NO339049B1 - Mateanordning for kontinuerlige rør eller kveilrør - Google Patents

Description

OPPFINNELSENS OMRÅDE

Foreliggende oppfinnelse vedrører en mateanordning for å muliggjøre mating av kontinuerlige, langstrakte anordninger (CED - continuous elongate device) som f.eks. kveilerør, stenger, vaier eller kabel, gjennom mateanordningen, for å gjøre det mulig å føre inn verktøy gjennom brønnhodet og inn i brønnen under, eller opp gjennom mateanordningen ved trekkvirkning for opphenting av slike verktøy fra brønnhodet og brønnen under.

En slik mateanordning blir ofte kalt for et «injektorhode» innen dette spesielle bruksområdet.

Brønnhodet er primært ment for bore- og produksjoneroperasjonerfor olje og naturgass.

Spesielt vedrører foreliggende oppfinnelse en teknologi for innføring og opphenting av et boreverktøy som er understøttet av en kontinuerlig langstrakt anordning (CED), som i et ikke-begrensende eksempel kan være f.eks. et kontinuerlig rør, passende kveilerør som løper gjennom

lubrikatorstrengseksjonene.

I beskrivelsen og kravene vil det bli brukt det generelle begrepet CED, det vil si kontinuerlig langstrakt anordning (continuous elongate device) som kan tolkes til å være et kontinuerlig rør (f.eks. kveilerør), kontinuerlig stang eller sammenkoblede stangseksjoner, kontinuerlig vaier eller kontinuerlig kabel. I tilfellet med stenger eller stangseksjoner, kan disse f.eks. være massive stenger av metall, metallegeringer, karbonmateriale, fiberforsterket plastmateriale.

I diskusjonen av teknikkens stand og i den detaljerte beskrivelsen, vil det imidlertid for det meste henvises til bruk av kontinuerlige rør som et praktisk eksempel på CED.

Mer spesielt vedrører foreliggende oppfinnelse en mateanordning i henhold til krav 1's ingress.

TEKNISK BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN

Bruk av CED'er, så som f.eks. kveilerør, som kommer fra en hydraulisk operert trommel, er kjent innen olje og naturgass bore- og utvinningsoperasjoner. Disse rørene, generelt referert til som metallrør. F.eks. fremstilt av stål, med diameter i området mellom 2,54 - 10,12 cm (1 - 4 tommer), eller passende innen området 3,81 - 8,89 cm (1,5 - 3,5 tommer). Slike rør kan typisk ha en veggtykkelse på

5-15% av rørdiameteren, selv om det kan anvendes et annet veggtykkelsesområde avhengig av rørets bruk. Det er også kjent at kveilerør kan utføre mange forskjellige oljebrønnoperasjoner, og disse inkluderer bruk ved intervensjoner i olje- og gassbrønner, og også bruk som produksjonsrør i gassbrenner.

Anvendelse av slike kveilerør ved olje- og gassoperasjoner innebærer anvendelse av rørene som understøttelse for boreverktøy for innføring av disse i borehullene eller for å hente disse verktøyene opp fra borehullene. Slike verktøy kan være pakninger, ventiler, hylser, sensorer, plugger, målere og så videre, som må kjøres inn og hentes opp fra borehullene. Disse verktøyene kan brukes for vedlikehold av brønnen.

Operasjonene nevnt i foregående avsnitt, blir utført gjennom lubrikatorstrengseksjoner og disse seksjonene virker som en sluse for å utføre slike operasjoner.

Lubrikatorstrenger for innføring av verktøy i brønnen og for opphenting av disse igjen, er vanlig kunnskap innen området og vil ikke bli beskrevet mer detaljert her.

Hvordan et rørsystem håndteres, er f.eks. beskrevet i norsk patentsøknad nr. 20131601, inngitt 3. desember 2013 med tittel rørhåndteringsanordning, hvis beskrivelse herved innlemmes ved denne tekstreferansen.

I ovennevnte kontekst, er det også kjent teleskopiske master som strekker seg fra et fundament opp til en betydelig høye og understøtter en materanordning kveilerør ved sin toppende og en lubrikatorstreng som er opphengt fra mateanordningen for kveilerør. Ved innføring i brønnhodet, blir først kveilerøret skjøvet gjennom kveilerørmateanordningen og deretter ført gjennom lubrikatorstrengen, som er plassert rett over borehullet. Hensikten er å føre verktøy inn i borehullet, som nevnt tidligere, trekkeoperasjonen til kveilerøret skjer i motsatt retning for opphenting av verktøyene fra borehullet.

Som nevnt tidligere er injektormastene for sikring av løft av rørmateanordningen (injektorhodene) for å utføre operasjonen som angitt i foregående avsnitt, allerede kjent. F.eks. beskriver US patent nr. 7.077.209 en teleskopisk mast med to armer, som kan heve seg teleskopisk for å løfte en rørgripemateanordning til en høyde og posisjonere den over brønnhodet. Masten er svingbart montert på et kjøretøy.

Dokumentet over og likeens teknikkens stand gir ingen anvisninger om en rask, nøyaktig og sikker sammenstilling av lubrikatorstrenger under injektorhodet og innretning av disse over brønnhodet for derved å sikre en jevn passering av kveilerørene.

Videre er det ingen beskrivelse innen teknikkens stand om hvordan kveilerøret kan mottas nøyaktig fra enhver retning og føre det gjennom kveilerørmatehodet, og samtidig sikre at kveilerørmatehodet er tilstrekkelig posisjonert over brønnhodet.

En teknologi for å oppfylle behovet for å tilveiebringe disse anvisningene, som mangler innen teknikkens stand, og andre tilhørende behov, er beskrevet i norsk patentsøknad nr. 20131640 inngitt 10.12.13 med tittelen «håndteringssystem», hvis beskrivelse herved innlemmes som tekstreferanse. Hvilket håndteringssystem beskrevet her er forsynt med en teleskopisk mast, som har montert en rørmateanordning (eller injektorhode) ved sin toppende, hvilken mast kan svinge om en vertikalakse for korrekt innføring eller uttrekking av de kontinuerlige røret fra enhver retning, gjennom rørmateanordningen og gjennom lubrikatorstrengene. Masten har også en håndteringsanordning for effektiv og rask sammensetting og demontering av lubrikatorstrenger på og fra toppen av brønnhodet og for riktig posisjonering og innretning av strengene under rørmatehodet.

I sammenheng med den kjente teknikk beskrevet over, har det blitt innsett at gripeelementer til rørmateanordningen bør være relatert til en bevegelig bærer og en gripesko som er avtagbart festet til en slik bærer.

Beskrivelsen i US patent nr. 6.173.769-B1 angir en kveilrørmateanordning som blant annet oppviser et par kontinuerlige, segmenterte drivbelter, hvert belte med mangfold bærere som holdes av et par drivkjeder, idet hver bærer har en for- og baksider, og innretninger for avtagbart å feste en rørgripesko til en forside av bæreren, en elastomer pute med høy fjæringsgrad som er plassert mellom gripeskobasen og bæreren slik at gripeskoen fjærende «flyter» på bæreren. Hensikten med den elastomere puten er å la gripeskoen automatisk gjøre små justeringer av sin innretning med kveilerør når den treffer røret, og tilveiebringer derved en mer jevn fordeling av gripekreftene over skoen. Den elastomere puten har også fremstillingstoleranser som resulterer i små variasjoner av avstanden mellom ent langstrakt mot-lege, typisk kjent som en «kniv» («skate») innen området, på hvilke det løper ruller, og senterlinjen til røret som skal gripes. Fortrinnsvis brukes det kun gripesko som har faste former som er tilpasset en normal for til røret eller ledningen, og den omgir i det vesentligste halve omkretsen til røret. Som et utgangspunkt medfører den faste formen til skoene at røret bibeholder sin normale form når det mates gjennom matehodet og forbedrer gripeevnen, forutsatt at f.eks. rørdiameteren ikke er vesentlig endret.

Andre eksempler på kjent teknikk er US 2011/048694, US 5309990, US 2001/040031, EP 1036747 og GB 2325948.

HENSIKTER MED OPPFINNELSEN

I henhold til et aspekt ved foreliggende oppfinnelse har det blitt observert at bøying av kveilede kontinuerlige rør, vanligvis stålrør, når de passerer over en føring, bidrar til at røret antar en oval tverrsnittsform eller en form med økt diameter, istedenfor sin normale, sirkulære tverrsnittsform. Dette er et fenomen som får økt oppmerksomhet ved gjentatt bruk av det avspolte og oppspolte røret, det vil si rør som har blitt brukt flere ganger. Bruk av gripesko anpasset til et standard sirkulært tverrsnitt vil i en slik situasjon ikke gi et optimalt gripeinngrep mellom skoen og røret, det vil si når røret ikke har sitt opprinnelige sirkulære tverrsnitt.

Den grunnleggende hensikten med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en CED mateanordning for å gjøre det mulig å innføre eller trekke ut en kontinuerlige langstrakt anordning fra et borehulls brønnhode via en rekke lubrikatorstrenger innrettet under anordningen (injektorhodet) og over brønnhodet for å føre den kontinuerlige langstrakte anordningen gjennom denne og i tillegg sikre at matehodet er riktig plassert over brønnhodet.

Mer spesielt er foreliggende oppfinnelse generelt ment å tilveiebringe hjelpemidler for i det vesentligste å løse de nevnte utfordringene som er vel kjent fra teknikkens stand.

OPPSUMMERING AV OPPFINNELSEN

Ovennevnte hensikter oppnås i henhold til oppfinnelsen med en mateanordning, såkalt injektorhode, for å muliggjøre mating av en kontinuerlig langstrakt anordning, f.eks. kontinuerlig rør eller kveilerør, ned gjennom mateanordningen, for å muliggjøre innføring av verktøy gjennom brønnhodet og en brønn under, eller opp gjennom mateanordning ved trekkvirkning for å muliggjøre opphenting av verktøy fra brønnhodet og brønnen under, hvilken mateanordning innbefatter:

en apparatramme,

et par motsatt plasserte, samvirkende bevegelige, segmenterte kontinuerlige belter installert i rammen, idet hvert belte innbefatter et mangfold sammenkoblede anordnings-gripeskobærere som holdes og er bevegelige ved hjelp av et par kontinuerlige beltedrivkjeder som løper over respektive par med kjededrivhjul,

idet hver bærer har en forside og en bakside, og hvor en anordnings-gripesko

er beliggende ved forsiden av hver bærer, hvilken mateanordning er kjennetegnet ved at anordnings-gripeskoen innbefatter: en gripeskobase som ved en front derav har langsgående første og andre kantom råder,

et første ben og et andre ben anordnet på basen, hvilke ben strekker seg ved en ende derav fra henholdsvis det første og andre kantområdet, hvilke ben heller mot hverandre, og

første og andre anordnings-gripelegemer som er beliggende ved den andre enden av det første og andre benet og strekker seg parallelt i retning av beltet, hvilke gripelegemer er adskilt fra hverandre og fra basen av et mellomrom.

I henhold til en utførelsesform av mateanordningen er gripeskobasen, det første og andre benet og det første og andre anordnings-gripelegemet fortrinnsvis integrert fremstilt av et metall eller metallegering.

I henhold til en ytterligere foretrukket utførelsesform av mateanordningen, kan det første og andre anordnings-gripelegemet fortrinnsvis vippes sideveis ved inngrep med nevnte anordning ved hjelp avfjærende egenskaper til bena.

En minste veggtykkelse til bena er fortrinnsvis i området 0,3 - 1,5 cm.

I henhold til nok en utførelsesform av mateanordningen i henhold til oppfinnelsen er en krumning til anordnings-gripelegemene på tvers av deres lengde, fortrinnsvis anpasset til krumningen til en største sirkulær omkrets til den kontinuerlige langstrakte anordningen.

KORT FIGURBESKRIVELSE

Etter å ha beskrevet hovedtrekkene ved oppfinnelsen over, vil det i det etterfølgende bli gitt en mer detaljert og ikke-begrensende beskrivelse av ikke-begrensende utførelsesformer av mateanordningen i henhold oppfinnelsen og aspektene derav, med henvisning til de medfølgende tegninger. Fig. 1 viser en oversikt over et håndteringssystem hvor det brukes en foretrukket utførelsesform av mateanordningen i henhold til foreliggende oppfinnelse. Figur 2 viser en side av anordningen i henhold til oppfinnelsen med tilhørende rørføringsbue. Figur 3 viser en side av anordningen i henhold til oppfinnelsen tilsvarende figur 2, men med den innbyrdes posisjonen til apparatrammen og apparatburet litt endret. Figur 3 er et sideriss som fig. 2 men hvor den innbyrdes posisjonen til apparatrammen og apparatburet litt endret. Figur 4a er en perspektivskisse ovenfra og fra en side av anordningen med tilhørende rørføringsbue og fig. 4b er en perspektivskisse ovenfra og fra siden av anordningen og tilhørende rørføringsbue og beskyttende tilleggsbur.

Figur 5 er et vertikalt tverrsnitt gjennom skissen i figur 2.

Figur 6a er en forstørret skisse av anordningen sett fra den andre siden, og figur 6b er et detaljert toppområde, perspektivskisse fra ovenfra anordningsrammen og dens operasjonelle elementer, sett fra den andre siden. Figur 7 er en forstørret skisse som viser anordningen fra den andre siden uten apparatrammen. Figur 8 er en forstørret skisse som viser apparatet fra den andre siden uten apparatburet og rammen vist.

Figur 9 er et forenklet vertikalt tverrsnitt gjennom skissen i figur 8.

Figur 10a er en perspektivskisse sett forfra og fra en andre av en konvensjonell rørgripesko installert på en ny gripeskobærer i henhold til oppfinnelsen, figur 10b er en perspektivskisse forfra og fra en annen ende av den konvensjonelle rørgripeskoen installert på den nye gripeskobæreren, og figur 10c er en perspektivskisse forfra og fra den andre enden av gripeskobæreren hvor gripeskoen ikke er tilstede.

Figur 11 er et enderiss av skissen i figur 10.

Figur 12a viser et tverrsnitt gjennom perspektivskissen i figur 10

Figurene 12b - 12k viser varianter av elastiske legemer for å gi elastisitet til en gripesko og dens bærer, og fig. 121 er symbolsk for andre elastiske legemer. Figur 13 er en perspektivskisse som viser et mangfold gripesko og deres nye skobærer sammenkoblet ved hjelp av parene med drivkjeder.

Figur 14 er et enderiss av en rørgripesko i henhold til oppfinnelsen.

Figur 15 er en perspektivskisse sett forfra og fra enden av en gripesko i henhold til oppfinnelsen. Figur 16 er en perspektivskisse sett ovenfra med et samvirkende par med gripesko som griper en seksjon av et kontinuerlig rør. Figur 17 er en skisse som sett ovenfra viser et par gripesko i inngrep med et tidligere ikke brukt kontinuerlig rør. Figur 18 er en skisse som sett ovenfra viser et par gripesko i inngrep med et tidligere brukt kontinuerlig rør med en maksimal ovalitet i x-retningen. Figur 19 er en skisse som sett ovenfra viser et par gripesko i inngrep med et tidligere brukt kontinuerlig rør med en maksimal ovalitet i y-retningen. Figur 20 er en skisse som sett ovenfra viser et par gripesko i inngrep med et tidligere brukt kontinuerlig rør med en maksimal diameter i x- og y-retningene på grunn av såkalt ballongdannelse. Figur 21 er en perspektivskisse av en mateanordning vist uten apparatramme og bur, og med et par motkraft-legemer, i henhold til oppfinnelsen.

Figur 22 er en perspektivskisse som viser motkraft-legemet.

Figur 23 er en perspektivskisse av et par motkraft-legemer i samvirke med innretninger for justering av innbyrdes avstand mellom legemene.

Figur 24 er et planriss av motkraft-legemet.

Figur 25 er en perspektivskisse som viser et litt modifisert motkraft-legeme.

Figur 26 er et planriss som viser motkraft-legemet i figur 25.

DETALJERT BESKRIVELSE A OPPFINNELSEN

I det etterfølgende blir det beskrevet foretrukne utførelsesformer av mateanordningen i henhold til foreliggende oppfinnelse og som er gitt som ikke-begrensende eksempler for forståelse av oppfinnelsen.

I foreliggende kontekst skal begrepet «injektorhode» anses å være synonymt med begrepet mateanordning som definert i kravene.

Videre er begrepet «motkraft-legeme» synonymt med begrepet «kniv» som ble hyppig brukt i begynnelsen.

Gjennom hele beskrivelsen og kravene, skal ordene «CED», «kontinuerlig langstrakt anordning», «håndteringssystem», «håndteringsanordning», «kontinuerlig rør», «kveilerør», «borehull», «brønnhode», «lubrikatorstrenger»,

«lagre», «BOP», «injektorhode», «injektormast», «verktøystrenger/seksjoner» tolkes i den videste betydning av respektive begrep og inkluderer alle tilsvarende elementer innen området, som er kjent under andre betegnelser, slik det vil være klart for en fagmann innen området.

Restriksjon/begrensning, om noe, angitt i beskrivelsen, er kun gitt som eksempel og for forståelse av oppfinnelsen. Det skal forstås at «kveilerør» også inkluderer andre tilsvarende kontinuerlige rør som kan være kjent for fagmannen innen området til foreliggende oppfinnelse. Videre bør det legges merke til at en ekspert innen oppfinnelsens område også kan anvendes for andre kontinuerlige langstrakte anordninger (CED'er), så som stenger, vaiere eller kabler.

Selv om mateanordningen, i en til nå foretrukket operasjonsmodus, primært er for bruk for operasjon med kveilerør, er anvendelse av mateanordningen i forbindelse andre CED'er innen oppfinnelsens område.

Det skal også forstås at orienteringen av noen av komponentene til apparatet kan oppvise andre konfigurasjoner enn de som er vist i tegningene, uten å avvike fra oppfinnelsens prinsipp, og slike ulike konfigurasjoner som ikke påvirker den totale operasjonen til anordningen, skal tolkes som rene tekniske ekvivalenter innen rammen av foreliggende oppfinnelse.

Figur 1 er en skisse som viser det grunnleggende planløsningen til et håndteringssystem 1 hvor mateanordningen 2 eller injektorhodet 2 i henhold til foreliggende oppfinnelse, er tilstede. Håndteringssystemet 1 innbefatter en injektorbærende mast 3, som er teleskopisk. Injektormasten 3 og en rørføringsbue 4 er operativt forbundet med et støttebur 5 til anordningen 2

(buret 5 er også vist i fig. 2 - 6a) ved et toppområder av masten 3. Dette støtteburet 5 kan beveges, f.eks. roteres, for å sikre innretning av injektorhodet 2 over et brønnhode 6 og også for å sikre en glatt mating av kveilerøret 7 gjennom en lubrikatorstreng 8. Bevegelse av buret 5 kan påhjelpes med hydrauliske, pneumatiske eller elektriske drivinnretninger.

Bortsett fra å være teleskopisk justerbar, kan masten 3 også bringes til å svinge. Masten 3 er understøttet nedenfra på et mastekjøretøy 9. Kjøretøyet 9, ved sin bakre ende, har en bærer 10 for parkering av en BOP (utblåsningssikring - Blowout Preventer) enhet 11, når denne enheten ikke er i bruk. Den bakre delen av injektormastkjøretøyet 9 har også en riggevinsj 12 og en skive (ikke vist) for å skyve/trekke kveilerør 7 gjennom mateanordningen/injektorhodet 2 når det er «tomt», det vil si når det enda ikke har er i fullt inngrep med røret 7 over hele matelanegden til anordningen 2. Føringsbuen 4 hjelper denne skyve-/trekkeoperasjonen av kveilerør 7 gjennom injektorholdet 2, en operasjon hvor det er svært nødvendig med hjelp fra vinsjen 12 på grunn av den betydelig trekkraftvirkning på røret i motsatt retning av trekkingen/skyvingen.

Det bør også være klart fra figur 1 at den bakre flaten til masten 3 er ær injektorhodet 2. Denne bakre flaten er passende forsynt med en håndteringsanordning 13 for lubrikatorstrengene 8. Håndteringsanordningen 13 muliggjør en nøyaktig, rask og sikker sammensetting og demontering av lubrikatorstrengseksjoner 8' på og fra toppen av brønnhodet 6.

Figur 1 viser også en hydraulisk kraftenhet 14 plassert langs understellet til kjøretøyet 9. Operasjonen blir for det meste drevet hydraulisk og denne enheten tilfører hydraulisk trykkfluid til en rekke hydrauliske motorer (ikke vist i figur 1) som brukes i håndteringssystemet. I tillegg viser figur 1 et trommelkjøretøy 15 og trommelvognen 16 som er vel kjent for fagmenn innen området. Kveilerøret 7 blir tilført fra en trommel 17 plassert på vognen 16. Tilførsel fra eller oppspoling på trommelen 17 blir assistert og fremmet av en rørstrekker 18 som er hydraulisk drevet av n hydraulikkenhet 19 ved den bakre delen avtrommelvognen 16. Den sentrale delen avtrommelkjøretøyet 15 håret kontrollrom 20.

Masten 3 og trommelen 17 (dropp-inn type) kan også hvile på andre plattformer, så som faste konstruksjoner, som er kjent for fagmenn innen området.

Masten 3 er av teleskoperende type eller en kombinasjon av folding pluss teleskoperende type. Masten har en teleskopseksjon for enkelthet, med om nødvendig kan den ha ytterligere seksjoner. Mastens tverrsnitt er fortrinnsvis av selvsentrerende type.

Forventet maksimumshøyde fra bakken opp til buret 5 er tilnærmet 20 meter. Masten 3 strekker seg fra sitt fundament på kjøretøyet 9 og løfter injektorhodet 2 understøttet av buret 5. Injektorhodet 2 inkluderer bæreburet 5 og rørføringsbuen 4 er montert på toppen av dette buret 5, og buret 5 er festet til toppen av masten 3.

Buret 5 kan vippe hydraulisk i forhold til masten 3 for å gjøre det mulig å posisjonere buret 5 vertikalt når masten 1 er vinklet, for derved å innrette injektorhodet 2 og dets bur 5 med en senterlinje til brønnhodet 6 og brønnen under (ikke vist).

Føringsbuen 4 kan roteres i forhold til buret 5 fra en første operasjonell posisjon 180° til en andre operasjonell posisjon. Imidlertid kan buret 5 roteres i forhold til masten 3 for å ta i mot kveilerøret 7 (eller CED) fra tommelen 17 fra enhver ønsket retning rundt masten 3, avhengig av plasseringen av trommelen 17.

De forskjellige viktige aspektene ved mateapparatet vil nå blir beskrevet mer detaljert med henvisning til figurene 2 - 20.

Som beskrevet over muliggjør mateanordningen, et såkalt «injektorhode» 2, innføring av kontinuerlig rør, f.eks. kveilerør 7, ned gjennom mateanordningen 2 og deretter gjennom lubrikatorstrengene 8 anbragt mellom anordningen 2 og brønnhodet 6, passende via en BOP (utblåsningssikring) 11 for å muliggjøre innføring av verktøy (ikke vist) inn i brønnhodet 6 og videre inn i en brønn under (ikke vist på tegningene), eller opp gjennom mateanordningen 2 ved trekkvirkning som muliggjør opphenting av verktøyet fra brønnhodet og brønnen under.

Som nevnt over, har mateanordningen 2 et apparatbur 5. Videre er det anordnet en apparatramme 21 inne i buret 5 som vist i figurene 2-4 og 6. Ved den nedre enden av buret 5 er det anordnet en konnektor 22 for å muliggjøre festing av buret 5 på den øverste enden av lubrikatorstrengen 8. Buret 5 er passende tilveiebragt med åpne sider for å muliggjøre en mer passende overvåkning av operasjonen til hele mateanordningen 2. Stag 5' er tilveiebragt for å gi buret 5 tilstrekkelig stivhet.

I den grad at konstruksjonselementer stikker ut fra rammen 21 og gjennom omkretsen til buret 5, kan det installeres tilleggsutstyr som vist i fig. 4b for å kollisjonsbeskytte slike konstruksjonselementer.

Det fremgår av figurene 4 og 5 at rørføringsbuen 4 har et buet rørspor 23 med et mangfold lederuller 24 slik at røret 7 kan følge sporet 23, for derved å komme vertikalt inn i mateanordningen eller injektorhodet 2 på en passende måte, slik det klart fremgår fra figur 5. I den hensikt å stue unna, kan føringsbuen 4 være foldbar i f.eks. to deler 4', 4", hengselforbundet ved en hengselforbindelse 25, og holdes i respektive posisjoner ved bruk av en kontrollerbar bukk 26.

Det fremgår av figurene 5 og 7 at det er ytterligere føringsruller 24' mellom hvilket røret 7 passerer. Dersom trykket som oppvises på en eller flere av disse rullene 24, vil et slikt trykk medføre at rammen 21 vipper i forhold til buret 5, eventuelt mot motkraften til fjær 59 eller 60.

Ved toppen av buret 5 er det plassert et mangfold løfteører 27 som gjør at buret 5 kan løftes med en kran. Buret 5 er passende festet til masten 3 ved et bunnområde til buret.

Mateanordningen 2 har et par oppadstående, motstående plasserte, samvirkende bevegelige, segmenterte, kontinuerlige belter 28; 29 montert på rammen 21. Hvert belte 28; 29 innbefatter et mangfold sammenkoblede rørgripeskobærere 30 og et par kontinuerlige beltedrivkjeder 31 ;32 (se figurene 8-13) som løper over respektive par med kjededrivhjul 33;34.

Som vist i figurene 10-12 har hver bærer 30 en forside 30' og en bakside 30". Baksiden 30" til bæreren 30 har rulleinnretninger 35 utformet til å rull om en aksel 36 festet til bæreren 30 mot et langstrakt motkraft-legeme 37 forbundet med rammen 21 og strekker seg mellom drivhjulene 33; 34.

Tilveiebringelsen av legemet 37 er for å sikre at en gripesko 38 festet til bæreren 30 danner tilstrekkelig inngrep med røret 7 når det blir presset gjennom injektorholdet eller anordningen 7. Legemet 37 er passende posisjonsjusterbart på tvers av sin lengderetning, slik at det er tilpassbart til forskjellige diametere til røret 7 og tilhørende gripesko 38. Som det klart fremgår i figur 8 og 9, er det et par slike legemer 37 for å operere med respektive belte 28; 29.

Passende har drivhjulene 33 en intern kraftig momentdannende motor, som symbolsk antydet med henvisningstall 39. Motoren 39 er passende en hydraulisk motor, men kan også være en elektrisk eller pneumatisk motor. Det er i stedet mulig å ha hver motor plassert eksternt av drivhjulene 33 som stikker ut gjennom buret 5, som bedre vist i figur 4. I sistnevnte tilfelle kan det være tilveiebragt et tilleggsbur, som vist i figur 4b, for å beskytte motorene og deres tilbehør fra skade i tilfelle av at buret 5 kolliderer med fremmedlegemer.

For å regulere den tverrgående posisjonen til begge motkraft-legemene 37, det vil si de såkalte «knivene» og deres innbyrdes avstand, er det tilveiebragt et mangfold justeringsinnretninger, hvor hver slik innretning har: minst en aktuator 41, så som f.eks. en hydraulisk sylinder eller bukk, et par spesiallagede, langstrakte stenger 40, f.eks. tannstenger (racks) eller stenger med gjenger som strekker seg på hver tverrgående side av beltene 28; 29 og som blir drevet av minst en aktuator 41 med en hylse 41', hvilke stenger 40 samvirker med muttere 42; 43 festet til det respektive legemet 37, slik at dreining av stangen 40 i en retning medfører at de to legemene 37 beveger seg fra hverandre og dreining av stangen 40 i motsatt retning medfører at de to legemene 37 får mellomrommet redusert. Se figur 6 hvor det brukes total åtte hydrauliske aktuatorer i driftseksempelet.

I en valgfri utførelsesform, kan drivhjulene 33;34 samvirke med motkraft-legemene 37 ved å være festet til henholdsvis en øvre og nedre ende derav, til å være bevegelige med legemene 37 når avstandsregulering mellom det øvre paret med drivhjul 33 og mellom det nedre paret med drivhjul 34 også er nødvendig for å anpasses til en endring diameteren til røret som mates og tilhørende utbytting av gripeskoene 38 for å passe til en slik endret diameter.

Samvirkende hanninnretninger 44 og hunninnretninger 45 med f.eks. svalehale utforming, er tilveiebragt for avtagbar festing til en rørgripesko 38 til hver bærer 30 ved forsiden 30' derav. Som vist i figur 10c, trenger ikke innretningene 44 nødvendigvis å strekke seg over hele toppsiden av bæreren 30 og tilsvarende med innretningen 45 ikke over hele baksiden (ikke vist) til gripeskoen 38, men i stedet over kun den del derav, slik at skoen 38 kan droppes på forsiden av bæreren 30, og derved forskyves litt i retningen til innretningene for å tilveiebringe et tilpasset inngrep. Slike samvirkende innretninger 44, 45 er velt kjent innen området, så vel som en låsefjær 46 for å sammenlåse skoen38 og bæreren 30, for derved å forhindre at skoen 38 glir langs hanninnretningen 44 når den er i operasjonell bruk med sin forside 38' vendende mot det kontinuerlige røret 7.

Selv om en sko 38 normalt er avtagbart festet til bæreren 30, er det tenkelig å ha skoen og bæreren som en enkel enhet.

Det bør legges merke til at det ikke brukes en tidligere kjent elastomer pute mellom en bakside 38' til skoen 38 og en forside 30' til bæreren 30. For å tilveiebringe en mellomromsinnretning i stedet for den tidligere kjente puten, kan f.eks. baksiden 38' til skoen 38 eller forsiden 30' til bæreren 30, på tvers av lengderetningen til nevnte svalehaleformede festeinnretninger 44 og 45, ha et begrenset antall med små knaster 47 (se figur 11).

For å bibeholde en begrenset grad av ettergivenhet til skoen 38 som virker på røret 7, er akselen 36 til rulleinnretningen 35 elastisk understøttet på tvers av sin lengdeakse ved hjelp av et mangfold fjærende legemer 48 plassert på eller rundt akselen ved posisjoner med innbyrdes avstand på baksiden 30" av bæreren 30. Slike fjærende legemer kan være utformet som konvensjonelle fjærer eller spesiallagede metallfjærer eller være fremstilt av fjærende materiale, så som f.eks. gummi, elastomert materiale eller materiale med fjærende egenskaper. Ethvert slikt legeme vil operere innen sitt elastisitetsområde.

For å forhindre at akselen 36 dreier med rulleinnretningene, er akselen 36 ved hver ende tilveiebragt med et par utsparinger 36' som spenner over en vinkel, f.eks. 60° -120°, passende 90-110° som inngriper bena 36" til en U-formet utsparing på en akselbrakett 36" som er festet til bæreren 30 som vist i figur 10 og 12. Som vist i figur 12, innbefatter rulleinnretningene 35 rullelagre 35', passende av kulelagertypen, for å rotere fritt på akselen 25, siden rotasjon av akselen 35 i plasseringshullene 48' til legemene 48 ville medføre at disse hullene ville bli større og i negativ grad påvirke ettergivenheten tilveiebragt av legemene 48.

Ved belastning av skoen 38 og bæreren 30, vil akselen 36 ha en tendens til å bevege seg mot skoen 38 med dens utsparinger 36' langs de U-formede bena 36" og mot den fjærende kraften danne\t av legemene 48.

Som det fremgår av figur 12a og figurene 12b - 12k, kan hvert legeme 48 oppvise en eller flere valgbare konfigurasjoner, f.eks. en av: sirkulær, ringformet, oval, elliptisk, nesten trekantet, avlang med buede ender, og polygonal.

Det bør legges merke til at på figurene 12b - 12k kan hullet 48' være plassert eksentrisk eller ute av senter eller i senteret til legemet 48.

Mer spesielt viser figurene 12b og 12c et ringformet legeme 48 med et senterplassert hull 48'. Denne utførelsesformen er egnet i tilfeller hvor legemet f.eks. er et elastomert materiale for hard belastning. I andre tilfeller kan det være påkrevet p ha mer material «høyde» eller mengde med materiale mellom hullet 48' og en ende av legemet 48 nærmes skoen 38 enn ved den diametralt motsatte siden for bedre anpasning til strukturelle og dimensjonsmessige variasjoner av røret (eller CED) og enhver bølgeformet konfigurasjon til motkraft-legemet (kniven) eller ved bruk av et legeme 48 av et materiale som nødvendiggjør mer materiale for å gi den nødvendige ettergivenheten. Figurene 12d, 12e, 12f, 12g, 12j, 12k er typiske eksempler i så måte.

Utførelsesformen i figurene 12d og 12e så vel som utførelsesformen i figurene 12j og 12k viser et avlangt eller elliptisk legeme 48 med buede ender og som har sitt hull 48' ute av senter eller passert eksentrisk. Det bør legges merke til på figurene 12j og 12k at det er tilveiebragt et mangfold slisse 48", hvilket innebærer at legemet 48 passende kan være fremstilt av et egnet metall eller HD plastmateriale, hvor de sikk-sakk utformede slissene gir en fjærvirkning.

Utførelsesformen i figurene 12f og 12g haren polygonal, passende rektangulær form med et hull 48' som er plassert ute av senter.

Utførelsesformen i figurene 12h og 12i har en type trekantet eller avkortet kileform med hullet 48' plassert litt ute av senter. Den bredere enden derav vil ved kompresjon i en kileformet utsparing i bæreren 30 bidra til økt stivhet til legemet 48, samtidig som legemets «høyde» eller mengden av materiale mellom hullet og området derav nærmes skoen.

Figur 121 indikerer symbolsk at i hovedsak, kan legemet 48 ha enhver utforming og enhver fjærende fjærkonfigurasjon, selv med en spiralfjær eller bladfjær konfigurasjon.

Akselen 36 er utformet til å plasseres i hullet 48' til det fjærende legemet 48. Videre er hvert av legemene 48 plassert i hull eller hulrom i baksiden 30' av bæreren 30 nær de langsgående endene til rullinnretningene 35.

Det bør legges merke til at bæreren 30 har to hull 49 som strekker seg gjennom bæreren på tvers av dens bevegelsesretning, det vil si på tvers a bevegelsesretningene til beltene 28; 29. Stenger 50 strekker seg gjennom disse hullene 49 og utgjør dreie- og tilkoblingstapper ved hvert ledd i kjedene 31; 32, og er forhindret fra å gli ut fra disse hullene 49 og respektive kjedeledd 31'; 32' ved bruk av en låsevaier eller U-klips 51 som samvirker med et hull eller utsparing ved et respektivt endeområde til stangen 50, som klart vist i figur 13.

Dersom det bruke sen konvensjonell type bærer, det vil si uten noen fjærende legemer 48 forbundet med akselen 36 på rulleinnretningene 35, kan det brukes en ny og oppfinnerisk rørgripesko 52, som nå vil bli forklart med henvisning til figurene 14-20. En slik sko kan selvfølgelig brukes med den bærertypen som nettopp har blitt beskrevet, det vil si en bærer 30 med et mangfold fjærende legemer 48 forbundet med bæreren til akselen 36 til rulleinnretningene 35.

Denne nye rørgripeskoen 52 innbefatter i henhold til oppfinnelsen en gripeskobasis 53 som ved en front 53' derav har langsgående første og andre kantområder 53", 53"'. Et første ben 54 og et andre ben 55 strekker seg ved en ende 54', 55' derav fra henholdsvis det første og andre kantområdet 53"; 53"', hvilke ben 54; 55 er skråstilt mot hverandre. Videre er første og andre rørgripelegemer 56; 57 anbragt ved den andre enden 54"; 55" av de første og andre bena 54; 55.

Gripelegemene 56, 57 så vel som de første og andre bena 54; 55 strekker seg parallelt med bevegelsesretningen til beltene 28; 29 langs en hel lengde til skoen 52 og dens basis 53. Bena oppviser derved elastisitet eller ettergivenhet med hensyn til bøying på tvers a beltets bevegelsesretning, men er stive med hensyn til skjærkrefter, som opptrer i det vesentligste i beltets bevegelsesretning.

Som antydet i figur 14 er det rom 56', 57' mellom gripelegemene henholdsvis 56; 57 og skobasisen 53, hvilke rom virker som helningsbegrensere for gripelegemene 56: 57.

Gripeskobasisen 53, de første og andre bena 54; 55 og de første og andre rørgripelegemene 56; 57 er integrert fremstilt av et metall eller metallegering.

Det første og andre rørgripelegemene 56; 57 er vippbare sideveis ved inngrep med røret 7 på grunn av de fjærende egenskapene til bena 54; 55.

I en praktisk, men ikke-begrensende, utførelsesform av oppfinnelsen er den minste veggtykkelsen til bena i området 0,3 - 1,5 cm.

Videre, som en generell regel, bør krumningsradien til rørgripeskolegemene 56; 57 være anpasset til krumningen til en sirkulær omkrets til røret, det vil si rørets diameter. Denne diameteren kan f.eks. være den maksimale diameteren som er nevnte i forbindelse med ballongsdannelsesfenomenet.

Gripeskoen 53 er passende plassert på en bærer; enten en konvensjonell bærer eller bæreren 30 ved hjelp av en konvensjonell svalehaleutformet festeinnretning 44; 45 og låseinnretninger 46 som tidligere beskrevet.

Som vist i figur 17 vil paret med gripesko 52 danne et tilfredsstillende inngrep med røret 7 med gripeskolegemet 56; 57, røret 7 er nytt og derfor i det vesentligste sirkulært. Når røret blir spolt opp igjen for derved å blir brukt igjen senere, kan imidlertid dets diameter ha endret seg gil en oval utforming, som vist i figurene 18 og 19, eller dets diameter kan ha økt som vist i figur 20, selv om «ballongdannelsesfenomenet» vist i figur 20 kan oppvise en sirkulær utforming.

I figur 18 er x-diameteren ved sitt maksimum. På grunn av de fjærende

egenskapene til bena 54; 55 og plasseringen av legemene 56;57, når skoen 52 påfører trykk på det ovale røret 7, vil imidlertid legeme 56; 57 forsøke å utvise et trykk i x-retningen, og derved forsøk å la røret 7 i størst mulig grad gjenvinne sin

sirkulære konfigurasjon, og samtidig tilveiebringe et tilfredsstillende gripeinngrep mellom legemene 56; 57 og røret 7.

I figur 19 er y-diameteren ved sitt maksimum. På grunn av de fjærende egenskapene til bena 54; 55 og plasseringen av legemene 56; 57, når skoene 52 utviser trykk på det ovale røret 7, vil imidlertid legemene 56; 57 forsøke å utvise et ekstra trykk i y-retningen og derved forsøke å la røret 7 så lang som mulig gjenvinne sin sirkulære konfigurasjon, samtidig som det tilveiebringes et tilfredsstillende gripeinngrep mellom legemene 56; 57 og røret 7.

Som det fremgår blir ikke fenomenet «ballongdannelse» (utspilling) dannet i mateanordningen. I figur 20 er det vist at gripeskolegemene 56; 57 danner et perfekt inngrep over nesten hele omkretsen til det utspilte røret 7, og derved i prosessen med å utvise gripetrykk på røret, samtidig anpasse seg til ovaliteten eller den utspilte tilstanden til røret 7, og derved forhindre at røret 7 på en negativ måte endrer sin ovalitet eller utspilte konfigurasjon.

Som nevnte innledningsvis, er det en økt risiko for å forårsake uønskede bøyninger eller hakk i røret på grunn av varierende innmatings- eller utmatingshastigheter og/eller kraftforhold på røret til eller fra mateanordningen. Dette er en spesiell utfordring ved entringsoperasjonen når vinsjen 12 brukes, men kan også opptre under normale mateoperasjoner når det er et stort trekk i den motsatte retningen til materetningen, et trekk som kan være på flere tonn.

I henhold til oppfinnelsen, blir dette løst ved at apparatrammen 21 ved en nedre ende 21' derav er vippbart forbundet med apparatburet 5 slik at buret 5o g rammen 21 er innbyrdes vippbare om en enkelt vippeakse 58 som er relatert til et par vippeledd 58'; 58" som vist i figurene 2-4, 6 og 7. Videre skal det bemerkes at rammen 21 ved en øvre ende 21" derav i et vippeplan er forbundet med to øvre områder 5"; 5"' til buret 5 med innbyrdes avstand, via fjærende legemer 59; 60. De fjærende legemene 59; 60 er passende fjærer for tung belastning, selv i et område på flere tonn. I visse tilfeller er det imidlertid ikke nødvendig med de fjærende legemene 69; 60 på grunn av den totale stivheten som oppvises av de operasjonelt samvirkende strukturelle delene, så vel som den kontinuerlige langstrakte anordningen 7.

Buret 5 er stivt festbart til et øverste området på lubrikatorstrengene 8 via den tidligere nente konnektoren 22.

Rammen 21 er vippbar om aksen 58 i forhold til buret 5 i en retning eller den andre med en vippevinkel som ikke er større enn 10 grader. I de fleste tilfeller er en tilstrekkelige vippevinkel ikke større enn 3,0 grader. I nok en hittil foretrukket utførelsesform er vippevinkelen ikke større enn 1,5 grader. Konnektoren 22 er også forbundet med en pakkboks 22' gjennom hvilken røret 7 passerer. Vippeaksen 58 går gjennom begge vippeleddene 58'; 58" så vel som pakkboksen 22' anbragt mellom disse vippeleddene.

Som antydet i figur 6, er det ved et nedre område 5"" til buret 5 innstillingsinnretninger62; 63 som samvirker med inngrepsinnretninger63; 64 på et nedre område 21' av rammen 21 for regulerbar innstilling av maksimale vippevinkler.

Buret 5 kan vippes for å sikre innretning av injektoren med et brønnsenter, og fjærene 59; 60 muliggjør videre at rammen 21 kan innrettes med brønnen.

I beskrivelsen som følger er det beskrevet forbedringer av kniven eller motkraft-legeme til mateanordningen med henvisning til figurene 8, 9 og 21-24.

Som tidligere nevnt, vil et konvensjonell kniv eller motkraft-legeme lett blir utsatt for deformasjoner langs sin lengde, og medføre at kniven 37 oppviser en bølgeform langs sin lengde.

For å overkomme disse ulempene med tidligere kjent teknikk, her motkraft-legemet 37 en langstrakt del 37', og b) langs lengden av den langstrakte delen 37', et mangfold i det vesentligste V-formede elementer 37", hvor elementene til hvert par strekker seg mede deres V-ben 37" sideveis fra motsatt beliggende sidekanter til den langstrakte delen mot en topp 37"' til det V-formede elementet.

En akse 61 til et ben 37"' til et V-element i et par elementer, ved en sidekant til den langstrakte delen, er innrettet med en akse 62 til et ben 37"' til et V-formet element til et annet og tilgrensende par med elementer, ved den andre sidekanten til den langstrakte delen 37'. V-elementene 37" er integrert med den langstrakte delen 37' og i samme plan med denne.

Den langstrakte delen 37' og hvert av elementene 37" har i det vesentligste samme tykkelse.

For å forsterke et midtområde til kniven 37, har i det minste et par av de V-formede elementene ben 37"' som er bredere enn bena 37"' til andre par med V-formede elementer. Det i det minste ene paret med V-formede elementer 37"' er beliggende ved det langsgående midtre sideområdet til den langstrakte delen. Som vist i figurene 22 og 24, har minst to par 63, 64 med V-formede elementer 37", ben 37"' som er bredere enn bena 37"' til andre par med V-formede elementer 37". Derved er et par 63 til de minst to parene med V-formede elementer 37" beliggende oppstrøms av de langsgående midt-områdesidene til den langstrakte delen 37', og hvor et annet par 64 av de minst to parene med V-formede elementer 37" er beliggende nedstrøms av de langsgående midt-område sidene til den langstrakte delen.

Ved å se på figurene 21 og 23, bør det bemerkes at de tidligere beskrevne innretningene 40, 41, 41', 42, 43 for å justere den innbyrdes avstanden til paret med motkraft-legemer 37 samvirker med V-toppene 37"" til elementene 37".

Ved arrangementet med elementene 37" som vist og beskrevet, skal det legges merke til at aksene 61, 62 krysser en senterlinje til delen 37' og derved danner struktur som har en kryssende lastfordeling, i stedet for spesifikke belastningssteder med høy påkjenning, det vil si en type konstruksjonsbjelke.

I motsetning til kjent teknikk, fremgår det fra figur 24 at aksene 61, 62 eller senterlinjer til bena 37"' ikke krysser den langstrakte delen 37' i rette vinkler, men ved en vinkel som passende er i området 20° - 70° avhengig av vinkelen ved toppen 37"" og antallet tilveiebragte par med elementer 37".

Ved å ha slike V-formede elementer 37", blir det mellom den langstrakte delen 37' og elementene 37" dannet trekantede utskjæringer, så som utskjæringer 65, 66. I utførelsesformen vist i figurene 22 og 24 er den trekantede utskjæringen 65 litt mindre enn utskjæringen 66, og det skal bemerkes at avstanden fra den langstrakte delen 37' til «dalen» 67 er noe større en avstanden fra dalen 68, og gir derved ekstra styrke ved midtområdet til motkraft-legemet 37 eller kniven. De trekantede «utskjæringene» bidrar til «konstruksjonsbjelke»-konfigurasjonen og gir derved forbedrete totale kraftvektorer.

Fra figurene 25 og 26 fremgår det at de trekantede utskjæringene 65, 66 vist i figur 24 har blitt erstattet av sirkulær utskjæringer 69 og tilhørende ben 70. En slik utforming vil påvirke kraftvektorretningen til ikke å være rettlinjet som i utførelsesformen med trekantede utskjæringer 65, 66 og mer distinkte ben 61, 62. Sirkulære utskjæringer kan imidlertid gi mindre strukturelle påkjenninger i de utskårne områdene.

Det er derved tilveiebragt jevn nedtrykking av kniven eller motkraft-legemet 37 av rullene over i det vesentligste hele dets lengde.

Fra den tidligere beskrivelsen vil det derfor være klart at alle hensiktene med oppfinnelsen har blir erholdt.

Foreliggende oppfinnelse har blitt beskrevet med henvisning til foretrukne utførelsesformer og aspekter derav og relatert til de medfølgende tegningene kun for forståelsenes skyld og det vil være innlysende for fagmenn innen området at foreliggende oppfinnelse kan innbefatte alle lovlige modifikasjoner innen rammen av det som har blitt beskrevet ovenfor og definert i de medfølgende krav.

Claims (5)

1. Mateanordning (2), såkalt injektorhode, for å muliggjøre mating av en kontinuerlig langstrakt anordning (7; CED), f.eks. kontinuerlig rør (7) eller kveilerør, ned gjennom mateanordningen (2), for å muliggjøre innføring av verktøy gjennom brønnhodet (6) og en brønn under, eller opp gjennom mateanordning ved trekkvirkning for å muliggjøre opphenting av verktøy fra brønnhodet og brønnen under, hvilken mateanordning innbefatter: en apparatramme (21), et par motsatt plasserte, samvirkende bevegelige, segmenterte kontinuerlige belter (28; 29) installert i rammen, idet hvert belte innbefatter et mangfold sammenkoblede anordnings- (7; CED) gripeskobærere (30) som holdes og er bevegelige ved hjelp av et par kontinuerlige beltedrivkjeder (31; 32) som løper over respektive par med kjededrivhjul (33; 34), idet hver bærer (30) har en forside (30') og en bakside (30"), og hvor en anordnings- (7; CED) gripesko (52) er beliggende ved forsiden av hver bærer (30),karakterisert vedat anordnings- (7; CED) gripeskoen (52) innbefatter: en gripeskobase (53) som ved en front derav har langsgående første og andre kantområder (53', 53"), et første ben (54) og et andre ben (55) anordnet på basen (53), hvilke ben (54; 55) strekker seg ved en ende (54'; 55') derav fra henholdsvis det første og andre kantområdet, hvilke ben heller mot hverandre, og første og andre anordnings- (7; CED) gripelegemer (56; 57) som er beliggende ved den andre enden (54"; 55") av det første og andre benet (54; 55) og strekker seg parallelt i retning av beltet (28; 29), hvilke gripelegemer (56; 57) er adskilt fra hverandre og fra basen (53) av et mellomrom (56'; 57').

2. Anordning i henhold til krav 1, hvor gripeskobasen (53), det første og andre benet (54; 55) og det første og andre anordning- (7; CED) gripelegemet (56; 57) er integrert fremstilt av et metall eller metallegering.

3. Anordning i henhold til krav 1 eller 2, idet det første og andre anordnings-(7; CED) gripelegemet (56; 57) kan vippes sideveis ved inngrep med nevnte anordning ved hjelp av fjærende egenskaper til bena (54; 55).

4. Anordning i henhold til krav 1, 2 eller 3, idet en minste veggtykkelse til bena er i området 0,3 - 1,5 cm.

5. Anordning i henhold til hvilke som helst av kravene 1 - 4, idet en krumning til anordnings- (7; CED) gripelegemene (56; 57) på tvers av deres lengde, er anpasset til krumningen til en største sirkulær omkrets til den kontinuerlige langstrakte anordningen (7; CED).