NO340895B1 - Apparatus and method for assembling and breaking drill string elements - Google Patents
Apparatus and method for assembling and breaking drill string elements Download PDFInfo
- Publication number
- NO340895B1 NO340895B1 NO20141537A NO20141537A NO340895B1 NO 340895 B1 NO340895 B1 NO 340895B1 NO 20141537 A NO20141537 A NO 20141537A NO 20141537 A NO20141537 A NO 20141537A NO 340895 B1 NO340895 B1 NO 340895B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- intermediate piece
- piece assembly
- drive shaft
- main frame
- drilling machine
- Prior art date
Links
- 238000000034 method Methods 0.000 title claims description 8
- 238000005553 drilling Methods 0.000 claims description 42
- 125000006850 spacer group Chemical group 0.000 claims description 7
- 210000000080 chela (arthropods) Anatomy 0.000 claims description 3
- 239000000758 substrate Substances 0.000 description 5
- 239000004576 sand Substances 0.000 description 3
- 230000006978 adaptation Effects 0.000 description 2
- 230000000712 assembly Effects 0.000 description 2
- 238000000429 assembly Methods 0.000 description 2
- 238000005516 engineering process Methods 0.000 description 2
- 208000027418 Wounds and injury Diseases 0.000 description 1
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 230000006378 damage Effects 0.000 description 1
- 230000001419 dependent effect Effects 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 208000014674 injury Diseases 0.000 description 1
- 238000007689 inspection Methods 0.000 description 1
- 238000004519 manufacturing process Methods 0.000 description 1
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 1
- 230000000717 retained effect Effects 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH DRILLING; MINING
- E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B19/00—Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
- E21B19/16—Connecting or disconnecting pipe couplings or joints
- E21B19/161—Connecting or disconnecting pipe couplings or joints using a wrench or a spinner adapted to engage a circular section of pipe
- E21B19/163—Connecting or disconnecting pipe couplings or joints using a wrench or a spinner adapted to engage a circular section of pipe piston-cylinder actuated
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH DRILLING; MINING
- E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B19/00—Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
- E21B19/16—Connecting or disconnecting pipe couplings or joints
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH DRILLING; MINING
- E21B—EARTH DRILLING, e.g. DEEP DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B3/00—Rotary drilling
- E21B3/02—Surface drives for rotary drilling
Description
APPARAT OG FRAMGANGSMÅTE FOR SAMMENSETTING OG OPPBREKKING AV BORE-STRENGELEMENTER APPARATUS AND PROCEDURE FOR ASSEMBLY AND DISASSEMBLY OF DRILL STRING ELEMENTS
Oppfinnelsen vedrører et apparat for sammensetting og oppbrekking av en gjengeforbindelse i en mellomstykkesammenstilling tilknyttet en toppdrevet boremaskins drivaksel, hvor ei hovedramme er i en bruksstilling dreiestivt fastgjort til og rager opp fra et underlag, hovedramma er forsynt med en gjennomgående senteråpning innrettet til å kunne motta mellomstykkesammenstillingen, og ei første tang som er innrettet til ved løsgjørbart anlegg mot et parti av mellomstykkesammenstillingen å kunne fastholde mellomstykkesammenstillingen i senteråpningen, er anordnet i et øvre parti av hovedramma. Det beskrives også en framgangsmåte for utskifting av i det minste en del av en mellomstykkesammenstilling på en toppdrevet boremaskins drivaksel. The invention relates to an apparatus for assembling and breaking a threaded connection in an intermediate piece assembly connected to the drive shaft of a top-driven drilling machine, where a main frame is in a position of use rotatably attached to and protrudes from a base, the main frame is provided with a through center opening designed to be able to receive the intermediate piece assembly . It also describes a procedure for replacing at least part of an intermediate piece assembly on the drive shaft of a top-driven drilling machine.
Når en toppdrevet boremaskin anvendes, for eksempel ved lete- og produksjonsboring etter olje og gass, er det mellom drivakselen og borestrengen anordnet ett eller flere mellomstykker (subs) med varierende funksjoner. Et mellomstykke kan ene og alene fungere som en utskiftbar slitedel for at gjengene på drivakselen ikke skal bli ødelagt av stadig til- og fråkopling. Et slikt mellomstykke kan forbli sammenkoplet med drivakselen til det må skiftes på grunn av slitasje. En annen type mellomstykke kan omfatte sikkerhetsventiler for kontroll med fluidtrykket i borestrengen, typisk én eller flere såkalte IBOP'er (Internal Blow Out Preventer = intern utblåsingssikring). Et slikt mellomstykke må demonteres regelmessig for påkrevd ventilkontroll. Ordinære rørtenger som anvendes ved til-og fråkopling av rørseksjoner, har på grunn av tilstøtende elementer, for eksempel rammedetaljer, en rekkevidde som gjør det umulig å anvende dem for demontering og montering av nevnte mellomstykker, idet boremaskinen vil støte an mot tanga førtangkjeften omkranser mellomstykket. Til demontering og montering av mellomstykker av denne art er det derfor vanlig på provisorisk vis, for eksempel ved hjelp av en løfteinnretning (vinsj eller lignende) og en pallestabel, å posisjonere ei separat riggtang omkring mellomstykket. Dette arbeidet innebærer en stor risiko for personellska-de, og operasjonen er tidkrevende og dermed kostbar, idet boringen må opphøre i denne perioden. When a top-driven drilling machine is used, for example in exploration and production drilling for oil and gas, one or more intermediate pieces (subs) with varying functions are arranged between the drive shaft and the drill string. An intermediate piece can function solely as a replaceable wear part so that the threads on the drive shaft are not damaged by constant connection and disconnection. Such an intermediate piece may remain mated to the drive shaft until it needs to be replaced due to wear. Another type of intermediate piece can include safety valves for controlling the fluid pressure in the drill string, typically one or more so-called IBOPs (Internal Blow Out Preventer). Such an intermediate piece must be dismantled regularly for required valve inspection. Ordinary pipe pliers that are used when connecting and disconnecting pipe sections, due to adjacent elements, for example frame details, have a reach that makes it impossible to use them for disassembling and installing said spacers, as the drilling machine will collide with the pliers, the jaws of the pliers surround the spacer . For disassembly and assembly of intermediate pieces of this kind, it is therefore common to position a separate rigging tong around the intermediate piece in a provisional manner, for example with the help of a lifting device (winch or similar) and a pallet stack. This work entails a great risk of personal injury, and the operation is time-consuming and therefore expensive, as drilling must cease during this period.
