NO335158B1 - Gripper to support a pipe, and method of drilling casing into a formation - Google Patents
Gripper to support a pipe, and method of drilling casing into a formation Download PDFInfo
- Publication number
- NO335158B1 NO335158B1 NO20054341A NO20054341A NO335158B1 NO 335158 B1 NO335158 B1 NO 335158B1 NO 20054341 A NO20054341 A NO 20054341A NO 20054341 A NO20054341 A NO 20054341A NO 335158 B1 NO335158 B1 NO 335158B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- casing
- guide roller
- roller elements
- axis
- gripper
- Prior art date
Links
- 238000005553 drilling Methods 0.000 title claims abstract description 49
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims abstract description 27
- 230000015572 biosynthetic process Effects 0.000 title claims description 19
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 claims abstract description 21
- 238000005096 rolling process Methods 0.000 claims description 10
- 239000012530 fluid Substances 0.000 claims description 5
- 239000002689 soil Substances 0.000 claims description 3
- 230000010355 oscillation Effects 0.000 claims 2
- 241000239290 Araneae Species 0.000 description 39
- 238000005755 formation reaction Methods 0.000 description 13
- 238000005520 cutting process Methods 0.000 description 4
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 230000013011 mating Effects 0.000 description 2
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 description 2
- 230000000750 progressive effect Effects 0.000 description 2
- 230000001105 regulatory effect Effects 0.000 description 2
- 238000005507 spraying Methods 0.000 description 2
- 239000004215 Carbon black (E152) Substances 0.000 description 1
- 230000009471 action Effects 0.000 description 1
- 230000003213 activating effect Effects 0.000 description 1
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 1
- 238000007796 conventional method Methods 0.000 description 1
- 229930195733 hydrocarbon Natural products 0.000 description 1
- 125000001183 hydrocarbyl group Chemical group 0.000 description 1
- 238000007654 immersion Methods 0.000 description 1
- 238000003780 insertion Methods 0.000 description 1
- 230000037431 insertion Effects 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 239000002184 metal Substances 0.000 description 1
- 238000012544 monitoring process Methods 0.000 description 1
- 230000008844 regulatory mechanism Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH DRILLING; MINING
- E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B19/00—Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
- E21B19/24—Guiding or centralising devices for drilling rods or pipes
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH DRILLING; MINING
- E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B19/00—Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
- E21B19/02—Rod or cable suspensions
- E21B19/06—Elevators, i.e. rod- or tube-gripping devices
- E21B19/07—Slip-type elevators
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH DRILLING; MINING
- E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B19/00—Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
- E21B19/10—Slips; Spiders ; Catching devices
- E21B19/102—Slips; Spiders ; Catching devices using rollers or spherical balls as load gripping elements
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH DRILLING; MINING
- E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B19/00—Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
- E21B19/16—Connecting or disconnecting pipe couplings or joints
Abstract
Den foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en fremgangsmåte og apparat for å gripe ett eller flere rør (30), hvor fremgangsmåten og apparatet kan inkludere foringsrør, under en rørhåndteringsoperasjon, en boreoperasjon, og/eller en operasjon med boring med foringsrør DWC. Gripeapparatet (100) omfatter et hus (11, 12, 15) med en boring som strekker seg derigjennom og ett eller flere gripeelementer (20) som strekker seg radielt inne i boringen for gripende å gå til inngrep med et rør eller foringsrør når de aktiveres. regulerbare styringer (80) festet til en del av gripeapparatet (15) letter rotasjonsbevegelse av foringsrøret under boreoperasjonen når gripeelementene (20) av gripeapparatet (100) deaktiveres.The present invention provides a method and apparatus for gripping one or more tubes (30), the method and apparatus may include casings, during a pipe handling operation, a drilling operation, and / or a drilling operation with casing DWC. The gripping apparatus (100) comprises a housing (11, 12, 15) having a bore extending therethrough and one or more gripping elements (20) extending radially within the bore for gripping engagement with a tube or casing when actuated. . adjustable guides (80) attached to a portion of the gripper (15) facilitate rotational movement of the casing during the drilling operation when the gripping elements (20) of the gripper (100) are deactivated.
Description
BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN BACKGROUND OF THE INVENTION
Oppfinnelsesområdet The field of invention
Utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelse vedrører generelt et apparat og en fremgangsmåte for håndtering av rør og boring med rør for å danne et borehull. Mer spesielt vedrører utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelse boring med foringsrør DWC. Enda mer spesielt, vedrører utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelse et gripeapparat for å understøtte foringsrør for bruk i en operasjon med boring med foringsrør DWC. Embodiments of the present invention generally relate to an apparatus and method for handling pipe and drilling with pipe to form a borehole. More particularly, embodiments of the present invention relate to drilling with casing DWC. Even more particularly, embodiments of the present invention relate to a gripping apparatus for supporting casing for use in a casing drilling DWC operation.
Beskrivelse av nærliggende teknikk Description of nearby technique
I konvensjonelle brønnkompletteringsoperasjoner dannes et borehull for å skaffe adgang til hydrokarbonførende formasjoner ved anvendelse av boring. I boreoperasjoner anbringes en borerigg over den underjordiske formasjon hvori adgangen skal tilveiebringes. Et riggulv på boreriggen er den overflate hvorfra foringsrørstrenger, kuttestrukturer, og annet utstyr senkes for å danne et under-jordisk borehull foret med foringsrør. Et hull dannes i en del av riggulvet over den ønskede lokalisering av borehullet. Den akse som løper gjennom senter av det hull som er dannet i riggulvet er brønnsenteret. In conventional well completion operations, a borehole is formed to gain access to hydrocarbon-bearing formations by the use of drilling. In drilling operations, a drilling rig is placed over the underground formation into which access is to be provided. A rig floor on the drilling rig is the surface from which casing strings, cutting structures, and other equipment are lowered to form an underground borehole lined with casing. A hole is formed in part of the rig floor above the desired location of the borehole. The axis that runs through the center of the hole formed in the rig floor is the well center.
Boring gjennomføres ved å anvende en borkrone som er montert på enden av et understøttelseselement for boringen, vanlig kjent som en borestreng. For å bore i borehullet til en forut bestemt dybde roteres borestrengen ofte av et toppdrivverk eller rotasjonsbord på boreriggen. Etter boring til en forut bestemt dybde, fjernes borestrengen og borkronen og en seksjon av foringsrør senkes inn i borehullet. Drilling is carried out by using a drill bit which is mounted on the end of a support element for the drilling, commonly known as a drill string. To drill the borehole to a predetermined depth, the drill string is often rotated by a top drive or rotary table on the drilling rig. After drilling to a predetermined depth, the drill string and bit are removed and a section of casing is lowered into the borehole.
Det er ofte nødvendig å gjennomføre en rørhåndteringsoperasjon for å forbinde seksjoner av foringsrør for å danne en foringsrørstreng eller å forbinde seksjoner av rør for å danne en rørstreng. Rørhåndteringsoperasjonen for å forbinde seksjoner av foringsrør kan anvendes for å frembringe en foringsrørstreng som strekker seg til den borede dybde. Rørhåndteringsoperasjoner krever forbinding av foringsrørseksjoner til hverandre for å fore borehullet med foringsrør. For å gjenge-forbinde foringsrørstrengene kan hver foringsrørseksjon hentes fra sin opprinnelige lokalisering (f.eks. et stativ ved siden av boreplattformen) og gjenges ned over brønnsenteret slik at hver foringsrørseksjon er på linje med den foregående for- ingsrørseksjon anbrakt i borehullet. Gjengeforbindelsene etableres ved hjelp av en anordning som meddeler dreiemoment til én foringsrørseksjon i forhold til en andre, som f.eks. en krafttang eller et toppdriwerk. Foringsrørstrengen dannet av de to foringsrørseksjoner blir så senket inn i det tidligere borede borehull. It is often necessary to perform a pipe handling operation to connect sections of casing to form a casing string or to connect sections of pipe to form a pipe string. The tubing handling operation to connect sections of casing may be used to produce a string of casing extending to the drilled depth. Pipe handling operations require connecting casing sections to each other to line the borehole with casing. To thread-connect the casing strings, each casing section can be retrieved from its original location (e.g. a rack next to the drilling platform) and threaded down over the well center so that each casing section is aligned with the previous casing section placed in the borehole. The threaded connections are established using a device that imparts torque to one casing section in relation to another, such as e.g. a power pliers or a top drive. The casing string formed by the two casing sections is then lowered into the previously drilled borehole.
Det er vanlig å anvende mer enn én streng av foringsrør i et borehull. I denne forbindelse bores brønnen til en første bestemt dybde med en borkrone på en borestreng. Borestrengen fjernes. Seksjoner av foringsrør forbindes til hverandre og senkes inn i borehullet ved å anvende den rørhåndteringsoperasjon som er beskrevet i det foregående for å danne en første streng av foringsrør festet i lengderetningen i den utborede del av borehullet. Deretter bores brønnen til en andre bestemt dybde gjennom den første foringsrørstreng, og en andre streng av foringsrør med mindre diameter omfattende foringsrørseksjoner gjenges ned fra den første foringsrørstreng. Denne prosess gjentas typisk med ytterligere forings-rørstrenger inntil brønnen er blitt boret til total dybde. På denne måte dannes borehull typisk med to eller flere strenger av foringsrør. It is common to use more than one string of casing in a borehole. In this connection, the well is drilled to a first determined depth with a drill bit on a drill string. The drill string is removed. Sections of casing are joined together and lowered into the wellbore using the tubing handling operation described above to form a first string of casing fixed longitudinally in the drilled portion of the wellbore. The well is then drilled to a second predetermined depth through the first casing string, and a second string of smaller diameter casing comprising casing sections is threaded down from the first casing string. This process is typically repeated with additional casing strings until the well has been drilled to total depth. In this way, boreholes are typically formed with two or more strings of casing.
Håndtering av foringsrørstrenger er tradisjonelt blitt gjennomført ved hjelp av en "spider" sammen med en heis. Spidere og heiser anvendes for å gripe for-ingsrørstrengene ved forskjellige trinn av en rørhåndteringsoperasjon. Typisk inkluderer spidere et flertall holdekiler som omkretsmessig omgir utsiden av forings-rørstrengen. Holdekilene rommes i det som vanlig refereres til som en "skål". Skålen anses å være overflatene på den indre boring av spideren. Innsidene av holdekilder bærer vanlig tenner tildannet på hardmetallbakker for inngrep med rør-strengen. Den ytre overflate av holdekilene og den indre overflate av skålen har motvendte gripeoverflater som er anordnet på skrå og løper sammen i nedover-retning. De skrå overflater tillater at holdekilen kan beveges vertikalt og radielt i forhold til skålen. De skrå overflater tjener faktisk som en kammende overflate for å bringe holdekilen til kontakt med foringsrørstrengen. Når vekten av foringsrør-strengen overføres til holdekilene vil holdekilene således bevege seg nedover i forhold til skålen. Ettersom holdekilene beveger seg nedover langs de skrå overflater vil de skrå overflater presse holdekilene til å bevege seg radielt innover for å gå til inngrep med foringsrørstrengen. I denne forbindelse refereres dette trekk ved spideren til som "selvstrammende". Videre er holdekilene konstruert til å hindre frigivelse av foringsrørstrengen inntil foringsrørstrengbelastningen bæres av en annen anordning som f.eks. heisen. Handling of casing strings has traditionally been carried out using a "spider" together with an elevator. Spiders and hoists are used to grip the casing strings at various stages of a pipe handling operation. Typically, spiders include a plurality of retaining wedges that circumferentially surround the outside of the casing string. The retaining wedges are housed in what is commonly referred to as a "bowl". The bowl is considered to be the surfaces of the inner bore of the spider. The insides of retaining springs carry regular teeth formed on hard metal trays for engagement with the pipe string. The outer surface of the retaining wedges and the inner surface of the bowl have opposite gripping surfaces which are arranged at an angle and run together in a downward direction. The inclined surfaces allow the retaining wedge to be moved vertically and radially in relation to the bowl. The inclined surfaces actually serve as a combing surface to bring the retaining wedge into contact with the casing string. When the weight of the casing string is transferred to the holding wedges, the holding wedges will thus move downwards in relation to the bowl. As the retaining wedges move downward along the inclined surfaces, the inclined surfaces will force the retaining wedges to move radially inward to engage the casing string. In this connection, this feature of the spider is referred to as "self-tightening". Furthermore, the retaining wedges are designed to prevent release of the casing string until the casing string load is carried by another device such as, for example. the elevator.
I stramming eller løsning av foringsrørstreng- og/eller rørstrengforbindelser anvendes spideren typisk for å feste foringsrørstrengen eller rørstrengen i borehullet. I tillegg anvendes en heis som henger ned fra en riggkrok i tandem med spideren. Heisen kan inkludere et selvstrammende trekk lignende det tilsvarende i spideren. I operasjon forblir spideren stasjonær mens foringsrørtrengen festes i borehullet. Heisen posisjonerer en foringsrørstrengseksjon over foringsrørstrengen for forbindelse. Etter komplettering av forbindelsen trekker heisen foringsrørstren-gen oppover for å frigi foringsrørstrengen fra spiderens holdekilder. Befridd fra spideren kan heisen nå senke foringsrørstrengen inn i borehullet. Før foringsrør-strengen frigis fra heisen får spideren på nytt gå til inngrep med rørstrengen for å understøtte foringsrørstrengen. Etter at belastningen av foringsrørstrengen er byttet tilbake til spideren, kan heisen frigi foringsrørstrengen og fortsette stramme-prosessen. In tightening or loosening casing string and/or pipe string connections, the spider is typically used to secure the casing string or pipe string in the borehole. In addition, an elevator is used that hangs down from a rigging hook in tandem with the spider. The elevator may include a self-tightening feature similar to the equivalent in the spider. In operation, the spider remains stationary while the casing string is fixed in the borehole. The elevator positions a casing string section over the casing string for connection. After completing the connection, the elevator pulls the casing string upwards to release the casing string from the spider's holding springs. Freed from the spider, the elevator can now lower the casing string into the borehole. Before the casing string is released from the lift, the spider is again allowed to engage with the pipe string to support the casing string. After the load on the casing string is switched back to the spider, the elevator can release the casing string and continue the tightening process.
Som et alternativ til den konvensjonelle metode er boring med foringsrør DWC en metode som ofte anvendes for å plassere foringsrørstrenger inne i borehullet. Denne metode innebærer å feste en kuttstruktur i form av en borkrone til den nedre ende av den samme streng av foringsrør som vil fore borehullet. Boring med foringsrør DWC er ofte den foretrukne metode til brønnkomplettering på grunn av at bare én innføring av arbeidsstrengen i borehullet er nødvendig for å danne og bore borehullet for hver foringsrørstreng. As an alternative to the conventional method, drilling with casing DWC is a method that is often used to place casing strings inside the borehole. This method involves attaching a cutting structure in the form of a drill bit to the lower end of the same string of casing that will line the borehole. Casing DWC drilling is often the preferred method of well completion due to the fact that only one insertion of the workstring into the wellbore is required to form and drill the wellbore for each casing string.
Boring med foringsrør DWC gjennomføres typisk ved bruk av et toppdrivverk drevet av en motor på grunn av at toppdrivverket er i stand til å gjennomføre begge funksjoner med å meddele dreiemoment på foringsrørstrengen for å eta-blere forbindelsen mellom foringsrørstrenger under rørhåndteringsoperasjoner og bore foringsrørstrengen inn i formasjon. Fig. 1 viser to eksempelvise gripeappara-turer 100, 200 anvendt i en typisk boring med foringsrøroperasjon. Forbundet til en borerigg 105 er en løpeblokk 115 som henger ned i vaiere 150 fra heisespillet 120. Et toppdriwerk 110 med en elevator 200 forbundet dertil henger ned fra løpe-blokken 115. Heisen 200 er typisk forbundet til toppdrivverket 110 ved hjelp av styrehåndtak 125. En motor 140 er den del av toppdrivverket 110 som anvendes for å rotere en første og andre foringsrørstreng 210, 130 under boring med forings-rør eller å rotere den andre foringsrørstreng 130 når den andre foringsrørstreng 130 forbindes til den første foringsrørstreng 210 som tidligere er blitt plassert inne i et borehull 180. Lokalisert i et riggulv 135 på boreriggen 105 er et roterende bord 145 hvori spideren 100 kan anbringes. Spideren 100 og heisen 200 anvendes begge for gripende og rotasjonsmessig å understøtte foringsrørstrengene 210, 130 aksielt ved forskjellige trinn av en typisk operasjon; både spideren 100 og heisen 200 er derfor for den foreliggende oppfinnelses formål betraktet som "gripeapparater". Casing DWC drilling is typically accomplished using a top drive driven by an engine due to the top drive being able to perform both functions of imparting torque on the casing string to establish the connection between casing strings during pipe handling operations and drilling the casing string into formation . Fig. 1 shows two exemplary gripping devices 100, 200 used in a typical drilling with casing operation. Connected to a drilling rig 105 is a running block 115 which hangs down in cables 150 from the hoist winch 120. A top drive 110 with an elevator 200 connected to it hangs down from the running block 115. The elevator 200 is typically connected to the top drive 110 by means of a control handle 125. A motor 140 is the part of the top drive 110 that is used to rotate a first and second casing string 210, 130 during drilling with casing or to rotate the second casing string 130 when the second casing string 130 is connected to the first casing string 210 that has previously been located inside a borehole 180. Located in a rig floor 135 on the drilling rig 105 is a rotating table 145 in which the spider 100 can be placed. The spider 100 and the elevator 200 are both used to grip and rotationally support the casing strings 210, 130 axially at various stages of a typical operation; both the spider 100 and the elevator 200 are therefore, for the purposes of the present invention, considered "grippers".
