NO332177B1 - Rotasjonsbord - Google Patents

Rotasjonsbord Download PDF

Info

Publication number
NO332177B1
NO332177B1 NO20042533A NO20042533A NO332177B1 NO 332177 B1 NO332177 B1 NO 332177B1 NO 20042533 A NO20042533 A NO 20042533A NO 20042533 A NO20042533 A NO 20042533A NO 332177 B1 NO332177 B1 NO 332177B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
seal
rotary
fluid
housing
stop
Prior art date
Application number
NO20042533A
Other languages
English (en)
Other versions
NO20042533L (no
Inventor
David B Mason
Antonius Dimphena Maria Krijnen
Rene Mulder
Original Assignee
Varco Int
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Varco Int filed Critical Varco Int
Publication of NO20042533L publication Critical patent/NO20042533L/no
Publication of NO332177B1 publication Critical patent/NO332177B1/no

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B19/00Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
    • E21B19/10Slips; 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)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Joints Allowing Movement (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Sawing (AREA)
  • Drilling And Boring (AREA)
  • Constitution Of High-Frequency Heating (AREA)
  • Holding Or Fastening Of Disk On Rotational Shaft (AREA)
  • Sealing Devices (AREA)
  • Iron Core Of Rotating Electric Machines (AREA)
  • Rotational Drive Of Disk (AREA)
  • Ladders (AREA)

Abstract

Rotasjonstetningsenhet for et rotasjonsbord til bruk i boresystemer og lignende, for å bringe trykksatt fluid til en automatstoppkileenhet anordnet inne i rotasjonsbordet. Rotasjonstetningsenheten er utformet til å kobles til et eksisterende rotasjonsbord som benyttes for å rotere en borestreng, og omfatter en automatstoppkile som drives til en anleggsstilling for sikkert anlegg mot et rørsegment, f. eks. et f6ringsrørsegment. Rotasjonsbordet omfatter generelt et bånd av ekspandert materiale som har en ytterflate i fluidkommunikasjon med et forråd av trykksatt fluid og en innerflate som kan samvirke med et rotasjonshus, og rotasjonstetningen har flere åpninger som kan kommunisere fluid mellom ytter- og innerflaten, idet den indre tetningsflaten har større flateareal enn den indre flaten, slik at når det trykksatte fluidet ledes til den ytre flaten på tetningen dannes en trykkforskjell mellom den ytre og indre flaten slik at den indre flaten på tetningen ekspanderer for anlegg mot rotasjonshuset og danner en ringformet fluidkanal som danner fluidkommunikasjon mellom forrådet av trykksatt fluid og rotasjonshuset. Det er også frembrakt en fremgangsmåte for drift av et rotasjonsbord og en automatstoppkileenhet som anvender rotasjonsstoppkileenheten i henhold til oppfinnelsen.

