NO324009B1 - Anordning for lagring av ror. - Google Patents

Abstract

System for håndtering av rør på boredekk, omfattende en rørløfter som er roterbar om en vertikal akse, en lageranordning som i sin tur omfatter en åpning, gjennom hvilken rør kan hentes ut og føres inn og et mellomlager i tilknytning til åpningen. Rørløfteren er innrettet til å nå både mellomlageret i tilknytning til åpningen, og boresenter. Lageranordningen omfatter en rørtransportanordning som i sin tur omfatter en griper som er innrettet til å gripe minst ett rør ovenfra og transportere røret hengende fra griperen mellom en lagerposisjon og åpningen til rørlageret. Lageranordningen er omsluttet av et stengsel som forhindrer rør i å utilsiktet komme utenfor lageranordningen.

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning for lagring av rør på bokedekk om bord på en borerigg i samsvar med ingressen til det etterfølgende krav 1.

Ved utvinning av petroleumsprodukter benyttes et boretårn, som er en del av en rigg. Riggen kan enten være plassert på land eller i vann. I vann kan riggen være en fast konstruksjon som står på havbunnen eller være en flytende konstruksjon, som enten er forankret i havbunnen eller dynamisk posisjonert.

Boretårnet har til hovedoppgave å tjene til avhenging av heiseutstyr som senker borestreng, stigerør, foringsrør og andre sammenhengende rørstrenger ned til eller i en brønn, samt å løfte rørstrengen opp fra brønnen.

En tidskritisk faktor ved utførelse av boreoperasjoner og annet som involverer nedsenking og gjenopphenting av en lang rørstreng (kalt tripping på fagspråket) er transport til og fra boretårnet. Det har derfor vært et stert ønske å lagre rørseksjonene (en rørseksjon består av 2, 3 eller 4 borerør) så nær tårnet som mulig. Imidlertid er plassen her svært begrenset, da også annet nødvendig utstyr må befinne seg her. Et annet argument for å flytte rørseksjonene bort fra selve boredekket er for å plassere dem på et lavere nivå for å senke tyngdepunktet. Disse lagrene nær boretårnet kan derfor romme kun en begrenset mengde.

Det har vært gjort mye arbeid i å utvikle utstyr som kan transportere rørseksjoner hurtig til boretårnet, i en del tilfeller direkte til boresenter (linjen som rørstrengen følger gjennom tårnet). Like viktig er det å raskt fjerne rør som er koblet fra rørstrengen.

Det har også vært lagt stor vekt på sikkerhetsaspektet ved utvikling av denne typen utstyr for håndtering av rør. Det er derfor utviklet stadig mer automatisert utstyr som krever et minimum av mannskap på boredekket.

Eksempler på kjent teknikk er:

GB 1250424, som viser et rørlager på boredekket inne i tårnet. Lageret er utstyrt med fingerbord som støtter rørene.

US 6513605, som viser et rørlager som bygger på de samme prinsippene som i GB 1250424.

Norsk patentsøknad nr. 2004 5263 av samme søker som den foreliggende, beskriver utstyr for å transportere rør mellom et hovedlager og et boredekk. Den foreliggende oppfinnelse tar sikte på å være et supplement eller et alternativ til utstyret beskrevet i ovenfornevnte patentsøknad.

Nedenfor er det beskrevet flere anordninger som kan samvirke eller operere hver for

seg. Den foreliggende oppfinnelse tar sikte på å fremskaffe en anordning for lagring av rør som øker sikkerheten i forhold til de kjente løsningene og som samtidig ivaretar effektiviteten i rørtransporten. Dette oppnås med de trekk som fremgår av den kjennetegnende delen av krav 1. Nedenfor skal anordningen ifølge oppfinnelsen og andre anordninger som samvirker med denne beskrives først hver for seg og deretter skal samvirkingen mellom disse forklares under henvisning til utførelseseksempler vist i de medfølgende tegninger, der: Figur 1 viser et planriss av et boredekksområde med røroppstillingsplass ifølge den foreliggende oppfinnelse,

Figur 2 viser røroppstillingsplassen i figur 1 i oppriss,

Figur 3 viser en detalj av røroppstillingsplassen i en alterantiv utførelsesform,

Figur 4 viser et grunnriss av et boredekksområde omfattende røroppstillingsplassen i figurene 1 - 3 og ytterligere rørhåndteringsutstyr,

Figur 5a - 5d viser et løfteåk for samtidig å løfte flere rør, der

Figur 5a viser løfteåket i oppriss,

Figur 5b viser løfteåket i planriss,

Figur 5c viser løfteåket i oppriss vinkelrett på figur 6a,

Figur 5d viser løfteåket i tverrsnitt,

Figur 6a - d viser en spinner for anordning på en søylemaskin for samtidig løfting og på- og avskruing av rør.

I det etterfølgende skal oppfinnelsen først beskrives under henvisning til figurene 1 og 2, der figur 1 viser et grunnriss av et boredekksområde med rørlageranordningen ifølge oppfinnelsen, og figur 2 viser et oppriss av et tårn 18 med ben 19. Tårnbena 19 er også vist i tverrsnitt i figur 1. Figurene 1 og 2 illustrerer det kombinerte fingerbordet og røroppstillingsplassen (set-back) 1 ifølge oppfinnelsen.

Denne fingerbord og set-back anordningen (i det etterfølgende kalt set-back) er innrettet for lagring av rør 2 på boredekk og er utstyrt med fingerbord 3 og 4 i to nivåer.

Et øvre nivå 4 har en "finger" 5 som skiller hver rad med bore-rør/foringer 6, 7, 8, 9 og 10 og har en lås 12 for hvert enkelt rør. Det nedre bordet 3 skiller hver rad fra hverandre, men har ingen lås.

De to fingerbordene 3,4 er innelukket med ramme 13 rundt. Dersom en rørstand faller ut av en finger 5 vil det bli fanget opp av rammen 13 slik at det ikke faller ut i området for boring og stopper operasjonen her. Rammen 13 vil i tillegg fungere som en begrensning i transportbanen på boredekk slik at rørtransport i områder som det kan oppholde seg mennesker blir redusert til et minimum. På denne måten kan man lettere optimalisere utstyret som brukes inne i set-backen.

Det er bare en åpning 14 inn til set-backen, og det er gjennom en såkalt "single point entry" åpning 14 som er kombinert med en mellomlagirngsplass for bore-rør/foringer 2. Ved å bruke et mellomlager 14 kan man optimalisere et system for håndtering av rørstand i set-backområdet 1. Dette gir nye muligheter for bruk av andre typer gripehoder og håndtering av rør hurtigere og ved redusert løftehøyde og større grad av automatisering, slik det skal forklares nærmere nedenfor.

Mellomlageret 14 ved åpningen til set-backen 1 på boredekket har to fingre 16,17, som kan justeres horisontalt for å ta forskjellige dimensjoner av bore-rør/foringer.

En fordel med ovennevnte anordning er at systemet for traverskran kan tilegnes definerte posisjoner i alle tre plan, x-y-z, slik at man unngår problemer ved landing av rør med traverskran. Dette skal forklares nærmere nedenfor.

Set-backen er utformet slik at det kan plasseres flere rør 2 (borerør og/eller foringsrør) mellom hver finger 5. Dette gjør at det blir mulig å frakte flere rør med en traverskran som løfter ovenfra. Fingrene kan være vendt i to retninger, nemlig mot boresenter 15 fra den ene boretårnveggen til den andre, slik det er vist i figur 1, eller mot hverandre med en åpning 25 mellom for transport av rør, slik det er vist i figur 3. Set-backen har som nevnt to fingerbord, ett øvre 4 og ett nedre 3. Det øvre bordet 4 har lås 26 for en rekke 6,7, 8, 9,10 av rør.

I figur 3 er det anordnet fra to til fire rør 6, 7, 8, 9,10 mellom hver finger 5 i fingerbordene 4. Mellom hver rekke av to til fire rør er det låsepinner 26, som holder rørene 6, 7, 8,9,10 på plass. Låsepinnene 26 kan svinges opp eller ned når rørrekker skal hentes ut eller plasseres tilbake.

I konfigurasjonen i figur 3 vil en rørrekke først føres ut til passasjen 25 og deretter føres 90° mot porten 14.1 konfigurasjonen i figur 1 vil en rørrekke (på to eller flere rør) først føres ut i passasjen 27 og deretter må den vris 90° og føres mot porten 14. Her i figur 3 må den vris 90° tilbake for å kunne føres inn på mellomlageret 14.

Transport til mellomlageret 14 utenfra set-backen 1 vil være med en maskin 20 som også kan nå boresenter 15 og "catwalk" (catwalk er en transportbane som bringer rør frem til boretårnet, se figur 4). Ved bruk av mellomlageret 14 kan man frigjøre ekstra muligheter for rørhåndteringsmaskinen (se beskrivelsen nedenfor i forbindelse med figurene 5a - d) inne i set-backen slik at denne kan utføre nye oppgaver og utføre oppgavene på en mye mer rasjonell måte. Mellomlageret 14 gjør det mulig å ta og gi fra seg mer enn en rørstand samtidig.

Figur 4 viser et system for rørhåndtering på boredekk.

Systemet omfatter en catwalk 27 som transporterer rør horisontalt inn i boretårnet 18. Her kan røret løftes opp i vertikal stilling av for eksempel en V-dørløfter. Røret overtas deretter av en søylemaskin 20. Eventuelt kan søylemaskinen 20 plukke opp rør eller andre gjenstander direkte fra catwalken 27 og løfte disse opp i vertikal stilling (for eksempel ved hjelp av en nedre arm) eller bringe disse direkte inn til boresenter 15. Søylemaskinen har muligheten til å plassere røret i et roterbart musehull 28. Et slikt roterbart musehull 28 er beskrevet i norsk patentsøknad nr. 2004 5263, som herved innlemmes i den foreliggende søknad ved henvisning. Røret kan, eventuelt etter å ha blitt satt sammen med flere rør til en rørstand, transporteres videre til mellomlageret 14. Rør kan også midlertidig settes inn i et lite sidelager 24 (se også figur 3), som er innrettet til å holde rør i de tilfeller søylemaskinen 20 må sette dette fra seg midlertidig mens den utfører andre oppgaver.

Rør kan også føres inn i boresenter 15 av søylemaskinen 20. For å tilveiebringe et nærlager av en viss størrelse hvor rør kan hentes hurtig ut fra eller settes hurtig tilbake i, for eksempel i forbindelse med tripping av borestrengen, kan rørene som er plassert i mellomlageret 14 bringes videre inn i set-backen 1. Til dette benyttes et løfteåk som er beskrevet i forbindelse med figurene 5a - d. Siden dette løfteåket er innrettet til å gripe rørene fra oversiden kan set-backen 1 konfigureres med et minimum av avstand mellom rørene. Det er mulig å gripe rørene kun fra oversiden og la rørene henge fritt fra løfteåket under transporten inne i set-backen fordi set-backen er et innelukket område der personell og annet utstyr ikke har tilgang under normal drift. På denne måten vil man få plass til et stort antall rør på liten plass og oppnå en effektiv rørhåndtering.

Løfteåket kan være anordnet hengende fra en løpekatt som går på et skinnesystem over set-backen. En slik løpekatt og skinnesystem er i og for seg velkjente anordninger og skal derfor ikke beskrives nærmere her.

Mellomlageret 14 er plassert på boredekket i samme nivå som set-backen (rørlager) 1 og det nivået hvor rør innføres eller tas ut av boresenter 15. Ved å ha en slik buffer av rør som mellomlageret 14 gir, er det mulig å øke hastigheten til og fra boresenter 15 på en trygg måte uten å øke hasigheten på rørhånteringsmaskinen (løfteåket) inne i fingerbordet, idet løfteåket og søylemaskinen 20 kan fungere uavhengig av hverandre.

Ved siden av set-backen 1 er det anordnet en mindre set-back 23 for vektrør og andre spesialrør (se også figur 3). Denne er fortrinnsvis buet med en krumning tilsvarende banen til søylemaskinens 20 griper, slik at søylemaskinen kan nå posisjonene i set-backen 23 ved å strekkes ut griperen den samme distanse.

Søylemaskinen 20 kan i stedet for en konvensjonell griper være utstyrt med en spinner som vist i figur 6a - d. Derved kan søylemaskinen både transportere rør inn og ut av boresenter 15 og skru rørene på og av rørstrengen. Man slipper derved å skifte grep på røret før dette settes på rørstrengen h.h.v. fjernes fra denne.

Ved den ovenfornevnte konfigurasjonen vil søylemaskinen 20 kunne nå alle de aktuelle posisjoner hvor det er aktuelt å hente eller sette fra seg rør med et minimum av bevegelse. Søylemaskinen 20 kan således operere effektivt og i stor grad uavhengig av tilknyttet utstyr. Figurene 5a - d viser et løfteåk 29 for å løfte rør 6 ut av set-backen og transportere disse ut til mellomlageret 14. For å løfte flere rør samtidig mellom rørlageret (setbacken) 1 og mellomlageret 14 er det en fordel med et åk 29 som kan løfte flere rør 6 samtidig. Derved kan åket 29 som transporterer mellom fingerbord 3,4 og mellomlager 14 kjøre med lavere hastighet. Gripehodet 30 er utformet slik at det kan ta flere enn en rørstand samtidig i parallell eller i serie. Figurene 6a - 6d viser en "spinner" 34 for montering på en løftearm 35 for både løfting/transport og til- og fraskruing av borerør/foring. Løftearmen 35 er svingbart forbundet med en løpevogn 36, som i sin tur er bevegelig langs en søyle 37. Denne søylen kan være en del av søylemaskinen 20 (se figur 1).

Denne spinneren 34 kan anordnes på maskinen 20 som løfter et borerør/foring inn til boresenter 15. Spinneren 34 kan rotere røret som henger i denne slik at det entrer gjengene på det røret som stikker opp (stick-up) av boresenteret 15. Dette muliggjør en hurtigere operasjon og frigir tid til maskinen som skrur sammen rør til rett moment (momenttangen).

Spinnerhodet 34 er utstyrt med sylindere 38 som kan løfte vekten av en stand og samtidig rotere røret slik at gjengen ikke blir ødelagt. Spinnerens ruller 39 er utformet slik at de kan holde vekten av standen samtidig som man roterer den. Røret vil derved løftes opp med en forhåndsdefinert kraft.

Når rørene skrues sammen vil sylinderne 38 gi etter og sige nedover etter hvert som røret blir skrudd sammen, slik at spinnerhodet 34 føres gradvis nedover.

Når man skrur rør fra hverandre vil systemet kunne ta vekten av røret og løfte det ut av gjengene med en forhåndbestemt kraft.

Claims (3)

1. Anordning for lagring av rør omfattende minst et øvre og et nedre fingerbord (3,4) som er anordnet på boredekket og er omsluttet av et stengsel (13) som definerer et lagerområde og forhindrer rør utilsiktet fra å falle utenfor lageranordningen (1), karakterisert ved at lageranordningen (1) omfatter en definert åpning for innføring og uttak av rør, at åpningen har et mellomlager (14) som deler boredekket opp i to separate rørhåndteringsområder, at rørene må føres gjennom mellomlageret (14) for å bringes fra det ene til det andre rørhåndteringsområdet og at mellomlageret (14) er tilpasset til å holde ett eller flere rør mens disse venter på videre transport fra det ene til det andre rørhåndteringsområdet.

2. Anordning ifølge krav 1 eller 2, karakterisert ved at den omfatter et ytterligere midlertidig lager (24) ved siden av åpningen.

3. Anordning for å løfte rør, karakterisert ved at den omfatter en griper (30) som er innrettet til å gripe minst ett rør ovenfra og transportere dette hengende innenfor et lagerområde og til og fra en åpning i lagerområdet.