NO335857B1 - Kopler for kontinuerlig sirkulasjon av et borefluid gjennom en borestreng under tilføyelse eller fjerning av rør - Google Patents

Description

KOPLER FOR KONTINUERLIG SIRKULASJON AV ET BORE-FLUID GJENNOM EN BORESTRENG UNDER TILFØYELSE ELLER FJERNING AV RØR

Denne oppfinnelse vedrører boring av brønner, og nærmere bestemt et apparat for boring av brønner på en mer effektiv og virkningsfull måte for å bevirke en vesentlig reduksjon av kostnadene forbundet med å bore en brønn, hvilke kan beløpe seg til flere millioner dollar.

Det er kjent i boreindustrien, og spesielt innenfor det område som dreier seg om boring etter olje, gass og andre hydrokarboner, at borestrenger omfatter et stort antall rørseksjoner, i det følgende benevnt "rør", hvilke er koplet sammen ved hjelp av hanngjenger på tappene og hunngjenger i muffene. Det er også velkjent at slike rør må føyes til borestrengen, ett om gangen eller i seksjoner på 2 eller 3 sammenkoplete rør, etter hvert som strengen som bærer borkronen, borer seg ned i grunnen, innenfor oljeboringssektoren ofte ned til flere kilometer under grunnen. Av ulike grunner er det under boringen og etter at borehullet er blitt boret ut, nødvendig trekke borestrengen helt eller delvis ut av hullet. Igjen må hver rørseksjon skrus av, en om gangen, når borestrengen i den grad det er ønskelig, bringes opp.

Med tidligere kjente systemer er det hver gang et rør føyes til eller fjernes fra strengen, nødvendig å stanse borearbeidet og sirkulasjonen av borefluid. Dette fører til en kostbar forsinkelse av hele borearbeidet, fordi sirkulasjonen av borefluider er ytterst viktig når det gjelder å opprettholde et stabilt bunnhullstrykk og en stabil og nær kon-stant ekvivalent sirkulasjonstetthet (ECD), hvilket er velkjent innen fagområdet. I tillegg kan fravær av kontinuerlig sirkulasjon av borefluid under innkjøring eller uttrek-king av borestrengen forårsake trykkforandringer i brønnen, hvilket igjen kan forårsake brønnspark, noe som også er velkjent.

I tillegg til borearbeidet er det også nødvendig å anbringe foringsrør i det uforede hullet. Som for rør, byr anbringelsen av fåringsrørseksjoner ifølge tidligere kjent teknikk på de samme grunnleggende problemer. Det vil si at strømmen av borefluider må stanses og borestrengen må trekkes helt ut for foringsrøret kan kjøres inn i brønnen, noe som i enkelte tilfeller krever sirkulasjon av fluider og rotasjon av foringsrøret. Den foreliggende oppfinnelse gir en vesentlig reduksjon av tidsforbruket og kostnaden forbundet med borearbeider, gjennom å muliggjøre kontinuerlig sirkulasjon av bore-fluid under tilføyelse eller fjerning av rør, og også under innkjøring av fåringsstrenger i borehullet. I tillegg gjør den foreliggende oppfinnelse det mulig å opprettholde rotasjon av borestrengen under tilføyelse eller fjerning av rør, dersom dette er ønskelig. Med tanke på at det kreves hundrevis av rør pr. kilometer av borestreng, vil den foreliggende oppfinnelse for hver borede kilometer eliminere hundrevis av avbrytelser i sirkulasjonen av borefluid og samme antall avbrudd i rotasjonen av borestrengen og borearbeidet.

WO0022278A1 beskriver en fremgangsmåte for boring hvor sirkulasjon av borevæske skjer kontinuerlig mens rør settes inn i eller fjernes fra borstrengen ved tilførsel av borevæske til et kammer ti Ida n net mellom øvre og nedre kilebelter/gripere, idet borevæske under avbrudd i tilførselen gjennom det øvre røret, tilføres gjennom gapet mellom det øvre røret og borestrengen.

WO0023686A1 beskriver på lignende vis et apparat for sammensetting og demonte-ring av en rørstreng, hvor borevæske vekselvis tilføres gjennom en kopling innrettet til midlertidig tilkopling til en øvre ende av et rør og gjennom et kammer som omslutter et parti av rørstrengen

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.

Formålet oppnås ved trekkene som er angitt i nedenstående beskrivelse og i de etter-følgende patentkravene.

Oppfinnelsen er definert av de selvstendige patentkravene/det selvstendige patent-kravet. De uselvstendige kravene definerer fordelaktige utførelser av oppfinnelsen.

I det etterfølgende beskrives eksempler på foretrukne utførelsesformer som er anskueliggjort på medfølgende tegninger, hvor: Figurer 1 - 3 er forenklede, skjematiske sideriss av konstruksjonselementene av tre utførelser av den foreliggende oppfinnelse; Figur 3A er et forenklet oppriss, delvis i tverrsnitt, som tydeliggjør en utførelse av oppfinnelsen ytterligere; Figurer 4A - 6A er forenklede, skjematiske sideriss av virkemåten til utførelsen som er vist på figur 3A; Figur 7 er et skjematisk oppriss i tverrsnitt av en foretrukket utførelse av den foreliggende oppfinnelse; Figurer 8A - 8H er skjematiske oppriss i tverrsnitt som viser virkemåten til utførelsen på figur 7; Figur 9 er et sideriss, delvis i tverrsnitt, som viser en utførelse av den foreliggende oppfinnelse i nærmere detalj; Figur 9A er et tverrsnitt tatt langs snittlinje 9A - 9A på figur 9; Figur 9B er et tverrsnitt tatt langs snittlinje 9B - 9B på figur 9; Figur 9C er samme tverrsnitt med griperne strukket ut; Figur 9D er et vertikalplanriss sett i retning av pilene 9D - 9D på figur 9B, med ytterhuset fjernet for klarhets skyld; Figur 10 er en tegning av den nedre del av figur 9 i større skala; Figur 11 er et tverrsnitt tatt langs snittlinje 11 - 11 på figur 11A; Figurer 11A og 11B utgjør et sammensatt tverrsnitt tatt langs snittlinjer 11A og 11B

på figur 11;

Figurer 12 til 19 er oppriss, delvis i tverrsnitt, som viser komponentenes innbyrdes

posisjon ved tilføyelse av et nytt rør til strengen;

Figurer 20, 20A og 20B viser skjematisk de ulike stillinger gripe- og kileanordningene

kan befinne seg i den foreliggende oppfinnelse; og

Figurer 21 - 27 er oppriss, delvis i tverrsnitt, som viser en annen utførelse av den foreliggende oppfinnelse hvor griperne er anbrakt utenfor kopleren.

Idet det først henvises til figur 1, angir henvisningstall 10 et tradisjonelt maskinelt drivorgan, innen fagområdet kjent som et "toppdrevet rotasjonssystem", og det toppdrevne rotasjonssystem er utstyrt med et innløp 11 for mottak av borefluid, hvilket er kjent. Det toppdrevne rotasjonssystem har et tradisjonelt "slitasjestykke" 12, og rør 13 innbefatter en gjenget hanntapp 15 og en gjenget hunnmuffe 14 eller oppstukning, hvilket er vanlig innenfor oljeboring. Rør 13 kan plasseres vertikalt over borestrengen 16 ved hjelp av kjente handteringsinnretninger 17A - 17B. Det vil selvsagt forstås at man i stedet for rør ved hjelp av håndteringsinnretningene kan plassere foringsrørsek-sjoner på lignende vis for innkjøring i borehullet ved hjelp av den foreliggende oppfinnelse.

Anbrakt rundt streng 16 er ett eksempel på en foretrukket kopler 18 ifølge den foreliggende oppfinnelses lære. Kopler 18 omfatter et trykkfast deksel eller hus 19 som kan være integrerende med en stakk 20 av tradisjonelle utblåsingssikringer (UBIS'er). I utførelsen på figur 1 innbefatter kopler 18 en flerhet av elementer ordnet vertikalt på følgende måte: Henvisningstall 22A og 22B angir øvre og nedre trykkfluidtetninger. I dette henseende vil det forstås at slike tetninger kan være tradisjonelle, kjente UBIS'er eller RUBIS'er eller ringromssikringer, eller de kan være en hvilken som helst annen type tetning som er i stand til å motstå det bestemte fluidtrykk under en gitt boreoperasjon. Under tetning 22A befinner det seg en ventil 23 som er vist med horisontalt bevegelige ventildeler 23A og 23B. Disse deler kan beveges fra en åpen stilling som vist, til en stengt stilling hvor ventildelene går i inngrep med hverandre for å danne en fluidtett tetning. Dermed deler ventil 23 kopleren i et øvre og nedre kammer 21A og 21B som kan være fluidtette mot hverandre. Det vil for eksempel forstås at ventilen 23 kan omfatte en sleideventil eller en stempelventil eller blindventil, idet disse uttrykk er kjent innenfor oljeboringsfaget, eller andre anordninger som kan åpnes og lukkes for å danne en fluidtett tetning mellom koplerens øvre og nedre kammer, idet ventil 23 i det følgende omtales som en "ventil" eller "blindventil".

Under ventil 23 er de nedre rotasjonsgripere 24, og under disse er kiler eller kilebelte 25. I dette henseende vil det forstås at griperne kan være motordrevne rullegripere eller ha andre tradisjonelle utforminger som drives med motor for å rotere om sine vertikal akser, og kilene er bæreelementer med en midtre åpning som er mindre enn diameteren av boksen eller oppstukningen 14. Selv om griperne 24 og kilebeltet 25 på enkelte figurer er vist som separate elementer, kan gripe- og kileanordningene inte-greres til en enkelt enhet og motoriseres slik at begge kan roteres og beveges radialt innover og utover som ett element. Det vil også bemerkes at det er anordnet en flerhet av innløp/utløp, som for eksempel 29A, B og C, for strømmen av borefluider og andre fluider, hvilket vil bli nærmere forklart.

Utførelsen på figur 2 er den samme som på figur 1, med det unntak at det er anordnet et ekstra sett øvre rotasjonsgripere 26 av grunner som vil bli forklart mer utførlig i det følgende. På tilsvarende vis er utførelsen på figur 3 lik utførelsen på figur 2, med det unntak at øvre gripere 26, nedre gripere 24 og nedre kilebelte 25 kan være en enkelt integrert enhet. I tillegg angir piler 27 på figurer 2 og 3 at de nedre og/eller øvre gripere kan beveges vertikalt langs borestrengens lengdeakse, hvilket vil bli forklart mer utførlig i det følgende. Det vil også bemerkes at kopleren 18 og UBIS-stakken 20 i stedet for å være integrert med kopleren oppa stakken, kan være egne enheter hvor kopleren bæres av boredekket 39.

Når det gjelder de motordrevne gripere 24 og 26, vil det være åpenbart at en eller

begge av de tradisjonelle rotasjonsgripere kan være motordrevet, som vist skjematisk på figur 3A. For eksempel kan øvre og nedre gripere være utstyrt med kronhjul 32 og 33 som kan være drevet av drivhjul 36 og 38 via aksler 35 og 37 ved hjelp av motorer M-l og M-2. Dermed kan hver av griperne 24 og 26 holdes ubevegelig eller roteres

om strengens og rørenes lengdeakse, hvilket vil bli forklart mer utførlig i det følgende.

Figurer 4A - 6A viser (og tabell I beskriver i detalj) en trinnvis måte på hvilken utførel-sene på figurer 2 og 3 kan opprettholde en kontinuerlig sirkulasjon av borefluid inn i og ut av borehullet under tilføyelse av rør til borestrengen. På disse figurer angir piler 30 rotasjon av det toppdrevne rotasjonssystem, og piler 31 representerer rotasjonen av griperne i huset 19. De uthevede piler angir drivelementet, og de magrere piler markerer at elementet går på tomgang og drives av det andre element. Det vil forstås at driften er den samme når det gjelder utførelsen på figur 1, med det unntak at det toppdrevne rotasjonssystem 10 ved fravær av øvre gripere 26 brukes til å rotere røret i forhold til strengen for å sette sammen eller bryte gjengekoplingen mellom disse. Fagfolk innenfor boresektoren vil også forstå at det kan anordnes et øvre kilebelte i utførelsene på figurer 1-3.

Skjønt trinnene i den nye fremgangsmåte ifølge den foreliggende oppfinnelse fremgår av tabell I og figurer 4A - 6A, bør følgende fremheves: Denne fremgangsmåte gjør bruk av det toppdrevne rotasjonssystem for å fremskaffe den nedadrettede kraft som er nødvendig for å skyve røret inn i kopleren mot trykket i denne. Følgelig er denne fremgangsmåte mer anvendelig når det gjelder å føye til enkeltrør enn rørseksjoner, og det vil forstås at tradisjonelle toppdrevne rotasjonssystemer kan modifiseres for å generere en større nedadrettet kraft enn vanlig, avhengig av hvor høyt trykk det er snakk om i den bestemte anvendelse. For eksempel kan tradisjonelle toppdrevne rotasjonssystemer kun brukes for borehulls- og koplertrykk opp til ca. 500 psi (ca. 3450 KPa). Over dette trykk, og spesielt i området 1000 til 5000 psi (ca. 6900-34500 KPa), som man ofte møter, må tradisjonelle toppdrevne rotasjonssystemer modifiseres med kraftigere bæreelementer og lagre for å motstå de høyere trykk. Ved disse meget høye trykk vil det også forstås at håndteringsinnretningene styrer rørene og om nød-vendig forhindrer eventuell knekking av rørene.

Tilføyelse av ett rør eller en rørseksjon til borestrengen. Aktivitetsrekkefølge for en arbeidssyklus

Anmerkning:

"Spyleslam inn og luft ut" omfatter det å pumpe rommet opp til fullt slampumpetrykk.

"Spyleslam ut og luft inn" omfatter trykkavlasting av rommet til atmosfæretrykk.

Under aktivitet 1 borer strengen på tradisjonell måte og drives ved hjelp av det toppdrevne rotasjonssystem 10, skjønt andre former for drivorganer vil fremgå av det et-terfølgende. Under aktiviteter 2 og 3 har det nedre kilebelte 25 lukket seg om strengen, og muffe 14 er blitt senket ned på kilebeltet mens slam eller annet borefluid fortsatt sirkuleres gjennom det toppdrevne rotasjonssystem til strengen. Under aktivitet 4 går øvre og nedre gripere i inngrep med henholdsvis røret og strengen og roterer med disse. Under aktivitet 5 tar de nedre gripere over, mens det toppdrevne rotasjonssystem begynner å rotere på tomgang. Under aktivitet 6 spyles slam eller annet borefluid gjennom kopleren, og kopleren trykksettes. Underaktivitet 7 skrus slitasjestykket av fra strengen, for eksempel ved langsommere rotasjon av de øvre gripere i forhold til de nedre gripere. Under aktivitet 8 forblir ventil 23 åpen når det toppdrevne rotasjonssystem heves og de øvre gripere 26 åpner seg og frigjør slitasjestykket. Det toppdrevne rotasjonssystem og slitasjestykket fortsetter bevege seg oppover som vist under aktivitet 9, mens slam fortsatt leveres til og gjennom det toppdrevne rotasjonssystem, og også gjennom kanal 29B. Underaktivitet 10 stenger ventil 23, og sirkulasjonen av slam eller annet borefluid gjennom det toppdrevne rotasjonssystem stanser. Det sendes imidlertid en fortsatt strøm av fluid gjennom kanal 29B, koplerens nedre kammer, og ned gjennom strengen. Under aktivitet 11, spyles slammet eller annet borefluid gjennom innløpskanal 29B og utløpskanal 29A, og fluidet erstattes av luft ved atmosfæretrykk. I tillegg kan nedre gripere 24 fortsette å rotere borestrengen under aktiviteter 5 til 25 dersom det er ønskelig med kontinuerlig rotasjon av strengen med eller uten kontinuerlig boring. Aktivitet 12 viser at spylingen er full- ført, og tilfør-selen av slam eller annet borefluid til det toppdrevne rotasjonssystem og gjennom slitasjestykket er blitt stanset. Under aktivitet 13 er slitasjestykket blitt trukket helt tilbake, og ventil 23 forblir stengt. Borefluid leveres fortsatt gjennom kanal 29B og ned gjennom strengen, og det vil bemerkes at denne tilførselen av borefluid fortsetter gjennom alle aktiviteter fra 13 til 24. Under aktivitet 14 leverer handteringsinnret-ningene 17A og 17B et nytt rør, som koples til slitasjestykket under aktivitet 15. Under aktiviteter 16 til 18 senkes den nedre ende av det nye rør ned i det øvre kammer ved hjelp av handteringsinnretning 17B, og de øvre ringromssikringer eller tetninger 22A lukkes og tettes om det nye rør. Tilførselen av slam eller annet borefluid til borehullet fortsetter selvsagt gjennom tilførsel til og gjennom det nedre kammer, som beskrevet ovenfor, og ventil 23 forblir stengt og tett. Under aktivitet 19 spyles og trykk-avlastes det øvre kammer gjennom kanal 29A for ventilen åpnes, som vist under aktivitet 20. Under aktivitet 21 senkes og styres det nye rør ved hjelp av handteringsinnretning 17B, og under aktivitet 22 gripes det nye rør ved hjelp av øvre gripere 26. Under disse aktiviteter fortsetter borefluid gjennom det toppdrevne rotasjonssystem, slitasjestykket og det nye rør til borestrengen, idet strømmen av borefluider gjennom det toppdrevne rotasjonssystem og gjennom kanal 29B overlapper hverandre og blan-des i det nedre kammer. Under aktiviteter 23 - 24 roterer øvre gripere 26 det nye rør i forhold til strengen og sammenstiller dermed forbindelsen. I dette henseende vil det forstås at den påkrevde relative rotasjon og momenttiltrekking kan oppnås gjennom rotasjon av det nye rør mens strengen holdes ubevegelig, eller ved rotasjon av bade røret og strengen i samme retning, men ved ulike rotasjonshastigheter. Således kan tilkopling eller fråkopling av et rør oppnås med strengen holdt ubevegelig eller mens strengen fortsatt roteres etter ønske.

Under aktiviteter 24 til 30 fortsetter tilførselen av bore- fluid til og gjennom det toppdrevne rotasjonssystem mens begge kamre spyles under aktivitet 25, og rotasjons-inndrivingen av det nye rør gjenopptas av det toppdrevne rotasjonssystem med griperne på tomgang, som vist under aktivitet 26. Under aktivitet 27 åpnes øvre og nedre tetning 22A og 22B, samt ventil 23 og gripere 24 og 26. Disse betingelser vide-reføres under aktiviteter 27 til 30, mens det nedre kilebelte 25 åpnes under aktivitet 29 og det toppdrevne rotasjonssystem begynner å senke borestrengen i en normal boreoperasjon, som beskrevet under aktivitet 1. Fjerning av et rør eller en rørseksjon oppnås selvsagt ved å utføre de ovenfor beskrevne aktiviteter i motsatt rekkefølge, samtidig som de nødvendige fluider fortsatt leveres til borehullet, og mens borestrengen fortsatt roteres med eller uten videre boring.

Idet det henvises til figur 7, er det vist en annen foretrukket utførelse av oppfinnelsen, hvor de samme elementer er nummerert med samme henvisningstall som på figurer 1 -3.1 tillegg angir henvisningstall 34A bæreren for vertikal- og rotasjonsbevegelse av de øvre gripe- og kileanordninger, og henvisningstall 34B angir bæreren for rotasjonsbevegelse av de nedre gripe- 24 og kileanordninger 25, idet både de øvre og nedre gripe- og kileanordninger er vist i ett stykke. Som vises tydeligst på figurer 8C til 8F, er ventilens 23 pasningsdeler 23A og 23B utformet med en størrelse og form som er slik at de kan åpne seg til en diameter som er større en diameteren av de øvre gripere og bærer 34A. Dermed kan den nedre ende av hvert rør senkes ned under ventil 23 og koples til det øvre rør på strengen i den nedre del av kopleren 18. I denne prin-sippskisse vises innløpene/utløpene for strømmen av borefluider som for eksempel slam, og for hydraulisk fluid som skal bevege bærer 34A vertikalt, hvilket vil bli forklart nærmere i det følgende.

Figurer 8A - 8H viser detaljert trinnene i fremgangsmåten ifølge denne utførelse for tilkopling av et nytt rør. På figur 8A skal et nytt rør 13 føyes til streng 16. Toppen av strengen 16 gripes ved hjelp av den nedre gripe- og kileanordning, og ventil 23 steng-es. Øvre gripe- og kileanordning og øvre tetning 22A er åpen, og nedre tetning 22B er stengt. På dette tidspunkt tilføres trykksatt borefluid gjennom inn 29D og strømmer ned gjennom borestrengen for å fortsette sirkulasjonen av fluid i borehullet. I tillegg kan de nedre gripere fortsatt roteres ved hjelp av en drivmotor som for eksempel M2, vist på figur 3A, og rotere borestrengen, slik at borearbeidet om ønskelig også kan være kontinuerlig.

På figur 8B er røret ved hjelp av det toppdrevne rotasjonssystem blitt senket ned i det øvre kammer i kopleren og gripes av øvre gripere. Øvre tetning 22A er stengt, og også ventil 23, slik at trykksatt borefluid kan strømme ned gjennom røret fra det toppdrevne rotasjonssystem og ut av kopleren gjennom utløp 29A. Den nedre gripe-og kileanordning kan fortsatt rotere borestrengen dersom dette er ønskelig, og borefluid blir fortsatt tilført borehullet gjennom innløp 29D og gjennom det nedre kammer og nedover i borestrengen. Ventil 23 forblir her stengt for å skille koplerens øvre og nedre kammer.

På figur 8C forblir øvre og nedre tetning 22A B stengt, mens ventil 23 er blitt åpnet for å kunne senke røret 13 og den øvre gripe- og kileanordning ned under ventilens 23 nivå og til inngrep med borestrengens øvre ende. Mens dette skjer kan de nedre gripere 24 fortsette å rotere borestrengen, og trykksatt borefluid blir fortsatt tilført gjennom både røret og innløp 29D. På figur 8D er det nye rør 13 blitt beveget ned til gjengeinngrep med muffe 14 på borestrengens øverste rør. Dette gjengeinngrep kan oppnås ved at den øvre gripe- og kileanordning roterer røret 13 ved en annen hastig-het i samme retning som borestrengen. Alternativt, som i utførelsen på figur 3, kan det nye rør roteres ved hjelp av det toppdrevne rotasjonssystem. Uansett blir forbindelsen sammenstilt og trukket til, slik at det nye rør blir borestrengens øverste rør. Som i de ovenfor beskrevne trinn, fortsetter sirkulasjonen av borefluid gjennom det nye rør 13, inn i borestrengen og inn i borehullet. I tillegg kan borestrengen fortsatt roteres til enhver tid ved hjelp av den nedre gripe- og kileanordning dersom det er ønskelig med kontinuerlig boring. Dermed oppnås kontinuerlig sirkulasjon av borefluid til borehullet, eventuelt også kontinuerlig strengrotasjon og boring, under tilføyelse av nye rør. Figur 8E viser at slammet i kopleren etter tilkopling av det nye rør kan dreneres ut via 29D, og alle tetninger og gripe- og kileanordninger kan trekkes tilbake. Det toppdrevne rotasjonssystem fortsetter boringen; eller bare nedsenkingen av borestrengen under innkjøring i hullet. Figur 8F viser at når borestrengen er blitt senket langt nok ned til at det er behov for tilføyelse av et nytt rør, har det toppdrevne rotasjonssystems slitasjestykke nådd området ved de nedre gripere, hvorpå tetningene og gripe- og kileanordningene alle an-vendes på nytt, kopleren fylles med slam, og slitasjestykket koples fra borestrengen som vist. Figur 8G viser ventilen 23 stengt for å isolere det øvre kammer fra det nedre kammer, og viser også at slamsirkulasjonen fortsetter inn i borestrengen via innløp 29D, og at slammet kan dreneres fra slitasjestykket og det øvre kammer via utløp 29A. Figur 8H viser at den øvre tetning 22A og øvre gripe- og kileanordning 26 og 28 kan trekkes tilbake og la det toppdrevne rotasjonssystem og slitasjestykket bevege seg oppover for å ta imot et nytt rør.

Idet det henvises til den forenklede sammenstillingstegning som utgjøres av figur 9, er de ovenfor beskrevne elementer vist med samme henvisningstall som i de foregående figurer.

Kopler 18 omfatter et høytrykkshus 19 med rør 13 plassert over borestreng 16 og klar for tilkopling til toppen av strengen. På dette tidspunkt er ventil 23 stengt, og boksen 14 befinner seg umiddelbart over ventilens midtlinje. Ventildeler 23A og 23B har fjærende støti nn retn inger 23C, D som vil bli nærmere beskrevet i det følgende. Høyt-rykkstetning 22A er stengt og tettet mot rør 13, og nedre høytrykkstetning 22B er stengt og tettet om streng 16. Det vil også bemerkes at øvre gripere 26 og øvre kilebelte 28 er i inngrep med rør 13, og at nedre gripere 24 og nedre kilebelte 25 er i inngrep med borestreng 16. I denne utførelse er både de øvre og nedre gripe- og kileanordninger plassert inne i høytrykkshus 19. Det vil imidlertid forstås at disse kan plasseres over og under hus 19, hvilket vil bli beskrevet i det følgende. Som vist nærmere på figur 9, rommes montasjegruppen av de øvre gripe- og kileanordninger i et hus 34A, og hele sammenstillingen av de nedre gripe- og kileanordninger rommes i et hus 34B. Øvre hus 34A er fast montert mellom øvre og nedre husparti 19A, og nedre hus 34B er fast montert mellom øvre og nedre husparti 19B.

Støtinnretningene kan utgjøres av et hvilket som heist fast, men lett fjærende materi-ale som kan motstå trykkene og borefluidene, for eksempel hard gummi. Støtinnret-ninger 23C og D kan ha ulike former, og er for eksempel vist som segmenter som strekker seg et par tommer horisontalt fra ventilens midtlinje og strekker seg noen tommer oppover og nedover fra ventilskiver 23A og B, med åpne kanaler mellom segmentene. Dermed har støtinnretningene ikke bare en sentrerende og dempende virkning på røret og strengen, men de lar også borefluider fa strømme kontinuerlig gjennom støtinnretningene. Det vil si at de muliggjør en kontinuerlig strømning av fluider fra røret og inn i det øvre kammer, og fra det nedre kammer og inn i strengen, hvilket vil bli forklart mer utførlig i det følgende.

Idet det henvises til figurer 9, 9B - D og 10, vises det nedre hus 34B inneholdende montasjegruppen av de nedre gripe- og kileanordninger med stor tydelighet. En bærer 40B er montert for rotasjonsbevegelse i huset 34B, og om ønskelig også for aksialbe-vegelse. Ringromstetninger 42A, B og C er fortrinnsvis anbrakt mellom bæreren og huset, som vist best på figur 10. Bærer 40B innbefatter en flerhet av vertikalt løpende gjengede drivskruer 44 som er plassert om omkretsen av bæreren. Som vist tydeligst på figurer 9, 9D og 10, blir nedre gripere 24 båret og beveget innover og utover i ra-dialretningen ved hjelp av et par ledd 45 og 46. En ende av hvert av disse ledd er svingbart forbundet med griperen, og den andre ende av hvert av leddene er svingbart forbundet med en gjenget følgestav 47, 48. Følgestaver 47, 48 beveger seg vertikalt når drivskruer 44 dreies. I dette henseende vil det forstås at de øvre og nedre deler av drivskruene er gjenget motsatt av hverandre. Dermed vil følgestaver 47, 48 bevege seg fra hverandre i vertikalretningen når drivskruen dreies i en retning, og mot hverandre i vertikalretningen når drivskruen roteres i motsatt retning. Følgestaver 47 og 48 vises på figur 10 beveget til den stilling hvor de er nærmest hverandre. I denne stilling befinner leddene 45, 46 seg i sin radialt innerste stilling, slik at gripere 24 og deres friksjons- eller slitasjeputer 24' er blitt presset radialt innover til klemstillingen om muffe 14. Omvendt, når drivskruene 44 dreies i motsatt retning, beveges følge-staver 47, 48 vekk fra hverandre i vertikalretningen, slik at leddenes radiallengde forkortes og griperne beveger seg radialt utover til sine tilbaketrukne stillinger ute av inngrep.

På figur 10 er nedre kilebelte 25 vist i en stilling hvor det er strukket radialt innover i inngrep med streng 16 og muffens 14 nedre avfasete eller koniske flate 14'. I denne stilling oppnås en positiv låsing i bunnen av muffen, slik at strengens ekstreme vekt ikke kan trekke strengen nedover, selv om griperne 24 trekkes tilbake eller er ute av stand til bære vekten gjennom friksjonsinngrep. Kilebelte 25 innbefatter fortrinnsvis friksjons- eller slitasjeforinger 25'. Hver kile er koplet til og beveges radialt innover og utover ved hjelp av et par ledd 51, 52. Den radialt indre ende av hvert aksialledd er svingbart forbundet med en kile 25, og den motsatte ende av hvert ledd 51 er svingbart forbundet med en gjenget følgestav 54 som bæres på en drivskrue 58. Samtidig er midtpartiet av hvert av aksialledd 51 svingbart forbundet med et aktiveringsledd 52, og den motsatte ende av hvert ledd 52 er svingbart forbundet med en følgestav 56. Følgestaver 56 bæres av drivskruer 44, som også driver følgestaver 47, 48. Fortrinnsvis er det anbrakt fire til åtte drivskruer 44 rundt omkretsen av strengen, som vist på figurer 9B, 9C og 11. Etter hvert som drivskruer 44 dreies i en retning, ved hjelp av midler som vil bli beskrevet i det følgende, beveges følgestaver 56 oppover. Etter hvert som følgestavene beveger seg oppover, trekker ledd 52 de øvre deler av ledd 51 og kiler 25 radialt utover og ut av inngrep med streng 16 og muffe 14. Omvendt vil rotasjon av drivskruer 44 i motsatt retning drive følgestaver 56 nedover, og ledd 51 og 52 presser kilebelte 25 innover for å gi positiv låsing av streng 16 mot enhver nedoverbevegelse, uansett gripernes 24 stilling.

Det vil også forstås at så snart kilebeltet 25 går i inngrep med strengen 16 og muffens 14 avfasete overflate 14', vil fortsatt rotasjon av drivskruer 58 få følgestaver 54 til å bevege seg videre oppover, mens kilebeltet 25 er låst mot boksens skråkant. Dette muliggjør en tilpasning til allment brukte bokser med ulike vertikal mål. Det vil også forstås at en fortsatt oppoverbevegelse av følgestaver 54 må gjøres mulig gjennom å utforme de øvre deler av drivskruer 44 og/eller gjengene på følgestaver 56 som glide-gjenger eller en annen fleksibel forbindelse. Det vil si at gjengene på skruer 44 og følgestaver 56 kan ha mål eller være laget av materialer, for eksempel elastiske materialer, som er slik at følgestaver 56 beveger seg oppover på skruer 44 ved en forholdsvis liten belastning eller lite trykk, som beskrevet ovenfor, men ved den vesentlig større belastning og trykk fra den tunge borestrengen, kan gjengene på følgestaver 56 gli over gjengene på skruer 44 uten å forårsake videre sammenklemming av det alle-rede sammenklemte kilebelte 25.

For å rotere strengen 16 dersom dette er ønskelig under tilføyelse eller fjerning av rør, er bærer 40B omgitt av og koplet til en tannkrans 60. Tannkrans 60 er i inngrep med drivhjul 62, som bæres på aksel 64. Dermed vil bærer 40B når akselen 64 roteres, ved hjelp av drivorganer som vil bli beskrevet, bli rotert om strengens 16 vertikalakse. Rotasjon av bærer 40B far kilebelte 25, og spesielt gripere 24, til å rotere om vertikal-aksen, og denne rotasjon bevirker rotasjon av strengen 16, selv om den kan ha en lengde på flere kilometer i borehullet.

Drivsammenstillingene for rotasjon av drivskruer 44 og 58 vil nå bli beskrevet under henvisning til figurer 3D og 10. Drivskruer 44, som aktiverer gripe- og kileanordningene, er i sine nedre ender forbundet med drivhjul 80. Et kronhjul 78 er anordnet, med tenner på sin innvendige ringflate for inngrep med drivhjul 80. Kronhjulet har også tenner på sin utvendige ringflate, for inngrep med drivhjul 76, som drives av aksel 74.

Drivsammenstillingen som roterer drivskruer 58 for heving og senking av kilebelte 25, er i alt vesentlig den samme, og omfatter en drivaksel 72 som roterer drivhjul 70. Drivhjul 70 går i inngrep med de ytre ringtenner på et kronhjul 73, mens kronhjulets indre ringtenner gar i inngrep med drivhjul 66, som er koplet for rotasjon av drivskruer 56.

Det vil være lett å forstå at hver av de vertikalt løpende drivaksler som for eksempel 64, 72 og 74, drives ved hjelp av tradisjonelle omstillbare motorer (reverseringsmoto-rer) (ikke vist) som enten kan være av den kjente elektriske eller hydrauliske type. Det vil også forstås at hver av disse drivaksler er utformet slik at de kan forlenges eller forkortes i vertikalretningen etter som bærerne 40A og B beveges vertikalt i hus 34A og B, hvilket vil bli beskrevet nærmere. Drivakslene kan for eksempel være av typen kileaksel eller teleskopaksel, hvilke er kjent innenfor dette fagområdet. I tillegg fremgår det av figur 9 at selv om kun nedre hus 34B og bærer 40B er blitt beskrevet i detalj, er de samme konstruksjonselementer anordnet når det gjelder øvre hus 34A og bærer 40A.

I tillegg til at bærer 40B tildeles rotasjonsbevegelse ved hjelp av kronhjul 60 og drivhjul 62 og 64, kan bærer 40B også beveges vertikalt for å heve og senke borestreng 16. Det vil, som vises best på figur 9, si at det eksisterer en første vertikalavstand mellom bunnen av tapp 15 og toppen av muffe 14, og også en andre avstand for at tappen skal skrus inn i muffen for å danne gjengeforbindelsen. Følgelig må bærer 40A være i stand til å bevege seg nedover et tilsvarende stykke, eller bærer 40B må være i stand til å bevege seg oppover et tilsvarende stykke, eller hver av bærerne må være i stand til å bevege seg halve distansen. Den foreliggende oppfinnelse gir muligheten for å bruke begge disse metoder, hvilket vil nå bli beskrevet under henvisning til figurer 11, 11A og 11B.

Idet det først henvises til figur 11, anordner en foretrukket utførelse av den foreliggende oppfinnelse i tillegg til drivaksler 64, 72 og 74, ekstra vertikalskruer 90 for vertikal bevegelse av bærere 40A og 40B oppover og nedover. For enkelhets skyld vil den etterfølgende beskrivelse kun referere seg til bærer 40B - imidlertid vil det forstås at bærer 40A vil kunne beveges vertikalt på samme måte. Skruer 90 er plassert med perifer avstand, som vist på figur 11, slik at de ikke kommer i veien for de ovenfor beskrevne drivaksler 64, 72 og 74 eller tetninger 22A og B. Ved rotasjon av skruer 90 i en retning ved hjelp av tradisjonelle motorer, vil hus eller stempel 100 bevege bærer 40B oppover eller nedover etter ønske for de funksjoner eller trinn som beskrives i det følgende. Alternativt kan husets eller stemplets 100 vertikale stilling styres ved hjelp av en hydraulikkanordning, som vist på snittperspektivet på figur 11B. Det vil si at undersiden 102 av huselement 100 kan være utformet som et stempel, med hen-siktsmessige stempelringer etter ønske. Således kan det høye brønntrykk, gjennom slammet eller annet borefluid, virke mot undersiden 102 av stempel 100. Mot dette trykk kan stemplet styres ved hjelp av trykkfluid som strømmer inn i det avsperrede kammer 94 gjennom kanal 104. Bærernes 40A og 40B vertikalstilling kan derfor styres, enten de drives mekaniske eller hydraulisk, hvilket igjen styrer strengens 16 og/eller det nye rørs 13 vertikalstilling. I begge tilfeller vil det forstås at det er anordnet en kile 106 og et kilespor 108 som vist på figur 10, eller et annet anti-rotasjonselement, for å forhindre at bærerne roterer i forhold til hus 34A og 34B.

Figur 12 anskueliggjør elementenes innbyrdes stilling når et nytt rør skal føyes til strengen.

På dette tidspunkt gripes strengen ved hjelp av de nedre gripere 24 og 26 og lases positivt mot nedoverbevegelse ved hjelp av kilebelte 25. Nedre høytrykkstetning 22B er lukket om streng 16, og ventil 23 er lukket for derved å dele kopleren i et øvre og et nedre kammer, som beskrevet ovenfor. Øvre høytrykkstetning 22A er åpen, og øv-re gripere 26 og kilebelte 28 befinner seg i inntrukket stilling og gjør det dermed mulig å senke et nytt rør ned i det øvre kammer i kopleren. Det vil også bemerkes at bærere 40A og 40B befinner seg i henholdsvis sin øverste og nederste stilling.

På figur 13 er et nytt rør blitt senket ned i det øvre kammer og blitt grepet av øvre gripere 26 og kilebelte 28. I denne stilling vil det bemerkes at tapp 15 har gått i inngrep med støtinnretning 23C, hvilket setter det nye rør i riktig stilling uten støt mot eller skade på ventil 23. Det vil også bemerkes at øvre tetning 22A har lukket seg og tetter om det nye rør, og at bærernes 40A og 40B vertikalstilling er den samme som i den foregående figur 12. På dette tidspunkt kan boreslam eller annet borefluid fortsette å strømme ned gjennom røret og inn i det øvre kammer, hvorfra det kan strømme ut gjennom en kanal som f.eks. 29A eller 29B, ved hjelp av strømningskanalene i støt-innretning 23C, beskrevet tidligere. I tillegg kan borefluid strømme inn i det nedre kammer 27 gjennom kanal 29C eller 29D, hvorfra det kan strømme ut gjennom strengen via den nedre støtinnretning med tilsvarende konstruksjon. Følgelig vil det være åpenbart at borefluid kan sirkuleres kontinuerlig gjennom koplerens øvre og nedre kammer og ned gjennom strengen og inn i borehullet mens nye rør føyes til strengen eller fjernes fra denne. I tillegg vil det forstås at dersom det er ønskelig å fortsette boringen under tilføyelsen av rør, kan bærer 40B fortsette å rotere, for eksempel ved hjelp av kronhjul 60 og drivhjul 62, som beskrevet ovenfor. Her blir øvre ende av strengen holdt i en fast vertikalstilling, men boringen kan fortsette på grunn av forlengelse, dvs. strekking av strengen, eller ved hjelp av et støte- og demperør eller lignende forlengelse, slik at borkronen fortsetter å bore nedover dersom det er ønskelig med kontinuerlig boring.

Figur 14 viser elementene i samme stilling som på figur 13, men viser også ventil 23 åpnet. Åpning av ventil 23 gjør det mulig for bærer 40A å bevege seg nedover og bærer 40B å bevege seg oppover. I tillegg står øvre og nedre kammer i åpen forbindelse, slik at strengen kan motta en kontinuerlig strøm av borefluid både fra det nye rør og fra det som tilføres kopleren gjennom f.eks. kanal 29A og/eller B og/eller 29C og/eller

D.

Figur 15 viser elementenes stilling etter at bærer 40A har beveget seg nedover og bærer 40B har beveget seg oppover for å gjennomføre koplingen av det nye rør til strengen. Det vil si ved for eksempel å rotere det nye rør ved hjelp av de øvre gripere eller ved hjelp av det toppdrevne rotasjonssystem mens røret beveges nedover og strengen oppover gjennom bærernes 40A og 40B respektive vertikalbevegelser. I dette henseende vil det forstås at strengen kan holdes ubevegelig ved hjelp av de nedre gripere mens kun røret roteres ved hjelp av de øvre gripere for å skru tappen inn i muffen. Alternativt kan røret, dersom strengen roteres av de nedre gripere 24, enten av driftsmessige årsaker eller for å opprettholde kontinuerlig boring, roteres i samme retning, men ved en høyere omdreiningshastighet. Uansett gis forbindelsen riktig dreiemoment og strømmen til kopleren kan stanses, siden strømmen av borefluider ned gjennom det nye rør til strengen er fullt ut tilstrekkelig til å fortsette kontinuerlig boresirkulasjon av borefluid, og boring dersom dette er ønskelig. Deretter trekkes alle gripe- og kileanordninger tilbake som vist på figur 16, og boringen fortsetter med hele lengden av det nye rør til det neste nye rør føyes til på samme vis. Dersom kopleren ikke er montert på eller integrert med UBIS-stakken, spyles borefluidet i kopleren ut og dreneres gjennom kanal 29D før nedre tetning 22B åpnes. På motsatt vis vil det være åpenbart at de ovenfor beskrevne trinn vil kunne utføres i omvendt rekkefølge når det er ønskelig å fjerne rør.

Ut fra den foregående beskrivelse av ett foretrukket driftsmodus vil det være åpenbart at den øvre bærer 40A kan holdes vertikalt ubevegelig mens streng 16 heves den nødvendige distanse gjennom oppoverbevegelse av nedre bærer 40B. Med tanke på strengens store vekt foretrekkes det imidlertid at nedre bærer 40B utformes slik at den forblir ubevegelig, og at hele den nødvendige bevegelse utføres av øvre bærer 40A. Denne utførelse er vist på figurer 17 - 19, og det vil fremgå av figur 17 at stempel 100 i den nedre sammenstilling kan utelates og dermed forenkle den samlede konstruksjon. Som vist på figur 18, er øvre bærer 40A og kilespor 106 utformet slik at de er lange nok til at bærer 40A kan bevege seg nedover hele distansen som er nødven-dig for å sammenstille forbindelsen. Dette illustreres nærmere på figur 19. Her fremgår det at den distanse det nye rør skal bevege seg nedover, ivaretas mer enn godt nok gjennom den nedadgående vertikalbevegelse av bærer 40A i hus 34A.

Når det gjelder plasseringen av gripe- og kileanordningene i forhold til hus 19 og ventil 23, viser figur 20 skjematisk åtte relative plasseringer som er mulige med den foreliggende oppfinnelse. For eksempel viser figur 20A både de øvre gripere 24 og de nedre gripere 26 plassert på utsiden av hus 19. Figur 20B viser de øvre gripere 26 i huset over ventil 23 og de nedre gripere på utsiden og under huset. Figur 20C viser de øvre gripere i det nedre kammer, mens de nedre gripere 24 befinner seg på utsiden av og under kammeret. På figur 20D er de øvre gripere vist over huset med de nedre gripere i husets nedre kammer. Figur 20E viser utførelsen som er vist på figur 9, beskrevet tidligere, hvor de øvre gripere 26 befinner seg inne i huset og over ventilen, mens de nedre gripere 24 befinner seg i husets nedre kammer og under ventilen. Figur 20F viser gripernes stilling som tidligere beskrevet i forhold til utførelsen på figur 2, hvor både de øvre og nedre gripere befinner seg inne i huset og under ventilen. På figur 20G er de øvre gripere på utsiden av og over huset, mens de nedre gripere er i husets øvre kammer. Til slutt viser figur 20H utførelsen hvor både de øvre 26 og nedre gripere 24 er i husets øvre kammer over ventilen 23.

I tillegg til det ovennevnte er det blitt oppdaget at enkelte stillinger og kombinasjoner av gripere, kilebelter og tetninger er sterkt foretrukket for bruk i den foreliggende oppfinnelse, idet de gir uventede fordeler og resultater. For eksempel viser figur 20A den flerhet av stillinger som, i hvert fall teoretisk, er mulige for plassering av tetningen og det nedre kilebelte i forhold til hverandre og i forhold til kammer 19. Tilsvarende viser figur 20B de teoretisk mulige plasseringer av tetningen og de øvre gripe-og kileanordninger i forhold til hverandre og kammer 19. Selv om alle disse plasseringen er fysisk mulige, gir enkelte plasseringer uventet bedre resultater. For eksempel er oppstukningens overflate normalt mye grovere enn rørlegemets overflate. Den nedre tetning 22B ville derfor bli slitt ut med mindre den var en dyrere RUBIS. Derfor foretrekkes utførelser g til I på figur 20A for å oppnå en vesentlig lengre og mer effektiv levetid fortetningen uten å måtte ty til roterende tetninger.

Samtidig er det blitt bemerket at griperne bør gå i inngrep med oppstukningen, og ikke rørlegemet, for å forhindre at det oppstår potensielt alvorlig skade på røroverfla-ten. Dermed har man funnet at oppstukningen bør gripes ved hjelp av griperne som vises på figurer 20A a, b, c, g, h, i, m, n og o.

De teoretiske muligheter for de øvre tetninger og de øvre gripe- og kileanordninger er også vist på figur 20B. Prinsippene beskrevet i forbindelse med figur 20A gjelder imidlertid også her. Av den grunn er det funnet at utførelsene på figur 20B b og h gir de mest uventede resultater i kombinasjon med de andre elementer av den foreliggende oppfinnelse. Som følge av dette er det funnet at den foretrukne plassering av tetningene, gripe- og kileanordningene, iberegnet den viktige faktor som gar på å redusere koplerens vertikale høyde til et minimum, hvilket også er viktig når det gjelder å oppnå optimale resultater med den foreliggende oppfinnelse, er å plassere elementene som vist på figurer 20A b og 20A h dersom kilebeltet og/eller griperne befinner seg inne i trykkhuset 19.

For fremtidig bruk, ettersom industrien modifiserer sitt nåværende utstyr, er de optimale resultater blitt funnet med 20B h over og 20A n under.

Som tidligere nevnt, kan fordelene med den foreliggende oppfinnelse også oppnås ved å plassere griperne, og om ønskelig kilebeltet, utenfor trykkhuset 19. Denne utførelse er vist skjematisk på figurer 21 - 27. Som vist på figurer 21 - 22, er høytrykkshuset 119 i denne utførelse plassert mellom den øvre gripersammenstilling 100A og den nedre gripersammenstilling 100B. Øvre gripersammenstilling 100A går i inngrep med et rør 113 og nedre gripersammenstilling går i inngrep med en borestreng 116. Høyt-rykkshus 119 omslutter en øvre tetning 122A, en nedre tetning 122B og en ventil 123. Det vil forstås at disse elementer tilsvarer ovenfor beskrevne elementer 19, 22A - B og 23, og at de virker på samme måte som sine tidligere beskrevne motstykker. Det vil være åpenbart for fagfolk på området at smøremidlene og borefluidene kan leveres til og fra hus 119 på ulike måter tilsvarende de tidligere beskrevne. Figur 22 anskue-liggjør imidlertid en foretrukket utførelse hvor smøremiddel for den øvre ringromssik-ring eller tetning 122A kan leveres gjennom åpning eller kanal 102. Kanal 104 kan anordnes for tilførsel av slam og spyleluft til det øvre kammer, hvorfra dette kan føres ut gjennom kanaler 106. Slam eller annet borefluid kan leveres til det nedre kammer gjennom kanal 108, slik at det strømmer ned gjennom borestrengen for kontinuerlig sirkulasjon som beskrevet ovenfor, og overskytende borefluid og/eller spyleluft kan strømme ut av det nedre kammer gjennom kanaler 110. Fortrinnsvis anordnes en ekstra kanal 107 for injeksjon av et smøremiddel eller gjengefett i kontakt med tappen og muffen når ventilen 23 er åpen og tappen er blitt senket ned.

Som vist nærmere på figur 22, er det fortrinnsvis anordnet sentreringselementer eller omslutningshoder 124, 126 og 128. Omslutningshodene løper i en 90° vinkel i forhold til ventil 123, og kan beveges radialt innover for å gå i inngrep med og sentrere nedre ende av rør 113 og øvre ende av borestreng 116 ved hjelp av elektriske eller hydrauliske motorer (ikke vist) idet røret og strengen skal koples sammen. Sentreringshode 126 kan også benyttes til å sentrere tapp 115 i forhold til muffe 114 når ventil 123 er åpen rett for sammenkopling.

Idet det henvises til figur 23, er den nedre gripersammenstilling 100B vist skjematisk i en foretrukket utførelse, og det vil forstås at den øvre gripersammenstilling kan være lik, men speilvendt på en slik måte at den er opp-ned. Gripersammenstilling 100B innbefatter et ytre hus eller mantel 130 som rommer en sylinder 132 som er montert for rotasjon mellom wire og nedre aksiallagre 134A og 134B. Sylinder 132 innbefatter et ringformet kronhjul 136 som kan drives ved hjelp av ett eller flere drivhjul 138 som roteres ved hjelp av en eller flere drivaksler 140, som drives ved hjelp av tradisjonelle omstillbare motor(er) (ikke vist). Dermed kan sylinderen 132 roteres med eller mot klokken for å rotere gripere 142 om strengens 116 akse. Gripere 142 beveges radialt innover og utover ved hjelp av et sett med ledd 143 og 144 som beveges vertikalt ved hjelp av følgestaver 147A og B som sitter på drivskruer 146 på samme måte som beskrevet ovenfor. Drivskruer 146 er forbundet med og roteres av drivhjul 148 som bæres av aksiallagre 150. Drivhjul 148 roteres ved hjelp av en tannkrans 152 med innvendige tenner som går i inngrep med drivhjul 148, og utvendige tenner som går i inngrep med ett eller flere drivhjul 154. Drivhjul 154 kan drives ved hjelp av tradisjonelle motorer gjennom aksler 156 som strekker seg gjennom høytrykkstetninger 158.

Virkemåten i denne utførelse vil lett kunne forstås ut fra den forutgående beskrivelse, ved at drivskruer 146 med øvre og nedre motsatte gjenger beveger ledd 143 og 144 innover og utover, avhengig av drivskruenes 146 rotasjonsretning og drivakslenes 140, 156 retning og hastighetsdifferensial. Det vil også forstås at gripere 142 også kan fungere som et kilebelte ved at den nedadrettede kraft som frembringes gjennom vekten av strengen, får nedre ledd 144 til å øke gripekraften mot strengen. Det vil si at griperne og det nedre ledd virker som kiler som forhindrer nedadrettet aksialbeve-gelse av strengen. På samme måte virker det øvre sett med ledd 143' i gripersammenstilling 100A som kiler som presser gripere 142' til fastere inngrep med røret etter som det høye trykk i koplingskammeret utover en stor oppadrettet kraft mot røret for sammenkoplingen med strengen gjennomføres. I tillegg er gripernes aksiallengde i den foretrukne utførelse laget slik at den er større enn lengden av de ovenfor beskrevne gripere. For eksempel har gripere 142 og 142' fortrinnsvis en aksiallengde på i størrelsesorden 18 til 24 tommer (457 til 610 mm) i stedet for den vanlige lengden på i størrelsesorden 6 til 10 tommer (152 til 254 mm).

Som omtalt tidligere og anskueliggjort på figurer 21, 22 og 25, må den ene eller den andre eller begge av rør 113 og streng 116 beveges vertikalt mot hverandre for å kop-le et rør til eller fra strengen. Figur 25 viser en foretrukket utførelse hvor koplingshus 119 og nedre gripersammenstilling 110B kan forbli ubevegelige mens den øvre gripersammenstilling 100A og rør 113 beveges den nødvendige vertikalavstand ved hjelp av et drivsystem 170, skjønt det vil være åpenbart at den nedre gripersammenstilling 100B kan beveges på lignende vis dersom dette er ønskelig. I den viste utførelse innbefatter den øvre gripersammenstilling 100A en sideforskjøvet husdel 160 som rommer en innvendig gjenget drivhylse 162. Koplerens hus 119 innbefatter et sideforskjø-vet hus 164 som rommer en gjenget drivskrue 166. Drivskrue 166 er koplet til og roteres av et drivhjul 168 som drives ved hjelp av et drivhjul og aksel 172. Drivhjul 168 og drivskrue 166 er forsynt med et aksiallager 174 i nedre ende. Drivhylse 162 glir gjennom høytrykkstetning 178 og tetter mot innsiden av hus 164 med høytrykks-tetning 176. Derfor vil drivskruen 168 etter som den roteres av aksel og drivhjul 172 og drivhjul 168, bevege drivhylse 162 og øvre gripersammenstilling 100A nedover eller oppover etter ønske for å sammenstille eller bryte rørforbindelsen. Alternativt kan drivhjulsammenstillingen erstattes med en sammenstilling basert på hydraulisk kraft. I tillegg kan hydraulisk fluid ved et trykk som er likt eller proporsjonalt med slamtrykket i borestrengen, slippes gjennom kanal 179 for å trykkutjevne kreftene og dermed redusere kraften mot skruegjengene. Det er selvsagt å foretrekke at det anordnes to eller flere drivsystemer 170 plassert med avstand perifert om gripersam-menstillingens vertikalakse for å balansere kreftene og utøve den samlede ønskede kraft. I tillegg innbefatter den foretrukne utførelse en vertikalt løpende stopper eller føring 180 som strekker seg mellom gripersammenstillingen 100A og huset 119 for å muliggjøre den vertikalbevegelse som nettopp ble beskrevet, samtidig som den virker mot eventuelle momentkrefter mellom disse.

Figurer 26 og 27 anskueliggjør anvendelsen av de utvendige gripere på rør som ikke har utvendige oppstukninger eller muffer, og på rør med liten diameter og forholdsvis tykkere vegger. Uten utvendige oppstukninger kan avstanden mellom øvre og nedre tetning 122A og 122B reduseres kraftig. I tillegg kan griperne gjøres kortere på grunn av rørveggens større tykkelse. Som en følge av dette er det blitt funnet at den totale vertikale høyde av huset og de utvendige gripere kan reduseres kraftig. I denne utfø-relse er koplingshusets 119' vertikale høyde redusert slik at den kan være i størrelses-orden lik den vertikale høyde av hele drivsystemet 170, og høytrykkshus 119 og den nedre gripersammenstilling 100B kan utgjøre ett integrert hus.

Claims (4)

1. Kopler (18) for kontinuerlig sirkulasjon av et borefluid gjennom en borestreng (16) under tilføyelse eller fjerning av rør (13),karakterisertved at den omfatter: (a) et høytrykkshus (19) anordnet over borestrengen (16); (b) øvre gripere (26) tilpasset til inngrep med røret (13) som skal tilføyes eller fjernes fra borestrengen (16); (c) et øvre kilebelte (28) dimensjonert og utformet for inngrep med røret (13) og positiv låsing av røret (13) mot oppoverbevegelse; (d) nedre gripere (24) tilpasset for inngrep med borestrengen (16); (e) et nedre kilebelte (25) dimensjonert og utformet for inngrep med borestrengen (16) og positiv låsing av borestrengen (16) mot nedoverbevegelse; og (f) de øvre og nedre griperne (26, 24) er forsynt med friksjons- eller slitasjeputer (24') som er tilpasset for anlegg mot en rørmuffe (14).

2. Kopler (18) som angitt i krav 1,karakterisert vedat den innbefatter øvre gripere (26) tilpasset for inngrep med nevnte rør (13).

3. Kopler (18) som angitt i krav 1 eller 2,karakterisert vedat den innbefatter et høytrykkshus (19) som omgir minst én av nevnte nedre og øvre gripere (24, 26).

4. Kopler (18) som angitt i krav 1, 2 eller 3,karakterisertved at nevnte høytrykkshus (19) omgir både nevnte nedre og øvre gripere (24, 26).