NO320431B1 - Anordning og fremgangsmate ved krafttang - Google Patents

Description

ANORDNING OG FREMGANGSMÅTE VED KRAFTTANG

Denne oppfinnelse vedrører en krafttang. Nærmere bestemt dreier det seg om en krafttang uten radiell åpning hvor krafttangen er særlig velegnet for anvendelse til rørmonte-ring under boring i grunnen slik det er kjent for eksempel fra petroleumsutvinning. Tangen er løsbart forbundet til et understell og er innrettet til å kunne løftes opp fra et bo-redekk og til et nivå høyere oppe for å kunne løse et rør fra en rørstreng. Oppfinnelsen omfatter også en fremgangsmåte for anvendelse av krafttangen.

Fra blant annet petroleumsutvinning er det kjent å anvende krafttenger for montering og demontering av rørlengder til eller fra en rørstreng i tilknytning til en borerigg. Det er vanlig å anvende mekaniserte rørtenger som, etter at en rør-skjøt er sammenskrudd eller fraskrudd, forskyves i hovedsak horisontalt bort fra rørstrengen, idet rørstrengen befinner seg i boreriggens boresenter.

En slik fremgangsmåte betinger at krafttangen må være forsynt med en radiell åpning hvorved krafttangen kan forskyves i ho-risontalplanet når den fjernes fra rørstrengen.

Det er innlysende at en radiell åpning av denne art i en krafttang som må kunne rotere om rørets lengdeakse, er kom-pliserende for krafttangens konstruksjon. Åpningen svekker i betydelig grad den om røret omkransende konstruksjon. En følge av dette er at konstruksjonen må oppdimensjoneres for å kunne oppta de relativt store krefter som overføres mellom krafttangen og rørstrengen. En forholdsvis komplisert meka-nisk anordning må anvendes for å lukke den radielle åpning når krafttangen er i bruk, og også i mange tilfeller for å overføre krefter mellom åpningens sidepartier.

Det er også kjent å anvende krafttenger uten radiell åpning for arbeider av denne art. Krafttenger uten radiell åpning kan være utformet med en hel ikke-oppfelt drivring som omkranser rørstrengen. Når en krafttang av denne art ikke er i bruk, kan den senkes ned mot boreanordningens kilebelte og rotasj onsbord.

Imidlertid kan det være en ulempe at krafttangen befinner seg omkransende rørstrengen dersom rørstrengen setter seg fast i borehullet like etter at en ny rørlengde er påkoplet rør-strengen. I noen tilfeller hvor det ikke er mulig å trekke rørstrengen tilstrekkelig opp til å kunne demontere den nylig påskrudde rørlengde, har det vært nødvendig å kappe rør-strengen for å kunne fjerne krafttangen.

Oppfinnelsen har til formål å avhjelpe eller å redusere i det minste én av ulempene ved kjent teknikk.

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

En krafttang ifølge oppfinnelsen er forsynt med en ikke opp-delt drivring som omkranser boresenterets og rørstrengens vertikale senterakse. Drivringen er tildelt en relativt stor innvendig diameter for at for eksempel boreverktøy av betydelig større utvendig diameter enn rørstrengen skal kunne forskyves gjennom krafttangen.

Drivringen er dreibart lagret i krafttangens hus, og drives fortrinnsvis på i og for seg kjent måte ved hjelp av minst én hydraulisk motor.

I drivringen er det anordnet minst én trykkfluiddrevet radi-al for skyvbar klemanordning (klembakke). Mest fordelaktig er et antall klembakker fordelt om røret i to grupper. Hver klembakkegruppe er løsbart koplet til drivringen, idet hver klembakkegruppe er innrettet til å kunne løftes ut av drivringen, for eksempel i forbindelse med vedlikehold eller når et større objekt skal forskyves gjennom krafttangen.

Klembakkene er ved sitt mot røret anliggende parti fortrinnsvis forsynt med utskiftbare gripere. Sett av gripere kan fremstilles med ulik dimensjon og utforming, slik at de kan tilpasses den aktuelle rørdimensjon og ønsket inngrepsgeo-metri mellom griperen og rørstrengen.

Krafttangen utgjøres mest fordelaktig av en øvre monterings-tang i en sammontasje med en underliggende motholdstang. Sammontasjen er ved hjelp av vertikale føringssøyler koplet til et horisontalforskyvbart understell for at sammontasjen skal kunne forskyves bort fra boresenteret.

Krafttangen og motholdstangen er innbyrdes høydeforskyvbare for å kunne kompensere for rørenes relative aksialforskyvning under sammenskruing og fraskruing, og for at arbeid skal kunne utføre mellom tengene. Det er fordelaktig at det mellom krafttangen og motholdstangen er anordnet vektkompenserende sylindre for å kunne oppta last under sammenskruing av øm-fintlige gjenger.

De vertikale føringssøyler er løsbart koplet til understellet. Skulle det oppstå en situasjon hvor en rørlengde må de-monteres fra rørstrengen og hvor det nærmeste tilgjengelige koplingspunkt befinner seg på et nivå høyere oppe enn krafttangens normale arbeidsområde, kan føringssøylene frakoples understellet og avlåses i for eksempel motholdstangen. Deretter løftes sammontasjen av krafttang, motholdstang og fø-ringssøyler opp til rørlengdens koplingpunkt, for eksempel ved hjelp av såkalte tuggervinsjer.

Under fraskruingsoperasjonen hvor motholdstangen klemmer om koplingspunktets nedre muffeparti og krafttangen klemmer om et øvre muffeparti, opptar føringssøylene det rotasjonsmoment som oppstår mellom tengene.

Etter at rørlengden er koplet fra rørstrengen kan sammontasjen fjernes, og rørstrengen løsgjøres ifølge i og for seg kj ente fremgangsmåter.

Motholdstangen kan med fordel forsynes med en traverserende løfteinnretning på sin underside, for eksempel for å kunne løfte ut kilebeltet og lignende.

I forhold til kjent teknikk kan tiden som medgår til sammen-kopling og demontering av rør reduseres, idet tiden som anvendes til forskyving av krafttangen til og fra boresenteret faller bort. Krafttangens relativt enkle konstruksjon medfø-rer en forbedret driftsikkerhet og lavere vedlikeholdsutgif-ter.

Alle spinne- og kraftoperasjoner utføres ved hjelp av tangen og det er således ikke nødvendig å anvende en separat såkalt spinneenhet.

Konstruksjonen er kompakt og bygger relativt lite i rør-strengens lengderetning. Den er velegnet for innbygging av rense- og smøreutstyr for rørlengdenes gjenger.

I det etterfølgende beskrives et ikke-begrensende eksempel på en foretrukket utførelsesform og fremgangsmåte som er anskue-liggjort på medfølgende tegninger, hvor: Fig. 1 viser perspektivisk en sammontasje av en krafttang, hvor en klembakkegruppe av illustrative hensyn er fjernet, og en motholdstang på et horisontalforskyvbart understell, idet sammontasjen er forskjøvet til sin øvre stilling; Fig. 2 viser i større målestokk en motholdstang hvor et øvre deksel er fjernet; Fig. 3 viser det samme som i fig. 1, men her befinner sammontasjen seg i sin nedre stilling; og Fig. 4 viser sammontasjen under fraskruing av en rørlengde fra rørstrengen hvor fraskruingspunktet befinner seg på et nivå høyere oppe enn krafttangens normale arbeidsområde.

På tegningene betegner henvisningstallet 1 en sammontasje av en krafttang 2 og en motholdstang 4 som befinner seg på en borerigg 6 koaksialt med boreriggens 6 boresenter 8. Sammontasjen 1 er vertikalforskyvbart koplet til to i forhold til boresenteret 8 diamentralt motstående føringssøyler 10.

Føringssøylene 10 er løsbart forbundet til et understell 12 som ved hjelp av hjul 14 og ikke viste hydraulikkmotorer er horisontalforskyvbart på til boreriggen 6 forbundne skinner 16.

I sin virksomme stilling befinner sammontasjen 1 seg således like over boreriggens 6 kilebelte 18, idet en rørstreng 20 rager opp gjennom kilebeltet 18 og videre opp gjennom sammontasjen 1. Rørstrengen 20 utgjøres av sammenskrudde rør-lengder 22.

Krafttangen 2 omfatter et krafttanghus 24 som er forsynt med en til føringssøylene 10 korresponderende gjennomgående før-ing 26, og en opplagret udelt drivring 30.

Drivringen 30 dreies om boresenteret 8 ved hjelp av to hydraulikkmotorer 34.

I drivringen 30 og samroterende med denne, er det anordnet to halvmåneformede klembakkegrupper 36 hvorav bare én av illustrative hensyn er vist på tegningene.

Hver klembakkegruppe 36 er typisk forsynt med tre hydraulisk forskyvbare klembakker 38 som er fordelt om brønnsenteret 8.

Motholdstangen 4, se fig. 2, omfatter et motholdstanghus 40 med føringer 42 som korresponderer med føringssøylene 10, og en holderring 44 for to ikke viste klembakkegrupper. Ved fø-ringene 42 er det anordnet tannhjul 46 som er i inngrep med føringssøylenes 10 respektive tannstenger 48.

Tannhjulene 46 drives av hver sin hydraulikkmotor 50 via gear 52, og føringssøylene 10 er innrettet til å kunne avlåses i motholdstanghuset 40 ved hjelp av i motholdstanghuset 40 forskyvbare korresponderende låsedorer 54.

Et par hydraulikksylindre 56 er innrettet til å kunne justere den vertikale avstand mellom krafttangen 2 og motholdstangen 4.

Når en rørlengde 22 skal skjøtes til rørstrengen 20, forskyves montasjen 1 vertikalt på føringssøylene 10 ved hjelp av hydraulikkmotorene 50, gearene 52, tannhjulene 46 og tann-stengene 48 inntil motholdstangen 4 på kjent måte korresponderer med rørstrengens 20 øvre ikke viste muffeparti. Den vertikale avstand mellom motholdstangen 4 og krafttangen 2 justeres slik at klembakkegruppene 36 korresponderer med rør-lengdens 22 nedre muffeparti.

Klemmbakkene 38 forskyves mot rørlengden 22 ved hjelp av trykkfluid og griper derved tak i sine respektive rørpartier mens hydraulikkmotorene 34 dreier drivringen 30 og klembakkegruppene 36 om boresenteret 8.

Krafttangen 2 forskyves nedover mot motholdstangen 4 mens sammenskruingen pågår.

Etter at ønsket tiltrekningsmoment er oppnådd, stanses rota-sjonen av drivringen 30 og klembakkene 38 trekkes tilbake.

Sammontasjen 1 er derved frigjort fra rørstrengen 20 og kan om ønskelig forskyves til sin nedre stilling, se fig. 3.

Når en rørlengde 22 skal løsgjøres fra rørstrengen 20, utfø-res operasjonen i omvendt rekkefølge på tilsvarende måte som beskrevet ovenfor.

Om boreverktøy eller andre objekter som har større utvendig diameter enn rørstrengen 20 skal forskyves gjennom montasjen 1, kan klembakkegruppene 36 relativt enkelt løftes ut av drivringen 30.

Skulle rørstrengen 20 sette seg fast slik at den øvre rør-lengde 22 må fraskrues rørstrengen 20 mens den nærmeste tilgjengelige rørskjøt befinner seg på et nivå høyere oppe enn sammontasjens 1 normale arbeidsområde, koples føringssøylene 10 fra understellet 12 og avlåses i motholdstangen 4 ved hjelp av lasedorene 54. Sammontasjen 1 av krafttang 2, motholdstang 4 og føringssøyler 10 løftes deretter opp til rør-lengdens 20 koplingpunkt 58, for eksempel ved hjelp av ikke viste tuggervinsjer og løfteøre 60.

Under fraskruingsoperasjonen hvor motholdstangen 4 klemmer om koplingspunktets 58 nedre muffeparti og krafttangen 2 klemmer om koplingspunktets 58 øvre muffeparti, opptar føringssøylene 10 det rotasjonsmoment som oppstår mellom tengene 2, 4. Det er fordelaktig at føringssøylene 10 er anbrakt på diamentralt motstående side av brønnsenteret 8 for best mulig å kunne oppta rotasj onsmomentet.

Når rørlengden 22 er fraskrudd fra rørstrengen 20, kan sammontasjen 1 fjernes fra boresenteret 8.

Claims (2)

1. Fremgangsmåte for fråkopling av en rørlengde (22) fra en rørstreng (20) ved hjelp av en krafttang (2) hvor krafttangen (2) inngår i en sammontasje (1) omfattende en motholdstang (4) og minst én føringssøyle (10), idet krafttangen (2) og motholdstangen (4) er innbyrdes forskyvbare langs føringssøylen (10), og hvor rørstrengens (20) koplingspunkt (58) befinner seg på et høydenivå utenfor krafttangens (2) normale arbeidsområde, karakterisert ved at føringssøylen (10) frakoples sitt understell (12), hvoretter sammontasjen (1) forskyves til koplingspunktet (58).

2. Fremgangsmåte i henhold til krav 1, karakterisert ved at sammontasjen (1) forskyves bort fra rørstrengen (20) etter at rørlengden (22) er frakoplet.