NO325624B1 - Kilesystem for olje-eller gassbronn og fremgangsmate for a redusere kaldsveising mellom en kileenhet og en rorgriper i et slikt kilesystem - Google Patents
Kilesystem for olje-eller gassbronn og fremgangsmate for a redusere kaldsveising mellom en kileenhet og en rorgriper i et slikt kilesystem Download PDFInfo
- Publication number
- NO325624B1 NO325624B1 NO20041398A NO20041398A NO325624B1 NO 325624 B1 NO325624 B1 NO 325624B1 NO 20041398 A NO20041398 A NO 20041398A NO 20041398 A NO20041398 A NO 20041398A NO 325624 B1 NO325624 B1 NO 325624B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- wedge
- pipe gripper
- steel
- contact surface
- metal material
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 24
- 238000003466 welding Methods 0.000 title claims description 21
- 238000001816 cooling Methods 0.000 title description 4
- 239000000463 material Substances 0.000 claims description 63
- 229910000831 Steel Inorganic materials 0.000 claims description 36
- 239000010959 steel Substances 0.000 claims description 36
- 230000002452 interceptive effect Effects 0.000 claims description 22
- 239000007769 metal material Substances 0.000 claims description 18
- 239000000203 mixture Substances 0.000 claims description 5
- 229910000906 Bronze Inorganic materials 0.000 claims description 4
- 238000000576 coating method Methods 0.000 claims description 3
- 229910000838 Al alloy Inorganic materials 0.000 claims 2
- 229910000881 Cu alloy Inorganic materials 0.000 claims 2
- 229910000990 Ni alloy Inorganic materials 0.000 claims 2
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 claims 2
- 239000011248 coating agent Substances 0.000 claims 2
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 7
- 239000007789 gas Substances 0.000 description 5
- PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N nickel Substances [Ni] PXHVJJICTQNCMI-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 5
- 229910052782 aluminium Inorganic materials 0.000 description 3
- 229910052802 copper Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000010949 copper Substances 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N iron Substances [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 3
- 239000000314 lubricant Substances 0.000 description 3
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 3
- 229910052751 metal Inorganic materials 0.000 description 3
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 3
- 229910052759 nickel Inorganic materials 0.000 description 3
- XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N Argon Chemical compound [Ar] XKRFYHLGVUSROY-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N Copper Chemical compound [Cu] RYGMFSIKBFXOCR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N aluminium Chemical compound [Al] XAGFODPZIPBFFR-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000000295 complement effect Effects 0.000 description 2
- 239000004519 grease Substances 0.000 description 2
- 239000011261 inert gas Substances 0.000 description 2
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 2
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 2
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 2
- 229910052748 manganese Inorganic materials 0.000 description 2
- 239000011572 manganese Substances 0.000 description 2
- 229910000851 Alloy steel Inorganic materials 0.000 description 1
- PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N Manganese Chemical compound [Mn] PWHULOQIROXLJO-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N Molybdenum Chemical compound [Mo] ZOKXTWBITQBERF-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910045601 alloy Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000000956 alloy Substances 0.000 description 1
- 229910052786 argon Inorganic materials 0.000 description 1
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 1
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 1
- 239000010974 bronze Substances 0.000 description 1
- 238000005266 casting Methods 0.000 description 1
- KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N copper tin Chemical compound [Cu].[Sn] KUNSUQLRTQLHQQ-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 238000010285 flame spraying Methods 0.000 description 1
- 229910052750 molybdenum Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000011733 molybdenum Substances 0.000 description 1
- 230000003068 static effect Effects 0.000 description 1
- 238000007751 thermal spraying Methods 0.000 description 1
- 239000002341 toxic gas Substances 0.000 description 1
- WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N tungsten Chemical compound [W] WFKWXMTUELFFGS-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
- 229910052721 tungsten Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000010937 tungsten Substances 0.000 description 1
- UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N tungsten carbide Chemical compound [W+]#[C-] UONOETXJSWQNOL-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B19/00—Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
- E21B19/10—Slips; Spiders ; Catching devices
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Drilling And Boring (AREA)
- Drilling Tools (AREA)
- Physical Or Chemical Processes And Apparatus (AREA)
- Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)
- Machine Tool Units (AREA)
- Pressure Welding/Diffusion-Bonding (AREA)
- Adornments (AREA)
- Adhesives Or Adhesive Processes (AREA)
Description
OPPFINNELSENS OMRADE
Denne oppfinnelsen angår et kilesystem for olje- eller gassbrønn og en fremgangsmåte for å redusere kaldsveising mellom en kileenhet og en rørgriper i et slikt kilesystem, som angitt i innledningen til de etterfølgende patentkrav 1 og 9. Et slikt kilesystem og en slik fremgangsmåte fremgår av DE 4333513.