Tidligere spidere og heiser som kan brukes i operasjoner med boring med foringsrør er i stand til enten å bli aktivert til gripeinngrep med foringsrørstrengen for å hindre rotasjons- eller aksiell bevegelse av foringsrørstrengen, eller alternativt til å bli deaktivert for å frigi foringsrørstrengen fullstendig for å tillate aksiell og rotasjonsbevegelse av foringsrørstrengen mens foringsrørstrengen bores inn i formasjonen. På grunn av at bare disse to posisjoner er mulig med tidligere kjente gripeapparater, oppstår problemer når gripeapparatene anvendes under boring med foringsrør DWC. Når det gjennomføres en operasjon med boring med forings-rør DWC med tidligere kjente spidere eller elevatorer i den ikke-aktiverte posisjon er foringsrørstrengen ikke sentrert inne i borehullet under boring på grunn av at foringsrørstrengen ikke er understøttet langs sin diameter og således er fri til å bevege seg inne i borehullet under boring. Videre, på grunn av at foringsrørstren-gen er løs inne i gripeapparatet, kommer holdekilene av gripeapparatet ofte i kontakt med den ytre diameter av foringsrørstrengen som roteres under boring og kan forårsake skade på foringsrørstrengen. Når holdekilene kommer i kontakt med den ytre diameter av foringsrørstrengen kan skade også resultere på holdekilene. I tillegg hindres rotasjonsbevegelsen i de tidligere kjente gripeapparater ved eventuell kontakt av foringsrørstrengen med deler av gripeapparatet. Previous spiders and hoists that can be used in casing drilling operations are capable of either being activated to grip the casing string to prevent rotational or axial movement of the casing string, or alternatively being deactivated to completely release the casing string to allow axial and rotational movement of the casing string as the casing string is drilled into the formation. Due to the fact that only these two positions are possible with previously known grabbers, problems arise when the grabbers are used during drilling with casing DWC. When an operation is carried out with drilling with casing DWC with previously known spiders or elevators in the non-activated position, the casing string is not centered inside the borehole during drilling due to the fact that the casing string is not supported along its diameter and is thus free to move. move inside the borehole during drilling. Furthermore, because the casing string is loose inside the grabber, the holding wedges of the grabber often come into contact with the outer diameter of the casing string which is rotated during drilling and can cause damage to the casing string. When the retaining wedges come into contact with the outside diameter of the casing string, damage can also result to the retaining wedges. In addition, the rotational movement in the previously known gripping devices is prevented by possible contact of the casing string with parts of the gripping device.
Publikasjonen EP 0474481 A2 beskriver en anordning for å anbringe dreiemoment til for eksempel et skruegjenget rør, som inkluderer et par gripekjever pivotalt montert på et bur og som bærer respektive følgere som går i inngrep med kamoverflater på den radialt indre overflate av et roterbart drivelement. Publication EP 0474481 A2 describes a device for applying torque to, for example, a threaded pipe, which includes a pair of gripping jaws pivotally mounted on a cage and carrying respective followers which engage cam surfaces on the radially inner surface of a rotatable drive element.
Det er derfor et behov for et gripeapparat nyttig under en operasjon med boring med foringsrør DWC. Det foreligger et ytterligere behov for et gripeapparat som er i stand til å akkomodere mer enn én rørstørrelse slik at foringsrøret sentreres på brønnsenteret under boring med foringsrør. Det er enda et ytterligere behov for et gripeapparat som tillater at foringsrørstrengen fritt roterer mens skade på for-ingsrøret unngås og foringsrøret posisjoneres over brønnsenteret under en operasjon med boring med foringsrør. There is therefore a need for a gripping device useful during a DWC drilling operation. There is a further need for a gripper capable of accommodating more than one size of pipe so that the casing is centered on the well center during drilling with casing. There is still a further need for a gripping device that allows the casing string to rotate freely while avoiding damage to the casing and positioning the casing over the well center during a casing drilling operation.
OPPSUMMERING AV OPPFINNELSEN SUMMARY OF THE INVENTION
Den foreliggende oppfinnelse vedrører et gripeapparat for å understøtte et rør, omfattende: et hus med en boring som strekker seg derigjennom; The present invention relates to a gripping apparatus for supporting a pipe, comprising: a housing with a bore extending therethrough;
ett eller flere gripeelementer som er bevegelige radielt inne i borehullet for gripende å bringes i kontakt med røret; og one or more gripping elements which are movable radially within the borehole for gripping to be brought into contact with the pipe; and
ett eller flere styrerulleelementer for å lette bevegelsen av røret inne i huset, hvori nevnte ett eller flere styrerulleelementer er radielt bevegelig til inngrep med røret; one or more guide roller elements to facilitate the movement of the tube inside the housing, wherein said one or more guide roller elements are radially movable for engagement with the tube;
hvor nevnte ett eller flere styrerulleelementer letter rotasjonsbevegelse av røret inne i huset og nevnte ett eller flere styrerulleelementer er posisjonert på en måte som sentrerer røret. where said one or more guide roller elements facilitate rotational movement of the tube inside the housing and said one or more guide roller elements are positioned in a way that centers the tube.
Den foreliggende oppfinnelse vedrører også en fremgangsmåte for boring med foringsrør DWC inn i en formasjon, omfattende: tilveiebringelse av et gripeapparat med en åpning derigjennom og ett eller flere gripeelementer anordnet deri, hvor gripeapparatet omfatter ett eller flere styrerulleelementer anordnet inne i åpningen; The present invention also relates to a method for drilling with casing DWC into a formation, comprising: providing a gripping device with an opening therethrough and one or more gripping elements arranged therein, where the gripping device comprises one or more guide roller elements arranged inside the opening;
nevnte ett eller flere styrerulleelementer reguleres radielt inne i åpningen; said one or more guide roller elements are adjusted radially inside the opening;
et første foringsrør med et jordfjerningselement operativt festet til sin nedre ende senkes inn i formasjonen mens det første foringsrør roterer; og a first casing having a soil removal element operatively attached to its lower end is lowered into the formation while the first casing rotates; and
det første foringsrør bringes i kontakt med nevnte ett eller flere styrerulleelementer mens det første foringsrør senkes. the first casing is brought into contact with said one or more guide roller elements while the first casing is lowered.
Ytterligere utførelsesformer av gripeapparatet og fremgangsmåten i henhold til den foreliggende oppfinnelse fremgår av de uselvstendige patentkrav. Further embodiments of the gripping device and the method according to the present invention appear from the independent patent claims.
Det beskrives generelt et gripeapparat for å understøtte et foringsrør. I et aspekt inkluderer apparatet et hus med en langsgående åpning som strekker seg derigjennom og ett eller flere gripeelementer som når gripeapparatet aktiveres, beveges radielt ut mot foringsrøret for å komme i kontakt med dette. I et ytterligere aspekt kan apparatet inkludere én eller flere styringer for å lette bevegelse av foringsrøret inne i huset av gripeapparatet. Nevnte én eller flere styringer kan være posisjonert omkring åpningen på en måte i stand til å sentrere røret. Nevnte én eller flere styringer kan være radielt regulerbare inne i åpningen for å akkomodere forskjellige størrelser av foringsrøret. A gripping device for supporting a casing is generally described. In one aspect, the apparatus includes a housing with a longitudinal opening extending therethrough and one or more gripping members which, when the gripping apparatus is actuated, are moved radially outward toward the casing to engage it. In a further aspect, the apparatus may include one or more guides to facilitate movement of the casing within the housing of the gripper. Said one or more guides may be positioned around the opening in a manner capable of centering the tube. Said one or more guides may be radially adjustable within the opening to accommodate different sizes of casing.
Det beskrives videre at nevnte én eller flere styringer kan omfatte ett eller flere rulleelementer i den vertikale posisjon, hvori nevnte ett eller flere rulleelementer er posisjonert slik at en akse av rulleelementene er parallell til en akse av den langsgående åpning slik at rulleelementene er i stand til å meddele en rullende bevegelse langs den indre diameter av foringsrøret når dette roteres. Rulleelementene kan være regulerbare mellom den parallelle posisjon og en posisjon hvori aksen for rulleelementene er perpendikulær til aksen av foringsrøret. I et ytterligere aspekt kan rulleelementene være regulerbare til en posisjon mellom den parallelle posisjon og den perpendikulære posisjon. It is further described that said one or more guides can comprise one or more roller elements in the vertical position, in which said one or more roller elements are positioned so that an axis of the roller elements is parallel to an axis of the longitudinal opening so that the roller elements are able to imparting a rolling motion along the inner diameter of the casing as it is rotated. The rolling elements can be adjustable between the parallel position and a position in which the axis of the rolling elements is perpendicular to the axis of the casing. In a further aspect, the roller elements can be adjustable to a position between the parallel position and the perpendicular position.
Tilveiebringelse av styringer med rulleelementer i den vertikale posisjon tillater at foringsrøret kan roteres for boring med foringsrør uten at én eller flere gripeelementer kommer i kontakt med foringsrør. Videre tillater styringene ifølge den foreliggende oppfinnelse at foringsrøret kan sentreres inne i gripeapparatet og borehullet for operasjon med boring med foringsrør eller operasjon med senking av foringsrør. Provision of guides with rolling elements in the vertical position allows the casing to be rotated for casing drilling without one or more gripping elements contacting the casing. Furthermore, the controls according to the present invention allow the casing to be centered inside the gripper and the borehole for operation with drilling with casing or operation with lowering of casing.
KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS
For at den måte hvorpå de ovenfor anførte trekk ifølge den foreliggende oppfinnelse kan bli forstått i detalj anføres en mer spesiell beskrivelse av oppfinnelsen, kort oppsummert i det foregående, ved henvisning til utførelsesformer, hvorav noen er indusert i de vedføyde tegninger. Det skal imidlertid bemerkes at de vedføyde tegninger bare illustrerer typiske utførelsesformer av denne oppfinnelse og skal derfor ikke betraktes som begrensende for oppfinnelsens omfang, idet oppfinnelsen kan underkastes andre like effektive utførelsesformer. Fig. 1 er et sideriss av en typisk borerigg med et toppdrivverk, spider og heis. Fig. 2 er et nedoverrettet sideriss av et gripeapparat ifølge den foreliggende oppfinnelse. In order that the manner in which the above-mentioned features according to the present invention can be understood in detail, a more specific description of the invention is given, briefly summarized in the foregoing, by reference to embodiments, some of which are induced in the attached drawings. However, it should be noted that the attached drawings only illustrate typical embodiments of this invention and should therefore not be considered as limiting the scope of the invention, as the invention can be subjected to other equally effective embodiments. Fig. 1 is a side view of a typical drilling rig with a top drive, spider and elevator. Fig. 2 is a downward side view of a gripping device according to the present invention.
Fig. 3 er et delriss av styringene lokalisert inne i gripeapparatet i fig. 2. Fig. 3 is a partial view of the controls located inside the gripper in fig. 2.
Fig. 4 er et delriss av styringene i fig. 2. Fig. 4 is a partial view of the controls in fig. 2.
DETALJERT BESKRIVELSE AV DEN FORETRUKNE UTFØRELSESFORM DETAILED DESCRIPTION OF THE PREFERRED EMBODIMENT
Fig. 2 viser et eksempelvist gripeapparat 100 som kan anvendes med styringer 80 ifølge den foreliggende oppfinnelse. Det skal forstås at styringene 80 kan anvendes med hvilke som helst gripeapparatet 100, 200 inklusive men ikke begrenset til heiser og spidere, som anvendes i en operasjon med boring med for-ingsrør, en operasjon med rørhåndtering, eller en konvensjonell boreoperasjon. Som vist i fig. 2 er gripeapparatet 100 en fluktende montert spider som kan anbringes inne i et roterende bord 145, som vist i fig. 1, selv om den følgende beskrivelse også kan angå en heis 200. Gripeapparatet 100 har en hoveddel 10 med et hvilket som helst antall hoveddelseksjoner 11,12, foretrukket to hoveddelseksjoner 11,12 som vist, for å romme ett eller flere gripeelementer 20 og en deksel-sammenstilling 15 for hoveddelen 10. En flens 30 kan være tildannet på en øvre del av hoveddelseksjonen 11, 12 for forbindelse til dekselsammenstillingen 15. Fig. 2 shows an exemplary gripping device 100 which can be used with controls 80 according to the present invention. It should be understood that the controls 80 can be used with any gripping apparatus 100, 200 including but not limited to hoists and spiders, which are used in an operation with drilling with casing, an operation with pipe handling, or a conventional drilling operation. As shown in fig. 2, the gripper 100 is a flush mounted spider that can be placed inside a rotating table 145, as shown in fig. 1, although the following description may also relate to an elevator 200. The gripping apparatus 100 has a main part 10 with any number of main part sections 11,12, preferably two main part sections 11,12 as shown, to accommodate one or more gripping elements 20 and a cover assembly 15 for the main part 10. A flange 30 can be formed on an upper part of the main part section 11, 12 for connection to the cover assembly 15.
Hoveddelen 10 av gripeapparatet 100 kan dannes ved svingbart å forbinde to hoveddelseksjoner 11,12 ved hjelp av én eller flere konnektorer 35. Konnektorer 35 kan anvendes for å kople de to hoveddelseksjoner 11,12 sammen etter an-bringelse i det roterende bord 145. Konnektorene 35 kan være hengsler anordnet på begge sider av hver hoveddelseksjon 11,12. Alternativt kan hoveddelseksjonene 11,12 være hengslet på én side og låses selektivt sammen på den andre side. Et gap 37 eksisterer mellom hver konnektor 35 på hoveddelseksjonen 11 for sammenpasning med sin respektive konnektor 35 tildannet på hoveddelseksjonen 12. Likeledes, eksisterer et gap 37 mellom hver konnektor 35 på hoveddelseksjonen 12 for sammenpasning med sin respektive konnektor 35 tildannet på hoveddelseksjonen 11. Et hull 38 er tildannet gjennom hver konnektor 35 for å akkomodere minst ett forbindelseselement som f.eks. en bolt 40. Hullene 38 i konnektorene 35 er innrettet vesentlig på linje slik at bolten 40 kan anbringes gjennom hull ene 38 for å feste de to hoveddelseksjoner 11,12 sammen for å danne hoveddelen 10. The main part 10 of the gripping device 100 can be formed by pivotably connecting two main part sections 11,12 by means of one or more connectors 35. Connectors 35 can be used to connect the two main part sections 11,12 together after placement in the rotary table 145. The connectors 35 can be hinges arranged on both sides of each main part section 11,12. Alternatively, the main part sections 11,12 can be hinged on one side and selectively locked together on the other side. A gap 37 exists between each connector 35 on the main body section 11 for mating with its respective connector 35 formed on the main body section 12. Likewise, a gap 37 exists between each connector 35 on the main body section 12 for mating with its respective connector 35 formed on the main body section 11. A hole 38 is formed through each connector 35 to accommodate at least one connection element such as e.g. a bolt 40. The holes 38 in the connectors 35 are arranged substantially in line so that the bolt 40 can be placed through the holes 38 to fasten the two main part sections 11,12 together to form the main part 10.
En skål 25 strekker seg vertikalt gjennom en nedre del av hoveddelen 10 for å romme gripeelementene 20. Skålen 25 er en progressiv fordypning langs en indre vegg av hoveddelseksjonene 11,12. Den progressive fordypning av skålen 25 skaper en skrå del av den indre vegg, som passer sammen med baksiden av gripeelementene 20. Gripeelementene 20 omfatter foretrukket en glidekilesam-menstilling omfattende glidekiler for inngrep med foringsrørstrengen 210 og/eller 130 etter aktiveringen. A bowl 25 extends vertically through a lower part of the main part 10 to accommodate the gripping elements 20. The bowl 25 is a progressive depression along an inner wall of the main part sections 11,12. The progressive deepening of the cup 25 creates an inclined portion of the inner wall, which fits together with the back of the gripping elements 20. The gripping elements 20 preferably comprise a sliding wedge assembly comprising sliding wedges for engagement with the casing string 210 and/or 130 after activation.
Hoveddelen 10 i gripeapparatet 100 er dekket med dekselsammenstillingen 15, som også kan ha to eller flere separate seksjoner anbrakt over de respektive hoveddelseksjoner 11, 12. Hvis dekselsammenstillingen 15 er seksjonert på denne måte kan dekselsammenstillingen 15 åpnes og lukkes sammen med hoveddelen 10 av gripeapparatet 100. Seksjonene av dekselsammenstillingen 15 danner et hele hvis senter generelt faller sammen med senter av hoveddelen 10. Dekselsammenstillingen 15 har hull 5 som strekker seg derigjennom for å passe med hull 7 gjennom hoveddelen 10. Ett eller flere forbindelseselementer som f.eks. nåler 6 er anbrakt gjennom hullene 5 og hullene 7 for rotasjonsmessig og aksielt å feste dekselsammenstillingen 15 i forhold til hoveddelen 10. Fig. 3 viser en seksjon av dekselsammenstillingen 15 av gripeapparatet 100 i fig. 2. For hver seksjon av dekselsammenstillingen 15 er det minst én styring 80. Foretrukket har gripeapparatet 100 tre styringer 80 anordnet i radiell hovedsakelig like stor avstand fra hverandre langs senter av dekselsammenstillingen 15. Foretrukket er styringene 80 festet under toppen av dekselsammenstillingen 15. Fig. 3 og 4 avbilder styringene 80, som foretrukket omfatter styreruller 84 og er orientert i det minste vesentlig vertikalt i forhold til dekselsammenstillingen 15 og generelt parallell til aksen av borehullet 80 (som vist i fig. 1), slik at deres rulle-bevegelse er generelt parallell til diameteren av dekselsammenstillingen 15. Et forbindelseselement som f.eks. en stift 86 strekker seg fra hver av rullene 84 slik at hver ende av stiften 86 beror inne i en sjakkel 82 anordnet der omkring. The main part 10 of the gripper 100 is covered with the cover assembly 15, which can also have two or more separate sections placed over the respective main part sections 11, 12. If the cover assembly 15 is sectioned in this way, the cover assembly 15 can be opened and closed together with the main part 10 of the gripper 100 The sections of the cover assembly 15 form a whole whose center generally coincides with the center of the main part 10. The cover assembly 15 has holes 5 extending through it to mate with holes 7 through the main part 10. One or more connecting elements such as e.g. pins 6 are placed through the holes 5 and holes 7 to rotationally and axially attach the cover assembly 15 in relation to the main part 10. Fig. 3 shows a section of the cover assembly 15 of the gripper 100 in fig. 2. For each section of the cover assembly 15, there is at least one guide 80. Preferably, the gripper 100 has three guides 80 arranged radially at substantially the same distance from each other along the center of the cover assembly 15. Preferably, the guides 80 are attached under the top of the cover assembly 15. Fig. 3 and 4 depict the guides 80, which preferably comprise guide rollers 84 and are oriented at least substantially vertically with respect to the cover assembly 15 and generally parallel to the axis of the borehole 80 (as shown in FIG. 1), so that their rolling motion is generally parallel to the diameter of the cover assembly 15. A connecting element such as a pin 86 extends from each of the rollers 84 so that each end of the pin 86 rests inside a shackle 82 arranged thereabouts.
Foretrukket er styringene 80 regulerbare radielt innover og utover fra dekselsammenstillingen 15 for å akkomodere forskjellige størrelser av foringsrørstren-gen 210, 130. For dette formål kan sjakkelen 82 inkludere et skaft 88 som kan inn- føres i en monteringsanordning 90 for fastsettelse på dekselsammenstillingen 15. Skaftet 88 kan være regulerbart inne i monteringsanordningen 90 for radielt å utvide eller trekke tilbake rullene 80 i forhold til monteringsanordningen 90 slik at gripeapparatet 100 er brukbart med forskjellige størrelser (diametere) av forings-rørstrengen. Skaftet 88 kan reguleres til å utvide eller trekke tilbake rullene 84 manuelt, hydraulisk, ved hjelp av en fluidoperert stempel/sylinder-sammenstilling, ved hjelp av et solenoidarrangement, eller ved hjelp av hvilken som helst annen egnet mekanisme. Videre kan denne reguleringsmekanisme være integrert med et fluidbasert eller elektrisk kontrollsystem for å lette fjernkontroll og posisjonsover-våkning. Styringene 80 kan reguleres radielt innover eller utover slik at hver styring har den samme avstand fra dekselsammenstillingen 15. Alternativt, hvis de tre styringer 80 (eller i det minste flere styringer 80) anvendes, kan styringen 80 reguleres radielt innover eller utover slik at én av styringene 80 har en avstand fra dekselsammenstillingen 15 større enn avstanden mellom de to øvrige styringer 80 og dekselsammenstillingen 15. Styringene 80 kan reguleres til å ha forskjellige avstander fra dekselsammenstillingen 15, f.eks. for å akkomodere en foringsrør-streng som skal innføres i gripeapparatet 100 og som ikke er i linje med den sen-trale akse av gripeapparatet 100. Preferably, the guides 80 are adjustable radially inward and outward from the cover assembly 15 to accommodate different sizes of the casing string 210, 130. For this purpose, the shackle 82 may include a shaft 88 which can be inserted into a mounting device 90 for attachment to the cover assembly 15. The shaft 88 may be adjustable within the mounting device 90 to radially expand or retract the rollers 80 relative to the mounting device 90 so that the gripper 100 is usable with different sizes (diameters) of the casing string. The shaft 88 may be regulated to extend or retract the rollers 84 manually, hydraulically, by means of a fluid operated piston/cylinder assembly, by means of a solenoid arrangement, or by any other suitable mechanism. Furthermore, this regulation mechanism can be integrated with a fluid-based or electrical control system to facilitate remote control and position monitoring. The guides 80 can be adjusted radially inward or outward so that each guide has the same distance from the cover assembly 15. Alternatively, if the three guides 80 (or at least more guides 80) are used, the guide 80 can be adjusted radially inward or outward so that one of the guides 80 have a distance from the cover assembly 15 greater than the distance between the two other guides 80 and the cover assembly 15. The guides 80 can be regulated to have different distances from the cover assembly 15, e.g. to accommodate a casing string to be inserted into the gripper 100 and which is not aligned with the central axis of the gripper 100.
I et ytterligere aspekt av den foreliggende oppfinnelse kan styringene 80 være regulerbare mellom den vertikale posisjon i forhold til dekselsammenstillingen 15, som vist i fig. 2 til 4, og den horisontale posisjon i forhold til dekselsammenstillingen 15 hvori rullebevegelsen av rullene er langs lengden av en innført foringsrørstreng 210, 130. En svingemekanisme kan forbinde skaftet 88 til spideren 100 slik at rullene 84, sammen med skaftet 88, kan svinges mellom den vertikale posisjon og den horisontale posisjon i forhold til gripeapparatet 100, ifølge den operasjon som gjennomføres. Rullene 84 kan også svinges til en posisjon mellom den vertikale og den horisontale posisjon slik at rullene 84 befinner seg i en vinkel i forhold til gripeapparatet 100. Den vinklede posisjon kan være ønskelig under rotasjon av foringsrørstrengen 210, 130 mens foringsrørstrengen 210, 130 samtidig senkes inne i gripeapparatet 100 slik at rullene 84 akkomoderer bevegelsen av foringsrørstrengen 210, 130 og ruller lettere langs den ytre diameter av for-ingsrørstrengen 210,130. In a further aspect of the present invention, the guides 80 can be adjustable between the vertical position in relation to the cover assembly 15, as shown in fig. 2 to 4, and the horizontal position relative to the cover assembly 15 in which the rolling motion of the rollers is along the length of an inserted casing string 210, 130. A pivoting mechanism can connect the shaft 88 to the spider 100 so that the rollers 84, together with the shaft 88, can be pivoted between the vertical position and the horizontal position in relation to the gripper 100, according to the operation being carried out. The rollers 84 can also be swung to a position between the vertical and the horizontal position so that the rollers 84 are at an angle in relation to the gripping device 100. The angled position may be desirable during rotation of the casing string 210, 130 while the casing string 210, 130 is simultaneously lowered inside the gripper 100 so that the rollers 84 accommodate the movement of the casing string 210, 130 and roll more easily along the outer diameter of the casing string 210, 130.
I operasjon er spideren 100 fluktende montert i det roterende bord 145, som vist i fig. 1. Orienteringen av styringene 80 reguleres for å akkomodere den inn-kommende første foringsrørstreng 210 aksielt og rotasjonsmessig. For eksempel, hvis operasjonen som utføres innebærer enkel nedsenking av den første forings-rørstreng 210 i borehullet 180 uten boring, kan rullene 84 være orientert horisontalt med aksen av rullene 84 perpendikulært til aksen av borehullet 180 slik at deres rullende bevegelse er langs lengden av foringsrørstrengen 210 når denne innføres i borehullet 180. Orientering av rullene 84 horisontalt tillater aksiell langsgående bevegelse av den første foringsrørstreng 210 inne i borehullet 180, mens rotasjonsbevegelse av den første foringsrørstreng 210 inne i borehullet 180 vesentlig hindres. Alternativt, hvis den operasjon som utføres innebærer boring med den første foringsrørstreng 210, kan styringene 80 være orientert vertikalt med aksen av rullene 84 parallell til aksen av borehullet 180 slik at deres rullebeveg-else skjer langs diameteren av den første foringsrørstreng 210 når denne roteres. Ruller 84 orientert på denne måte tillater at den første foringsrørstreng 210 kan rotere inne i borehullet 180 mens den første foringsrørstreng 210 samtidig senkes inn i borehullet 180. Begge posisjoner av rullene 84 letter bevegelsene av den første foringsrørstreng 210 inne i hoveddelen 10 og hjelper til med å sentrere den første foringsrørstreng 210 inne i gripesammenstillingen 100. Rullene 84 kan også være orientert til å foreligge mellom den horisontale og den vertikale posisjon. In operation, the spider 100 is flush mounted in the rotary table 145, as shown in fig. 1. The orientation of the guides 80 is adjusted to accommodate the incoming first casing string 210 axially and rotationally. For example, if the operation being performed involves simply sinking the first casing string 210 into the wellbore 180 without drilling, the rollers 84 may be oriented horizontally with the axis of the rollers 84 perpendicular to the axis of the wellbore 180 so that their rolling motion is along the length of the casing string 210 when this is introduced into the borehole 180. Orientation of the rollers 84 horizontally allows axial longitudinal movement of the first casing string 210 inside the borehole 180, while rotational movement of the first casing string 210 inside the borehole 180 is substantially prevented. Alternatively, if the operation being carried out involves drilling with the first casing string 210, the guides 80 can be oriented vertically with the axis of the rollers 84 parallel to the axis of the borehole 180 so that their rolling movement occurs along the diameter of the first casing string 210 when it is rotated. Rollers 84 oriented in this manner allow the first casing string 210 to rotate inside the wellbore 180 while simultaneously lowering the first casing string 210 into the wellbore 180. Both positions of the rollers 84 facilitate the movements of the first casing string 210 inside the body 10 and help to center the first casing string 210 within the gripper assembly 100. The rollers 84 may also be oriented to be between the horizontal and vertical positions.
Rullene 84 kan også reguleres radielt utover eller innover fra gripeapparatet 100 for å akkomodere diameteren av den første foringsrørstreng 210. Skaftet 88 av sjakkelen 82 beveger seg gjennom monteringsanordningen 90 for å regulere rullene 84 radielt. Skaftet 88 kan beveges gjennom monteringsanordningen 90 manuelt eller ved hjelp av fluidtrykk som er i kontakt med en ende av skaftet 88 mot sjakkelen 82. The rollers 84 can also be adjusted radially outward or inward from the gripper 100 to accommodate the diameter of the first casing string 210. The shaft 88 of the shackle 82 moves through the mounting device 90 to adjust the rollers 84 radially. The shaft 88 can be moved through the mounting device 90 manually or by means of fluid pressure that is in contact with one end of the shaft 88 against the shackle 82.
Etter at alle reguleringer på gripeapparatet 100 er fullført, kan den første foringsrørstreng 210 hentes opp fra sin opprinnelige lokalisering, som f.eks. et stativ (ikke vist) og om nødvendig gjennom en v-dør (ikke vist) på boreriggen 105 ved hjelp av heisen 200. Heisen 200 omfatter en klembakke (ikke vist) med ett eller flere gripeelementer som f.eks. holdekiler (ikke vist) som gripende går til inngrep med den første foringsrørstreng 210, foretrukket under en kopling (ikke vist) gjenget inn på den øvre del av den første foringsrørstreng 210. Det er tatt i be traktning at den første foringsrørstreng 210 alternativt kan komme til gripende inngrep ved en hvilken som helst annen lokalitet på den første foringsrørstreng 210 enn ved koplingen. Den første foringsrørstreng 210 kan omfatte en seksjon av foringsrør eller kan omfatte et hvilket som helst antall av foringsseksjoner forbundet til hverandre, foretrukket gjengeforbundet. After all adjustments on the gripper 100 have been completed, the first casing string 210 can be retrieved from its original location, such as a stand (not shown) and, if necessary, through a v-door (not shown) on the drilling rig 105 using the elevator 200. The elevator 200 comprises a clamping tray (not shown) with one or more gripping elements such as e.g. retaining wedges (not shown) that grip the first casing string 210, preferably under a coupling (not shown) threaded onto the upper part of the first casing string 210. It is taken into account that the first casing string 210 can alternatively come for gripping engagement at any other location on the first casing string 210 than at the coupling. The first casing string 210 may comprise a section of casing or may comprise any number of casing sections connected to each other, preferably threaded.
Etter at den første foringsrørstreng 210 er forbundet til en nedre ende av toppdrivverket 110 senkes den første foringsrørstreng 210 ned i borehullet 180 mens det samtidig roteres. Den første foringsrørstreng 210, som foretrukket har et jordfjerningselement som f.eks. en kuttestruktur (ikke vist) (foretrukket en borkrone) anordnet ved sin nedre ende for å bore borehullet 180, senkes inn i borehullet 180 ved hjelp av kabler 150 som løper gjennom heisespillet 120. På grunn av at gripeelementene 20 initialt er ikke-aktivert og i en tilbaketrukket posisjon inne i skålen 25 tillates den første foringsrørstreng 210 å bevege seg nedover gjennom spideren 100. Samtidig som den første foringsrørstreng 210 beveger seg nedover kan den første foringsrørstreng 210 roteres av motoren 140 i toppdrivverket 110 slik at kuttestrukturen lokalisert ved den nedre ende av den første foringsrørstreng 210 borer inn i en formasjon 215 under boreriggen 105 for å danne borehullet 180. Mens den første foringsrørstreng 210 roterer motstår heisespillet 120, kablene 150, løpeblokken 115, toppdrivverket 110 og heisen 200 dreiemomentet som ut-øves av toppdrivverket 110 og som derfor er rotasjonsmessig festet. Ettersom den første foringsrørstreng 210 bores inn i formasjonen 215 ved hjelp av toppdrivverket 110, forblir gripeelementene 20 på spideren 100 ikke-aktivert slik at de ikke er i inngrep med den ytre diameter av den første foringsrørstreng 210. Som sådan tillates den første foringsrørstreng 210 å bevege seg nedover for å danne borehullet 180. Videre, på grunn av at valsene 84 tidligere er orientert vertikalt, tillates den første foringsrørstreng 210 å rotere i forhold til borehullet 180 så vel som i forhold til hoveddelen 10 av spideren 100, slik at en operasjon med boring med foringsrør kan gjennomføres gjennom spideren 100. After the first casing string 210 is connected to a lower end of the top drive 110, the first casing string 210 is lowered into the borehole 180 while simultaneously being rotated. The first casing string 210, which preferably has an earth removal element such as e.g. a cutting structure (not shown) (preferably a drill bit) arranged at its lower end to drill the borehole 180 is lowered into the borehole 180 by means of cables 150 running through the winch 120. Due to the fact that the gripping elements 20 are initially non-activated and in a retracted position inside the bowl 25, the first casing string 210 is allowed to move downward through the spider 100. At the same time as the first casing string 210 moves downward, the first casing string 210 can be rotated by the motor 140 in the top drive 110 so that the cutting structure located at the lower end of the first casing string 210 drills into a formation 215 below the drilling rig 105 to form the borehole 180. As the first casing string 210 rotates, the winch 120, the cables 150, the runner block 115, the top drive 110 and the hoist 200 resist the torque exerted by the top drive 110 and which is therefore rotationally fixed. As the first casing string 210 is drilled into the formation 215 by the top drive 110, the gripping elements 20 of the spider 100 remain unactivated so that they do not engage the outer diameter of the first casing string 210. As such, the first casing string 210 is allowed to move downward to form the wellbore 180. Furthermore, because the rollers 84 are previously oriented vertically, the first casing string 210 is allowed to rotate relative to the wellbore 180 as well as relative to the main body 10 of the spider 100, so that an operation with drilling with casing can be carried out through the spider 100.
Etter at den første foringsrørstreng 210 er boret inn i formasjonen 215 til den ønskede dybde slik at den øvre del av den første foringsrørstreng 210 fremde-les foreligger over riggulvet 135, aktiveres spideren 100 slik at gripeelementene 20 går til inngrep med den øvre del av den første foringsrørstreng 210 og hindrer at den første foringsrørstreng 210 beveger seg videre nedover i borehullet 180. Gripeelementene 20 aktiveres for å bevege seg langs hellingen av skålen 25 for å gripe den første foringsrørstreng 210. Gripeelementene 20 kan presses langs skråheten av skålen 25 ved hjelp av en stempel- og sylinder-sammenstilling, som vist i den samtidig verserende US-Application Serial Number 10/207,542, inngitt 29. juli, 2002 (innlemmet som referanse i det foregående) eller kan alternativt beveges langs skråheten under innvirkning av vekten av den første foringsrørstreng 210 på gripeelementene 20.1 alle tilfeller bevirker skråheten av skålen 25 at gripeelementene 20 beveger seg radielt mot den ytre diameter av den første foringsrør-streng 210 til kontakt med den første foringsrørstreng 210 og hindrer videre ned-overbevegelse av den første foringsrørstreng 210 inne i borehullet 180. After the first casing string 210 has been drilled into the formation 215 to the desired depth so that the upper part of the first casing string 210 still exists above the rig floor 135, the spider 100 is activated so that the gripping elements 20 engage with the upper part of the first casing string 210 and prevents the first casing string 210 from moving further down the borehole 180. The gripper elements 20 are activated to move along the slope of the cup 25 to grip the first casing string 210. The gripper elements 20 can be pressed along the slope of the cup 25 by means of a piston and cylinder assembly, as shown in co-pending US-Application Serial Number 10/207,542, filed July 29, 2002 (incorporated by reference above) or alternatively can be moved along the incline under the action of the weight of the first casing string 210 on the gripping elements 20.1 in all cases the inclination of the bowl 25 causes the gripping elements 20 to move radially mo t the outer diameter of the first casing string 210 into contact with the first casing string 210 and prevents further down-over movement of the first casing string 210 inside the borehole 180.
Etter at spideren 100 stopper den første foringsrørstreng 210 i videre ned-overbevegelse inne i borehullet 180, frigis toppdrivverket 110 og heisen 200 fra den første foringsrørstreng 210. Heisen 200 henter opp en andre foringsrørstreng 130 fra sin opprinnelige lokalisering, som f.eks. fra stativet (ikke vist) og forbinder den andre foringsrørstreng 130 til toppdrivverket 110. Den andre foringsrørstreng 130 senkes ned mot borehullet 180 hovedsakelig på linje med den første forings-rørstreng 210 i forhold til brønnsenteret for å samsvare med den første foringsrør-streng 210. Deretter utføres en tiltrekningsoperasjon og toppdrivverket 110 kan aktiveres slik at motoren 140 roterer den andre foringsrørstreng 130 til å gjenge-forbinde den andre foringsrørstreng 130 til den første foringsrørstreng 210. After the spider 100 stops the first casing string 210 in further down-over movement inside the borehole 180, the top drive 110 and the elevator 200 are released from the first casing string 210. The elevator 200 retrieves a second casing string 130 from its original location, such as from the stand (not shown) and connects the second casing string 130 to the top drive 110. The second casing string 130 is lowered towards the wellbore 180 substantially in line with the first casing string 210 relative to the well center to match the first casing string 210. Then a pulling operation is performed and the top drive 110 can be activated so that the motor 140 rotates the second casing string 130 to thread-connect the second casing string 130 to the first casing string 210.
Spideren 100 er da ikke-aktivert igjen for å frigi gripeelementene 20 fra den første foringsrørstreng 210. Frigivelse av gripeelementene 20 bevirker at gripeelementene 20 beveger seg radielt bort fra den første foringsrørstreng 210. Gripeelementene 20 kan frigis ved å aktivere stempel- og sylindersammenstillingen ifølge den ovennevnte samtidige patentsøknad. Alternativt kan gripeelementene 20 frigis ved å utøve en oppoverrettet kraft på foringsrøret 130, ved f.eks. å anvende en heis. The spider 100 is then de-activated again to release the gripping elements 20 from the first casing string 210. Releasing the gripping elements 20 causes the gripping elements 20 to move radially away from the first casing string 210. The gripping elements 20 can be released by activating the piston and cylinder assembly according to above-mentioned concurrent patent application. Alternatively, the gripping elements 20 can be released by exerting an upward force on the casing 130, by e.g. to use an elevator.
På grunn av at den første foringsrørstreng 210 og den andre foringsrør-streng 130 nå er gjengeforbundet til hverandre, holder heisen 200 og forbindelsen til toppdrivverket 110 hele foringsrørstrengen 210, 130 over borehullet 180. Toppdrivverket 110 kan på nytt meddele rotasjon til foringsrørstrengen 210,130 mens foringsrørstrengen 210, 130 samtidig senkes slik at borkronen (ikke vist) ved den nedre ende av den første foringsrørstreng 210 borer til den andre dybde i forma sjonen 215. Rullene 84 reguleres radielt utover eller innover for å akkomodere diameteren av den andre foringsrørstreng 140 når den andre foringsrørstreng 140 når spideren 100. Prosessen som beskrevet i det foregående gjentas så inntil det ønskede antall foringsrørstrenger er anbrakt inne i borehullet 180 for å nå den ønskede dybde i formasjonen 215. Because the first casing string 210 and the second casing string 130 are now threaded together, the elevator 200 and the connection to the top drive 110 hold the entire casing string 210, 130 above the wellbore 180. The top drive 110 can again impart rotation to the casing string 210, 130 while the casing string 210, 130 are simultaneously lowered so that the drill bit (not shown) at the lower end of the first casing string 210 drills to the second depth in the formation 215. The rollers 84 are adjusted radially outwards or inwards to accommodate the diameter of the second casing string 140 when the second casing string 140 reaches the spider 100. The process as described above is then repeated until the desired number of casing strings are placed inside the borehole 180 to reach the desired depth in the formation 215.
Den foregående beskrivelse av utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelse har tatt i betraktning at spideren 100 er fluktende montert i riggulvet 135. Alternative utførelsesformer inkluderer at spideren 100 er montert eller lokalisert over eller på riggulvet 135, f.eks. med konvensjonelle spidere, eller montert eller lokalisert under riggulvet 135. The preceding description of embodiments of the present invention has taken into account that the spider 100 is flush mounted in the rig floor 135. Alternative embodiments include that the spider 100 is mounted or located above or on the rig floor 135, e.g. with conventional spiders, or mounted or located under the rig floor 135.
De ovenfor beskrevne utførelsesformer inkluderer videre rotering av hele The above described embodiments further include rotation of the whole
foringsrørstrengen mens foringsrøret bores inn i formasjonen. Andre utførelsesfor-mer av den foreliggende oppfinnelse innebærer rotering av bare en del av forings-rørstrengen, f.eks. jordfjerningselementet (foretrukket en borkrone) ved hjelp av en slammotor eller annen dreiemomentgivende anordning. Enda ytterligere utførel-sesformer av den foreliggende oppfinnelse innebærer enkel nedsenking av for-ingsrørstrengen inn i formasjonen for å danne et borehull mens borefluid sirkuleres ut fra foringsrørstrengen ("sprøyting") uten rotasjon av noen del av foringsrørstren-gen. En hvilken som helst kombinasjon av rotasjon av foringsrørstrengen, rotasjon av en del av foringsrørstrengen, og/eller nevnte sprøyting kan anvendes i utførel-sesformer av den foreliggende oppfinnelse. the casing string while drilling the casing into the formation. Other embodiments of the present invention involve rotating only part of the casing string, e.g. the soil removal element (preferably a drill bit) using a mud motor or other torque-generating device. Still further embodiments of the present invention involve simple immersion of the casing string into the formation to form a borehole while drilling fluid is circulated out of the casing string ("spraying") without rotation of any part of the casing string. Any combination of rotation of the casing string, rotation of a part of the casing string, and/or said spraying can be used in embodiments of the present invention.
Selv om den foregående drøftelse av utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelse beskriver spideren 100 på basis av boring ved foringsrør DWC, kan spideren 100 også anvendes i foringsrørhåndterende operasjoner for å under-støtte en hvilken som helst type av rørformet legeme under en hvilken som helst borehullsoperasjon. Spesifikt kan spideren 100 anvendes for å understøtte et rør når gjengeforbindelser mellom rør tiltrekkes og/eller løsnes og/eller rør senkes inn i borehullet. Rør som kan brukes med spideren 100 ifølge den foreliggende oppfinnelse inkluderer men er ikke begrenset til borerør, forlengingsrør, produksjonsrør og slissede rør. I tillegg kan spideren 100, beskrevet ovenfor, anvendes for innfør-ing av foringsrør i et på forhånd dannet borehull, boring med foringsrør, innføring av ett eller flere rør i borehullet, danne en rørformet streng (f.eks. ved gjengefor- binding av rør), og/eller å forbinde foringsrørseksjoner (foretrukket ved hjelp av en gjengeforbindelse) til hverandre. Although the preceding discussion of embodiments of the present invention describes the spider 100 on a casing DWC drilling basis, the spider 100 can also be used in casing handling operations to support any type of tubular body during any downhole operation. Specifically, the spider 100 can be used to support a pipe when threaded connections between pipes are attracted and/or loosened and/or pipes are lowered into the borehole. Pipe that can be used with the spider 100 of the present invention includes but is not limited to drill pipe, extension pipe, production pipe and slotted pipe. In addition, the spider 100, described above, can be used for inserting casing into a previously formed borehole, drilling with casing, inserting one or more pipes into the borehole, forming a tubular string (e.g. by threading pipe), and/or connecting casing sections (preferably by means of a threaded connection) to each other.
Mens det foregående er rettet på utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelse kan andre og videre utførelsesformer av oppfinnelsen utvikles uten å gå utenfor oppfinnelsens grunnleggende ramme og oppfinnelsens ramme bestemmes av de etterfølgende patentkrav. While the foregoing is directed to embodiments of the present invention, other and further embodiments of the invention can be developed without going beyond the basic scope of the invention and the scope of the invention is determined by the subsequent patent claims.
Claims (27)
Applications Claiming Priority (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US45215403P | 2003-03-05 | 2003-03-05 | |
| PCT/US2004/006754 WO2004079154A1 (en) | 2003-03-05 | 2004-03-05 | Adjustable rotating guides for spider or elevator |
Publications (3)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO20054341D0 NO20054341D0 (en) | 2005-09-20 |
| NO20054341L NO20054341L (en) | 2005-12-05 |
| NO335158B1 true NO335158B1 (en) | 2014-10-06 |
Family
ID=32962693
Family Applications (2)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO20054341A NO335158B1 (en) | 2003-03-05 | 2005-09-20 | Gripper to support a pipe, and method of drilling casing into a formation |
| NO20140608A NO20140608A1 (en) | 2003-03-05 | 2014-05-14 | Adjustable rotatable guide devices for spider or elevator |
Family Applications After (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO20140608A NO20140608A1 (en) | 2003-03-05 | 2014-05-14 | Adjustable rotatable guide devices for spider or elevator |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| CA (1) | CA2517987C (en) |
| GB (2) | GB2415984B (en) |
| NO (2) | NO335158B1 (en) |
| WO (1) | WO2004079154A1 (en) |
Families Citing this family (8)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CA2517987C (en) * | 2003-03-05 | 2008-10-14 | Weatherford/Lamb, Inc. | Adjustable rotating guides for spider or elevator |
| DE102009020222A1 (en) * | 2009-05-07 | 2010-11-11 | Max Streicher Gmbh & Co. Kg Aa | Apparatus and method for handling rod-like components |
| EP2564015B1 (en) * | 2010-04-30 | 2019-12-18 | Frank's International, LLC | Tubular guiding and gripping apparatus and method |
| EP2705211B1 (en) * | 2011-05-01 | 2018-04-18 | Frank's International, LLC | Floating spider |
| AU2013204028C1 (en) | 2012-05-08 | 2017-06-29 | Swick Mining Services Ltd | Rod Handling Assembly |
| CN103089169B (en) * | 2013-01-24 | 2015-04-22 | 江苏省无锡探矿机械总厂有限公司 | Opening and closing type drilling tool centralizing device |
| US10544636B1 (en) * | 2018-07-09 | 2020-01-28 | Forum Us, Inc. | Guide plate for tubular handling tools |
| CN111594077B (en) * | 2020-05-22 | 2022-03-01 | 孙学巍 | Drilling deviation prevention device for geotechnical engineering investigation and using method |
Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0474481A2 (en) * | 1990-09-06 | 1992-03-11 | Frank's International Ltd | Device for applying torque to a tubular member |
Family Cites Families (7)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US782043A (en) * | 1903-11-09 | 1905-02-07 | Charles H Mccready | Pipe-wrench. |
| US4054332A (en) * | 1976-05-03 | 1977-10-18 | Gardner-Denver Company | Actuation means for roller guide bushing for drill rig |
| US5244046A (en) * | 1992-08-28 | 1993-09-14 | Otis Engineering Corporation | Coiled tubing drilling and service unit and method for oil and gas wells |
| US6056060A (en) * | 1996-08-23 | 2000-05-02 | Weatherford/Lamb, Inc. | Compensator system for wellbore tubulars |
| US6227587B1 (en) * | 2000-02-07 | 2001-05-08 | Emma Dee Gray | Combined well casing spider and elevator |
| US6892835B2 (en) * | 2002-07-29 | 2005-05-17 | Weatherford/Lamb, Inc. | Flush mounted spider |
| CA2517987C (en) * | 2003-03-05 | 2008-10-14 | Weatherford/Lamb, Inc. | Adjustable rotating guides for spider or elevator |
-
2004
- 2004-03-05 CA CA002517987A patent/CA2517987C/en not_active Expired - Fee Related
- 2004-03-05 WO PCT/US2004/006754 patent/WO2004079154A1/en active Application Filing
- 2004-03-05 GB GB0520008A patent/GB2415984B/en not_active Expired - Fee Related
- 2004-03-05 GB GB0617541A patent/GB2429994B/en not_active Expired - Fee Related
-
2005
- 2005-09-20 NO NO20054341A patent/NO335158B1/en not_active IP Right Cessation
-
2014
- 2014-05-14 NO NO20140608A patent/NO20140608A1/en not_active Application Discontinuation
Patent Citations (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| EP0474481A2 (en) * | 1990-09-06 | 1992-03-11 | Frank's International Ltd | Device for applying torque to a tubular member |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2517987C (en) | 2008-10-14 |
| GB0520008D0 (en) | 2005-11-09 |
| GB2429994A (en) | 2007-03-14 |
| NO20140608A1 (en) | 2005-12-05 |
| NO20054341L (en) | 2005-12-05 |
| GB2415984B (en) | 2007-10-03 |
| CA2517987A1 (en) | 2004-09-16 |
| GB2429994B (en) | 2007-10-10 |
| WO2004079154A1 (en) | 2004-09-16 |
| GB0617541D0 (en) | 2006-10-18 |
| GB2415984A (en) | 2006-01-11 |
| NO20054341D0 (en) | 2005-09-20 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7448456B2 (en) | Adjustable rotating guides for spider or elevator | |
| NO20140608A1 (en) | Adjustable rotatable guide devices for spider or elevator | |
| US8281877B2 (en) | Method and apparatus for drilling with casing | |
| US7360603B2 (en) | Methods and apparatuses for wellbore operations | |
| US7350587B2 (en) | Pipe guide | |
| US7055594B1 (en) | Pipe gripper and top drive systems | |
| CA2507583C (en) | Casing running head | |
| US7770654B2 (en) | Pipe handling device, method and system | |
| NO342844B1 (en) | System and method for driving pipe elements into wellbores | |
| US8550174B1 (en) | Stabbing apparatus for centering tubulars and casings for connection at a wellhead | |
| NO339656B1 (en) | TOWER MOUNTED DRILL MACHINE AND PROCEDURE TO EASY TO REMOVE AN ELEMENT CONNECTED TO A MAIN SHAFT IN A TOWER MOUNTED DRILL | |
| NO335645B1 (en) | Pipe management system, joint compensation system for a borehole pipe, load-absorbing board for a pipe holder element and method for handling a pipe. | |
| NO329863B1 (en) | Apparatus and method for easy rudder handling | |
| NO337793B1 (en) | System and methods for offline interconnection and handling of oilfield pipe lengths on a drilling rig structure | |
| NO340007B1 (en) | Apparatus and associated method for handling drill pipes on a drilling platform | |
| NO320327B1 (en) | System for applying torque on conductor | |
| EP1819896B1 (en) | Top drive unit, pipe gripping device and method of drilling a wellbore | |
| CA2714327C (en) | Method and apparatus for drilling with casing | |
| US20230417112A1 (en) | Deployment of umbilical with tubular string | |
| CA2517993C (en) | Method and apparatus for drilling with casing |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| CHAD | Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften) |
Owner name: WEATHERFORD TECHNOLOGY HOLDINGS, US |
|
| CREP | Change of representative |
Representative=s name: BRYN AARFLOT AS, STORTINGSGATA 8, 0161 OSLO, NORGE |
|
| MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |