i fastspenningsapparatet vist på fig. 8; Fig. 8T illustrerer alternative tverrsnittsformer for benene i fastspenningsapparatet vist på fig. 8A (og for motsvarende huller som opptar slike ben); Fig. 8U er et perspektivisk oppriss av en fjærholder i fastspenningsapparatet vist på fig. 8A; Fig. 8V er et planriss av et indre ben i apparatet vist på fig. 8A, sett ovenfra; Fig. 8W til 8Y er perspektiviske oppriss som viser ulike posisjoner for et momentnøkkelfastspenningsapparat i overensstemmelse med den foreliggende oppfinnelse; Fig. 8Z er et eksplodert oppriss av deler i momentnøkkelfastspenningsapparatet vist på fig. 8W; Fig. 9A er et sideriss av en del av apparatet vist på fig. IA og viser en rørklave og mekanisk forskyvbare bøyler i en første stilling; Fig. 9B er et sideriss av delen av apparatet vist på fig. 9A og viser en rørklave og mekanisk forskyvbare bøyler i en andre stilling; Fig. 9C er et sideriss av delen av apparatet vist på fig. 9A og viser en rørklave og mekanisk bevegelige bøyler i en tredje stilling; Fig. 10A er et perspektivisk oppriss av en bremsetrommel i bremsesystemet i apparatet vist på fig. IA; Fig. 10B er et perspektivisk oppriss av en bremseskive i bremsesystemet i apparatet vist på fig. IA; Fig. 11A er et perspektivisk oppriss av koplingslåselementet og viser toppen av koplingslåselementet; Fig. 11B er et perspektivisk oppriss av et koplingslåselement og viser undersiden av koplingslåselementet; Fig. 11C er et planriss av koplingslåselementet vist på fig. 11A, sett ovenfra; Fig. 11D er et tverrsnittsoppriss av koplingslåselementet vist på fig. 11A; Fig. 11E er et perspektivisk oppriss av slamsparerapparatet og slitasjestykket i apparatet vist på fig. IA; Fig. 11F er et eksplodert oppriss av slamsparerapparatet og slitasjestykket vist på fig. 11E; Fig. 12A er et perspektivisk oppriss av overgangsstykket i apparatet vist på fig. IA; Fig. 12B er et planriss av overgangsstykket vist på fig. 12A, sett ovenfra; Fig. 12C er et tverrsnittsoppriss av overgangsstykket vist på fig. 12A tatt langs linje 12C-12C på fig. 12B; Fig. 13 er et perspektivisk oppriss av kappen i apparatet vist på fig. IA; Fig. 14A er et perspektivisk oppriss av en belastningsmutter i apparatet på fig IA og viser en overside av belastningsmutteren; Fig. 14B er et perspektivisk oppriss av belastningsmutteren vist på fig. 14A og viser undersiden av belastningsmutteren; Fig. 15A og 15B er perspektiviske oppriss av en indre trommel i dreietoppen i apparatet vist på fig. IA; Fig. 15C er et tverrsnittsoppriss av den indre trommel vist på fig. 15A tatt langs linje 15C-15C på fig. 15E; Fig. 15D er et tverrsnittsoppriss av den indre trommel vist på fig. 15A tatt langs linje 15D-15D på fig. 15E; Fig. 15E er et tverrsnittsoppriss av den indre trommel vist på fig. 15A; Fig. 15F er et oppriss i tverrsnitt av den indre trommel vist på fig. 15A tatt langs linje 15F-15F på fig. 15E; Fig. 15G er et perspektivisk oppriss av en ytre trommel i dreietoppen; Fig. 15H er et sideriss i tverrsnitt av en del av apparatet vist på fig. IA; Fig. 16A er et perspektivisk oppriss av en trykkrørssammenstilling i apparatet vist på fig. IA; Fig. 16B er et sideriss, delvis i tverrsnitt, av trykkrørssammenstillingen vist på fig. 16A; Fig. 17A er et sideriss av en atkomstplattform i apparatet vist på fig. IA; Fig. 17B er et frontriss, fig. 17C er et perspektivisk frontriss, fig. 17D er et perspektivisk oppriss bakfra, fig. 17E er et planriss nedenfra, og fig. 17F er et planriss ovenfra av atkomstplattformen vist på fig. 17A; Fig. 17G og 17H er sideriss av atkomstplattformen på fig. 17A forbundet med det toppdrevne rotasjonssystem vist på fig. IA i henholdsvis en første og en andre stilling; Fig. 171 er et perspektivisk oppriss av et beskyttelseselement vist på fig. 17A og viser forsiden av beskyttelseselementet; Fig. 17J er et perspektivisk oppriss av beskyttelseselementet vist på fig. 171 og viser baksiden av beskyttelseselementet; Fig. 18A er et perspektivisk oppriss av en motordemning til bruk sammen med motoren i det toppdrevne rotasjonssystem vist på fig. IA; 18B er et tverrsnittsoppriss av motordemningen vist på fig. 18A; Fig. 19A er et perspektivisk oppriss av en slynge til bruk sammen med apparatet vist på fig. IA; Fig. 19B er et tverrsnittsoppriss av slyngen vist på fig. 19A; Fig. 20A er et perspektivisk oppriss av en slynge til bruk sammen med apparatet vist på fig. IA; Fig. 20B er et tverrsnittsoppriss av slyngen vist på fig. 20A; Fig. 21 er et planriss av en slitasjehylselåsføring til bruk sammen med apparatet vist på fig. IA, sett ovenfra; Fig. 22 er et oppriss i tverrsnitt av slitasjehylselåsføringen vist på fig. 21; Fig. 23A er et sideriss av et koplingsapparat til bruk ved opphenging av apparatet vist på fig. 1; Fig. 23B er et tverrsnittsoppriss av kopl i ngsa ppa ratet vist på fig. 23A; Fig. 23C er et perspektivisk oppriss av et koplingsapparat i kopl i ngsa ppa ratet vist på fig. 23A; Fig. 23D er et perspektivisk oppriss av en del av kopl i ngsa ppa ratet vist på fig. 23A; Fig. 23E er et sideriss i tverrsnitt av den del av løpekoplingsapparatet som er vist på fig. 23D; Fig. 23F er et tverrsnittsoppriss forfra (eller bakfra) av den del av koplingsapparatet som er vist på fig. 23D; Fig. 23G er et planriss, nedenfra, av den del av koplingsapparatet som er vist på fig. 23D; Fig. 23H er et perspektivisk oppriss av den del av koplingsapparatet som er vist på fig. 23D, og viser undersiden av delen; Fig. 24A er et perspektivisk oppriss av en avstandsplate i apparatet vist på fig. IA; Fig. 24B er et tverrsnittdoppriss av avstandsplaten vist på fig. 24A; Fig. 25 er et perspektivisk oppriss av avstandsplaten vist på fig. 24A og viser avstandsplatens underside; Fig. 26A og 26B er perspektiviske oppriss av et forbindelsesledd til bruk sammen med et system som på fig. IA; Fig. 26C er et sideriss og Fig. 26D er et frontriss av forbindelsesleddet vist på fig. 26A; Fig. 26E er et planriss ovenfra, og Fig. 26F er et planriss nedenfra av forbindelsesleddet vist på fig. 26A; Fig. 27A til 27C er sideriss av en del av apparatet vist på fig. IA og angir trinn i en virkemåte; Fig. 27D til 27F er tverrsnittsplan riss av delene i apparatet vist på fig. 27A til 27C, sett ovenfra, og angir trinnene i fremgangsmåten vist på henholdsvis fig. 27A til 27C; Fig. 28A og 28B er perspektiviske oppriss av en bygning til bruk sammen med apparatet vist på fig. IA; Fig. 28C er et enderiss av bygningen vist på fig. 28A, hvor dører i bygningen åpne; Fig. 28D er et planriss av bygningen vist på fig. 28A, sett ovenfra, hvor et tak på bygningen er fjernet; Fig. 28E er et perspektivisk oppriss av en transportramme til bruk sammen med bygningen vist på fig. 28A; Fig. 29A er et perspektivisk oppriss av et beskyttelseselement til bruk i apparatet som vist på fig. IA, og viser en front og en første side av beskyttelseselementet; Fig. 29B er et perspektivisk oppriss av beskyttelseselementet vist på fig. 29A og viser det bakre parti og den første side av beskyttelseselementet; Fig. 29C er et perspektivisk oppriss av beskyttelseselementet vist på fig. 29A og viser det bakre parti og en andre side av beskyttelseselementet; Fig. 29D er et planriss av beskyttelseselementet vist på fig. 29A tatt fra beskyttelseselementets første side; Fig. 29E er et planriss av beskyttelseselementet vist på fig. 29A tatt fra baksiden av beskyttelseselementet; Fig. 29F er et planriss av beskyttelseselementet vist på fig. 29A tatt fra beskyttelseselementets andre side; Fig. 29G er et planriss av beskyttelseselementet vist på fig. 29A, sett ovenfra; Fig. 29H er et planriss av beskyttelseselementet vist på fig. 29A, sett nedenfra; Fig. 30A er et perspektivisk oppriss av et beskyttelseselement til bruk i apparatet vist på fig. IA og viser en front og en første side; Fig. 30B er et perspektivisk oppriss av beskyttelseselementet vist på fig. 30A og viser fronten og en andre side av beskyttelseselementet; Fig. 30C er et perspektivisk oppriss av beskyttelseselementet vist på fig. 30A og viser den første og den andre side og baksiden av beskyttelseselementets front; Fig. 30D er et planriss av beskyttelseselementet vist på fig. 30A, tatt fra beskyttelseselementets første side; Fig. 30E er et planriss av beskyttelseselementet vist på fig. 30A, tatt fra beskyttelseselementets bakside; Fig. 30F er et planriss av beskyttelseselementet vist på fig. 30A, tatt fra beskyttelseselementets andre side; Fig. 30G er et planriss av beskyttelseselementet vist på fig. 30A, sett ovenfra; Fig. 30H er et planriss av beskyttelseselementet vist på fig. 30A, sett nedenfra; Fig. 31A er et planriss, ovenfra, av det toppdrevne rotasjonssystem vist på fig. IA og en reaksjonsramme i et første funksjonstrinn; Fig. 31B er et planriss, ovenfra, av det toppdrevne rotasjonssystem vist på fig. IA og reaksjonsrammen vist på fig. 31A i et andre funksjonstrinn; Fig. 31C er et sideriss av en del av reaksjonsrammen vist på fig. 31A; Fig. 31D er et perspektivisk oppriss av et stativ / en støtte til bruk sammen med det toppdrevne rotasjonssystem vist på fig. IA; Fig. 31E er et perspektivisk oppriss av en del av reaksjonsrammen vist på fig. 31A; Fig. 31F er et perspektivisk oppriss av en del av reaksjonsrammen vist på fig. 31C og viser det bakre parti av delen; Fig. 31G er et perspektivisk oppriss av delen av reaksjonsrammen vist på fig. 31F og viser fronten av delen; Fig. 31H er et perspektivisk oppriss av en del av reaksjonsrammen vist på fig. 31C; Fig. 32A er et frontriss av en del av apparatet vist på fig. 2A, vist i en første posisjon; Fig. 32B er et frontriss av delen av apparatet vist på fig. 32A, vist i en andre posisjon; Fig. 32C er et sideriss av delen av apparatet vist på fig. 32B; Fig. 32D er et perspektivisk oppriss av en del av apparatet vist på fig. 32A; Fig. 32E er et perspektivisk oppriss av en del av apparatet vist på fig. 32A; Fig. 33A er et planriss, ovenfra, av en tetningssammenstilling til bruk i apparatet vist på fig. IA; Fig. 33B er et sideriss i tverrsnitt av tetningssammenstillingen vist på fig. 33A; Fig. 33C er et forstørret sideriss i tverrsnitt av en del av tetningssammenstillingen vist på fig. 33B; Fig. 34A er et frontriss av en tetningssammenstilling, hvor noen deler er skjult; Fig. 34B er en forstørrelse av en del av tetningssammenstillingen vist på fig. 34A; Fig. 35A er et sideriss av et forbindelsesledd til bruk i apparatet vist på fig. IA i en første bruksposisjon; Fig. 35B er et frontriss av forbindelsesleddet vist på fig. 35A; Fig. 35C er et frontriss av forbindelsesleddet vist på fig. 35A i en andre bruksposisjon; Fig. 35D er et planriss av forbindelsesleddet vist på fig. 35A, sett ovenfra; Fig. 35E er et perspektivisk oppriss av forbindelsesleddet vist på fig. 35A i en første bruksposisjon; Fig. 35F er et perspektivisk oppriss av forbindelsesleddet vist på fig. 35A i en andre bruksposisjon; og

Fig. 35G er et planriss, nedenfra, av forbindelsesleddet vist på fig. 35A.

Fig. IA til ID viser et apparat som er generelt angitt med henvisningstallet 10.

Apparatet 10 har et svivellegeme 12 som er opphengt på forbindelsesledd 14 i en stropp 16. Stroppen 16 er forbundet med en løpeblokk, eller et koplingsapparat av typen vist på fig. 23 ville kunne brukes for å henge opp det toppdrevne rotasjonssystem fra en del av et boretårn som apparatet i bruk er plassert i. Et tannhjulssystem 20 er montert på en avstandsplate 22 som bæres av svivellegemet 12. Apparatet blir valgfritt avfuktet med et avfuktingssystem (ikke vist).

En vekselstrømpermanentmagnetsmotor 30 med hul boring er koplet til tannhjulssystemet 20. Hvilken som helst egnet permanentmagnetsmotor kan brukes; for eksempel, men ikke begrenset til en kommersielt tilgjengelig vekselstrømpermanentmagnetsmotor med hul boring, modell TERA TORQ™ fra Comprehensive Power Ltd., Boston, Massachusetts (hvilken motor blir levert med et styringssystem, og hvilken har tilknyttet datasystem programvare og styringer; og hvilken kan programmeres slik at selve motoren kan tjene som en bremse). Et bremsesystem 40 koplet til motoren 30 befinner seg inne i eller er dekket eller beskyttet av en kappe 44, gjennom hvilken det strekker seg en svanehals 46 som er forbundet med en drivrørsslange 7 som utgjør en del av en driftssløyfe 48. Borevæske strømmer gjennom drivrørslangen 7 i visse bruksstadier. En forlengermekanisme 98 tilveiebringer i det vesentlige horisontal forskyvning av et toppdrevet rotasjonssystem 1 (se fig. 2C, 2D, 2E). Nødbremsesystemet 40 kan virke enten selektivt eller automatisk, f.eks. har boreren en nødbremseknapp på et borerpanel 141.

Det vises til fig. 1C og 1H, hvor motoren 30 har en riflet utgangsaksel 32 som står drivende i inngrep med et riflet parti 26 i tannhjulssystemet 20 som har et riflet parti 224 som står i inngrep med et riflet parti 52 på en hul aksel 50. En flens 54 på den hule aksel 50 bærer strenglastvekt og roterer på et hovedlagersystem 56 i svivellegemet 12. Den hule aksel 50 strekker seg gjennom motoren 30, tannhjulssystemet 20, avstandsplaten 22, svivellegemet 12, en låsemekanisme 60, en belastningskrage 70, og en roterende tetning 80. En nedre ende 58 av den hule aksel 50 er gjengekoplet til et slamsparerapparat 90 som igjen er koplet til et slitasjestykke 92. Et fastspenningsapparat 100 som selektivt skal gripe eller spenne fast rør, er opphengt i en belastningskrage 70 som er festet til en statisk del i det toppdrevne rotasjonssystem 1. Bøyler 72 henger en rørklave 74 opp i belastningskragen 70. Kiler 395 i kilespor 396 (se fig. II) kopler enden av den hule aksel 50 frigjørbart til et koplingslåselement 340 (fig. 11A) som beskrevet nedenfor, for å sikre at en kopling mellom den hule aksel 50 og slamsparerapparatet 90 opprettholdes.

Et kompenseringssystem 110 som kan holde vekten av hele det toppdrevne rotasjonssystem 1 og tilknyttede rør som skal stikkes inn i rørstrengen (stabbed) under rørsammenføring, innbefatter to lastkompensatorer 112 som hver har en øvre ende forbundet med et forbindelsesledd 14 og en nedre ende forbundet med svivellegemet 12. De nedre ender av forbindelsesleddene 14 har langstrakte åpninger 14c som er dimensjonert og konfigurert for å tillate et bevegelsesområde i et vertikalt plan (for eksempel ca. 15 cm (6 tommer)) med hensyn til pinner 13 som holder forbindelsesleddene 14 i svivellegemet 12. Lastkompensatorsylindrene 112 kan være hydrauliske og omfatter fortrinnsvis en akkumulator 116 som tillater rørsammenføring å være lastbalansert for oppveie lasten av det toppdrevne rotasjonssystem og røret eller rørlengde som skal stikkes ned, for å lette innstikking i et hunngjengeparti på et rør i en streng som holdes i en holdeklave (spider) i riggdekket. Vekten er fortrinnsvis utlignet og sjansene for at gjengene på hannpartiet til det rør som skal stikkes inn, kolliderer med gjengene i det hunnparti det stikkes inn i, minimeres. Når svivellegemet 12 bærer bremsene, motoren, tannhjulssystemet og kappen, kan således kompensering gjennomføres. Holdeplater 399 festet på svivellegemet 12 med bolter 399a holder frigjørbart pinnene 13 på plass i utsparinger 12b (dvs. pinnene 13 opptar ikke hele rommet inne i forbindelsesleddåpningene). Hver lastkompensator 112 innbefatter en stempel-sylinder-sammenstilling 114. Sylindrene balanseres ved bruk av ladede akkumulatorer 116 plassert på forbindelsesleddene.

Et forskyvbart bøyleapparat 120 tilveiebringer selektiv skråstilling av bøylene 72 og således selektiv bevegelse av rørklaven 74 og bevegelse av et rør eller en rørlengde støttet av rørklaven 74 til og bort fra en borehullssenterlinje. En aksel 120a passerer gjennom belastningskragen 70 og bøylene 72 (se fig. 71). Bøyleholdere 404 holder bøylene 72 på belastningskragen 70 (Fig. 8A). Det forskyvbare bøyleapparat 120 har hydrauliske sylindrer 128 dreibart koplet mellom ører 128a på belastningskragen 70 og armer 122. Hver kopling 124 er dreibart forbundet med en nedre ende av en arm 122 og med et klammer 126 som er fastspent på en bøyle 72. Valgfritt strekker det seg rullepinner 127 gjennom klamrene 126 for å gjøre det lettere å forskyve bøylene 72 inne i klamrene 126.

Det finnes beskyttelseselementer 73 og 390 på sider av en atkomstplattform 130 (se også fig. 29A-29H og 30A-30H). Atkomstplattformen 130 er i sin topp løsbart forbundet med et bakre beskyttelseselement 454 og i sitt nedre parti svingbart til beskyttelseselementene, slik at den kan dreie og føres ned for å tilveiebringe en plattform som personell kan stå på for å få tilgang til ulike komponenter på det bakre beskyttelseselement. Atkomstplattformen 130 kan valgfritt ha et forsenket parti 132 som skal gjøre det lettere å plassere rør på den, og som skal gjøre det lettere å

bevege rør på atkomstplattformens 130 utside.

Det toppdrevne rotasjonssystem 1 kan være forskyvbart montert på en bjelke 82 (eller "momentrør"). Horisontal forskyvning tilveiebringes av forlengermekanismen 98 som innbefatter en dreiemomentsbøssing 98a. Forlengermekanismen 98 med det toppdrevne rotasjonssystem 1 tilkoplet denne er forskyvbar vertikalt på bjelken 82. Motoren er valgfritt et firekvadrants drivorgan, slik at den kan brukes til å regenerere kraft. Fig. 1J til IM viseren belastningshylse 170 med fire gjennomgående kanaler 170a. Disse kanaler strekker seg til en nedre ende av belastningshylsen 170. Nederst står hver av de fire kanaler i fluidforbindelse med motsvarende kanaler i en dreietopp 80 (se f.eks. fig. 15A). Dreietoppen 80 er påkoplet i den nedre ende av belastningshylsen 170. Via fluidkanalene i belastningshylsen og de motsvarende kanaler i dreietoppen 80, tilveiebringer hydraulikkfluid undertrykk kraft og/eller smøring til apparater nedenfor dreietoppen; herunder f.eks. forskyvbart bøyleapparat, fastspenningen av fastspenningsapparatet 100, oppover-/nedoverforskyvningen av fastspenningsapparatet 100, rørklaven 74 når denne er hydraulisk drevet, og slamsparerapparatet 90. Dette fluid strømmer også via dertil egnede kanaler til et generatorsystem 240 plassert på eller nær nivået til et rørhåndteringsapparat, som beskrevet nedenfor, hvilket tilveiebringer elektrisk kraft for retningsventiler som regulerer strømning i de ulike kanaler. I ett aspekt er generatorsystemet 240 et minigeneratorsett. Minigeneratorsettet er i ett aspekt hydraulisk drevet (med trykksatt hydraulikkfluid eller vann-glykol-blanding). En flens 170c er forbundet med eller er utformet i ett med et legeme 170d. En gjenget ende 170e står i inngrep med motsvarende gjenger i en belastningsmutter. Flensen 170c er boltet til svivellegemet 12. I ett aspekt, når det forskyvbare bøyleapparats rørklave 74 har mottatt og holder et rør eller en rørlengde, er sylindersammenstillingene 128 under relativt stor belastning. En retningsventil 260 tillater fluid å strømme fra ledningene forbundet med sylindersammenstillingene 128 og derved avlaste trykket i disse og tillater bøylene 72 å forskyve blokken ("flyte") til den er vertikal, se "LINK TILT FLOAT", fig. 3, "link tilt" på fig. 3 viser til de mekanisk bevegelige bøyler. Fig. IN til 1P viser én utførelse av et svivellegeme 12. Fig. IN viser den ene side og ende (den andre side og ende er like den viste side og ende). Svivellegemet 12 har to huller 12a for ender av forbindelsesleddene 14 og to huller 12b for de uttakbare pinner 13. Hullene 12b kan ha bøssinger 12e. I ett spesielt aspekt er bøssingene 12e fenolbøssinger, men de kan være laget av hvilket som helst egnet materiale, herunder, men ikke begrenset til, messing, bronse, sink, aluminium og komposittmaterialer. Bøssingene 12e letter plassering og fjerning av pinnene 13, og bøssingene 12e er lette å skifte ut. En kanal 12c strekker seg gjennom svivellegemet 12 og opptar og holder et hovedlager 56. Som vist er pinnene 13 avtrappet med partier 13a, 13b, 13c, og det kan brukes fenolbøssinger 13d og 13e sammen med pinnene 13 (se også fig. 4F). Dreneringsport eller utløpsporter 12s, 12t (plugget med uttakbare plugger) tillater gjennomstrømning av smøreolje og tillater drenering av olje fra systemet. Porten 12t slipper smøreolje igjennom for å smøre et nedre hulakselstabilisatorlager 57 via atkomst via belastningshylsen 170. Fig. IT viser en pinne 13p som er anvendelig som en pinne 13 på fig. IR. Pinnen 13p har et legeme med et hull 13h som fører til en kanal 13f for innføring av luft i og gjennom pinnen 13p, for eksempel for å bidra til innføring av pinnen 13p i et svivellegeme og for å lette fjerning av pinnen 13p fra et svivellegeme. Pinnen 13p har et hull 13i som leder til en kanal 13g for innføring av smørefett i og gjennom pinnen 13p for å lette innsetting av denne i og fjerning fra et svivellegeme. Fig. IT viser en pinne 13p som er anvendelig som en pinne 13 på fig. IR. Pinnen 13p har et legeme med et hull 13h som fører til en kanal 13f for innføring av luft i og gjennom pinnen 13p, foreksempel for å bidra til innføring av pinnen 13p i et svivellegeme og for å lette fjerning av pinnen 13p fra et svivellegeme. Pinnen 13p har et hull 13i som fører til en kanal 13g for innføring av smørefett i og gjennom pinnen 13p for å lette dennes innføring i og fjerning fra et svivellegeme.

Hullene 12a kan være sirkulære, men er vist som rektangulære for å hindre dreining av forbindelsesleddene 14 i hullene. Hullene kan være hvilken som helst egnet fasong for å hindre dreining av forbindelsesleddene.