Søkers egen NO-patent 333414 beskriver et verktøy for oppspenning av en mellomstykkesammenstilling på en toppdrevet boremaskins drivaksel, hvor ei tang som er innrettet til ved løsgjørbart anlegg mot et parti av mellomstykkesammenstillingen å kunne fastholde mellomstykkesammenstillingen, er anordnet på et øvre parti av ei ramme som i en bruksstilling er dreiestivt fastgjort til og rager opp fra et underlag, idet hovedramma er forsynt med en gjennomgående senteråpning inn rettet til å kunne motta en vesentlig andel av mellomstykkesammenstillingen, kjennetegnet ved at senteråpningen i hovedrammas bruksstilling strekker seg gjennom en åpning i underlaget. Ulem-pen med denne løsningen er at en tilkoplet, toppdrevet boremaskin må settes i drift for å brekke løs fra boremaskinens drivaksel den mellomstykkesammenstillingen som skal skiftes ut. The applicant's own NO-patent 333414 describes a tool for clamping an intermediate piece assembly on the drive shaft of a top-driven drilling machine, where a tong that is designed to hold the intermediate piece assembly by releasable contact with a part of the intermediate piece assembly is arranged on an upper part of a frame which in a position of use, the pivot is attached to and protrudes from a substrate, the main frame being provided with a through center opening designed to be able to receive a significant proportion of the intermediate piece assembly, characterized by the fact that the center opening in the main frame's position of use extends through an opening in the substrate. The disadvantage of this solution is that a connected, top-driven drilling machine must be put into operation in order to break away from the drilling machine's drive shaft the intermediate piece assembly that is to be replaced.
US 7367402 B1 beskriver et verktøy for sammenstilling og demontering av rør, hvor et hus tildannet av en rørformet fundamentseksjon kan fastgjøres i for eksempel et rotasjonsbord, en dreiemomentgenererende seksjon er anordnet over fundamentseksjonen, og en gripeseksjon er festet til den dreiemomentgenererende seksjonen. Verktøyet har en gjennomgående senteråpning. US 7367402 B1 describes a tool for assembling and disassembling pipes, where a housing formed by a tubular foundation section can be fixed in, for example, a rotary table, a torque-generating section is arranged above the foundation section, and a gripping section is attached to the torque-generating section. The tool has a continuous center opening.
US 6276450 B1 beskriver et apparat for rask utskifting av en IBOP i et toppdrevet rotasjonssystem ved hjelp av ei rørtang, et rotasjonsbordelement og en momentoverføringsring innrettet til å kunne overføre dreiemoment fra en toppdrevet boremaskin til rotasjonsbordet. US 6276450 B1 describes an apparatus for rapid replacement of an IBOP in a top-driven rotary system using a pipe tong, a rotary table element and a torque transfer ring arranged to be able to transfer torque from a top-driven drilling machine to the rotary table.
US2010193179A1 beskriver en støttestruktur for anvendelse på et riggdekk og for støtte av en enhet for manipulering av rørkomponenter gjennom et brønnhode. Støttestrukturen omfatter ei US2010193179A1 describes a support structure for use on a rig deck and for supporting a unit for manipulating pipe components through a wellhead. The support structure includes a
støtteplate innrettet til å feste støttestrukturen til nevnte enhet, idet en passasje i støtteplata har en diameter stor nok til å la rørkomponentene passere gjennom. En flerhet av elementer er innrettet til å gripe fast i riggen, og det er anordnet minst ett feste for en strekkanordning. Enheten for manipulering av rørkomponentene kan være en tvangskjøringsenhet eller en skyve/trekke-enhet. Støtte-strukturen kan videre omfatte en arbeidsplattform. support plate adapted to attach the support structure to said unit, a passage in the support plate having a diameter large enough to allow the pipe components to pass through. A plurality of elements are arranged to grip the rig, and at least one attachment for a tensioning device is provided. The device for manipulating the pipe components can be a forced drive device or a push/pull device. The support structure can also include a work platform.
