NO317081B1

NO317081B1 - Anordning ved boredekks rorhandtering

Info

Publication number: NO317081B1
Application number: NO20023968A
Authority: NO
Inventors: Brian Cowling; Knut Atle Kaastad
Original assignee: Maritime Hydraulics As
Priority date: 2002-08-21
Filing date: 2002-08-21
Publication date: 2004-08-02
Also published as: NO20023968D0; WO2004018829A1; AU2003253524A1

Description

ANORDNING VED BOREDEKKS RØRHANDTERING

Denne oppfinnelse vedrører rørhåndtering på et boredekk. Nærmere bestemt dreier det seg om en anordning som muliggjør reising av rør fra en horisontal stilling til en oppreist vertikal stilling ved hjelp av en tradisjonell rørmanipulator for vertikale rør.

Et boredekk av den art som er kjent fra for eksempel petro-leumsutvinning er vanligvis forsynt med maskiner for håndtering av borerør og andre rørarter som anvendes under boreope-rasjoner.

Det er således kjent å anvende en maskin for å bringe rør fra en horisontal stilling og til en vertikal stilling, og en an-nen maskin for å håndtere vertikale rørlengder for eksempel under såkalt tripping hvor relativt lange rørlengder settes sammen til en rørstreng, eller en rørstreng deles opp til rørlengder.

Ifølge kjent teknikk forskyves rør som kan ha en rørlengde i størrelsesorden 10 meter, inn på boredekket i horisontal stilling. En maskin for vending av rør griper tak i røret og vender røret fra en horisontal og til en vertikal stilling, hvoretter det vertikale rør anbringes i boredekkets såkalte musehull for å kunne sammenskjøtes med andre rør, eller røret føres til boresenteret hvor det skjøtes inn i en rørstreng.

Rørlengder som er klargjort for innføring i en brønn og som

vanligvis mellomlagres i et såkalt fingerbord kan være 30 til 40 meter lange. Maskinen som anvendes for håndtering av disse relativt lange rør, rørmanipulatoren, er i hovedsak innrettet til å gripe tak i en av disse relativt lange rørlengder og å kunne transportere rørlengden mellom borehullet og fingerbor-det.

Grunnet kjente rørmanipulatorers konstruksjon, er det ikke mulig å anvende en rørmanipulator ifølge kjent teknikk til å vende horisontaltliggende rør som befinner seg på/ved boredekket opp til en vertikal stilling.

Oppfinnelsen har til formål å avhjelpe ulempene ved kjent teknikk.

Formålet oppnås i henhold til oppfinnelsen ved de trekk som er angitt i nedenstående beskrivelse og i de etterfølgende patentkrav.

Ved å forsyne rørmanipulatorens gripearm, nedenfor benevnt første arm, med en forlengerarm hvor forlengerarmen er innrettet til å kunne forskyve en tilpasset rørgriper fra sin normale nedre posisjon og ned til et i horisontal stilling seg befinnende rør på/ved boredekket, er det mulig ved hjelp av manipulatoren å dreie røret fra en horisontal stilling like over boredekket og opp til en vertikal stilling som er

anpasset for å kunne kople til røret til rør av samme art.

I en foretrukket utførelsesform er forlengerarmen utformet slik at den alltid befinner seg i en vertikal stilling for å forhindre at armen utsettes for et unødig bøyemoment. Forlengerarmen opprettholder under vertikal og horisontal forskyving denne i hovedsak vertikale stilling ved hjelp av den første arms i og for seg kjente parallellstyreinnretning.

Forlengerarmens nedre parti er innrettet til å kunne rotere om sin egen lengdeakse for å kunne hente opp rør som befinner seg i en hvilken som helst retning i forhold til rørmanipula-toren.

Under opphenting av et rør som befinner seg i en i hovedsak horisontal stilling, forskyves rørgriperen ved hjelp av en føring til forlengerarmens nedre endeparti hvor den er innrettet til å kunne dreie fra sin vertikale stilling og til en horisontal stilling. Den første arm forskyves ned mot sin nedre posisjon slik at rørgriperen kan gripe om røret. Det er et fordelaktig trekk ved oppfinnelsen at griperen under dreining nær vertikal stilling er styrt, mens den under dreining nær horisontal stilling er frittdreiende.

I første fase av rørgriperens dreining fra vertikal stilling er dreiningen således styrt, mens rørgriperen i den siste del av dreiningen mot horisontal stilling dreies ved hjelp av tyngdekraften.

Når rørgriperen har grepet om det i horisontal stilling seg

befinnende rør, forskyves den første arm oppover samtidig som rørgriperen fritt dreies sammen med røret fra sin horisontale stilling. Når røret nærmer seg sin vertikale stilling tilkop-

les rørgriperens dreiestyring, hvorved røret kan styres om nær vertikal retning og anbringes i ønsket posisjon. Rørgri-peren forskyves langs forlengerarmens føring for å anbringes i ønsket posisjon i forhold til den første arm.

Anordningen er også velegnet for å dreie rør fra en vertikal stilling og til en horisontal stilling.

For en fagmann er det innlysende at en reduksjon av antall på et boredekk seg befinnende maskiner hvor det er relativt be-grenset plass, er av stor verdi. Oppfinnelsens relativt enkle konstruksjon muliggjør dessuten en besparelse både med hensyn til investerings- og driftskostnader.

I det etterfølgende beskrives et ikke-begrensende eksempel på en foretrukket utførelsesform som er anskueliggjort på med-følgende tegninger, hvor: Fig. 1 viser et sideriss av en pidestallmanipulator som er forsynt med en forlengerarm; Fig. 2 viser et frontriss av pidestallmanipulatoren i fig. 1 idet en rørgriper griper om et horisontalt rør; Fig. 3 viser det samme som i fig. 2, men her er røret under vending fra en horisontal og til en vertikal stilling; Fig. 4 viser det samme som i fig. 3, men her befinner røret seg i en nærmere vertikal stilling hvor rørvinkelen i forhold til vertikalaksen er styrt; Fig. 5 viser i større målestokk et sideriss av forlengerarmen hvor rørgriperen som befinner seg i sin nedre horisontale stilling, griper om et horisontalt rør; Fig. 6 viser det samme som i fig. 5, men her er røret under oppreisning og rørgriperen dreier fritt om sitt oppheng; Fig. 7 viser det samme som i fig. 6, men her er rørgriperen forskjøvet til en stilling hvor rørgriperens dreining om sitt oppheng er styrt; og Fig. 8 viser det samme som i fig. 7, men her befinner rørgri-peren seg i sin øvre og vertikale stilling.

På tegningene betegner henvisningstallet 1 en forlengerarm som er forbundet til en pidestallmanipulators 2 parallellsty-rende første arm 4. Pidestallmanipulatoren 2 som er anbrakt på et boredekk 5, og er av i og for seg kjent utførelse, er innrettet til å dreie om sin vertikale akse 6, og er forsynt med en andre arm 8, se fig. 1. Pidestallmanipulatoren er innrettet til å kunne gripe om en relativt langstrakt vertikal rørlengde 9, og ved hjelp av armene 4, 8 å kunne forskyve rørlengden 9 radialt i forhold til aksen 6. I fig. 1 er den andre arm 8 vist i sin uvirksomme stilling.

Forlengerarmen 1 er hengslende forbundet til den paral-lellstyrende første arm 4 ved hjelp av hengslebolter 10. Forlengerarmen 1 forblir således i en i hovedsak vertikal stilling under den første arms 4 radielle forskyvning i forhold til aksen 6 og under den første arms 4 vertikale forskyving.

Forlengerarmen 1 er forsynt med føringsspor 12, se fig. 5, som forløper langs forlengerarmens 1 nedre partis 13 lengdeutstrekning og ned til forlengerarmens 1 nedre endeparti 14. Forlengerarmens 1 nedre parti 13 ér ved hjelp av en dreiemo-tor 15 dreibar om sin egen lengdeutstrekning. En hjulgående føringsvogn 16 er innrettet til å kunne forskyves langs fø-ringssporene 12 ved hjelp av en til forlengerarmen 1 respek-tive føringsvognen 16 leddbart forbundet føringssylinder 18.

En rørgriper 20 er leddbart forbundet til føringsvognen 16 ved hjelp av en leddaksling 22. Rørgriperen 20 er forsynt med hydraulisk styrte rørgripesko 24 av i og for seg kjent utfø-relse.

En til føringsvognen 16 leddbart forbundet leddsylinder 26 er ved hjelp av en om leddakslingen 22 dreiende leddarm 28 innrettet til å kunne dreie rørgriperen 20 om leddakslingen 22 når rørgriperen 20 befinner seg omkring sin vertikale stilling, se fig. 4 og 7.

For at rørgriperen 20 fritt skal kunne dreie om leddakslingen 22 når rørgriperen befinner seg nær sin horisontale stilling, se fig. 2 og 5, er rørgriperen 20 forsynt med en låsebolt 30. Låsebolten er innrettet til å kunne løses ut, slik at rørgri-peren 20 fritt kan dreie om leddakslingen 22 i forhold til

leddarmen 28.

Ved at rørgriperen 20 er innrettet til fritt å kunne dreie om leddakslingen 22 påføres forlengerarmen 1 bare i ubetydelig grad bøyemoment fra et i sitt ene endeparti av rørgriperens 20 rørgripesko 24 fastholdte rør 32.

Når et horisontaltliggende rør 32 som befinner seg på en inn-matings bane 34 på boredekket 5 skal reises opp til vertikal stilling, forskyves føringsvognen 16 til sin nedre stilling. hvoretter leddsylinderen 26 dreier rørgriperen 20 om leddakslingen 22 fra vertikal stilling og i retning av horisontal stilling. Låsebolten 30 løses deretter ut og frigjør rørgri-peren 20 i forhold til leddarmen 28, slik at rørgriperen 20 kan dreie til horisontal stilling ved hjelp av tyngdekraften. Pidestallmanipulatorens 2 første arm 4 forskyves nedover mot sin nedre stilling inntil rørgriperens 20 rørgripesko 24 er anbrakt om røret 32, se fig. 2 og 5.

Rørgripeskoene 24 griper så om røret 32, hvoretter armen 4 forskyves oppover idet røret 32 i sitt ene endeparti løftes opp fra sin innmatingsbane 34 på boredekket 5 samtidig som det fritt dreies fra en horisontal og til en vertikal stilling om leddakslingen 22, se fig. 3 og 6.

Når røret 32 og rørgriperen 20 nærmer seg en vertikal stilling, låser låsebolten 30 rørgriperen 20 til leddarmen 28, se fig 4 og 7. Røret 32 kan således, når det befinner seg nær sin vertikale stilling, dreies om leddakslingen 22 ved hjelp av leddsylinderen 26 og kontrollert anbringes i ønsket posisjon.

Føringssylinderen 18 er velegnet for finposisjonering av rø-ret 32 for eksempel når røret 32 skal sammenkoples med et an-net rør.

I denne viste foretrukne utførelsesform er føringsvognen 16 forsynt med hjul 36 hvor hjulene 36 er innrettet til å rulle mot forlengerarmens 1 nedre parti 13. Forlengerarmens nedre endeparti 14 er avrundet for at hjulene 36 skal kunne entre endepartiet 14 på en hensiktsmessig måte under føringsvognens 16 vertikale forskyvning. Konstruksjonen bevirker at førings-vognen 16 er låst om sin dreieretning når den befinner seg i

en opptrukket stilling.

Under pidestallmanipulatorens 2 håndtering av relativt lange vertikale rørlengder anvendes rørgriperen 22 på tilsvarende måte som den første arms 4 rørgriper på en konvensjonell pidestallmanipulator 2.

Claims

1. Anordning ved et boredekks (5) rørmanipulator (2) hvor rørmanipulatoren (2) er innrettet til å kunne håndtere relativt lange, vertikale rørlengder og omfatter en første hev- og senkbar arm (4) som er forsynt med en forlengerarm {1) hvor forlengerarmen (1) utgjør en nedoverragende forlengelse av den hev- og senkbare første arm (4) og derved muliggjør at en til forlengerarmen (1) forbundet rørgriper (20) kan anbringes om et nær boredekket (5) seg befinnende tilnærmet horisontalt plassert rør (32), karakterisert ved at rørgriperen (20) er innrettet til å kunne dreie i vertikalplanet om en leddakse (22).

2. Anordning i henhold til krav 1, karakterisert ved at rørgriperens (20) dreining i vertikalplanet er styrt ved hjelp av en aktuator (26) når et rør (32) som er fastholdt i rørgriperens (20) rørgripesko (24) befinner seg i en nær vertikal stilling.

3. Anordning i henhold til ett eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at rørgriperens (20) dreining i vertikalplanet er frittdreiende når et rør (32) som er fastholdt i rørgriperens (20) rørgripesko (24) befinner seg i en nær horisontal stilling.

4. Anordning i henhold til ett eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at rørgriperen (20) er forbundet til forlengerarmen (1) ved hjelp av en langs forlengerarmen (1) forskyvbar føringsvogn (16).

5. Anordning i henhold til ett eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at forlengerarmen (1) er forbundet til den første arm (4) slik at forlengerarmen (1) alltid befinner seg i en i hovedsak vertikal stilling.

6. Anordning i henhold til ett eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at rørgriperen (20) er forsynt med hjul (36) som er innrettet til å rulle mot forlengerarmens (1) nedre parti (13) når rørgriperen befinner seg ved siden av det nedre parti (13).

7. Anordning i henhold til ett eller flere av de foregående krav, karakterisert ved at forlengerarmens (1) nedre parti (13) er roterbart om sin egen lengdeutstrekning.

8. Fremgangsmåte for aksial finmating av et rør (32) under sammenkopling av røret (32) med et andre rør ved hjelp av en forlengerarm (1), hvor forlengerarmen (1) er tilkoplet en første hev- og senkbar arm (4) tilhørende et boredekks (5) rørmanipulator (2), og hvor forlengerarmen (4) omfatter en rørgriper (20) som er vertikalt forskyvbar langs forlengerarmen (1) ved hjelp av en føringssylinder (18), karakterisert ved at røret (32) etter at det er posisjonert for å sammenskrues med et andre rør eller rørlengde (9), ved hjelp av føringssylinderen (18) finmates inn i eller over det andre rørs eller rørlengdes (9) rørkopling.