NO20140625A1 - Vektbaserte sperreanordninger og fremgangsmåte for anvendelse - Google Patents

Vektbaserte sperreanordninger og fremgangsmåte for anvendelse

Info

Publication number
NO20140625A1
NO20140625A1 NO20140625A NO20140625A NO20140625A1 NO 20140625 A1 NO20140625 A1 NO 20140625A1 NO 20140625 A NO20140625 A NO 20140625A NO 20140625 A NO20140625 A NO 20140625A NO 20140625 A1 NO20140625 A1 NO 20140625A1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
load
pipe
gripping mechanism
release
gripping
Prior art date
Application number
NO20140625A
Other languages
English (en)
Inventor
Beat Küttel
John B Patterson
Original Assignee
Canrig Drilling Tech Ltd
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Canrig Drilling Tech Ltd filed Critical Canrig Drilling Tech Ltd
Publication of NO20140625A1 publication Critical patent/NO20140625A1/no

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B19/00Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
    • E21B19/16Connecting or disconnecting pipe couplings or joints
    • E21B19/165Control or monitoring arrangements therefor
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B19/00Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
    • E21B19/02Rod or cable suspensions
    • E21B19/06Elevators, i.e. rod- or tube-gripping devices
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B41/00Equipment or details not covered by groups E21B15/00 - E21B40/00
    • E21B41/0021Safety devices, e.g. for preventing small objects from falling into the borehole

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Polymerisation Methods In General (AREA)
  • Clamps And Clips (AREA)
  • Supporting Of Heads In Record-Carrier Devices (AREA)
  • Control And Safety Of Cranes (AREA)

