NO324833B1 - Gripeanordning. - Google Patents

Abstract

Den foreliggende oppfinnelsen angår en gripeanordning for å gripe en rørstreng (6). Gripeanordningen omfatter løsbart gripende gripearmer (14) og en aktuator (8) for styring av det løsbare grepet til gripearmene (14). Videre er gripeanordningen (24) forflyttbart anbrakt i en vesentlig sylindrisk boring (22) i respektive gripearmer (14), slik at gripearmene (14) oppnår et i rørstrengens radielle retning fleksibelt grep om rørstrengen (6).

Description

OPPFINNELSENS OMRÅDE

Den foreliggende oppfinnelsen angår en gripeanordning for rør i samsvar med innledningen til patentkrav 1.

KJENT TEKNIKK

Det finnes en rekke innfestningsanordninger for sklisikring av rør, rørstrenger eller andre langstrakte gjenstander som har til hensikt å forhindre at gjenstanden glir i innfestningsanordningen og eventuelt mistes. Ved petroleumsboring eller petroleumsutvinning forskyves en rørstreng igjennom et kilebelte og en gripeanordning i boredekket. Kilebeltet og gripeanordningen er innrettet til å holde rørstrengen fast i vertikal retning mens rørseksjoner skrues på eller av rørstrengen. Dersom rørstrengen begynner å gli så vil gripeanordningen bli trukket nedover sammen med rørstrengen og påvirke kilebeltet til å klemme enda hardere rundt rørstrengen. Slike anordninger er for eksempel kjent gjennom norsk patent 315336 og publikasjonen WO 02/075101.

Publikasjonen US 2,591,763 viser en sikkerhetsklemme bestående av en rekke sammenkoblede ledd med gripeinnsatser anbrakt i konisk avsmalende hulrom. Gripeinnsatsene er tilsvarende konisk avsmalende og omfatter innsatsstykker med tenner.

Det er funnet en rekke ulemper ved de kjente anordningene. Dersom rørstrengen har svært lav vekt fungerer ikke gripeanordningen tilfredsstillende, og rørstrengen glir også i denne. Videre vil gripe- eller friksjonsflaten mot rørstrengen være utsatt for slitasje over tid, og skifting av denne gripeflaten er i dag en kostbar og tidkrevende operasjon.

Formålet med den foreliggende oppfinnelsen er å tilveiebringe en gripeanordning som unngår ulempene nevnt ovenfor.

SAMMENDRAG AV OPPFINNELSEN

Den foreliggende oppfinnelsen fremgår av den karakteriserende delen av patentkrav 1. Ytterligere foretrukne utførelsesformer fremgår av de uselvstendige patentkravene.

DETALJERT BESKRIVELSE

I det følgende vil en foretrukket utførelsesform av den foreliggende oppfinnelsen bli beskrevet med henvisning til de vedlagte tegningene, hvor:

Fig. 1 viser et perspektivriss av en innfestningsanordning med en gripeanordning i samsvar med oppfinnelsen, hvor innfestningsanordningen inntar en første, aktivert stilling; Fig. 2 viser et sideriss av innfestningsanordningen i fig. 1; Fig. 3 viser et sideriss av innfestningsanordningen i fig. 1 i en andre, deaktivert stilling; Fig. 4a viser et perspektivriss av en gripearm hos gripeanordningen i samsvar med oppfinnelsen; Fig. 4b viser et sideriss av gripearmen i fig. 4a; Fig. 4c viser et riss ovenfra av gripearmen i fig. 4a; Fig. 5a viser et riss ovenfra av gripearmen hvor innsatsstykket er i en første ytterposisjon; Fig. 5b viser et riss ovenfra av gripearmen hvor innsatsstykket er i en andre ytterposisjon; Fig. 6a viser gripeinnsatsen sett mot friksjonsflaten;

Fig. 6b viser et perspektivriss av gripeinnsatsen; og

Fig. 6c viser gripeinnsatsen sett ovenfra.

Det henvises til fig. 1-3 hvor en innfestningsanordning 1 er vist omfattende et kilebelte 2, en fundamentplate 3 for festing til boredekket 4 og en styringsanordning 5 med en gripeanordning 10.

Styringsanordningen 5 omfatter en rekke dreieledd og aktuatorer som styrer funksjonen til innfestningsanordningen 1.1 en første, aktivert stilling vist i fig. 1 og 2 er kilebeltet anbrakt gripende omkring en rørstreng 6 som er ført gjennom en åpning i boredekket 4. Gripeanordningen 10 er også anbrakt gripende omkring rørstrengen 6. Dersom rørstrengen 6 nå begynner å skli nedover, vil gripeanordningen 10 bli presset i samme retningen som rørstrengen. Dette medfører igjen at kraftoverføringselementer 12 hos gripeanordningen 10 vil presse mot kilebeltet og presse kilene hos kilebeltet 2 radialt innover mot rørstrengen. Følgelig forsterkes inngrepet fra kilebeltet mot rørstrengen, og sklibevegelsen til rørstrengen vil opphøre.

Styringsanordningen 5 kan også styre innfestningsanordningen 1 til en andre deaktivert stilling vist i fig. 3.1 denne stillingen vil rørstrengen fritt passere gjennom åpningen i brønndekket.

Styringsanordningen 5 kan styre gripeanordningen 10 ved hjelp av to aktuatorer. En første aktuator 7 styrer gripeanordningen (horisontalt i fig. 1 og 2) henholdsvis mot og vekk fra rørstrengen 6. En andre aktuator 8 styrer den løsbare gripebevegelsen til gripeanordningen 10, det vil si bevegelsen til respektive gripearmer henholdsvis mot og vekk fra hverandre.

Gripeanordningen 10 i samsvar med oppfinnelsen vil nå bli beskrevet i detalj med henvisning til fig. 4a-c. Her vises en gripearm 14 med en første ende 16 omfattende en festeanordning 18 for festing til den andre aktuatoren 8.1 en motsatt ende 20 omfatter gripearmen fortrinnsvis en vesentlig sylindrisk boring 22 med en gripeinnsats 24, som vil bli beskrevet ytterligere i detalj nedenfor. Med "vesentlig sylindrisk" menes her at boringen 22 er sylindrisk, men det er anbrakt en åpning med en viss bredde i boringen. Denne åpningens funksjon vil fremgå av beskrivelsen nedenfor.

I den andre enden 20 er det også anbrakt et kraftoverføringselement 12, hvis funksjon er nevnt ovenfor. Kraftoverføringselementet 12 rager nedover fra gripearmen 14 mot kilebeltet 2. Fortrinnsvis er det også anbrakt et forsterkningsorgan 17 for forsterkning av kraftoverføringselementet 12.

Videre omfatter gripearmen 14 en åpning 26 for dreibar festing av denne til gripeanordningen 10. Sentralaksen til åpningen 26 utgjør altså dreieaksen for gripebevegelsen til gripeanordningen 10.

Gripeinnsatsen 24 omfatter en sylinder 30 med en ytre diameter lik den indre diameteren til den vesentlige sylindriske boringen 22, slik at sylinderen 30 kan anbringes dreibart i boringen 22 (se fig. 6b). Sylinderen 30 omfatter videre en spalte 32, fortrinnsvis i sylinderens lengderetning, som vist i fig. 4c og 6b-c. Spalten 32 har fortrinnsvis en svalehaleform formtilpasset for anbringelse av et innsatsstykke 34. Det skal bemerkes at spalten kan ha andre egnede former, slik som en T-form, eller andre passende festeanordninger mellom sylinderen 30 og gripeinnsatsen 24 kan også anvendes, eller de kan være produsert som en enhet.

Innsatsstykket 34 er fortrinnsvis av et hardmetall, slik som ASTM 8620 modified. Innsatsstykket 34 omfatter en friksjonsflate med riller 36 som vist i fig. 6. Friksjonsflaten med riller 36 har fortrinnsvis en bueform tilbasset den ytre formen til rørstrengen 6 og er vendt radielt mot den utvendige flaten av rørstrengen (som vist i fig. 1 og 4a). Innsatsstykket 34 skyter videre en avstand ut fra den ytre periferien av sylinderen 30, og danner på hver side en stans 38 for gripeinnsatsens 24 dreiebevegelse i boringen 22, som vil bli beskrevet nedenfor. Det skal bemerkes at bredden til åpningen i boringen 22 er større enn bredden til innsatsstykket 24.

Det henvises nå til fig. 5a hvor gripeinnsatsen 24 er vist i en første ytterposisjon, hvor den ene siden av innsatsstykket 34 ligger an mot kanten av åpningen i boringen 22.1 fig. 5b er den andre ytterposisjonen til gripeinnsatsen 24 vist, hvor den andre siden av innsatsstykket 34 ligger an mot den andre kanten av åpningen i boringen 22.

Gripearmen 14 omfatter videre en øvre dekselplate 15 (vist i fig. 1) som danner en innelukking av gripeinnsatsen 24 i gripearmen 22 slik at gripeinnsatsen 24 er vesentlig ubevegelig i lengderetningen til boringen 22. Det er videre påført et smøremiddel for å sikre dreiebevegelsen beskrevet med henvisning til fig. 5a og 5b.

Med innfestningsanordningen 1 med gripeanordningen 10 i samsvar med oppfinnelsen oppnås et godt grep mot en rørstreng selv om denne har lav vekt. Fleksibiliteten som oppnås gjennom forflyttbarheten eller dreibarheten til gripeinnsatsen 24 i forhold til gripearmen 14 sørger for en optimal vinkel for friksjonsflaten mot rørstrengen, det vil si at friksjonsflatens kontakt mot rørstrengen er så stor som mulig også når rørstrengen er i bevegelse eller er usentrert i forhold til kilebeltet. Likeledes oppnås en enkel utskiftning av gripeinnsatsen 24, vet at kun dekselplaten 15 behøver fjernes.

Claims (6)

1. Gripeanordning for å gripe og holde en rørstreng (6) i vertikal retning, omfattende løsbare gripende gripearmer (14) og en aktuator (8) for styring av det løsbare grepet til gripearmene (14), karakterisert ved at gripeanordningen (10) videre omfatter en gripeinnsats (24) dreibart anbrakt i en vesentlig sylindrisk boring (22) i respektive gripearmer (14), slik at gripearmene (14) oppnår et i rørstrengens radielle retning fleksibelt grep om rørstrengen (6), og hvor gripeinnsatsen (24) omfatter en sylinder (30) med en spalte (32), hvor det i spalten er anbrakt et innsatsstykke (34) for inngrep mot rørstrengen (6).

2. Gripeanordning i samsvar med patentkrav 1, karakterisert ved at innsatsstykket (34) omfatter en friksjonsflate, eksempelvis med riller (36).

3. Gripeanordning i samsvar med patentkrav 1, karakterisert ved at friksjonsflaten har en bueform, tilpasset den ytre formen til rørstrengen (6).

4. Gripeanordning i samsvar med ett av patentkravene ovenfor, karakterisert ved at innsatsstykket (34) er dannet av et hardmetall ASTM 8620 (modified).

5. Gripeanordning i samsvar med ett av patentkravene ovenfor, karakterisert ved at spalten (32) har en sval ehaleform.

6. Gripeanordning i samsvar med ett av patentkravene ovenfor, karakterisert ved at innsatstykket (34) skyter en avstand frem fra den ytre periferien til sylinderen (30), og således danner en stans for gripeinnsatsens (24) dreiing.