NO20140608A1 - Justerbare roterbare ledeanordninger for spider eller heis - Google Patents

Description

BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN

Oppfinnelsesområdet

Utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelse vedrører generelt et apparat og en fremgangsmåte for håndtering av rør og boring med rør for å danne et borehull. Mer spesielt vedrører utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelse boring med foringsrør DWC. Enda mer spesielt, vedrører utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelse et gripeapparat for å understøtte foringsrør for bruk i en operasjon med boring med foringsrør DWC.

Beskrivelse av nærliggende teknikk

I konvensjonelle brønnkompletteringsoperasjoner dannes et borehull for å skaffe adgang til hydrokarbonførende formasjoner ved anvendelse av boring. I boreoperasjoner anbringes en borerigg over den underjordiske formasjon hvori adgangen skal tilveiebringes. Et riggulv på boreriggen er den overflate hvorfra foringsrørstrenger, kuttestrukturer, og annet utstyr senkes for å danne et under-jordisk borehull foret med foringsrør. Et hull dannes i en del av riggulvet over den ønskede lokalisering av borehullet. Den akse som løper gjennom senter av det hull som er dannet i riggulvet er brønnsenteret.

Boring gjennomføres ved å anvende en borkrone som er montert på enden av et understøttelseselement for boringen, vanlig kjent som en borestreng. For å bore i borehullet til en forut bestemt dybde roteres borestrengen ofte av et toppdrivverk eller rotasjonsbord på boreriggen. Etter boring til en forut bestemt dybde, fjernes borestrengen og borkronen og en seksjon av foringsrør senkes inn i borehullet.

Det er ofte nødvendig å gjennomføre en rørhåndteringsoperasjon for å forbinde seksjoner av foringsrør for å danne en foringsrørstreng eller å forbinde seksjoner av rør for å danne en rørstreng. Rørhåndteringsoperasjonen for å forbinde seksjoner av foringsrør kan anvendes for å frembringe en foringsrørstreng som strekker seg til den borede dybde. Rørhåndteringsoperasjoner krever forbinding av foringsrørseksjoner til hverandre for å fore borehullet med foringsrør. For å gjenge-forbinde foringsrørstrengene kan hver foringsrørseksjon hentes fra sin opprinnelige lokalisering (f.eks. et stativ ved siden av boreplattformen) og gjenges ned over brønnsenteret slik at hver foringsrørseksjon er på linje med den foregående for- ingsrørseksjon anbrakt i borehullet. Gjengeforbindelsene etableres ved hjelp av en anordning som meddeler dreiemoment til én foringsrørseksjon i forhold til en andre, som f.eks. en krafttang eller et toppdrivverk. Foringsrørstrengen dannet av de to foringsrørseksjoner blir så senket inn i det tidligere borede borehull.

Det er vanlig å anvende mer enn én streng av foringsrør i et borehull. I denne forbindelse bores brønnen til en første bestemt dybde med en borkrone på en borestreng. Borestrengen fjernes. Seksjoner av foringsrør forbindes til hverandre og senkes inn i borehullet ved å anvende den rørhåndteringsoperasjon som er beskrevet i det foregående for å danne en første streng av foringsrør festet i lengderetningen i den utborede del av borehullet. Deretter bores brønnen til en andre bestemt dybde gjennom den første foringsrørstreng, og en andre streng av foringsrør med mindre diameter omfattende foringsrørseksjoner gjenges ned fra den første foringsrørstreng. Denne prosess gjentas typisk med ytterligere forings-rørstrenger inntil brønnen er blitt boret til total dybde. På denne måte dannes borehull typisk med to eller flere strenger av foringsrør.

Håndtering av foringsrørstrenger er tradisjonelt blitt gjennomført ved hjelp av en "spider" sammen med en heis. Spidere og heiser anvendes for å gripe for-ingsrørstrengene ved forskjellige trinn av en rørhåndteringsoperasjon. Typisk inkluderer spidere et flertall holdekiler som omkretsmessig omgir utsiden av forings-rørstrengen. Holdekilene rommes i det som vanlig refereres til som en "skål". Skålen anses å være overflatene på den indre boring av spideren. Innsidene av holdekilder bærer vanlig tenner tildannet på hardmetallbakker for inngrep med rør-strengen. Den ytre overflate av holdekilene og den indre overflate av skålen har motvendte gripeoverflater som er anordnet på skrå og løper sammen i nedover-retning. De skrå overflater tillater at holdekilen kan beveges vertikalt og radielt i forhold til skålen. De skrå overflater tjener faktisk som en kammende overflate for å bringe holdekilen til kontakt med foringsrørstrengen. Når vekten av foringsrør-strengen overføres til holdekilene vil holdekilene således bevege seg nedover i forhold til skålen. Ettersom holdekilene beveger seg nedover langs de skrå overflater vil de skrå overflater presse holdekilene til å bevege seg radielt innover for å gå til inngrep med foringsrørstrengen. I denne forbindelse refereres dette trekk ved spideren til som "selvstrammende". Videre er holdekilene konstruert til å hindre frigivelse av foringsrørstrengen inntil foringsrørstrengbelastningen bæres av en annen anordning som f.eks. heisen.