Fig. 2A og 2B illustrerer én installasjon av apparatet 10 i overensstemmelse med den foreliggende oppfinnelse i et boretårn 140. Det oppdrevne rotasjonssystem 1 er opphengt i et koplingsapparat 18 som er opphengt i boretårnet 140 på typisk måte. Selv om det er innenfor den foreliggende oppfinnelses ramme å bruke en vanlig blokk og krok for påhekting av en vanlig stropp, klarer koplingsapparatet 18 seg uten den vanlige svivelblokk. Som vist på fig. 2A, bærer rørklaven 74 en rørlengde 142 som innbefatter to stykker borerør 143. Rørlengden 142 er blitt flyttet fra en tårnplattform 145 med flerfoldige sammenskrudde lengder 149 til en posisjon innrettet aksialt på linje med et borehull 147. Det kan brukes en rørkoplingshylse (mousehole) 144 for eksempel for å lage rørlengder. En borer styrer boring fra et borerpanel 141. Systemet innbefatter valgfritt et nødbremsesystem og/eller en nødstoppinnretning, og den ene eller begge er valgfritt styrbare fra panelet 141. I ett aspekt, dersom kraft til systemet mistes, åpner en ventil (i systemet på fig. 171; se "SHUT-OFF VALVE", fig. 3) og trykk i en samsvarende akkumulator blir frigjort og lukker dermed systembremsene.

Fig. 2G viser skjematisk et toppdrevet rotasjonssystem 10a i overensstemmelse med den foreliggende oppfinnelse (hvilket kan være hvilket som helst toppdrevet rotasjonssystem i overensstemmelse med den foreliggende oppfinnelse som beskrevet i dette skrift, men uten et koplingsapparat i overensstemmelse med den foreliggende oppfinnelse) med en løpeblokk T, krok H og stropp B (som hver kan være henholdsvis en egnet, kjent blokk, krok, og/eller stropp).

Den hule aksels 50 flens 54 ligger an på hovedlageret 56, et aksiallager, for eksempel et aksiallager av typen flat V, som har flerfoldige koniske ruller 57. Den øvre flate av flensen 54 ligger an mot et øvre aksiallager 59 som er plassert i en egnet utsparing 24 i avstandsplaten 22 (se for eksempel fig. 1C, ID, 1G, 1H). Den hule aksel 50 har en øvre del 51 som står i fluidforbindelse med svanehalsen 46 via et trykkrør 374. I ett spesielt aspekt er hovedlageret 56 et aksiallager av V-typen som tilpasser seg eksentrisitet, om slik finnes, i den hule aksel 50 og er selvrensende.

Svivellegemet 12 og tilknyttede konstruksjoner tilveiebringer doble belastningsbaner (som er ønskelig for å redusere behov for vedlikehold). Borebelastninger gjennom den hule aksel 50 går gjennom hovedlageret 56, gjennom svivellegemet 12, til forbindelsesleddene 14, til stroppen 16 og deretter til koplingsapparatet 18. Inn-/utkjøringsbelastninger (eller "strengbelastninger" påført systemet av rør som bæres av apparatet) blir påført bøylene 72 gjennom rørklaven 74, deretter videre til belastningskragen 70 og belastningshylsen 170, til svivellegemet 12, til forbindelsesleddene 14 og til stroppen 16. Denne doble belastningsbane gir rom for rotering av fastspenningsapparatet 100 enten den hule aksel 50 roterer eller ikke. Inn-/utkjøringsbelastningene blir ikke påført den hule aksel 50, men blir overført via inn-/utkjøringsbelastningsbanen rundt den hule aksel 50 gjennom svivellegemet 12 og forbindelsesleddene 14. I visse aspekter blir tannhjulssystemet og motoren ikke utsatt for belastninger (for eksempel borestrengslasten). Ved oppskalering av systemet (for eksempel fra en 150 tonns enhet til en 1500 tonns enhet) blir således svivelhuset (legemet) oppskalert til å gi rom for en større last, mens det blir benyttet identisk tannhjulssystem (som ikke befinner seg i svivelhuset) og motor.

I ett spesielt aspekt er permanentmagnetsmotoren 30 en motor Modell 2600 TERA TORQ™ som er kommersielt tilgjengelig fra Comprehensive Power Ltd., hvilken er en væskekjølt, hulboret vekselstrømpermanentmagnetsmotor som genererer 700 hk og arbeider med en maksimumshastighet på 2400 rpm. Motoren har aksiallagre og riflet utgangsaksel og er konstruert til å holde borestrengsdreiemoment ved full stans (stall)

(ved "full stans" er motorens rpm null) eller mens den anvendes for støting (jarring)

(for eksempel ved bruk av støtbelastninger for ulike formål). En sentral hul boring 30a strekker seg gjennom motoren 30 ovenfra og ned, via hvilken fluid, for eksempel borevæske, kan strømme gjennom motoren. I ett spesielt aspekt er en slik motor forsynt med styringssystem for drift med variabel frekvens (i ett aspekt, drivsystem 531, fig. 28D) som er en væskekjølt modulær elektronisk enhet med moduler som kan byttes ut på omtrent fem minutter. Et slik system kan omsette generatorhestekraft med over 90 % effektivitet og kan virke ved temperaturer på -40 °C til 60 °C og ved høy (for eksempel opp til 100 %) fuktighet.

I ett spesielt aspekt innbefatter tannhjulssystemet 20 et ett-girs planettannhjulsreduksjonssystem med tannhjulskombinasjoner som tilveiebringer et forhold på 9,25:1 (eller et forhold på 12:1) og med en væskekjølt girkasse som har full smøring ned til 0 rpm. Systemet har en riflet inngående aksel 26 som skal gå i inngrep med motorens riflete utgangsaksel 32 for å overføre kraft til den hule aksel 50.

Kompensatorsystemet 110 tillater en myk nedsetting for et rør når det toppdrevne rotasjonssystem blir senket ned for å stikke røret inn i en kopling.

I ett spesielt aspekt er slamsparerapparatet 90 et kommersielt tilgjengelig to kulers innvendig utblåsningssikringssystem fra R Folk Ventures i Calgary, Canada, hvilket har to innvendige utblåsningssikringer og er konstruert for

103 421 kPa (15 000 psi). En øvre ventil blir aktivert hydraulisk av en aktivator montert på ventilen, og en nedre ventil blir åpnet og lukket manuelt. Alternativt kan det brukes et Hi-Kalibre slamsparerapparat (kommersielt tilgjengelig) i stedet for dette slamsparerapparat. Fig. 4A til 4F viser bl.a. sammenkoplingen av motoren 30 og tannhjulssystemet 20 og disse elementers respektive posisjoner, kappen 44, bremsesystemet 40, avstandsplaten 22, svivellegemet 12, den hule aksel 50, og belastningshylsen 170. Innenfor kappens 44 nedre del finnes tre klaveskivebremser 180 (f.eks. kommersielt tilgjengelige systemer) som virker på en bremseskive 183 (se fig. 10B) som er festet til et bremsenav 41 (se fig. 10A) festet til motoren 30. Mellomleggselementer forspenner lageret 59, en forspenning som på grunn av en skulderkonstruksjon på avstandsplaten 22 ikke behøver innstilles på ny. Fig. 4D viser et tannhjulssystem 20 som har et hus 480, fra hvilket det strekker seg et nivåglassapparat 481 for kontroll av fluidnivå i systemet 20, hvilket innbefatter et avluftingsapparat 482 som tillater atmosfærisk trykk ovenfor smøresystemet å bidra til nedadrettet gravitasjonsstrømning. Nivåglassapparatet 481 kan være plassert på hvilket som helst egnet ønsket nivå (f.eks., men ikke begrenset til, slik at det kommer ut av en avstandsplate 22 oppå girkassen). En riflet inngående aksel 26 står drivende i inngrep med en motsvarende, riflet utgangsaksel 32 i motoren 30. Et første solhjul 483 roterer, f.eks. med 2400 rpm, og tre pla netta nn hjul 484 på spindler 485a på en øvre bærer 485 roterer rundt det første solhjul 483. Fem nedre planettannhjul 486 som er roterbart montert på spindler 487a på en nedre bærer 487, kretser om et andre solhjul 488. En utgangsrifling 489 går drivende i inngrep med det riflete parti 52 i den hule aksel. I ett aspekt roterer utgangsriflingen med 259 rpm når det første solhjul 483 roterer med 2400 rpm. En valgfri tetning 491 tetter en grenseflate mellom tannhjulssystemet 20 og motoren 30. Bolter gjennom huller 492 forbinder systemet 20 med avstandsplaten 22. Det første solhjul 483, drevet av motoren 30, driver planettannhjulene 484 som driver den øvre bærer 485, som roterer det andre solhjul 488, som driver de fem nedre planettannhjul 486, som driver den nedre bærer 487, som driver utgangsriflingen 489. Utgangsriflingen 489 hviler på lagre 493. Magnetiske plugger 494 (én er vist) samler opp metallrusk. Et øvre lager 495 blir smurt via en port 496, og en øvre mekanisk tetning 497 (som hindrer olje fra å bevege seg opp og inn i motoren 3D) er plassert i et øvre element 498 som er koplet til og er roterbart sammen med solhjulet 483. Bolter i bolthuller 499 (ett er vist; tjuefire bolter benyttet i ett aspekt) forbinder tannhjulssystemet 20 med motoren 30. En oljebane 501 tillater olje å smøre planettannhjulene og deres lagre. Tannhjulssystemet kan være et 3-trinns/2-girs system, eller som vist, et 2-trinns/l-girs system.

Låsemekanismen 60, beskrevet detaljert nedenfor under henvisning til fig. 7A til 7E, er boltet nedenunder svivellegemet 12, avstøttet på belastningskragen 70, og tilveiebringer frigjørbar låsing av fastspenningsapparatet 100 i en ønsket posisjon. I ett spesielt aspekt kan fastspenningsapparatet 100 være virksomt helt rundt, 360°, i begge retninger med omtrent 4 rpm. I ett spesielt aspekt blir fastspenningsapparatet 100 drevet av fire lavhastighetsmotorer 190 med høyt dreiemoment, hvilke er festet på en forskyvbar fortannet låseplate 191 som er opphengt via to hydrauliske sylindrer 192 som selektivt forskyver låseplaten 191 opp og ned (for eksempel i ett aspekt med et bevegelsesområde på omtrent 4,5 cm (1,75 tommer) for å bringe et rotasjonstannhjul 193 inn i og ut av inngrep, idet dettes rotasjon via pinjonger 69 plassert i pinjongutsparinger 69c (drevet av motorene 190) resulterer i en rotasjon av fastspenningsapparatet 100. Aksler fra motorene 190 befinner seg i kanaler 69d i pinjongene 69. Rotasjonstannhjulet 193 er boltet til toppen av en tannhjulskrage 194 som igjen er boltet oppå belastningskragen 70. En låsføring 62 (fig. 7D) boltet fast i og nedenunder svivellegemet 12, har et riflet parti 63 som alltid står i parende inngrep med et motsvarende riflet parti 195 i låseplaten 191, slik at nedføring av låseplaten 191 resulterer i at rotasjonstannhjulet 193 bringes i inngrep med låseplaten 191, og således i at fastspenningsapparatet 100 låses, hvilket hindrer at dette roterer når de hydrauliske sylindrer 192 har ført låseplaten 191 ned, slik at dennes indre tenner 196 står i inngrep med tenner 197 på rotasjonstannhjulet 193. Pinjongene 69 (fig. 7F) er i kontakt med rotasjonstannhjulet 193 enten fastspenningsapparatet 100 er låst eller ikke, og rotering av pinjongene 69 via motorene 190 resulterer i rotering av fastspenningsapparatet 100. Fig. 7A viser låsen koplet i en låseposisjon, dvs. fastspenningsapparatet 100 kan ikke rotere. Når låsemekanismen 60 er ulåst, dreier pinjongene 69 som roteres av motorene 190, rotasjonstannhjulet 193, for eksempel for å omplassere fastspenningsapparatet 100 eller rørklaven 74. I den låste stilling kan den hule aksel 50 fremdeles rotere, men fastspenningsapparatet 100 kan ikke. Tennene 194 kan, for å gjøre det lettere å bringe tennene i inngrep, valgfritt ha avsmalnede innløpspartier 195a, og tennene 197 kan ha avsmalnede innløpspartier 197a. Disse profiler sikrer synkronisering mellom tannhjulet 196 og rotasjonstannhjulet 193. Tannhjulet 196 har tenner over det aller meste av sin omkrets, hvilket tilveiebringer mer struktur og mer styrke til å holde fastspenningsapparatet 100 og det bevegelige bøyelapparat 120 og hindre rotering av fastspenningsapparatet 100 i låst stilling. Kopper 69a holder pinjongene 69 i utsparinger 69c. Låsføringen 62 har fire porter 62q til 62t som hver er innrettet på linje med en kanal 170a i belastningshylsen 170, slik at hydraulikkfluid fra den øvre hydraulikkmanifold 452 kan strømme til og gjennom belastningshylsen 170 til dreietoppen 80. Egnede slanger og/eller rør leder fluid fra den øvre hydraulikkmanifold 452 til låsføringsportene 62q til 62t.

Tannhjulskragen 194 (fig. 5A, 5B) er boltet oppå belastningskragen 70 med bolter 194a. Fett til smøring av låsføringen 62 og belastningskragelageret 67 blir ført inn i fettporter 194d. Når låseplaten 191 er blitt ført ned til å gå i inngrep med rotasjonstannhjulet 193 for å hindre rotering av fastspenningsapparatet 100 og rørklaven 74, kan den hule aksel 50 fremdeles rotere. De hydrauliske sylindrer 192 kan valgfritt ha fjærer og/eller fjærskiver 198 for å tilveiebringe en sviktsikker lås, for eksempel når det er tap av kraft til de hydrauliske sylindrer 192. Avhengig av størrelsen, konfigurasjonen og arrangementet til de tenner som står i inngrep med hverandre, kan fastspenningsapparatet 100 låses i ønskede omkretssteg (inkrementelt). I ett spesielt aspekt, for eksempel med komponenter som vist på fig. 7A til 7E, kan fastspenningsapparatet 100 låses for hver 4 grader. Et slikt bevegelsesområde - helt rundt, 360° grader - tillater det nedre rørhåndteringsutstyr å skru sammen rør. I ett aspekt (se fig. 5E, 5F) er belastningskragen 70 og tannhjulskragen 194 ett enkelt udelt stykke 194p (for eksempel laget ved støping).

En dreietopp 80 leverer hydraulisk kraft til det roterbare fastspenningsapparat 100. Denne hydrauliske kraft driver en generator 240 montert i en nedre elektrisk koplingsboks 250 og ventiler 260 (se f.eks. Fig. 8A). I ett aspekt er generatoren 240 en minigenerator, f.eks., men ikke begrenset til, et kommersielt tilgjengelig minigeneratorsett fra Comprehensive Power Ltd. i Boston, Massachusetts. I ett aspekt er koplingsboksen 250 en koplingsboks klassifisert for sone 0. Generatoren 240 leverer elektrisk kraft til retningsventiler 260 på den nedre hydraulikkmanifold 400 montert på et øvre ben i fastspenningsapparatet 100. Generatoren 240 blir drevet av hydraulikkfluid fra dreietoppen som driver generatoren. Fastspenningsapparatet 100 innbefatter dessuten valgfritt digitale signalprosessorkortsystemer 256a, 256b, 256c (nedre elektrisk koplingsboks 250), 256d, hver med sin egen RF-antenne. Et digitalt signalbehandlingssystem (DSP-system) 256a (vist skjematisk på fig. 2A) er plassert i borerpanelet 141; et DSP-system 256b befinner seg på det bakre beskyttelseselement 454 i den øvre elektriske boks 450; og et DSP-system befinner seg i den nedre elektriske koplingsboks 250 på et nedre ben i fastspenningsapparatet 100; og/eller et DSP-system 256d i bygningen 160. Disse DSP-systemer tilveiebringer kommunikasjon mellom det toppdrevne rotasjonssystems komponenter [f.eks. slamsparerapparatet 90, forlengermekanismen 98, motoren 30, fastspenningsapparatet 100, rørklaven 74 (når denne er motordrevet), bremsesystem 40, låssystem 60] og boreren; og i ett aspekt med personell i bygningen 160.

Fig. 8A til 8C og 8W til 8Z illustrerer én utførelse av fastspenningsapparatet 100 for selektiv fastspenning av rør, f.eks. rør eller foringsrør. De øvre ender av de ytre ben 285 i fastspenningsapparatet 100 er forbundet med koplingskonstruksjoner 194b og 194c på tannhjulskragen 194 med pinner 285a og med pinner 285b til koplingskonstruksjoner 70a på belastningskragen 70; og de nedre ender av de indre ben 283 er boltet til et legeme 284 (innbefattende hus 293). Det indre ben 283 og det ytre ben 285 er laget av firkantelementer som kan være av stål eller et plast- eller komposittmateriale. Firkanttverrsnittet letter overføring av dreiemoment når

rørskjøter spinnes og trekkes til med fastspenningsapparatet. Bolter 283a bolter plater 284a og ender av ben 283 til husene 293. Hvert ben har to deler, en indre (nedre) del 283 og en ytre (øvre) del 285. De indre deler 283 beveger seg inne i de ytre deler 285 for å tilveiebringe en teleskopbevegelse som tillater forskyvning oppover og nedover

av fastspenningsapparatet 100 (f.eks. i ett aspekt med et bevegelsesområde

oppover/nedover på 72 cm (28,5")). En fjær eller fjærer 286 inne i hvert ben avstøttes på en fjærholder 289, slik at ved

løsskruing av en kopling, kompenserer fjærene for gjengevandringen; og når det opprettes en kopling, kompenserer vakuumet i sammenstillinger 282 for gjengenes oppovervandring. I ett spesielt aspekt (se fig. 8C) er stabler av Belleville-fjærringer 286 i hvert ben montert på stenger 289a i fjærholderen 289 som er forbundet med det indre ben.

Legemet 284 har to innbyrdes motstående halvdeler 288, 289 som er festet til hverandre med uttakbare pinner 291, slik at legemet 284 kan åpnes fra den ene eller andre side, idet konstruksjonen på den uåpnede side tjener som en hengsel. Dessuten kan begge halvdeler løsgjøres (ved fjerning av pinnene 291), hvilket tillater benene å beveges fra hverandre (etter fjerning av pinnene 285b), hvorved det tillates tilgang til elementer på benene (f.eks. den nedre elektriske koplingsboks 250 og den nedre hydraulikkmanifold 400) og til andre komponenter i apparatet. I visse aspekter er de to halvdeler identiske, hvilket gjør utskifting lettere og minimerer nødvendig lagerhold. Hvert indre ben haren stempel-sylinder-sammenstilling 282 som mottar hydraulikkraftfluid via et innløp 282c fra den nedre hydraulikkmanifold 400. Hver sammenstilling 282 har en hul sylinder 282a og en utstrekkbar stang 282b som tilveiebringer bevegelsesområdet for benene. Fig. 8W til 8Y viser ulike posisjoner for fastspenningsapparatet 100.

Et par kjever 280 i fastspenningsapparatet 100 (se fig. 8G til 8Q) er tilveiebrakt for selektivt og frigjørbart å spenne fast et rør. Hver kjeve 280 har et stempel 281 som er forskyvbart plassert i en foring 292 i et hus 293. Hvert hus 293 har et flertall ører 294 med gjennomgående huller 295 for opptak av pinnene 291. Koplet til hvert stempel 281 med bolter 299c (i huller 299d i stemplene 281) finnes en bakkeholder 297 med utsparinger 298 som løsbart skal oppta og holde bakkefatninger 299 med bakker 301. I ett aspekt er foringen 292 laget av stål eller annet passe hardt materiale, og den er utskiftbar. Smørefett blir tilført gjennom smørenipler 299a (én er vist), og pinner 299b (én er vist) begrenser rotering av bakkeholderne 297. Tannhjulskragen 194 er forbundet med benene 285 med koplinger 285g, belastningskragen er forbundet med benene 285 med koplinger 2851. Det er valgfritt tilveiebrakt ett eller flere spor på husets 293 innvendige flate for tetninger som skal avtette grenseflaten mellom huset 293 og foringen 292, i stedet for eller i tillegg til sporene som skal bære tetninger på foringen 292 (se fig. 8M).

Hydraulikkfluid undertrykk fra dreietoppen 80, tilført fra den nedre hydraulikkmanifold 400 ved et bakre parti 302 av hvert stempel 281, strømmer inn i en "lukk"-port ("CLOSE"-port) 304 for fastspenning av et rør. For frigjøring av et rør, blir hydraulikkfluid tilført en "åpne"-port ("OPEN"-port) 306. Prikkede linjer 687 angir ledningene mellom dreietoppen 80 og den nedre hydraulikkmanifold 400. Én av ledningene 687 kan være en reserveledning som er plugget igjen til det er behov for den. Strømkabler 688 leder elektrisk strøm til den nedre elektriske koplingsboks 250. Pakkbokskoplinger kan brukes som forbindelser. Dette fluid skyver mot en stempelåpningsflate 307 for å forskyve stemplet 281 og dettes tilknyttede bakkeapparat bort fra et rør, hvilket resulterer i at røret ikke spennes fast og er frigjort. Fluid strømmer inn i (eller ut av) portene 304, 306 og fyller opp bak stemplene som skal spennes fast mot et rør eller annet element. Idet fluid strømmer inn gjennom den ene port, strømmer fluid ut gjennom den andre. I ett aspekt strømmer fluid dessuten til (og fra) begge stempler samtidig for balansert fastspenning og frigjøring. Retningsventiler 260 i den nedre hydraulikkmanifold 400 styrer strømning til og fra portene 304, 306. En utsparing 285m mottar og holder et motsvarende utspringselement (ikke vist) på slamsparerapparatet 90 for å sikre at slamsparerapparatet 90 roterer sammen med fastspenningsapparatet 100.

I ett aspekt utvikler fastspenningsapparatet 100 tilstrekkelig dreiemoment til å skru løs forbindelser som involverer den hule aksel 50 og slamspareren 90 og et slitasjestykke 290; og til å skru fast/løs rørformede koplinger mellom slitasjestykket 290 og rør. I ett spesielt aspekt har et fastspenningsapparat 100 som vist på fig. 1C og 8A en nedadrettet gjengefremføring på omtrent 15 cm (6") mot fjærene 286; et område for oppoverbevegelse på ca. 18 cm (7") mot et hydraulisk-sylinder-vakuum i sylindrene 282; og et vandringsområde oppover og nedover når det ikke er fastspent, på ca. 72 cm (28,5"). Ved å bruke to ben plassert med innbyrdes avstand i stedet for én enkelt støtte for å støtte fastspenningsapparatet 100, kan det brukes relativt tynnere ben for å gi rom for like stort dreiemoment som en ettbens støtte ifølge kjent teknikk, og med den foreliggende oppfinnelse blir vridning forhindret og minsket sammenlignet med en ettbens støtte (for eksempel i visse aspekter er ett enkelt ben i et ettbens system ifølge kjent teknikk mer enn to ganger tykkelsen til hvert av de to ben beskrevet i dette skrift), men de to ben er tilstrekkelig til å håndtere de tilskruings-/fraskruingsmomenter som frembringes (for eksempel opp til 81 300 Nm (60 000 ft. Ibs) i noen utførelser). Tilveiebringelse av relativt tynnere ben medfører også at det samlede areal som opptas av fastspenningsapparatet 100, reduseres, og tillater således fastspenningsapparatet 100 under rotasjon å kreve et mindre, sammentrengt rom for å arbeide. Ved at begge pinner 290 trekkes ut, kan gripesystemets halvdeler skilles og flyttes fra hverandre. Området for fastspenningsapparatets oppover-/nedoverforskyvning med tilsvarende fastspenningssteder tillater fastspenningsapparatet 100 å spenne seg fast på slamsparerapparatet 90, eller slitasjestykket 290 for å hjelpe til ved fraskruing av forbindelsen mellom den hule aksel og slamsparersystemet, forbindelsen mellom slamspareren og slitasjestykket eller en forbindelse mellom et rør og slitasjestykket.

I ett spesielt aspekt kan et fastspenningsapparat 100 som vist på fig. 1C og 8A med en bakkeholder 297 som er omtrent 3 cm (1,25 tommer) bred og bakker 301 som måler 15 cm (5 3/4") lange x 1,6 cm (5/8") tykke, håndtere et spekter av rør på mellom 9 cm (3,5") (for eksempel rørkoplinger) og 24 cm (9,5") (for eksempel krager). I ett spesielt aspekt er bakkefatningene 299 svivelbakkefatninger som underletter systemets evne til å gi rom for et spekter av rørdiametrer; men det er innenfor denne oppfinnelses ramme å bruke bakkefatninger som ikke er svive Ifatn inge r.

En rørføring 310 er forbundet med bunnen av legemet 284. I ett aspekt innbefatter rørføringen 310 to halvdeler 311 (se fig. 8R, 8S) med koniske overflater 312 for å lette rørinnføring i fastspenningsapparatet 100. Pinner 313a gjennom huller 313 i halvdelene 311 og gjennom huller 316 i ører 315 på husene 293 fester halvdelene 311 løsbart til husene 293. Sikkerhetskjettinger 316 som er frigjørbart koplet til koplinger 317 på husene 293 og til koplinger 317a på legemet 284, hindrer fastspenningsapparatet 100 fra å falle dersom det utilsiktet skulle bli frigjort fra benene, nappet i, trukket i eller trukket opp med det toppdrevne rotasjonssystem. Benene 283, 284 kan være forbundet med hverandre med kjetting ved forbindelser 283d, 285d. Sikkerhetskjettinger 314a fester de øvre bendeler til de nedre bendeler.

Det er innenfor denne oppfinnelses ramme at benene 282 har sirkulær tverrsnittsform. I ett aspekt, som vist på fig. 8A til 8F, har de indre ben 283 en rektangulær tverrsnittsform 322 som hindrer dem fra å rotere inne i motsvarende utformede åpninger 321 i de ytre ben 285. Dette nullrotasjonstrekk er ønskelig fordi det hindrer vridning av benene og dermed vridning av fastspenningsapparatet 100. Det er innenfor den foreliggende oppfinnelses ramme å oppnå denne nullrotasjonsfunksjon med ben med ikke-sirkulært tverrsnitt, for eksempel indre ben med ikke-sirkulære former 323-329 som illustrert på fig. 8T.

Fig. 9A viser bøylene 72 som henger opp rørklaven 74 nedenunder fastspenningsapparatet 100. Det forskyvbare bøyleapparat kjent som et forbindelsesledd-skråstillingssystem ("link tilt system") 120 er ikke aktivert. Som vist på fig. 9B, er det forskyvbare bøyleapparat 120 blitt aktivert ved at hydraulikkfluid fra en dreietopp 230 er tilført stempel-sylinder-sammenstillingene 128 for å strekke ut stemplet 121 som beveger armene 122 for å forskyve bøylene 72 og rørklaven 74 bort fra fastspenningsapparatet 100. Som vist på fig. 9C, er stemplet 121 trukket tilbake, hvilket resulterer i at armene 122 forskyver bøylene 72 og rørklaven 74 i en retning motsatt av bevegelsesretningen vist på fig. 9B. Rullepinner 127 inne i klamrene 126 letter forbindelsesleddbevegelse med hensyn til klamrene 126. I ett spesielt aspekt kan et slikt toveis forbindelsesledd-skråstillingssystem skråstilles i den ene retning mot en V-dør på en rigg for lettere å ta imot en rørlengde fra en tå rn plattform, og i den andre retning mot riggen, hvorved rørklaven flyttes ut av veien for en borestreng og et toppdrevet rotasjonssystem for å tillate nedboring nærmere et riggdekk siden rørklaven blir flyttet ut av veien. I ett spesielt aspekt kan forbindelsesledd-skråstillingssystemet 120 forskyve bøylene 72 og rørklaven 74 tretti grader mot V-døren, og i den andre retning femti grader mot boremasten. Bøylene 72 og armene 122 ligger på utsiden av fastspenningsapparatet 100, og bøylene 72 er fortrinnsvis anordnet på sidene, og benene 285 er anordnet i rette vinkler i forhold til dette foran og bak.

Fig. 8A og 11A til 11F viser et par koplingslåselementer 340. Tilsvarende par av koplingslåselementer (like elementene 340) har motsvarende tenner 341 som går i inngrep for å låse sammen: den hule aksel 50 og slamsparerapparatet 90; og slamsparerapparatet 90 og slitasjestykket 290. Kiler 395 på den hule aksel 50, kiler 395a på slamsparerapparatet 90, og kiler 395b på slitasjestykket 290 blir mottatt og holdt i motsvarende kilespor 344 i koplingslåselementene 340 (kiler merket "K" på fig. 11F). Koplingslåselementene 340 er festet med settskruer 402 som strekker seg gjennom huller 342. Klamre 401 er fastspent rundt den hule aksel 50, slamsparerapparatet 90, og slitasjestykket 290 (se fig. 8A og fig. 11E, 11F) for å holde koplingslåselementene på plass med kiler i deres respektive kilespor. Bruk av koplingslåselementene 340 tilveiebringer en positiv frigjørbar låsing av den hule aksel 50 til slamsparerapparatet 90 og av slamsparerapparatet 90 til slitasjestykket 290, slik at det toppdrevne rotasjonssystem ikke kan skru løs slamsparerapparatet 90 fra den hule aksel 50 eller slamsparerapparatet 90 fra slitasjestykket 290. Således kan rørskjøter skrus til og skrus fra med systemet 10 uten at slamsparerapparatet 90 blir skilt fra slitasjestykket, og uten at den hule aksel 50 blir skilt fra slamsparerapparatet 90.

Valgfritt blir det i apparatet 10 brukt et koplingsapparat 18 (se fig. 23A-23G - brukt i stedet for en stropp 16 som på fig IA, og en løpeblokk-krok-kombinasjon, for eksempel som på fig. 2G) som i én spesiell utførelse bare utgjør et tillegg på 43 cm

(17 tommer) i apparatets høyde, og som eliminerer behovet for en vanlig blokk-krok-kombinasjon som kan være over 2,7 m (9' høy). Pinnehuller 303a i en stropp 303 kan innrettes på linje med pinnehuller 420a (fire av disse er plassert med lik innbyrdes avstand i blokken 420) i en blokk 420 for å tillate selektiv plassering av stroppen 303 med hensyn til blokken 420. Dette tillater selektiv orientering som kan være fordelaktig for eksempel på noen mindre rigger med kronhjul orientert annerledes enn dem på andre rigger. Koplingsapparatet 18 omfatter et flertall trinser 420. Det er innenfor den foreliggende oppfinnelses ramme å bruke hvilket som helst antall stropp-og blokkpinnehuller for å tilveiebringe hvilket som helst antall posisjoner. Stroppen 303 har ører 305, 307 med huller 305a henholdsvis 307a, gjennom hvilke det strekker seg pinner 309 for løsbart å kople til den motsvarende konstruksjon i det toppdrevne rotasjonssystem 1. Plater 311 boltet med bolter 313 til stroppen 303 holder pinnene 309 frigjørbart på plass. En aksel 422 i blokken 420 mottas i en kanal 315 i stroppen 303. Plater 424 som er boltet til akselen 422 med bolter 426 og boltet til en bøssing eller holder 428 med bolter 432, holder stroppen 303 på akselen 422. Kanalen 315 og akselen 422 kan være gjenget for gjengesammenkopling av blokken 420 og stroppen 303. Typiske liner eller kabler (ikke vist) er plassert rundt trinser 434 som roterer rundt en aksel 436 i blokken 420. Koplingsapparatet 18 kan heves og senkes ved bruk av øyne 442.

I ett spesielt aspekt er høyden til et system 10 med et koplingsapparat 18 omtrent 5,8 m (19') fra stropphalsen og ned til en rørkopling i en rørklave hvor det benyttes øvre forbindelsesledd som er omtrent 2,4 m (96") lange, og det brukes en krok som kan være f.eks. 3 m (10') lang. Ved bruk av et integrert koplingsapparat-stropp-system i overensstemmelse med den foreliggende oppfinnelse er denne samlede høyde omtrent 6,25 m (20'6").

Ved bruk av den hulborede permanentmagnetsmotoren 30, planettannhjulssystemet 20 og en standard svivel-pakning-sammenstilling montert oppå motoren 30, blir det tilveiebrakt en fluidbane gjennom hele det toppdrevne rotasjonssystem fra svanehalsen 46, ned til slitasjestykket 290 og deretter til et rør eller en rørlengde som er forbundet med slitasjestykket 290. I visse aspekter er denne fluidbane konstruert for et arbeidstrykk på 345 bar (5000 psi) (for eksempel en fluidbane på omtrent 7,6 cm (3") i diameter fra trykkrøret og ned til slitasjestykket). Svivel-pakning-sammenstillingen (se fig. 16A, 16B) innbefatter en vanlig trykkrørssammenstilling 370 med et trykkrør 374, enhetsdelt pakning 381, 385 og koplingsmutrer 371, 372 som tillater sammenstillingen å fjernes som en enhet. Fig. 12A til 12C illustrerer et valgfritt overgangsstykke 350 med et legeme 351 som har innvendige gjenger 352 for selektiv, løsbar tilkopling av overgangsstykket 350 til den nedre ende av den hule aksel 50. Øvre tenner 353 går i inngrep med motsvarende tenner i et koplingslåselement på den hule aksel 50. Nedre tenner 354 kan gå i inngrep med tenner på et koplingslåselement på slamsparerapparatet 90 plassert nedenfor en hul aksel 50. Disse inngrepstenner forhindrer uønsket fråkopling. En gjenget ende 355 med mindre diameter kan gå i gjengeinngrep med et motsvarende gjenget slamsparerapparat. Fig. 13 viser kappen 44 med dens nedre hus 361 som huser bremsesystemet 40, og med en øvre plate 362 med et hull 362a for svanehalsen 46. Luker 363 sørger for atkomst til bremseapparatene 180 og tillater fjerning av disse innenfra kappen 44.

En belastningsmutter 366 er vist på fig. 14A og 14B. Som vist på fig. 1F, holder belastningsmutteren 366 belastningskragen 70 på belastningshylsen 170. Belastningskragen 70 roterer på et lager 367 huset i en utsparing 368 i belastningsmutteren 366. Gjenger 369 står i inngrep med gjenger 170e på belastningshylsen 170 for å feste belastningsmutteren 366 på belastningshylsen 170.

Dreietoppen 80 som på fig. 1C og fig. 15A til 15H er vist i bunnen av belastningshylsen 170, har en indre trommel 230 med et legeme 82 med en øvre flens 83 og en ytre trommel 372 med roteringsører 373 som opptas i utsparinger 374 (se fig. 8D) i de ytre ben 285 i fastspenningsapparatet 100 for å sikre at dreietoppen 80 roterer sammen med fastspenningsapparatet 100. En utsparing 84 i den indre trommel 230 tilveiebringer plass for et stabiliseringslager 85 som stabiliserer den nedre ende av den hule aksel 50. En lagerholder 560 holder lageret 85 på plass. Bolter 561 (åtte; én er vist) bolter den indre trommel 230 til belastningshylsen 170. Et mellomrom 562 (for eksempel på mellom 0,75 cm (0,30 tommer) og 0,25 cm (0,10 tommer)) mellom den indre trommel 230 og belastningsmutteren 366 hindrer at en belastning blir overført fra belastningsmutteren til den indre trommel. Bolter 563 hindrer belastningsmutteren 366 fra å rotere.

Den indre trommel 230 har tre porter (og kanaler) 230a og smørekanalport 230a-l som motsvarer og er innrettet på linje med de fire kanaler 170a i belastningshylsen 170, og fluid strømmer ned gjennom kanalene 170a og inn i portene 230a-230d. Tre av kanalene 230a står i fluidforbindelse med motsvarende baner 372a, 372b, 372c i den ytre trommel 372 og én av kanalene 230a-l, en smørekanal, leverer smøring til elementer nedenfor dreietoppen 80 (for eksempel det nedre hulakselstabiliseringslager 85). Fire tetninger 372s isolerer banene 372a-c.

Plasseringen og virkemåten til dreietoppen 80 (som roterer sammen med elementer som fastspenningsapparatet 100 nedenfor det toppdrevne rotasjonssystems tannhjul og motorkomponenter som roteres av motorene 190) gjør det mulig å ha en nedre hydraulikkmanifold 400 med strømningsregulerende retningsventiler, hvilken også roterer når motoren 190 roterer fastspenningsapparatet 100. Ved at generatoren 240 plasseres på dette nivå, blir elektrisk kraft til retningsventilene tilveiebrakt av generatoren 240. Fig. 16A og 16B illustrerer trykkrørsammenstillingen 370 som er plassert i toppen av den hule aksel 50 inne i kappen 44. I bruk roterer ikke mutteren 372 og forblir stasjonær sammen med svanehalsen 46 som er koplet til den, slik at fluid kan føres gjennom svanehalsen 46 og inn i en sentral fluidkanal i mutteren 372. Mutteren 371 har en hunngjenget ende for gjenget tilkopling til toppen av den hule aksel 50. Mutteren 371 roterer sammen med den hule aksel 50 rundt trykkrøret 374. Fig. 17A til 17H viser atkomstplattformen 130 i det toppdrevne rotasjonssystem 1 (se f.eks. også fig. IA, IB, ID). Når atkomstplattformen 130 er frigjort, er den svingbar fra en stilling som vist på fig. 17G til en stilling som vist på fig. 17H, idet den bæres av én eller flere kabler 134. I stillingen på fig. 17H kan en person stå på atkomstplattformen 130 for å få tilgang til motoren 30 og/eller elementer koplet til et indre beskyttelseselement 135 (vist på fig. 17H, 171), f.eks. elementer som innbefatter elementer på et bakre beskyttelseselement 454 innbefattende en varmeveksler 455, pumpe 458, øvre elektrisk koplingsboks 450, utstrekkingsakkumulatorer 451, filter 457 for hydraulikkfluid, motor 459, pumpe 458, strømningsmåler 456, øvre hydraulikkmanifold 452 med elektrisk drevne retningsventiler 453 (hvorav én er en stengeventil for avstengning av trykkfluidstrømning til rotasjonstetningen som blir aktivert ved rotering av rørhåndteringsapparatet, slik at rotasjonstetningen ikke blir skadet av trykkfluid). Koplinger 136 er boltet til svivellegemet 12, og et stabilisatorelement 137 er koplet til en motorflens 30f. Koplinger 130a på atkomstplattformen 130 er hengselforbundet med koplinger 136a på det bakre beskyttelseselement 454, for eksempel med én eller flere pinner 130c. Bolter 130b gjennom huller 130d fester atkomstplattformen 130 frigjørbart til toppen av det bakre beskyttelseselement 454. En valgfri avstiver 138 strekker seg over atkomstplattformens 130 innvendige rom. Det blir valgfritt brukt avfasede, avsmalnede, avrundede, eller skråskårne kanter 139a, 139b, 139c, 139d, 139e og/eller med et avsmalnet nedre parti 139d for å hindre at elementer hekter seg fast i en del av atkomstplattformen 130. Atkomstplattformen 130 kan løftes ved bruk av et øyeelement 130e. Fig. 18A og 18B illustrerer en motordemning 31 plassert på motoren 30 for å hindre boreslam eller annet fluid fra å komme inn i motoren 30.

To slynger, slynger 76 og 77, hindrer fluid (for eksempel boreslam) fra å komme i kontakt med bremsesystemet 40; fig. 19A og 19B viser en øvre slynge 76 med en utsparing 76b som skal huse en leppe på kappen 44, og et spor 76c for en O-ringtetning som skal tette grenseflaten mellom slyngen og den hule aksel. Fig. 20A og 20B viser en nedre slynge 77 med et O-ringspor 77a for en O-ringtetning som skal tette grenseflaten mellom slynge og den hule aksel. Disse slynger forhindrer at det kommer borefluid på bremseskiven. Fig. 21 og 22 viser en slitasjehylselåsføring 62. Denne slitasjehylselåsføring virker som et lager som rotasjonstannhjulet 193 roterer på, og opprettholder også et ønsket mellomform mellom rotasjonstannhjulet 193 og låsføringen 62. I ett aspekt er låsføringen 62 laget av fenolmateriale. Fig. 24A, 24B og 25 viser avstandsplaten 22 med dennes utsparing 22a for opptak av lageret 59. Tannhjulssystemet 20 sitter i en utsparing 22b. En forlengelse 22c passer inn i kanalen 12c i svivellegemet 12. Gjennom et hull 22d passerer smørefluid som kommer fra tannhjulssystemet 20, hvilket renner ned i svivellegemet 12 og deretter nedover for å smøre elementer nedenfor svivellegemet 12. Fra svivellegemet 12 renner dette smørefluid inn i belastningshylsens 170 smørebane og derfra til rotasjonstetningen 80, deretter til det nedre stabilisatorlager 85. En skulder 22s hindrer lageravbøyning, for eksempel under støting (jarring), og gjør det unødvendig å stille inn lagerforspenningen igjen. Fig. 26A og 26E viser armer 430 som skal gjøre det lettere å bevege bøylene 72. Hver arm 430 har et legemeelement 432 med en øvre kopling 434 i toppen og en nedre kopling 435. En spalte 436 strekker seg gjennom legemeelementet 432.

Et nedre parti 437 av armen 430 er plassert utover (for eksempel mot høyre på fig. 26C) fra armens øvre del. Et hull 438 tillater tilkopling til forbindelsesleddet. Huller 439 tillater tilkopling til belastningskragen. Denne anbringelse i det nedre parti 437 letter forbindelsesleddets bevegelse med hensyn til systemkomponenter i tilstøting til dette parti av forbindelsesleddet.

Fig. 27A til 27F illustrerer hvordan klammeret 126 i det forskyvbare bøyleapparat (forbindelsesledd-skråstillingssystem) 120 kan gi plass til bøyler med ulike tverrsnittsdiametrer. Klamrene 126 har to rullepinner 127a, 127b, hver med en rulle 127d og rullefatninger 217c. Huller 127e er forskjøvet i hver rullefatning 127c og tilveiebringer derved to posisjoner for rullene 127d. Som vist på fig. 27A og 27D, beveger en bøyle A (lik bøylen 72) seg mellom rullene 127d og er f.eks. omtrent 7,3 cm (2 7/8") bred. Som vist på fig. 27B og 27E, med rullene 127d i samme posisjon som rullene 127d på fig. 27D, blir det gitt plass til en bøyle B (lik bøylen 72), for eksempel en bøyle B med en bredde på 8,9 cm (3,5"). Som vist på fig. 27C og 27F er rullefatningene 127c blitt omplassert i huller 127f, hvorved rullene 127d flyttes lengre fra hverandre, slik at klammeret kan romme et bredere forbindelsesledd, f.eks. forbindelsesleddet C (likt bøylen 72) som er 11,4 cm (4,5") bredt. Det er tilveiebrakt en smørenippel 127g for hver pinne 127a, 127b. Hver pinne 127a, 127b har en gjenget ende (en øvre ende slik det ses på fig. 27D) som er brakt i gjengeinngrep i motsvarende gjenger i rullefatningene 127c (øvre rullefatninger 127c slik det ses på fig. 27D, 27E, 27F). Huller i de andre rullefatninger (de nedre slik de ses på fig. 27D, 27E, 27F) kan være ugjenget. I ett aspekt er bøyler A 250 tonns bøyler; bøyler B er 350 tonns bøyler; og bøyler C er 500 tonns bøyler. Fig. 3 (3A til 3E) viser skjematisk et styringssystem 150 med en hydraulikkrets 150a og en kjølekrets 150b (fig. 3F) for et toppdrevet rotasjonssystem 152 (slik som hvilket som helst toppdrevet rotasjonssystem beskrevet i dette skrift) med en bygning 160 i tilstøting til et sted med det toppdrevne rotasjonssystem 152. Bygningen 160 huser bl.a. ulike kretser og styringer som forklart i detalj i nedenstående. For deler av apparatet beskrevet i dette skrift, hvilke bruker hydraulikkfluid, kan det enten brukes et hydraulikkfluid eller en blanding av vann og glykol. Fig. 28A til 28C og 28E viser bygningen 160 på en transportramme 540 i overensstemmelse med den foreliggende oppfinnelse, hvilken har fire vegger 161a til 161d, et gulv 161e og et tak 161f (som i ett aspekt utgjør en typisk ISO-container). En bærer 169 (se fig. 28E) med en transportramme 169a med løftegaffellommer 169b er montert oppå taket 161f for å holde og lagre driftssløyfen og/eller slanger. Det finnes dører 541 i begge ender av bygningen 160 og det finnes dører 541a og 541b (valgfritt avluftet med lufteåpninger 541f) på en side. Det finnes vinduer 541c på en side og lufteåpninger 541d, 541e på en annen side. Stykker 82b av bjelken 82 (eller "momentskinnen") er huset inne i kamre 162 i veggen 161d. Et rom 163 inne bygningen 160 er tilstrekkelig stort til å romme hovedkomponentene i et apparat som apparatet 10 vist på fig. IA. I visse aspekter inneholder bygningen 160 et 600 volts panel PL for å kjøre motorstartere, styringer for drift med variabel frekvens (VFD), transformatorer (f.eks. 100 kva og 10 kva), og sikringer for alt 600 volts utstyr. Det finnes et 120 volts panel PN og et 24 volts panel PE som leverer 24 volts styrestrøm til drivsystemet for en forladningskrets; og et reservebatteri BB for å holde styrestrømmen ved like når riggstrømmen er mistet til styring av ulike elementer, f.eks. strømningsmålere, strømningsbrytere, tankvarmer, utspoler, lys, sirkulasjonsmotorvarmer og/eller klimaanlegg, bygningsoppvarmingsapparater og/eller klimaanlegg, temperatursignalomformer, nødstoppapparat (ESD), sikringer og motorstyringsstartkretser. Paneler PL, PN, PE, nødstoppapparat ESD, og reservebatteri BB er vist skjematisk på fig. 28E.

Bygningen 160 huser også elektrisk-kraft-generator 530 (foreksempel dieseldrevet); system 531 for drift med variabel frekvens, hvilket skal tilveiebringe elektrisk kraft for motoren 30; et temperatur/fuktighet-styringssystem 531a som skal regulere temperatur og fuktighet i systemet 531 og i et kjølesystem 532; en hydraulikkfluidtank 533; en elektrisk koplingsboks 534; et valgfritt styringssystem 535; pumper 536 og radiatorer 537 i kjølesystemet 532; og møbler og innredning, for eksempel element 538. Et valgfritt vakuumsystem 688 vil fjerne borevæske fra systemet i tilfellet av en driftsstans, slik at fluidet ikke vil fryse i ledningene. Kjølesystemet (se fig. 3A) 532 leverer kjølevæske via driftssløyfen 48 til tannhjulssystemet 20 i det toppdrevne rotasjonssystem 152 og til svivellegemet 12. En motor 150c driver en pumpe 150d som pumper kjølevæske gjennom et filter 150e og en varmeveksler 150f. Når pumpen 150d er på, blir girkassen 150g i tannhjulssystemet 20 forsynt med full smøring uansett hastighet, for eksempel ved 1 rpm eller full hastighet. Kjølevæske (smøreolje) strømmer fra et øvre lager 150h til girkassen 150g.

I visse aspekter tjener bjelken 82 som et "momentrør", gjennom hvilket dreiemoment generert av det toppdrevne rotasjonssystem blir tilbakevirket fra det toppdrevne rotasjonssystem, til forlengermekanismen 98, til bjelken 82 og deretter til boretårnet. I ett spesielt aspekt blir en del 82a av denne bjelke 82 brukt som en transportramme eller støtte som det toppdrevne rotasjonssystem er montert på for å gjøre transport av det toppdrevne rotasjonssystem lettere; og denne del 82a av bjelken 82, med et transportrammeparti 82d, er uttakbart huset i bygningen 160 med det toppdrevne rotasjonssystem på plass på den. I ett spesielt aspekt (se fig. 2F) er et øvre stykke 82f (fig. 2D) av bjelken 82 lengdejusterbart for å tilpasses ulike boretårnsforhold. I ett aspekt er ett, noen eller alle stykkene lengdejusterbare, for eksempel to teleskoperende stykker 82g, 82h som kan festes med pinne(r) gjennom ett hull 82j og ett hull 82k med en pinne (eller pinner) 82i, i en rekke forskjellige lengder avhengig av hvilke huller som velges; og/eller slike stykker kan være gjengekoplet til hverandre med gjenger 82m, 82n for lengdejusterbarhet. Stykker som utgjør bjelken 82, kan ha huller eller lommer 82e for å ta imot gaffelen på en løftegaffel.