BAKGRUNN
Ved boring etter olje eller gass benyttes vanligvis en plattform for å holde et sirkulært rotasjonsbord. Rotarsjonsenergi tilføres til rotasjonsbordet via motorer eller lignende, for å bevege rotasjonsbordet sirkulært. Rotasjonsbordet omfatter en midtre drivrørsforing som har en midtre åpning eller boring gjennom hvilken et borerør eller en borestreng er ført. Drivrørsforingen omfatter vanligvis fire "tapphull" som inneholder tapper på hoved-fdringen som driver drivrøret ved sammenkobling med drivrørsforingen. Rotasjonsbordet, drivrøret, hovedforingen og drivrørsforingen er faguttrykk som refererer til de forskjellige deler av boreriggen som gir den nødvendige rotasjonskraften til borestrengen for å utføre boring. Slikt brønnboreutstyr er kjent på området.
Ved tilføyelse eller fjernelse av et borerør fra borestrengen innføres kiler i den midtre åpning i rotasjonsbordet for å danne anlegg mot en rørgriper. Kilene griper mot borerøret for å hindre at røret faller ned i brønnboringen. Ofte anbringes kilene manuelt, og kiler eller kileenheter (enheter med flere kiler som er koblet sammen) omfatter vanligvis håndtak for å gripes og løftes av brønnpersonale. Rigger er normalt utstyrt med slike "håndkiler". Når et rør frakobles fra en borestreng ved bruk av en tang eller lignende, kan det gjenværende partiet av borestrengen bæres slik at andre rørseksjoner kan føyes til eller fjernes fra borestrengen.
Et mere moderne og vanlig benyttet kilesystem (kalt "power slip") omfatter flere kilesegmenter eller kileenheter som holdes inne i en rørgriper for å hindre kilene i vertikal bevegelse mens rørgriperen roterer sammen med rotasjonsbordet rundt borerøret. Kilene og griperen er slik utformet at ytterflatene på kilesegmentene danner kontakt med indre flater i rørgriperen med glidende friksjon.
Et problem som vanligvis oppstår med disse kilesystemer er at den glidende friksjonen
mellom kilene og griperen har en tendens til å bevirke at disse deler hefter seg sammen ved rotasjon av griperen rundt kilen. Ettersom både kilene og griperen generelt er laget av stål har de to deler når de trykkes sammen med en kombinasjon av høyt kontakttrykk
og høy glidende friksjon, en tendens til å sammenføyes i en prosess som kalles kaldsveising. Jo mere like atomstrukturene eller elementærstrukturene til de to delene er, desto høyere er sannsynligheten for at delene vil kaldsveises. Slik kaldsveising kan være katastrofal fordi de sammenhengende delene vil kunne rotere borerøret med rotasjonsbordet og gjøre frakobling av et borerør fra borestrengen usannsynlig.
En fremgangsmåte som normalt benyttes for å minske kaldsveising mellom kilen og rørgriperen er å smøre delene med et smøremiddel, slik som fett. Denne fremgangsmåten krever imidlertid at smøremiddelet påføres ofte, normalt for hver 20. til 30. syklus, hvilket kan være kostbart og skadelig for omgivelsene.
Det er følgelig et behov for en billig og miljømessig sikker fremgangsmåte for behandling av kontaktflatene på kilesegmentene og rørgriperen, slik at kaldsveising mellom kilesegmentene og rørgriperen reduseres.
SAMMENFATNING AV OPPFINNELSEN
Den foreliggende oppfinnelsen angår et olje- eller gassbrønn-kilesystem som har en rørgriper med en interaktiv kontaktflate og en kileenhet som har en tilpasset, interaktiv kontaktflate for glidende anlegg med den interaktive kontaktflaten i rørgriperen, idet rørgriperen og kileenheten begge består av et første materiale. Et andre materiale er fastgjort til den interaktive kontaktflaten på enten rørgriperen eller kileenheten, idet det andre materialet med hensyn til sammensetning er forskjellig fra det første materialet, for å hindre kaldsveising mellom rørgriperen og kileenheten, og idet det andre materialet har liten eller ingen tendens til å oppløses i atomstrukturen til det første materialet. Kilesystemet i henhold til oppfinnelsen kjennetegnes ved at det første materialet består av stål og det andre materialet består av et metallmateriale som ikke er stål.
Et annet aspekt ved oppfinnelsen angår en fremgangsmåte for å minske kaldsveising mellom en kileenhet og en rørgriper i et olje- eller gassbrønn-kilesystem. Fremgangsmåten omfatter anordning av en rørgriper som har en interaktiv kontaktflate, anordning av en kileenhet som har en tilpasset, interaktiv kontaktflate for glidende anlegg mot den interaktive kontaktflaten i rørgriperen, idet rørgriperen og kileenheten begge er dannet av en første materiale, og fastgjøring av det andre materialet til den interaktive kontaktflaten på enten rørgriperen eller kileenheten, idet det andre materialet med hensyn til sammensetning er forskjellig fra det første materialet, for å hindre kaldsveising mellom
rørgriperen og kileenheten, og idet det andre materialet har liten eller ingen tendens til å
oppløses i atomstrukturen til det første materialet. Fremgangsmåten i henhold til oppfinnelsen kjennetegnes ved at det første materialet består av stål og det andre materialet består av et metallmateriale som ikke er stål.
