NO320327B1 - System for paforing av dreiemoment pa lederor - Google Patents

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører boreutstyr som er nyttig innenfor olje-og gassindustrien. Mer spesifikt beskrives et system og en fremgangsmåte for å sette sammen eller ta fra hverandre vertikalt eller horisontalt forløpende lederør eller påler som har stor diameter og som omfatter gjengekonnektorer.

Gjengede lederør og påler med stor diameter er i utstrakt bruk under boring av brønner innenfor olje- og gassindustrien, spesielt for offshore brønner. Typiske lederør som anvendes innenfor olje- og gassindustrien har en diameter som ligger i området fra 40 cm (16 tommer) til 122 cm (48 tommer). Gjengede rørdeler med stor diameter anvendes også som pilarer for å forankre offshore strukturer til havbunnen. Disse pilarene kan ha en diameter i området fra 40 cm (16 tommer) til 122 cm (48 tommer) og større. Disse rørdelene leveres typisk i lengder som er fra 9 meter (30 fot) til 12,5 meter (40 fot) lange og som har en gjenget tappkonnektor i den ene enden og en gjenget muffekonnektor i den andre enden.

Sammensetting av slike gjengede lederør med stor diameter krever typisk at en øvre rørlengde roteres, slik at dens gjengede tappkonnektor kan skrus inn og trekkes til i den gjengede muffekonnektoren av en stasjonær rørlengde som befinner seg i rotasjonsbordet. For tiden anvender de fleste som setter sammen lederør tau for å rotere eller snurre den øvre foringsrørlengden for delvis å stramme til forbindelsen. To manuelle riggtenger blir deretter koplet til de to lederørlengdene, én ovenfor og én nedenfor gjengekoplingen, for å stramme til forbindelsen til det endelige, faste tiltrekkingsmomentet. Andre som setter sammen lederør kan anvende en krafttang for å rotere eller snurre den øvre foringsrørlengden for å trekke til forbindelsen. En separat manuell tang anvendes på den nedre foringsrørlengden for å tilveiebringe oppbakkingsstøtte for å hindre at den nedre rørlengden roterer i forhold til den første foringsrør-lengden.

Den fremgangsmåten som anvendes i dag for å sette sammen gjengede forbindelser med stor diameter er i beste fall risikabel, og involverer flere deler av stort, uhåndterlig utstyr og flere personer som arbeider på rigg-gulvet. Det er sikkerhetsrisikoer assosiert med anvendelse av et tau for å snurre rør og under håndtering og manipulasjon av både manuelle og motordrevne tenger.

Det er derfor behov for et system og en fremgangsmåte for å sette sammen eller ta fra hverandre gjengede lederør med stor diameter som reduserer risikoen for skade på operatøren og utstyret og for å tilveiebringe en mer omkostningseffektiv, bedre operasjon. Foreliggende oppfinnelse er rettet mot et system og en fremgangsmåte som adresserer dette behovet for å føre inn gjengede foringsrør og/eller pilarer med stor diameter. Oppfinnelsen finner også anvendelse for sammensetting eller demontering av gjengede rørdeler som har stor diameter og som forløper horisontalt, for eksempel legging av nye rørledninger.

I én utførelsesform av oppfinnelsen tilveiebringes en anordning for å sette sammen lederør som har stor diameter og som omfatter gjengekoplinger, hvilken anordning omfatter et nedre kjedegrep som er konstruert for å gripe en første lederørlengde for å hindre at dette roterer, flere bevegelige armer som kan aktiveres til å anvende en fastholdingskraft på en andre lederørlengde for å holde en andre lederørlengde i rotasjonsskapende kontakt med ett eller flere drivhjul på en rotasjonsskapende anordning. Den rotasjonsskapende anordningen kan aktiveres for å skru sammen en gjengekopling for å montere den andre lederørlengden til den første lederørlengden til et initielt tiltrekkingsmoment. Anordningen omfatter også et øvre kjedegrep som er konstruert for å gripe den andre lederørlengden og som kan aktiveres til å anvende et endelig fast tiltrekkingsmoment på gjengekoplingen som kopler den andre lederør-lengden til den første lederørlengden. I én utførelsesform omfatter det øvre kjedegrepet et par av kjeder som kan låses sammen for å gripe den andre lederørlengden, idet enden av ett av kjedene er festet til en kjedestrammersylinder som kan aktveres til å stramme kjedene og den andre enden er festet til en forankringsanordning. Tilsvarende omfatter det nedre kjedegrepet et par av kjeder som kan låses sammen for å gripe den første lederørlengden, idet enden av ett av kjedene er festet til en kjedestrammersylinder som kan aktiveres til å stramme kjedene og den andre enden er festet til en forankringsanordning. En tilstrammingssylinder (eng: wrenching cylinder) kan forbinde det øvre og det nedre kjedegrepet, idet aktivering av tilstrammingssylinderen overfører det endelige, faste tiltrekkingsmomentet til det øvre kjedegrepet. Det øvre kjedegrepet og det nedre kjedegrepet kan omfatte én eller flere innsatsplater for å gripe lederøret. En drivarmsylinder kan anvendes for å aktivere de bevegelige armene. Kjedestrammer-, tilstrammings- og driv-armsylindrene, så vel som drivenheten for drivhjulene er fortrinnsvis hydraulisk betjente.

En annen utførelsesform av anordningen omfatter leddede eller roterbare støttearmer for å understøtte paret av kjeder for det øvre kjedegrepet, der støttearmene er bevegelige mellom en første stilling der kjedene kan låses sammen og en andre stilling der kjedene kan frigjøres fra den andre lede-rørlengden. Tilsvarende kan paret av kjeder for det nedre kjedegrepet være understøttet av leddede eller roterbare støttearmer, der støttearmene er bevegelige mellom en første stilling der kjedene kan låses sammen og en andre stilling der kjedene er løsgjort fra den første lederørlengden. Anordningen kan omfatte én eller flere bevegelige armer som kan aktiveres for å anvende en fastholdingskraft på den andre rørlengden for å holde den andre rørlengden i rotasjonsskapende kontakt med den rotasjonsskapende anordningens drivhjul.

En annen utførelsesform av oppfinnelsen er rettet mot en anordning for å sette sammen skjøterør som omfatter gjengekoplinger, hvilken anordning omfatter et første kjedegrep som er konstruert for å gripe en første rørlengde for å hindre rotasjon av denne, en rotasjonsskapende anordning som omfatter ett eller flere drivhjul som kan aktiveres til å skru sammen en gjenget forbindelse for å kople en andre rørlengde til den første rørlengden til et initielt tiltrekkingsmoment, og et andre kjedegrep som er konstruert for å gripe den andre rør-lengden og som kan aktiveres til å påføre et endelig fast tiltrekkingsmoment på gjengekoplingen. Det øvre og det nedre kjedegrepet kan hvert omfatte et par av kjeder som kan låses sammen for henholdsvis å gripe den første og den andre rørlengden. Svingbare eller leddede støttearmer for å understøtte de respektive parene av kjeder kan også være inkludert, idet støttearmene er bevegelige mellom en første stilling der kjedene kan være låst sammen og en andre stilling der kjedene er løsgjort fra henholdsvis den første og den andre rørlengden.

Ifølge en annen utførelsesform av oppfinnelsen tilveiebringes en fremgangsmåte for å sette sammen lederør som har stor diameter og som omfatter gjengekoplinger, hvilken fremgangsmåte omfatter de trinn å gripe en første lederørlengde med et nedre kjedegrep for å hindre rotasjon av denne, anvende en fastholdingskraft på en andre lederørlengde med én eller flere armer for å holde den andre lederørlengden i rotasjonsskapende kontakt med ett eller flere drivhjul på en rotasjonsskapende anordning, skru sammen gjengekoplingen som kopler sammen den andre lederørlengden med den første lederørlengden til et initielt tiltrekkingsmoment og anvende et endelig fast tiltrekkingsmoment på gjengekoplingen som kopler den andre lederørlengden til den første lederør-lengden med et øvre kjedegrep.

Ifølge en annen utførelsesform av oppfinnelsen beskrives en fremgangsmåte for å ta fra hverandre skjøterør som omfatter gjengede forbindelser. Fremgangsmåten omfatter de trinn å gripe en første rørlengde med et nedre kjedegrep for å hindre rotasjon av denne, anvende en fastholdingskraft på en andre rørlengde med én eller flere armer for å holde den andre rørlengden i kontakt med ett eller flere drivhjul på en rotasjonsskapende anordning, anvende et oppskruende dreiemoment på gjengekoplingen som kopler sammen den andre rørlengden med den første rørlengden med et øvre kjedegrep og skru løs gjengekoplingen med den rotasjonsskapende anordningen inntil den andre rør-lengden er koplet fra den første rørlengden, idet det nedre kjedegrepet, det øvre kjedegrepet, den ene eller de flere armene og den rotasjonsskapende anordningen er komponenter av én enkelt anordning.

De vedlagte figurene utgjør en del av den foreliggende spesifikasjonen, og er inkludert for ytterligere å demonstrere visse aspekter ved foreliggende oppfinnelse. Oppfinnelsen kan forstås bedre med henvisning til én eller flere av disse figurene i kombinasjon med den detaljerte beskrivelsen av de konkrete utførelsesformene som er presentert her. Figur 1 er et sidesnitt av anordningen for påføring av dreiemoment på lederør ifølge én utførelsesform av foreliggende oppfinnelse. Figur 2 er et utsnitt som viser anordningen for påføring av dreiemoment på lederør med fastholdingsarmene i åpen stilling. Figur 3 er et utsnitt som viser anordningen i figur 2 mens den anvendes for å sette sammen et lederør med liten diameter, med fastholdingsarmene i lukket stilling.

Figur 4 er et utsnitt som illustrerer et kjedegrep med støttearmer.

Figur 5 er et endesnitt av det øvre og det nedre kjedegrepet og tilstrammingssylinderen. Figur 6 er et sidesnitt av en utførelsesform av oppfinnelsen i horisontal operasjon på en gjenget rørdel med stor diameter.

De følgende eksemplene er inkludert for å demonstrere foretrukne utførelsesformer av oppfinnelsen. Fagmannen vil forstå at teknikkene som er beskrevet i følgende eksemplene representerer teknikker som oppfinnerne har oppdaget at fungerer godt under praktisering av oppfinnelsen, og kan således betraktes som foretrukkede metoder for praktisering av denne. Fagmannen skal imidlertid forstå, i lys av den foreliggende beskrivelsen, at han eller hun kan foreta mange endringer av de konkrete utførelsesformene som er beskrevet og fortsatt oppnå samme eller et tilsvarende resultat uten å avgå fra oppfinnelsens ramme og idé.

Figur 1 viser anordningen for påføring av dreiemoment på lederør ifølge foreliggende oppfinnelse mens den setter sammen et gjenget lederør med stor diameter. Mer spesifikt skrur anordningen 10 for påføring av dreiemoment på lederør sammen en øvre lederørlengde 1 med en nedre lederørlengde 2. Den øvre og den nedre lederørlengden er forbundet en konvensjonell gjenget forbindelse 3 med stor diameter, som typisk omfatter en gjenget tappkonnektor (ikke vist) nederst på den øvre rørlengden 1 som skal stikkes inn og skrus sammen med en muffekonnektor (ikke vist) på den nedre lederørlengden 2 som omfatter passformede gjenger. Tradisjonelle diametre for store lederør som anvendes innenfor offshore-energi-industrien omfatter 16", 18 5/8", 20", 24", 26", 30", 36", 42" og 48". Selv om foreliggende oppfinnelse er spesielt egnet for å sette sammen eller ta fra hverandre slike tradisjonelle gjengede lederør med stor diameter, vil fagmannen forstå at oppfinnelsen også kan modifiseres til å håndtere gjengede rørdeler med mindre diameter.

Anordningen 10 for påføring av dreiemoment på lederør omfatter en støtteramme 15 med et snørehull 18 i sin øvre ende. Anordningen 10 kan være opphengt fra boretårnet eller fra en kommersielt tilgjengelig, automatisert mekanisme for å manøvrere krafttenger til og fra brønnsenterlinjen under foringsrør-føringsoperasjoner, så som Leadhand MKII fra BJ Tubular Services. Vaiere og/eller kjeder for å henge opp anordningen for påføring av dreiemoment på lederør fra boretårnet eller det automatiserte mekaniske systemet kan være festet i snørehullet 18.

Festet til den nedre enden av støtterammen 15 er det tilveiebragt et

nedre kjedegrep 20 som er konstruert for å gripe den øvre andelen av det nedre lederøret 2 som forløper fra rotasjonsbordet. Det nedre kjedegrepet 20 omfatter et kjede 22 som vikles rundt og til slutt griper det nedre lederøret. Kjedet 22 kan bestå av to separate lengder som omfatter en låseinnretning 29 for å forbinde de to lengdene av kjedet rundt lederøret. Alternativt kan det anvendes et en-hetlig kjede som forløper hovedsaklig helt rundt lederøret og som er festet ved hjelp av en hvilken som helst konvensjonell låseinnretning, så som en "fjærkam" eller en fjernbar tapp. Slike låseinnretninger er velkjente for fagmannen. Det nedre kjedegrepet 20 kan også omfatte en kjedestrammersylinder 60 som er festet i den ene enden av kjedet 22 som vist i figurene 2 og 4. Den andre enden av kjedet 22 kan være festet ved hjelp av en hvilken som helst dertil egnet forankringsanordning, for eksempel en tapp 23. For å lette håndteringen av kjedet 22 kan kjedegrepet 20 omfatte støttearmer 24, som kan være roterbart festet til en horisontal støttestruktur 26. Håndtak 27 kan anvendes for å åpne, feste og løsne kjedet 22 rundt foringsrøret 2.

Kjedestrammersylinderen 60, når den er aktivert, vil anvende nok strekk i kjedet 22 til å hindre rotasjon av det nedre lederøret 2. Kjedegrepet 20 kan omfatte én eller flere innsatsplater 31 for å anvende ytterligere gripekraft på foringsrøret 2 når kjedet 22 er strammet. Innsatsplatene 31 er tilsvarende konvensjonelle tangbakker, og omfatter tenner for å bite inn i foringsrøret. Når kjedet 22 er fullt strammet, tjener det nedre kjedegrepet 20 som en forankring for anordningen 10. Det nedre kjedegrepet 20 tilveiebringer også oppbakkings-støtte for å hindre rotasjon av det nedre lederøret 2 mens det øvre lederøret 1 skrus sammen med det nedre lederøret.

Det øvre kjedegrepet 30 befinner seg en vertikal avstand ovenfor det nedre kjedegrepet 20, som vist i figur 1. Det øvre kjedegrepet 30 er konstruert for å gripe det øvre lederøret 1, og kan aktiveres til å anvende et endelig fast tiltrekkingsmoment på gjengekoplingen 3, som vil bli beskrevet mer i detalj nedenfor. Det øvre kjedegrepet 30 har en tilsvarende konstruksjon og virkemåte som det nedre kjedegrepet 20, idet kjedet 32 er langt nok til å forløpe rundt det øvre lederøret. Kjedet 32 er festet til en separat kjedestrammersylinder 60 i den ene enden og til en forankringsanordning, så som tappen 23, i den andre enden. Kjedestrammersylindrene 60 er fortrinnsvis hydraulisk betjente, selv om anordningen også kan aktiveres ved hjelp av elektromekaniske eller pneu-matiske anordninger. Kjedet 32 kan låses på en tilsvarende måte som kjedet 22, for eksempel ved hjelp av en tilsvarende låseinnretning som låseinnret-ningen 29. Det øvre kjedegrepet 30 kan også omfatte én eller flere innsatsplater, tilsvarende innsatsplatene 31, for å styrke grepet rundt det øvre lederøret 1 når det endelige, faste tiltrekkingsmomentet anvendes av det øvre kjedegrepet. Innsatsplatene kan være innrettet rundt de horisontale støttestrukturene (strukturen 26 og en tilsvarende struktur på det øvre kjedegrepet) med evne til å gripe rundt et intervall av rørdiametre. Som et eksempel kan innsatsplatene være innrettet for å gripe lederør med diametre fra 40 cm (16") til 121 cm (48").

Støttene 38 gir ytterligere vertikal understøtte og avstand mellom det øvre kjedegrepet 30 og det nedre kjedegrepet 20. Støttene 38 må ha en lengde som er tilstrekkelig til å sikre at det øvre kjedegrepet 30 vil gripe den øvre lede-rørlengden etter at det nedre kjedegrepet 20 har grepet den nedre lederør-lengden. Gjengekoplingene må ha stuksenkede muffe- og tappkonnektorer som har en utvendig diameter som er større enn lederøret selv. Det øvre og det nedre kjedegrepet for anordningen 10 for påføring av dreiemoment på lederør kan lett håndtere muffe- og tappkonnektorene med større diameter. Det er således underforstått at henvisninger til det å gripe den øvre eller den nedre lederørlengden med kjedegrepet også er ment å innbefatte det å gripe rundt muffe- og/eller tappkonnektorene av den gjengede forbindelsen.

En rotasjonsskapende anordning er festet til støtterammen 15 ovenfor det øvre kjedegrepet 30. Den rotasjonsskapende anordningen 65 kan omfatte ett eller flere drivhjul 68 og en drivmekanisme 70 for hvert hjul. I en annen foretrukket utførelsesform omfatter den rotasjonsskapende anordningen 65 også fastholdingsarmer 50 og en armdriversylinder 65. Figur 2 viser de bevegelige fastholdingsarmene 50 i åpen stilling rundt den øvre lederørlengden. Fastholdingsarmene 50 kan være teleskopiske for å tilveiebringe økt forlengelse og/eller for å håndtere et større område av lederørdiametere. Armene 50 kan også omfatte holdevalser 55 festet til sine ytterste ender. Fastholdingsarmene 50 er festet til en horisontal støtteramme 61 via hengseltapper 58. Den horisontale støtterammen 60 forløper fra støtterammen 15 og kan være en del av den rotasjonsskapende anordningen 65. Den innerste enden av armene 50 er forbundet med drivsylinderen 65 via en hvilken som helst dertil egnet konnektor, for eksempel tapper 53. Drivsylinderen 65 kan være posisjonert mellom de øvre og nedre platene av den horisontale støtterammen 61. Aktivering av drivsylinderen 65 vil forårsake at armene 50 roterer om hengseltappene 58, slik at armene 50 åpnes eller lukkes rundt en lengde av et lederør. Drivsylinderen 65 er illustrert i den utstrakte stillingen i figur 3, der armene 50 er lukket rundt den øvre lederørlengden. Drivsylinderen 65 er illustrert i sammen-trukket stilling i figur 2, der armene 50 er beveget til den åpne stillingen.

I den lukkede stillingen anvender armene 50 en fastholdingskraft på den øvre lederørlengden for å holde rørlengden i rotasjonsskapende kontakt med drivhjulene 68. Selv om utførelsesformene som er vist i figurene 2 og 3 illustrerer et par av bevegelige armer, vil fagmannen forstå at én enkelt arm kan anvendes så lenge den anvender en fastholdingskraft mot den øvre forings-rørlengden for å holde rørlengden i kontakt med drivhjulene 68.

I én utførelsesform er drivhjulene 68 belagt med et polyuretanbelegg for å opprettholde friksjonskontakten med den øvre lederørlengden under den initielle, roterende monteringen av gjengekoplingen 3. Alternativt kan andre dertil egnede gummimaterialer anvendes som belegg for drivhjulene. Drivhjulene drives av en hydraulikkmotor-overføring 70 som kan være festet til den horisontale støtterammen 61. Holdehjulene 55 letter rotasjonen av den øvre lederørlengden 1.1 en foretrukket utførelsesform omfatter den rotasjonsskapende anordningen to drivhjul som er fikserte, men som kan opprettholde friksjonskontakt mot et bredt spekter av forskjellige lederørdiametre. I en foretrukket utførelsesform kan anordningen for å påføre dreiemoment på lederør sette sammen eller ta fra hverandre lederør med diametre fra 40 cm (16 tommer) til 122 cm (48 tommer). Som vist i figurene 2 og 3 kan den horisontale støtterammen 61 være V-formet for å lette håndtering av lederør av forskjellige størrelser. Den rotasjonsskapende anordningen anvendes for å rotere den øvre lederørlengden til et initielt tiltrekkingsmoment på, for eksempel, opptil omtrent

6800 Nm (5000 foot pounds). Det initielle tiltrekkingsmomentet kan variere fra kun å stikke inn gjengekonnektoren til den ene av eller begge momentskuldrene danner inngrep til oppnåelse av konisk gjengeinterferens, avhengig av størrelsen, typen og fabrikatet til gjengekoplingen. I den initielt tilstrammede tilstanden vil gjengekoplingen 3 typisk ligge innenfor 15 grader fra en endelig tilstrammet stilling.

Når den rotasjonsskapende anordningen har anvendt det initielle tiltrekkingsmomentet på forbindelsen, anvendes det øvre kjedegrepet 30 for å påføre det endelige, faste tiltrekkingsmomentet på koplingen. Kjedet 32 strammes rundt den øvre lederørlengden ved å aktivere kjedestrammersylinderen 60 for det øvre kjedegrepet. Når det øvre kjedegrepet har grepet den øvre lederørlengden, aktiveres tilstrammingssylinderen 35 for å påføre det endelige, faste tiltrekkingsmomentet på koplingen. Tilstrammingssylinderen 35 forløper horisontalt mellom det øvre og det nedre kjedegrepet. En vertikal bom 36 forløper oppover fra det nedre kjedegrepet og er festet til den ene enden av tilstrammingssylinderen 35. En nedoverløpende bom 37 forbinder det øvre kjedegrepet 30 med tilstrammingssylinderen 35. Bommene 36 og 37 er strukturelt montert for å overføre lasten til hvert av kjedegrepene. For å anvende det endelige, faste tiltrekkingsmomentet trekkes tilstrammingssylinderen 35 sammen, hvilket forårsaker at kjedet 32 og det øvre lederøret 21 roterer med klokken i forhold til det nedre kjedegrepet 20 og den nedre lederørlengden 2. Rotasjonen av kjedet 32 i forhold til det nedre kjedegrepet 20 påfører det dreiemomentet over gjengekoplingen som er nødvendig for å oppnå det endelige, faste tiltrekkingsmomentet og den endelige posisjonen. I én utførelsesform kan anordningen for å påføre dreiemoment på lederør anvendes for å påføre et endelig, fast tiltrekkingsmoment som ligger i området fra det initielle tiltrekkingsmomentet til omtrent 163000 Nm (120000 fot pund). En må imidlertid forstå at det endelige, faste tiltrekkingsmomentet kan variere avhengig av størrelsen, typen og fabrikatet til gjengekoplingen.

I en foretrukket utførelsesform er anordningen for å påføre dreiemoment på lederør hydraulisk betjent. Mer spesifikt er kjedestrammersylindrene 60, armdriversylinderen 65, tilstrammingssylinderen 35 og den rotasjonsskapende anordningens drivoverføringsenheter 70 hydraulisk betjente. Fagmannen vil imidlertid forstå at anordningen også kan være elektromekanisk eller pneu-matisk betjent. Anordningen kan styres fra en fjernstyringskonsoll, slik at antallet personer på rigg-gulvet reduseres. I en foretrukket utførelsesform er en hydraulisk betjent fjemstyringsenhet forbundet til anordningen 10, og kan være drevet av en hvilken som helst kommersiell hydraulikkraftenhet. En ser for seg at én enkelt operatør skal kunne styre anordningen for å påføre dreiemoment på lederøret fra fjernstyringsenheten i tilstrekkelig avstand fra rørmonterings-området til å redusere risikoen for at operatøren utsettes for skade. I tillegg til å være betydelig tryggere enn konvensjonelle fremgangsmåter og anordninger for å sette sammen og føre inn (eller ta fra hverandre og hente ut) lederør med stor diameter, er foreliggende oppfinnelse også en mer kostbesparende og effektiv måte for å sette sammen og føre inn (eller ta fra hverandre og hente ut) slike lederør.

Foreliggende oppfinnelse omfatter også fremgangsmåtene for å sette sammen gjengede rørdeler ved anvendelse av de tidligere beskrevne utførelsesformene av anordningen for å påføre dreiemoment. Ifølge en foretrukket fremgangsmåte føres en første lederørlengde inn i brønnboringen og anlegges i rotasjonsbordet. En ny lengde av lederør plukkes opp og beveges inn fra riggens V-dør. Den andre rørlengden posisjoneres ovenfor og stikkes inn i muffekonnektoren av den lederørlengden som henger i rotasjonsbordet ved å anvende riggens luft-trekkeanordninger eller ved å anvende et automatisert system. Anordningen 10 for å påføre dreiemoment på lederør beveges horisontalt til inngrep med de to lederørlengdene, fortrinnvis ved anvendelse av den hydrauliske armen i systemet Leadhand II til BJ Tubular Services. Det nedre kjedegrepet 20 lukkes rundt den nedre lederørlengden som forløper fra rotasjonsbordet. Den nedre kjedestrammersylinderen 60 aktiveres (dvs. trekkes sammen) for å stramme kjedet 22 og med det låse det nedre kjedegrepet 20 til lederøret 2. Innsetningsplater 31 kan være inkludert i støtteplaten 26 for å tilveiebringe ytterligere gripekraft mot lederøret 2 for å hindre lederøret i å rotere under tilstrammingen av gjengekoplingen 3. Armene 50 beveges rundt den øvre lederørlengden, med forlengende teleskopbevegelse av armene bm nødvendig, som vist i figur 2. Armene 50 lukkes rundt lederøret og trekkes sammen inntil den øvre lederørlengden er presset tett mot drivhjulene 68. Drivhjulene roteres av drivenheten 70 slik at de med stor hastighet roterer den øvre lederørlengden ved et lavt dreiemoment for å stramme til gjengekonnektoren 3 til en initiell monteringsstilling. Armene 50 anvender en horisontal kraft som er tilstrekkelig til å sikre at drivhjulene er i full kontakt mot den øvre lederørlengden og således har nok friksjonskraft til å rotere rørlengden.

Når det initielle tiltrekkingsmomentet er påført, aktiveres det øvre kjedegrepet til å gripe lederøret 1 ved å anvende strekk i kjedet 32 ved hjelp av den øvre kjedestrammersylinderen 60. Deretter aktiveres (dvs. retrakteres) tilstrammingssylinderen 35 slik at den anvender rotasjonskraft på det øvre kjedegrepet og med det forårsaker at den øvre rørlengden roteres den endelige tilstrammingslengden (f. eks. omtrent 2,5 - 7,6 radialcentimeter (eng: 1-3 radial inches)) inntil det endelige, faste tiltrekkingsmomentet er påført koplingen 3.

For å frigjøre anordningen for å påføre dreiemoment på lederør avlastes strekken i kjedet 32 ved å forlenge den øvre kjedestrammersylinderen 60. Drivsylinderen 65 blir trukket sammen, hvilket forårsaker at armene 50 roterer om hengseltappene 58 og beveges til den åpne stillingen som vist i figur 2. De nedre kjedestrammersylindrene 60 forlenges også for å avlaste strekken i kjedet 22, hvorpå kjedene 32 og 22 kan frigjøres og anordningen 10 kan trekkes tilbake vekk fra lederøret.

Selv om beskrivelsen ovenfor er rettet mot sammensetting av en gjenget lederørskopling, vil fagmannen forstå at anordningen 10 for å påføre dreiemoment på lederør kan anvendes for å ta fra hverandre en kopling ved å reversere verktøyets operasjon. Mer spesifikt kan tilstrammingssylinderen 35 aktiveres (dvs. forlenges) for å forårsake at det øvre kjedegrepet 30 skaper en rotasjon mot klokka av den øvre lederørlengden for å demontere forbindelsen. Drivhjulene 68 kan roteres i motsatt retning for å skru av tappkonnektoren av den øvre lederørlengden 1 fra muffekonnektoren av den nedre lederørlengden 2.

Anordningen for å påføre dreiemoment kan også anvendes for å sette sammen eller ta fra hverandre horisontale rørlengder, for eksempel for å legge rørledninger som omfatter gjengekonnektorer. Figur 6 illustrerer anordningen 10 innrettet for anvendelse i en horisontal operasjon. Rammen 15 er brettet ved skjøten 15a og festet ved hjelp av en hvilken som helst egnet mekanisme, som vist i figur 6, slik at anordningen 10 for å påføre dreiemoment kan skru sammen gjengekoplingen 83 for rørlengdene 81 og 82 på hovedsaklig samme måte som beskrevet for å sette sammen lederør.

Mens anordningen, kombinasjonene og fremgangsmåtene ifølge foreliggende oppfinnelse har blitt beskrevet med hensyn til foretrukkede eller illustrative utførelsesformer, vil det være åpenbart for fagmannen at det kan foretas endringer av den prosessen som er beskrevet her uten å avgå fra oppfinnelsens ramme og idé. For eksempel kan drivhjulene i en annen utførelsesform av oppfinnelsen være tilveiebragt i den ytterste enden av armene 50, i stedet for holdehjulene 55. En separat drivenhet vil i så fall være assosiert med hvert drivhjul. Alle slike tilsvarende utskiftninger og modifikasjoner som er åpenbare for fagmannen skal ligge innenfor oppfinnelsens ramme og idé, som defineres av de etterfølgende patentkravene.

Claims (35)

1. Anordning for å sette sammen skjøterør med gjengekoplinger, omfattende: et første kjedegrep som er konstruert for å gripe en første rørlengde for å hindre rotasjon av denne, en rotasjonsskapende anordning som omfatter ett eller flere drivhjul som kan aktiveres for å skru sammen en gjenget forbindelse mellom en andre rør-lengde og den første rørlengden til et initielt tiltrekkingsmoment, én eller flere bevegelige armer som kan aktiveres for å anvende en fastholdingskraft på den andre rørlengden for å holde den andre rørlengden i rotasjonsskapende kontakt med den rotasjonsskapende anordningens drivhjul, et andre kjedegrep som er konstruert for å gripe den andre rørlengden og som kan aktiveres for å påføre et endelig fast tiltrekkingsmoment på gjengekoplingen.

2. Anordning ifølge krav 1, der det andre kjedegrepet omfatter et par av kjeder som kan låses sammen for å gripe den andre forbindelsen av lederørlengden.

3. Anordning ifølge krav 2, der enden av ett av kjedene er festet til en kjedestrammersylinder, som kan aktiveres til å stramme kjedene.

4. Anordning ifølge krav 3, der enden av det andre kjedet er festet til en forankringsanordning.

5. Anordning ifølge krav 1, der det første kjedegrepet omfatter et par av kjeder som kan låses sammen for å gripe den første lederørlengden.

6. Anordning ifølge krav 5, der enden av ett av kjedene er festet til en kjedestrammersylinder, som kan aktiveres til å stramme kjedene.

7. Anordning ifølge krav 6, der enden av det andre kjedet er festet til en forankringsanordning.

8. Anordning ifølge krav 1, der lengden til de bevegelige armene kan forlenges teleskopisk for å lukke rundt den andre lederørlengden.

9. Anordning ifølge krav 1, videre omfattende et holdende rulleelement som er festet i den ytterste enden av hverfastholdingsarm.

10. Anordning ifølge krav 1, der det andre og det første kjedegrepet er konstruert for å gripe lederør med diameter i området fra 40 cm til 122 cm.

11. Anordning ifølge krav 1, videre omfattende en kjedestrammersylinder for både det første og det andre kjedegrepet.

12. Anordning ifølge krav 1, videre omfattende en drivsylinder for å bevege de bevegelige armene.

13. Anordning ifølge krav 1, videre omfattende en fjernstyringskonsoll for å styre de bevegelige armene og rotasjonselementene.

14. Anordning ifølge krav 13, der fjernstyringskonsollen er hydraulisk betjent.

15. Anordning ifølge krav 1, videre omfattende en tilstrammingssylinder som forbinder det første og det andre kjedegrepet, idet aktivering av tilstrammingssylinderen overfører det endelige dreiemomentet til det andre kjedegrepet.

16. Anordning ifølge krav 1, der drivhjulene er hydraulisk betjent.

17. Anordning ifølge krav 11, der kjedestrammersylindrene er hydraulisk betjente.

18. Anordning ifølge krav 12, der drivsylinderen for fastholdingsarmene er hydraulisk betjent.

19. Anordning ifølge krav 15, der tilstrammingssylinderen er hydraulisk betjent.

20. Anordning ifølge krav 1, videre omfattende en støtteramme for å understøtte det første og det andre kjedegrepet, de bevegelige armene og den rotasjonsskapende anordningen.

21. Anordning ifølge krav 1, der det initielle tiltrekkingsmomentet ligger i området fra innstikking til kontakt mellom den ene av eller begge skuldrene eller oppnåelse av konisk gjengeinterferens.

22. Anordning ifølge krav 15, der det endelige, faste tiltrekkingsmomentet ligger i området fra det initielle tiltrekkingsmomentet til omtrent 163000 Nm.

23. Anordning ifølge krav 1, der det andre kjedegrepet videre omfatter én eller flere innsatsplater for å gripe den andre lederørlengden.

24. Anordning ifølge krav 1, der det første kjedegrepet videre omfatter én eller flere innsatsplater for å gripe den første lederørlengden.

25. Anordning ifølge krav 2, videre omfattende roterbare støttearmer for å understøtte paret av kjeder, idet støttearmene er bevegelige mellom en første stilling der kjedene kan låses sammen og en andre stilling der kjedene er løsgjort fra den andre lederørlengden.

26. Anordning ifølge krav 5, videre omfattende roterbare støttearmer for å understøtte paret av kjeder, idet støttearmene er bevegelige mellom en første stilling der kjedene kan låses sammen og en andre stilling der kjedene er løsgjort fra den første lederørlengden.

27. Anordning ifølge krav 1, der det forbunnede røret er lederør med stor diameter.

28. Fremgangsmåte for å sette sammen skjøterør som omfatter gjengekonnektorer, omfattende de trinn å: gripe en første rørlengde med et første kjedegrep for å hindre rotasjon av denne, anvende en fastholdingskraft på en andre rørlengde med én eller flere armer for å holde den andre rørlengden i kontakt med ett eller flere drivhjul på en rotasjonsskapende anordning, skru sammen en gjenget forbindelse som kopler sammen den andre rørlengden med den første rørlengden til et initielt tiltrekkingsmoment med den rotasjonsskapende anordningen, og påføre et endelig fast tiltrekkingsmoment på gjengekoplingen som kopler den andre rørlengden til den første rørlengden med et andre kjedegrep, der det første kjedegrepet, det andre kjedegrepet, den ene eller de flere armene og den rotasjonsskapende anordningen er komponenter av én enkelt anordning.

29. Fremgangsmåte ifølge krav 28, der det trinn å anvende et endelig fast tiltrekkingsmoment videre omfatter det å aktivere en tilstrammingssylinder som er forbundet til det første og det andre kjedegrepet for å overføre det endelige, faste tiltrekkingsmomentet til det andre kjedegrepet.

30. Fremgangsmåte ifølge krav 29, videre omfattende det å aktivere tilstrammingssylinderen hydraulisk.

31. Fremgangsmåte ifølge krav 28, der det trinn å gripe en første lengde av et rør videre omfatter det å hydraulisk aktivere en kjedestrammersylinder for å stramme til det første kjedegrepet.

32. Fremgangsmåte ifølge krav 28, videre omfattende det å stramme til det andre kjedegrepet for å gripe den andre lederørlengden ved hydraulisk å aktivere en kjedestrammersylinder.

33. Fremgangsmåte ifølge krav 28, videre omfattende det å hydraulisk aktivere det ene eller de flere drivhjulene på den rotasjonsskapende anordningen for å skru sammen gjengekoplingen til det initielle tiltrekkingsmomentet.

34. Fremgangsmåte ifølge krav 28, der det forbunnede røret er lederør med stor diameter.

35. Fremgangsmåte for ta fra hverandre skjøterør som omfatter gjengekonnektorer, omfattende de trinn å: gripe en første rørlengde med et første kjedegrep for å hindre rotasjon av denne, anvende en fastholdingskraft på en andre rørlengde med én eller flere armer for å holde den andre rørlengden i kontakt med ett eller flere drivhjul på en rotasjonsskapende anordning, påføre et oppskruende moment på en gjenget forbindelse som kopler den andre rørlengden til den første rørlengden med et andre kjedegrep, og skru løs den gjengede forbindelsen med den rotasjonsskapende anordningen inntil den andre rørlengden er løsgjort fra den første rørlengden, der det første kjedegrepet, det andre kjedegrepet, den ene eller de flere armene og den rotasjonsskapende anordningen er komponenter av én enkelt anordning.