I stramming eller løsning av foringsrørstreng- og/eller rørstrengforbindelser anvendes spideren typisk for å feste foringsrørstrengen eller rørstrengen i borehullet. I tillegg anvendes en heis som henger ned fra en riggkrok i tandem med spideren. Heisen kan inkludere et selvstrammende trekk lignende det tilsvarende i spideren. I operasjon forblir spideren stasjonær mens foringsrørtrengen festes i borehullet. Heisen posisjonerer en foringsrørstrengseksjon over foringsrørstrengen for forbindelse. Etter komplettering av forbindelsen trekker heisen foringsrørstren-gen oppover for å frigi foringsrørstrengen fra spiderens holdekilder. Befridd fra spideren kan heisen nå senke foringsrørstrengen inn i borehullet. Før foringsrør-strengen frigis fra heisen får spideren på nytt gå til inngrep med rørstrengen for å understøtte foringsrørstrengen. Etter at belastningen av foringsrørstrengen er byttet tilbake til spideren, kan heisen frigi foringsrørstrengen og fortsette stramme-prosessen.

Som et alternativ til den konvensjonelle metode er boring med foringsrør DWC en metode som ofte anvendes for å plassere foringsrørstrenger inne i borehullet. Denne metode innebærer å feste en kuttstruktur i form av en borkrone til den nedre ende av den samme streng av foringsrør som vil fore borehullet. Boring med foringsrør DWC er ofte den foretrukne metode til brønnkomplettering på grunn av at bare én innføring av arbeidsstrengen i borehullet er nødvendig for å danne og bore borehullet for hver foringsrørstreng.

Boring med foringsrør DWC gjennomføres typisk ved bruk av et toppdrivverk drevet av en motor på grunn av at toppdrivverket er i stand til å gjennomføre begge funksjoner med å meddele dreiemoment på foringsrørstrengen for å eta-blere forbindelsen mellom foringsrørstrenger under rørhåndteringsoperasjoner og bore foringsrørstrengen inn i formasjon. Fig. 1 viser to eksempelvise gripeappara-turer 100, 200 anvendt i en typisk boring med foringsrøroperasjon. Forbundet til en borerigg 105 er en løpeblokk 115 som henger ned i vaiere 150 fra heisespillet 120. Et toppdrivverk 110 med en elevator 200 forbundet dertil henger ned fra løpe-blokken 115. Heisen 200 er typisk forbundet til toppdrivverket 110 ved hjelp av styrehåndtak 125. En motor 140 er den del av toppdrivverket 110 som anvendes for å rotere en første og andre foringsrørstreng 210, 130 under boring med forings-rør eller å rotere den andre foringsrørstreng 130 når den andre foringsrørstreng 130 forbindes til den første foringsrørstreng 210 som tidligere er blitt plassert inne i et borehull 180. Lokalisert i et riggulv 135 på boreriggen 105 er et roterende bord 145 hvori spideren 100 kan anbringes. Spideren 100 og heisen 200 anvendes begge for gripende og rotasjonsmessig å understøtte foringsrørstrengene 210, 130 aksielt ved forskjellige trinn av en typisk operasjon; både spideren 100 og heisen 200 er derfor for den foreliggende oppfinnelses formål betraktet som "gripeapparater".

Tidligere spidere og heiser som kan brukes i operasjoner med boring med foringsrør er i stand til enten å bli aktivert til gripeinngrep med foringsrørstrengen for å hindre rotasjons- eller aksiell bevegelse av foringsrørstrengen, eller alternativt til å bli deaktivert for å frigi foringsrørstrengen fullstendig for å tillate aksiell og rotasjonsbevegelse av foringsrørstrengen mens foringsrørstrengen bores inn i formasjonen. På grunn av at bare disse to posisjoner er mulig med tidligere kjente gripeapparater, oppstår problemer når gripeapparatene anvendes under boring med foringsrør DWC. Når det gjennomføres en operasjon med boring med forings-rør DWC med tidligere kjente spidere eller elevatorer i den ikke-aktiverte posisjon er foringsrørstrengen ikke sentrert inne i borehullet under boring på grunn av at foringsrørstrengen ikke er understøttet langs sin diameter og således er fri til å bevege seg inne i borehullet under boring. Videre, på grunn av at foringsrørstren-gen er løs inne i gripeapparatet, kommer holdekilene av gripeapparatet ofte i kontakt med den ytre diameter av foringsrørstrengen som roteres under boring og kan forårsake skade på foringsrørstrengen. Når holdekilene kommer i kontakt med den ytre diameter av foringsrørstrengen kan skade også resultere på holdekilene. I tillegg hindres rotasjonsbevegelsen i de tidligere kjente gripeapparater ved eventuell kontakt av foringsrørstrengen med deler av gripeapparatet.

Det er derfor et behov for et gripeapparat nyttig under en operasjon med boring med foringsrør DWC. Det foreligger et ytterligere behov for et gripeapparat som er i stand til å akkomodere mer enn én rørstørrelse slik at foringsrøret sentreres på brønnsenteret under boring med foringsrør. Det er enda et ytterligere behov for et gripeapparat som tillater at foringsrørstrengen fritt roterer mens skade på for-ingsrøret unngås og foringsrøret posisjoneres over brønnsenteret under en operasjon med boring med foringsrør.

OPPSUMMERING AV OPPFINNELSEN

Utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer generelt et

gripeapparat for å understøtte et foringsrør. I et aspekt inkluderer apparatet et hus med en langsgående åpning som strekker seg derigjennom og ett eller flere gripeelementer som når gripeapparatet aktiveres, beveges radielt ut mot foringsrøret for å komme i kontakt med dette. I et ytterligere aspekt kan apparatet inkludere én eller flere styringer for å lette bevegelse av foringsrøret inne i huset av gripeapparatet. Nevnte én eller flere styringer kan være posisjonert omkring åpningen på en måte i stand til å sentrere røret. Nevnte én eller flere styringer kan være radielt regulerbare inne i åpningen for å akkomodere forskjellige størrelser av foringsrøret.

I en ytterligere utførelsesform kan nevnte én eller flere styringer omfatte ett eller flere rulleelementer i den vertikale posisjon, hvori nevnte ett eller flere rulleelementer er posisjonert slik at en akse av rulleelementene er parallell til en akse av den langsgående åpning slik at rulleelementene er i stand til å meddele en rullende bevegelse langs den indre diameter av foringsrøret når dette roteres. Rulleelementene kan være regulerbare mellom den parallelle posisjon og en posisjon hvori aksen for rulleelementene er perpendikulær til aksen av foringsrøret. I et ytterligere aspekt kan rulleelementene være regulerbare til en posisjon mellom den parallelle posisjon og den perpendikulære posisjon.

Tilveiebringelse av styringer med rulleelementer i den vertikale posisjon tillater at foringsrøret kan roteres for boring med foringsrør uten at én eller flere gripeelementer kommer i kontakt med foringsrør. Videre tillater styringene ifølge den foreliggende oppfinnelse at foringsrøret kan sentreres inne i gripeapparatet og borehullet for operasjon med boring med foringsrør eller operasjon med senking av foringsrør.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE

For at den måte hvorpå de ovenfor anførte trekk ifølge den foreliggende oppfinnelse kan bli forstått i detalj anføres en mer spesiell beskrivelse av oppfin nelsen, kort oppsummert i det foregående, ved henvisning til utførelsesformer, hvorav noen er indusert i de vedføyde tegninger. Det skal imidlertid bemerkes at de vedføyde tegninger bare illustrerer typiske utførelsesformer av denne oppfinnelse og skal derfor ikke betraktes som begrensende for oppfinnelsens omfang, idet oppfinnelsen kan underkastes andre like effektive utførelsesformer. Fig. 1 er et sideriss av en typisk borerigg med et toppdrivverk, spider og heis. Fig. 2 er et nedoverrettet sideriss av et gripeapparat ifølge den foreliggende oppfinnelse.

Fig. 3 er et delriss av styringene lokalisert inne i gripeapparatet i fig. 2.

Fig. 4 er et delriss av styringene i fig. 2.

DETALJERT BESKRIVELSE AV DEN FORETRUKNE UTFØRELSESFORM

Fig. 2 viser et eksempelvist gripeapparat 100 som kan anvendes med styringer 80 ifølge den foreliggende oppfinnelse. Det skal forstås at styringene 80 kan anvendes med hvilke som helst gripeapparatet 100, 200 inklusive men ikke begrenset til heiser og spidere, som anvendes i en operasjon med boring med for-ingsrør, en operasjon med rørhåndtering, eller en konvensjonell boreoperasjon. Som vist i fig. 2 er gripeapparatet 100 en fluktende montert spider som kan anbringes inne i et roterende bord 145, som vist i fig. 1, selv om den følgende beskrivelse også kan angå en heis 200. Gripeapparatet 100 har en hoveddel 10 med et hvilket som helst antall hoveddelseksjoner 11, 12, foretrukket to hoveddelseksjoner 11,12 som vist, for å romme ett eller flere gripeelementer 20 og en deksel-sammenstilling 15 for hoveddelen 10. En flens 30 kan være tildannet på en øvre del av hoveddelseksjonen 11, 12 for forbindelse til dekselsammenstillingen 15.