Description

OPPFINNELSENS OMRÅDE
Den foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning og fremgangsmåter for å sikre at en rørsammenføyning eller streng er festet av i det minste en av en riggbasert løfteanordning og en gripeenhet. Mer spesielt vedrører oppfinnelsen et sperresystem som frigjør rørsanmienføyningen eller strengen bare når en rørlast på gripemekanismen imøtekommer den forutbestemte last, basert på vekt, og bare etter at en frigivelseskraft er påført.
BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN
Under rørkjøring eller makeup-/breakout-operasjoner, må det toppdrevne rotasjons-systemet og en boredekkenhet jobbe sammen for å sikre trygg foringsrørkjøring, det vil si, minst en av dem inngriper med og fester røret og rørstrengen til enhver gitt tid under foringsrørmontering eller demontering. Vanligvis styrer en operatør plassert på rigg-plattformet toppdrevet rotasjonssystem og plattform-enheten ved å sette inn eller fjerne kiler for hånd, eller med manuelt betjente spaker som styrer fluidkraft til kilene som medfører at det toppdrevne rotasjonssystem og plattformenheten holder røret. Til enhver tid, kan en operatør utilsiktet slippe røret ved å utøve feil operasjon (dvs. flytte feil spak eller feilaktig avlesing av styringsenheten, feilaktig installasjon av en gripe-enhet osv.). Dette kan medføre omfattende skade og forsinkelse under en bore-operasjon. Det har vært gjort noen forsøk på å bedre sikkerheten ved bruk av ekstra sperresystemer (se f.eks. US patentskrift 6.742.596, 7.073.598 og US-publikasjon 2008/0264648), men disse er mangelfulle av en eller flere grunner, ved for eksempel feilaktige signaler fra et konvensjonelt sperresystem eller en lås som ikke helt tåler vekten av en rør.
Det er derfor et behov for et sperresystem tilpasset for bruk med et toppdrevet rotasjonssystem og en dekk-enhet for å hindre en utilsiktet frigivelse av et rør. Det er således et behov for et sperresystem som hindrer en riggdekkenhet eller et toppdrevet rotasjonssystem fra frigivelse av et rør eller rørstreng når disse komponentene ikke er festet.
SAMMENDRAG AV OPPFINNELSEN
Den foreliggende oppfinnelse vedrører en vektbasert rørsperreanordning innrettet til å bestemme om et rør er inngripende festet av en rigg-basert løfteanordning eller en gripeenhet. Anordningen innbefatter en gripemekanisme er operativt forbundet med en løfteanordning, eller et riggdekk-enhet som er innrettet til å gripe røret, for slik å støtte vekten derav; og et sperresystem som er operativt forbundet med denne er tilpasset for å måle en aktuell rørlast på gripemekanismen, og å sammenligne rørlasten til en forutbestemt last for å bestemme hvorvidt gripemekanismen fester røret. Gripe-mekanismen er tilpasset til å frigi røret bare når selve rørlasten er redusert under den forutbestemte last. Fortrinnsvis er anordningen og videre innrettet til å påføre en frigivelseskraft som er tilstrekkelig til å frigi røret fra gripemekanismen. I en utførelsesform kan denne frigivelseskraften være i det minste hovedsakelig, og mer foretrukket i sin helhet, aksialt til røret relativt til gripemekanismen. I en utførelsesform er frigivelseskraften i det minste i det vesentlige, og fortrinnsvis i sin helhet, midt imot rørlasten.
I en utførelsesform, omfatter også anordningen minst en motvektmekanisme, for eksempel en motvektsylinder, tilpasset for å gi inkrementell bevegelse av røret som fortrinnsvis er i det minste i det vesentlige aksialt, og mer fortrinnsvis i sin helhet aksialt, i forhold til en riggbasert løfteanordning. Fortrinnsvis omfatter den minst ene motvektmekanismen eller sylinderen en hydraulisk sylinder. Den minst ene motvektsylinder kan gi frigivelseskraften, eller en del av denne. Fortrinnsvis måler imidlertid motvektsylinderen rørlasten for å se om en til fem rør blir festet, eller måler om tilstedeværelsen av en rørlast som griper om hele rørstrengen blir festet, eller indirekte måler tilstedeværelsen av en rørlast via posisjonen av sylinderen.
I en annen utførelsesform måler en styreenhet selve lasten og beregner tilstrekkelig frigivelseskraft. Frigjøringskraften er mindre enn kraften som er nødvendig for å frigi den aktuelle lasten, men tilstrekkelig til å frigi den forutbestemte last.
Vanligvis er forholdene i den forutbestemte last oppfylt når minst en andre gripe-mekanisme er inngripende festet av røret og bærer i det minste en hoveddel av selve lasten derav. Den andre gripemekanismen er fortrinnsvis operativt forbundet med boredekkenheten når den første gripemekanisme er operativt forbundet med den riggbaserte løfteanordning.
I en eksempelvis utførelsesform er sperreanordningen elektronisk forbundet med gripemekanismen og den andre gripemekanisme, og er innrettet til å bekrefte den aktuelle rørlasten inngripende festet av i det minste en av gripemekanismen og den andre gripemekanisme før frigivelse av den andre av gripemekanismen og andre gripemekanisme.
Den aktuelle last på gripemekanisme kan være helt og holdent en aksial last.
I enda en annen utførelsesform, møter rørlasten den forutbestemte last når lasten faller innenfor et område av akseptable laster for å bekrefte at røret er festet av en andre gripemekanisme.
I en mest foretrukket utførelsesform er sperreanordningen utformet integrert med gripemekanismen, slik at sensorene og andre eksterne enheter som ikke er nødvendige. En borerigg som omfatter den foreliggende sperreanordningen er også beskrevet.
Den foreliggende oppfinnelse vedrører videre en fremgangsmåte for å sikre at et rør inngripende blir festet av en riggbasert løfteanordning eller en gripeenhet. Fremgangsmåten omfatter å gripe et rør med en gripemekanisme som er driftsmessig forbundet med den riggbaserte løfteanordning (for eksempel i en CRT- og/eller plattformdekkenhet) som er innrettet til å feste røret, for å støtte vekten derav; å måle en aktuell rørlast på gripemekanismen; å sammenligne rørlasten med en forutbestemt last; frigi gripemekanismens inngripende feste på røret hvis den effektive rørlasten ikke er større enn den forutbestemte last. I en utførelse innbefatter fremgangsmåten videre å påføre en frigivelseskraft til røret relativt til gripemekanismen. I en annen utførelses-form er lasten i sin helhet en aksiell last. I enda en ytterligere utførelsesform kan frigivelseskraften har en aksial komponent.
Fortrinnsvis omfatter fremgangsmåten beregning av frigivelseskraft som trengs for å frigi den aktuelle lasten. Fremgangsmåten innbefatter vanligvis innstilling av frigivelseskraften lavere enn kraften som er nødvendig for å frigi den aktuelle lasten. I en utførelsesform er frigivelseskraften satt til ca 5 til 60 prosent av kraften nødvendig for å frigi den aktuelle lasten, slik at frigivelseskraften kan påføres for å frigi røret fra gripemekanismen når lasten er redusert i tilstrekkelig grad.
De frigivelseskraft kan påføres på en rekke forskjellige måter. For eksempel kan frigivelseskraften påføres i oppadrettet retning til røret (dvs. motsatt rørlasten), i en nedadrettet retning til gripemekanismen (fortrinnsvis mens røret er festet på plass), eller begge deler.
Generelt griper en andre gripemekanisme røret i tilstrekkelig grad, slik at lasten på gripemekanismen ikke er større enn den forutbestemte lasten. Lasten på gripe-mekanismen kan måles ved en hvilken som helst egnet metode. For eksempel kan lasten på gripemekanismen måles med en lastcelle som er operativt koplet til gripemekanismen, posisjonen av minst en motvektsylinder, den målte eller beregnede kraft på minst en motvektsylinder, eller en hvilken som helst kombinasjon derav.
Den foreliggende oppfinnelse vedrører videre en fremgangsmåte for å hemme eller hindre uønsket frigivelse av et rør under drift av en rigg. Fremgangsmåten omfatter å gripe et rør med en første gripemekanisme som er operativt forbundet med en riggbasert løfteanordning; måling av en reell last på den første gripemekanisme; beregning av kraften som kreves for å frigi den aktuelle lasten; å sette en frigivelseskraft lavere enn kraften som kreves for å frigi den aktuelle lasten; og påføre frigivelseskraften til røret relativt til gripemekanismen, lasten frigis ikke med mindre en andre gripemekanisme i tilstrekkelig grad griper lasten.
Fortrinnsvis er en andre gripemekanisme operativt forbundet med en boredekkenhet, og når rørlasten gripes, reduseres lasten på den første gripemekanisme slik at frigivelseskraften kan anvendes for å frigi røret fra den første gripemekanisme.
I én utførelsesform er frigivelseskraften innstilt til omtrent 10 til 90 prosent av kraften nødvendig for å frigi den aktuelle lasten, slik at frigivelseskraften kan anvendes for å frigi røret fra den første gripemekanisme når lasten er redusert i tilstrekkelig grad. Vanligvis er frigivelseskraften anvendt i oppadrettet retning til røret, en nedadrettet retning mot gripemekanisme, eller begge deler. I en annen utførelsesform kan frigivelseskraften være radialt innover eller utover, fortrinnsvis motsatt fra retningen av rørlasten.
I en annen utførelse innbefatter fremgangsmåten videre å gripe røret tilstrekkelig med en andre gripemekanisme, slik at lasten på den første gripemekanisme ikke er større enn den forutbestemte last. Til slutt vedrører den foreliggende oppfinnelse en boreanordning som omfatter en riggbasert løfteanordning med et første gripe-mekanisme som er operativt forbundet med denne; en andre gripemekanisme er operativt forbundet med et riggdekk; og et sperresystem er utformet integrert med den første gripemekanismen og andre gripemekanismen som er innrettet til å bekrefte den aktuelle last av et rør er inngripende festet med minst en av den første og den andre gripemekanisme før frigivelse av den andre av første og andre gripe mekanisme.
Den første og den andre gripemekanisme er tilpasset for å frigi røret bare når den aktuelle lasten møter den forutbestemte last, hvorpå en frigivelseskraft er tilstrekkelig til å frigi røret fra den første eller andre gripemekanisme er påført røret relativt til gripemekanismen. I forskjellige foretrukne utførelsesformer er frigivelseskraften påført minst hovedsakelig, eller fortrinnsvis helt, aksialt; minst hovedsakelig, eller fortrinnsvis helt, radielt; eller en kombinasjon derav i bevegelse innbefattende både radiale og aksiale komponenter.
I en utførelsesform måler minst en motvektsylinder lasten på den første gripe-mekanismen. I en annen utførelsesform er frigivelseskraften mindre enn kraften som er nødvendig for å frigi den aktuelle lasten, men tilstrekkelig til å frigi den forutbestemte last.
Oppfinnelsen omfatter en fremgangsmåte for å inhibere eller hindre frigivelse av et rør under riggoperasjon ved å gripe et rør med en første gripemekanisme som er operativt forbundet med en rigg-basert løfteanordning, måling av en reell last på en andre gripemekanisme som er operativt forbundet dertil for å bestemme om røret blir festet, og påføring av en frigivelseskraft som er tilstrekkelig til å frigi røret fra den første gripemekanisme, hvor lasten ikke frigis dersom den andre gripemekanisme er gripende lasten. I en utførelsesform blir den målte aktuelle lasten sammenliknet med en forhåndsinnstilt verdi for å bekrefte at den andre gripemekanismen fester røret.
I en annen utførelsesform innbefatter fremgangsmåten videre å måle en reell last av den første gripemekanisme; og sammenlikne den målte aktuelle lasten på den første og den andre gripemekanisme for å fastslå at røret er tilstrekkelig festet av den andre gripemekanisme før påføring av frigivelseskraft.
KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE
Foreliggende oppfinnelse kan best forstås fra den følgende detaljerte beskrivelse lest sammen med de vedføyde figurer. Det understrekes at, i samsvar med vanlig praksis i bransjen, er ulike trekk ikke tegnet i skala. Reelt kan dimensjonene av de forskjellige funksjoner vilkårlig økes eller reduseres med hensyn til klarhet i diskusjonen. FIG. 1 er en illustrasjon av en foretrukket utførelsesform av en vektbasert rørsperreanordning i henhold til ett eller flere aspekter ved den foreliggende offentliggjøring; Fig. 2A-2D illustrerer trinnene i en rør makeup-prosess i henhold til ett eller flere aspekter ved den foreliggende beskrivelse; og FIG. 3 viser et skjematisk, hvor en styreenhet mottar signaler fra en sensor og sender signaler til en gripeanordning.
DETALJERT BESKRIVELSE AV FORETRUKNE UTFØRELSESFORMER
Den foreliggende oppfinnelse minimerer menneskelig feil, og tilveiebringer fremgangsmåter og anordninger for å minimalisere eller forhindre utilsiktet tap av et rør i et brønnhull, og person- og miljøskader som kan oppstå i slike tilfeller. Anordning og fremgangsmåter som her er beskrevet hjelper for å sikre at enten en rigg-basert løfteanordning, eller en gripeenhet fester røret før festet frigis av den andre gripeenhet, og dette oppnås fortrinnsvis via en ytterligere frigivelseskraft som kreves i en bestemt retning i forhold til røret som en ekstra sikkerhetsmekanisme. Spesielt er ikke frigivelseskraften som påføres stor nok til å frigi den aktuelle lasten, med mindre en annen gripeenhet har blitt bestemt til å festes av en vesentlig del av eller av hele den aktuelle last, f.eks. å detektere overføring av last fra en gripemekanisme til en annen. På grunn av dette, kan frigivelseskraften påføres selv før den andre gripeenheten har festet rørlasten, siden den ikke vil frigis før den andre gripeenheten er bekreftet å ha festet mesteparten eller hele den aktuelle lasten. Den riggbaserte løfteanordningen omfatter en gripeenhet, som også kan være den samme eller forskjellig fra den andre gripeenhet. Mens en hvilken som helst riggbaserte løfteanordning, for eksempel en blokk- og taklevinsj eller toppdrevet rotasjonssystem kan anvendes i henhold til oppfinnelsen, er et toppdrevet rotasjonssystem referert til heri bare som et eksempel på en egnet rigg-basert løfteanordning. Visse utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelse krever ikke en ekstern sperre-enhet, slik som sensorer festet til gripe-elementer, men i stedet brukes vekten av røret for å sende et signal til en styreenhet slik at røret blir riktig festet. Slike utførelsesformer kan fordelaktig tillate den foreliggende sperreanordning å bli integrert formet med boreutstyret, eller foringsrøret som kjører verktøyutstyret, som brukes til å lage eller støtte en borehullet.
Som anvendt heri kan "rør" omfatte et enkelt rør eller en rørstreng som har mer enn et rør. For klarhet, innbefatter "rør" en enkel rørsammenføyning, en flerhet av to ti fem rørsammenføyninger, eller en rørstreng med mer enn fem sanmienføyninger. Eksempler på rør omfatter foringsrør, borerør, rør, og andre brønnhulhør som er velkjente for en fagperson på området.
Søknaden beskriver typisk overføring en rørlast i en retning, men det skal forstås at sperresystemer og fremgangsmåter som er beskrevet her, også like gjerne anvendes på de motsatte brønnutstyrsoperasjoner. Således kan rørlasten overføres i motsatt retning, som vanligvis vil kreve motsatt bevegelse til de som her er beskrevet, og disse vil være godt forstått av en fagperson på området.
FIG. 1 viser en borerigg 10 innrettet til foringsrør- og boreoperasjoner. Boreriggen 10 innbefatter et boredekk 20 og et brønnhull 30 gjennom denne, der senter av hvilken betegnes brønnsenteret. En boredekkgripeenhet 40 er anbrakt rundt eller inne i brønnhullet 30, enten på riggdekket eller i tilknytning til dette, til gripende inngrep med rørstrengen 80 på ulike stadier av foringsrør- eller boreoperasjonen.
Boreriggen 10 innbefatter et toppdrevet rotasjonssystem 60 plassert over boredekket 20.1 en utførelsesform har en vandreblokk toppdrevet rotasjonssystem 60 ovenfor riggdekket 20, og kan bringes til å bevege toppdrevet rotasjonssystem 60 aksialt. Andre teknikker og utstyr som er vel kjent i industrien for håndtering av et toppdrev under drift, og annen slik egnet teknikk eller utstyr for håndtering av et toppdrev kan anvendes. Toppdrevet rotasjonssystem 60 omfatter en motor som brukes til å rotere røret 50 på forskjellige stadier av operasjonen, slik som under boring med borerør eller foringsrør, eller mens det det lages eller brytes opp et borerør eller foringsrør-forbindelse, etc.
En rørgripemekanisme 70 er operativt forbundet med toppdrevet rotasjonssystem 60, og er vanligvis anordnet under toppdrevet rotasjonssystem enten direkte eller forbundet som del av eller i forbindelse med et foringsrør-setteverktøyet anordnet under toppdrevet rotasjonssystem. Gripemekanismen 70 eller plattformgripeenheten 40 kan således omfatte, eller være en del av et foringsrør-setteverktøy, en heis, med dreiemoment, eller et klemsystem, slik som kilebelter eller kiler, eller hvilken som helst annen fremgangsmåte for å gripe et rør. Gripemekanismen 70 benyttes for å feste en øvre del av røret 50, og overføre dreiemoment fra toppdrevet rotasjonssystem 60 til røret 50.1 en foretrukket utførelsesform er gripemekanismen 70 og plattformgripeenheten 40 hver en enhet som omfatter en eller flere funksjoner som er beskrevet i US-patentskrifter nr. 7.445.050 og 7.552.764, og US-publikasjon nr. 2009/0321064 og 2011/0147010. Et annet eksempel på gripeenhet kan omfatte to halv-måneformede klemmer som er rettet mot hverandre og inn mot en ytre overflate på et rør for å gripe røret, hvor trykk blir påført som et par av BOP'er (men uten å endre rørets form og på en frigjørbar måte). Nok et eksempel på gripeenheten kan omfatte en som er rettet utover fra innsiden av en rør mot to eller flere indre overflater av røret, med løsbar påført kraft for å gripe av røret. Det skal forstås at en hvilken som helst egnet griper, eller gripeenhet, hver med en eller flere gripekomponenter, kan bli valgt av en fagperson innen teknikken for bruk i forbindelse med sperreanordningen som her er beskrevet.
For makeup av røret 50 til rørstrengen 80 kan det toppdrevne rotasjonssystem 60 opereres for å gi dreiemoment for å rotere røret 50 i forhold til rørstrengen 80 holdt av plattformgripeenheten 40, og for gjengbart inngrep med røret 50 og rørstrengen 80. Etter at røret 50 er forbundet med rørstrengen 80, kan rørstrengen 80 bli frigitt fra plattformgripeenheten 40 ved hjelp av vektbasert sperreanordningen og fremgangsmåter beskrevet heri.
Således, etter gjenging heves fortrinnsvis gripemekanisme 70 for å overføre rørlasten fra plattformgripeenhet 40. Når hele rørstrenglasten er festet av gripemekanismen 70, kan rørstrengen roteres eller beveges aksialt av toppdrevet rotasjonssystem 60 eller en driftsmessig forbundet enhet, slik som et foringsrør-setteverktøy (ikke vist), for ytterligere å bore borehullet, kjøres foringsrør, eller annen ønsket operasjon. Rørstrenglasten blir så senket inn i borehullet 30 langs en vesentlig del av lengden av røret 50 som ble innført i rørstrengen 80, og plattformgripeenheten 40 og deretter operert for å gripe rørstrenglasten. Når sperreanordningen i henhold til den foreliggende oppfinnelse bekrefter et passende inngrep med plattformgripeenheten 40, dvs. overføring av nok av lasten fra gripemekanismen 70 til plattformgripeenheten 40, gripemekanismen 70 frigjør rørstrenglasten, slik at toppdrevet rotasjonssystem 60 og operativt forbundet utstyr (ikke vist) kan bli hevet eller på annen måte manipulert for videre drift.
For å sikre at minst ett av gripemekanisme 70 eller plattformgripeenheten 40 fester røret til enhver tid, er sperreanordningen tilveiebrakt. Sperreanordningen benytter delvis rørvekten for å finne ut om det er trygt før frigivelse av enten gripemekanismen 70 eller plattformgripeenheten 40 ved forskjellige punkter i prosessen av kjøring av foringsrør, boring, fjerne foringsrør, eller andre lignende oljefeltoperasjoner. Sperreanordningen frigjør festet bare når rørlasten ved minst ett av gripemekanisme 70 eller plattformgripeenhet 40 tilfredsstiller en forutbestemt last. I én utførelsesform må den målte (eller alternativt i forskjellige tilfeller hele, beregnet ut fra en målt verdi) rørlast være større enn den forutbestemte last for enten å frigi griperen, som indikerer at lasten på griperen å bli frigitt holdes av den andre griperen. I en annen utførelsesform, må lasten være minst den forutbestemte last for å indikere at lasten på griperen som er ment å være i inngrep med røret, er større enn den opprinnelige last. Fremgangsmåten og utstyret for veiing av rørlasten er ikke kritisk og en hvilken som helst passende, direkte eller indirekte mekanisme kjent for fagpersoner på området kan anvendes. For eksempel kan en lastcelle på gripemekanismen 70 eller plattformgripeenheten 40 sende lastdata til en styreenhet, eller en lastcelle mellom gripe-mekanismen 70 eller plattformgripeenheten 40 og deres operativt forbundne utstyr, kan alternativt brukes som grunnlag for å bestemme rørlast når det er nødvendig. Et annet eksempel er en pannekake-stil lastcelle anvendt på bunnen av en eller flere av et sett av kiler for å måle vekten på kilene. I en utførelsesform er det foretrukket at en direkte vektmåling blir brukt, for eksempel en last-celle, siden det kan være enklere enn en indirekte måling, avhengig av forskjellige faktorer.
I ett aspekt av oppfinnelsen, har minst en gripeenhet evnen til å måle den aktuelle last (dvs. hovedgripeenhet), og minst en annen gripeenhet er den bundet til den måle-aktiverte enheten (dvs. tjeneste gripeenhet). Dermed kan tjenesteenheten motta frigivelseskraftstørrelsen og kommandoer for å frigi fra masteren, eller fungere som en ren enhet som ikke måle vekt. Tjeneste-enheten kan bare motta et duplikat av den målte verdien av den aktuelle last, noe som kan ekspedere operasjonen og minimalisere behovet for hver gripeanordning for å omfatte en lastmåleinnretning, og i en utførelses-form, til og med unngå behovet for en ekstra styreenhet på tjenesteenheten. En tilsvarende utførelsesform omfatter at en lastcelle innrettet til å styre to eller flere gripeenheter som er operativt forbundet med styreenheten, og muliggjør overføring av vekt eller rørlast mellom gripemekanismene.
I et annet alternativt arrangement av et sperresystem og en anordning i henhold til oppfinnelsen, kan to lastceller hver uavhengig styre en gripemekanisme, som to uavhengige låseanordninger som er operativt koblet for å tjene som en dobbel-sjekk til hverandre. For eksempel måler en lastcelle en rørstreng og hvis vekten blir detektert til å være redusert, vet vi at noe annet tok vekt og den ble tilført et annet sted. Lastcellen kan være i en riggdekkenhet eller et toppdrevet rotasjonssystem, men er fortrinnsvis i et toppdrevet rotasjonssystem i noen tilfeller på grunn av mer nøyaktig styring av tilhørende elektronikk.
Vanligvis sammenlikner en styreenhet den forutbestemte last med den aktuelle rørlast, og bestemmer om rørlasten er innenfor akseptable verdier for frigivelse av en gripe-mekanisme eller enhet. Hvis ikke, så forblir gripemekanismen 70 eller plattformgripeenheten 40 låst og lukket, og styreenheten kan iverksette korrigerende tiltak, for eksempel ved å sende et signal til operatøren. Hvis lasten og forutbestemte lastverdier er akseptable, så styreenheten låser gripemekanismen 70 eller plattformgripeenhet 40 i den inngripende stilling. Derved oppnås den forutbestemte last bare når minst én av gripemekanismen 70 eller plattformgripeenheten 40 holder og griper røret. Røret er til enhver tid, enten i inngrep med gripemekanismen 70 eller plattformgripeenhet 40.
I en utførelsesform omfatter den forutbestemte last et område av akseptable laster for å bekrefte at røret er festet. Eksempelvis kan den forutbestemte last være omtrent 1 til 30 prosent, fortrinnsvis omtrent 3 til 20 prosent, og mer foretrukket fra ca 5 til 15 prosent, av den fulle last på røret. Alternativt kan den forutbestemte last være større enn den opprinnelige last for å markere at griperen inngriper med et lengre rør, og er derfor en tyngre last.
For å lette håndtering av økt kontroll av rørstrengen, og som en forholdsregel, er sperreanordning og systemet fortrinnsvis konfigurert slik at en frigivelseskraft må anvendes relativt mellom røret, og enten gripemekanismen 70 eller plattformgripeenheten 40, eller begge, for å frigi festet på røret. I én utførelsesform er frigivelseskraften påført i en aksial retning, mens i en annen frigivelseskraft påført i radiell retning, og i en annen i både aksial og radial retning. Med "aksiell" er det fortrinnsvis ment i det minste i det vesentlige, eller fullstendig, i retning av lengden av røret.
Frigivelseskraft kan påføres på en rekke forskjellige måter, blant annet i en retning oppover eller nedover til røret, i en nedover eller oppover retning i forhold til gripemekanismen 70 eller plattformgripeenhet 40 i forhold til røret, eller både på røret og gripemekanismen eller enheten samtidig eller radialt innover eller utover eller i en kombinasjon av aksialt og radialt. I en utførelsesform, hvor frigivelseskraften er aksial, kan for eksempel, en løfte-kraft påføres til røret, for eksempel av en ekstern enhet, eller ved å løfte plattformgripeenheten 40, eller alternativt kan gripemekanismen 70 senkes i forhold til rørstrengen 100 (som vist i fig. 2. og videre beskrevet nedenfor), som typisk forblir i det minste vesentlig festet på plass i forhold til plattformgripeenhet 40. Toppdrevet rotasjonssystem 60, operativt tilknyttet utstyret med gripemekanismen 70 eller toppdrevet rotasjonssystem 60, eller en hvilken som helst kombinasjon derav kan også senkes noe sammen med gripemekanismen 70. Alternativt kan det toppdrevne rotasjonssystem 60 senke gripemekanismen 70 og samtidig løfte røret relativt mer enn gripemekanismen 70 er senket for å sikre frigivelse og separering av røret fra gripemekanismen 70.1 en utførelsesform tilveiebringer motvektsylindrene 90 en oppoverrettet frigivelseskraft på røret. I en utførelse har frigivelseskraften bare en aksial komponent og ingen radial komponent, mens i en annen utførelsesform har frigivelseskraften bare en radial komponent, og ingen aksial komponent. Det skal forstås at frigivelseskraften kan være i en retning (f. eks, aksialt, radialt eller begge deler), men den bevegelse som oppstår resulterende kan være i en annen retning.
For eksempel kan en eller flere ramper, fjærer, hydraulisk kraft eller hydraulisk sylinder eller en annen tilsvarende enhet, eller en hvilken som helst kombinasjon derav, konvertere en aksial kraft til en frigivelseskraft som resulterer i både aksial og radial bevegelse av en del av anordningen, slik som gripeanordningen eller røret til indirekte å påvirke gripeanordningen.
I en annen utførelsesform er styreenheten forhåndsprogrammert med akseptable frigivelseskrefter for rørsammenføyning som har en bestemt vekt. Styreenheten angir frigivelseskraften på et nivå lavere enn kraften som kreves for å frigi et rør hvis røret er fullstendig holdt av gripemekanismen 70 eller plattformgripeenhet 40. Således, for eksempel, vil festet av gripemekanismen 70 ikke bli frigitt med mindre og inntil plattformgripeenheten 40 fester røret, hvor lasten og kraften som kreves for å frigi den aktuelle lasten (også referert til som "målt last") på gripemekanismen 70 er redusert til ikke mer enn den anvendte frigivelseskraft i kraft av i det vesentlige alle eller all rørvekten blir holdt av plattformgripeenhet 40. Frigivelseskraften innstilles typisk til omtrent 10 til 90 prosent av kraften som er nødvendig for å frigi den fulle rørlast, fortrinnsvis omtrent 20 til 80 prosent, og mer foretrukket omtrent 30 til 70 prosent av full rørlast, slik at frigivelseskraften kan bli påført for å frigi røret fra gripemekanismen når lasten er redusert i tilstrekkelig grad ved, f. eks, en andre gripemekanisme som støtter det meste eller all lasten. Med "det meste" er vanligvis ment i det minste halvparten av lasten eller på ellers tilstrekkelig størrelse, hvor den andre gripe-mekanisme vil fange opp all lasten som blir overført hvis den andre gripeenheten frigir røret eller strengen, for derved å ta opp ytterligere last for å forhindre et mistet rør eller streng. Selv om frigivelseskrefter over 90 prosent kan anvendes, må det utvises stor forsiktighet fordi problemer, slik som regnefeil eller målefeil, kan forårsake frigivelse før den andre gripeenheten holder tilstrekkelig selve rørlasten. Tilsvarende kan frigivelseskrefter under 10 prosent brukes, men man må passe på for å unngå friksjon, regnefeil, målefeil, eller lignende problemer slik at enheten aldri vil slippe rør uten eksternt inngrep.
For klarhet, er et eksempel på utførelse angitt. For en rørstreng som veier 1000 pounds, antas at en forutbestemt last på 200 psi er nødvendig for å frigi griperen. Den forutbestemte last kan påføres via en hydraulisk enhet, for eksempel en pumpe eller et stempel, og den forutbestemte last kan således bli beregnet i psi eller pounds basert på de andre variablene for en gitt rør og pumpe/stempelenhet. Frigivelseskraften kan deretter settes til, for eksempel, 50 psi, 100 psi, 150 psi, eller en annen verdi som er ikke-neglisjerbar ennå meningsfullt under den forutbestemte last. Derved hvis en operatør utilsiktet presser på frigivelsesknappen mens hele 1000 pounds forblir på griperen, ville frigivelseskraften være utilstrekkelig for å frigi griperen. Dermed er sperreanordningen og anordningen fortrinnsvis tilpasset for å overstyre en frigivelseskommando av en operatør. Når en andre gripemekanisme riktig griper røret, er imidlertid den første gripeenhet avlastet av det meste av rørvekten og holder ikke lenger hele 1000 pounds, og den anvendte frigivelseskraft på 100 psi er da vanligvis mer enn tilstrekkelig til å frigi første gripeenhetsgrep (dvs. last overføringer fra den første griperen til den andre gripemekanisme). Den første og den andre gripe-mekanisme kan være uavhengig valgt til å være i riggdekket, eller er operativt forbundet med toppdrevet rotasjonssystem, for eksempel som del av et foringsrør-setteverktøy, rørelevator, rørkiler eller lignende, og er vanligvis er en i riggdekket og den andre er operativt forbundet med toppdrevet rotasjonssystem. I en utførelsesform måler sperreanordningen en rørlast ved den andre gripemekanisme i stedet for den første, og er operativt forbundet med boredekket. Ytterligere gripemekanismer kan også være inkludert i bore-anordninger, systemer og fremgangsmåter i henhold til oppfinnelsen, slik som å ha to, tre, fire eller flere gripeanordninger som er operativt forbundet med toppdrevet rotasjonssystem eller riggdekket.
Styreenheten kan innbefatte en programmerbar sentral prosesseringsenhet som kan drives med et minne, en masselagringsenhet, en inngangsstyreenhet, og en visnings-enhet. I tillegg kan styreenheten inkluderer kjente støttekretser som strømforsyninger, klokker, cache, inn-/utkretser og lignende. Styreenheten er innrettet for å motta data fra andre enheter og innrettet for å styre enheter som er koblet dertil. Et eksempel på en styreenhet er en datamaskin konfigurert for å motta data fra et toppdrevet rotasjonssystem og riggdekkanordningen angående gripemekanismeparametere, slik som rørlast, rotasjon og annen driftsinformasjon og lignende. Dataene kan naturligvis være i form av rådata, slik som motvekt stempeltrykk i psi, som kan konverteres til en rørlast i pounds for andre beregninger, display eller lignende. Med uttrykket "styreenhet" skal det forstås at dette kan være enten en enkel enhet eller flere enheter som er operativt knyttet til å utveksle informasjon, for slik å effektivt virke som en enhetlig styreenhet i den hensikt å drive sperrefunksjonaliteten beskrevet her. I tillegg kan bruk av flere innbyrdes forbundne styringsenheter benyttes, for slik å opptre som en kontroll på måling av andre, noe som kan bidra til å oppdage feilaktige avlesninger eller feil måleinnretninger.
I en utførelsesform, under makeup (av en rørsammenføyning til rørstrengen), blir motvektsylindere 90 aktivert for å kompensere for endringen i aksial avstand som et resultat av det gjengede inngrep. Ettersom makeup skjer, blir motvektsylindrene trukket nedover for å tillate at toppdrevet rotasjonssystem og rørstrengen til å forbli i fast stilling. Et eksempel på sylinderen 90 er en stempel- og sylindersammenstilling. Denne stempel- og sylindersammenstillingen kan aktiveres hydraulisk, pneumatisk, eller ved en hvilken som helst annen måte som er kjent for en fagperson innen teknikken.
Sylinderne 90 gir trinnvis aksial bevegelse av gripemekanismen 70, slik at rørsammen-føyningen er forbundet forblir fast festet. Sylinderne 90 kan også benyttes til å innhente ytterligere informasjon om rørlast på gripemekanismen 70. Sylindrene 90 kan være konfigurert til å måle lasten, og den forutbestemte last. Sylindrene 90 er fortrinnsvis trykksatte hydraulikksylindere, slik at trykket som tilføres til sylindrene ettersom rørsegment, og gripemekanismen blir trukket nedover under makeup er proporsjonal til vekten av røret. Jo større vekt av røret, jo relativt større trykk på sylindrene 90, hvilket trykk kan brukes til deretter å beregne vekten av røret.
Rørlasten kan også bli målt, for eksempel ved å bestemme posisjonen til sylindrene 90, og spesielt endring i deres stilling. Motvektsylindrene er i en nøytral, typisk midtre posisjon mellom toppen og bunnen, når de ikke bærer en rørlast. Når et rør er festet, blir motvektsylindrene 90 flyte til bunnen (dvs. forlenges), og hastigheten av posisjonsforskyvning av det nedre parti av sylindrene 90 (i forhold til den øvre delen) basert på rørvekten kan bli målt og brukt til indirekte å beregne vekten av røret. Således, hvis motvektsylinder(e) faller (eller forlenges), er en reell rørlasts tilstede; hvis sylinder (e) stiger (eller trekke tilbake), har en reell rørlast blitt redusert. Denne motvektsylinderstilling, eller tilknyttet sensor, kan deretter gi input til styreenheten for å indikere at vekten er overført og i hvilken retning. Dette kan brukes uavhengig av fra en posisjonsbasert bestemmelse av rørvekten, eller i tillegg til en slik posisjonsbasert bestemmelse for å sørge for feilkontroll. Styreenheten kan alternativt eller i tillegg måle ekstra trykket som er nødvendig å påføres på det hydrauliske fluid eller annen mekanisme for å holde motvekten i samme stilling selv med den ekstra vekt og endringen i trykket kan måles og brukes til å beregne den forholdsmessige last.
I tillegg kan et trykk påføres for å balansere minst en motvektsylinder mot den aktuelle rørlasten for å hemme eller hindre sylinderen(e) fra full forlengelse for å kompensere for vekten av den aktuelle rørlasten som festes, og den aktuelle lasten bestemmes ved å beregne vekten basert på trykket. I disse utførelsesformer er det ikke noen sensorer eller annet utstyr som kreves for drift av sperreanordningen i henhold til oppfinnelsen.
Således kan den posisjonsbaserte målingen også bli betraktet som et vektbasert system, riktignok en indirekte vektbasert måling. Andre posisjonsbaserte systemer som er indirekte vektbaserte system kan brukes og er også omfattet av foreliggende oppfinnelse.
En foretrukket fremgangsmåte for drift vil nå bli beskrevet i nærmere detalj. Plattformgripeenheten 40 innledningsvis innbefatter rørstrengen 80. Videre Med referanse til fig. 2A. Før toppdrevet rotasjonssystem 60 gjenger røret 50 til rørstrengen 80 utøver sylindrene 90 en svak oppadgående kraft på røret 50 til nesten eller reell match av vekten av røret for å hemme eller hindre røret 50 fra å brake ned på toppen av rør-strengen 80, og at gjengene skades på toppen av rørstrengen 80 når det senkes.
Det toppdrevet rotasjonssystem roterer og blir langsomt senket inntil enden av røret blir gjenget på strengen som kommer i kontakt med en øvre ende av strengen. Det toppdrevne rotasjonssystem roterer deretter til gjenget inngrep med røret 50 og rørstrengen 80. Med henvisning til fig. 2B, når forbindelsen er opprettet, kan det toppdrevne rotasjonssystem (eller sylindrene, eller begge deler) beveges noe oppover (ikke vist) for å sikre en gripeenheten griper rørstrengvekten. Den oppover rettede bevegelse i denne utførelsesform (ikke vist) muliggjør en overføring av vekten til gripeenheten som er operativt forbundet med toppdrevet rotasjonssystem. Likeledes, ved overføring av rørvekten til plattformgripeenheten, blir rørstrengen fortrinnsvis senket litt før plattformenheten kan inngripende gripe for å avlaste vekten fra toppdrevet rotasjonssystem gripeenhet. Den lille bevegelsen, i begge tilfeller, kan det være av størrelsesorden 0,1 mm til 100 cm, så lenge det er tilstrekkelig til å overføre gripende inngrep av aktuell rørlast.
Hele lasten av rørstrengen 100 blir nå holdt av gripemekanismen 70. Plattformgripeenheten 40 kan nå frigis fra rørstrengen 100.1 en foretrukket utførelsesform, kan sperreanordningen i henhold til oppfinnelsen brukes for å sikre at gripemekanismen 70 holder rørstreng 100 før plattformgripeenheten 40 frigis som nevnt ovenfor. Deretter kan sylindrene 90 bli innrettet til å registrere at en reell last som er til stede på gripemekanismen 70, og denne informasjonen blir fortrinnsvis sendt til styringsenheten. Styreenheten setter en frigivelseskraft (for eksempel basert på den forutbestemte last) som er nødvendig for å frigi gripemekanismen på et nivå som er lavere enn frigivelseskraften som kreves for å frigi den målte (f.eks aktuelle) last. Dette er gjort av sikkerhetsmessige grunner, for eksempel, slik at selv om en operatør utilsiktet skulle trykke på frigivelsesknappen før plattformgripeenheten 40 griper rørstreng 100, vil en rørstreng 100 forbli festet av gripemekanismen 70. Dette er fordi ingen frigivelse vil oppstå selv om frigivelseskraften påføres, fordi det ikke er tilstrekkelig til virkelig å frigi gripeenheten med mindre en tilstrekkelig størrelse av den aktuelle lasten blir overført til og båret av i det minste en annen gripeenhet. Toppdrevet rotasjonssystem 60 senker rørstreng 100 inn i brønnhullet og gjennom utkoplede plattformgripeenhet 40. Ved toppen av rørstreng 100, plattformgripeenheten 40 reingriper rørstrengen 100. Når plattformgripeenheten 40 har et tilstrekkelig grep på rørstrengen 100, blir en frigivelseskraft påført den andre gripemekanisme 70, aksielt langs lengden, radialt innover eller utover, eller begge, til rørstreng 100. Dette overfører rørlasten fra toppdrevet rotasjonssystem 60 til plattformgripeenhet 40.
I en foretrukket utførelsesform, som vist i fig. 2C, er en nedadrettet kraft anvendt på gripemekanismen 70, mens rørstreng 100 forblir festet ved plattformgripeenhet 40. Hvis den ikke er gripende, er ingen frigivelseskraft vanligvis anvendt, og ingen frigivelse av gripemekanismen 70 oppstår. Når rørstrengen 100 er ordentlig festet av en annen gripeenhet, for eksempel plattformgripeenheten 40, frigjør frigivelseskraften inngrepet av rørstreng 100 fra gripemekanismen 70, som vist i fig. 2D, og deretter kan toppdrevet rotasjonssystem 60 og gripemekanismen 70 og heves prosessen blir gjentatt, eller enhver annen egnet bevegelse av toppdrevet rotasjonssystem og gripemekanismen 70 kan koordineres for å lette syklusen gjennom å håndtere sammenføyning av annen rørseksjon til rørstreng 100. Det skal forstås at sperreenheten vil også virke med hensyn til de motsatte break-out prosedyrer, for eksempel når rørene blir fjernet fra strengen, og anordningen, systemet og fremgangsmåten for å oppnå denne omvendte break-out-funksjon er også omfattet innenfor rammen av oppfinnelsen som er beskrevet heri. FIG. 3 viser en utførelsesform hvor en styreenhet 200 mottar signaler fra minst en av en vektbasert sensor 202 eller i en posisjonsbaserte sensor 205. Den posisjonsbaserte sensor 205 av denne utførelsesform registrerer indirekte vekten ved å bestemme om en del av hele anordningen er blitt beveget på grunn av vekten som påføres med en rørlast. Dette kan være en gripeenhet posisjonssensor 207, en motvektsylinderposisjonssensor 210, eller begge deler. Styreenheten 200 behandler informasjon fra en eller flere av disse kilder, beregner en frigivelseskraft, og sammenligner den aktuelle rørlasten målt av minst en sensor 202, 205 med den forutbestemte last, og når betingelsen er oppfylt kan styreenheten være konfigurert til å overføre vekten og frigi gripekomponent som overføre vekten til den andre. Således kan styreenheten være konfigurert til (1) å gi automatisk kommando til å overføre vekten mellom en første gripeenhet 40 og en andre gripemekanisme 70 og deretter påføre frigivelseskraften for å frigi den første gripedelen bare etter at rørlasten har blitt redusert til ikke større enn den forutbestemte last; (2) ikke å påføre frigivelseskraften til enten den første gripeenhet 40 eller den andre gripemekanisme 70 inntil vekten overføring fra den ene til den andre er detektert gjennom et av inngangssignalene fra en sensor, selv når en operatør avgir en frigivelseskommando 215; eller (3) begge.
I en annen utførelse kan gripeenheten i seg selv være bevegelig og et integrert eller tilført sensor komponent kan detektere posisjonen til gripeenheten selv. Derved når gripeanordningen ikke griper et rør, vil den være i en nøytral stilling. Når den er reelt innkoplet og griper (dvs. holder en tilstrekkelig vekt av røret, slik at systemet kan bestemme at røret holdes), vil gripeenheten være i en andre posisjon, som vanligvis er lavere enn den første på grunn vekten av røret. Selvfølgelig, gjennom et kraftarrange-ment som for eksempel en hydraulisk sylinder, forsterker eller lignende, vekten kan bli arrangert for å bevirke at gripeenheten blir hevet ved å gripe vekten. Uansett, kan en endring i posisjonen til gripeenheten brukes til å måle, og i det minste indirekte detektere at tilstrekkelig vekt av et rør har blitt grepet som sperresystemet her har beskrevet kan så koples ut minst en andre gripeenhet.
I en utførelsesform innbefatter fremgangsmåten å påføre frigivelseskraften først etter at rørlasten er tilstrekkelig overført fra gripemekanismen til den andre gripemekanismen. I en annen utførelsesform, er hele frigivelseskraften påført etter at lastoverføring detekteres i stedet for å påføre bare en redusert frigivelseskraft utviklet for å overstige bare den på forhånd bestemte frigivelseskraftstørrelse. Oppfinnelsen i en utførelses-form omfatter et sperresystem, anordning og fremgangsmåter som detekterer aktuell rørlast direkte eller indirekte, uavhengig av påvisning av hvorvidt en gripemekanisme er i inngrep med et rør eller ikke.
Betegnelsen "omtrent" som anvendt heri, skal generelt forstås å referere til både antall i et område av tall. Videre skal alle numeriske områder heri forstås å omfatte hvert hele tall innenfor området.
Begrepene "gripe", "griper" eller "festet", som hver er brukt her, betyr godtakelse og å holde minst en vesentlig del av eller hele den aktuelle lasten.
Selv om foretrukne utførelsesformer av oppfinnelsen er blitt beskrevet, vil det forstås at oppfinnelsen ikke er begrenset til de spesifikke utførelsesformer beskrevet her, men vil innbefatte modifiseringer som vil være naturlige for fagpersoner på området. Det vil forstås at materialer som brukes og mekaniske detaljer kan være litt forskjellige, eller modifisert fra beskrivelsene heri uten å avvike fra de fremgangsmåter og anordninger som er beskrevet og angitt i den foreliggende oppfinnelse.

Claims (33)

1. En vektbasert rørsperreanordning innrettet til å bestemme om et rør er inngripende festet av en rigg-basert løfteanordning eller en gripeanordning omfattende: en gripemekanisme som er operativt forbundet med en rigg-basert løfte-anordning eller en gripeenhet som er innrettet til å gripe røret, slik som for å støtte vekten derav; og et sperresystem som er operativt forbundet dertil som er tilpasset for å måle en aktuell rørlast på gripemekanismen, og å sammenligne rørlasten med en forutbestemt last for å bestemme om gripemekanismen fester røret, hvor gripemekanismen er tilpasset for å frigi røret bare når den aktuelle rørlast er redusert under den forutbestemte lasten.
2. Anordning ifølge krav 1, som videre omfatter minst en motvektmekanisme tilpasset for å gi trinnvis aksial bevegelse av røret i forhold til en rigg-basert løfteanordning.
3. Anordning ifølge krav 2, hvor minst en motvektmekanisme omfatter minst en motvektsylinder.
4. Anordning ifølge krav 2, hvor minst en motvektsylinder måler rørlasten.
5. Anordning ifølge krav 1, hvor en styreenhet måler den aktuelle lasten og beregner tilstrekkelig frigivelseskraft.
6. Anordning ifølge krav 5, hvor anordningen er videre konfigurert til å påføre frigivelseskraft i en størrelse som er mindre enn kraften som er nødvendig for å frigi den aktuelle lasten, men tilstrekkelig til å frigi den forutbestemte last.
7. Anordning ifølge krav 1, hvor tilstanden til den forutbestemte last er møtt når minst en andre gripemekanisme inngripende fester røret og bærer minst størstedelen av selve lasten derav.
8. Anordning ifølge krav 7, hvor den andre gripemekanisme er operativt forbundet med riggdekkenheten når gripemekanismen er operativt forbundet med den riggbaserte løfteanordning.
9. Anordning ifølge krav 7, hvor sperreanordningen er elektronisk forbundet med gripemekanismen og den andre gripemekanismen, og er innrettet til å bekrefte at den aktuelle rørlasten er inngripende festet av minst en av gripemekanisme og den andre gripemekanismen før frigivelse av den andre av gripemekanismen og andre gripe-mekanismen.
10. En borerigg omfattende sperreanordningen ifølge krav 1.
11. Anordning ifølge krav 1, hvor den aktuelle lasten er helt en aksial last og frigivelseskraften omfatter minst en aksial komponent.
12. Anordning ifølge krav 1, hvor den aktuelle rørlasten er redusert under den forutbestemte last når rørlasten faller innenfor et område av akseptable laster for å bekrefte at røret er festet av en andre gripemekanisme.
13. Anordning ifølge krav 1, hvor sperreanordningen er integrert utformet med gripemekanismen.
14. En fremgangsmåte for å sikre at et rør er inngripende festet av en rigg-basert løfteanordning eller en gripeanordning som omfatter.: å gripe et rør med en gripemekanisme som er driftsmessig forbundet med den riggbaserte løfteanordning; å måle en aktuell rørlast på gripemekanismen; å sammenligne lasten med en forutbestemt last; og å frigi gripemekanismens inngripende feste på røret hvis den effektive rørlasten ikke er større enn den forutbestemte last.
15. Fremgangsmåte ifølge krav 14, hvor lasten er helt en aksial last og at den videre omfatter en frigivelseskraft som omfatter i det minste en aksial komponent.
16. Fremgangsmåte ifølge krav 14, videre omfattende beregning av en frigivelseskraft nødvendig for å frigi den aktuelle lasten.
17. Fremgangsmåte ifølge krav 16, videre omfattende å innstille frigivelseskraften på mindre enn kraften som er nødvendig for å frigi den aktuelle lasten.
18. Fremgangsmåte ifølge krav 16, hvor frigivelseskraften er innstilt til omtrent 10 til 90 prosent av kraften nødvendig for å frigi den aktuelle lasten, slik at frigivelseskraften kan anvendes for å frigi røret fra gripemekanismen når lasten reduseres tilstrekkelig.
19. Fremgangsmåte ifølge krav 14, videre omfattende å påføre en frigivelseskraft aksialt i oppadgående retning, til røret, i en nedadrettet retning til gripemekanismen radialt innover eller utover, eller enhver kombinasjon derav.
20. Fremgangsmåte ifølge krav 14, hvor en andre gripemekanisme griper røret i tilstrekkelig grad, slik at lasten på gripemekanismen ikke er større enn den forutbestemte last.
21. Fremgangsmåte ifølge krav 16, hvor lasten på gripemekanismen blir målt ved en lastcelle som er operativt koplet til gripemekanismen, posisjonen av minst en motvektsylinder, den målte eller beregnede kraft på minst en motvektsylinder, eller en kombinasjon derav.
22. Fremgangsmåte ifølge krav 14, videre omfattende påføring av en frigivelseskraft til røret relativt til gripemekanismen.
23. En fremgangsmåte for å hemme eller hindre uønsket frigivelse av en rør under drift av en borerigg omfattende: å gripe et rør med en første gripemekanisme som er operativt forbundet med en rigg-basert løfteanordning; å måle en aktuell last av den første gripemekanisme; å beregne kraften som kreves for å frigi den aktuelle lasten; å sette en frigivelseskraft på mindre enn kraften som kreves for å frigi den aktuelle lasten; og å påføre frigivelseskraften til røret relativt til gripemekanismen, hvor lasten ikke frigis dersom en andre gripemekanisme i tilstrekkelig grad griper lasten.
24. Fremgangsmåte ifølge krav 23, hvor en andre gripemekanisme er operativt forbundet med en boredekkenhet og reduserer lasten på den første gripemekanisme, slik at frigivelseskraften kan anvendes for å frigi røret fra den første gripemekanisme.
25. Fremgangsmåte ifølge krav 23, hvor frigivelseskraften er innstilt til omtrent 10 til 90 prosent av kraften nødvendig for å frigi den aktuelle lasten, slik at frigivelseskraften kan anvendes for å frigi røret fra den første gripemekanisme når lasten er redusert tilstrekkelig.
26. Fremgangsmåte ifølge krav 23, hvor frigivelseskraften blir påført i oppadrettet retning til røret, en nedadrettet retning til gripemekanismen, eller begge.
27. Fremgangsmåte ifølge krav 23, videre omfattende å gripe røret i tilstrekkelig med en andre gripemekanisme, slik at lasten på den første gripemekanisme ikke er større enn den forutbestemte last.
28. En boreanordning omfattende, en riggbasert løfteanordning med en første gripe-mekanisme som er operativt forbundet dermed en andre gripemekanisme som er operativt forbundet med et riggdekk; og et sperresystem utformet integrert med den første gripemekanismen og andre gripemekanisme som er innrettet til å bekrefte at lasten av et rør er inngripende festet av minst en av den første og den andre gripemekanisme før frigivelse av den andre av den første og den andre gripemekanisme, hvor den første og den andre gripemekanisme er tilpasset til å frigi røret bare når lasten tilfredsstiller forutbestemte last, hvorpå en frigivelseskraft er tilstrekkelig til å frigi røret fra den første eller andre gripemekanisme blir påført røret relativt til gripemekanismen.
29. Anordning ifølge krav 28, hvor minst en motvektsylinder måler lasten på den første gripemekanisme.
30. Anordning ifølge krav 28, hvor frigivelseskraften er mindre enn kraften som er nødvendig for å frigi den aktuelle lasten, men tilstrekkelig til å frigi den forutbestemte last.
31 En fremgangsmåte for å inhibere eller hindre frigivelse av et rør under riggoperasjon, som omfatter: å gripe et rør med en første gripemekanisme som er operativt forbundet med en riggbasert løfteanordning; å måle en aktuell last på en andre gripemekanisme er operativt forbundet dertil for å bestemme om røret blir festet; og å påføre en frigivelseskraft som er tilstrekkelig til å frigi røret fra den første gripemekanisme, hvor lasten ikke frigis dersom den andre gripemekanisme griper lasten.
32. Fremgangsmåte ifølge krav 31, hvor den målte aktuelle lasten blir sammenlignet med en innstilt verdi for å bekrefte at den andre gripemekanismen er griper røret.
33. Fremgangsmåte ifølge krav 31, omfattende å måle en aktuell last av den første gripemekanisme; og sammenlikne den målte aktuelle lasten på den første og den andre gripemekanisme for å fastslå at røret er tilstrekkelig festet av den andre gripemekanisme før påføring av frigivelseskraft.
NO20140625A 2011-11-15 2014-05-16 Vektbaserte sperreanordninger og fremgangsmåte for anvendelse NO20140625A1 (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US13/296,932 US9206657B2 (en) 2011-11-15 2011-11-15 Weight-based interlock apparatus and methods
PCT/US2012/064742 WO2013074468A2 (en) 2011-11-15 2012-11-13 Weight-based interlock apparatus and methods

Publications (1)

Publication Number Publication Date
NO20140625A1 true NO20140625A1 (no) 2014-05-16

Family

ID=47430047

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20140625A NO20140625A1 (no) 2011-11-15 2014-05-16 Vektbaserte sperreanordninger og fremgangsmåte for anvendelse

Country Status (5)

Country Link
US (1) US9206657B2 (no)
CN (1) CN104024560B (no)
CA (1) CA2858639C (no)
NO (1) NO20140625A1 (no)
WO (1) WO2013074468A2 (no)

Families Citing this family (8)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
GB2509643B (en) * 2011-10-19 2018-09-26 Bp Exploration Operating Co Ltd Identifying forces in a well bore
US9903167B2 (en) * 2014-05-02 2018-02-27 Tesco Corporation Interlock system and method for drilling rig
US10697257B2 (en) * 2018-02-19 2020-06-30 Nabors Drilling Technologies Usa, Inc. Interlock system and method for a drilling rig
WO2021105812A1 (en) * 2019-11-26 2021-06-03 Gutierrez Infante Jairo Systems and methods for running tubulars
US11624248B2 (en) * 2021-02-22 2023-04-11 Saudi Arabian Oil Company Managing a tubular running system for a wellbore tubular
SE545298C2 (en) * 2021-06-02 2023-06-20 Epiroc Rock Drills Ab Drill rig, safety arrangement on a drill rig and a method of safely handling a drill string
US20230074177A1 (en) * 2021-09-03 2023-03-09 Saudi Arabian Oil Company Intelligent powerslip and power lock system for running and retrieving tubulars from a wellbore
US11970915B2 (en) 2022-07-06 2024-04-30 Weatherford Technology Holdings, Llc Spider load indicator

Family Cites Families (21)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4450906A (en) 1982-01-20 1984-05-29 Daniel Firmin Apparatus for measuring the weight of the drill string
US4676312A (en) * 1986-12-04 1987-06-30 Donald E. Mosing Well casing grip assurance system
US4842058A (en) 1988-09-26 1989-06-27 Bowen Tools, Inc. Load detection and indicator apparatus for well tubing or the like
US5202680A (en) 1991-11-18 1993-04-13 Paul C. Koomey System for drill string tallying, tracking and service factor measurement
US6742596B2 (en) 2001-05-17 2004-06-01 Weatherford/Lamb, Inc. Apparatus and methods for tubular makeup interlock
DE60036373T2 (de) 1999-03-05 2008-07-03 Varco I/P, Inc., Houston Ein- und ausbauvorrichtung für rohre
US6644413B2 (en) 2000-06-02 2003-11-11 Oil & Gas Rental Services, Inc. Method of landing items at a well location
GB0207908D0 (en) 2002-04-05 2002-05-15 Maris Tdm Ltd Improved slips
US7874352B2 (en) 2003-03-05 2011-01-25 Weatherford/Lamb, Inc. Apparatus for gripping a tubular on a drilling rig
US7445050B2 (en) 2006-04-25 2008-11-04 Canrig Drilling Technology Ltd. Tubular running tool
GB2437647B (en) 2006-04-27 2011-02-09 Weatherford Lamb Torque sub for use with top drive
US7552764B2 (en) 2007-01-04 2009-06-30 Nabors Global Holdings, Ltd. Tubular handling device
GB0703470D0 (en) 2007-02-22 2007-04-04 Gomez Michael J J Apparatus for determining the dynamic forces on a drill string during drilling operations
US20080264648A1 (en) 2007-04-27 2008-10-30 Bernd-Georg Pietras Apparatus and methods for tubular makeup interlock
WO2009137414A1 (en) 2008-05-03 2009-11-12 Frank's International, Inc. Tubular grip interlock system
US8720541B2 (en) 2008-06-26 2014-05-13 Canrig Drilling Technology Ltd. Tubular handling device and methods
US8074711B2 (en) 2008-06-26 2011-12-13 Canrig Drilling Technology Ltd. Tubular handling device and methods
CN101487377B (zh) 2009-02-26 2011-09-07 中国石油天然气集团公司 一种用顶部驱动钻井装置下套管作业的方法
US8136603B2 (en) * 2009-09-01 2012-03-20 Tesco Corporation Method of preventing dropped casing string with axial load sensor
EP2542752B1 (en) 2010-03-01 2019-06-12 Frank's International, LLC Elevator grip assurance
CN102146775B (zh) 2011-01-28 2015-09-16 胜利油田泰峰机电有限责任公司 油井作业自动化操作系统

Also Published As

Publication number Publication date
US20130118760A1 (en) 2013-05-16
US9206657B2 (en) 2015-12-08
CN104024560A (zh) 2014-09-03
WO2013074468A3 (en) 2014-02-06
CN104024560B (zh) 2016-11-23
WO2013074468A2 (en) 2013-05-23
CA2858639A1 (en) 2013-05-23
CA2858639C (en) 2016-12-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO20140625A1 (no) Vektbaserte sperreanordninger og fremgangsmåte for anvendelse
NO342564B1 (no) Rørleggingsverktøy med trådløs telemetri
NO337670B1 (no) Anordning og fremgangsmåte for sammenstilling av rør
AU2008245622B2 (en) Apparatus and methods for tubular makeup interlock
NO341823B1 (no) Rørleggingsverktøy med primær kraftvei
NO331430B1 (no) Toppdrevet rotasjonssystem for kopling av fôringsror
NO342712B1 (no) Rørleggingsverktøy med intern griper
NO336292B1 (no) Flens, tang, samt fremgangsmåte for forhindring av skade på en rørformet kropp.
NO841520L (no) Automatisert roerutstyrsystem
NO342756B1 (no) Apparat og fremgangsmåte for å gripe et rør på en borerigg
NO322548B1 (no) Apparat og fremgangsmate for a lette sammenkopling av ror ved bruk av et toppdrevet rotasjonssystem
NO313946B1 (no) Rörhåndteringssystem og fremgangsmåte for bruk av dette
NO321993B1 (no) Apparat og fremgangsmate for a lette sammenkopling av ror ved bruk av et toppdrevet rotasjonssystem
NO335645B1 (no) Rørhåndteringssystem, skjøtkompensasjonssystem for et borehullsrør, belastningsabsorberende bord for et rørholderelement og fremgangsmåte for håndtering av et rør.
NO343291B1 (no) Fremgangsmåte for å hindre nedslipp av en foringsrørstreng med aksial lastføler
NO331945B1 (no) System og fremgangsmåte for bøyningskompensasjon i et motordriftssystem for sammenkobling av rør
EA036175B1 (ru) Компоновка трубных ключей с измерением крутящего момента
NO801245L (no) Anordning for aa sikre et roerelement mot aksiell rotasjon
US10508506B2 (en) Riser methods and apparatuses
NO20120559A1 (no) Koblingsapparat for å forbinde to borerørseksjoner og en fremgangsmåte for bruk av samme
NO330586B1 (no) Anordning for maling av kraftmoment

Legal Events

Date Code Title Description
CHAD Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften)

Owner name: NABORS DRILLING TECHNOLOGIES USA, US

FC2A Withdrawal, rejection or dismissal of laid open patent application