Description

OPPFINNELSENS OMRÅDE
Denne oppfinnelsen angår generelt rotasjonsbord, og nærmere bestemt et rotasjonsbord som har et glidetetnings-arrangement med forbedrede slitasje- og tette- egenskaper.
BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN
US 4480703 A omtaler et borehode som omfatter et rørformet legeme tilpasset for forbindelse over et brønnhode og med et fjernbart sideutløp med en utbyttbar slitasjebøssing. En sammenstilling fjernbart festet i hodet innbefatter en stator og rotor med lagerinnretninger og roterende tetningsinnretning derimellom. Et utbyttbart rør, kellytetningsoppsamler og stripper båret av rotoren innbefatter en utvidet øvre ende som avdeler boreslam bort fra den roterende tetning og mot sideutløpet. Smøringsinnretning er fremskaffet for den roterende tetning.
US 4754820 A omtaler et borehode med en øvre sammenstilling fjernbart klemt på en stasjonær spole via en bajonettype koplerklemme av bajonettypen rotert til klemte og ikke-klemte posisjoner ved en fjernstyrt hydraulisk motor forbundet til klemmen ved en ring og et tannhjul.
US 5022472 A omtaler et roterende borehode med et øvre hus som innbefatter en kellybøssing fjernbart klemt på en stasjonær spole. Klemmesammenstillingen er hydraulisk styrt for å tillate fjernoperasjon og adkomst til drivlagrene og strippergummi innen borehodet. Sekundær manuell innretning for frigjøring av sammenstillingen er også fremskaffet. Den hydrauliske klemmen innbefatter et stempel bevegbart anbrakt innen en sylinder og som virker på lagerdeler for å låse og frigjøre klemmesammenstillingen. Hydraulisk trykk er benyttet for å flytte stempelet innen sylinderen. En fjær forspenner stempelet mot den låste posisjon for å forhindre utilsiktet frigjøring.
Ved de fleste konvensjonelle olje- eller gass- boreoperasjoner skjer boring på en boreplattform, som i sin tur understøtter et sirkulært rotasjonsbord. Rotasjonsbordet er utformet slik at det kan beveges på en sirkulær måte av standard elektriske eller hydrauliske motorer. Det konvensjonelle rotasjonsbordet har et drivrør som danner den indre åpningen eller boringen som borestrengen passerer gjennom. Selve drivrøret er utstyrt med en hylse eller drivrørhylse som kan sperres til en hylse på rotasjonsbordet eller hovedhylse slik at rotasjonsbordet kan drive drivrøret og gi den nødvendige rotasjonskraft til borestrengen for å utføre boringen. Slikt brønnboreutstyr er konvensjonelt og velkjent på området.
For å tilføye eller fjerne en rørlengde fra borestrengen blir kileanordninger kalt "stoppkiler" innført i den midtre åpningen i rotasjonsbordet, inn i en bolle for å hindre at rørlengden faller inn i brønnboringen. I mange konvensjonelle boreplattformer utføres anbringelsen av stoppkilene manuelt av borepersonell. Noen ganger må personell som benytter de forskjellige mekaniske anordninger i nærheten av rotasjonsbordet fjerne en hel borestreng fra brønnboringen. Dette er en tidkrevende prosess som krever fjerning av enkeltvise rørledninger en av gangen for fullstendig å fjerne borestrengen. Denne fjerningen krever nødvendigvis at personellet gjentatte ganger løsgjør stoppkilene eller stoppkileenhetene fra deres aktive stilling med å holde borestrengen og tilbake til aktiv stilling når den neste seksjonen av borerør er på plass for å fjernes fra borestrengen. Resultatet er at ved hver fjerning eller tilføyelse av en lengde av borerør fra borestrengen må oljebrønnpersonell utføre en stor grad av manuelt fysisk arbeide for å fjerne og erstatte stoppkiler, hvilket er farlig på grunn av de store krefter som kreves og den store vektmengden som håndteres.
For å forbedre effektiviteten og sikkerheten ved boreoperasjonen har det blitt utviklet en "automatkile" som holdes roterbart inne i en kilebolle for å hindre kilene i vertikal bevegelse, mens kilebollen roterer med rotasjonsbordet rundt borerøret. Slike automatkile- mekanismer omfatter primære komponenter som er arrangert med mange grunnleggende utforminger. Hovedstrukturen er kilebollen eller elementet som generelt er en forstørret bærestruktur som har en indre konisk boring. Stoppkile- elementene er anordnet inne i boringen, og når de tillates å falle på grunn av tyngdekraften kiles de radialt mot foringsrøret for å hindre at foringsrøret glir nedover. Stoppkilene og bollen er slik utformet at ytterflatene på stoppkilene danner kontakt med indre flater i kilebollen med liten friksjon og automatisk kan aktiveres for å gripe og holde borestrengen når et parti av borestrengen tilføyes eller fjernes. Slike automatkile- arrangementer er vist for eksempel i US patentnr. 2 570 039, 2 641 816, 2 939 683, 3 210 821, 3 270 389, 3 457 605, 3 961 399, 3 999 260, 4 253 219 og 4 333 209.
Slike kjente automatkiler finnes i to grunnleggende utførelser. I én er automatkilen permanent fastgjort til og roterer sammen med rotasjonsbordet, og i én er automatkilen frakoblet fra rotasjonsbordet når den ikke er i bruk.
Av den første typen er US patentnr. 2 641 816, Liljestrand og 3 961 399, Boyadjieff eksempler. Mens disse automatkiler utgjør en forbedring i forhold til konvensjonelle, manuelt betjente stoppkiler, krever de fleste permanent fastgjøring av en bærestolpe eller annen konstruksjon til riggulvet ved siden av rotasjonsbordet for å muliggjøre at automatkilen skal kunne svinges eller heves bort fra borestrengen. Disse anordninger opptar permanent verdifull plass på boregulvet til tross for det faktum at under mye av boretiden er de ikke i bruk og kan forstyrre andre boreoperasjoner.
Imidlertid, i de fleste tidligere systemer for rotasjons-automatkiler måtte en mekanisk kobling anordnes mellom en stasjonær fluidsylinder og det roterende automatkilehuset. I mange av de tidligere konvensjonelle systemer kunne ikke kileenheten aktiveres på noe punkt under rotasjonen, men krevde innretning av den stasjonære fluidsylinderen og det roterende huset. Som et resultat rager enheten over gulvet i riggen og opptar verdifull plass. De roterende automatkiler beskrevet i US patentnr. 3 999 260, Stuckey med flere og 4 333 209, Herst, løser dette problemet ved å anordne ekspanderbare tetningsanordninger på den stasjonære fluidtilførselen som danner en fluidkanal sammen med det roterende huset under drift, og eliminerer behovet for en mekanisk innrettet kobling og minsker eller eliminerer fullstendig behovet for å benytte verdifull gulvplass for automatkilemekanismen. Imidlertid er det funnet at de ekspanderende tetninger anordnet i begge disse systemer har en tendens til lekkasje og hurtig nedbrytning som et resultat av vibrasjon i riggen, og påvirker virkningen og innretningen av tetningen i forhold til det roterende huset. Dessuten har disse kjente anordninger en tendens til å innføre slam og forurensninger i tetningen og trykksettingssystemet, hvilket fører til skader i de hydrauliske systemer eller trykkluft- systemer.
Det foreligger følgelig et behov for å komme frem til forbedrede tetninger for roterende automatkiler som tåler lengre tids slitasje og er mer effektive og som medfører øket beskyttelse mot slam og forurensninger som kommer inn i automatkile-systemet.
Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en forbedret tetning mellom stoppkilbollen og den utvendige trykksatte fluidtilførsel som opererer automatstoppkilen. Den tidligere kjente teknikk omtaler tetninger som har en tendens til å lekke og innføringen av slam og avfall inn i tetningen. Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer tetning innbefattende et bånd av ekspanderbart materiale som muliggjør at et differensialtrykk kan påføres tetningen. Tetning kan trykksettes for å forhindre forurensninger fra å gå inn i tetningen, og kan videre trykksettes for å ekspandere tetningen for å skape en fluidkanal for effektiv fluidstrømning til automatstoppkilene.
SAMMENFATNING AV OPPFINNELSEN
Målene med foreliggende oppfinnelse oppnås ved et rotasjonsbor som omfatter: et stasjonært hus med i det minste en første ledning til å overføre trykksatt fluid; et rotasjonshus montert koaksialt innen nevnte stasjonære hus for rotasjon med dette og med i det minste en andre ledning for å overføre trykksatt fluid; og i det minste en rotasjonstetning fast montert i det stasjonære huset, kjennetegnet ved at nevnte rotasjonstetning omfatter et bånd av ekspanderbart materiale med indre og ytre flater hvori den indre og den ytre tetningsflate har forskjellige flatearealer slik at når det trykksatte fluid er ledet gjennom tetningen er en trykkforskjell dannet slik at tetning ekspanderer for anlegg mot rotasjonshuset og danner en ringformet fluidkanal som tilveiebringer fluidkommunikasjon mellom den første og den andre ledning.
