NO332600B1

NO332600B1 - Device and method for connecting and disconnecting threaded wellbore components.

Info

Publication number: NO332600B1
Application number: NO20015333A
Authority: NO
Inventors: George Boyadjieff; David B Mason; Johannes Henricus Antonius Marie Kamp; Ronaldus Richardus Maria Roling
Original assignee: Varco Int
Priority date: 1999-05-02
Filing date: 2001-10-31
Publication date: 2012-11-12
Also published as: JP2002543315A; NO20015333L; CA2370196C; DE60004352D1; DE60004352T2; ATE246767T1; NO20015333D0; CA2370196A1; JP3450302B2; WO2000066875A1; EP1175548B1; EP1175548A1; WO2000066875A9

Abstract

An iron roughneck has a pair of upper jaws carrying pipe gripping dies for gripping tool joints. The jaws have recesses formed on each side of the pipe gripping dies to receive spinning rollers. By positioning the spinning rollers in the upper jaws at the same level as pipe gripping dies, the spinning rollers are able to engage the pipe closer to the lower jaws and thus can act on the tool joint rather than on the pipe stem.

Description

BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN BACKGROUND OF THE INVENTION

Ved føring av en streng av borerør eller andre rør inn i, eller ut av en brønn, har det vært benyttet en kombinasjon av momentrekker og rotasjonstrekker for å forbinde og frakoble de forskjellige borekomponenter, slik som borerør og vektrør. En slik kombinasjon av momenttrekkere og rotasjonstrekkere kalles ofte "iron roughnecks". Disse anordninger kombinerer moment- og rotasjonstrekkere og er beskrevet i US-patent 4 023 449, 4 348 920 og 4 765 401. US-patent 3 892 148 omhandler en justerbar kraftrotasjonstang for rotering av et brønnrør. Rotasjonstangen innbefatter motsatte momentarmer. When guiding a string of drill pipe or other pipes into or out of a well, a combination of torque puller and rotary puller has been used to connect and disconnect the various drilling components, such as drill pipe and weight pipe. Such a combination of torque wrenches and rotary wrenches is often called "iron roughnecks". These devices combine torque and rotary pullers and are described in US Patent 4,023,449, 4,348,920 and 4,765,401. US Patent 3,892,148 deals with an adjustable power rotary tong for rotating a well pipe. The rotation rod includes opposing torque arms.

Tidligere har i "iron roughnecks" rotasjonstrekkere og momenttrekkere vært montert sammen på en enkelt bærer, men de er allikevel separate maskiner. Ved løsgjøring av forbindelser mellom to rørlengder i et borerør benyttes den øvre kjeven til momenttrekkeren for tilklemning på endepartiet av en øvre rørlengde, og den nedre kjeven til momenttrekkeren klemmer til på endepartiet av den nedre rørdelen. Borerørprodusenter påsetter gjengede komponenter, "rørskjøter", på hver ende av en borerørlengde. De setter på de gjengede rørskjøter fordi metallveggen i borerøret ikke er tykt nok til at det kan skjæres gjenger i denne. Rørskjøtene sveises utenpå endepartiene av borerøret og gir røret en karakteristisk utbulning på hver ende. En rørskjøt som har innvendige gjenger kalles en "muffe". Rørskjøten på den andre enden har utvendige gjenger og kalles en "tapp". In the past, in "iron roughnecks" rotary pullers and torque pullers have been mounted together on a single carrier, but they are still separate machines. When loosening connections between two pipe lengths in a drill pipe, the upper jaw of the torque wrench is used to clamp onto the end portion of an upper pipe length, and the lower jaw of the torque wrench clamps onto the end portion of the lower pipe section. Drill pipe manufacturers attach threaded components, "pipe joints", to each end of a length of drill pipe. They put on the threaded pipe joints because the metal wall in the drill pipe is not thick enough for threads to be cut in it. The pipe joints are welded on the outside of the end parts of the drill pipe and give the pipe a characteristic bulge at each end. A pipe joint that has internal threads is called a "socket". The pipe joint on the other end has external threads and is called a "pin".

Etter tilklemning på rørskjøtene dreies de øvre og nedre kjevene i forhold til hverandre for å løsgjøre forbindelsen mellom den øvre og nedre rørskjøten. Den øvre kjeven løsgjøres deretter mens den nedre kjeven holdes tilklemt på den nedre rørskjøten. En rotasjonstrekker, som er adskilt fra momenttrekkeren og montert høyere opp på bæreren, bringes til anlegg mot stammen på den øvre rørskjøten i borerøret og roterer den øvre rørskjøten i borerøret inntil den er frakoblet fra den nedre rørskjøten. Ettersom rotasjonstrekkeren og momenttrekkeren er separate mekanismer, kan ikke rotasjonstrekkeren bringes tilstrekkelig nær momenttrekkeren til å bringes til anlegg mot rørskjøten, slik at rotasjonstrekkeren må bringes til anlegg mot røret langs stammen. After clamping the pipe joints, the upper and lower jaws are rotated in relation to each other to loosen the connection between the upper and lower pipe joint. The upper jaw is then released while the lower jaw is clamped onto the lower pipe joint. A rotary puller, which is separate from the torque puller and mounted higher up on the carrier, is brought into contact with the stem of the upper pipe joint in the drill pipe and rotates the upper pipe joint in the drill pipe until it is disconnected from the lower pipe joint. As the rotary puller and torque wrench are separate mechanisms, the rotary puller cannot be brought sufficiently close to the torque wrench to be brought into contact with the pipe joint, so that the rotary puller must be brought into contact with the pipe along the stem.

Ettersom rotasjonstrekkeren ikke kan komme nær nok mot momenttrekkeren, kan ikke "iron roughnecks" i henhold til kjent teknikk benyttes for å sammenkoble og frakoble noen typer borestammekomponenter. For eksempel har spiralkraver utvendige stabilisatorer langs stammen som kan skades av valsene til en rotasjonstrekker. Andre komponenter har andre variasjoner i overflaten og formen som gjør dem uegnet for kontakt med rotasjonstrekkere langs stammene. As the rotary puller cannot get close enough to the torque puller, "iron roughnecks" cannot be used according to prior art to connect and disconnect some types of drill stem components. For example, spiral collars have external stabilizers along the stem that can be damaged by the rollers of a rotary puller. Other components have other variations in surface and shape that make them unsuitable for contact with rotary pullers along the trunks.

SAMMENFATNING AV OPPFINNELSEN SUMMARY OF THE INVENTION

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en anordning for å forbinde og frakoble gjengede brønnborekomponenter, omfattende et første sett kjever på et første nivå, med et første sett gripebakkepartier anordnet i disse, for å gripe en første brønnborekomponent, idet det første settet av kjever danner utsparinger; et andre sett kjever på et andre nivå, med et andre sett gripebakkepartier anordnet i disse, for å gripe en andre brønnborekomponent; idet det første og andre settet av kjever bevirker moment for å trekke til eller løsgjøre en gjengeforbindelse mellom den første og andre brønnborekomponenten, kjennetegnet ved at flere rotasjonsvalser er anbrakt i utsparingene på det nevnte, første nivå og kan drives for å forbinde og frakoble den første og andre brønnborekomponenten. The present invention relates to a device for connecting and disconnecting threaded well drilling components, comprising a first set of jaws at a first level, with a first set of gripping jaws arranged therein, for gripping a first well drilling component, the first set of jaws forming recesses; a second set of jaws at a second level, with a second set of gripping jaws disposed therein, for gripping a second wellbore component; the first and second sets of jaws applying torque to tighten or loosen a threaded connection between the first and second well drilling components, characterized in that a plurality of rotary rollers are disposed in the recesses at said first level and are operable to connect and disconnect the first and the second well drilling component.

Den foreliggende oppfionnelse vedrører også en fremgangsmåte for å forbinde og frakoble gjengede brønnborekomponenter, omfattende trinnene: -griping av en første rørskjøt i en første brønnborekomponent med et første sett kjever i et første nivå mens en andre rørskjøt på en andre brønnborekomponent gripes med et andre sett av kjever på et andre nivå, -at det første og andre settet av kjever dreies i forhold til hverandre for å utøve moment for trekke til eller løsgjøre en gjengeforbindelse mellom den første og andre brønnborekomponenten, -at det første settet av gripebakkepartier løsgjøres fra den første rørskjøten og hvori fremgangsmåten er kjennetegnet ved at et sett av valser bringes til anlegg mot den første rørskjøten på det første nivået, og at valsene roteres for å forbinde eller frakoble den første og andre brønnborekomponenten. The present invention also relates to a method for connecting and disconnecting threaded wellbore components, comprising the steps: - gripping a first pipe joint in a first wellbore component with a first set of jaws in a first level while a second pipe joint on a second wellbore component is gripped with a second set of jaws on a second level, - that the first and second sets of jaws are rotated in relation to each other to exert torque for tightening or loosening a threaded connection between the first and second well drilling components, - that the first set of gripper parts are detached from the first the pipe joint and wherein the method is characterized by bringing a set of rollers into contact with the first pipe joint at the first level and rotating the rollers to connect or disconnect the first and second wellbore components.

Verktøyet i henhold til den foreliggende oppfinnelse muliggjør automatisert sammenkobling og frakobling av mange forskjellige borestammekomponenter uten å skade disse komponenter. Rotasjonstrekkeren er kombinert med momenttrekkeren til en enkelt anordning, slik at rotasjonsvalsene danner anlegg mot komponenten på samme nivå som kjevene til momenttrekkeren. Dette muliggjør at rotasjonsvalsene kan danne anlegg mot rørskjøten i stedet for mot rørstammen, og således unngå f.eks. stabilisatorblader og andre elementer som kan hindre bruken av rotasjonstrekkeren i et tidligere kjent verktøy. Denne kombinasjonen av rotasjonstrekkeren og momenttrekkeren muliggjør også rotasjon og tiltrekning av et par rørskjøter uten gjentatt anbringelse av momenttrekkeren og rotasjonstrekkeren. Den muliggjør en mer kompakt utførelse og medfører større moment i forhold til drivkraften. The tool according to the present invention enables automated connection and disconnection of many different drill stem components without damaging these components. The rotary puller is combined with the torque wrench into a single device, so that the rotary rollers make contact with the component at the same level as the jaws of the torque wrench. This makes it possible for the rotary rollers to form contact with the pipe joint instead of the pipe stem, thus avoiding e.g. stabilizer blades and other elements that may prevent the use of the rotary puller in a previously known tool. This combination of the torque wrench and the torque wrench also enables the rotation and tightening of a pair of pipe joints without repeated application of the torque wrench and the torque wrench. It enables a more compact design and entails greater torque in relation to the driving force.

Andre trekk og fordeler med den foreliggende oppfinnelse vil fremgå av den følgende, detaljerte beskrivelse, sett i sammenheng med de vedføyde tegninger. Other features and advantages of the present invention will be apparent from the following, detailed description, seen in connection with the attached drawings.

KORTFATTET FORKLARING AV TEGNINGENE BRIEF EXPLANATION OF THE DRAWINGS

På tegningene, som utgjør en del av denne beskrivelsen, er det vist utførelser som oppviser forskjellige trekk i henhold til oppfinnelsen. The drawings, which form part of this description, show embodiments which exhibit various features according to the invention.

Fig. 1 viser i perspektiv verktøyet som er konstruert i henhold til én utførelse av Fig. 1 shows in perspective the tool constructed according to one embodiment of

oppfinnelsen, fastgjort til en bærer. the invention, attached to a carrier.

Fig. 2 viser i perspektiv verktøyet i fig. 1, sett i perspektiv fra baksiden. Fig. 2 shows in perspective the tool in fig. 1, seen in perspective from the back.

Fig. 3 er et oppriss av verktøyet i fig. 1, sett mot den høyre siden. Fig. 3 is an elevation of the tool in fig. 1, facing the right side.

Fig. 4 er en planprojeksjon av verktøyet i fig. 1, sett ovenfra. Fig. 4 is a plan projection of the tool in fig. 1, top view.

Fig. 5 er en planprojeksjon av den høyre kjeven i verktøyet i fig. 1, og viser Fig. 5 is a plan projection of the right jaw in the tool in fig. 1, and shows

utsparinger for innføring av to rotasjonsvalser. recesses for the introduction of two rotation rollers.

Fig. 6 viser i perspektiv den venstre valsedrivenheten i verktøyet i fig. 1. Fig. 6 shows in perspective the left roller drive unit in the tool in fig. 1.

Fig. 7 er en planprojeksjon av den høyre valsedrivenheten, med det øvre dekslet Fig. 7 is a plan view of the right roller drive unit, with the upper cover

fjernet for å vise tannhjulene. removed to show the gears.

Fig. 8 er et snitt gjennom verktøyet etter linjen 8 - 8 i fig. 3, og viser Fig. 8 is a section through the tool along the line 8 - 8 in fig. 3, and shows

rotasjonsvalsene og rørgripebakkene i de øvre kjever. the rotary rollers and pipe grippers in the upper jaws.

Fig. 9Aviser i frontperspektiv en rørgripebakke, og fig 9B er et oppriss bakfra av Fig. 9 shows a front perspective view of a tube grip tray, and Fig. 9B is a rear elevation of

den samme rørgripebakken og viser den knudrete baksiden. the same tube grip tray and shows the gnarled back.

DETALJERT BESKRIVELSE AV DE FORETRUKNE UTFØRELSER DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENTS

Selv om detaljerte, illustrerende utførelser er beskrevet her, kan andre egnede konstruksjoner og maskiner for utøvelse av oppfinnelsen benyttes og vil fremgå for fagfolk på området. Følgelig er særskilte konstruktive og funksjonelle detaljer som beskrives her bare representative og beskriver de foretrukne utførelser av oppfinnelsen. Although detailed, illustrative embodiments are described herein, other suitable constructions and machines for practicing the invention may be used and will be apparent to those skilled in the art. Consequently, particular constructive and functional details described here are only representative and describe the preferred embodiments of the invention.

Fig. 1 og 2 viser et verktøy 10 konstruert i henhold til en bestemt utførelse av den foreliggende oppfinnelse. En øvre høyre kjeve 12, en øvre venstre kjeve 14, en nedre høyre kjeve 16 og en nedre venstre kjeve 18 i verktøyet har hver et rørgripeelement eller en bakke (fig. 8) for å gripe rørskjøtene til to borerørseksjoner som skal kobles sammen eller frakobles. Selv om oppfinnelsen primært er beskrevet til bruk for å forbinde og frakoble rørskjøter i et borerør, kan den også benyttes for å forbinde og frakoble mange andre borekomponenter, omfattende, men ikke begrenset til utblåsningssikringer, vektrør, vektrør med spiralspor, stabilisatorer, borkroner og enheter på bunnen av hull, omfattende borkroner. Fig. 1 and 2 show a tool 10 constructed according to a specific embodiment of the present invention. An upper right jaw 12, an upper left jaw 14, a lower right jaw 16, and a lower left jaw 18 of the tool each have a pipe gripping member or tray (Fig. 8) for gripping the pipe joints of two drill pipe sections to be connected or disconnected . Although the invention is primarily described for use in connecting and disconnecting pipe joints in a drill pipe, it can also be used to connect and disconnect many other drilling components, including but not limited to blowout preventers, collars, spirally grooved collars, stabilizers, drill bits and assemblies at the bottom of holes, including drill bits.

Som vist i fig. 5 og 8, har den øvre høyre kjeven 12 en fremre utsparing 22 og en bakre utsparing 24 maskineri: eller utformet i denne. Den øvre venstre kjeven 14 har tilsvarende en fremre utsparing 26 og en bakre utsparing 28. Fig. 6 viser en venstre rotasjonsenhet 30 med en venstre, fremre rotasjonsvalse 34 og en venstre, bakre rotasjonsvalse 36. En høyre rotasjonsenhet 32 er speilbildet av den venstre rotasjonsenheten 30 og har en høyre, fremre rotasjonsvalse 38 og en høyre, bakre rotasjonsvalse 40 (fig. 2 og 8). Som vist i fig. 2 og 8 er den venstre rotasjonsenheten 30 montert over den øvre, venstre kjeven 14, og den høyre rotasjonsenheten 32 er montert over den øvre, høyre kjeven 12, slik at rotasjonsvalsene 34, 36, 38 og 40 befinner seg i utsparingene 22, 24, 26 og 28. Én av rørgripebakkene 20 befinner seg mellom rotasjonsvalsene 34 og 36, og den andre rørgripebakken 20 befinner seg mellom rotasjonsvalsene 38 og 40. Ved å anbringe rotasjonsvalsene 34, 36, 38 og 40 i de øvre kjever 12 og 14 på samme nivå som rørgripebakkene 20, kan rotasjonsvalsene 34, 36, 38 og 40 rotere nærmere de nedre kjever 16 og 18 og således danne anlegg mot rørskjøten i stedet for mot rørstammen. As shown in fig. 5 and 8, the upper right jaw 12 has a front recess 22 and a rear recess 24 machinery: or formed therein. The upper left jaw 14 correspondingly has a front recess 26 and a rear recess 28. Fig. 6 shows a left rotation unit 30 with a left, front rotation roller 34 and a left, rear rotation roller 36. A right rotation unit 32 is the mirror image of the left rotation unit 30 and has a right, front rotation roller 38 and a right, rear rotation roller 40 (fig. 2 and 8). As shown in fig. 2 and 8, the left rotation unit 30 is mounted over the upper, left jaw 14, and the right rotation unit 32 is mounted over the upper, right jaw 12, so that the rotation rollers 34, 36, 38 and 40 are located in the recesses 22, 24, 26 and 28. One of the pipe gripping trays 20 is located between the rotary rollers 34 and 36, and the other pipe gripping tray 20 is located between the rotating rollers 38 and 40. By placing the rotating rollers 34, 36, 38 and 40 in the upper jaws 12 and 14 at the same level like the pipe gripping jaws 20, the rotary rollers 34, 36, 38 and 40 can rotate closer to the lower jaws 16 and 18 and thus form contact against the pipe joint instead of against the pipe stem.

Fig. 1 viser verktøyet 10 montert på en bærer 12 for anbringelse i forhold til borekomponentene som skal sammenkobles eller frakobles. Bæreren 42 løper på skinner 44 for å muliggjøre horisontal bevegelse. Verktøyet 10 er også montert på en vogn 46 for vertikal bevegelse langs bæreren 42. Vertikal bevegelse av vognen utføres med en løftesylinder og to kjeder. Fastgjort til kjedene er fjærer som kompenserer for den vertikale bevegelsen som bevirkes ved at rørgjengene beveges i forhold til hverandre ved sammenkobling eller frakobling av rørene. Fig. 1 shows the tool 10 mounted on a carrier 12 for placement in relation to the drilling components to be connected or disconnected. The carrier 42 runs on rails 44 to enable horizontal movement. The tool 10 is also mounted on a carriage 46 for vertical movement along the carrier 42. Vertical movement of the carriage is carried out with a lifting cylinder and two chains. Attached to the chains are springs that compensate for the vertical movement caused by the pipe threads moving relative to each other when connecting or disconnecting the pipes.

Kjevene 12, 14, 16 og 18 arbeider på lignende måte som i en konvensjonell momenttrekker. Som vist i fig. 8 er de øvre kjever 12 og 14 sammenkoblet for svingning av en vertikal hengselbolt 48, for bevegelse av de øvre kjever 12 og 14 mot, og bort fra hverandre for å gripe eller løsgjøre borekomponenter. Fig. 4 viser de øvre kjever 12 og 14 i en forholdsvis nær stilling, mens fig. 8 viser de øvre kjever 12 og 14 i en forholdsvis åpen stilling, der de griper en skjøt på et borerør 60. De nedre kjever 16 og 18 er hovedsakelig de samme som de øvre kjever 12 og 14, slik som angitt ovenfor, og er sammenkoblet av den samme hengselbolten 48 som de øvre kjever for svingeaktivering mellom gripestilling og løsgjort stilling. Fig. 2 og 3 viser en gripestempel- og sylindermekanisme 50 for en øvre kjeve, innført mellom indre ender av de øvre kjever 54 for å aktivere de øvre kjever mellom gripestilling og løsgjort stilling. Figurene viser dessuten en gripestempel-og sylindermekanisme 52 for en nedre kjeve, innført mellom indre ender av nedre kjever 56 for å aktivere de nedre kjever mellom deres gripestilling og løsgjorte stilling. I den åpne stillingen er kjevene tilstrekkelig fra hverandre til å muliggjøre at momenttrekkeren kan beveges mellom en stilling omkring røret og en stilling sideveis forsatt fra dette. Gripestempel- og sylindermekanismen 50 for den øvre kjeven og gripestempel- og sylindermekanismen 52 for den nedre kjeven arbeider uavhengig av hverandre for å åpne og lukke de øvre og nedre kjever. The jaws 12, 14, 16 and 18 work in a similar way as in a conventional torque wrench. As shown in fig. 8, the upper jaws 12 and 14 are interconnected for pivoting a vertical hinge bolt 48, for movement of the upper jaws 12 and 14 toward and away from each other to grip or disengage drilling components. Fig. 4 shows the upper jaws 12 and 14 in a relatively close position, while Fig. 8 shows the upper jaws 12 and 14 in a relatively open position, gripping a joint on a drill pipe 60. The lower jaws 16 and 18 are substantially the same as the upper jaws 12 and 14, as indicated above, and are interconnected of the same hinge bolt 48 as the upper jaws for swing activation between grip position and released position. Figures 2 and 3 show a gripping piston and cylinder mechanism 50 for an upper jaw, inserted between inner ends of the upper jaws 54 to actuate the upper jaws between the gripping position and the released position. The figures also show a lower jaw gripper piston and cylinder mechanism 52 inserted between inner ends of lower jaws 56 to actuate the lower jaws between their grip position and disengaged position. In the open position, the jaws are sufficiently apart to enable the torque wrench to be moved between a position around the pipe and a position laterally offset from it. The gripper piston and cylinder mechanism 50 for the upper jaw and the gripper piston and cylinder mechanism 52 for the lower jaw operate independently of each other to open and close the upper and lower jaws.

Etter at kjevene er anbragt ved en forbindelse mellom to rørseksjoner, griper de nedre kjever 16 og 18 den øvre rørskjøten på den nedre rørseksjonen og de øvre kjever 12 og 14 griper den nedre rørskjøten på den øvre rørseksjonen. De øvre kjever 12 og 14 og de nedre kjever 16 og 18 kan deretter svinges i forhold til hverandre om den vertikale aksen 58 til rørene 60 vist i fig. 8, for enten å løsgjøre eller å danne gjengeforbindelse mellom rørene. For å oppnå denne innbyrdes dreining har en venstre momentstempel og sylindermekanisme 62 sylinderen forbundet med den øvre venstre kjeven 14 og stempelet forbundet med den nedre venstre kjeven 18, slik som vist i fig. 4 og 8. Som det også er vist i fig. 4 og 8 har en høyre momentstempel- og sylindermekanisme 64 sylinderen forbundet med den nedre høyre kjeven 16 og stempelet forbundet med den øvre høyre kjeven 12. Momentstempel- og sylindermekanismene 62 og 64 kan således drive de øvre og nedre kjever i dreining i begge retninger i forhold til hverandre og om aksen 58 til røret 60 som gripes. After the jaws are positioned at a connection between two pipe sections, the lower jaws 16 and 18 grip the upper pipe joint of the lower pipe section and the upper jaws 12 and 14 grip the lower pipe joint of the upper pipe section. The upper jaws 12 and 14 and the lower jaws 16 and 18 can then be pivoted relative to each other about the vertical axis 58 of the tubes 60 shown in fig. 8, to either loosen or form a threaded connection between the pipes. To achieve this mutual rotation, a left torque piston and cylinder mechanism 62 has the cylinder connected to the upper left jaw 14 and the piston connected to the lower left jaw 18, as shown in fig. 4 and 8. As is also shown in fig. 4 and 8 have a right torque piston and cylinder mechanism 64 the cylinder connected to the lower right jaw 16 and the piston connected to the upper right jaw 12. The torque piston and cylinder mechanisms 62 and 64 can thus drive the upper and lower jaws in rotation in both directions in relative to each other and about the axis 58 of the tube 60 which is gripped.

Som vist i fig. 8 har hver av de øvre kjever 12 og 14 en enkelt rørgripebakke 20. I verktøyet 10 i henhold til den foreliggende oppfinnelse, befinner rotasjonsvalsene 34, 36, 38 og 40 seg i de øvre kjever sammen med gripebakkene, slik at hver gripebakke 20 er anordnet mellom et par rotasjonsvalser. På grunn av dette arrangementet er det meget liten plass for montering av rørgripebakkene 20. Det benyttes derfor flere særskilte trekk for å holde rørgripebakkene 20. Rørgripebakkene 20 er vifteformet eller svalehaleformet (fig. 9A) for å passe inn i motsvarende svalehaleformede utsparinger eller slisser 66 utformet i de øvre kjever mellom utsparingene 22, 24, 26 og 28. Hver utsparing 66 utvides i retningen inn i den tilhørende, øvre kjeve. Hver svalehaleformede gripebakke 20 er innført i den tilhørende utsparingen 66 for å danne en svalehaleforbindelse. De små ender på de svalehaleformede rørgripebakker vender bort fra de øvre kjever for å trykke inn i, og gripe rørskjøtene. I én utførelse er bakkene løsbare fra utsparingene 66, slik at de kan skiftes ut når utsparingene 66 slites. As shown in fig. 8, each of the upper jaws 12 and 14 has a single pipe gripping tray 20. In the tool 10 according to the present invention, the rotary rollers 34, 36, 38 and 40 are located in the upper jaws together with the gripping trays, so that each gripping tray 20 is arranged between a pair of rotary rollers. Because of this arrangement, there is very little space for mounting the pipe grippers 20. Several special features are therefore used to hold the pipe grippers 20. The pipe grippers 20 are fan-shaped or dovetail-shaped (Fig. 9A) to fit into corresponding dovetail-shaped recesses or slots 66 formed in the upper jaws between the recesses 22, 24, 26 and 28. Each recess 66 expands in the direction into the associated upper jaw. Each dovetail-shaped gripper 20 is inserted into the associated recess 66 to form a dovetail connection. The small ends of the dovetail pipe gripping jaws face away from the upper jaws to press into and grip the pipe joints. In one embodiment, the slopes are detachable from the recesses 66, so that they can be replaced when the recesses 66 wear out.

Som vist i fig. 9B har momentgripebakkene 20 i den viste utførelsen knudrete baksider for bedre å fastgjøre gripebakkene 20 mot det bakre av de tilhørende utsparingene 66, for å overføre momentkraft fra sidene av utsparingene 66 til det bakre av utsparingene. Den knudrete overflaten kan være dannet av en rekke v-formede spor, som danner flere spisse, pyramideformede fremspring. Dette beskytter sidene i utsparingene 66, som er forholdsvis tynne deler fordi de er nær utsparingene 22, 24, 26 og 28 og derfor ikke bør utsettes for store belastninger. As shown in fig. 9B, the torque gripping jaws 20 in the embodiment shown have knobby rear sides to better secure the gripping jaws 20 against the rear of the associated recesses 66, in order to transfer torque force from the sides of the recesses 66 to the rear of the recesses. The nodular surface may be formed by a series of v-shaped grooves, which form several pointed, pyramidal protrusions. This protects the sides of the recesses 66, which are relatively thin parts because they are close to the recesses 22, 24, 26 and 28 and therefore should not be subjected to heavy loads.

De nedre kjever 16 og 18 kan benytte bakkearrangementet beskrevet ovenfor, eller andre arrangementer. The lower jaws 16 and 18 may use the ground arrangement described above, or other arrangements.

Fig. 6 viser den venstre rotasjonsenheten 30 med en fremre rotasjonsvalse 34 og en bakre rotasjonsvalse 36. Den høyre rotasjonsenheten 32 er speilbildet av den venstre rotasjonsenheten 30 og er derfor ikke vist detaljert. Den følgende beskrivelsen gjelder også for den høyre rotasjonsenheten 32. Rotasjonsenheten Fig. 6 shows the left rotation unit 30 with a front rotation roller 34 and a rear rotation roller 36. The right rotation unit 32 is the mirror image of the left rotation unit 30 and is therefore not shown in detail. The following description also applies to the right rotation unit 32. The rotation unit

30 er montert over den øvre kjeven 12 slik at rotasjonsvalsene 34 og 36 rager inn i utsparingene 26 og 28. En hydraulisk rotasjonsmotor 74 er montert på siden av et hus 68. Som vist i fig. 7 er det inne i huset 68 for rotasjonsenheten tannhjul 72 for å overføre kraft fra motoren 74 til rotasjonsvalsene 34 og 36. Andre motorer og 30 is mounted above the upper jaw 12 so that the rotary rollers 34 and 36 project into the recesses 26 and 28. A hydraulic rotary motor 74 is mounted on the side of a housing 68. As shown in fig. 7, inside the housing 68 for the rotation unit there is a gear 72 to transmit power from the motor 74 to the rotation rollers 34 and 36. Other motors and

rotasjonsenheter kan også benyttes for dette formål, så lenge de kan rotere valsene 34 og 36 og er tilstrekkelig kompakte. rotary units can also be used for this purpose, as long as they can rotate the rollers 34 and 36 and are sufficiently compact.

Det er ønskelig å plassere motoren 74 på siden av huset 68 for rotasjonsenheten, slik som vist i fig. 2, i stedet for over denne, for å frilegge komponenter som befinner seg over verktøyet 10. De koniske tannhjul blant tannhjulene 72 muliggjør overføring av rotasjonsbevegelse fra den horisontale aksen 76 til motoren 74 til de vertikale akser 78 og 80 til valsene 34 og 36. Tannhjulene 72 tjener også til å fordele kraften likt fra den ene motoren 74 til de to valsene 34 og 36. It is desirable to place the motor 74 on the side of the housing 68 for the rotation unit, as shown in fig. 2, rather than above it, to expose components located above the tool 10. The bevel gears among the gears 72 enable the transmission of rotational motion from the horizontal axis 76 of the motor 74 to the vertical axes 78 and 80 of the rollers 34 and 36. The gears 72 also serve to distribute the power equally from the one motor 74 to the two rollers 34 and 36.

Tradisjonelt har rotasjonsvalse r hatt jevne overflater, fordi de dreier den jevne overflaten på rørstammen. Ved den foreliggende oppfinnelse ruller imidlertid rotasjonsvalsene 34 og 36 fortrinnsvis på den rue overflaten av rørskjøten. Overflatene til rørskjøtene kan bli rue på grunn av rørgripebakkene 20 som skjærer seg inn for sikker fastholding av røret. Rotasjonsvalser med jevne overflater kan skades av gropene og fremspringene på rørskjøtene og de kan bli drevet bort fra overflaten av skjøten og dermed påkjenne mekanismen i rotasjonstrekkeren. Som vist i fig. 6 er overflatene av valsene 34 og 36 utformet med et fiskebensmønster for bedre å være tilpasset ujevnhetene på overflatene av rørskjøtene. Fiskebensmønsteret danner tilstrekkelig med åpent rom på valseoverflaten for innføring av grader og andre fremspring, og toppene i mønsteret utøver tilstrekkelig med krefter til å trenge gjennom eventuelle grader. Andre mønstre kan også være anordnet på valseoverflatene for å muliggjøre at valsene tilpasser seg ujevnhetene på overflatene av rørskjøtene. Traditionally, rotary rollers have had smooth surfaces, because they turn the smooth surface of the pipe stem. In the present invention, however, the rotary rollers 34 and 36 preferably roll on the rough surface of the pipe joint. The surfaces of the pipe joints can be roughened due to the pipe gripping lugs 20 which cut in to securely hold the pipe. Rotary rollers with smooth surfaces can be damaged by the pits and protrusions on the pipe joints and they can be driven away from the surface of the joint and thus stress the mechanism in the rotary puller. As shown in fig. 6, the surfaces of the rollers 34 and 36 are designed with a herringbone pattern to better adapt to the irregularities on the surfaces of the pipe joints. The herringbone pattern creates sufficient open space on the roll surface for the introduction of burrs and other protrusions, and the peaks in the pattern exert sufficient force to penetrate any burrs. Other patterns may also be provided on the roller surfaces to enable the rollers to conform to the unevenness of the surfaces of the pipe joints.

Ved bruk av et verktøy 10 for å frakoble en gjengeforbindelse mellom en tappdel på en øvre borerørseksjon og en muffedel på en nedre rørseksjon, anbringes først den nedre rørdelen i åpningene. Gripestempel- og sylindermekanismene 50 og 52 for kjevene aktiveres deretter for å åpne kjevene 12,14,16 og 18. Verktøyet 10 og bæreren 42 beveges deretter slik at muffedelen er mellom de nedre kjever 16 og 18 og tappdelen er mellom de øvre kjever 12 og 14. Gripestempel- og sylindermekanismene 50 og 52 for kjevene aktiveres på nytt, slik at de nedre kjever 16 og 18 griper mot muffedelen og de øvre kjever 12 og 14 griper mot tappdelen. Kraften som bevirkes av gripestempel- og sylindermekanismene 50 og 52 for kjevene, bringer rørgripebakkene 20 mot rørskjøtene for bedre griping. Deretter aktiveres momentsylindermekanismene 62 og 64 for å dreie den øvre kjeven mot urviserne i forhold til den stasjonære, nedre kjeven (den nedre kjeven griper mot den nedre rørskjøten i borerøret som er innført i åpningene), for å oppheve forbindelsen mellom tappdelen og muffedelen. Gripestempel- og sylindermekanismen 50 for kjevene aktiveres deretter for å løsgjøre de øvre kjever 12 og 14, og rotasjonsvalsene 34, 36, 38 og 40 bringes i kontakt med tappdelen og muffedelen. Den venstre hydrauliske rotasjonsmotoren 74 og en høyre hydraulisk rotasjonsmotor 82 aktiveres deretter for å rotere tappdelen mot urviserne i forhold til muffedelen inntil den øvre skjøten i borerøret er frakoblet fra den nedre skjøten i borerøret. When using a tool 10 to disconnect a threaded connection between a pin part on an upper drill pipe section and a socket part on a lower pipe section, the lower pipe part is first placed in the openings. The gripper piston and cylinder mechanisms 50 and 52 for the jaws are then activated to open the jaws 12,14,16 and 18. The tool 10 and carrier 42 are then moved so that the socket portion is between the lower jaws 16 and 18 and the pin portion is between the upper jaws 12 and 14. The gripping piston and cylinder mechanisms 50 and 52 for the jaws are activated again, so that the lower jaws 16 and 18 grip the socket part and the upper jaws 12 and 14 grip the pin part. The force exerted by the gripping piston and cylinder mechanisms 50 and 52 for the jaws brings the pipe gripping jaws 20 towards the pipe joints for better gripping. Then, the torque cylinder mechanisms 62 and 64 are activated to rotate the upper jaw counterclockwise relative to the stationary lower jaw (the lower jaw engages the lower pipe joint of the drill pipe inserted in the holes), to disengage the spigot portion and the socket portion. The gripper piston and cylinder mechanism 50 for the jaws is then activated to disengage the upper jaws 12 and 14, and the rotary rollers 34, 36, 38 and 40 are brought into contact with the pin part and the socket part. The left hydraulic rotary motor 74 and a right hydraulic rotary motor 82 are then activated to rotate the spigot portion counterclockwise relative to the socket portion until the upper joint of the drill pipe is disconnected from the lower joint of the drill pipe.

For å benytte verktøyet 10 for å danne en gjengeforbindelse mellom en tappdel på en øvre rørlengde i et borerør og en muffedel i en nedre rørlengde i et borerør, reverseres den ovenfor angitte prosedyren. In order to use the tool 10 to form a threaded connection between a pin part on an upper length of pipe in a drill pipe and a socket part in a lower pipe length in a drill pipe, the above procedure is reversed.

I tillegg til de hydrauliske motorer som er angitt ovenfor, kan det benyttes hvilke som helst kraftige, kompakte motorer. Dessuten kan rotasjonsenhetene 30 og 32 befinne seg i andre stillinger, over, inne i, ved siden av eller under kjevene. Valsene kan være anordnet i de nedre kjever i stedet for i de øvre kjever, for å rotere ut komponenter fra undersiden. Valser kan også være anordnet både i de øvre og nedre kjever for å gi flere muligheter. Større antall bakker eller valser kan også benyttes i henhold tilden foreliggende oppfinnelse. In addition to the hydraulic motors indicated above, any powerful, compact motors can be used. Also, the rotation units 30 and 32 can be in other positions, above, inside, next to or below the jaws. The rollers may be arranged in the lower jaws instead of in the upper jaws, to rotate out components from the underside. Rollers can also be arranged in both the upper and lower jaws to provide more options. A larger number of trays or rollers can also be used according to the present invention.

Mens beskrivelsen ovenfor angir mange særskilte trekk ved oppfinnelsen, skal disse ikke anses som begrensninger av omfanget av oppfinnelsen, men som en eksempelvis utførelse av denne. Mange andre variasjoner kan tenkes. Omfanget av oppfinnelsen bestemmes således ikke av de viste utførelser, men av de etterfølgende patentkrav og deres ekvivalenter. While the above description indicates many special features of the invention, these should not be considered as limitations of the scope of the invention, but as an exemplary embodiment thereof. Many other variations are conceivable. The scope of the invention is thus not determined by the embodiments shown, but by the subsequent patent claims and their equivalents.

Claims

1. Device (10) for connecting and disconnecting threaded wellbore components, comprising a first set of jaws (12,14) at a first level, with a first set of gripping jaws (20) arranged therein, for gripping a first wellbore component, the first set of jaws form recesses (22, 24, 26, 28); a second set of jaws (16,18) at a second level, with a second set of gripping jaws (20) disposed therein, for gripping a second wellbore component; wherein the first and second sets of jaws cause torque to tighten or loosen a threaded connection between the first and second well drilling components, characterized in that several rotary rollers (34, 36, 38, 40) are placed in the recesses on the aforementioned, first level and operable to connect and disconnect the first and second wellbore components.

2. Device as stated in claim 1, in which the roller surfaces of the rotation rollers (34, 36, 38, 40) are textured.

3. Device as stated in claim 1, in which the roller surfaces of the rotation rollers (34, 36, 38, 40) are knotty.

4. Device as stated in claim 3, in which the roll surfaces are knotted in a crossing pattern.

5. Device as stated in claim 1, in which the gripping ground parts (20) are dovetail-shaped ground parts inserted into dovetail-shaped slots (66) formed in the walls of the first and second set of jaws (12, 14, 16, 18).

6. Device as stated in claim 5, whereby one side of each dovetail-shaped ground part (20) is arranged to form abutment against the first well drilling component and an opposite side of each dovetail-shaped ground part has a knobby rear side arranged to form abutment against a surface in each of the dovetail-shaped slots (66).

7. Device as set forth in claim 5, in which the first set of jaws has a first jaw (12) and a second jaw (14), the first and second jaws having a pair of recesses (22, 24, 26, 28) , and one of the rotation rollers (34, 36, 38, 40) is arranged in each of the recesses, and one of the dovetail-shaped ground parts (20) is arranged between each pair of recesses.

8. Device as set forth in claim 1, comprising at least one gear drive device (72) having a pair of bevel gears connected to a motor (74) to drive the rotary rollers (34, 36, 38, 40).

9. Device as set forth in claim 8, in which each of the gear drive devices (72) is located on a third level close to the first level.

10. Device as stated in claim 9, in which each of the motors (74) projects laterally from the rotation unit.

11. Device as stated in claim 1, in which the first set of jaws comprises a first jaw (12) and a second jaw (14), the first jaw (12) forming a first and second recess (22, 24) where rotation rollers (34, 36) are arranged, and the second jaw (14) forms a first and second recess (26, 28) in which rotation rollers (38, 40) are arranged, and a first motor (74) drives the rotation rollers (34, 36) ) in the first jaw (12) via a first rotation unit (32) that uses bevel gears, and a second motor (74) drives the rotation rollers (38, 40) in the second jaw (14) via a second rotation unit (34) that uses bevel gears.

12. Device as stated in claim 11, in which the first and second motors (74) project laterally from the rotation units (32, 34).

13. Device as stated in claim 1, whereby the first and second set of jaws (12, 14, 16, 18) can be operated to independently come into contact with and be moved away from the first and second wellbore components.

14. Method for connecting and disconnecting threaded wellbore components, comprising the steps: - gripping a first pipe joint in a first wellbore component with a first set of jaws (12, 14) in a first level while a second pipe joint on a second wellbore component is gripped with a second set of jaws (16,18) on a second level, - that the first and second set of jaws are rotated in relation to each other to exert torque for tightening or loosening a threaded connection between the first and second well drilling components, - that the first set of gripping ground parts (20) are detached from the first pipe joint and in which the method is characterized by a set of rollers (34, 36, 38, 40) being brought into contact with the first pipe joint on the first level, and that the rollers are rotated to connect or disconnect the first and second wellbore components.