Hoveddelen 10 av gripeapparatet 100 kan dannes ved svingbart å forbinde to hoveddelseksjoner 11,12 ved hjelp av én eller flere konnektorer 35. Konnektorer 35 kan anvendes for å kople de to hoveddelseksjoner 11,12 sammen etter an-bringelse i det roterende bord 145. Konnektorene 35 kan være hengsler anordnet på begge sider av hver hoveddelseksjon 11, 12. Alternativt kan hoveddelseksjonene 11,12 være hengslet på én side og låses selektivt sammen på den andre side. Et gap 37 eksisterer mellom hver konnektor 35 på hoveddelseksjonen 11 for sammenpasning med sin respektive konnektor 35 tildannet på hoveddelseksjonen 12. Likeledes, eksisterer et gap 37 mellom hver konnektor 35 på hoveddelseksjonen 12 for sammenpasning med sin respektive konnektor 35 tildannet på hoveddelseksjonen 11. Et hull 38 er tildannet gjennom hver konnektor 35 for å akkomodere minst ett forbindelseselement som f.eks. en bolt 40. Hullene 38 i konnektorene 35 er innrettet vesentlig på linje slik at bolten 40 kan anbringes gjennom hullene 38 for å feste de to hoveddelseksjoner 11,12 sammen for å danne hoveddelen 10.

En skål 25 strekker seg vertikalt gjennom en nedre del av hoveddelen 10 for å romme gripeelementene 20. Skålen 25 er en progressiv fordypning langs en indre vegg av hoveddelseksjonene 11, 12. Den progressive fordypning av skålen 25 skaper en skrå del av den indre vegg, som passer sammen med baksiden av gripeelementene 20. Gripeelementene 20 omfatter foretrukket en glidekilesam-menstilling omfattende glidekiler for inngrep med foringsrørstrengen 210 og/eller 130 etter aktiveringen.

Hoveddelen 10 i gripeapparatet 100 er dekket med dekselsammenstillingen 15, som også kan ha to eller flere separate seksjoner anbrakt over de respektive hoveddelseksjoner 11,12. Hvis dekselsammenstillingen 15 er seksjonert på denne måte kan dekselsammenstillingen 15 åpnes og lukkes sammen med hoveddelen 10 av gripeapparatet 100. Seksjonene av dekselsammenstillingen 15 danner et hele hvis senter generelt faller sammen med senter av hoveddelen 10. Dekselsammenstillingen 15 har hull 5 som strekker seg derigjennom for å passe med hull 7 gjennom hoveddelen 10. Ett eller flere forbindelseselementer som f.eks. nåler 6 er anbrakt gjennom hullene 5 og hullene 7 for rotasjonsmessig og aksielt å feste dekselsammenstillingen 15 i forhold til hoveddelen 10. Fig. 3 viser en seksjon av dekselsammenstillingen 15 av gripeapparatet 100 i fig. 2. For hver seksjon av dekselsammenstillingen 15 er det minst én styring 80. Foretrukket har gripeapparatet 100 tre styringer 80 anordnet i radiell hovedsakelig like stor avstand fra hverandre langs senter av dekselsammenstillingen 15. Foretrukket er styringene 80 festet under toppen av dekselsammenstillingen 15. Fig. 3 og 4 avbilder styringene 80, som foretrukket omfatter styreruller 84 og er orientert i det minste vesentlig vertikalt i forhold til dekselsammenstillingen 15 og generelt parallell til aksen av borehullet 80 (som vist i fig. 1), slik at deres rulle-bevegelse er generelt parallell til diameteren av dekselsammenstillingen 15. Et forbindelseselement som f.eks. en stift 86 strekker seg fra hver av rullene 84 slik at hver ende av stiften 86 beror inne i en sjakkel 82 anordnet der omkring.

Foretrukket er styringene 80 regulerbare radielt innover og utover fra dekselsammenstillingen 15 for å akkomodere forskjellige størrelser av foringsrørstren-gen 210, 130. For dette formål kan sjakkelen 82 inkludere et skaft 88 som kan inn-føres i en monteringsanordning 90 for fastsettelse på dekselsammenstillingen 15. Skaftet 88 kan være regulerbart inne i monteringsanordningen 90 for radielt å utvide eller trekke tilbake rullene 80 i forhold til monteringsanordningen 90 slik at gripeapparatet 100 er brukbart med forskjellige størrelser (diametere) av forings-rørstrengen. Skaftet 88 kan reguleres til å utvide eller trekke tilbake rullene 84 manuelt, hydraulisk, ved hjelp av en fluidoperert stempel/sylinder-sammenstilling, ved hjelp av et solenoidarrangement, eller ved hjelp av hvilken som helst annen egnet mekanisme. Videre kan denne reguleringsmekanisme være integrert med et fluidbasert eller elektrisk kontrollsystem for å lette fjernkontroll og posisjonsover-våkning. Styringene 80 kan reguleres radielt innover eller utover slik at hver styring har den samme avstand fra dekselsammenstillingen 15. Alternativt, hvis de tre styringer 80 (eller i det minste flere styringer 80) anvendes, kan styringen 80 reguleres radielt innover eller utover slik at én av styringene 80 har en avstand fra dekselsammenstillingen 15 større enn avstanden mellom de to øvrige styringer 80 og dekselsammenstillingen 15. Styringene 80 kan reguleres til å ha forskjellige avstander fra dekselsammenstillingen 15, f.eks. for å akkomodere en foringsrør-streng som skal innføres i gripeapparatet 100 og som ikke er i linje med den sen-trale akse av gripeapparatet 100.

I et ytterligere aspekt av den foreliggende oppfinnelse kan styringene 80 være regulerbare mellom den vertikale posisjon i forhold til dekselsammenstillingen 15, som vist i fig. 2 til 4, og den horisontale posisjon i forhold til dekselsammenstillingen 15 hvori rullebevegelsen av rullene er langs lengden av en innført foringsrørstreng 210, 130. En svingemekanisme kan forbinde skaftet 88 til spideren 100 slik at rullene 84, sammen med skaftet 88, kan svinges mellom den vertikale posisjon og den horisontale posisjon i forhold til gripeapparatet 100, ifølge den operasjon som gjennomføres. Rullene 84 kan også svinges til en posisjon mellom den vertikale og den horisontale posisjon slik at rullene 84 befinner seg i en vinkel i forhold til gripeapparatet 100. Den vinklede posisjon kan være ønskelig under rotasjon av foringsrørstrengen 210,130 mens foringsrørstrengen 210,130 samtidig senkes inne i gripeapparatet 100 slik at rullene 84 akkomoderer bevegelsen av foringsrørstrengen 210, 130 og ruller lettere langs den ytre diameter av for-ingsrørstrengen 210, 130.

I operasjon er spideren 100 fluktende montert i det roterende bord 145, som vist i fig. 1. Orienteringen av styringene 80 reguleres for å akkomodere den inn-kommende første foringsrørstreng 210 aksielt og rotasjonsmessig. For eksempel, hvis operasjonen som utføres innebærer enkel nedsenking av den første forings-rørstreng 210 i borehullet 180 uten boring, kan rullene 84 være orientert horisontalt med aksen av rullene 84 perpendikulært til aksen av borehullet 180 slik at deres rullende bevegelse er langs lengden av foringsrørstrengen 210 når denne innføres i borehullet 180. Orientering av rullene 84 horisontalt tillater aksiell langsgående bevegelse av den første foringsrørstreng 210 inne i borehullet 180, mens rotasjonsbevegelse av den første foringsrørstreng 210 inne i borehullet 180 vesentlig hindres. Alternativt, hvis den operasjon som utføres innebærer boring med den første foringsrørstreng 210, kan styringene 80 være orientert vertikalt med aksen av rullene 84 parallell til aksen av borehullet 180 slik at deres rullebeveg-else skjer langs diameteren av den første foringsrørstreng 210 når denne roteres. Ruller 84 orientert på denne måte tillater at den første foringsrørstreng 210 kan rotere inne i borehullet 180 mens den første foringsrørstreng 210 samtidig senkes inn i borehullet 180. Begge posisjoner av rullene 84 letter bevegelsene av den første foringsrørstreng 210 inne i hoveddelen 10 og hjelper til med å sentrere den første foringsrørstreng 210 inne i gripesammenstillingen 100. Rullene 84 kan også være orientert til å foreligge mellom den horisontale og den vertikale posisjon.

Rullene 84 kan også reguleres radielt utover eller innover fra gripeapparatet 100 for å akkomodere diameteren av den første foringsrørstreng 210. Skaftet 88 av sjakkelen 82 beveger seg gjennom monteringsanordningen 90 for å regulere rullene 84 radielt. Skaftet 88 kan beveges gjennom monteringsanordningen 90 manuelt eller ved hjelp av fluidtrykk som er i kontakt med en ende av skaftet 88 mot sjakkelen 82.

Etter at alle reguleringer på gripeapparatet 100 er fullført, kan den første foringsrørstreng 210 hentes opp fra sin opprinnelige lokalisering, som f.eks. et stativ (ikke vist) og om nødvendig gjennom en v-dør (ikke vist) på boreriggen 105 ved hjelp av heisen 200. Heisen 200 omfatter en klembakke (ikke vist) med ett eller flere gripeelementer som f.eks. holdekiler (ikke vist) som gripende går til inngrep med den første foringsrørstreng 210, foretrukket under en kopling (ikke vist) gjenget inn på den øvre del av den første foringsrørstreng 210. Det er tatt i betraktning at den første foringsrørstreng 210 alternativt kan komme til gripende inngrep ved en hvilken som helst annen lokalitet på den første foringsrørstreng 210 enn ved koplingen. Den første foringsrørstreng 210 kan omfatte en seksjon av foringsrør eller kan omfatte et hvilket som helst antall av foringsseksjoner forbundet til hverandre, foretrukket gjengeforbundet.

Etter at den første foringsrørstreng 210 er forbundet til en nedre ende av toppdrivverket 110 senkes den første foringsrørstreng 210 ned i borehullet 180 mens det samtidig roteres. Den første foringsrørstreng 210, som foretrukket har et jordfjerningselement som f.eks. en kuttestruktur (ikke vist) (foretrukket en borkrone) anordnet ved sin nedre ende for å bore borehullet 180, senkes inn i borehullet 180 ved hjelp av kabler 150 som løper gjennom heisespillet 120. På grunn av at gripeelementene 20 initialt er ikke-aktivert og i en tilbaketrukket posisjon inne i skålen 25 tillates den første foringsrørstreng 210 å bevege seg nedover gjennom spideren 100. Samtidig som den første foringsrørstreng 210 beveger seg nedover kan den første foringsrørstreng 210 roteres av motoren 140 i toppdrivverket 110 slik at kuttestrukturen lokalisert ved den nedre ende av den første foringsrørstreng 210 borer inn i en formasjon 215 under boreriggen 105 for å danne borehullet 180. Mens den første foringsrørstreng 210 roterer motstår heisespillet 120, kablene 150, løpeblokken 115, toppdrivverket 110 og heisen 200 dreiemomentet som ut-øves av toppdrivverket 110 og som derfor er rotasjonsmessig festet. Ettersom den første foringsrørstreng 210 bores inn i formasjonen 215 ved hjelp av toppdrivverket 110, forblir gripeelementene 20 på spideren 100 ikke-aktivert slik at de ikke er i inngrep med den ytre diameter av den første foringsrørstreng 210. Som sådan tillates den første foringsrørstreng 210 å bevege seg nedover for å danne borehullet 180. Videre, på grunn av at valsene 84 tidligere er orientert vertikalt, tillates den første foringsrørstreng 210 å rotere i forhold til borehullet 180 så vel som i forhold til hoveddelen 10 av spideren 100, slik at en operasjon med boring med foringsrør kan gjennomføres gjennom spideren 100.

Etter at den første foringsrørstreng 210 er boret inn i formasjonen 215 til den ønskede dybde slik at den øvre del av den første foringsrørstreng 210 fremde-les foreligger over riggulvet 135, aktiveres spideren 100 slik at gripeelementene 20 går til inngrep med den øvre del av den første foringsrørstreng 210 og hindrer at den første foringsrørstreng 210 beveger seg videre nedover i borehullet 180. Gripeelementene 20 aktiveres for å bevege seg langs hellingen av skålen 25 for å gripe den første foringsrørstreng 210. Gripeelementene 20 kan presses langs skråheten av skålen 25 ved hjelp av en stempel- og sylinder-sammenstilling, som vist i den samtidig verserende US-Application Serial Number 10/207,542, inngitt 29. juli, 2002 (innlemmet som referanse i det foregående) eller kan alternativt beveges langs skråheten under innvirkning av vekten av den første foringsrørstreng 210 på gripeelementene 20. I alle tilfeller bevirker skråheten av skålen 25 at gripeelementene 20 beveger seg radielt mot den ytre diameter av den første foringsrør-streng 210 til kontakt med den første foringsrørstreng 210 og hindrer videre ned-overbevegelse av den første foringsrørstreng 210 inne i borehullet 180.

Etter at spideren 100 stopper den første foringsrørstreng 210 i videre ned-overbevegelse inne i borehullet 180, frigis toppdrivverket 110 og heisen 200 fra den første foringsrørstreng 210. Heisen 200 henter opp en andre foringsrørstreng 130 fra sin opprinnelige lokalisering, som f.eks. fra stativet (ikke vist) og forbinder den andre foringsrørstreng 130 til toppdrivverket 110. Den andre foringsrørstreng 130 senkes ned mot borehullet 180 hovedsakelig på linje med den første forings-rørstreng 210 i forhold til brønnsenteret for å samsvare med den første foringsrør-streng 210. Deretter utføres en tiltrekningsoperasjon og toppdrivverket 110 kan aktiveres slik at motoren 140 roterer den andre foringsrørstreng 130 til å gjenge-forbinde den andre foringsrørstreng 130 til den første foringsrørstreng 210.

Spideren 100 er da ikke-aktivert igjen for å frigi gripeelementene 20 fra den første foringsrørstreng 210. Frigivelse av gripeelementene 20 bevirker at gripeelementene 20 beveger seg radielt bort fra den første foringsrørstreng 210. Gripeelementene 20 kan frigis ved å aktivere stempel- og sylindersammenstillingen ifølge den ovennevnte samtidige patentsøknad. Alternativt kan gripeelementene 20 frigis ved å utøve en oppoverrettet kraft på foringsrøret 130, ved f.eks. å anvende en heis.

På grunn av at den første foringsrørstreng 210 og den andre foringsrør-streng 130 nå er gjengeforbundet til hverandre, holder heisen 200 og forbindelsen til toppdrivverket 110 hele foringsrørstrengen 210, 130 over borehullet 180. Toppdrivverket 110 kan på nytt meddele rotasjon til foringsrørstrengen 210, 130 mens foringsrørstrengen 210, 130 samtidig senkes slik at borkronen (ikke vist) ved den nedre ende av den første foringsrørstreng 210 borer til den andre dybde i formasjonen 215. Rullene 84 reguleres radielt utover eller innover for å akkomodere diameteren av den andre foringsrørstreng 140 når den andre foringsrørstreng 140 når spideren 100. Prosessen som beskrevet i det foregående gjentas så inntil det ønskede antall foringsrørstrenger er anbrakt inne i borehullet 180 for å nå den ønskede dybde i formasjonen 215.

Den foregående beskrivelse av utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelse har tatt i betraktning at spideren 100 er fluktende montert i riggulvet 135. Alternative utførelsesformer inkluderer at spideren 100 er montert eller lokalisert over eller på riggulvet 135, f.eks. med konvensjonelle spidere, eller montert eller lokalisert under riggulvet 135.

De ovenfor beskrevne utførelsesformer inkluderer videre rotering av hele

foringsrørstrengen mens foringsrøret bores inn i formasjonen. Andre utførelsesfor-mer av den foreliggende oppfinnelse innebærer rotering av bare en del av forings-rørstrengen, f.eks. jordfjerningselementet (foretrukket en borkrone) ved hjelp av en slammotor eller annen dreiemomentgivende anordning. Enda ytterligere utførel-sesformer av den foreliggende oppfinnelse innebærer enkel nedsenking av for-ingsrørstrengen inn i formasjonen for å danne et borehull mens borefluid sirkuleres ut fra foringsrørstrengen ("sprøyting") uten rotasjon av noen del av foringsrørstren-gen. En hvilken som helst kombinasjon av rotasjon av foringsrørstrengen, rotasjon av en del av foringsrørstrengen, og/eller nevnte sprøyting kan anvendes i utførel-sesformer av den foreliggende oppfinnelse.

Selv om den foregående drøftelse av utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelse beskriver spideren 100 på basis av boring ved foringsrør DWC, kan spideren 100 også anvendes i foringsrørhåndterende operasjoner for å under- støtte en hvilken som helst type av rørformet legeme under en hvilken som helst borehullsoperasjon. Spesifikt kan spideren 100 anvendes for å understøtte et rør når gjengeforbindelser mellom rør tiltrekkes og/eller løsnes og/eller rør senkes inn i borehullet. Rør som kan brukes med spideren 100 ifølge den foreliggende oppfinnelse inkluderer men er ikke begrenset til borerør, forlengingsrør, produksjonsrør og slissede rør. I tillegg kan spideren 100, beskrevet ovenfor, anvendes for innfør-ing av foringsrør i et på forhånd dannet borehull, boring med foringsrør, innføring av ett eller flere rør i borehullet, danne en rørformet streng (f.eks. ved gjengefor-binding av rør), og/eller å forbinde foringsrørseksjoner (foretrukket ved hjelp av en gjengeforbindelse) til hverandre.

Mens det foregående er rettet på utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelse kan andre og videre utførelsesformer av oppfinnelsen utvikles uten å gå utenfor oppfinnelsens grunnleggende ramme og oppfinnelsens ramme bestemmes av de etterfølgende patentkrav.

Claims (24)

1. Apparat for å understøtte et rør i et borehull, omfattende: et hus med en boring som strekker seg derigjennom, idet boringen er tilpasset til å motta røret; og ett eller flere styreelementer festet til huset for å lette rotasjonsbevegelsen av røret inne i borehullet, hvori nevnte ett eller flere styreelementer er radielt bevegelige til inngrep med røret.

2. Apparat ifølge krav 1, hvori nevnte ett eller flere styreelementer er posisjonert på en måte som sentrerer røret i boringen.

3. Apparat ifølge krav 1 eller 2, hvori nevnte ett eller flere styreelementer er anordnet ved eller under et riggulv.

4. Apparat ifølge et av de foregående krav, hvori nevnte ett eller flere styreelementer er orientert radielt innover mot røret i forhold til huset.

5. Apparat ifølge et av de foregående krav, hvori nevnte ett eller flere styreelementer letter aksiell bevegelse av røret inne i borehullet.

6. Apparat ifølge et av de foregående krav, hvori nevnte ett eller flere styreelementer omfatter: en sjakkel med et skaft ved én ende; en stift for kopling av en rulle til sjakkelen; og en monteringssammenstilling, hvori skaftet er regulerbart inne i monterings-sammenstillingen.

7. Apparat ifølge krav 6, hvori skaftet er regulerbart inne i monteringssammen-stillingen ved hjelp av fluidtrykk.

8. Apparat ifølge krav 6 eller 7, hvori sjakkelen er anordnet parallelt til rotasjonsaksen av røret.

9. Apparat ifølge et av de foregående krav, hvori nevnte ett eller flere styreelementer kan rulle langs den ytre diameter av røret.

10. Apparat ifølge et av de foregående krav, hvori en akse av nevnte ett eller flere styreelementer er hovedsakelig parallell til en akse av huset.

11. Apparat ifølge et av de foregående krav, hvori en akse av nevnte ett eller flere styreelementer er hovedsakelig parallell til en akse av røret.

12. Apparat ifølge et av de foregående krav, hvori nevnte ett eller flere styreelementer er regulerbare fra en første posisjon hvor en akse av nevnte ett eller flere styreelementer er hovedsakelig parallell til en akse av røret til en andre posisjon hvori aksen av nevnte ett eller flere styreelementer ikke er hovedsakelig parallell til aksen av røret.

13. Apparat ifølge et av de foregående krav, hvori, for det tilfelle hvori mer enn ett styreelement er tilveiebrakt, aksene av styreelementene har omtrent den samme avstand fra en akse av huset.

14. Apparat ifølge et av de foregående krav, hvori røret er et foringsrør.

15. Apparat ifølge et av de foregående krav, hvori nevnte ett eller flere styreelementer omfatter en eller flere ruller.

16. Apparat ifølge et av de foregående krav, hvori nevnte ett eller flere styreelementer er regulerbare for å akkomodere rør av forskjellig størrelse.

17. Apparat ifølge et av de foregående krav, hvori nevnte ett eller flere styreelementer er anordnet inne i borehullet.

18. Fremgangsmåte for understøtting av et rør i et borehull, omfattende: tilveiebringelse av et rørhåndteringsapparat med en boring for mottak av røret og ett eller flere styreelementer for inngrep med røret; posisjonering av røret i boringen; regulering av nevnte ett eller flere styreelementer radielt til inngrep med røret; og rotering av røret mot nevnte ett eller flere styreelementer.

19. Fremgangsmåte ifølge krav 18, hvori regulering av nevnte ett eller flere styreelementer radielt omfatter regulering av en akse av nevnte ett eller flere styreelementer radielt for å akkomodere manglende innretting på linje mellom en akse av røret og en akse av boringen.

20. Fremgangsmåte ifølge krav 18 eller 19, som ytterligere omfatter tilveiebringelse av rørhåndteringsapparatet med ett eller flere gripeelementer.

21. Fremgangsmåte ifølge krav 20, som ytterligere omfatter: røret bores til en ønsket dybde; og nevnte ett eller flere gripeelementer aktiveres for å hindre aksiell bevegelse av røret.

22. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 18 til 21, som ytterligere omfatter posisjonering av nevnte ett eller flere styreelementer ved eller under et riggulv.

23. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 18 til 22, hvori regulering av nevnte ett eller flere styreelementer ytterligere omfatter svingning av nevnte ett eller flere styreelementer fra en posisjon hvori aksen av nevnte ett eller flere styreelementer er parallell til aksen av røret til en posisjon hvori aksen av nevnte ett eller flere styreelementer ikke er parallell til aksen av røret.

24. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 18 til 23, hvori nevnte ett eller flere styreelementer omfatter en eller flere ruller.