I ett aspekt som vist på fig. 31A til 31H, er det toppdrevne rotasjonssystem montert på en transportramme 620 som kan plasseres uttakbart i en fatning 622 på en reaksjonsramme 600. Når de er montert, blir transportrammen 620 (lik transportrammen 82d, fig. 2A) og reaksjonsrammen 600, med transportrammen 620 forbundet med bjelken 82, værende på plass mens det toppdrevne rotasjonssystem er forskyvbart opp og ned på bjelken 82. I ett aspekt er reaksjonsrammen 600 sveist fast til transportrammen 620. Dreiemoment generert av det toppdrevne rotasjonssystem blir tilbakevirket gjennom transportrammen 620, gjennom reaksjonsrammen 600, til og gjennom bjelken 82 og deretter til boretårnet 140 (og til annen konstruksjon som er forbundet med boretårnet, og/eller til fundament eller boretårnsfundament). Tilbakevirket dreiemoment blir således ført gjennom transportrammen i stedet for til boretårnskonstruksjonen alene.

Reaksjonsrammen 600 har en bakre bjelke 606 med et løfteøye 608. Sidebjelker 602 beveger seg innenfor holdere 610, 612 på den bakre bjelke 606. Klemmer 604 spenner frigjørbart reaksjonsrammen 600 fast på bjelken 82. Klemmer 605 spenner sidebjelkene 602 justerbart fast på den bakre bjelke 606. Et stykke 614 er et stykke i en momentskinne som er sveist fast på transportrammen 620. Sidebjelkene 602 strekker seg inn i og blir holdt inne i motsvarende huller 624 i fatningen 622. Transportrammen 620 med det toppdrevne rotasjonssystem 1 er plassert i fatningen 622. Transportrammen 620 med det toppdrevne rotasjonssystem 1 forbundet med denne blir holdt av og er vertikalt bevegelig med hensyn til glideelementer 623 (se f.eks. fig. 31E). Transportrammen 620 og det toppdrevne rotasjonssystem kan således gå i inngrep vertikalt med hensyn til reaksjonsrammen 600 for å isolere reaksjonsrammen 600 (og boretårnet) fra vertikale belastninger. Transportrammen 620 og reaksjonsrammen kan være dimensjonert og konfigurert slik at transportrammen 620 med det toppdrevne rotasjonssystem 1 kan forskyves hvilken som helst vertikal avstand med hensyn til reaksjonsrammen, for eksempel, men ikke begrenset til, fra 2 cm til 215 cm (én til seksti tommer), og i ett spesielt aspekt forskyves vertikalt omtrent 1,3 cm (en halv tomme).

Fig. 31A og 31B illustrerer reaksjonsrammens 600 (med det toppdrevne rotasjonssystem påfestet) bevegelsesområde mot og bort fra et brønnsenter. Et/en transportstativ/-støtte 630, fig. 31D, omgir et toppdrevet rotasjonssystem for forsendelse på transportrammen 620, og pinner 630a er stukket inn i motsvarende huller på en bjelke 82. Stativet/støtten sikrer det toppdrevne rotasjonssystem for forsendelse.

Som vist på fig. 2C til 2D, tilveiebringer en åpning 375 mellom elementer i forlengermekanismen 98 en passasje som en rørlengde 376 kan passere igjennom, når et toppdrevet rotasjonssystem 1 båret av forlengermekanismen 98 er strekt ut slik at det toppdrevne rotasjonssystem ikke lenger befinner seg over rørlengden. Dette kan være fordelaktig under en rekke forskjellige omstendigheter, for eksempel når rør sitter fast i brønnen, eller det er behov for tilgang til det toppdrevne rotasjonssystem, for eksempel for inspeksjon eller reparasjon. Slitasjestykket frakoples rørlengden; det toppdrevne rotasjonssystem blir forskjøvet lengre utover, slik at det ikke lenger befinner seg direkte over rørlengden; og forlengermekanismen 98 blir senket ned mens rørlengden beveger seg gjennom åpningen 375. Dette muliggjør tilgang til det toppdrevne rotasjonssystem på et lavere nivå, for eksempel ved eller nær riggdekket. Kilden til kraft for sylindersammenstillingene 392 i systemet 98 er akkumulatorene 451 (se fig. 17D). Sammenstillingene 392 er svingbart forbundet med bærekonstruksjon 393 med toppdrevet-rotasjonssystem-holder 394 som er festet med bolter til svivellegemet 12.

Styring over de ulike komponenter i apparatet er tilveiebrakt gjennom et styringssystem som innbefatter: borerpanelet 141; et digitalt signalprosessorsystem (DSP-system) 256a i borerpanelet 141; et DSP-system 256b i den øvre elektriske koplingsboks 450; et DSP-system 256c i den nedre elektriske koplingsboks 250; og/eller et DSP-system 256d med styringssystemet 531. Hvert DSP-system har en RF-antenne, slik at alle DSP-systemer kan kommunisere med hverandre. En borer ved borerpanelet 141 og/eller en person ved styringssystemet 531 kan således styre alle funksjoner i apparatet 10.

Smøreolje (hydraulikkfluid) strømmer i driftssløyfen 48 (se også fig. 3F) til koplingstavlen 391; inn i den øvre hydraulikkmanifold 452 og varmeveksleren på det bakre beskyttelseselement 454, bak atkomstplattformen 130; gjennom filteret 457 med gjennomstrømning målt av strømningsmåleren 456; ut til tannhjulssystemet 20 (renset av de magnetiske plugger 494) med nivå angitt i nivåglasset 481; ut av bunnen av tannhjulssystemet 20, idet det smører det riflete parti 52 av den hule aksel 50 og det øvre lager 59; inn i svivellegemet 12 og ut gjennom dettes avløp 12s; inn i belastningshylsesmøreporten og ned gjennom en kanal 170a i belastningshylsen; inn i og gjennom dreietoppen 80 gjennom den indre trommels 230 smøreport; til det nedre hulakselstabiliseringslager 85; opp gjennom et rom 405 mellom belastningshylsen 170 og den hule aksel 50 gjennom det selvrensende hovedlager 56; deretter tilbake til en utgående ledning i koplingstavlen 391 og inn i en utløpsledning i driftssløyfen 48. Det kan valgfritt være plassert en oljesmørepumpe OLP for systemets smøresystem i beskyttelseselementet 73 for å pumpe smørefluid til de ulike deler i systemet som smøres. Hydraulikkfluid strømmer gjennom de andre tre porter (andre enn smøreportene/kanalene) på lignende måte. Formålstjenlige ledninger, slanger, kabler og kanaler fra driftssløyfen 48 (innbefattende elektriske ledninger osv. til den øvre elektriske koplingsboks 450) er koplet til koplingstavlen 391 og fra denne: styrekabler til den øvre elektriske koplingsboks 450 og til en øvre koplingsboks (ikke vist) i motoren 30; hydraulikkledninger til den øvre hydraulikkmanifold 452 og til smøresystemet; kjølefluidledninger til motoren 459 og varmeveksleren 455. Kraftkabler fra driftssløyfen 48 er koplet til motorens 30 koplingsboks.

Kabler fra driftssløyfen 48 er koplet til motsvarende inntak på koplingstavlen 391; for eksempel, i ett aspekt er det brukt tre kraftledninger for hydraulikkfluid mellom koplingstavlen 391 og den øvre hydraulikkmanifold 452 - en "inn"-fluidledning, og "ut"-fluidledning og en reserveledning til bruk dersom det er problemer med den ene eller andre av de andre to ledninger. I ett aspekt er det dessuten tre ledninger fra koplingstavlen 391 til motoren 459. Motoren 459 drevet av hydraulikkfluid under trykk driver en pumpe 458 som pumper fluid til elementer nedenfor det bakre beskyttelseselement 454. Fluidet som tilføres pumpen 458, er en kjølevæske (f.eks. glykol og/eller vann; etylenglykol) tilveiebrakt i én av ledningene i driftssløyfen 48. Pumpen 458 pumper kjølefluidet til og gjennom varmeveksleren 455 og deretter, fra varmeveksleren 455, blir fluidet pumpet til elementer nedenfor atkomstplattformen 130 for å smøre og for å kjøle. Det fluid som strømmer gjennom motoren 459, strømmer tilbake i en ledning til driftssløyfen 48 (for eksempel tilbake til et fluidreservoar, f.eks. flu id reservoaret 533, fig. 28D). Fluidet fra motoren 459 kan valgfritt først gå gjennom varmeveksleren 455 og deretter til driftssløyfen 48. Formålstjenlige ledninger med strømning regulert av retningsventilene 260 leverer hydraulikkraftfluid til hvert av elementene som drives med dette.

Fig. 32A til 32E illustrerer ulike utførelser av toppstykker i en momentskinne til bruk

sammen med toppdrevne rotasjonssystemer som beskrevet i dette skrift. (Bjelken 82, fig. IA, kan betegnes som en "ledebjelke" eller "momentskinne".) Et toppstykke 630 i en slik momentskinne har et legeme 632 som innvendig har tilkoplet en mottaker 634 som har et flertall koplingshuller 636. Den ene ende av sikringskabler kan være festet til sjakler 638 mens den andre ende er festet til hvilken som helst egnet konstruksjon, f.eks. en del av et boretårn, for eksempel en del av kronen på et boretårn. Hvilket

som helst egnet antall momentskinnestykker blir brukt på en gitt installasjon for å justere avstanden for momentskinnens transportramme med hensyn til et riggdekk. Forskyvning av et element 640 i og med hensyn til mottakeren 634 tilveiebringer

høydejusterbarhet for momentskinnen i sin helhet med hensyn til boretårnet 140 og riggdekket. Et system 696 vist på fig. 2A, likt elementene på fig. 32A til 32E, kan brukes til opphengning av apparatet i et boretårn og for å tilveiebringe høydejusterbarhet for apparatet. Én eller flere pinner 642 blir brukt for løsbart å forbinde elementet 640 med mottakeren 634. Det blir valgfritt brukt to sjakler 644, 646 for å kople elementet 640 og toppstykket 630 (og således hele momentskinnen) til boretårnet 140. En slik fri kopling med to sjakler hindrer dreiemoment fra å bli overført til boretårnet 140 gjennom toppstykket 630, hvilket hindrer slikt dreiemoment fra å bli tilbakevirket gjennom momentskinnen til boretårnet, særlig til og gjennom toppen av boretårnet. Apparater i overensstemmelse med den foreliggende oppfinnelse har en "nedtrekk"-mulighet, dvs. det kan tilføyes vekt på borekronen (WOB) ved bruk av kabler, vinsjer osv. for å trekke nedover i det toppdrevne rotasjonssystem mens det toppdrevne rotasjonssystem roteres. Fig. 33A-33C illustrerer en konstruksjon for avtetting mellom et bremsenav (for eksempel i bremsea ppa ratet 40, fig. IB) og en hul aksel (som den hule aksel 50, fig. 4B). En tetningsbærende isolator 650 har et legeme 651 med én, to eller flere statiske O-ringtetninger 652 i motsvarende spor 652a som tetter en isolator-hulaksel-grenseflate. Slike tetninger tetter også denne grenseflate når systemet er ikke-vertikalt, foreksempel under forsendelse. En O-ring 653 tetter en isolator-bremsenav-grenseflate. En ring 654 som delvis befinner seg i en utsparing 654a i en legemedel 651a og delvis i en utsparing 654b i en legemedel 651b, holder de to legemedeler 651a, 651b sammen. En spennring 655 i en utsparing 655a i legemedelen 651b virker som en slynge som slynger olje utover. En filttetning 660 er plassert mellom de to legemedeler 651a, 651b og tetter grenseflaten mellom disse deler på stedet med tetningen 660. Legemedel 651a beveger seg med den hule aksels hastighet, for eksempel fra 0 til 2400 rpm. Legemedelen 651b roterer med hastigheten til det toppdrevne rotasjonssystems motor, for eksempel 200 rpm når den hule aksel roterer med 200 rpm. Legemedelen 651 sitter i bremsenavet idet den holdes der med en friksjonspasning (for eksempel som vist på fig. 4B). Filttetningen 660 er fylt med smørefett eller olje. Når tetningen roteres (for eksempel når den hule aksel roteres), er tetningen underlagt krefter som er tilbøyelige til å forskyve smørefett eller olje ut av tetningen. Fig. 34A og 34B illustrerer en utførelse av et tetningssystem 661 i overensstemmelse med den foreliggende oppfinnelse for avtetting mellom et tannhjulssystem og en motor i et apparat. Tetningssystemet 660 har en løftetetning 662 som tetter mot en overflate av et roterende solhjul 680 i et tannhjulssystem 690 (for eksempel, men ikke begrenset til, et solhjul som i hvilket som helst tannhjulsoverføringssystem beskrevet ovenfor). Løftetetningen 662 innbefatter en mekanisk tetning 664 boltet med en bolt 665 til en del 667 av en stempelstang 668. Stempelstangen 668 er forskyvbar med hensyn til et ikke-roterende tetningshus 670 (øvre plate i girkasse). En fjær 672 tvinger stempelstangen 668 oppover og presser således tetningen 664 mot solhjulet 680. Stempelstangen 668 beveger seg i en stempelsylinder 677 som har en nedre side 676. En tetning 674 tetter grenseflaten mellom stang og sylinder. Tetninger 671a tetter grenseflaten mellom sylinder og tetningshus. Et låseelement 677b holder sylinderen 677 på plass (eller den kan være boltet på plass). En nedre flens 678 på motoren befinner seg oppå tetningshuset 670.

Den passasje som avtettes av tetningen 664, er en passasje som olje fra tannhjulssystemet kan strømme igjennom fra tannhjulssystemet til en motor 692 i det toppdrevne rotasjonssystem. Når det toppdrevne rotasjonssystem er i drift, skyver olje som strømmer inn i en oljetilførselsport 679 fra en oljetilførsel og gjennom en kanal 681 inn i et sylinderhus 677a, nedover på stempelstangen 668, og tetningen 664 blir frigjort fra solhjulet 680. Når apparatet er av (det strømmer ikke olje gjennom kanalen 681), tvinger fjæren 672 stempelstangen 668 oppover, slik at tetningen 664 går i inngrep med solhjulet 668 og således stenger oljestrømningsbanen og hindrer olje fra å lekke fra tannhjulssystemet og inn i motoren (for eksempel i ett aspekt dersom apparatet befinner seg i en ikke-vertikal orientering). Et bremsenav er festet til en topp 692a på motorens rotor.

Fig. 35A til 35F illustrerer et lengdejusterbart forbindelsesledd 700 som er anvendelig som et bæreledd for å bære hvilket som helst element eller utstyr, og som, i visse aspekter, er anvendelig som hvilket som helst av forbindelsesleddene beskrevet ovenfor, for eksempel bøyler 72 eller forbindelsesledd 14. Hvert forbindelsesledd 700 har en hul første del 701, i hvilken et andre parti av en andre del 702 er forskyvbart plassert. Den første del 701 har et øye 703, og den andre del 702 har et øye 704. Bolter 705 gjennom huller 706 i den første del 701 og gjennom huller 707 (eller huller 708) i den andre del 702 fester delene 701, 702 løsbart til hverandre. Hvilket som helst antall huller på hvilke som helst ønskede steder kan være tilveiebrakt i den første del 701 og/eller i den andre del 702 for forbindelsesledd-lengdejusterbarhet, idet den resulterende lengde for forbindelsesleddet blir som vist på fig. 35C og 35F. Forbindelsesleddelene (ytre og indre) har, som vist, et generelt kvadratisk eller rektangulært tverrsnitt, men dette tverrsnitt kan ha hvilken som helst ønsket form, f.eks., men ikke begrenset til sirkulær, oval, elliptisk, trekantet, femkantet, eller sekskantet. Opprissene bakfra av forbindelsesleddene som vist på fig. 35B, 35C, 35E og 35F er like opprissene på henholdsvis fig. 35B, 35C, 35E og 35F. Siderisset motsatt av siden vist på fig. 35A er likt opprisset på fig. 35A.

Claims (22)

1. Apparat til bruk i et toppdrevet rotasjonssystem for frigjørbart å holde et rør, der apparatet omfatter i det minste to innbyrdes motstående fastspenningsapparater (280) som er plassert med innbyrdes avstand for selektivt opptak av et rør som skal spennes fast mellom dem, hvor hvert av de to motstående fastspenningsapparater har et hus (293) og et stempel (281) som er forskyvbart inne i huset (293), idet stemplet (281) er selektivt forskyvbart mot og bort fra et rør som skal spennes fast, karakterisert ved at apparatet videre omfatter to teleskopiske ben (283, 285) som er plassert med innbyrdes avstand og i bruk henger ned fra en del av det toppdrevne rotasjonssystem, hvilke teleskopiske ben (283, 285) skal kunne forskyve de i det minste to innbyrdes motstående fastspenningsapparater (280) i et i det vesentlige vertikalt plan.

2. Apparat som angitt i krav 1, karakterisert ved at de to innbyrdes motstående fastspenningsapparater (280) er frigjørbart koplet til hverandre med et koplingsapparat (291, 294), slik at det ene eller begge koplingsapparater kan koples fra.

3. Apparat som angitt i krav 1, karakterisert ved at hvert koplingsapparat omfatter et flertall ører (294) som står i inngrep med hverandre og har huller (295), og en pinne (291) som kan settes uttakbart inn gjennom nevnte huller.

4. Apparat som angitt i krav 1, 2 eller 3, karakterisert ved at de to teleskopiske ben (283, 285) har et ikke-sirkulært tverrsnitt.

5. Apparat som angitt i hvilket som helst av krav 1 til 4, karakterisert ved at det videre omfatter fjæra ppa rat (286) inne i hvert teleskopisk ben (283, 285), hvilket skal kompensere for forskyvning av et rør fastspent av apparatet.

6. Apparat som angitt i hvilket som helst av kravene 1 til 5, karakterisert ved at det videre omfatter en stempel-sylinder-sammenstilling (282, 286b) i hvert teleskopisk ben (283, 285), hvor sylinderen (286b) har et vakuum, og et stempel (282) er utstrekkbart fra og inntrekkbart i den hule sylinder (286b), og hvor stempel-sylinder- sammenstillingen (282, 286b) tilveiebringer kompensasjon for forskyvning av det element som er fastspent av fastspenningsapparatet.

7. Apparat som angitt i hvilket som helst av kravene 1 til 6, karakterisert ved at de teleskopiske ben (283, 285) omfatter et ytre benparti (283) og et indre benparti (285) hver og videre omfatter en kjettingkoplingskonstruksjon (314a) på hvert ytre benparti (283) og hvert indre benparti (285), til hvilken det kan koples en kjetting for å forhindre at det ytre benparti (283) blir skilt fra det indre benparti (285).

8. Apparat som angitt i hvilket som helst av kravene 1 til 7, karakterisert ved at det videre omfatter et føringsapparat (312) som er festet til og nedenfor de to innbyrdes motstående fastspenningsapparater (293) for å lede et rør mellom de to innbyrdes motstående fastspenningsapparater (293).

9. Apparat som angitt i krav 8, karakterisert ved at føri ngsa ppa ratet (312) er løsbart forbundet med i det minste ett av de to innbyrdes motstående fastspenningsapparater.

10. Apparat som angitt i hvilket som helst av kravene 1 til 9, karakterisert ved at det videre omfatter et generatorapparat (240) som er forbundet med det ene av de to ben, for generering av elektrisk kraft.

11. Apparat som angitt i hvilket som helst av kravene 1 til 10, karakterisert ved at det videre omfatter en hydraulikkfluidmanifold (400) som er forbundet med i det minste det ene av de to teleskopiske ben (283, 285), for mottak av hydraulikkfluid fra en hydraulikkfluidkilde og for tilførsel av hydraulikkfluid for frigjørbart å spenne fast og holde et element for borehullsoperasjoner.

12. Apparat som angitt i krav 11, karakterisert ved at hydraulikkfluidmanifolden (400) innbefatter et flertall hydraulikkfluidledninger og et flertall styrbare ventiler (260) for selektivt å regulere fluidstrømning i hver hydraulikkfluidledning.

13. Apparat som angitt i krav 8, karakterisert ved at det videre omfatter generatorapparat (240) som er forbundet med i det minste det ene av de to ben (283, 285), for generering av elektrisk kraft, og styringsapparat på det ene av de to ben, hvilket kommuniserer med de styrbare ventiler (260) for å styre de styrbare ventiler.

14. Apparat som angitt i krav 13, karakterisert ved at styringsapparatet innbefatter et digitalt signalbehandlingsapparat og en antenne for kommunikasjon med styringsapparatet fra et sted beliggende i avstand fra apparatet, for frigjørbart å spenne fast og holde et rør for borehullsoperasjoner.

15. Apparat som angitt i hvilket som helst av kravene 1 til 14, karakterisert ved at hvert stempel (281) videre omfatter en bakkeholder (297) og bakkeapparat (301) som skal gå i inngrep med det rø rformede element.

16. Apparat som angitt i hvilket som helst av kravene 1 til 14, karakterisert ved at hvert hus (293) haren sylinder (292) som forer huset (293), hvor stemplet (281) er anordnet glidbart i sylinderen (292).

17. Apparat som angitt i hvilket som helst av kravene 1 til 16, karakterisert ved at det videre omfatter en koplingskonstruksjon (285g, 2851) på hvert av de to teleskopiske ben (283, 285) for tilkopling av apparatet til det toppdrevne rotasjonssystem.

18. Apparat som angitt i krav 17, karakterisert ved at koplingskonstruksjonen (285g, 2851) tilveiebringer en svingbar tilkopling av hvert teleskopisk ben i dettes øvre ende for å kunne svinge de to teleskopiske ben fra hverandre.

19. Apparat som angitt i hvilket som helst av kravene 1 til 18, karakterisert ved at de to ben videre omfatter en antirotasjonskonstruksjon som skal ta imot en del av et tilstøtende apparat og frigjørbart holde nevnte del slik at nevnte tilstøtende apparat kan roteres samtidig med apparatet for frigjørbart å spenne fast og holde et element for borehullsoperasjoner.

20. Toppdrevet rotasjonssystem, karakterisert ved at det omfatter en drivmotor og et apparat som angitt i hvilket som helst av kravene 1 til 19.

21. Fremgangsmåte for å gripe et element, karakterisert ved at fremgangsmåten omfatter å plassere elementet inne i et hovedlegeme i et apparat, hvilket apparat omfatter et hovedlegeme, to innbyrdes motstående fastspenningsapparater i hovedlegemet, hvilke to innbyrdes motstående fastspenningsapparater er plassert med innbyrdes avstand for selektivt å kunne oppta seg imellom et element som skal spennes fast mellom dem, og hvert av de to innbyrdes motstående fastspenningsapparater har et hus og stem pela ppa rat som er forskyvbart inne i huset, hvilket stempelapparat selektivt kan forskyves mot og bort fra et element som skal spennes fast, to ben, hvilke ben er plassert med innbyrdes avstand, og hvert ben har en øvre ende og en nedre ende, hvor hver nedre ende er forbundet med hovedlegemet, hvert ben omfatter et ytre benparti og et indre benparti, hvor det indre benparti har en del som er bevegelig inne i det ytre benparti for å tilveiebringe et område for oppover-/nedoverforskyvning av hovedlegemet, elementet for borehullsoperasjoner er et rørformet element, og hvert stempelapparat innbefatter et stempel og en bakkeholder som er fastgjort til en ytre ende av stemplet, og bakkeapparat på bakkeholderen for å gå i inngrep med det rørformede element, hvor hvert hus har en foring som er uttakbart plassert i dette, hvert stempel er forskyvbart inne i en motsvarende foring; og å forskyve stemplene slik at bakkeapparatet går i inngrep med det element som skal gripes, og derved gripe elementet.

22. Fremgangsmåte i overensstemmelse med krav 21, karakterisert ved at den videre omfatter det trinn å rotere apparatet og derved rotere det element som er grepet av apparatet.