KORTFATTET FORKLARING AV TEGNINGENE
Disse og andre trekk og fordeler med den foreliggende oppfinnelse vil bedre forstås med henvisning til den følgende, detaljerte beskrivelsen, i sammenheng med de vedføyde tegninger.
Fig. 1 viser skjematisk et kilesystem i henhold til den foreliggende oppfinnelsen montert
på et rotasjonsbord.
Fig. 2 er en planprojeksjon av en rørgriper i kilesystemet i fig. 1.
Fig. 3 er en sideprojeksjon av rørgriperen i fig. 2, i retning av linjen 3-3 i fig. 2.
Fig. 4 er en planprojeksjon av en kileenhet i kilesystemet i fig. 1, vist i "åpen" stilling. Fig. 5 er en tverrsnitts-sideprojeksjon av kileenheten i fig. 4, i retning av linjen 5-5 i fig. 4.
Fig. 6 er en planprojeksjon av en kileenhet i kilesystemet i fig. 1, vist i "lukket" stilling.
DETAUERT BESKRIVELSE
Fig. 1 illustrerer et konvensjonelt rotasjonsbord 12 for opphengning av et borerør eller en borestreng 14, som dreies om en vertikal akse 16 i en brønnboring. Bordet omfatter et kilesystem 10 i henhold til den foreliggende oppfinnelsen. Kilesystemet er fortrinnsvis et Varco BJ PS 21/30 kilesystem. Systemet omfatter en rørgriper 20 som er montert i en midtre åpning 18 i rotasjonsbordet, og en kileenhet 22 som er roterbart tilkoblet inne i rørgriperen. I en utførelse omfatter kileenheten 22 flere kilesegmenter som har avskrådde ytre vegger som er tilpasset til å danne anlegg mot avskrådde indre vegger i griperen for å hindre kileenheten 22 i sideveis, men ikke rotasjonsmessig bevegelse inne i griperen. Hvert kilesegment holder langs sin innside en innsats som griper borestrengen for å hindre at borestrengen faller ned i brønnboringen. En sentrerings-anordning 24 er anordnet på toppen av griperen for å sentrere eller innrette borestrengen langs den vertikale aksen. I en utførelse er et materiale 51 påført enten på de avskrådde ytre vegger til kilesegmentene eller de avskrådde ytre vegger til rørgriperen, for å minske kaldsveising mellom kileenheten og rørgriperen under boreoperasjoner.
Med henvisning til fig. 2 og 3, omfatter rørgriperen 20 et buet eller C-formet parti 30, som danner et halvsirkelformet, delvis lukket, ringformet element. Rørgriperen er fortrinnsvis støpt av en legering eller et lavlegert stål, slik som CMS 02 -stål av kvalitet 150-135, eller mere foretrukket CMS 01 -stål, eller mest foretrukket CMS 02 -stål av kvalitet 135-125. Partiet omfatter videre en ringformet ytterflate 36 og en oppover skrådd innerflate 38. Partiet er symmetrisk om en vertikal akse 16 for å danne en midtre boring 35 for anbringelse av kileenheten 22 (fig. 1).
Utvendig er ytterflaten 36 til elementpartiet 30 dannet av en sylindrisk skulder 40 som rager utover fra et øvre parti av partiet og en komplementær, ytre sylindrisk flate 42 med minsket diameter. Som vist i fig. 1 er den komplementære ytre flaten 42 innført i den midtre åpningen 18, og skulderen 40 er innført i en utsparing 17 i den midtre åpningen 18 og ligger mot en skulder 15 på rotasjonsbordet, slik at rørgriperen 20 er effektivt understøttet i rotasjonsbordet 12.
Med henvisning til fig. 3, er den innvendige, avskrådde innerflaten 38 i rørgriper-seksjonene korrugert for å danne flere spor 44 som forløper inn i den midtre boringen 35. Den avskrådde innerflaten 38 og sporene 44 danner sammen en avskrådd kontaktflate 46 i rørgriperen 20 for innføring og anlegg mot ytterflaten på kileenheten 22. Sporene 44 er utformet til å muliggjør at kileenheten 22 kan innføres i rørgriperen 20 slik at kileenheten 22 opptar en mindre del av den midtre boringen 35, og således muliggjør en større klaring for borestrengen 14 inne i kileenheten 22 når kileenheten 22 er i en
"åpen" stilling, slik som angitt i det følgende.
Med henvisning til fig. 2, har det delvis lukkede, ringformede elementpartiet 30 et par hydrauliske aktuatorer 48 montert på motsatte sider av elementet 30, hvilke beveger kileenheten 22 mellom den "åpne" stillingen og en "lukket" stilling. I den åpne stillingen er kileenheten 22 beveget for innføring av borestrengen 14 i den midtre boringen 35. I den "lukkede" stillingen er kileenheten 22 beveget for å gripe borestrengen 14 i den midtre boringen 35 i rørgriperen 20. En bueformet dør 50 er løsbart tilkoblet mellom åpne ender av elementpartiet 30 i rørgriperen 20 for fullstendig å lukke elementet og danne et lukket, ringformet element som fastholder kileenheten 22.
Med henvisning til fig. 4-6, omfatter kileenheten 22, i en foretrukket utførelse, et generelt ringformet element dannet av et midtre kilesegment 60, et venstre kilesegment 62 og et høyre kilesegment 64. Selv om det er vist tre kilesegmenter, kan imidlertid kileenheten 22 omfatte et hvilket som helst antall kilesegmenter. Kilesegmentene er symmetrisk anordnet rundt den vertikale aksen 16 (fig. 5) for å danne en åpning 66 (fig. 6) for innføring av borestrengen. Kilesegmentene er fortrinnsvis støpt CMS 02 -stål av kvalitet 150-135, eller mere foretrukket CMS 01 -stål. Det venstre og høyre kilesegmentet 62 og 64 er hengslet til motsatte ender av det midtre kilesegmentet 60 med et par hengselbolter 68. De frie ender av det venstre og høyre segmentet 62 og 64 kraftpåvirkes bort fra hverandre, dvs. mot den "åpne" stillingen, ved bruk av hengselfjærer 70 (fig. 5). Kileenheten 22 omfatter også et håndtak 72, som kan være koblet til det midtre kilesegmentet 60. Håndtaket 72 sperrer det venstre og høyre kilesegmentet 62 og 64 mot aktuatorene 48 (fig. 2), hvilket driver kilesegmentet mot fjærkraften til den "lukkede" stillingen (som vist i fig. 6), eller holder de frie ender av det venstre og høyre kilesegmentet i anlegg for å danne en lukket, ringformet konstruksjon.
Hvert kilesegment har en buet elementform bestemt av en radial innvendig flate 74 og en nedover avskrådd, utvendig flate 76. Den innvendige flaten 74 i kilesegmentene er innrettet til innføring av et sett innsatser 78 som rager hovedsakelig i omkretsretningen rundt åpningen 66 for å gripe og holde borestrengen 14. Innsatsene 78 har fortrinnsvis utvendige tenner for å sikre effektivt gripeanlegg mot borestrengen 14.
Den nedover avskrådde, utvendige flaten 76 på hvert kilesegment er korrugert for å danne flere fingre 80 som rager utover fra elementet til hvert kilesegment og er utformet til å passe sammen med sporene 44 i rørgriperen. Den nedover avskrådde, utvendige flaten 76 og fingrene 80 danner sammen en avskrådd kontaktflate 82 på hvert kilesegment, idet den avskrådde kontaktflaten 82 på hvert kilesegment er innrettet til anlegg mot den indre kontaktflaten 42 i rørgriperen 20. Fingrene 80 griper inn i sporene 44 i rørgriperen for å sperre hvert kilesegment mot sideveis bevegelse sammen med rørgriperen 20. Under normale boretilstander må kileenheten 22 bære sideveise belastninger fra omtrent 1 tonn til omtrent 750 tonn.
Ettersom kaldsveising mellom kileenheten 22 og rørgriperen 20 kan bevirkes når kilesegmentene og rørgriperen 20 er støpt av relativt like stålmaterialer, er det ønskelig at enten kilesegmentene eller rørgriperen 20 er støpt av et materiale som er forskjellig fra stål. Et slikt materiale bør ha liten eller ingen tendens til å oppløses i atomstrukturen til stål. Støping av kilesegmentene eller rørgriperen av et materiale som ikke er stål krever imidlertid spesialisert datautstyr og er kostbar å fremstille. Løsningen i henhold til oppfinnelsen, for å hindre kaldsveising mellom kileenheten 22 og rørgriperen 20, er å fremstille kilesegmentene og rørgriperen 20 av et stålmateriale og å belegge enten kontaktflaten 46 i rørgriperen 20 (figur 3) eller kontaktflaten 82 på kileenheten 22 med et materiale 51 (figur 5) som er forskjellig fra stål og har liten eller ingen tendens til å oppløses i atomstrukturen til stål. Av hensyn til klarhet beskriver den følgende beskrivelsen fastgjøring av materiale 51 til kontaktflaten 82 til hvert kilesegment i kileenheten 22, men materialet 51 kan alternativt fastgjøres til kontaktflaten 46 i rørgriperen 20, med hvilken som helst av metodene som beskrives i det følgende.
Materialet 51 kan omfatte et hvilket som helst metallmateriale som ikke er stål, slik som kobberbaserte materialer. I en utførelse er f.eks. materialet 51 et metallisk lag av en bronselegering (NiAICu) som har en sammensetning med omtrent 13,5% Al (aluminium), omtrent 4,8% Ni (nikkel), omtrent 1,0% Mn (mangan), omtrent 2,0% Fe (jern) og omtrent 78,7% Cu (kobber), i alternative utførelser kan materialet 51 omfatte wolfram karbid, molybden eller et hvilket som helst annet metall i nikkel-, aluminium- eller bronsefamilien.
Materialet 51 kan påføres eller monteres på de avskrådde kontaktflater 82 på hvert kilesegment med hvilken som helst passende teknikk. I en foretrukket prosess påføres materialet 51 på hvert kilesegment ved MIG-sveising (Metal Inert Gas) med argonav-skjerming. Dette kan utføres ved bruk av en pulsmaskin ved manuell påføring, eller automatisk buesveising, og ekstra sveiserbeskyttelse, slik som et gassutløpsystem, kan benyttes for å beskytte sveiseren mot den giftige gassen som utvikles under sveising. En alternativ prosess med kald tråd, TIG (Tungsten Inert Gas)-sveising kan også benyttes for å påføre materialet 51 på de avskrådde kontaktflater 82 på hvert kilesegment.
I en utførelse, før påføring av materialet 51, forvarmes kilesegmentene til en temperatur i området fra omtrent 250°C til omtrent 400°C for å hindre sprekker i materialet 51 under nedkjøling. F.eks. kan i en utførelse kilesegmentene forvarmes til en temperatur på omtrent 250°C, og mere foretrukket til en temperatur på omtrent 350°C. Materialet 51, som fortrinnsvis er omtrent 3 mm tykt, kan sveises til kontaktflatene 82 på kilesegmentene med tråd 402 (390-410 HB), eller mere foretrukket med en mykere trådtype 302 (300-320 HB) ved å påføre en strøm på omtrent 150 A til omtrent 350 A og en spenning på omtrent 25 V til omtrent 30 V.
I en alternativ utførelse kan materialet 51 påføres ved elektrisk termisk sprøyting, en metallflamme-sprøytemetode eller en annen lignende belegningsmetode. F.eks. kan kileflatene 82 belegges med 400 HB (Brinell Hardness) NiAICu, som bevirker en hardhet på omtrent 43 HRC (Rockwell Hardness C Scale) etter påføring, eller mere foretrukket kan kileflatene 82 belegges med 300 HB NiAICu, som bevirker en hardhet på omtrent 32 HRC etter påføring. Etter påføring kan kilesegmentene dreies på en dor og maskineres til en tykkelse i området på omtrent 3 mm til 1,5 mm, fortrinnsvis omtrent 2 mm. I en ut-førelse dreies materialet inntil materialhardheten er i et område på omtrent 35 til omtrent 56 HRC.
Under dreieoperasjonen får kilesegmentene en meget jevn endelig overflate som der-etter krever lite sliping. I en utførelse, etter fullført dreiing, har f.eks. kontaktflatene på kilesegmentet nærmest en speilfinish (dvs. nær den samme finish som polert stål), slik som en overflatefinish i området på omtrent 8 til omtrent 64. Under påføringsprosessen kan materialet 51 påføres ved bruk av en vanlig framstillingsprosess. Således er ikke bare de opprinnelige fremstillingsomkostninger minsket, men kilene kan enkelt repareres med konvensjonelt utstyr.
I en utførelse er materialet 51 mekanisk fastgjort til kontaktflaten 82 på hvert kilesegment, f.eks. ved bruk av skruer eller lignende.
I alle de ovenfor angitte utførelser kan enten rørgriperen eller kilesegmentet, eller begge disse oppkulles for herding av materialet i rørgriperen eller kilesegmentet. Alle de ovenfor angitte utførelser kan også omfatte mere enn ett lag av materialet 51.
I henhold til den foreliggende oppfinnelsen er hefting mellom kileenheten 22 og rør-griperen 20 minimal. Som et resultat er statisk friksjon mellom kilesegmenter og rør-griper 20 redusert, og muliggjør at kileenheten 22 løsner fra rørgriperen 20 av seg selv etter at en aksial belastning fra borestrengen 14 til kileenheten 22 har opphørt. Følgelig minsker fastgjøringen av materialet 51, som består av et materiale som er forskjellig fra materialet i kileenheten 22 og rørgriperen 20, til enten kileenheten 22 eller rørgriperen 20, kaldsveising mellom den stasjonære kileenheten 22 og den roterende rørgriperen 20.
Den foreliggende oppfinnelsen medfører også fordelen med usmurte eller fettløse kiler. Den relativt store utgiften til store mengder smøremiddel eller fett mellom kileenheten og rørgriperen for å hindre at kileenheten hefter seg til rørgriperen under boring er erstattet av de relativt billige midler i henhold til den foreliggende oppfinnelsen, hvilke også er sikre for miljøet.
Claims (16)
1. Kilesystem (20) for olje- eller gassbrønn, omfattende en rørgriper (20) som har en interaktiv kontaktflate (46), en kileenhet (22) som har en tilpasset interaktiv kontaktflate (82) for glidende anlegg mot den interaktive kontaktflaten (46) på rørgriperen, idet rørgriperen (20) og kileenheten (22) begge består av et første materiale, og et andre materiale (51) fastgjort til den interaktive kontaktflaten på enten rørgriperen eller kileenheten, idet det andre materialet (51) med hensyn til sammensetning er forskjellig fra det første materialet, for å hindre kaldsveising mellom rørgriperen (20) og kileenheten (22), og idet det andre materialet (51) har liten eller ingen tendens til å oppløses i atomstrukturen til det første materialet, karakterisert ved at det første materialet består av stål og det andre materialet (51) består av et metallmateriale som ikke er stål.
2. Kilesystem ifølge krav 1, i hvilket metallmaterialet som ikke er stål er valgt fra gruppen bestående av kobberlegeringer, bronselegeringer, nikkellegeringer og aluminiumlegeringer.
3. Kilesystem ifølge krav 1, i hvilket metallmaterialet som ikke er stål har en hardhet i området 35 til 56 Rockwell C.
4. Kilesystem ifølge krav 1, i hvilket kileenheten (22) omfatter flere fingre (80) som danner inngrep i flere spor (44) i rørgriperen (20) for å hindre sideveis bevegelse av kileenheten (22) i forhold til rørgriperen (20) og å tillate rotasjonsbevegelse av kileenheten (22) i forhold til rørgriperen (20).
5. Kilesystem ifølge krav 1, i hvilket metallmaterialet som ikke er stål har en tykkelse i området 6 til 1,5 mm.
6. Kilesystem ifølge krav 1, i hvilket metallmaterialet som ikke er stål har et belegg som er fastgjort til den interaktive kontaktflaten på enten rørgriperen (20) eller kileenheten (22).
7. Kilesystem ifølge krav 1, i hvilket metallmaterialet som ikke er stål er sveiset til den interaktive kontaktflaten på enten rørgriperen (20) eller kileenheten (22).
8. Kilesystem ifølge krav 1, i hvilket metallmaterialet som ikke er stål er fastgjort til den interaktive kontaktflaten på enten rørgriperen (20) eller kileenheten (22) med mekaniske festemidler.
9. Fremgangsmåte for å redusere kaldsveising mellom en kileenhet og en rørgriper i et kilesystem i en olje- eller gassbrønn, omfattende anordning av en rørgriper (20) som har en interaktiv kontaktflate, anordning av en kileenhet (22) som har en tilpasset, interaktiv kontaktflate (82) for glidende anlegg mot den interaktive kontaktflaten (46) på rørgriperen, idet rørgriperen (20) og kileenheten (22) begge består av et første materiale, og fastgjøring av et andre materiale (51) til den interaktive kontaktflaten til enten rørgriperen (20) eller kileenheten (22), idet det andre materialet (51) med hensyn til sammensetning er forskjellig fra det første materialet, for å hindre kaldsveising mellom rørgriperen (20) og kileenheten (22), og idet det andre materialet (51) har liten eller ingen tendens til å oppløses i atomstrukturen til det første materialet, karakterisert ved at det første materialet består av stål og det andre materialet (51) består av et metallmateriale som ikke er stål.
10. Fremgangsmåte ifølge krav 9, idet metallmaterialet som ikke er stål er valgt fra gruppen bestående av kobberlegeringer, bronselegeringer, nikkellegeringer og aluminiumlegeringer.
11. Fremgangsmåte ifølge krav 9, i hvilken metallmaterialet som ikke er stål har en hardhet i området 35 til 56 HRC.
12. Fremgangsmåte ifølge krav 9, omfattende dannelse av flere spor (44) i rørgriperen (20) og dannelse av flere tilpassede fingre (80) i kileenheten (22) som danner inngrep med sporene i rørgriperen (20) for å hindre sideveis bevegelse av kileenheten (22) i forhold til rørgriperen (20), mens det tillates rotasjonsbevegelse av kileenheten (22) i forhold til rørgriperen (20).
13. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 9 - 12, i hvilken metallmaterialet som ikke er stål har en tykkelse i området 6 til 1,5 mm.
14. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 9 - 13, i hvilken fastgjøring av metallmaterialet som ikke er stål omfatter belegning av dette materialet på den interaktive kontaktflaten til enten rørgriperen (20) eller kileenheten (22).
15. Fremgangsmåte ifølge et av kravene 9 - 13, i hvilken fastgjøring av metallmaterialet som ikke er stål omfatter sveising av dette materialet til den interaktive kontaktflaten på enten rørgriperen (20) eller kileenheten (22).
16. Fremgangsmåte ifølge krav 9, i hvilken fastgjøring av metallmaterialet som ikke er stål omfatter fastgjøring av mekaniske festemidler til metallmaterialet som ikke er stål og til den interaktive kontaktflaten på enten rørgriperen (20) eller kileenheten (22).
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US32724101P | 2001-10-05 | 2001-10-05 | |
| PCT/US2002/031738 WO2003031760A2 (en) | 2001-10-05 | 2002-10-04 | Non-seize material attachment for a drill slip system |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO20041398L NO20041398L (no) | 2004-05-05 |
| NO325624B1 true NO325624B1 (no) | 2008-06-30 |
Family
ID=23275714
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO20041398A NO325624B1 (no) | 2001-10-05 | 2004-04-02 | Kilesystem for olje-eller gassbronn og fremgangsmate for a redusere kaldsveising mellom en kileenhet og en rorgriper i et slikt kilesystem |
Country Status (10)
| Country | Link |
|---|---|
| US (2) | US6758280B2 (no) |
| EP (1) | EP1472433B1 (no) |
| JP (1) | JP2005506475A (no) |
| CN (1) | CN1292145C (no) |
| AT (1) | ATE348244T1 (no) |
| AU (1) | AU2002332037A1 (no) |
| DE (1) | DE60216820T2 (no) |
| DK (1) | DK1472433T3 (no) |
| NO (1) | NO325624B1 (no) |
| WO (1) | WO2003031760A2 (no) |
Families Citing this family (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US20100219172A1 (en) * | 2009-03-02 | 2010-09-02 | Air Liquide Industrial U.S. Lp | Process For Reducing The Loss Of Backing Gas When Welding Pipe |
| CN103452509B (zh) * | 2012-11-14 | 2016-10-19 | 中国石油大学(华东) | 一种井口头下放工具 |
| CN108725719B (zh) * | 2018-05-30 | 2023-11-21 | 中国船舶科学研究中心上海分部 | 一种水下自动对接机构 |
| CN111042746B (zh) * | 2019-12-31 | 2024-08-02 | 中国地质大学（北京） | 一种可翻转90度的开放式井口钻具夹持器 |
| CN113356771B (zh) * | 2021-08-10 | 2021-10-29 | 山东旭能石油装备有限责任公司 | 一种具有提升、加压时旋转功能的游动卡瓦 |
Family Cites Families (28)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1852695A (en) * | 1929-11-08 | 1932-04-05 | Jeddy D Nixon | Pipe holder |
| US1794273A (en) * | 1930-02-11 | 1931-02-24 | Lee J Black | Double-tapered slip for rotaries |
| US2117783A (en) * | 1937-01-14 | 1938-05-17 | Abercrombie Pump Company | Pipe holding device |
| US3961399A (en) * | 1975-02-18 | 1976-06-08 | Varco International, Inc. | Power slip unit |
| US4203182A (en) * | 1978-02-13 | 1980-05-20 | Varco International, Inc. | Slip assembly |
| US4355443A (en) * | 1980-05-09 | 1982-10-26 | Dresser Industries, Inc. | Bowl and slips assembly with improved slip inserts |
| US4413387A (en) * | 1981-05-22 | 1983-11-08 | William Guier | Drilling apparatus |
| US4475607A (en) * | 1981-12-11 | 1984-10-09 | Walker-Neer Manufacturing Co. Inc. | Clamp and insert for clamping drilling tubulars |
| US4450606A (en) * | 1982-04-15 | 1984-05-29 | Broussard Baron T | Slip elevator |
| US4511168A (en) * | 1983-02-07 | 1985-04-16 | Joy Manufacturing Company | Slip mechanism |
| US4646827A (en) * | 1983-10-26 | 1987-03-03 | Cobb William O | Tubing anchor assembly |
| US4715456A (en) * | 1986-02-24 | 1987-12-29 | Bowen Tools, Inc. | Slips for well pipe |
| US4676312A (en) * | 1986-12-04 | 1987-06-30 | Donald E. Mosing | Well casing grip assurance system |
| US4949786A (en) * | 1989-04-07 | 1990-08-21 | Vecto Gray Inc. | Emergency casing hanger |
| US5031696A (en) * | 1990-07-23 | 1991-07-16 | Cooper Industries, Inc. | Casing hanger and seal |
| JP2688674B2 (ja) * | 1992-01-20 | 1997-12-10 | 本田技研工業株式会社 | 燃料タンク内圧センサの故障検出装置及び故障補償装置 |
| DE4229345C2 (de) * | 1992-09-04 | 1998-01-08 | Weatherford Prod & Equip | Vorrichtung zum Einleiten von Kräften in bewegbare Körper |
| US5332043A (en) * | 1993-07-20 | 1994-07-26 | Abb Vetco Gray Inc. | Wellhead connector |
| DE4333513C2 (de) * | 1993-10-01 | 1996-09-05 | Weatherford Oil Tool | Fangvorrichtung an einem Bohrturm für den Ein- und Ausbau rohrförmiger Elemente, insbesondere für Futter- und Förderrohre |
| US5503234A (en) * | 1994-09-30 | 1996-04-02 | Clanton; Duane | 2×4 drilling and hoisting system |
| US5595248A (en) * | 1995-08-25 | 1997-01-21 | Den-Con Tool Co. | Pipe alignment apparatus |
| US5992801A (en) * | 1996-06-26 | 1999-11-30 | Torres; Carlos A. | Pipe gripping assembly and method |
| US5971086A (en) * | 1996-08-19 | 1999-10-26 | Robert M. Bee | Pipe gripping die |
| US5848647A (en) * | 1996-11-13 | 1998-12-15 | Frank's Casing Crew & Rental Tools, Inc. | Pipe gripping apparatus |
| US6089338A (en) * | 1998-04-03 | 2000-07-18 | Frank's Casing Crew And Rental Tools, Inc. | Flush mounted self aligning spider |
| US6138776A (en) * | 1999-01-20 | 2000-10-31 | Hart; Christopher A. | Power tongs |
| US6394201B1 (en) * | 1999-10-04 | 2002-05-28 | Universe Machine Corporation | Tubing spider |
| US6471439B2 (en) * | 2000-02-04 | 2002-10-29 | Jerry P. Allamon | Slips for drill pipes or other tubular members |
-
2002
- 2002-10-04 DE DE60216820T patent/DE60216820T2/de not_active Expired - Lifetime
- 2002-10-04 AT AT02768975T patent/ATE348244T1/de not_active IP Right Cessation
- 2002-10-04 DK DK02768975T patent/DK1472433T3/da active
- 2002-10-04 EP EP02768975A patent/EP1472433B1/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-10-04 AU AU2002332037A patent/AU2002332037A1/en not_active Abandoned
- 2002-10-04 WO PCT/US2002/031738 patent/WO2003031760A2/en active IP Right Grant
- 2002-10-04 JP JP2003534716A patent/JP2005506475A/ja active Pending
- 2002-10-04 US US10/264,458 patent/US6758280B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2002-10-04 CN CN02822578.3A patent/CN1292145C/zh not_active Expired - Fee Related
-
2004
- 2004-03-30 US US10/812,578 patent/US6915857B2/en not_active Expired - Lifetime
- 2004-04-02 NO NO20041398A patent/NO325624B1/no not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| JP2005506475A (ja) | 2005-03-03 |
| EP1472433B1 (en) | 2006-12-13 |
| US6758280B2 (en) | 2004-07-06 |
| WO2003031760A2 (en) | 2003-04-17 |
| CN1585851A (zh) | 2005-02-23 |
| DK1472433T3 (da) | 2007-01-22 |
| EP1472433A4 (en) | 2005-12-07 |
| CN1292145C (zh) | 2006-12-27 |
| US20030102133A1 (en) | 2003-06-05 |
| US20040188097A1 (en) | 2004-09-30 |
| NO20041398L (no) | 2004-05-05 |
| WO2003031760A3 (en) | 2004-08-12 |
| DE60216820T2 (de) | 2007-10-18 |
| EP1472433A2 (en) | 2004-11-03 |
| DE60216820D1 (de) | 2007-01-25 |
| ATE348244T1 (de) | 2007-01-15 |
| AU2002332037A1 (en) | 2003-04-22 |
| US6915857B2 (en) | 2005-07-12 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| EP0917615B1 (en) | Mechanism for connecting and disconnecting tubulars | |
| CN104278947B (zh) | 顶驱设备 | |
| US6237445B1 (en) | Gripping apparatus for power tongs and backup tools | |
| US20090272233A1 (en) | Tong Unit Having Multi-Jaw Assembly Gripping System | |
| CA2611771C (en) | Power tong device | |
| US20080307929A1 (en) | Manual Tong | |
| NO342470B1 (no) | Innleggsdel for gripeapparat | |
| EP0892698A1 (en) | Dual string backup tong | |
| US7963196B2 (en) | Tong unit with cage plate having removable window section | |
| US6095266A (en) | Drill rod and method for its manufacturer | |
| US7204173B2 (en) | Rotatable die tong jaw | |
| NO325624B1 (no) | Kilesystem for olje-eller gassbronn og fremgangsmate for a redusere kaldsveising mellom en kileenhet og en rorgriper i et slikt kilesystem | |
| US11060362B2 (en) | Self-adjusting pipe spinner | |
| US10982496B2 (en) | Elevator roller insert system | |
| US6119558A (en) | Manual pipe tong having secondary safety latch | |
| US6279426B1 (en) | Power tong with improved door latch | |
| US5410924A (en) | Shear gripping apparatus and method | |
| AU2005270669B2 (en) | Manual tong | |
| RU2078900C1 (ru) | Трубозажимное устройство для резьбового соединения трубчатых элементов | |
| AU2011100721A4 (en) | A hinge | |
| GB2300583A (en) | Power tongs |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |