NO334307B1

NO334307B1 - Apparatus for preparing and lubricating a threaded portion of a drill pipe

Info

Publication number: NO334307B1
Application number: NO20111187A
Authority: NO
Inventors: Gisle Frantzen
Original assignee: Gisle Frantzen
Priority date: 2011-08-31
Filing date: 2011-08-31
Publication date: 2014-02-03
Also published as: WO2013032343A1; NO20111187A1

Description

APPARAT FOR PREPARERING OG SMØRING AV ET BORERØRS GJENGEPARTI APPARATUS FOR THE PREPARATION AND LUBRICATION OF THE THREADED PART OF A DRILL PIPE

Oppfinnelsen vedrører preparering av et innvendig hunngjengeparti på et borerør og påføring av smøremiddel på hunngjengepartiet. Nærmere bestemt vedrører oppfinnelsen et apparat som preparerer og påfører smøremiddel på hunngjengepartiet idet en borestreng trekkes ut av et borehull eller en brønn og før borerøret lagres. The invention relates to the preparation of an internal female thread part of a drill pipe and the application of lubricant to the female thread part. More specifically, the invention relates to an apparatus which prepares and applies lubricant to the female thread part as a drill string is pulled out of a borehole or a well and before the drill pipe is stored.

Innen petroleumsutvinning anvendes det en borestreng for å drive en borekrone som borer ut et hull eller en brønn i berggrunnen. Borestrengen utgjøres av forskjellige typer borerør. Dette er kjent innen faget og omtales ikke nærmere. Borerørene er i hver ende forsynt med et gjenget parti. I bruksposisjon utgjøres det øvre gjengepartiet av en gjenget hunndel, innen faget betegnet for en boks. Det nedre gjengepartiet utgjøres av en gjenget hanndel, innen faget betegnet for en pin-ende. In petroleum extraction, a drill string is used to drive a drill bit that drills a hole or a well in the bedrock. The drill string consists of different types of drill pipe. This is known in the field and is not discussed further. The drill pipes are provided at each end with a threaded section. In the position of use, the upper threaded part is made up of a threaded female part, in the art referred to as a box. The lower threaded part consists of a threaded male part, referred to in the art as a pin end.

Gjengepartiene påføres et smøremiddel, innen faget betegnet dop. Dop brukes for å hindre slitasje på gjengepartiene i forbindelse med inn- og utskruing av rørforbindel-sene. Inn- og utskruing kan gjøres med maskiner, såkalte jernroughnecker. Disse kan være fjernstyrte og sammenskruingen eller fraskruingen skjer med stor hastighet. A lubricant is applied to the threaded parts, known in the art as dop. Dop is used to prevent wear on the threaded parts in connection with screwing in and out of the pipe connections. Screwing in and out can be done with machines, so-called iron roughnecks. These can be remotely controlled and the screwing together or unscrewing takes place at great speed.

Uttrekking av borestrengen foregår ved at boreren kjører et heisespill slik at en blokk med en rørklave, såkalt elevator, kommer ned til borestrengens øvre endeparti som rager opp gjennom et boredekk. Rørklaven lukkes rundt borestrengen og holder borestrengen fast. Boreren kjører blokken opp i et boretårn med hele borestrengen heng-ende i rørklaven. Når én eller flere borerørslengder er trukket opp over boredekket, blir borestrengen låst fast til boredekket. Samtidig kommer manipulatorarmer fram, griper om borestrengen og holder borestrengen fast. Rørklaven åpnes og blokken kjø-res ned mot boredekk igjen. Samtidig kjøres jernroughnecken fram og denne skrur den gjengede koblingen fra hverandre. Det frie borerøret løftes med manipulator-armene slik at pin-enden kommer opp av boksen. Borerøret trekkes tilbake fra borestrengens lengdeakse, også kalt brønnsenteret, og settes ned på et såkalt "set back"-område som kan omfatte et fingerbord. Jernroughnecken kjøres tilbake, og det er på nytt klart for blokken til å hente neste borerør. Framgangsmåten gjentas til hele borestrengen er ute av brønnen og brakt opp til boredekket. Extraction of the drill string takes place by the driller running a hoist so that a block with a tube clamp, so-called elevator, comes down to the upper end of the drill string that protrudes through a drill deck. The pipe clamp closes around the drill string and holds the drill string firmly. The driller drives the block up into a derrick with the entire drill string hanging in the pipe clamp. When one or more lengths of drill pipe have been pulled up above the drill deck, the drill string is locked to the drill deck. At the same time, manipulator arms come forward, grasp the drill string and hold the drill string firmly. The tube valve is opened and the block is driven down towards the drill deck again. At the same time, the iron roughneck is driven forward and this screws the threaded coupling apart. The free drill pipe is lifted with the manipulator arms so that the pin end comes out of the box. The drill pipe is pulled back from the longitudinal axis of the drill string, also called the well center, and set down on a so-called "set back" area which may include a fingerboard. The iron roughneck is driven back, and it is again ready for the block to retrieve the next drill pipe. The procedure is repeated until the entire drill string is out of the well and brought up to the drill deck.

Det er kjent at når borestrengen trekkes ut av brønnen og skilles i de enkelte borerør, vil det ligge igjen rester av gammel dop i borerørenes gjengepartier. Etter fraskilling av borerørene, plasseres borerørene i boretårnets fingerbord. Dersom det ikke påføres ny dop i hunndelen etter fraskilling, vil den gamle dopen tørke ut i den tiden borerøret lagres fram til borerøret igjen skrus sammen for å tildanne borestrengen. It is known that when the drill string is pulled out of the well and separated into the individual drill pipes, residues of old dope will remain in the threaded parts of the drill pipes. After separating the drill pipes, the drill pipes are placed in the rig's fingerboard. If no new dope is applied to the female part after separation, the old dope will dry out during the time the drill pipe is stored until the drill pipe is screwed together again to form the drill string.

Når borerørene trekkes ut av brønnen og plasseres i fingerbordet, kan de fremdeles være våte innvendig av et medium som har vært pumpet gjennom borestrengen, eller av et medium som befinner seg i brønnen. Det vil alltid være væske i brønnen. Mediet kan være et boreslam eller en borevæske, såkalt mud. Restene av dette mediet vil ved fraskilling av borestrengen, renne ut av borerøret i pin-enden og forurense gjengepartiet i boksen på toppen av borerøret som rager opp over boredekket. When the drill pipes are pulled out of the well and placed in the finger table, they may still be wet inside by a medium that has been pumped through the drill string, or by a medium that is in the well. There will always be liquid in the well. The medium can be a drilling mud or a drilling fluid, so-called mud. The remains of this medium will, when the drill string is separated, flow out of the drill pipe at the pin end and contaminate the threaded part in the box on top of the drill pipe that protrudes above the drill deck.

Den optimale måten å påføre dop på borerørets gjengeparti, er ved manuelt å smøre på dop på gjengene i boksen ved hjelp av en kost eller lignende. Dette gjøres ved uttrekking av borestrengen når boksen rager opp gjennom boredekket. Av sikkerhets-hensyn har tilgangen til boredekket blitt mer og mer begrenset. Framgangsmåten med innføring av borestrengen i brønnen og uttrekking av borestrengen, fjernstyres. Det er i dag i mange myndighetsområder ikke lov for personell å oppholde seg på boredekk før alt utstyr står i ro. Som følge av dette påføres ikke dop manuelt på boksens gjengeparti i det borerørene fraskilles. Dop skal optimalt ha vedheft til rent metall og skal ikke påføres et nyvasket, vått gjengeparti. The optimal way to apply dope to the threaded part of the drill pipe is by manually applying dope to the threads in the box using a broom or similar. This is done by pulling out the drill string when the box protrudes through the drill deck. For safety reasons, access to the drill deck has become more and more restricted. The procedure of introducing the drill string into the well and extracting the drill string is controlled remotely. Today, in many areas of government, it is not permitted for personnel to stay on the drill deck until all equipment is at rest. As a result, dope is not applied manually to the threaded part of the box when the drill pipes are separated. Dop must optimally adhere to clean metal and must not be applied to a freshly washed, wet threaded part.

Et problem ved preparering av gjengepartiet i boksen, er at det kan stå mud i borerøret. Mudden dekker helt eller delvis gjengpartiet i boksen. Mudden må fjernes og gjengepartiet tørkes, før gjengepartiet kan påføres dop. A problem when preparing the threaded part in the box is that there can be mud in the drill pipe. The mud completely or partially covers the threaded part of the box. The mud must be removed and the threaded part dried, before the threaded part can be coated.

Det er ikke behov for å påføre gjengepartiet i pin-enden dop hvis det påføres dop på gjengepartiet i boksen. Gjengepartiet i pin-enden må imidlertid være rent før sammenskruing av borerørene. There is no need to apply dope to the threaded part at the pin end if dope is applied to the threaded part in the box. However, the threaded part at the pin end must be clean before screwing the drill pipes together.

Det er kjent løsninger hvor pin-enden påføres dop. Denne påføringen tar ikke hensyn til den inntørkede dopen i boksen. Dette er en betydelig ulempe forden koplingen som tildannes mellom to borerør, hvor koplingen skal utsettes for store belastninger. Sammenskruingen av to påfølgende borerør i en borestreng utføres til det oppnås et kraftmoment bestemt av borerørenes dimensjoner og gjengetype. Korrekt kraftmoment oppnås når gjengene er rene og påført riktig mengde dop. Noe av kraftmomen- tet vil måtte brukes til å overkomme motstanden fra forurensinger i gjengene, som for eksempel gammel, inntørket, dop. There are known solutions where dope is applied to the pin end. This application does not take into account the dried dope in the box. This is a significant disadvantage because the coupling that is formed between two drill pipes, where the coupling must be subjected to heavy loads. The screwing together of two consecutive drill pipes in a drill string is carried out until a torque determined by the drill pipe's dimensions and thread type is achieved. Correct torque is achieved when the threads are clean and the correct amount of dope applied. Some of the torque will have to be used to overcome the resistance from contamination in the threads, such as old, dried-up, dope.

Noen jernroughnecker er innrettet til å kunne påføre dop på boksens gjengeparti når borestrengen trekkes ut av brønnen. Patentdokument W095/25216 beskriver en jernroughneck som er forsynt med en manipulatorarm. Manipulatorarmen kan bringe verktøy inn til brønnsenteret og vekk fra brønnsenteret og posisjonere verktøyet verti-kalt for tilpassing til borestrengens frie ende over boredekket. Verktøyet kan omfatte et rengjøringsverktøy og et smøreverktøy for gjengepartiet i en boks. Det framgår av beskrivelsens side 3, siste avsnitt at rengjøring og smøring utføres ved sammenset-ning av rørstrengen. Framgangsmåten forutsetter at det ikke står væske i boksen. Manipulatorarmen kan også forsynes med en oppsamler for mud som renner ut av borerørets pin-ende ved fråkopling av borerøret fra borestrengen. Apparatet er ikke innrettet til å kunne fjerne væske fra boksen. Some iron roughnecks are designed to be able to apply dope to the threaded part of the box when the drill string is pulled out of the well. Patent document W095/25216 describes an iron roughneck which is provided with a manipulator arm. The manipulator arm can bring tools into the well center and away from the well center and position the tool vertically for adaptation to the free end of the drill string above the drill deck. The tool may comprise a cleaning tool and a lubrication tool for the threaded part in a box. It appears from the description, page 3, last paragraph, that cleaning and lubrication are carried out when assembling the pipe string. The procedure assumes that there is no liquid in the box. The manipulator arm can also be equipped with a collector for mud that flows out of the pin end of the drill pipe when the drill pipe is disconnected from the drill string. The device is not designed to be able to remove liquid from the box.

Patentdokument US2004/0049905 beskriver en jernroughneck som omfatter et apparat for rengjøring og påføring av dop på gjengeparti og en oppsamlingsenhet for mud som renner ut av borerørets pin-ende ved fråkopling av borerøret. Det framgår av beskrivelsens side 6, avsnitt [0055], at rengjøring og smøring utføres ved sammen-setning av rørstrengen. Framgangsmåten forutsetter at det ikke står væske i boksen og apparatet er ikke innrettet til å kunne fjerne væske fra boksen. Patent document US2004/0049905 describes an iron roughneck which comprises an apparatus for cleaning and applying dope to the threaded part and a collection unit for mud that flows out of the drill pipe's pin end when the drill pipe is disconnected. It appears from page 6 of the description, section [0055], that cleaning and lubrication are carried out when assembling the pipe string. The procedure assumes that there is no liquid in the box and the device is not designed to be able to remove liquid from the box.

Patentdokument WO 2007/037698 beskriver en krafttang hvor gripekjevene er forsynt med dyser for påføring av rengjøringsmiddel og dop på det innvendige gjengepartiet i boksen og det utvendige gjengepartiet i pin-enden. Påføring skjer idet borerøret skrus sammen med borestrengen. Patent document WO 2007/037698 describes a power pliers where the gripping jaws are provided with nozzles for applying cleaning agent and dope to the internal threaded part of the box and the external threaded part at the pin end. Application takes place when the drill pipe is screwed together with the drill string.

Patentdokument WO 99/60245 beskriver et apparat for rengjøring og smøring av gjengepartiet i en boks og gjengepartiet i en pin-ende for et borerør som er trukket tilbake fra brønnsenteret og før borerøret plasseres i et fingerbord. Væske i borerøret har rent ut av borerøret før rengjøring og smøring. Apparatet er ikke innrettet til å kunne fjerne væske fra boksen. Patent document WO 99/60245 describes an apparatus for cleaning and lubricating the threaded portion in a box and the threaded portion in a pin end for a drill pipe that has been withdrawn from the well center and before the drill pipe is placed in a fingerboard. Fluid in the drill pipe has cleaned out of the drill pipe before cleaning and lubrication. The device is not designed to be able to remove liquid from the box.

Patentdokument WO2005/093203 beskriver et apparat for rengjøring og påføring av dop på pin-endens utvendige gjengeparti. Gjengepartiet vaskes først med vann, deretter blåses det tørt med luft og deretter påføres dop. Dette foregår i et område i nær-heten av brønnsenteret før sammenstilling av borestrengen eller etter fraskilling av borerøret fra borestrengen. Innen faget er dette apparatet kjent som "Dysvikbøtten". Én ulempe med dette apparatet er at metallet ikke rekker å bli tørt før det påføres dop. Dop påføres vått metall og vedheft blir dårlig mellom dop og gjenger fordi metallet er vått. Deler av dopen vil renne av innen borerørene blir skrudd sammen. Apparatet er ikke innrettet til å kunne rengjøre og smøre innvendige gjenger i en boks. Patent document WO2005/093203 describes an apparatus for cleaning and applying dope to the external threaded portion of the pin end. The threaded part is first washed with water, then blown dry with air and then doped. This takes place in an area near the well center before assembly of the drill string or after separating the drill pipe from the drill string. Within the field, this device is known as the "Dysvik bucket". One disadvantage of this device is that the metal does not have time to dry before it is doped. Dope is applied to wet metal and adhesion is poor between dope and threads because the metal is wet. Parts of the dope will run off before the drill pipes are screwed together. The device is not designed to be able to clean and lubricate internal threads in a box.

Patentdokument US 3971442 beskriver et apparat for å rengjøre det utvendige gjengeparti på pin-enden før borerøret skrus sammen med borestrengen. Apparatet påfører ikke dop på gjengepartiet. Patentdokument US 4160457 beskriver et hånd-holdt apparat for rengjøring av gjengeparti i pin-enden og boksen med trykksatt vann og uten bruk av børster. Apparatet påfører ikke dop på gjengepartiet. Patentdokument US 4011617 beskriver et apparat for rengjøring av pin-enden og boksen ved hjelp av børster før borerøret skrus sammen med borestrengen. Apparatet påfører ikke dop på gjengepartiene. Patentdokument US 5157802 beskriver et apparat for rengjøring av pin-enden og boksen ved hjelp av roterende børster. Apparatet kan ikke anvendes for å fjerne borevæske/mud som står inne i boksen på et borerør hvor boksen vender oppover. Apparatet påfører ikke dop på gjengepartiet. Patent document US 3971442 describes an apparatus for cleaning the external threaded part of the pin end before the drill pipe is screwed together with the drill string. The device does not apply dope to the threaded part. Patent document US 4160457 describes a hand-held device for cleaning the threaded part of the pin end and the box with pressurized water and without the use of brushes. The device does not apply dope to the threaded part. Patent document US 4011617 describes an apparatus for cleaning the pin end and the box using brushes before the drill pipe is screwed together with the drill string. The device does not apply dope to the threaded parts. Patent document US 5157802 describes an apparatus for cleaning the pin end and the box using rotating brushes. The device cannot be used to remove drilling fluid/mud that is inside the box on a drill pipe where the box faces upwards. The device does not apply dope to the threaded part.

Det er således behov for et apparat og en framgangsmåte hvor gjengene i boksen prepareres og påføres dop før borerøret settes til side i et fingerbord. Apparatet skal kunne operere i en arbeidssone på et boredekk og slik at effektiviteten eller hastighe-ten som borerørene trekkes ut av hullet med, ikke reduseres. Apparatet må enkelt kunne tas ut av den operative sonen på boredekket for vedlikehold. Den operative sonen på boredekk er den sonen hvor personell ikke har tilgang under boreoperasjon. There is thus a need for an apparatus and a procedure where the threads in the box are prepared and doped before the drill pipe is set aside in a fingerboard. The apparatus must be able to operate in a working zone on a drilling deck and so that the efficiency or the speed with which the drill pipes are pulled out of the hole is not reduced. The device must be able to be easily removed from the operative zone on the drilling deck for maintenance. The operative zone on the drilling deck is the zone to which personnel do not have access during drilling operations.

Det er tilveiebrakt et fjernstyrt apparat som er innrettet til først å kunne preparere det innvendige gjengepartiet i boksen og deretter påføre dop på det innvendige gjengepartiet. Om nødvendig fjerner apparatet mud fra boksen som en del av prepareringen. Apparatet opereres uavhengig av jernroughnecken og beveger seg mot eller fra brønnsentret fra en annen kant enn jernroughnecken. Dette kan i én utførelsesform være fra motsatt side av jernroughnecken eller i en annen utførelsesform være 90° på jernroughneckens bevegelsesretning. A remote-controlled device is provided which is designed to be able to first prepare the internal threaded part of the box and then apply dope to the internal threaded part. If necessary, the device removes mud from the box as part of the preparation. The device is operated independently of the iron roughneck and moves towards or from the well center from an edge other than the iron roughneck. In one embodiment this can be from the opposite side of the iron roughneck or in another embodiment be 90° to the direction of movement of the iron roughneck.

Mens blokken er på vei ned i boretårnet og jernroughnecken trekkes tilbake fra brønn-sentret, føres apparatet fram til brønnsentret og preparerer det innvendige gjengepartiet i boksen på borerøret som rager opp gjennom boredekket, og påfører dop på det innvendige gjengepartiet. While the block is on its way down the derrick and the iron roughneck is pulled back from the well center, the device is brought to the well center and prepares the internal threaded part of the box on the drill pipe that protrudes through the drill deck, and applies dope to the internal threaded part.

I én utførelsesform føres apparatet langs en skinnegang i boredekket som er innrettet for føring av en tang for sammenskruing av foringsrør, en såkalt casingtang. Mange boredekk er forsynt med en slik skinnegang. Framføring av apparatet til brønnsentret og tilbakeføring fra brønnsentret kan utføres med en første aktuator, for eksempel en hydraulisk sylinder tilsvarende en hydraulisk sylinder slik mange casingtenger er forsynt med. Apparatet kan være forsynt med et understell som er tilpasset skinnegang-en. In one embodiment, the device is guided along a rail path in the drilling deck which is designed for guiding a tongs for screwing casing together, a so-called casing tongs. Many drilling decks are equipped with such a rail. Advancement of the device to the well center and return from the well center can be carried out with a first actuator, for example a hydraulic cylinder corresponding to a hydraulic cylinder as many casing tongs are equipped with. The device can be provided with a base that is adapted to the rail corridor.

Apparatet føres fram til brønnsentret og en arm som er forsynt med et verktøy innrettet til å kunne rengjøre boksen og påføre dop, heves slik verktøyet kommer til startposisjon. Denne startposisjonen vil typisk være i brønnsentret rett over borerøret som holdes fast i boredekket. For eksempel vil borerørets boks være 1,5 meter over boredekket. Armen kan heves til startposisjon mens apparatet føres fram mot brønnsent-ret. I startposisjon beveges verktøyet nedover ved hjelp av en andre aktuator og føres inn i boksen. Arbeidslengden til den andre aktuatoren kan være for eksempel ca. 1 meter. Ideell høyde over boredekk for borerørets boks vil være for eksempel ca. 1 meter. The apparatus is brought forward to the well center and an arm which is equipped with a tool designed to be able to clean the box and apply dope, is raised so that the tool comes to the starting position. This starting position will typically be in the well center directly above the drill pipe which is held firmly in the drill deck. For example, the drill pipe box will be 1.5 meters above the drill deck. The arm can be raised to the starting position while the device is moved forward towards the center of the well. In the starting position, the tool is moved downwards using a second actuator and fed into the box. The working length of the second actuator can be, for example, approx. 1 meter. The ideal height above the drill deck for the drill pipe box would be, for example, approx. 1 meter.

Verktøyet kan omfatte tre konsentriske rør. Rørene kan være fluidmessig forbundet med hvert sitt reservoar via et ventilhus. Det indre røret er tilknyttet en pumpe for å kunne suge opp væske fra boksen. Det midtre røret leder dop til boksen for at dop skal påføres boksens indre gjengeparti. Det ytre røret er for tilførsel av et prepareringsfluid, som for eksempel trykkluft. The tool may comprise three concentric tubes. The pipes can be fluidly connected to each reservoir via a valve housing. The inner tube is connected to a pump to be able to suck up liquid from the box. The middle pipe leads dope to the box for dope to be applied to the inner threaded part of the box. The outer tube is for supplying a preparation fluid, such as compressed air.

Mens verktøyet senkes nedover i boksen suges mud ut av boksen. Samtidig tilføres det trykkluft som blåser det innvendige gjengepartiet rent. Mens verktøyet heves opp og ut av boksen sprayes de innvendige gjengene med dop. Verktøyet er innrettet til å kunne suge mud i boksen slik at væskenivået bringes lavere enn den nederste del av det innvendige gjengepartiet. Dette kan for eksempel være 30 cm under boksens øvre kantparti. Hvis det ikke står mud i boksen, kan verktøyet og/eller ventil blokken være innrettet til å kunne utelate suging av mud. I et slikt tilfelle vil boksen blåses ren med trykkluft mens verktøyet senkes, og gjengene påføres dop mens verktøyet heves. Når verktøyet er hevet så høyt at det innerste rørets nedre parti er høyere enn boksens øvre kantparti, føres apparatet bort fra brønnsentret ved hjelp av den første aktuator. While the tool is lowered into the box, mud is sucked out of the box. At the same time, compressed air is supplied which blows the internal thread section clean. While the tool is raised up and out of the box, the internal threads are sprayed with dope. The tool is designed to be able to suck mud into the box so that the liquid level is brought lower than the lower part of the internal threaded part. This could be, for example, 30 cm below the upper edge of the box. If there is no mud in the box, the tool and/or the valve block can be designed to exclude the suction of mud. In such a case, the box will be blown clean with compressed air while the tool is lowered, and the threads will be doped while the tool is raised. When the tool is raised so high that the innermost tube's lower part is higher than the box's upper edge part, the device is moved away from the well center by means of the first actuator.

De vedlagte figurer viser skjematisk og mer detaljert apparatets konstruktive trekk. The attached figures show schematically and in more detail the constructive features of the device.

Oppfinnelsen har til formål å avhjelpe eller å redusere i det minste én av ulempene ved kjent teknikk, eller i det minste å skaffe til veie et nyttig alternativ til kjent teknikk. The purpose of the invention is to remedy or to reduce at least one of the disadvantages of known technology, or at least to provide a useful alternative to known technology.

Formålet oppnås ved trekk som er angitt i nedenstående beskrivelse og i etterfølgende patentkrav. The purpose is achieved by features that are stated in the description below and in subsequent patent claims.

I et første aspekt vedrører oppfinnelsen et apparat for preparering og smøring av et innvendig gjengeparti i et borerørs boks, hvor borerørets boksende rager opp over et dekk; apparatet er forsynt med en krage innrettet til å kunne hvile mot et øvre kantparti på boksen; kragen er forsynt med en gjennomgående boring foret forskyvbart verktøy innrettet til å kunne føres ragende inn i boksen; det forskyvbare verktøyet er forsynt med i det minste én første kanal som er i fluidmessig kommunikasjon med et prepareringsfluidreservoar, verktøyet er ytterligere forsynt med én andre kanal som er i fluidmessig kommunikasjon med et mottaksreservoar, og verktøyet er ytterligere forsynt med en tredje kanal som er i fluidkommunikasjon med et smøremiddel reservoar, og hvor den tredje kanalen er tildannet som et ringrom mellom et indre rør og et midtre rør. In a first aspect, the invention relates to an apparatus for preparing and lubricating an internal threaded part in a drill pipe box, where the drill pipe's box end protrudes above a deck; the apparatus is provided with a collar adapted to be able to rest against an upper edge portion of the box; the collar is provided with a through bore lined with displaceable tools designed to be inserted projectingly into the box; the displaceable tool is provided with at least one first channel that is in fluid communication with a preparation fluid reservoir, the tool is further provided with one second channel that is in fluid communication with a receiving reservoir, and the tool is further provided with a third channel that is in fluid communication with a lubricant reservoir, and where the third channel is formed as an annulus between an inner tube and a middle tube.

Den første kanalen kan være tildannet som et ringrom mellom et ytre rør og det midtre røret. Det ytre røret, det midtre røret og det indre røret kan være konsentriske. The first channel can be formed as an annular space between an outer tube and the middle tube. The outer tube, the middle tube and the inner tube can be concentric.

En sugeåpning som er i fluidmessig kommunikasjon med den andre kanalen, kan rage ned forbi en prepareringsdyse som er i fluidmessig kommunikasjon med den første kanalen. Sugeåpningen, kan rage ned forbi en smøredyse som er i fluidmessig kommunikasjon med den tredje kanalen. A suction opening that is in fluid communication with the second channel can extend down past a preparation nozzle that is in fluid communication with the first channel. The suction opening can project down past a lubrication nozzle which is in fluid communication with the third channel.

Apparatet i henhold til oppfinnelsen kan være forsynt med en aktuator for forskyving av verktøyet inn i boksen og ut av boksen langs en akse som i det vesentlige sammenfaller med et brønnsenters akse. Apparatet kan være forsynt med en dreibar arm for horisontal og vertikal posisjonering av verktøyet over en borerørs boks som rager over et dekk. Apparatet kan være forsynt med ei bevegelig tralle innrettet til å kunne huse armen. Tralla kan være innrettet til å kunne beveges lineært inn mot og vekk fra brønnsentret. Tralla kan være innrettet til å kunne beveges lineært inn mot og vekk fra brønnsentret i en annen retning enn en jernroughneck. The apparatus according to the invention can be provided with an actuator for displacing the tool into and out of the box along an axis which essentially coincides with the axis of a well center. The apparatus may be provided with a rotatable arm for horizontal and vertical positioning of the tool above a drill pipe box projecting above a deck. The device can be provided with a movable trolley designed to house the arm. The trolley can be arranged to be able to be moved linearly towards and away from the well centre. The trolley can be arranged to be able to be moved linearly towards and away from the well center in a different direction than an iron roughneck.

I det etterfølgende beskrives et eksempel på en foretrukket utførelsesform som er anskueliggjort på medfølgende tegninger, hvor: Fig. 1 viser et skjematisk sideriss av et apparat for preparering og smøring av boksenden på en rørstreng som rager opp over et dekk; Fig. 2 viser apparatet i figur 1 fra en annen side; Fig. 3 viser i større målestokk et snitt gjennom apparatets verktøy for rengjøring og smøring og en forstørret detalj; Fig. 4 viser i en mindre målestokk enn figur 3 et snitt gjennom verktøyet og verktøyets kanaler, en forstørret detalj og skjematisk verktøyets fluidre-servoar; og Fig 5A-C viser i en ytterligere annen målestokk eksempler på verktøyets posisjon i In what follows, an example of a preferred embodiment is described which is visualized in the accompanying drawings, where: Fig. 1 shows a schematic side view of an apparatus for preparing and lubricating the box end of a pipe string that projects above a tire; Fig. 2 shows the apparatus in Fig. 1 from another side; Fig. 3 shows on a larger scale a section through the appliance's tools for cleaning and lubrication and an enlarged detail; Fig. 4 shows, on a smaller scale than Fig. 3, a section through the tool and the tool's channels, an enlarged detail and schematically the tool's fluid reservoir; and Fig 5A-C show in a further different scale examples of the tool's position i

en boks. A box.

På tegningene viser henvisningstall 1 til et apparat for rengjøring og smøring av et innvendig gjengeparti 21 i et borerørs 2 boks 20 som vist i figur 5A-C. Apparatet 1 kan i én utførelsesform omfatte ei tralle 3 som kan beveges fram og tilbake langs et dekk 9 ved hjelp av en hydraulisk sylinder 31. Trallas 3 hjul 33 kan være innrettet til å føres langs en føring (ikke vist) i dekket 9. Føringen kan være en skinnegang. Tralla 3 kan være forsynt med en ramme 35 og et løfteorgan 37. Løfteorganet 37 er i figur 1 vist som et øye. En sokkel 40 er fastgjort til trallas 3 bunnparti 39. I en alternativ ut-førelsesform (ikke vist) kan sokkelen 40 være dreibart fastgjort til trallas 3 bunnparti 39 om en vertikal akse. En arm 42 er i sitt første endeparti 43 dreibart fastgjort til sokkelens 40 øvre endeparti. Armen 42 dreies om sin dreieakse ved hjelp av minst én aktuator 44. I figur 1 og 2 er dette vist som to hydrauliske sylindre 44, én hydraulisk sylinder 44 på hver side av sokkelen 40. In the drawings, reference number 1 shows an apparatus for cleaning and lubricating an internal threaded portion 21 in a drill pipe 2 box 20 as shown in Figure 5A-C. In one embodiment, the device 1 can comprise a trolley 3 which can be moved back and forth along a deck 9 by means of a hydraulic cylinder 31. The trolley's 3 wheel 33 can be arranged to be guided along a guide (not shown) in the deck 9. The guide can be a derailment. Trolley 3 can be provided with a frame 35 and a lifting member 37. The lifting member 37 is shown in Figure 1 as an eye. A base 40 is attached to the bottom part 39 of the trolley 3. In an alternative embodiment (not shown), the base 40 can be rotatably attached to the bottom part 39 of the trolley 3 about a vertical axis. An arm 42 is in its first end part 43 rotatably attached to the upper end part of the base 40. The arm 42 is rotated about its axis of rotation by means of at least one actuator 44. In figures 1 and 2 this is shown as two hydraulic cylinders 44, one hydraulic cylinder 44 on each side of the base 40.

Armen 42 er i sitt andre endeparti 45 forsynt med en rengjørings- og smøringsenhet 5. Rengjørings- og smøringsenheten 5 er dreibart fastgjort til endepartiet 45 og kan dreies i forhold til armen 42 ved hjelp av en aktuator 46 som i sitt ene endeparti er fastgjort til armen 42 og i sitt andre endeparti er fastgjort til rengjørings- og smø-ringsenheten 5. The arm 42 is provided in its second end part 45 with a cleaning and lubrication unit 5. The cleaning and lubrication unit 5 is rotatably attached to the end part 45 and can be rotated in relation to the arm 42 by means of an actuator 46 which in its one end part is attached to the arm 42 and in its other end part is attached to the cleaning and lubrication unit 5.

Rengjørings- og smøringsenheten 5 omfatter en verktøyramme 50 som er dreibart fastgjort til armens 42 endeparti 45. Verktøyrammen 50 er forsynt med en aktuator 52 som i arbeidsstilling er innrettet å kunne føre et verktøy 6 opp og ned langs en føring 54 etter en akse 8. The cleaning and lubrication unit 5 comprises a tool frame 50 which is rotatably attached to the end part 45 of the arm 42. The tool frame 50 is provided with an actuator 52 which, in the working position, is arranged to be able to move a tool 6 up and down along a guide 54 along an axis 8.

Verktøyet 6 er vist i størst detalj i figur 3. Verktøyet 6 er i dette utførelseseksemplet vist med tre konsentriske rør, henholdsvis et ytre rør 62, et midtre rør 64 og et indre rør 66. Det ytre rør 62 og det midtre rør 64 tildanner mellom seg et første ringrom som utgjør en første kanal 63. Det indre rør 66 tildanner en innvendig andre kanal 67. Det midtre rør 64 og det indre rør 66 tildanner mellom seg et andre ringrom som ut-gjør en tredje kanal 65. Rørenes 62, 64, 66 ene endeparti er ført gjennom en krage 61 i en gjennomgående boring 610. Kragen 61 kan føres langs det ytre rørets 62 mantel- flate 620. Kragen 61 kan i det vesentlige utgjøres av et mykt materiale som for eksempel gummi. The tool 6 is shown in the greatest detail in Figure 3. The tool 6 is shown in this design example with three concentric tubes, respectively an outer tube 62, a middle tube 64 and an inner tube 66. The outer tube 62 and the middle tube 64 form between itself a first annulus which constitutes a first channel 63. The inner tube 66 forms an inner second channel 67. The middle tube 64 and the inner tube 66 form between them a second annulus which forms a third channel 65. The tubes 62, 64 , 66 one end part is passed through a collar 61 in a through bore 610. The collar 61 can be passed along the outer tube 62 mantle surface 620. The collar 61 can essentially be made of a soft material such as rubber.

Rørene 62, 64, 66 er i sine nedre endepartier forsynt med ulike munnstykker 7, henholdsvis et rensemunnstykke 72, et smøringsmunnstykke 74 og et sugemunnstykke 76. Rensemunnstykket 72 tildanner en i det vesentlige radielt rettet prepareringsdyse 73 som rager radielt utenfor det ytre rørets 62 mantel 620. Prepareringsdysen 73 er i fluidmessig kommunikasjon med den første kanalen 63. Prepareringsdysen 73 er i figur 3 vist med en øvre del 730 som er gjenget fastgjort til røret 62, og med en nedre del 732 som er fastgjort til den øvre del 730 med en skruforbindelse 734. Antall pre-pareringsdyser 73 tilpasses slik at prepareringsfluid fordeles jevnt rundt inne i boksen 20. Kragen 61 kan hvile på prepareringsdysens 73 øvre del 730. Sugemunnstykket 76 tildanner en aksial forlengelse av det indre røret 66 og sugemunnstykket 76 er gjenget fastgjort til røret 66. Sugemunnstykket 76 tildanner en sugeåpning 760 som er i fluidmessig kommunikasjon med den andre kanalen 67. Den tredje kanalen 65 er i sitt nedre parti avgrenset med en tetningsring 740 som er gjenget fastgjort til det indre rørets 66 ytre mantel 660. Smøringsmunnstykket 74 er i sitt distale parti forsynt med i det vesentlige radielt rettete smøredyser 75. I sin enkleste form kan dette utgjøres av radielle boringer 75 i rørets 64 distale parti, slik det er vist i tegningene. I andre utførelsesformer kan dyser av for så vidt kjent type anvendes. Smøredysen 75 er i fluidmessig kommunikasjon med den tredje kanal 65. Antall smøredyser 75 og plasse-ringen av smøredysene 75 i smøringsmunnstykket 74 tilpasses slik at smøremiddel fordeles jevnt over hele det innvendige gjengepartiet 21. The pipes 62, 64, 66 are provided in their lower end parts with various nozzles 7, respectively a cleaning nozzle 72, a lubrication nozzle 74 and a suction nozzle 76. The cleaning nozzle 72 forms an essentially radially directed preparation nozzle 73 which projects radially outside the outer tube 62's jacket 620. The preparation nozzle 73 is in fluid communication with the first channel 63. The preparation nozzle 73 is shown in Figure 3 with an upper part 730 which is threadedly attached to the tube 62, and with a lower part 732 which is attached to the upper part 730 with a screw connection 734. The number of preparation nozzles 73 is adapted so that preparation fluid is evenly distributed around inside the box 20. The collar 61 can rest on the upper part 730 of the preparation nozzle 73. The suction nozzle 76 forms an axial extension of the inner tube 66 and the suction nozzle 76 is threadedly attached to the tube 66. The suction nozzle 76 forms a suction opening 760 which is in fluid communication with the second channel 67. The third channel 65 is in its lower part delimited by a sealing ring 740 which is threadedly attached to the outer jacket 660 of the inner tube 66. The lubrication nozzle 74 is provided in its distal part with essentially radially directed lubrication nozzles 75. In its simplest form, this can be constituted by radial bores 75 in the distal part of the tube 64, as shown in the drawings. In other embodiments, nozzles of a known type can be used. The lubrication nozzle 75 is in fluid communication with the third channel 65. The number of lubrication nozzles 75 and the location of the lubrication nozzles 75 in the lubrication nozzle 74 are adapted so that lubricant is evenly distributed over the entire internal threaded portion 21.

Rørene 62, 64, 66 avsluttes i sine øvre endepartier med en tilkoblingsblokk 56 slik det er vist i figur 4. Tilkoblingsblokken 56 er forsynt med tilkoblingsporter 563, 565 og 567. Tilkoblingsport 563 er i fluidmessig kommunikasjon med den første kanalen 63. Tilkoblingsport 565 er i fluidmessig kommunikasjon med den tredje kanalen 65. Tilkoblingsport 567 er i fluidmessig kommunikasjon med den andre kanalen 67. Figur 4 viser et eksempel på hvordan rørene 62, 64 og 66 er fastgjort til tilkoblingsblokken 56 og forbundet med tilkoblingsportene 563, 565 og 567. Dette omtales ikke nærmere da en fagperson vil vite hvordan dette kan gjøres og at dette kan gjøres på forskjellige og for så vidt kjente måter. Nødvendige tetningsmidler som for eksempel pakningsele-menter, er ikke vist i figurene. The tubes 62, 64, 66 terminate in their upper end portions with a connection block 56 as shown in Figure 4. The connection block 56 is provided with connection ports 563, 565 and 567. Connection port 563 is in fluid communication with the first channel 63. Connection port 565 is in fluid communication with the third channel 65. Connection port 567 is in fluid communication with the second channel 67. Figure 4 shows an example of how the pipes 62, 64 and 66 are attached to the connection block 56 and connected to the connection ports 563, 565 and 567. This is not discussed in more detail as a professional will know how this can be done and that this can be done in different and so far known ways. Necessary sealants, such as packing elements, are not shown in the figures.

Figur 4 viser skjematisk at tilkoblingsportene 563, 565 og 567 er fluidmessig forbundet med hvert sitt reservoar, henholdsvis 593, 595 og 597 gjennom kanalene 583, 585 og 587. Kanalene 583, 585 og 587 kan åpnes og stenges med ventiler (ikke vist) i et ventilhus 58. Ventilene i ventilhuset 58 kan styres manuelt eller automatisk, slik det er kjent innen faget. Reservoaret 593 kan være en beholder for trykksatt gass. Reservoaret 595 er en beholder for smøremiddel. Reservoaret 597 er et mottaksreservoar for væske som pumpes ut av boksen 20 ved hjelp av en pumpe 59. Nødvendige pum-per, ventiler, kraftforsyning og styring er ikke vist, og fagpersonen vil vite hvordan dette kan anordnes. Figure 4 schematically shows that the connection ports 563, 565 and 567 are fluidically connected to each reservoir, respectively 593, 595 and 597 through the channels 583, 585 and 587. The channels 583, 585 and 587 can be opened and closed with valves (not shown) in a valve housing 58. The valves in the valve housing 58 can be controlled manually or automatically, as is known in the art. The reservoir 593 can be a container for pressurized gas. The reservoir 595 is a container for lubricant. The reservoir 597 is a receiving reservoir for liquid that is pumped out of the box 20 by means of a pump 59. The necessary pumps, valves, power supply and control are not shown, and the person skilled in the art will know how this can be arranged.

I figur 5 er munnstykkene 7 vist i forskjellige posisjoner når verktøyet 6 er plassert over en boks 20 slik at munnstykkenes 7 lengderetning langs aksen 8 i det vesentlige sammenfaller med brønnsenterets akse. Aktuatoren 52 fører verktøyet 6 inn i boksen 20. Den løse kragen 61 vil støte mot boksens 20 øvre kantparti 22 og hvile mot det øvre kantpartiet 22 mens verktøyet 6 føres videre inn i boksen 20 som vist i figur 5A. Når rensemunnstykket 72 i det vesentlige er på høyde med boksens 20 øvre kantparti 22, som vist i figur 5B, kan prepareringsfluid strømme ut av prepareringsdysen 73 for å rengjøre det indre gjengepartiet 21. Prepareringsfluidet kan være trykkluft. Trykkluft vil blåse vekk løse partikler fra det indre gjengepartiet 21 og virke tørkende på det innvendige gjengepartiet 21. I en alternativ utførelse kan prepareringsfluidet være en rensevæske og trykkluft kan tilføres til boksen ved hjelp av en fjerde kanal (ikke vist). In Figure 5, the nozzles 7 are shown in different positions when the tool 6 is placed over a box 20 so that the longitudinal direction of the nozzles 7 along the axis 8 essentially coincides with the axis of the well center. The actuator 52 guides the tool 6 into the box 20. The loose collar 61 will abut against the upper edge portion 22 of the box 20 and rest against the upper edge portion 22 while the tool 6 is further guided into the box 20 as shown in Figure 5A. When the cleaning nozzle 72 is substantially level with the upper edge portion 22 of the box 20, as shown in Figure 5B, preparation fluid can flow out of the preparation nozzle 73 to clean the inner threaded portion 21. The preparation fluid can be compressed air. Compressed air will blow away loose particles from the internal threaded portion 21 and have a drying effect on the internal threaded portion 21. In an alternative embodiment, the preparation fluid can be a cleaning fluid and compressed air can be supplied to the box by means of a fourth channel (not shown).

Hvis det er væske i boksen 20, suges den ut gjennom munnstykket 76 mens verktøy-et 6 føres nedover i boksen 20. Ved ønske dybde, som vist i figur 5C, stanses verktøy-ets 6 nedadgående bevegelse. Tilførsel av prepareringsfluid gjennom prepareringsdysen 73 stoppes. Et smøremiddel som for eksempel dop, presses ut gjennom smøredysene 75 og smøremidlet belegger det rengjorte innvendige gjengepartiet 21. If there is liquid in the box 20, it is sucked out through the nozzle 76 while the tool 6 is guided downwards in the box 20. At the desired depth, as shown in Figure 5C, the downward movement of the tool 6 is stopped. The supply of preparation fluid through the preparation nozzle 73 is stopped. A lubricant, such as dope, is pressed out through the lubrication nozzles 75 and the lubricant coats the cleaned internal threaded portion 21.

I en alternativ utførelsesform omfatter verktøyet 6 to konsentriske rør 62 og 66 som tildanner mellom seg et ringrom som utgjør den første kanalen 63. Kanalen 63 står i vekslende fluidmessig forbindelse med reservoaret 593 og reservoaret 595. Når verk-tøyet 6 senkes ned i boksen 20, strømmer prepareringsfluidet fra reservoaret 593 og ut av dysen 73. Når verktøyet 6 heves i boksen 20, strømmer smøremiddelet fra reservoaret 595 og ut av dysen 73. Ventilhuset 58 er på for så vidt kjent måte innrettet til å kunne veksle fluidstrømmen mellom reservoarene 593, 595 og den første kanalen 63. In an alternative embodiment, the tool 6 comprises two concentric tubes 62 and 66 which form between them an annular space which forms the first channel 63. The channel 63 is in alternating fluid connection with the reservoir 593 and the reservoir 595. When the tool 6 is lowered into the box 20 , the preparation fluid flows from the reservoir 593 and out of the nozzle 73. When the tool 6 is raised in the box 20, the lubricant flows from the reservoir 595 and out of the nozzle 73. The valve housing 58 is arranged in a known manner to be able to alternate the fluid flow between the reservoirs 593, 595 and the first channel 63.

Claims

1. Apparatus (1) for preparing and lubricating an internal threaded part (21) in a drill pipe (2) box (20) where the drill pipe (2) box end projects above a deck; the device (1) is provided with a collar (61) arranged to be able to rest against an upper edge portion (22) of the box (20); the collar (61) is provided with a through bore (610) for a displaceable tool (6) arranged to be inserted projectingly into the box (20); the displaceable tool (6) is provided with at least one first channel (63) which is in fluid communication with a preparation fluid reservoir (593), the tool (6) is further provided with one second channel (67) which is in fluid communication with a receiving reservoir (597), and the tool is further provided with a third channel (65) which is in fluid communication with a lubricant reservoir (595), characterized in that the third channel (65) is formed as an annulus between an inner tube (66) and a middle tube (64).

2. Apparatus (1) according to claim 1, characterized in that the first channel (63) is formed as an annular space between an outer tube (62) and the middle tube (64).

3. Apparatus (1) according to claim 1, characterized in that the middle tube (64) and the inner tube (66) are concentric.

4. Apparatus (1) according to claim 2, characterized in that the outer tube (62), the middle tube (64) and the inner tube (66) are concentric.

5. Apparatus (1) according to claim 1, characterized in that a suction opening (760) which is in fluid communication with the second channel (67) projects down past a preparation nozzle (73) which is in fluid communication with the first channel ( 63).

6. Apparatus (1) according to claim 1, characterized in that a suction opening (760) which is in fluid communication with the second channel (67) projects down past a lubrication nozzle (75) which is in fluid communication with the third channel ( 65).

7. Apparatus (1) according to claim 1, characterized in that at least one of the first (63), the second (67) and the third channel (65) is provided with a valve for controlling the fluid flow through the channel (63 , 65, 67).

8. Apparatus (1) according to claim 1, characterized in that the apparatus (1) is provided with an actuator (52) for displacing the tool (6) into the box (20) and out of the box (20) along an axis ( 8) which essentially coincides with the axis of a well center.

9. Apparatus (1) according to claim 1, characterized in that the apparatus (1) is provided with a rotatable arm (42) for horizontal and vertical positioning of the tool (6) above a drill pipe (2) box (20) which projects above a tire (9).

10. Apparatus (1) according to claim 9, characterized in that the apparatus (1) is provided with a movable trolley (3) arranged to accommodate the arm (42).

11. Apparatus according to claim 10, characterized in that the trolley (3) is arranged to be able to be moved linearly towards and away from the well centre.

12. Apparatus according to claim 11, characterized in that the trolley (3) is designed to be able to be moved linearly towards and away from the well center in a different direction than an iron roughneck.