Foretrukne utførelsesformer av rotasjonsboret er utdypet i kravene 2-22.
Målene med foreliggende oppfinnelse oppnås videre ved en rotasjonstetning for et rotasjonsbor, kjennetegnet ved at det omfatter: et bånd av ekspanderbart materiale med en indre og ytre flate og med flere åpninger som er i stand til å kommunisere fluid mellom den ytre og indre flaten, hvori den indre og ytre flate har forskjellig flatearealer slik at når trykksatt fluid er ledet igjennom tetningen dannes en trykkforskjell av den indre og ytre flaten slik at den indre flaten på tetningen er ekspandert for å danne en ringformet fluidkanal.
En foretrukket utførelsesform av rotasjonstetningen er videre utdypet i kravene 24-28.
Målene med foreliggende oppfinnelse oppnås også ved en fremgangsmåte for anvendelse av en drevet stoppkile, omfattende bruk av et rotasjonsbord som omfatter: et stasjonært hus med i det minste en første ledning til å overføre trykksatt fluid; et rotasjonshus montert koaksialt innen nevnte stasjonære hus for rotasjon med dette og med i det minste en andre ledning for å overføre trykksatt fluid; og i det minste en rotasjonstetning fast montert i det stasjonære huset,
idet nevnte rotasjonstetning omfatter et bånd av ekspanderbart materiale med indre og ytre flater hvori den indre og den ytre tetningsflate har forskjellige flatearealer slik at når det trykksatte fluid er ledet gjennom tetningen er en trykkforskjell dannet slik at tetning ekspanderer for anlegg mot rotasjonshuset og danner en ringformet fluidkanal som tilveiebringer fluidkommunikasjon mellom den første og den andre ledning.
Foretrukne utførelsesformer av fremgangsmåten er videre utdypet i krav 30.
Det er omtalt en rotasjonstetningsenhet for et rotasjonsbord til bruk i boresystemer og lignende for å tilføre trykksatt fluid til en rotasjons-stoppkileenhet anordnet inne i rotasjonsbordet. Rotasjonstetningsenheten er utformet ti å kobles til et eksisterende rotasjonsbord som benyttes for å rotere en borestreng, og omfatter en automatkile som drives til tilkoblet stilling for sikkert å gripe et rørsegment, for eksempel et foringsrørsegment. Fordi stoppkileenheten drives til tilkoblet stilling av et trykksatt fluidsystem, må det roterende partiet av rotasjonsbordet kobles korrekt til et eksternt fluidsystem ved bruk av tetningsenheten i henhold til den foreliggende oppfinnelsen.
Det er videre omtalt et rotasjonsbord og en drevet stoppkile som er monterbar på en rigg og omfatter: et rotasjonshus som har en røranleggsenhet som omfatter en midtre åpning dimensjonert for å motta rørsegmentet, idet den nedre røranleggsenheten omfatter en drevet anleggsanordning som drives til en anleggsstilling for sikkert og løsbart å gripe rørsegmentet, idet den nedre røranleggsenheten er i kommunikasjon med drivakselen, slik at aktivering av rotasjonshusenheten bevirker at den nedre røranleggsenheten roterer. I en slik utførelse drives den nedre røranleggsenheten via en ytre, trykksatt fluidkilde, som er forbundet med rotasjonshuset via rotasjonstetningsenheten i henhold til oppfinnelsen. Rotasjonstetningsenheten omfatter et bånd av ekspanderbart materiale som har en ytterflate i fluidkommunikasjon med et forråd av trykksatt fluid og en innerflate som samvirker med et rotasjonshus, og rotasjonstetningen har flere åpninger som kan kommunisere fluid mellom ytterflaten og innerflaten, idet en ytre tetningsflate har større flateareal enn innerflaten slik at når det trykksatte fluidet ledes til ytterflaten av tetningen dannes en trykkforskjell mellom ytterflaten og innerflaten, slik at innerflaten i tetningen ekspanderes for anlegg mot rotasjonshuset og å danne en ringformet fluidkanal som danner fluidkommunikasjon mellom det trykksatte fluidforrådet og rotasjonshuset. Selv om hvilken som helst flateforskjell kan benyttes slik at det dannes en trykkforskjell mellom yttersiden og innersiden av tetningen, er forholdet i et eksempel på utførelse 1:1,02.
Rotasjonstetningene kan være konstruert slik at tetningene også omfatter et ytre ringformet spor utformet i den ytre tetteflaten og et indre ringformet spor utformet i den indre tetteflaten, idet flere åpninger er dannet mellom det ytre og indre ringformede sporet, men hvilken som helst utforming egnet til å danne en fluidtett kanal mellom tetningen og rotasjonshuset kan benyttes. Likeledes kan tetningene være dannet av hvilket som helst materiale som er egnet til å danne et passende ekspanderbart tetningselement som har egenskaper for lang tids bruk. Rotasjonstetningssystemet kan omfatte en sperrestyring slik at det trykksatte fluidet hindres i å aktivere rotasjonstetningsenheten når rotasjonshuset roterer.
Det trykksatte fluidet kan pumpes konstant gjennom rotasjonstetningen med et trykk som er tilstrekkelig til å danne en positiv fluidstrøm ut av den i det minste ene rotasjonstetningen, men utilstrekkelig til å ekspandere rotasjonstetningen til fullt tettende anlegg mot rotasjonshuset slik at forurensinger hindres i å strømme inn i tetningsenheten og fluidledningene.
I det minste to rotasjonstetninger kan benyttes i fluidkommunikasjon med i det minste to separate første og andre ledninger anordnet inne i rotasjonsbordet. I en slik utførelse benyttes en rotasjonstetning som tetning ved nedføring av stoppkiler i fluidkommunikasjon med en andre ledning for nedføring av stoppkilen anordnet slik at trykksatt fluid som strømmer gjennom den andre ledningen for nedføring av stoppkiler aktiverer den fluidaktiverte operatoren for å bevege stoppkilen, og den andre rotasjonstetningen benyttes som en tetning ved bevegelse av stoppkilene oppover i fluidkommunikasjon med en andre ledning for bevegelse av stoppkilene oppover, anordnet slik at trykksatt fluid som strømmer gjennom den andre ledningen for bevegelse av stoppkilene oppover aktiverer den fluidaktiverte operatoren for å bevege stoppkilen tilbake.
Selv om et rotasjonsbord som har to rotasjonstetninger er beskrevet ovenfor, er i et annet eksempel anordnet tre rotasjonstetninger, hver i fluidkommunikasjon med i det minste tre separate første og andre ledninger som er anordnet inne i rotasjonsbordet. I et slikt eksempel benyttes den tredje rotasjonstetningen som en tetning for stoppkileinnstilling og er anordnet slik at når den fluidaktiverte operatoren er ført helt ut eller tilbake, ledes det trykksatte fluidet inn i den andre ledningen for stoppkileinnstilling, gjennom tetningen for stoppkileinnstilling, til en første ledning for stoppkileinnstilling anordnet i fluidkommunikasjonen med en fluiddetektor som kan detektere nærværet av det trykksatte fluidet i den første ledningen for stoppkileinnstilling og kommunisere dette nærværet til en operatør.
I et annet eksempel er rotasjonstetningen anordnet i et ringformet spor utformet i det stasjonære huset. I en slik utførelse kan rotasjonstetningen være fast montert i sporet med en o-ringtetning.
I et annet eksempel kan rotasjonstetningsenheten også omfatte en eller flere ringformede avstryketretninger fast montert i det stasjonære huset og i samvirkende, tettende anlegg mot rotasjonshuset slik at stoffer hindres i å passere mellom avstrykertetningen og rotasjonshuset. Selv om hvilket som helst antall avstrykertetninger kan benyttes, benyttes i et eksempel på utførelse i det minste to ringformede avstrykertetninger og slik anordnet at rotasjonstetningen ligger mellom disse.
I et annet eksempel kan rotasjonstetningsenheten også omfatte i det minste en dreneringsledning anordnet nær rotasjonstetningene i fluidkommunikasjon mellom en fluid lagringstank og flaten på det stasjonære huset som den i det minste ene rotasjonstetningen er fastgjort til, slik at eventuelt fluid som lekker fra rotasjonstetningene ledes tilbake inn i det trykksatte fluidforrådssystemet. I et slikt eksempel kan et fluidfilter være anordnet mellom dreneringsledningen og lagringstanken for å filtrere forurensinger fra det resirkulerte fluidet.
I et annet eksempel kan rotasjonsbordet i henhold til oppfinnelsen videre omfatte en ringformet reguleringsring for regulering av stillingen til rotasjonshuset i forhold til det stasjonære huset, slik at rotasjonstetningene fullstendig tetter passasjen mellom fluidledningene inne i det stasjonære huset og rotasjonshuset.
I et annet eksempel omfatter oppfinnelsen en fremgangsmåte for å aktivere en automatstoppkile, omfattende bruk av et rotasjonsbord som beskrevet i de eksempelvise utførelser ovenfor.
Andre trekk og fordeler med den foreliggende oppfinnelse vil fremgå av den følgende detaljerte beskrivelsen, i sammenheng med de vedføyde tegninger som i form av eksempler illustrerer trekkene ved den foreliggende oppfinnelsen.
KORTFATTET FORKLARING AV TEGNINGENE
Disse og andre trekk og fordeler ved oppfinnelsen vil fremgå ved at de bedre vil forstås med henvisning til beskrivelsen, patentkravene og tegningene.
Fig. 1 viser i perspektiv et rotasjonsbord i henhold til oppfinnelsen.
Fig. 2 er en avskåret projeksjon sett ovenfra av et rotasjonsbord i henhold til oppfinnelsen. Fig. 3er en avskåret sideprojeksjon av et rotasjonsbord i henhold til oppfinnelsen. Fig. 4er en forstørret, snittet sideprojeksjon av et rotasjonsbord i henhold til oppfinnelsen.
Fig. 5viser i snitt sett fra siden et rotasjonsbord i henhold til oppfinnelsen.
Fig. 6er en frontprojeksjon av et sett av rotasjonstetninger i forhold til oppfinnelsen.
Fig. 7viser i snitt sett fra siden et hydraulisk system i henhold til oppfinnelsen.
Fig. 8er et skjema for drift av et hydraulisk system i henhold til oppfinnelsen for stoppkiler.
DETALJERT BESKRIVELSE AV OPPFINNELSEN
Den foreliggende oppfinnelsen angår en rotasjonstetning som er i kontinuerlig passivt anlegg for å danne fluidkommunikasjon mellom en rotasjons-stoppkilebolle og en stasjonær stoppkilering. Figur 1 viser et ytre perspektiv av et eksempel på utførelse av oppfinnelsen, omfattende et rotasjonsbord 10 som har en midtre, sylindrisk åpning eller boring 12. Den midtre boringen 12 er slik anordnet at et rør eller en borestreng 14 kan opphenges i denne og dreies om en vertikal akse 16 i den midtre boringen 12. Rotasjonsbordet 10 omfatter videre et ytre stasjonært hus 18 som har et øvre deksel 19 og en rotasjons-stoppkilebolle 20 anordnet inne i det stasjonære huset 18 og anordnet koaksialt rundt den vertikale aksen 16 til borestrengen 14 inne i den midtre boringen 12. Et system for automatstoppkiler (ikke vist) i henhold til den foreliggende oppfinnelsen er anordnet inne i rotasjonsbordet 10. Figur 2 viser, sett ovenfra, rotasjonsbordet 10 med det øvre dekselet fjernet. Som vist omfatter rotasjonsbordet 10 et ytre, stasjonært hus 18 som har en sylindrisk, indre flate 22. En stoppkilering 24 er fast montert på den indre flaten 22 i det ytre huset 18. Stoppkilebollen 20 er roterbart montert inne i stoppkileringen 24 aksialt omkring den mindre boreringen 12, slik at stoppkileringens indre flate 26 er nær stoppkilebollens ytre flate 28 under dannelse av et tetningsmellomrom 29 mellom disse (vist i Figur 4). Under drift er en stoppkileenhet (ikke vist) roterbart anordnet inne i stoppkilebollen 20. Hvilken som helst passende stoppkileenhet kan benyttes i stoppkilebollen 20 i henhold til oppfinnelsen. I mest konvensjonelle utførelser omfatter stoppkileenheten flere stoppkiler som har skrå ytre vegger innrettet til å være i anlegg mot den avskrånende indre veggen 30 i stoppkilebollen 20, slik at stoppkileenheten hindres i sideveis, men ikke rotasjonsmessig bevegelse inne i stoppkilebollen 20. Konvensjonelt holder hver stoppkile langs innsiden en anleggsinnsats utformet til å gripe borestrengen og hindre at denne faller ned i den midtre boringen 12.
Med henvisning til figur 2 kan hvilken som helst stoppkilebolle 20 som er egnet til anlegg mot innsiden 26 av stoppkileringen 24 og utsiden av stoppkileenheten benyttes sammen med tetningene i henhold til oppfinnelsen. I et eksempel på utførelse omfatter stoppkilebollen 20, vist i Figur 2, et bueformet midtre parti 32 som er hengslet mellom et par bueformede sidepartier 34 for å danne et delvis lukket ringformet element. I en slik utførelse er hvert parti fortrinnsvis støpt av CMS 02-stål av kvalitet 150-135, eller mer foretrukket CMS 01-stål, eller mest foretrukket CMS 02-stål av kvalitet 135-125, og omfatter en utside og en oppover rettet, avskrådd innside 30. Partiene er anordnet symmetrisk rundt en vertikal akse for å danne en midtre boring 36 for anbringelse av en stoppkileenhet.
Innvendig bør stoppkilebollen 20 være utformet for å hindre sideveis bevegelse av en stoppkileenhet og å muliggjøre at stoppkileenheten kan rotere inne i bollen mot friksjonskontakten mellom stoppkilene og bollen. I et eksempel på utførelse vist i figur 2, er den avskrådde innsiden 30 av stoppkilebollen 20 korrugert slik at den danner flere spor 38 som forløper inn i den midtre boringen 12. Sporene er avgrenset av avskrådde kontaktflater som er innrettet til anlegg mot ytterflatene av stoppkileenheten.
Med henvisning til Figur 2 er partiene 34 av stoppkilebollen 20 hengslet ved motsatte ender av det midtre partiet 33, omkring flere hydrauliske aktuatorer 40, som svinger partiene av stoppkilebollen 20 mellom en "åpen" stilling og en "lukket" stilling. I den åpne stillingen er sidepartiene 34 svinget til "åpen" stilling for innføring av stoppkileenheten inne i den midtre boringen 12. I den lukkede stillingen er sidepartiene 34 svinget til lukket stilling for å holde stoppkileenheten inne i den midtre boreringen 12 i bollen. En bueformet dør kan være løsbart koblet mellom åpne ender av sidepartiene til stoppkilebollen 20 for å holde sidepartiene 34 i lukkede stillinger og danne et omgivende, ringformet element som fastholder stoppkileenheten.
Selv om hvilken som helst konvensjonell stoppkileenhet kan benyttes i den foreliggende oppfinnelsen, omfatter de fleste konvensjonelle stoppkileenhetene et generelt ringformet element dannet av flere stoppkiler. Stoppkilene er generelt symmetrisk anordnet rundt den vertikale aksen 16 (Figur 1) til boringen 12 for å danne en åpning 16 (Figur 2) for anbringelse av borestrengen 14. Stoppkilene kan være laget av hvilket som helst passende materiale, men i et eksempel på utførelse er stoppkilene støpt av CMS 02-stål kvalitet 150-135 eller CMS 01-stål. Stoppkilene kan være slik hengslet at de motsatte ender av stoppkileenheten kan bringes til anlegg av flere hydrauliske sylindere som driver endene av stoppkilene mot hverandre. Stoppkileenheten kan også omfatte midler koblet til stoppkileenheten som sperrer stoppkilene i anlegg for å "lukke" stoppkileenheten eller for å holde endene av stoppkilene i anlegg og danne en lukket åpning for å muliggjøre innføring av en borestreng 14 i denne.
Hvilken som helst utførelse av stoppkiler som er egnet for å danne anlegg mot og å holde en borestreng 14 inne i den midtre boringen 12 kan benyttes i den foreliggende oppfinnelsen, slik som for eksempel Varco BJ® PS 21/30 automatstoppkilesystem. I en konvensjonell utførelse har hver stoppkile buet form avgrenset av en radialt indre flate og en nedover avskrådd ytre flate. I andre utførelser må de indre flater i stoppkilene være innrettet til anbringelse av en innsats som forløper hovedsakelig sylindrisk rundt en midtre åpning for å gripe og holde et rør 14. Innsatsene kan dessuten omfatte tenner for å sikre effektivt gripeanlegg mot et rør 14. For eksempel kan den avskrådde ytterflaten på stoppsidene være korrugert for å danne flere fingre som rager utover fra stoppkileelementet. I en slik utførelse er fingrene avgrenset av de avskrådde kontaktflater som er beregnet til anlegg mot de indre kontaktflater 30 i stoppkilebollen 20. Fingrene er utformet til å sperre stoppkilen mot sideveis bevegelse i bollen 20 mens bollen 20 roterer omkring stoppkilene mot den glidende friksjon dannet mellom kontaktflaten 30 i bollen 20. Uansett hvilken utførelse av stoppkiler som benyttes må stoppkilene under normale driftstilstander være i stand til å oppta sidebelastninger på omtrent 300 tonn til omtrent 600 tonn. Etter som kaldsveising mellom stoppkilene og bollen 20 delvis bevirkes av bruken av lignende stål som benyttes ved støping av stoppkilene og stoppkilebollen 20, er det ønskelig at enten stoppkilene eller stoppkilebollen 20 er støpt av et materiale som er forskjellig fra stål, nemlig et materiale som har liten eller ingen tendens til å oppløses i atomstrukturen til stål (for eksempel). Støping av stoppkilene eller bollen 20 av et materiale som er forskjellig fra stål krever imidlertid spesielt utstyr og er mer kostbart å fremstille enn stål. Det er derfor ønskelig å belegge stoppkilene eller bollen 20 av stål med annerledes materialer langs kontaktflatene, slik som for eksempel kobber, en bronselegering slik som NiAICu, wolframkarbid eller hvilket som helst annet metall i nikkel-, aluminium- eller bronse-familien.
Som vist i figur 4 og 5 er i eksempelet på utførelse utsiden 28 av stoppkilebollen 20 avgrenset av en sylindrisk skulder 44 som utover forløper fra et øvre parti av stoppkilebollen 20. Et ytre sylindrisk element 46 med minsket diameter som ligger mot en stoppkilering er anordnet på skulderen 44 til stoppkilebollen 20. Innsiden 22 av det ytre huset 18 er også avgrenset av en sylindrisk skulder 48 som utover forløper fra et øvre parti av det ytre huset 18. Et sylindrisk øvre element 50 er regulerbart fastgjort til den indre veggen 22 i det stasjonære huset 18 med reguleringsskruer 52 som muliggjør at det sylindriske øvre elementet 50 kan beveges vertikal i forhold til stoppkilebollen 20. Det sylindriske øvre elementet 50 omfatter et spor 54 med anlegg mot stoppkilebollen og som forløper utover fra skulderen 48 på det ytre huset 18 slik at det ytre sylindriske elementet 46 på stoppkilebollen 20 som er i anlegg mot stoppkileringen er i rotasjonsanlegg mot det regulerbare øvre elementet 50. Det øvre elementet 50 omfatter videre en stoppkilebolletetning 56 utformet for tettende anlegg mot utsiden 28 av stoppkilebollen 20, slik at forurensninger og avfall hindres i å komme inn i tetningsmellomrommet 29 mellom stoppkileringen 24 og stoppkilebollen 20. Selv om et mulig middel for tetning av mellomrommet 29 mellom stoppkilebollen 20 og stoppkileringen 24 er vist i figur 4 og beskrevet ovenfor, kan det i stoppkileenheten i henhold til oppfinnelsen benyttes hvilke som helst faste midler for å hindre at slam, borefluider eller annet avfall kommer inn i tetningsmellomrommet 29 og skader stoppkileringen 24 eller stoppkilebollen 20.
Som vist i figur 6 og 5 er de hydrauliske aktuatorer 40 i den roterende stoppkilebollen 20 forbundet med en stasjonær drivkilde utenfor det ytre huset 18 via stoppkilebolleinnløp 61 via en roterende stoppkilering-tetningsenhet 62 anordnet sylindrisk omkring omkretsen av innsiden av 26 av stoppkileringen 24. Som vist fyller stoppkilering-tetningsenheten 62 hovedsakelig tetningsmellomrommet 29 mellom stoppkileringen 24 og stoppkilebollen 20. Den roterende tetningsenheten 62 er i fluidkommunikasjon med en drivkilde via flere utvendige ledninger 64 anordnet i elementet til det ytre huset 18. Som det best er vist i figur 4-6 omfatter den roterende stoppkile-tetningsenheten 62 et sylindrisk, ringformet element med flere sett av hydrauliske innløp 66a, 66b og 66c i fluidkommunikasjon med utløpet fra drivfluid- tilførselen og utløp 68a, 68b, 68c og 68d i fluidkommunikasjon med filterlagrings-tankinnløpet til drivtilførselen anordnet på denne. Hvert sett av innløp 66 er anordnet inne i et ringformet spor 70. Inne i hvert ringformede spor 70 er anbrakt en elastomerisk stoppkilering-kommunikasjonstetning 72a, 72b, 72c anordnet og utformet for tettende anlegg mot et bestemt stoppkillebolleinnløp 61, 61 b og 61 c. I tillegg til kommunikasjonstetningene 72 omfatter den roterende stoppkile-tetningsenheten 62 flere ringformede avstrykertetninger 74a, 74b og 74c.
Avstrykertetningene 74a, 74b og 74c er utformet til å danne en avstrykertetning mot utsiden 28 på den roterende stoppkilebollen 20 slik at de hydrauliske kommunikasjonstetninger 72, innløpene 66 og utløpene 68 anordnet mellom avstykertetningene 74 holdes fri for fremmedlegemer. Avstrykertetningene 74a, 74b og 74c kan omfatte hvilken som helst tetningsutforming som er egnet til å danne et fluidtetningsmiddel i mellomrommet mellom utsiden 28 av den roterende stoppkilebollen 20 og innsiden av stoppkileringen 24. For eksempel kan avstrykertetningene 74 omfatte konvensjonelle, myke polymertetninger av o-ringtypen som utøver et kontinuerlig og stabilt fluidtettende trykk på utsiden 28 av stoppkilebollen 20. Selv om det er vist tre avstryketretninger 74a, 74b og 74c i eksemplene på utførelser vist i figur 4-7, kan hvilket som helst antall avstryketretninger 74 benyttes slik at området av stoppkileringen 24 som inneholder kommunikasjonstetningene 66 holdes hovedsakelig fritt for forurensninger og fluid inne i området avgrenset av avstrykertetningene 74 holdes hovedsakelig inne i dette området.
Et eksempel på utførelse av de hydrauliske kommunikasjonstetninger 72 er vist detaljert i figur 5. Som vist omfatter de hydrauliske kommunikasjonstetninger 72 et bånd av elastomerisk materiale som har indre 76 og ytre 78 ringformede spor som forløper på motsatte sider av en tetningsvegg 80. De ytre kanter av hver tetning 72 holdes inne i sporet 70 i stoppkileringen 24 og tettes av et element 82 i anlegg mot sporet og som fjærende danner anlegg mot og fastholder tetningen 72 inne i sporet 70, slik at fluid som tilføres til utsiden 78 på tetningen 72 ledes gjennom kommunikasjonstetningsinnløpene 66 og samtidig hindres i å lekke rundt kantene av tetningen 72. Elementet 82 i anlegg mot sporet omfatter hvilket som helst ringformet element som er egnet for tettende fastgjøring av tetningene 72 inne i sporet 70. I en utførelse er for eksempel elementet en konvensjonell elastomerisk o-ring utformet til å passe rundt omkretsen av stoppkileringen 24 inne i det ringformede sporet 70 og fjærende trykke tetningen 72 inn i sporet 70.
Som vist i figur 5 er overflatearealet til det ytre ringformede sporet 78 gjort mindre enn overflatearealet til det indre ringformede sporet 76, slik at ved trykksetting med hydraulisk fluid fra det hydrauliske kraftforrådet dannes en trykkforskjell mellom det hydrauliske fluidet på innsiden og utsiden av tetningsveggen 80. Denne trykkforskjellen danner en kraftforskjell på innsiden av tetningsveggen 80 slik at den indre tetningsflaten til den elastomeriske, hydrauliske kommunikasjonstetningen 72 danner anlegg mot den ytre veggen til stoppkilebollen 28. Når det utøves tilstrekkelig trykk mot utsiden av tetningen 78 kan det dannes en fluidtettet passasje mellom tetningen 72 og utsiden av stoppkilebollen 28 av det indre ringformede sporet 76 i tetningen 72, slik at det hydrauliske fluidet fra kraftforrådet 60 kan strømme gjennom tetningsinnløpene 66 inn i det indre ringformede sporet 76 og deretter gjennom stoppkilebolleinnløpene 61 for å aktivere de hydrauliske sylindere som er i mekanisk kommunikasjon med en stoppkileenhet. Selv om det kan være hvilken som helst dimensjonsforskjell mellom det indre 76 og ytre 78 ringformede sporet som er tilstrekkelig til å danne en trykkforskjell for å trykke innsiden av tetningen 72 mot utsiden av stoppkilebollen 28, har i et eksempel på utførelse den indre tetningsflaten et overflateareal på 186 tommer<2>og den indre tetningsflaten har et overflateareal på 190 tommer<2>, for et forhold på 0,9. I et eksempel på utførelse av oppfinnelsen har den indre tetningsflaten 76 dimensjonene 3,14 x 59 x 1 tommer og den ytre tetningsflaten 78 har dimensjonene 3,14 x 59 x 0,5 tommer, og innløpene 66 har hull med diameter på 0,25 tommer. Selv om bestemte, passende dimensjoner for både tetningene 72 og innløpshullene 66 er beskrevet ovenfor, vil det forstås at tetninger og hull med hvilke som helst dimensjoner kan benyttes slik at det dannes en trykkforskjell fra utsiden av tetningen til innsiden, slik at innerflaten av tetningen er i passende tettende anlegg mot utsiden av stoppkilebollen.
Som vist i figur 6 er de hydrauliske innløpene 66 og utløpene 68 anordnet rundt omkretsen av tetningene 72 inne i de indre ringformede sporene 76, slik at hydraulisk fluid kan fordeles jevnt i hele omkretsen av det indre sporet 76, slik at en nøyaktig innretning av de hydrauliske innløpene 66 og stoppkileinnløpene 61 ikke er nødvendig.
Figur 7 og 8 viser skjematiske fremstillinger av et eksempel på utførelse av den hydrauliske krafttilførselen og styresystemet i henhold til oppfinnelsen. Som vist i figur 8 er de hydrauliske tetningsinnløpene 66a, 66b og 66c forbundet via en hydraulisk ledning 64 med en rekke reguleringsventiler 84a, 84b og 84c som i sin tur forbinder innløpene med en manifold 86 på en hydraulisk kraftkilde. Hydrauliske tetningsutløp 68a, 68b og 68c er forbundet via hydrauliske dreneringsledninger 88 med manifolden 86 på den hydrauliske kraftkilden. Reguleringsventilene 84 drives via en krafttilførsel 90 og er hydraulisk sammenkoblet via koblingsledninger 92 med systemtrykket i rotasjonsbordet 10, slik at reguleringsventilene 84 ikke kan åpnes for å trykksette de hydrauliske tetningsinnløp 66 under rotasjon av stoppkilebollen 20.
Som vist i figur 7 er stoppkilebollen 20 forbundet med denne eksterne krafttilførselen 60 via indre stoppkilebolle-ledninger 94 anordnet inne i stoppkilebollen og i fluidkommunikasjon mellom stoppkilebolleinnløpene 61 og aktuatorene 40 (vist skjematisk).
I en utførelse, vist i figur 8, omfatter det hydrauliske systemet en vekselventil 96 som forbinder den hydrauliske kraftkilden 60 med styreventilen 84b for stoppkileinnstilling slik at styreventilen 84b for stoppkileinnstilling aktiveres automatisk når enten ventilen 84a for å bevege stoppkilene opp, eller ventilen 84c for å bevege stoppkilene ned er åpnet. I denne utførelsen omfatter det hydrauliske kraftsystemet videre en trykkfølsom enveisventil 98 (Figur 7), for stoppkileinnstilling, anordnet inne i stoppkilebollen 20 og i fluidkommunikasjon med alle stoppkilebolle-ledningene 94, slik at ved full tilkobling eller frakobling av stoppkilene fra borestrengen av aktiveringssylindrene og den etterfølgende trykkøkningen som skyldes at trykksatt fluid fortsetter å bygges opp inne i ledningene 94 etter at den aktiverende sylinderen har fullført sin bevegelse, åpner enveis ventilen 98 og muliggjør at trykksatt fluid kan strømme ut gjennom ledningen 94b for stoppkileinnstilling, til en føler i styreventilen 84b for stoppkileinnstilling, slik at et signal som indikerer frakobling eller tilkobling av sylindrene kommuniserer til operatøren. Hvilke som helst hydrauliske ledninger og styreventiler som er egnet til å inneholde det trykksatte fluidet kan anvendes i denne oppfinnelsen.
Under drift tilføres et trykksatt fluid slik som for eksempel luft eller hydraulisk fluid konstant gjennom krafttilførselen til innløpet av hver av styreventilene 84. Et signal som indikerer systemtrykket i rotasjonsbordet kommer også til styreventilene 84 gjennom signalledningene 92, slik at styreventilen ikke er i stand til å åpne under rotasjon av stoppkilebollen. Selv om et anleggstrykk ikke tillates under rotasjon på grunn av sammenkoblingen, tilføres under rotasjon et konstant tanktrykk gjennom ledningene til hydrauliske tetningsinnløp 66, slik at fluidet konstant strømmer ut av tetningsinnløpene 66 og mot utsiden 28 av stoppkilebollen og bevirker smøring mellom tetningen 72 og stoppkilebollen 20 og bevirker positivt strømningstrykk ut av innløpene 66, slik at forurensninger ikke tillates å strømme tilbake gjennom innløpene 66 og inn i de hydrauliske ledninger og styreventiler 84. Overskytende fluid oppsamles inne i manifolden 62 i rotasjonstetningen av avstrykertetninger 74, slik at fluidet strømmer gjennom utløp 68 inn i dreneringsledninger 88, filtreres og deretter ledes tilbake inn i manifoldtanken 86 for krafttilførsel.
Med henvisning til figur 7 og 8, under drift av sylindrene 40 for å danne anlegg mot og holde en borestreng i den midtre boringen i rotasjonsbordet enten for en tilføyelses- eller fjernelsesprosedyre, stanses først rotasjonen av stoppkilebollen av en operatør. Etter stansing indikerer sammenkoblingsledningene 92 automatisk at rotasjon av rotasjonsbordet har stanset til styreventilene 84. Deretter kan operatøren aktivere styreventilen 84 for å bevege stoppkilene ned. Trykksatt fluid passerer gjennom styreventilen 84c for å bevege stoppkilene nedover og strømme inn i det ytre sporet 78 i den hydrauliske tetningen 72c for å føre stoppkilene ned, slik at en trykkforskjell dannes mellom ytterflaten og innerflaten til tetningsveggen 80, for derved å aktivere tetningen 72c slik at den fjærende ekspanderer innover mot stoppkilebollen til anlegg mot utsiden av stoppkilebollen. Fluidet strømmer deretter gjennom tetningsinnløpene 66c rundt omkretsen av tetningen 72c og inn i innløpene 61 i stoppkilebollen for å bevege stoppkilene ned, anordnet rundt den ytre omkretsen av stoppkilebollen. Fluidet passerer deretter gjennom ledningen 94c i stoppkilebollen for å føre stoppkilene ned, vist i figur 8, og inn i de aktiverende sylindere slik at aktuatorene skyver settet av stoppkiler innover til anlegg mot borestrengen 14.
Etter at borestrengoperasjonen er fullført og boring skal fortsette stenger operatøren styreventilen 84c for å bevege stoppkilene nedover og åpner styreventilen 84a for å bevege stoppkilene oppover. Trykksatt fluid fra krafttilførselsmanifolden 86 passerer deretter gjennom ledningene 64a for å føre stoppkilene opp til det ytre tetningssporet 78 i tetningen 72a for å føre stoppkilene opp, for derved å aktivere tetningen 72a til å trykk mot utsiden av stoppkilebollen, slik at det indre sporet 76 i tetningen 72a for å føre stoppkilene opp danner en fluidledning mellom tetningsinnløpet 66a for å føre stoppkilene opp og innløpet 61 a i stoppkilebollen for å føre stoppkilene opp. Det trykksatte fluidet passerer deretter gjennom ledningen 94a i stoppkilebollen for å føre stoppkilene opp og inn i de aktiverende sylindere, slik at de aktiverende sylindere skyves utover for å frakoble borestrengen.
Som vist i figur 7 er ledningene 64a for å føre stoppkilene opp og ledningene 64c for å føre stoppkilene ned forbundet med ledningen 64b for innstilling av stoppkilene via en vekslerventil 96, slik at når det trykksatte fluidet passerer gjennom en av ledningene, åpnes vekslerventilen 96 for å muliggjøre at trykksatt fluid også aktiverer tetningen 72b for innstilling av stoppkilene, slik at tetningen 72b for innstilling av stoppkilene også danner anlegg mot utsiden av stoffkilebollen 28 slik at det dannes en fluidpassasje mellom innløpet 61 b i stoppkilebollen for innstilling av stoppkilene og tetningsinnløpet 66b for innstilling av stoppkilene. Når den aktiverende sylinderen har kommet helt opp eller helt ned i slaget og stoppkilene er ført fullstendig mot borestrengen eller er fullstendig frakoblet fra borestrengen, øker trykket i fluidet inne i ledningene 94 i stoppkilebollen og påvirker en enveisventil 98 for innstilling av stoppkilene, og som er i fluidkommunikasjon med både ledningen 94a for å føre stoppkilene opp og ledningen 94c for å føre stoppkilene ned, for å åpne og muliggjøre at fluidet kan beveges fra ledningen 94a i stoffkilebollen for å føre stoppkilene ned eller ledningen 94c for å føre stoppkilene opp, og inn i ledningen 94b i stoppkilebollen for innstilling av stoppkilene. Fluidet passerer utover gjennom innløpet 61 b i stoppkilebollen for innstilling av stoppkilene, i fluidkommunikasjon med ledningen 94b i stoppkilebollen for innstilling av kilene og inn i tetningen 72b for innstilling av stoppkilene. Fluidet passerer deretter gjennom tetningsinnløpene 66b for innstilling av stoppkilene og inn i ledningen 94b for innstilling av stoppkilene, slik at fluidet samvirker med styreventilen 84b for innstilling av stoppkilene og gir signal om at sylindrene 40 enten er helt tilkoblet eller frakoblet, og slik at de tilhørende stoppkilene er helt tilkoblet eller frakoblet fra borestrengen, dvs. at stoppkilene er i en "innstilt" stilling. Når sylindrene 99 er "innstilt" i opp-stilling, eller fullstendig frakoblet fra borestrengen, kan operatøren på nytt starte rotasjon av stoppkilebollen, hvilket i sin tur automatisk vil trykksette den sammenkoblende ledningen 92 og hindre aktivering av styreventilene 84 for å bringe sylindrene 99 til anlegg.
Mens flere utførelser av den foreliggende oppfinnelsen er illustrert og beskrevet vil det forstås av fagfolk på området at forskjellige modifikasjoner og forbedringer kan gjøres uten å avvike fra idéen og omfanget av oppfinnelsen. Det er følgelig ikke ment at oppfinnelsen skal begrenses av annet enn de etterfølgende patentkrav.

Claims (30)

1. Rotasjonsbord (10) som omfatter: et stasjonært hus (18) med i det minste en første ledning (66) til å overføre trykksatt fluid; et rotasjonshus (20) montert koaksialt innen nevnte stasjonære hus (18) for rotasjon med dette og med i det minste en andre ledning (61) for å overføre trykksatt fluid; og i det minste en rotasjonstetning (72) fast montert i det stasjonære huset,karakterisert vedat: nevnte rotasjonstetning (72) omfatter et bånd av ekspanderbart materiale med indre (76) og ytre (78) flater hvori den indre (76) og den ytre (78) tetningsflate har forskjellige flatearealer slik at når det trykksatte fluid er ledet gjennom tetningen (72) er en trykkforskjell dannet slik at tetning (72) ekspanderer for anlegg mot rotasjonshuset (20) og danner en ringformet fluidkanal som tilveiebringer fluidkommunikasjon mellom den første (66) og den andre (61) ledning.
2. Rotasjonsbord som angitt i krav 1, karakterisert vedat det videre omfatter en sperrestyring (90, 92) i signalkommunikasjon med i det minste en ventil (84) for å regulere strømmen av fluid gjennom den første ledning (66) slik at nevnte ventil (84) er forhindret fra å åpne når nevnte rotasjonshus (20) er i en dynamisk tilstand.
3. Rotasjonsbord som angitt i krav 2, karakterisert vedat det trykksatte fluid er konstant pumpet igjennom nevnte i det minste ene rotasjonstetning (72) ved et trykk tilstrekkelig til å tilveiebringe positiv fluidstrøm ut av den i det minste ene rotasjonstetning (72), men utilstrekkelig til å ekspandere rotasjonstetning (72) til fullt tettende anlegg mot rotasjonshuset (20).
4. Rotasjonsbord som angitt i krav 1, karakterisert vedat i det minste to rotasjonstetninger (72) i fluidkommunikasjon med i det minste to separate første (66) og andre (61) ledninger er anbrakt inne i rotasjonsbordet (10).
5. Rotasjonsbord som angitt i krav 4, karakterisert vedat de to rotasjonstetninger (72) består av: en tetning (72c) for å bringe stoppkilene ned i fluidkommunikasjon med en andre ledning (61c) for å bringe stoppkilene ned, anordnet slik at trykksatt fluid strømmer gjennom den andre ledningen (61 c) for å bringe stoppkilene ned aktiverer i det minste en fluidaktivert operator (40) for å forlenge den i det minste ene fluidaktiverte operatoren (40); og en tetning (72a) for å bringe stoppkilene i fluidkommunikasjon med en andre ledning (61a) for å bringe stoppkilene opp aktiverer den i det minste ene fluidaktiverte operatoren (40) for å føre den i det minste ene fluidaktiverte operatoren (40) tilbake.
6. Rotasjonsbord som angitt i krav 1, karakterisert vedat i det minste tre rotasjonstetninger (72) i fluidkommunikasjon med i det minste tre separate første (66) og andre (61) ledninger er anordnet inne i rotasjonsbordet (10).
7. Rotasjonsbord som angitt i krav 6, karakterisert vedat de tre rotasjonstetningene (72) består av: en tetning (72c) for å bringe stoppkilene ned, i fluidkommunikasjon med en andre ledning (61c) for å bringe stoppkilene ned, anordnet slik at trykksatt fluid som strømmer gjennom den andre ledningen (61c) for å bringe stoppkilene ned aktiverer i det minste en fluidaktivert operator (40) for å forlenge den i det minste ene fluidaktiverte operatoren (40), en tetning (72a) for å bringe stoppkilene opp, i fluidkommunikasjon med en andre ledning (61a) for å bringe stoppkilene opp, anordnet slik at trykksatt fluid som strømmer gjennom den andre ledningen (61 a) for å bringe stoppkilene opp aktiverer den i det minste ene fluidaktiverte operatoren (40) for å tilbakeføre den i det minste ene fluidaktiverte operatoren (40), og en tetning (72b) for innstilling av stoppkilene i fluidkommunikasjon med en andre ledning (61b) for innstilling av stoppkilene, anordnet slik at når den i det minste ene fluidaktiverte operatoren (40) er ført helt ut eller tilbake, rettes det trykksatte fluidet inn i den andre ledningen (61b) for innstilling av stoppkilene, gjennom tetningen (72b) for innstilling av stoppkilene til en første ledning (66b) for innstilling av stoppkilene, anordnet i fluidkommunikasjon med en fluiddetektor som er i stand til å detektere nærværet av det trykksatte fluidet i den første ledningen (66b) for innstilling av stoppkilene og kommunisere dette nærværet til en operatør.
8. Rotasjonsbord som angitt i krav 1, karakterisert vedat det stasjonære huset (18) videre omfatter i det minste et ringformet spor (70) i fluidkommunikasjon med den i det minste ene første ledningen (66), idet det i det minste ene sporet (70) er slik utformet at den i det minste ene rotasjonstetningen (72) kan anordnes i dette.
9. Rotasjonsbord som angitt i krav 7, karakterisert vedat den i det minste ene rotasjonstetningen (72) er fast montert i sporet (70) av en o-ringtetning (82).
10. Rotasjonsbord som angitt i krav 1, karakterisert vedat det videre omfatter i det minste en ringformet avstrykertetning (74) som er fast montert i det stasjonære huset (18) og i samvirkende tetningsanlegg mot rotasjonshuset (20), slik at substanser hindres i å passere mellom avstrykertetningen (74) og rotasjonshuset (20).
11. Rotasjonsbord som angitt i krav 9, karakterisert vedat det omfatter i det minste to ringformede avstrykertetninger (74) anordnet slik at den i det minste ene rotasjonstetningen (72) ligger mellom disse.
12. Rotasjonsbord som angitt i krav 1, karakterisert vedat det omfatter i det minste en dreneringsledning (68) anordnet nær den i det minste ene rotasjonstetningen (72) i fluidkommunikasjon mellom en fluidlagringstank og overflaten av det stasjonære huset (18) som den i det minste ene rotasjonstetningen (72) erfastgjort på.
13. Rotasjonsbord som angitt i krav 12, karakterisert vedat et fluidfilter er anordnet mellom dreneringsledningen (68) og lagringstanken for å filtrere forurensninger fra fluidet.
14. Rotasjonsbord som angitt i krav 12, karakterisert vedat den i det minste ene ventilen (84) er i fluidkommunikasjon med lagringstanken.
15. Rotasjonsbord som angitt i krav 1, karakterisert vedat det omfatter en ringformet reguleringsring (50) for regulering av stillingen til rotasjonshuset (20) i forhold til det stasjonære huset (18).
16. Rotasjonsbord som angitt i krav 1, karakterisert vedat den i det minste ene rotasjonstetningen (72) er laget av et elastomerisk materiale.
17. Rotasjonsbord som angitt i krav 1, karakterisert vedat rotasjonshuset (20) er laget av krombelagt stål.
18. Rotasjonsbord angitt i krav 1, karakterisert vedat det trykksatte fluidet er hydraulisk fluid eller luft.
19. Rotasjonsbord som angitt i krav 10, karakterisert vedat den i det minste ene avstrykertetningen (74) er laget av et elastomerisk materiale.
20. Rotasjonsbord som angitt i krav 1, karakterisert vedat den i det minste ene rotasjonstetningen (72) har et forhold mellom tetningens ytterflate og tetningens innerflate på i det minste mer enn 1:1.
21. Rotasjonsbord som angitt i krav 1, karakterisert vedat den i det minste ene rotasjonstetningen (72) omfatter et ytre ringformet spor (78) utformet i den ytre tetteflaten og et indre ringformet spor (76) utformet i den indre tetteflaten, idet flere åpninger er dannet mellom det ytre (78) og indre (76) ringformede sporet.
22. Rotasjonsbord som angitt i krav 1, karakterisert vedat det stasjonære hus (18) har en første ringformet åpning forløpende derigjennom og har i det minste et ringformet spor (70) anordnet rundt omkretsen av den ringformede åpningen, idet den i det minste en første ledning (66) er for å overføre trykksatt fluid inn i sporet, det stasjonære huset omfatter videre i det minste en dreneringsledning (68) for å overføre trykksatt fluid ut av nevnte ringformede åpning; rotasjonshuset (20) har en andre ringformet åpning som forløper derigjennom for å motta en borestreng (14) som passerer derigjennom og inn i borehull (12), den andre åpning er tilpasset for montering koaksialt innen nevnte første åpning i det stasjonære huset (18) og for rotasjon med dette; en fluidaktivert operator (40) forbundet til nevnte rotasjonshus (20) for rotasjon med dette og for radialt å forlenge og trekke tilbake i det minste en stoppkile, den fluidaktiverte operator (40) er i fluidkommunikasjon med den andre ledning (61); den i det minste ene rotasjonstetning (72) er fast montert i nevnte i det minste ene ringformede spor (70) i nevnte stasjonære hus (18), den ytre flate av båndet med ekspanderbart materiale samarbeider med det stasjonære huset (18) og i fluidkommunikasjon med i det minste en første ledning (66) og den indre flate er i samarbeid med rotasjonshuset (20), den i det minste ene rotasjonstetning (72) har et flertall av åpninger som er i stand til å kommunisere fluid mellom nevnte ytre og indre flater, hvori den ytre tetningsflate har et flateareal større enn den indre flate slik at når et trykksatt fluid er ført gjennom den i det minste første ledning (66) til den ytre flate av den i det minste ene tetning er et differensialtrykk mellom den ytre og indre flate dannet slik at den indre flate til den i det minste ene tetning (72) er ekspandert for å oppta rotasjonshuset (20); i det minste en ringformet avstrykertetning (74) er fastmontert i nevnte stasjonære hus (18), nevnte i det minste ene avstrykertetning (74) har et ytre parti fast festet til nevnte stasjonære hus (18) og en indre flate i samarbeidende fluidtetningsinngrep med nevnte rotasjonshus (20) slik at en fluidbarriere er formet mellom nevnte avstrykertetning (74) og nevnte rotasjonshus (20); og i det minste en ventil (84) for å regulere strømningen av fluid gjennom den første ledningsinnretning (66).
23. Rotasjonstetning for et rotasjonsbord (10), karakterisert vedat det omfatter: et bånd av ekspanderbart materiale med en indre og ytre flate og med flere åpninger som er i stand til å kommunisere fluid mellom den ytre og indre flaten, hvori den indre og ytre flate har forskjellig flatearealer slik at når trykksatt fluid er ledet igjennom tetningen (72) dannes en trykkforskjell av den indre og ytre flaten slik at den indre flaten på tetningen (72) er ekspandert for å danne en ringformet fluidkanal.
24. Rotasjonstetning som angitt i krav 23, karakterisert vedat det trykksatte fluidet pumpes konstant gjennom tetningen (72) ved et trykk tilstrekkelig til å danne positiv fluidstrøm ut av rotasjonstetningen (72), men utilstrekkelig til å ekspandere rotasjonstetningen (72) til fullt tettende anlegg.
25. Rotasjonstetning som angitt i krav 23, karakterisert vedat rotasjonstetningen (72) er laget av et elastomerisk materiale.
26. Rotasjonstetning som angitt i krav 23, karakterisert vedat det trykksatte fluidet er hydraulisk fluid eller luft.
27. Rotasjonstetning som angitt i krav 23, karakterisert vedat rotasjonstetningen (72) har et forhold mellom tetningens ytterflate og tetningens innerflate på i det minste mer enn 1:1.
28. Rotasjonstetning som angitt i krav 23, karakterisert vedat rotasjonstetningen (72) videre omfatter et ytre ringformet spor (78) utformet i den ytre tetteflaten og et indre ringformet spor (76) utformet i den indre tetteflaten, idet åpningene er dannet mellom det ytre (78) og indre (76) ringformede sporet.
29. Fremgangsmåte for anvendelse av en drevet stoppkile, omfattende bruk av et rotasjonsbord (10) som omfatter: et stasjonært hus (18) med i det minste en første ledning (66) til å overføre trykksatt fluid; et rotasjonshus (20) montert koaksialt innen nevnte stasjonære hus (18) for rotasjon med dette og med i det minste en andre ledning (61) for å overføre trykksatt fluid; og i det minste en rotasjonstetning (72) fast montert i det stasjonære huset, idet nevnte rotasjonstetning (72) omfatter et bånd av ekspanderbart materiale med indre (76) og ytre (78) flater hvori den indre (76) og den ytre (78) tetningsflate har forskjellige flatearealer slik at når det trykksatte fluid er ledet gjennom tetningen (72) er en trykkforskjell dannet slik at tetning (72) ekspanderer for anlegg mot rotasjonshuset (20) og danner en ringformet fluidkanal som tilveiebringer fluidkommunikasjon mellom den første (66) og den andre (61) ledning.
30. Fremgangsmåte for anvendelse av en stoppkile som angitt i krav 29,karakterisert vedat den omfatter: anordning av rotasjonsbordet (10); sperring av rotasjonshuset (20); tilførsel av et trykksatt fluid til den i det minste ene første ledningen (66), slik at det trykksatte fluidet strømmer mot den ytre flaten på den i det minste ene rotasjonstetningen (72), slik at den i det minste ene tetningen (72) ekspanderer for å danne en fluidkanal som danner tettende anlegg mot den i det minste ene andre ledningen (61) i rotasjonshuset (20), slik at det trykksatte fluidet strømmer i den første (66) og andre (61) ledningen; aktivering av en fluidaktivert operator (40); stengning av den i det minste ene ventilen (84) for å avlaste tetningen (72); og på nytt starte rotasjon av rotasjonshuset (20).
NO20042533A 2001-12-21 2004-06-17 Rotasjonsbord NO332177B1 (no)

Applications Claiming Priority (2)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US34299801P 2001-12-21 2001-12-21
PCT/US2002/040876 WO2003060280A2 (en) 2001-12-21 2002-12-20 Rotary support table

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20042533L NO20042533L (no) 2004-07-21
NO332177B1 true NO332177B1 (no) 2012-07-16

Family

ID=23344231

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20042533A NO332177B1 (no) 2001-12-21 2004-06-17 Rotasjonsbord

Country Status (10)

Country Link
US (1) US6896048B2 (no)
EP (1) EP1458949B1 (no)
JP (1) JP2005515328A (no)
CN (1) CN100335736C (no)
AT (1) ATE463654T1 (no)
AU (1) AU2002364191A1 (no)
CA (1) CA2470653C (no)
DE (1) DE60235914D1 (no)
NO (1) NO332177B1 (no)
WO (1) WO2003060280A2 (no)

Families Citing this family (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7836946B2 (en) 2002-10-31 2010-11-23 Weatherford/Lamb, Inc. Rotating control head radial seal protection and leak detection systems
US8826988B2 (en) 2004-11-23 2014-09-09 Weatherford/Lamb, Inc. Latch position indicator system and method
US7926593B2 (en) 2004-11-23 2011-04-19 Weatherford/Lamb, Inc. Rotating control device docking station
US7997345B2 (en) 2007-10-19 2011-08-16 Weatherford/Lamb, Inc. Universal marine diverter converter
US8844652B2 (en) 2007-10-23 2014-09-30 Weatherford/Lamb, Inc. Interlocking low profile rotating control device
US8286734B2 (en) 2007-10-23 2012-10-16 Weatherford/Lamb, Inc. Low profile rotating control device
EA201100238A1 (ru) * 2008-06-23 2011-06-30 Плутон Ресорсес Лтд. Буровая платформа
US9359853B2 (en) 2009-01-15 2016-06-07 Weatherford Technology Holdings, Llc Acoustically controlled subsea latching and sealing system and method for an oilfield device
US8322432B2 (en) 2009-01-15 2012-12-04 Weatherford/Lamb, Inc. Subsea internal riser rotating control device system and method
US8347983B2 (en) 2009-07-31 2013-01-08 Weatherford/Lamb, Inc. Drilling with a high pressure rotating control device
US8347982B2 (en) 2010-04-16 2013-01-08 Weatherford/Lamb, Inc. System and method for managing heave pressure from a floating rig
US9175542B2 (en) 2010-06-28 2015-11-03 Weatherford/Lamb, Inc. Lubricating seal for use with a tubular
US8733434B2 (en) * 2010-08-24 2014-05-27 Baker Hughes Incorporated Connector for use with top drive system
US20120201661A1 (en) * 2011-02-07 2012-08-09 General Electric Company Contaminant shield system for a shaft
CN102182408B (zh) * 2011-05-11 2013-10-16 杭州欧佩亚海洋工程有限公司 一种可在线快换钳牙盒与自动润滑的动力卡瓦
CN102872711B (zh) * 2012-09-26 2014-09-17 山东国舜建设集团有限公司 石灰/石灰石湿法脱硫塔浆液流场导向装置
GB2507083A (en) * 2012-10-18 2014-04-23 Managed Pressure Operations Apparatus for continuous circulation drilling.
US10046421B2 (en) * 2014-06-11 2018-08-14 Andersen Industries, Inc. Welding apparatus
CN104963635B (zh) * 2015-07-02 2017-05-10 中国石油天然气股份有限公司 一种卡瓦装置
US10513904B2 (en) * 2017-06-30 2019-12-24 Weatherford Technology Holdings, Llc Provision of internal lines in a well tool
US11454070B2 (en) * 2020-02-10 2022-09-27 Saudi Arabian Oil Company Rotational power slips
CN111636814B (zh) * 2020-05-07 2021-06-01 四川宏华石油设备有限公司 一种液压转盘结构

Family Cites Families (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2641816A (en) * 1946-10-21 1953-06-16 Mission Mfg Co Power operated slip
US2570039A (en) * 1949-08-06 1951-10-02 Standard Oil Dev Co Impact rotary slip lock
US2939683A (en) * 1956-12-10 1960-06-07 Abegg & Reinhold Co Power slip assembly
US3210821A (en) * 1962-01-08 1965-10-12 Abegg & Reinhold Co Power slip assembly
US3270389A (en) * 1965-03-15 1966-09-06 Abegg & Reinhold Co Power driven well slip structure
US3457605A (en) * 1968-04-22 1969-07-29 Abegg & Reinhold Co Power slip
US3961399A (en) * 1975-02-18 1976-06-08 Varco International, Inc. Power slip unit
US3999260A (en) * 1976-01-09 1976-12-28 Bj-Hughes Inc. Rotary power slip assembly
US4253219A (en) * 1979-02-14 1981-03-03 Varco International, Inc. Well slip assembly
US4480703A (en) * 1979-08-24 1984-11-06 Smith International, Inc. Drilling head
US4333209A (en) * 1980-07-03 1982-06-08 Bj-Hughes Inc. Rotary power slips
CA1208123A (en) * 1983-07-19 1986-07-22 Barber Industries, Ltd. Wellhead sealing system
US4529045A (en) * 1984-03-26 1985-07-16 Varco International, Inc. Top drive drilling unit with rotatable pipe support
US4754820A (en) * 1986-06-18 1988-07-05 Drilex Systems, Inc. Drilling head with bayonet coupling
US4872517A (en) * 1988-02-08 1989-10-10 Shaw Daniel G Rotatable fluid conductor for well apparatus
US5022472A (en) * 1989-11-14 1991-06-11 Masx Energy Services Group, Inc. Hydraulic clamp for rotary drilling head
US5429374A (en) * 1992-12-04 1995-07-04 Ford Motor Company Pressure sensitive resilient dynamic seal
US6227547B1 (en) * 1998-06-05 2001-05-08 Kalsi Engineering, Inc. High pressure rotary shaft sealing mechanism
US6520253B2 (en) * 2000-05-10 2003-02-18 Abb Vetco Gray Inc. Rotating drilling head system with static seals

Also Published As

Publication number Publication date
EP1458949A2 (en) 2004-09-22
CN1606653A (zh) 2005-04-13
DE60235914D1 (de) 2010-05-20
NO20042533L (no) 2004-07-21
AU2002364191A1 (en) 2003-07-30
US6896048B2 (en) 2005-05-24
WO2003060280A2 (en) 2003-07-24
CN100335736C (zh) 2007-09-05
JP2005515328A (ja) 2005-05-26
EP1458949B1 (en) 2010-04-07
EP1458949A4 (en) 2005-12-21
WO2003060280A3 (en) 2004-07-08
AU2002364191A8 (en) 2003-07-30
CA2470653C (en) 2008-08-19
ATE463654T1 (de) 2010-04-15
US20030150647A1 (en) 2003-08-14
CA2470653A1 (en) 2003-07-24

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO332177B1 (no) Rotasjonsbord
NO336106B1 (no) Fremgangsmåte for installering av en neddykkbar pumpesammenstilling i en brønn
US3868832A (en) Rotary drilling head assembly
DK2053197T3 (en) ROTATING SAFETY VALVE
US7726418B2 (en) Method and apparatus for adding a tubular to drill string with diverter
US8752619B2 (en) Apparatus for suspending a downhole well string
NO332671B1 (no) Apparat og fremgangsmater for a sammenfoye ror i et bronnhull
NO326084B1 (no) Rorfyllesystem
NO327617B1 (no) Anordning for innsamling av fluid fra en borestreng
NO336148B1 (no) Borestigerør og en fremgangsmåte av denne innbefattende en roterende styringsenhet.
NO339578B1 (no) Fremgangsmåte og system for å føre borevæske ved bruk av en konstruksjon som flyter i en overflate av et hav
NO335204B1 (no) Fremgangsmåte og apparat for utvidelse av et rør i et brønnhull
NO314511B1 (no) Apparat og fremgangsmåte for ekspandering av en utbedringsfôring
NO772642L (no) Br¦nnklargj¦ringssystem og fremgangsm}te for klargj¦ring av br¦nnen
NO964948L (no) Apparat og fremgangsmåte for temporær brönntetting og utstyrsforankring under overflaten
NO338674B1 (no) Anordning og framgangsmåte for uttrekking av en plugg i en kanal i en brønnhodesammenstilling på havbunnen og framgangsmåte for komplettering av havbunnsbrønn.
NO335857B1 (no) Kopler for kontinuerlig sirkulasjon av et borefluid gjennom en borestreng under tilføyelse eller fjerning av rør
NO316133B1 (no) Anordning og fremgangsmåte ved utblåsningssikring
NO333755B1 (no) Stigeroranordning for offshore-boring.
NO336548B1 (no) Koplingssystem for tilkopling av ledninger til utrustning på oljefelt
NO133155B (no)
NO782237L (no) Kravelaase- og avtetningsanordning for boreutstyr
NO20131598A1 (no) Svanehals-rørsystem
NO323187B1 (no) Kjerneboringsror med direktedrift til bruk ved oljeutvinning
NO313210B1 (no) Fremgangsmåte for omdanning av en eksisterende brönn fra enkeltventil- til flerventildrift

Legal Events

Date Code Title Description
MK1K Patent expired