US6793021B1 beskriver en sammenstilling av et sandskjermbord og ei krafttang, hvor en bord-struktur kan tilpasses et rotasjonsbord, og sammenstillingen er innrettet til å fange og henge opp sandskjermseksjoner i et brønnhull og er videre innrettet til å omfatte et par leddede og motstående manuelle tenger. Tengene er dreibare og tverrforskyvbare i forhold til bordet. Sammenstillingen kan omfatte ei vanlig rotasjonstang for rotasjon av sandskjermseksjoner og beskyttelsesrør. US6793021B1 describes an assembly of a sand screen table and a power tong, where a table structure can be adapted to a rotary table, and the assembly is arranged to capture and suspend sand screen sections in a wellbore and is further arranged to include a pair of articulated and opposed manual tongs. The tongs are rotatable and cross-displaceable in relation to the table. The assembly can include a normal rotary pliers for rotating sand screen sections and protective pipes.
Oppfinnelsen har til formål å avhjelpe eller å redusere i det minste én av ulempene ved kjent teknikk, eller i det minste å skaffe til veie et nyttig alternativ til kjent teknikk. The purpose of the invention is to remedy or to reduce at least one of the disadvantages of known technology, or at least to provide a useful alternative to known technology.
Formålet oppnås ved trekkene som er angitt i nedenstående beskrivelse og i de etterfølgende patentkravene. The purpose is achieved by the features indicated in the description below and in the subsequent patent claims.
Det er tilveiebrakt et apparat innrettet til fastgjøring ved et boredekk, fortrinnsvis på et låsbart rotasjonsbord, idet ei dreiestiv hovedramme rager opp fra et fundament forsynt med midler innrettet til å fastgjøre apparatet i boredekket. Hovedramma omfatter en gjennomgående senteråpning som er innrettet til mottak av en mellomstykkesammenstilling og som i et nedre parti er forsynt med et anlegg innrettet til å kunne understøtte mellomstykkesammenstillingen. Hovedramma er fortrinnsvis rørformet. Hovedramma strekker seg fordelaktig gjennom fundamentet, idet et nedoverragende parti er innrettet til å kunne strekke seg ned gjennom en åpning i boredekket, for eksempel ned gjennom en senteråpning i rotasjonsbordet. There is provided an apparatus arranged for attachment to a drilling deck, preferably on a lockable rotary table, a rotatably rigid main frame projecting from a foundation provided with means arranged to attach the apparatus to the drilling deck. The main frame comprises a continuous central opening which is designed to receive an intermediate piece assembly and which is provided in a lower part with a facility designed to be able to support the intermediate piece assembly. The main frame is preferably tubular. The main frame advantageously extends through the foundation, as a downwardly projecting part is designed to be able to extend down through an opening in the drill deck, for example down through a central opening in the rotary table.
I et parti nær hovedrammas øvre endeparti er det anordnet ei første tang forsynt med klembakker innrettet til å kunne ligge an mot mellomstykkesammenstillingen når denne er ført inn i hovedrammas senteråpning. Tanga omfatter fortrinnsvis flere lineæraktuatorer, for eksempel hydraulikksylindre, som er fordelt med jevn avstand omkring hovedramma og kan være forsynt med utskiftbare klembakker for optimal tilpasning til mellomstykkesammenstillingen som skal holdes fast i apparatet. In a part close to the main frame's upper end part, there is arranged a first tong provided with clamping jaws designed to be able to rest against the intermediate piece assembly when this has been introduced into the main frame's central opening. Tanga preferably comprises several linear actuators, for example hydraulic cylinders, which are distributed at regular intervals around the main frame and can be equipped with replaceable clamping jaws for optimal adaptation to the intermediate piece assembly that is to be held firmly in the device.
Apparatet er også forsynt med ei andre tang anordnet dreibart i en sektor omkring hovedrammas senterakse. Den andre tanga er fortrinnsvis anordnet i ei dreieramme som er opplagret i et øvre parti av hovedramma, og omfatter fortrinnsvis flere lineæraktuatorer, for eksempel hydraulikksylindre, som er fordelt med jevn avstand omkring hovedramma og kan være forsynt med utskiftbare klembakker for optimal tilpasning til mellomstykkesammenstillingen som skal holdes fast i apparatet. Dreierammas dreiebevegelse, som typisk er begrenset til en sektor på inntil 30°, tilveiebringes av én eller flere dreieaktuatorer, for eksempel én eller flere lineæraktuatorer som forbinder et ytre parti av dreieramma med et utragende parti av hovedramma. Også andre former for aktuatorer kan anvendes for å tilveiebringe dreining av dreieramma, for eksempel rotasjonsaktuator(er), typisk hydraulikkmotor(er), som er fastgjort til den ene av dreieramma og hovedramma og med drev står i inngrep med en tannkrans anordnet på den andre av dreieramma og hovedramma. På grunn av behovet for stort dreiemoment særlig når forbindelsene i mellomstykkesammenstillingen skal brekkes opp, er lineæraktuatorer i form av hydraulikksylindre foretrukket. The apparatus is also provided with a second tongs arranged rotatably in a sector around the central axis of the main frame. The second tanga is preferably arranged in a rotating frame which is stored in an upper part of the main frame, and preferably comprises several linear actuators, for example hydraulic cylinders, which are distributed at regular intervals around the main frame and can be provided with replaceable clamping jaws for optimal adaptation to the intermediate piece assembly which must be kept firmly in the device. The turning frame's turning movement, which is typically limited to a sector of up to 30°, is provided by one or more turning actuators, for example one or more linear actuators connecting an outer part of the turning frame to a projecting part of the main frame. Also, other forms of actuators can be used to provide rotation of the turning frame, for example rotary actuator(s), typically hydraulic motor(s), which are attached to one of the turning frame and the main frame and are driven in engagement with a ring gear arranged on the other of turning frame and main frame. Due to the need for large torque, especially when the connections in the intermediate piece assembly are to be broken up, linear actuators in the form of hydraulic cylinders are preferred.
Oppfinnelsen er definert av de selvstendige patentkravene. De uselvstendige kravene definerer fordelaktige utførelser av oppfinnelsen. The invention is defined by the independent patent claims. The independent claims define advantageous embodiments of the invention.
I et første aspekt vedrører oppfinnelsen mer spesifikt et apparat for sammensetting og oppbrekking av en gjengeforbindelse i en mellomstykkesammenstilling tilknyttet en toppdrevet boremaskins drivaksel, hvor In a first aspect, the invention relates more specifically to an apparatus for assembling and breaking up a threaded connection in an intermediate assembly connected to the drive shaft of a top-driven drilling machine, where
ei hovedramme er i en bruksstilling dreiestivt fastgjort til og rager opp fra et underlag, a main frame is, in a position of use, pivotally attached to and protruding from a base,
hovedramma er forsynt med en senteråpning innrettet til å kunne motta mellomstykkesammenstillingen, og the main frame is provided with a center opening adapted to receive the intermediate piece assembly, and
ei første tang som er innrettet til ved løsgjørbart anlegg mot et parti av mellomstykkesammenstillingen å kunne fastholde mellomstykkesammenstillingen i senteråpningen, er anordnet i et øvre parti av hovedramma, a first tongs which is designed to be able to retain the intermediate piece assembly in the center opening by releasable contact against a part of the intermediate piece assembly, is arranged in an upper part of the main frame,
kjennetegnet ved at characterized by that
ei andre tang er anordnet i en aksiell avstand fra den første tanga dreibar i en sektor omkring senteraksen i hovedrammas senteråpning. a second tong is arranged at an axial distance from the first tong rotatable in a sector around the central axis in the central opening of the main frame.
Den dreibare, andre tanga kan i apparatets bruksstilling være anordnet nærmere boremaskinen enn den første tanga. Det er en fordel om dreiebevegelsen kan observeres av operatøren av verk-tøyet. In the device's operating position, the rotatable, second thong can be arranged closer to the drilling machine than the first thong. It is an advantage if the turning movement can be observed by the operator of the tool.
Den andre tanga kan være anordnet i ei dreieramme som er opplagret i hovedramma, og omfatter minst én dreieaktuator som tildanner en bevegelig forbindelse mellom hovedramma og dreieramma. Den bevegelige forbindelsen kan mer spesifikt vare tildannet ved at et ytre parti av dreieramma og et utragende parti av hovedramma er innbyrdes forbundet ved hjelp av en lineæraktuator. The second tanga can be arranged in a turning frame which is stored in the main frame, and comprises at least one turning actuator which forms a movable connection between the main frame and the turning frame. The movable connection can more specifically be formed by an outer part of the turning frame and a projecting part of the main frame being mutually connected by means of a linear actuator.
Sektorens størrelse kan være inntil 40°, alternativt inntil 30°, alternativt inntil 20°. En fordel med dette er at den dreibare, andre tanga har et arbeidsområde som gjør det mulig å anvende dreieaktuatorer med forholdsvis små dimensjoner og som tilveiebringer et stort dreiemoment. The size of the sector can be up to 40°, alternatively up to 30°, alternatively up to 20°. An advantage of this is that the rotatable, second tanga has a working area which makes it possible to use rotary actuators with relatively small dimensions and which provide a large torque.
Den aksiale avstanden mellom den første og den andre tanga kan være stor nok til at nevnte tenger kan føres til løsgjørbart anlegg mot hver sin av etterfølgende elementer i mellomstykkesammenstillingen, eventuelt mot hver sin av et første mellomstykke i et øvre endeparti av mellomstykkesammenstillingen og et parti av boremaskinens drivaksel. The axial distance between the first and the second tongs can be large enough so that said tongs can be brought into releasable contact against each of subsequent elements in the intermediate piece assembly, possibly against each of a first intermediate piece in an upper end part of the intermediate piece assembly and a part of the drilling machine's drive shaft.
Senteråpningen kan i sin lengderetning og fjernt fra den første tanga være avgrenset av et bunnanlegg. Det er dermed ingen fare for at en løsgjort mellomstykkesammenstilling eller deler av den kan falle gjennom åpninger i underlaget under verktøyet, for eksempel gjennom et rotasjonsbord i et boredekk. The center opening can be delimited in its longitudinal direction and distant from the first tanga by a bottom system. There is thus no danger that a detached intermediate piece assembly or parts of it could fall through openings in the substrate under the tool, for example through a rotary table in a drill deck.
Hovedramma kan være tildannet som et teleskopisk rørlegeme. Verktøyet kan dermed enkelt tilpasses mellomstykkesammenstillinger av ulike typer. The main frame can be formed as a telescopic tubular body. The tool can thus be easily adapted to intermediate piece assemblies of various types.
I et andre aspekt vedrører oppfinnelsen mer spesifikt en framgangsmåte for utskifting av i det minste en del av en mellomstykkesammenstilling på en toppdrevet boremaskins drivaksel, hvor framgangsmåten omfatter følgende trinn: a) å fastgjøre et apparat som beskrevet ovenfor, i et underlag, idet apparatets vertikalt anordnede senterakse befinner seg innenfor boremaskinens arbeidsområde; b) å senke boremaskinen til en andel av mellomstykkesammenstillingen er ført inn i en senteråpning i apparatet; c) å føre den av ei første og en andre tang som befinner seg nærmest boremaskinens drivaksel, til fastholdende anlegg mot et parti av mellomstykkesammenstillingen eller mot et parti av drivakselen; d) å føre den andre av den første og den andre tanga til fastholdende anlegg mot et tilstøten-de parti av mellomstykkesammenstillingen; e) å dreie den andre tanga en sektor til løsgjøring av den respektive, fastholdte drivakselen, henholdsvis partiet av mellomstykkesammenstillingen; f) å frigjøre den av den første og den andre tanga som befinner seg nærmest boremaskinens drivaksel, fra det fastholdte partiet av mellomstykkesammenstillingen eller den fastholdte drivakselen; g) å rotere boremaskinens drivaksel til forbindelsen mellom mellomstykkesammenstillingen og drivakselen, eventuelt det løsgjorte partiet av mellomstykkesammenstillingen og det resterende partiet eller de resterende partiene av mellomstykkesammenstillingen har opphørt; In a second aspect, the invention relates more specifically to a method for replacing at least part of an intermediate piece assembly on the drive shaft of a top-driven drilling machine, where the method comprises the following steps: a) fixing a device as described above, in a base, the device's vertical arranged center axis is within the drilling machine's working area; b) lowering the drilling machine until a portion of the spacer assembly is fed into a central opening in the apparatus; c) leading it by a first and a second tongs which are located closest to the drive shaft of the drilling machine, to a retaining device against a part of the intermediate piece assembly or against a part of the drive shaft; d) bringing the second of the first and the second tongs into retaining abutment against an adjacent portion of the spacer assembly; e) turning the second tanga a sector to release the respective, secured drive shaft, respectively, portion of the intermediate piece assembly; f) releasing the one of the first and second tangs closest to the drill drive shaft from the restrained portion of the intermediate piece assembly or the restrained drive shaft; g) rotating the drilling machine drive shaft until the connection between the intermediate piece assembly and the drive shaft, optionally the detached part of the intermediate piece assembly and the remaining part or the remaining parts of the intermediate piece assembly has ceased;
h) å trekke boremaskinen bort fra verktøyet; og h) pulling the drill away from the tool; and
i) å løsgjøre den andre av den første og den andre tanga fra det tilstøtende partiet av mellomstykkesammenstillingen og å fjerne mellomstykkesammenstillingen fra verktøyet. i) detaching the second of the first and second tangs from the adjacent portion of the intermediate piece assembly and removing the intermediate piece assembly from the tool.
I det etterfølgende beskrives et eksempel på en foretrukket utførelsesform som er anskueliggjort på medfølgende tegninger, hvor: Fig. 1 viser ei perspektivskisse av verktøyet ifølge oppfinnelsen; Fig. 2 viser i mindre målestokk et sideriss av verktøyet og en toppdrevet boremaskin; Fig. 3 viser i større målestokk et planriss av verktøyet; In what follows, an example of a preferred embodiment is described which is visualized in the accompanying drawings, where: Fig. 1 shows a perspective sketch of the tool according to the invention; Fig. 2 shows on a smaller scale a side view of the tool and a top-driven drilling machine; Fig. 3 shows on a larger scale a plan view of the tool;
Fig. 4 viser et radialsnitt IV-IV gjennom verktøyet; og Fig. 4 shows a radial section IV-IV through the tool; and
Fig. 5 viser et aksialsnitt V-V gjennom verktøyet. Fig. 5 shows an axial section V-V through the tool.
På figurene angir henvisningstallet 1 et verktøy ifølge oppfinnelsen. Et underlag for verktøyet 1 i en operativ stilling er tildannet av et boredekk 2, og en toppdrevet boremaskin 3 er anordnet forskyv-bar i en rigg (ikke vist) som strekker seg opp fra boredekket 2, se figur 2. In the figures, reference number 1 denotes a tool according to the invention. A base for the tool 1 in an operational position is formed by a drilling deck 2, and a top-driven drilling machine 3 is displaceably arranged in a rig (not shown) which extends up from the drilling deck 2, see Figure 2.
Boredekket 2 er forsynt med et i og for seg kjent rotasjonsbord 21 med en senteråpning 211. The drilling deck 2 is provided with a rotary table 21 known per se with a central opening 211.
Boremaskinen 3 er forsynt med en drivaksel 31 med et nedoverragende endeparti innrettet til løs-gjørbar sammenkopling med en mellomstykkesammenstilling 32 som er oppbygd av flere innbyrdes sammenskrudde elementer. Mellomstykkesammenstillingen 32 omfatter i det viste eksempelet elementer som et første mellomstykke (intermediate sub) 321, en første og en andre intern utblåsingssikring (internal blow-out preventer (IBOP)) 322, 323, og et slitestykke (wear sub) 324, men mellomstykkesammenstillingen 32, som under gjentatt sammenkopling av rørseksjoner (ikke vist) med en borestreng (ikke vist), eventuelt gjentatt demontering av rørseksjoner (ikke vist) fra en borestreng (ikke vist), forblir sammenkoplet med boremaskinen 3, kan oppvise ei lang rekke former. Nevnte første mellomstykke 321 og slitestykke 324 har som hovedformål å tilveiebringe rimelige, lett utskiftbare komponenter som sparer gjengepartier på drivakselen 31 og på IBOP'er 322, 323 for sterk slitasje på grunn av hyppige sammenskruinger og oppbrekkinger. The drilling machine 3 is provided with a drive shaft 31 with a downwardly projecting end part designed for releasable connection with an intermediate piece assembly 32 which is made up of several mutually screwed together elements. The intermediate piece assembly 32 in the example shown includes elements such as a first intermediate piece (intermediate sub) 321, a first and a second internal blow-out preventer (IBOP) 322, 323, and a wear sub (wear sub) 324, but the intermediate piece assembly 32, which during repeated connection of pipe sections (not shown) with a drill string (not shown), possibly repeated dismantling of pipe sections (not shown) from a drill string (not shown), remains connected to the drilling machine 3, can exhibit a wide range of shapes. Said first intermediate piece 321 and wear piece 324 have the main purpose of providing inexpensive, easily replaceable components that save threaded parts on the drive shaft 31 and on IBOPs 322, 323 for heavy wear due to frequent screwing together and breaking.
Det vises nå særlig til figurene 3, 4 og 5. Verktøyet 1 er i et øvre parti 131 av hovedramma 13 forsynt med en første klemanordning i form av ei første tang 11 tildannet av to første lineæraktuatorer, typisk hydraulikksylindre som er anordnet radielt motstående og er forsynt med klembakker 112 anordnet omkring en senteråpning 135 som strekker seg gjennom hovedramma 13. Den første tanga 11 er i en operativ tilstand tilkoplet et hydraulisk anlegg (ikke vist). Den første tanga 11 er anordnet dreiestivt omkring senteraksen i hovedrammas 13 senteråpning 135. Reference is now made in particular to figures 3, 4 and 5. The tool 1 is provided in an upper part 131 of the main frame 13 with a first clamping device in the form of a first tongs 11 formed by two first linear actuators, typically hydraulic cylinders which are arranged radially opposite and are provided with clamping jaws 112 arranged around a central opening 135 which extends through the main frame 13. The first tanga 11 is in an operational state connected to a hydraulic system (not shown). The first tanga 11 is arranged rotationally rigidly around the center axis in the center opening 135 of the main frame 13.
En andre klemanordning i form av ei andre tang 12, idet vesentlige av samme utforming som den første tanga 11, er anordnet i ei dreieramme 121 som er arrangert dreibar om det øvre partiet 131 av hovedramma 13 over den første tanga 11. To motstående ytre dreierammepartier 121 a som ligger fjernt fra nevnte senteråpning 135, er forbundet med respektive rammepartier 131 a som rager diametralt ut fra hovedramma 13, ved hjelp av dreieaktuatorer i form av lineæraktuatorer 124, typisk hydraulikksylindre. Dreieaktuatorene 124 er innrettet til å kunne dreie dreieramma 12 og den tilhørende andre tanga 12 en sektor S omkring hovedrammas 13 senterakse. A second clamping device in the form of a second tongs 12, essentially of the same design as the first tongs 11, is arranged in a turning frame 121 which is arranged to be rotatable about the upper part 131 of the main frame 13 above the first tongs 11. Two opposite outer turning frame parts 121 a which is distant from said central opening 135, is connected to respective frame parts 131 a which project diametrically from the main frame 13, by means of rotary actuators in the form of linear actuators 124, typically hydraulic cylinders. The rotary actuators 124 are arranged to be able to turn the rotary frame 12 and the associated second tanga 12 a sector S around the central axis of the main frame 13.
Senteraksen i hovedrammas 13 gjennomgående senteråpning 135 er i en operativ tilstand anordnet perpendikulært på underlaget 2.1 det viste utførelseseksempelet er hovedramma 13 formet som et teleskopisk rør, men ei lang rekke utførelser som tilveiebringer en form som gir tilstrekkelig understøttelse til tengene 11,12 og holder den løsgjorte mellomstykkesammenstillingen 32 i posi-sjon, kan benyttes. The central axis in the central opening 135 of the main frame 13 is, in an operational state, arranged perpendicular to the substrate 2.1 the embodiment shown, the main frame 13 is shaped like a telescopic tube, but a long series of designs that provide a shape that provides sufficient support for the tongs 11,12 and holds it loosened intermediate piece assembly 32 in position, can be used.
Hovedramma 13 er forsynt med et fundament 133 som omfatter festemidler 134 innrettet til å kunne stå i dreiestivt inngrep med et parti ved en åpning i underlaget 2, typisk omkring rotasjonsbor-dets 21 senteråpning 211. The main frame 13 is provided with a foundation 133 which comprises fasteners 134 designed to be able to be in rotationally rigid engagement with a part at an opening in the substrate 2, typically around the center opening 211 of the rotary table 21.
I senteråpningen 135 er det i det nedre rammepartiet 132 anordnet et anlegg 136 innrettet til å kunne understøtte mellomstykkesammenstillingen 32 når denne er løsgjort fra drivakselen 31 og tengene11,12. Anlegget 136 kan være justerbart i senteråpningens 135 lengderetning, og anlegget 136 kan være dempende tilkoplet hovedramma 13. Det henvises i den forbindelse til søkers egen NO-patent 333414. In the center opening 135, in the lower frame part 132, a device 136 is arranged to be able to support the intermediate piece assembly 32 when this is detached from the drive shaft 31 and the tongs 11,12. The device 136 can be adjustable in the longitudinal direction of the center opening 135, and the device 136 can be dampingly connected to the main frame 13. Reference is made in this connection to the applicant's own NO patent 333414.
Verktøyet 1 anvendes særlig når en mellomstykkesammenstilling 32 skal brekkes opp i sine enkel-te elementer 321-324 eller løsgjøres i sin helhet fra boremaskinens 3 drivaksel 31. Mellomstykkesammenstillingen 32 senkes ned i senteråpningen 135 slik at den første tanga 11 kan legges an mot et parti av mellomstykkesammenstillingen 32, dvs. mellomstykkeelement 321, 322, 323 eller 324. Den andre tanga 12 som for oppbrekkingsformål er dreid tilbake til sin utgangsstilling slik det er vist på figurene, legges an mot det mellomstykkeelementet 321, 322 eller 323, eventuelt mot et parti av drivakselen 31 dersom hele mellomstykkesammenstillingen 32 skal brekkes løs fra boremaskinen 3. Deretter dreies den andre tanga 12 sektoren S slik at den aktuelle gjengeforbindelsen brekkes opp. Under oppbrekkingen er boremaskinens 3 drivaksel roterbar i det minste en sektor tilsvarende den andre tangas dreiesektor S. Etter at gjengeforbindelsen er brukket opp, trekkes den andre tanga 12 tilbake slik at det fastholdte mellomstykkeelementet 321, 322 eller 323, eventuelt drivakselen 31, er roterbar, og boremaskinen 3 settes i drift slik at drivakselen 31 skrur opp den aktuelle gjengeforbindelsen fullstendig. På denne måten unngår en å belaste boremaskinen 3 med selve oppbrekkingen, og den korte aksiale avstanden mellom tengene 11,12 gjør det mulig å adskille mellomstykkeelementer med meget kort byggelengde. Det har vist seg at en innbyrdes dreining en sektorstørrelse S ned mot 5° kan være tilstrekkelig til å brekke opp gjengeforbindelsen så mye at den videre oppskruingen ikke gir risiko for overbelastning av boremaskinen 3. The tool 1 is used in particular when an intermediate piece assembly 32 is to be broken up into its individual elements 321-324 or detached in its entirety from the drive shaft 31 of the drilling machine 3. The intermediate piece assembly 32 is lowered into the center opening 135 so that the first pincer 11 can be placed against a part of the intermediate piece assembly 32, i.e. intermediate piece element 321, 322, 323 or 324. The second tanga 12, which for breaking purposes has been turned back to its starting position as shown in the figures, is placed against the intermediate piece element 321, 322 or 323, possibly against a part of the drive shaft 31 if the entire intermediate piece assembly 32 is to be broken free from the drilling machine 3. Then the second pincer 12 is turned sector S so that the thread connection in question is broken open. During the break-up, the drive shaft of the drilling machine 3 is rotatable in at least one sector corresponding to the rotation sector S of the second tong. After the threaded connection has been broken open, the second tong 12 is pulled back so that the retained intermediate element 321, 322 or 323, possibly the drive shaft 31, is rotatable, and the drilling machine 3 is put into operation so that the drive shaft 31 screws up the threaded connection in question completely. In this way, one avoids straining the drilling machine 3 with the actual breaking, and the short axial distance between the tongs 11,12 makes it possible to separate intermediate elements with a very short construction length. It has been shown that a mutual turning of a sector size S down towards 5° can be sufficient to break up the threaded connection so much that the further screwing up does not pose a risk of overloading the drilling machine 3.
Selv om verktøyets 1 egenskaper særlig er fordelaktig ved oppbrekking av gjengeforbindelser i tilknytning til mellomstykkesammenstillinger 32, vil verktøyet 1 også kunne anvendes ved tiltrekking av slike gjengeforbindelser ved at de prosessene som er beskrevet ovenfor, reverseres. Although the properties of the tool 1 are particularly advantageous for breaking threaded connections in connection with intermediate piece assemblies 32, the tool 1 can also be used for tightening such threaded connections by reversing the processes described above.
Det bør bemerkes at alle de ovennevnte utførelsesformer illustrerer oppfinnelsen, men begrenser den ikke, og fagpersoner på området vil kunne utforme mange alternative utførelsesformer uten å avvike fra omfanget av de avhengige kravene. I kravene skal referansenumre i parentes ikke sees som begrensende. Bruken av verbet "å omfatte" og dets ulike former, ekskluderer ikke tilstedeværelsen av elementer eller trinn som ikke er nevnt i kravene. De ubestemte artiklene "en", "ei" eller "et" foran et element ekskluderer ikke tilstedeværelsen av flere slike elementer. It should be noted that all of the above embodiments illustrate the invention, but do not limit it, and those skilled in the art will be able to devise many alternative embodiments without departing from the scope of the dependent claims. In the requirements, reference numbers in parentheses should not be seen as limiting. The use of the verb "to comprise" and its various forms does not exclude the presence of elements or steps not mentioned in the claims. The indefinite articles "an", "ei" or "et" before an element do not exclude the presence of several such elements.
Claims (11)
Priority Applications (2)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO20141537A NO340895B1 (en) | 2014-12-19 | 2014-12-19 | Apparatus and method for assembling and breaking drill string elements |
| PCT/NO2015/050248 WO2016099286A1 (en) | 2014-12-19 | 2015-12-16 | Apparatus and method for making up and breaking drill string elements |
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| NO20141537A NO340895B1 (en) | 2014-12-19 | 2014-12-19 | Apparatus and method for assembling and breaking drill string elements |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO20141537A1 NO20141537A1 (en) | 2016-06-20 |
| NO340895B1 true NO340895B1 (en) | 2017-07-10 |
Family
ID=56127024
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO20141537A NO340895B1 (en) | 2014-12-19 | 2014-12-19 | Apparatus and method for assembling and breaking drill string elements |
Country Status (2)
| Country | Link |
|---|---|
| NO (1) | NO340895B1 (en) |
| WO (1) | WO2016099286A1 (en) |
Families Citing this family (3)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| CN108907678A (en) * | 2018-09-21 | 2018-11-30 | 长沙黑金刚实业有限公司 | A kind of impactor disassembly apparatus for examination and repair |
| NO345583B1 (en) * | 2018-10-22 | 2021-04-26 | Mhwirth As | Power tong machine, drilling plant and method of operation |
| NO347435B1 (en) * | 2022-03-09 | 2023-10-30 | Audun Sjursaether | A wrench apparatus and a method for finalizing making up and initiating breaking out a threaded pipe connection |
Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6793021B1 (en) * | 2003-02-03 | 2004-09-21 | Robert P. Fanguy | Screen table tong assembly and method |
| US7188547B1 (en) * | 2005-12-23 | 2007-03-13 | Varco I/P, Inc. | Tubular connect/disconnect apparatus |
| US20080006401A1 (en) * | 2006-07-05 | 2008-01-10 | Jean Buytaert | Stabbing guide adapted for use with saver sub |
| US20100193179A1 (en) * | 2009-01-30 | 2010-08-05 | Tucken Brian | Push / pull system and support structure for snubbing unit or the like on a rig floor |
| NO333414B1 (en) * | 2010-07-16 | 2013-06-03 | Quality Technical Group As | Device and method for clamping a rudder spacer on a top driven drill |
Family Cites Families (1)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US9464520B2 (en) * | 2011-05-31 | 2016-10-11 | Weatherford Technology Holdings, Llc | Method of incorporating remote communication with oilfield tubular handling apparatus |
-
2014
- 2014-12-19 NO NO20141537A patent/NO340895B1/en not_active IP Right Cessation
-
2015
- 2015-12-16 WO PCT/NO2015/050248 patent/WO2016099286A1/en active Application Filing
Patent Citations (5)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US6793021B1 (en) * | 2003-02-03 | 2004-09-21 | Robert P. Fanguy | Screen table tong assembly and method |
| US7188547B1 (en) * | 2005-12-23 | 2007-03-13 | Varco I/P, Inc. | Tubular connect/disconnect apparatus |
| US20080006401A1 (en) * | 2006-07-05 | 2008-01-10 | Jean Buytaert | Stabbing guide adapted for use with saver sub |
| US20100193179A1 (en) * | 2009-01-30 | 2010-08-05 | Tucken Brian | Push / pull system and support structure for snubbing unit or the like on a rig floor |
| NO333414B1 (en) * | 2010-07-16 | 2013-06-03 | Quality Technical Group As | Device and method for clamping a rudder spacer on a top driven drill |
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| NO20141537A1 (en) | 2016-06-20 |
| WO2016099286A1 (en) | 2016-06-23 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| US7779922B1 (en) | Breakout device with support structure | |
| US3980143A (en) | Holding wrench for drill strings | |
| EP3280871B1 (en) | Polished rod rotator with height adjuster | |
| US7942081B2 (en) | Automatically adjustable power jaw | |
| AU2010218497C1 (en) | Method for withdrawal and insertion of a drill pipe string in a borehole and also a device for use when practising the method | |
| CN101970791B (en) | Sucker rod coupling extractor | |
| AU2017344053B2 (en) | Rod or tube lifting apparatus | |
| RU2560460C2 (en) | Device and methods of control over tubular elements | |
| NO336519B1 (en) | Torque wrench for multiple bolts or nuts for installing or removing a plurality of threaded bolt or nut. | |
| US8807208B1 (en) | Method for using a power swivel with tilt | |
| NO340895B1 (en) | Apparatus and method for assembling and breaking drill string elements | |
| NO326845B1 (en) | Pliers for snubber unit | |
| NO320431B1 (en) | Power tong assembly and method | |
| CA2869240C (en) | Spin wrench assembly | |
| NO333414B1 (en) | Device and method for clamping a rudder spacer on a top driven drill | |
| US20140174261A1 (en) | Power tong and backup tong apparatus | |
| US20100288509A1 (en) | Apparatus and Methods for Applying Torque to a Sucker Rod Connection | |
| SE539108C2 (en) | Drilling arrangements, vehicles, computer programs and the procedure for holding drill stringers | |
| US8807207B1 (en) | Power swivel with tilt system | |
| CN218581577U (en) | Upper shackle device of roller bit | |
| NO20131685A1 (en) | Process and machinery for operations on, in or through a pipe structure | |
| CA2885947A1 (en) | Power swivel with tilt system and method for using a power swivel with tilt | |
| NO329752B1 (en) | Tool for mounting and removing a protector |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| CHAD | Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften) |
Owner name: QUALITY TECHNICAL GROUP AS, NO |
|
| MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |