NO341340B1 - Anordning og fremgangsmåte for forebygging av brønnkomponentkollisjoner på en rigg - Google Patents

Anordning og fremgangsmåte for forebygging av brønnkomponentkollisjoner på en rigg Download PDF

Info

Publication number
NO341340B1
NO341340B1 NO20063370A NO20063370A NO341340B1 NO 341340 B1 NO341340 B1 NO 341340B1 NO 20063370 A NO20063370 A NO 20063370A NO 20063370 A NO20063370 A NO 20063370A NO 341340 B1 NO341340 B1 NO 341340B1
Authority
NO
Norway
Prior art keywords
component
location
stated
controller
elevation
Prior art date
Application number
NO20063370A
Other languages
English (en)
Swedish (sv)
Other versions
NO20063370L (no
Inventor
Egill Abrahamsen
Christopher Hopkins
Original Assignee
Weatherford Lamb Inc
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Weatherford Lamb Inc filed Critical Weatherford Lamb Inc
Publication of NO20063370L publication Critical patent/NO20063370L/no
Publication of NO341340B1 publication Critical patent/NO341340B1/no

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B19/00Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
    • E21B19/08Apparatus for feeding the rods or cables; Apparatus for increasing or decreasing the pressure on the drilling tool; Apparatus for counterbalancing the weight of the rods
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B44/00Automatic control systems specially adapted for drilling operations, i.e. self-operating systems which function to carry out or modify a drilling operation without intervention of a human operator, e.g. computer-controlled drilling systems; Systems specially adapted for monitoring a plurality of drilling variables or conditions
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B19/00Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B19/00Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
    • E21B19/16Connecting or disconnecting pipe couplings or joints
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B19/00Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
    • E21B19/20Combined feeding from rack and connecting, e.g. automatically
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B19/00Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
    • E21B19/24Guiding or centralising devices for drilling rods or pipes
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05BCONTROL OR REGULATING SYSTEMS IN GENERAL; FUNCTIONAL ELEMENTS OF SUCH SYSTEMS; MONITORING OR TESTING ARRANGEMENTS FOR SUCH SYSTEMS OR ELEMENTS
    • G05B11/00Automatic controllers
    • G05B11/01Automatic controllers electric
    • GPHYSICS
    • G05CONTROLLING; REGULATING
    • G05DSYSTEMS FOR CONTROLLING OR REGULATING NON-ELECTRIC VARIABLES
    • G05D3/00Control of position or direction
    • G05D3/12Control of position or direction using feedback

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • General Physics & Mathematics (AREA)
  • Automation & Control Theory (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)
  • Manipulator (AREA)
  • Train Traffic Observation, Control, And Security (AREA)
  • Near-Field Transmission Systems (AREA)
  • Perforating, Stamping-Out Or Severing By Means Other Than Cutting (AREA)

Description

Utførelser av den foreliggende oppfinnelse vedrører generelt en anordning og en fremgangsmåte for å lette forbindelse mellom rør. Mer bestemt vedrører oppfinnelsen en sikkerhetsinnretning for å forebygge brønnkomponenter i å kollidere. Enda mer bestemt vedrører oppfinnelsen et overvåkingssystem som forebygger og/eller varsler en operatør når en kollisjon mellom brønnkomponenter er nært forestående.
Ved oppbyggingen og kompletteringen av olje- og gassbrønner, bygges en borerigg på jordens overflate for å muliggjøre innsetting og uttak av rørstrenger i en brønnboring. Boreriggen inkluderer en plattform og maskin verktøy, så som et heisesystem, og innrettings/innstikkingsverktøy og en edderkopp for å gripe, sette sammen og senke rørene inn i brønnboringen. Heisesystemet holdes oppe over plattformen fra en talje som opereres av en borevinsj som kan heve eller senke heisesystemet i forhold til riggens dekk. Heisesystemet inkluderer en rørklave, en løpeblokk, bøyler, toppdrevet rotasjonssystem osv. Innrettings/innstikkings-verktøyet for innretting av rør omfatter et posisjoneringshode som er montert på en teleskopisk arm som hydraulisk kan strekkes frem og trekkes tilbake og dreies i et horisontalplan for å posisjonere røret. Edderkoppen er montert på plattformdekket. Rørklaven og edderkoppen har begge holdekiler som er i stand til å gripe og frigjøre et rør, og er designet til å virke i tandem.
Én eller flere operatører utfører oppbyggingsprosessen på en plattform på boreriggen. Operatørene overvåker boreinstrumenteringen, riggdekket og boretårnet mens rørstrenger settes sammen med de fjernstyrte maskinverktøy. Avstanden mellom en operatør og innrettingen/innstikkingen gjør det vanskelig for operatøren å bedømme lokaliseringen av boreverktøyene i forhold til andre boreverktøy. Operatørens synsfelt med henblikk på boreverktøyene er videre blokkert av boreverktøyene i forhold til hverandre, eller forringet av dårlig vær og dårlig lys. Disse faktorer forårsaker enkelte ganger at en operatør gjør en feil, hvilket forårsaker en kollisjon mellom maskinverktøyene.
Hvis heisesystemet heves og senkes med banen for heisesystemet blokkert av et maskinverktøy, kan det skje alvorlig skade på heisesystemet eller maskin-verktøyet. Fallende gjenstander fra boretårnet kan forårsake skade på annet utstyr, personlig skade eller død. En kollisjon kan således forårsake tap av riggtid, reparasjonskostnader og utbyttingskostnader.
WO 2005/017306 A1 beskriver et antikollisjonssystem. Systemet omfatter uavhengige transportmidler for bevegelse av objektene i forhold til hverandre, der systemet er forsynt med midler for å styre posisjonen og hastigheten til objektene relativt til hverandre. Hvert objekt er relatert til en definert geometrisk form relatert til objektets posisjon og med dimensjoner som tilsvarer eller rager utenfor objektets fysiske dimensjoner i alle retninger, og dessuten definerer en kritisk tillatt avstand mellom de definerte geometriske formene.
US2004/0020083 A1 beskriver en fremgangsmåte og apparatur for å bestemme lokaliseringen av en maskin utstyret med en mottaker.
Det finnes et behov for en forbedret fremgangsmåte og anordning for overvåking av avstanden mellom boreriggens maskinverktøy. Videre finnes det er behov for et overvåkingssystem som forebygger og/eller varsler operatøren når kollisjoner mellom boreverktøy er nært forestående.
Foreliggende oppfinnelse tilveiebringer en anordning for forebygging av brønnkomponentkollisjoner på en rigg som angitt i det selvstendige krav 1.
Videre tilveiebringer oppfinnelsen en fremgangsmåte for forebygging av brønnkomponentkollisjoner på en rigg ved en brønn som angitt i det selvstendige krav 22.
Utførelser av den foreliggende oppfinnelse vedrører generelt fremgangsmåter og anordninger for å forebygge utilsiktede kollisjoner mellom et boreverktøy og et annet boreverktøy under boreoperasjoner. Sensorer, og en kontroller, brukes til å detektere lokaliseringen av boreverktøy. Hvis boreverktøyene når en viss nærhet til hverandre, foretar kontrolleren en handling for å hindre en kollisjon.
I en utførelse inkluderer anordningen for forebygging av brønnkomponent-kollisjoner en første komponent som er flyttbar hovedsakelig i et vertikalplan mot og bort fra et boreriggdekk, en annen komponent som er flyttbar mot og bort fra brønnens senter, og et sansingsorgan for overvåking av lokaliseringen av den første komponent og en kontroller.
I en annen utførelse omfatter en anordning for forebygging av brønnkomponentkollisjoner en første komponent som er flyttbar langs en første forhåndsbestemt bane; en annen komponent som er flyttbar langs en annen forhåndsbestemt bane, hvor den første og andre forhåndsbestemte bane krysser hverandre i minst en lokalisering; og et sansingsorgan for overvåking av lokaliseringen av den første komponent i forhold til den annen komponent.
I en annen utførelse omfatter en fremgangsmåte for forebygging av en kollisjon mellom en første og en annen komponent ved en brønn forflytting av den første komponent hovedsakelig langs en første bane; forflytting av den annen komponent hovedsakelig langs en annen bane, hvor den første og annen bane krysser hverandre i minst en lokalisering; sansing av lokaliseringen av den første komponent; sending av lokaliseringen av den første komponent til en kontroller; og forebygging av kollisjonen mellom den første komponent og den annen komponent.
I en annen utførelse omfatter et anti-kollisjonssystem en første sensor for overvåking av lokaliseringen av en første komponent; en annen sensor for overvåking av lokaliseringen av en annen komponent; og en kontroller for mottaking av data fra den første og den annen sensor og styring av funksjoner for den første og annen komponent for å hindre en kollisjon.
I en utførelse omfatter et anti-kollisjonssystem en regnemaskin som har en første algoritme for beregning av lokaliseringen av en første komponent og en annen algoritme for beregning av lokaliseringen av en annen komponent. Systemet inkluderer også en kontroller som kommunikativt er forbundet med regnemaskinen og minst en av den første og annen komponent, for å hindre en kollisjon.
I en annen utførelse omfatter en fremgangsmåte for forebygging av en kollisjon mellom en første og en annen komponent ved en brønn sansing av lokaliseringen av den første komponent i forhold til den annen komponent; sending av lokaliseringen til en kontroller; og anvendelse av den informasjon som er sendt til kontrolleren til å forflytte den første komponent til en forhåndsbestemt lokalisering, samtidig som man unngår en kollisjon mellom komponentene.
For at de ovenfor anførte trekk ved den foreliggende oppfinnelse skal kunne forstås i detalj, kan en mer detaljert beskrivelse av oppfinnelsen, kort sammenfattet ovenfor, fås med henvisning til utførelser, hvor av noen er vist på de vedføyde tegninger. Det skal imidlertid påpekes at de vedføyde tegninger kun illustrerer typiske utførelser av oppfinnelsen, og derfor ikke skal anses som begrensende for dens omfang, i det oppfinnelsen kan gi adgang til andre like effektive utførelser. Figur 1 er et skjematisk riss av en borerigg som har et anti-kollisjonssystem.
Figur 2 illustrerer et skjematisk diagram av et anti-kollisjonssystem.
Figur 3 er et flytskjema for en typisk operasjon av en sammensetting av en rørstreng eller et foringsrør ved bruk av det sikkerhetssystem som er offentliggjort.
I en utførelse tilveiebringes et overvåkingssystem til bruk sammen med en borerigg under sammensetting av rør og når de tas fra hverandre i grunnen eller ved en undersjøisk overflate. Systemet kan anvendes til å forebygge kollisjoner mellom boreriggens maskinverktøy under sammensetting av rør og når de tas fra hverandre.
Figur 1 illustrerer et sideriss av en borerigg 100 på en overflate 170 over en brønnboring 180. Boreriggen 100 inkluderer en borevinsj 102 med en kabel 150 som er festet til et taljesystem 105, for heving og senking av et heisesystem 115. Heisesystemet 115 er vist skjematisk, og kan inkludere en hvilken som type av heisesystem, så som beskrevet i US-patent 6,742,596 og US-patent med serienummer 2004/0003490, overdratt til Weatherford/Lamb, Inc. Boreriggen 100 inkluderer videre en plattform 300 med en operatør 310 og et kontrollpanel 320 for å operere et eller flere verktøy 350. Plattformen 300 og operatøren 310 er lokalisert hvor som helst på boreriggen 100, eller utenfor stedet, hvis dette er ønskelig. Typisk opererer en annen operatør (ikke vist) borevinsjen 102 og heisesystemet 115, en operatør kan imidlertid operere både heisesystemet 115 og verktøyet 350. I en utførelse er det ingen operatør, og systemet er fullstendig automatisert. Borevinsjen 102 består av et hjul eller en spole for oppvikling og avvikling av kabelen 150. Kabelen 150 er festet til et taljesystem 105, ved toppen av boreriggen 100, for heving av senking av heisesystemet 115. Hvis heisesystemet 115 inkluderer et toppdrevet rotasjonssystem (ikke vist) er et skinnesystem 140 nødvendig for å hindre rotasjon av heisesystemet 115. Senteret i boreriggens dekk 330 inkluderer en åpning med en edderkopp 400. Edderkoppen 400 holder en rørstreng 210. En stabel av ikke-sammensatte rør 130 er vist på
boreriggen 100. Det skal forstås at de ikke-sammensatte rør 130 kan være stablet et annet sted, og i hvilke som helst konfigurasjoner, så lenge heisesystemet 115 er i stand til å løfte rørene 130.
Boreriggen 100 setter sammen eller tar fra hverandre rørstrenger 210 til bruk i brønnboringen 180. For eksemplifiserende formål er sammensettingen av en rørstreng 210 beskrevet. Edderkoppen 400 holder den sammensatte rørstreng 210, slik at den øvre ende er over boreriggens dekk 330. Heisesystemet 150 griper en av de ikke-sammensatte rør 130 fra stabelen og posisjonerer røret over edderkoppen 400. Et verktøy 350 innretter røret 130 med rørstrengen 210. Verktøyet 350 inkluderer en gripeende 353, for innretting av røret 130. Et eksempel på et innrettingsverktøy kan finnes i US-patent 6,591,471, overdratt til Wheatherford/Lamb, Inc.. Røret 130 forbindes til rørstrengen 210. Med rørene 130 og 210 forbundet, frigjør edderkoppen 400 rørstrengen 210. Med edderkoppen 400 frigjort, bærer heisesystemet 115 rørstrengen 210, og hindrer at den faller inn i brønnboringen 180. Operatøren 310 trekker tilbake verktøyet 350, og den andre operatøren senker heisesystemet 115 inntil kun enden er over boreriggens dekk 330. Edderkoppen 400 griper på ny rørstrengen 210. Heisesystemet 115 frigjør rørstrengen 210, og bringes tilbake til toppen av boreriggen 100. Denne prosessen gjentas inntil rørstrengen 210 er komplett. Videre kan boreriggen 100 inkludere andre verktøy 103 (vist skjematisk), så som en krafttang og/eller en "tailing in"- og en innstikkingsinnretning. Et eksempel på en krafttang er beskrevet i US-patent publikasjon 2002/0189804, overdratt til Wheatherford/Lamb, Inc. Eksempler på en "tailing in"- og innstikkingsinnretning er offentliggjort i US-patent søknad med serienummer 11/119,958, med tittel "Tailing In and Stabbing Device", innlevert 2. mai 2005, og US-patent søknad publikasjon nr. 2004/0131449.
Heisesystemet 115 er større enn diameteren av røret 130. Heisesystemet 115 vil derfor kollidere med verktøyet 350, hvis verktøyet 350 ikke trekkes tilbake til en sikker lokalisering før heisesystemet 115 passerer verktøyet 350. På fig. 1 representerer elevasjon A en skjønnsmessig elevasjon, satt av brukeren, hvor verktøyet 350 kan trekkes tilbake uten skade mens heisesystemet 115 forflytter seg nedover. Elevasjon B representerer en skjønnsmessig elevasjon, satt av brukeren, hvor en kollisjon er nært forestående hvis heisesystemet 115 ikke stoppes, og det er usikkert å trekke tilbake verktøyet 350. En eller flere sensorer 500, 502, 503, 504 og 505 er lokalisert på boreriggen 100, for å overvåke lokaliseringen av heisesystemet 115 og verktøyet 350. Data som samles inn av disse sensorene 500, 502, 503, 504 og 505 overføres til en kontroller 900. Kontrolleren 900 er tilpasset til å hindre kollisjon mellom heisesystemet 115 og verktøyet 350. Systemet for forebygging av kollisjon kan videre være tilpasset til å hindre en kollisjon mellom hvilke som helst verktøy på boreriggen 100, inkludert krafttangen og/eller "tailing in"- og innstikkingsinnretningen 103.
Kontrolleren 900 inkluderer en programmerbar sentral prosesseringsenhet som er funksjonsdyktig med et minne, en masselagringsinnretning, en inngangs-kontrollenhet og en valgfri displayenhet. I tillegg inkluderer kontrolleren 900 velkjente støttekretser, så som kraftforsyninger, klokker, cache, inngangs/utgangs-kretser og lignende. Kontrolleren 900 er i stand til å motta data fra sensorene 500, 502, 503, 504 og 505 og andre innretninger, og i stand til å styre innretningene som er forbundet til den. En av funksjonene til kontrolleren 900 er å hindre kollisjoner mellom heisesystemet 115 og verktøyet 350, som beskrevet nedenfor.
En sensor 500 er plassert nær kabelen 150 av borevinsjen 102. Sensoren 500 overvåker mengden av heisekabel 150 som gis ut eller trekkes inn av borevinsjens trommel 102. Sensoren 500 kan omfatte en hjulteller i inngrep med kabelen 150, en sensor for detektering av omdreininger av borevinsjens 102 trommel, en sensor for detektering av omdreiningene av drivakselen (ikke vist) eller drivmekanismen (ikke vist) for borevinsjens trommel eller en hvilken som helst annen type av innretning for måling av mengden av kabel 150 som er strukket ut fra borevinsjens 102 trommel. Hjultelleren måler mengden av omdreininger som foretas av hjulet som er i inngrep med kabelen 150 under drift. Som vist på fig. 2 sender sensoren 500 data til kontrolleren 900. Sensoren 900 er programmert med informasjon som vedrører taljeforholdet og startlokalisering for heisesystemet 115. Taljeforholdet bestemmer forflyttningsavstanden mot riggdekket for en bestemt kabelutstrekking fra borevinsjens trommel 102. For eksempel, hvis taljeforholdet er 10 til 1, så for hver 10 fot kabel som strekkes ut fra borevinsjtrommelen 102, vil heisesystemet 115 forflytte seg 1 fot mot boreriggens dekk 330. Kontrolleren 900 er således konfigurert til å beregne lokaliseringen av heisesystemet 115 når kabelen 150 vikles på og vikles av fra borevinsjtrommelen 102. Sensoren 500 kan brukes alene eller sammen med en eller flere sensorer som er beskrevet nedenfor for å forebygge en kollisjon på plattformen, som omtalt nedenfor.
En sensor 502 er tilknyttet verktøyet 350. Sensoren 502 detekterer posisjonen til verktøyet 350, og overfører dataene til kontrolleren 900. I en utførelse er sensoren 502 en mekanisk sensor som er tilknyttet til verktøyet 350, hvilket er kjent innen teknikken, så som et lineært potensiometer, en posisjonstransduser, et stempel, osv. (fig. 2). Sensoren 502 detekterer når verktøyet 350 er fremstrukket til en usikker lokalisering, og når verktøyet er i en sikker lokalisering og overfører disse dataene til kontrolleren 900.
I en annen utførelse er sensoren 502 en posisjonssensor som er en del av et trådløst posisjoneringssystem. Som kjent innen teknikken bruker trådløse posisjonssensorer signaler, så som radiobølger, til å triangulere lokaliseringen av sensoren 502. Sensoren 502 brukes sammen med lokaliseringssporingskomponenter. I en utførelse er tre lokaliseringstagger 550, 551 og 552 festet til boreriggen 100 ved tre separate lokaliseringer. Lokaliseringstaggene 550, 551 og 552 kan plasseres hvor som helst på boreriggen 100, selv om det er foretrukket å ha dem i en avstand fra hverandre både horisontalt og vertikalt. De tre lokaliseringstagger 550, 551 og 552 kan da triangulere lokaliseringen av sensoren 502, og således bestemme lokaliseringen av verktøyet 350 og overføre dataene til kontrolleren 900. Videre kan sensoren 502 brukes sammen med foruteksisterende lokaliseringssporingskomponenter, så som GPS-satellitter, eller Wi-Fi-nettverk.
En annen posisjonssensor 503 er festet til heisesystemet 115 og er inkorporert som en del av det trådløse posisjoneringssystem. Lokaliseringstaggene 550, 551 og 552 lokaliserer sensoren 503 når heisesystemet 115 forflytter seg opp og ned, og overfører disse dataene til kontrolleren 900.
I en annen utførelse, hvis heisesystemet 115 har en styrevogn for det toppdrevne rotasjonssystem (ikke vist), detekterer en sensor 504 som er plassert på skinnen 140 når styrevognen beveger seg mellom elevasjon A og/eller elevasjon B. Sensoren 504 kan være en hvilken som helst type sensor som er kjent innen teknikken, så som en strekklapp, en bryter som aktiveres av styrevognen, osv. Sensoren 504 overfører disse dataene til kontrolleren 900.
I en annen utførelse er en sensor 505 plassert på boreriggen 100. Sensoren 505 består av et kamera som sender data til kontrolleren 900. Kameraet ser lokaliseringen til både verktøyet 350 og heisesystemet 115. Kontrolleren 900 er utstyrt med korresponderende detekteringsprogramvare, som bestemmer lokaliseringen av heisesystemet 115 og/eller verktøyet 350.
Uten hensyn til denne type av sensor, eller om det ikke brukes noen sensor, utfører kontrolleren 900 funksjonen med å hindre heisesystemet 115 i å kollidere med verktøyet 350. Sensorene 500, 503, 504 eller 505 lokaliserer heisesystemet 115, og det brukes minst en fremgangsmåte for lokalisering av heisesystemet 115. I en utførelse, når heisesystemet 115 når elevasjon A, sender kontrolleren 900 et signal ved hjelp av hydraulisk, pneumatisk eller elektrisk overføring til verktøyet 350. Signalet vil overstyre verktøykontrolleren 320 og trekke tilbake verktøyet 350. Videre kan kontrolleren 900 være designet til å sende et signal direkte til et stempel 351 som trekker tilbake verktøyet 350. Denne utførelse krever ikke bruk av en annen sensor 502 på verktøyet 350, fordi uten hensyn til lokaliseringen av verktøyet 350, vil kontrolleren 900 trekke tilbake verktøyet 350. I tillegg, hvis gripeenden 353 er aktivert og den griper et rør, kan kontrolleren 900 program-meres til ikke automatisk å trekke tilbake verktøyet 350 inntil røret holdes sikkert.
I enda en annen utførelse, opereres heisesystemets 115 sensor 500, 503, 504 eller 505 sammen med sensoren 502 på verktøyet. Sensorene 500, 503, 504 eller 505 overfører data til kontrolleren 900, som viser lokaliseringen av heisesystemet 115. Hvis sensorene 500, 503, 504 eller 505 angir til kontrolleren 900 at heisesystemet 115 nådde elevasjon B, og sensor 502 angir til kontrolleren 900 at verktøyet 350 er i en usikker posisjon, vil kontrolleren 900 overstyre kontrollen til borevinsjtrommelen 102 og stoppe heisesystemet 115 før det skjer en kollisjon. I denne utførelse kan kontrolleren 900 også heve heisesystemet 115 til en sikker lokalisering, og trekke tilbake verktøyet 350.
I enda en annen utførelse, opereres heisesystemets sensorer 500, 503, 504 eller 505 sammen med sensoren 502 på verktøyet 350. Sensorene 500, 503, 504 eller 505 overfører data til kontrolleren 900, som viser lokaliseringen av heisesystemet 115. Hvis sensoren 500, 503, 504 eller 505 angir til kontrolleren 900 at heisesystemet 115 har nådd elevasjonen A, og sensor 502 angir til kontrolleren 900 at verktøyet 350 er i en usikker posisjon, trekker kontrolleren 900 tilbake verktøyet 350. Hvis verktøyet 350 svikter i å trekke tilbake og heisesystemet 115 når elevasjon B, vil kontrolleren 900 stoppe heisesystemet 115, som beskrevet ovenfor.
I enda en annen utførelse hindrer kontrolleren 900 fremstrekkingen av verktøyet 350 når heisesystemet 115 er i en usikker posisjon. Når kontrolleren 900 detekterer, gjennom bruk av sensorer 500, 503, 504 eller 505, at heisesystemet 115 er under elevasjon A, vil kontrolleren 900 overstyre verktøyets kontroller 320. Kontrolleren 900 hindrer fremstrekking av verktøyet 350 inntil heisesystemet 115 forflyttes over elevasjon A.
Sensorene 500, 501, 502, 503, 504 og 505 kan inkorporeres i boreriggen 100 på et hvilket som helst tidspunkt, hvilket gjør det enkelt å plassere systemet på en borerigg 100 som er i drift. Videre kan anti-kollisjonssystemet inkorporeres for å forebygge at flyttbare komponenter kolliderer med ubevegelige komponenter. For ytterligere å kommunisere den usikre posisjon av verktøyet 350 til operatøren 310, kan sensorene 500, 501, 502, 503, 504 og 505 igangsette en alarm (ikke vist), bestående av et hørbart og/eller synlig signal.
I enda en annen utførelse, istedenfor å bruke en sensor til å bestemme posisjonen til heisesystemet 115 og/eller verktøyet 350, kan kontrolleren 900 spore eller beregne posisjonen uten en sensor. For eksempel kan posisjonen til komponentene bestemmes ved å holde rede på forventet lineær bevegelse fra et kjent start/stopp-punkt når kontrolleren 900 manøvrerer heisesystemet 115 og/eller verktøyet 350. Kontrolleren 900 kjenner således lokaliseringene til komponentene på ethvert tidspunkt under operasjon. Kontrolleren 900 er programmert slik at komponentene av boreriggen 100, så som heisesystemet 115, verktøyet 350 og de andre verktøyene 103, ikke vil kollidere med hverandre. Videre kan anti-kollisjonssystemet virke på samme måte som de utførelser som er beskrevet ovenfor, men kontrolleren 900 behøver ikke sensorer.
Figur 3 er et flytskjema som illustrerer en typisk operasjon av en sammensetting av en streng eller et foringsrør med anti-kollisjonssystemet på plass. Ved et første trinn 600, holder den lukkede edderkopp 400 rørstrengen 210, og den hindres derved i å bevege seg i en retning nedover. Ved trinn 610, griper heisesystemet 115 røret 130 fra en stabel av rør. Ved trinn 620, forflytter heisesystemet 115 røret 130 til en posisjon over rørstrengen 210. Ved trinn 630, strekkes verktøyet 350 frem for å gripe røret 130, og deretter innretter det røret 130 med rørstrengen 210. Ved trinn 620 forbindes røret 130 til rørstrengen 210 ved hjelp av en hvilken som helst kjent fremgangsmåte, så som med gjenger eller ved å sveise rørene 130 og 210 sammen. Ved trinn 650, trekker operatøren 310
verktøyet 350 tilbake til en sikker posisjon. Ved trinn 660, frigjør edderkoppen 400 rørstrengen 210, og vekten av strengen bæres da av heisesystemet 115. Ved trinn 670 senker heisesystemet 115 rørstrengen 210 inn i brønnboringen 180 inntil kun et lite parti av rørstrengen 210 strekker seg over edderkoppen 400. Ved trinn 680 griper edderkoppen 400 på ny rørstrengen 210. Ved trinn 690 frigjør heisesystemet 115 rørstrengen 210 og stiger opp til toppen av boreriggen 100. Ved trinn 695, hvis brønnen er komplett, er fremgangsmåten ferdig, hvis det imidlertid er nødvendig å sette sammen flere rør 130, starter prosessen igjen ved trinn 600.
Trinn 700 følger trinn 640 som en alternativ fremgangsmåte basert på operatørenes 310 handling. Ved trinn 700 frigjør edderkoppen 400 rørstrengen 210. Ved trinn 705, trekker operatøren 310 verktøyet 350 tilbake til en sikker posisjon. Etter trinn 705 er flytskjemaets neste trinn, trinn 670 som er beskrevet ovenfor. Det alternative valg etter trinn 700 er trinn 710. Ved trinn 710 senker operatøren 310 heisesystemet 115 og rørstrengen 210 uten å trekke tilbake verktøyet 350. Ved trinn 715 når heisesystemet 115 elevasjon A, som detektert av sensor 500, 503 eller 504 og overført til kontroller 900. Et alternativ etter trinn 715 er trinn 720, hvor i kontrolleren 900 automatisk trekker verktøyet 350 tilbake, som beskrevet ovenfor. Etter trinn 720, med verktøyet 350 trukket tilbake, er det neste trinn tilbake til trinn 670, senking av heisesystemet 115. En alternativ rute etter trinn 715 er trinn 725, hvor sensoren 502 detekterer at verktøyet 350 er i en usikker posisjon og overfører disse dataene til kontrolleren 900. I det neste trinn 730 trekker kontrolleren 900 tilbake verktøyet 350. Etter trinn 730, med verktøyet 350 tilbaketrukket, er det neste trinn tilbake til trinn 670, senking av heisesystemet 115. I enda et annet alternativ etter trinn 715, i trinn 735 når heisesystemet 115 elevasjon B, som detektert av sensor 500, 503 eller 504, og overført til kontroller 900. Ved trinn 740 stopper kontrolleren 900 heisesystemet 115 i å bevege seg nedover. Ved trinn 745 hever kontrolleren 900 eller operatøren heisesystemet 115 til elevasjon A. Ved trinn 750 trekker kontrolleren 900 eller operatøren verktøyet 350 tilbake. Etter trinn 750, med verktøyet 350 tilbaketrukket, er det neste trinn tilbake til trinn 670, senking av heisesystemet 115. De ovenfor beskrevne trinn kan anvendes ved kjøring av en hvilken som helst borestreng i en boreoperasjon, ved kjøring av foringsrør for å forsterke brønnboringen, eller for sammensetting av strenger for å plassere brønnboringskomponenter i brønnboringen. Trinnene kan også reverseres for å ta rørstrengen fra hverandre.
Selv om det foregående er rettet mot utførelser av den foreliggende oppfinnelse, kan andre og ytterligere utførelser av oppfinnelsen tenkes ut uten å avvike fra dens grunnleggende omfang, og dens omfang er bestemt av de følgende krav.
NO20063370A 2005-07-21 2006-07-20 Anordning og fremgangsmåte for forebygging av brønnkomponentkollisjoner på en rigg NO341340B1 (no)

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
US11/186,314 US20070017682A1 (en) 2005-07-21 2005-07-21 Tubular running apparatus

Publications (2)

Publication Number Publication Date
NO20063370L NO20063370L (no) 2007-01-22
NO341340B1 true NO341340B1 (no) 2017-10-16

Family

ID=36998376

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
NO20063370A NO341340B1 (no) 2005-07-21 2006-07-20 Anordning og fremgangsmåte for forebygging av brønnkomponentkollisjoner på en rigg

Country Status (4)

Country Link
US (1) US20070017682A1 (no)
CA (1) CA2552805C (no)
GB (1) GB2428817B (no)
NO (1) NO341340B1 (no)

Families Citing this family (19)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US7874352B2 (en) 2003-03-05 2011-01-25 Weatherford/Lamb, Inc. Apparatus for gripping a tubular on a drilling rig
US8544564B2 (en) 2005-04-05 2013-10-01 Halliburton Energy Services, Inc. Wireless communications in a drilling operations environment
US8051909B2 (en) * 2004-07-16 2011-11-08 Frank's Casing Crew & Rental Tools, Inc. Method and apparatus for positioning the proximal end of a tubular string above a spider
US8899347B2 (en) 2009-03-04 2014-12-02 Intelliserv, Llc System and method of using a saver sub in a drilling system
DK2438269T3 (da) * 2009-06-02 2019-07-29 Nat Oilwell Varco Lp Trådløst transmissionssystem og system til overvågning af en boretårnshandling
US9546545B2 (en) * 2009-06-02 2017-01-17 National Oilwell Varco, L.P. Multi-level wellsite monitoring system and method of using same
EP2652239B1 (en) * 2010-12-17 2017-01-25 Weatherford Technology Holdings, LLC Electronic control system for a tubular handling tool
CN102644457B (zh) * 2012-04-19 2014-12-24 中国海洋石油总公司 一种随钻邻井距离计算方法
GB2532267A (en) * 2014-11-14 2016-05-18 Nat Oilwell Varco Norway As A method for placing and removing pipe from a finger rack
US10550640B2 (en) * 2015-03-31 2020-02-04 Schlumberger Technology Corporation Intelligent top drive for drilling rigs
US10830009B2 (en) 2015-05-06 2020-11-10 Schlumberger Technology Corporation Continuous mud circulation during drilling operations
US10428601B2 (en) * 2015-12-07 2019-10-01 Schlumberger Technology Corporation Proximity detection between tubulars for blind stabbing
US10408010B2 (en) 2015-12-08 2019-09-10 Schlumberger Technology Corporaton Pipe ram assembly for many actuation cycles
US10508509B2 (en) 2015-12-08 2019-12-17 Schlumberger Technology Corporation Devices for continuous mud-circulation drilling systems
US11480044B2 (en) * 2018-02-15 2022-10-25 Frank's International, Llc Portable local positioning system
US10890060B2 (en) 2018-12-07 2021-01-12 Schlumberger Technology Corporation Zone management system and equipment interlocks
NO20210689A1 (en) * 2018-12-07 2021-06-01 Schlumberger Technology Bv Zone management system and equipment interlocks
US10907466B2 (en) 2018-12-07 2021-02-02 Schlumberger Technology Corporation Zone management system and equipment interlocks
CN113585989B (zh) * 2021-09-07 2023-06-23 兰州兰石石油装备工程股份有限公司 连续起下钻钻机管具处理系统

Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040020083A1 (en) * 2002-07-29 2004-02-05 Staub Michael David Method and apparatus for determining machine location
WO2005017306A1 (en) * 2003-08-15 2005-02-24 Maritime Hydraulics As Anti-collision system

Family Cites Families (11)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
SE456048B (sv) * 1982-02-24 1988-08-29 Philips Norden Ab Sett och anordning for att bestemma kollisionsrisken for tva inbordes rorliga kroppar
US4613849A (en) * 1984-04-23 1986-09-23 Hughes Tool Company Interference warning device
GB2205463B (en) * 1987-10-19 1992-01-22 Hitachi Ltd Method and system for avoiding collision between mobile objects
JPH01230107A (ja) * 1988-03-10 1989-09-13 Fanuc Ltd サーボモータにより駆動される被駆動体の衝突検出方法
US5056031A (en) * 1988-11-12 1991-10-08 Kabushiki Kaisha Toyota Chuo Kenyusho Apparatus for detecting the collision of moving objects
US5544282A (en) * 1991-04-05 1996-08-06 Chen; Pang C. Method and apparatus for planning motions of robot manipulators
US6004016A (en) * 1996-08-06 1999-12-21 Trw Inc. Motion planning and control for systems with multiple mobile objects
CA2273729A1 (en) * 1998-07-14 2000-01-14 Bayer Corporation Robotics for transporting containers and objects within an automated analytical instrument and service tool for servicing robotics
US7182133B2 (en) * 2002-02-04 2007-02-27 Frank's Casing Crew And Rental Tools, Inc. Elevator sensor
US20050113138A1 (en) * 2002-03-18 2005-05-26 Greg Mendolia RF ID tag reader utlizing a scanning antenna system and method
US7322406B2 (en) * 2004-07-16 2008-01-29 Frank's Casing Crew & Rental Tools, Inc. Elevation sensor for a service hose and an apparatus for positioning and stabbing well tubulars

Patent Citations (2)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US20040020083A1 (en) * 2002-07-29 2004-02-05 Staub Michael David Method and apparatus for determining machine location
WO2005017306A1 (en) * 2003-08-15 2005-02-24 Maritime Hydraulics As Anti-collision system

Also Published As

Publication number Publication date
NO20063370L (no) 2007-01-22
CA2552805A1 (en) 2007-01-21
GB2428817A (en) 2007-02-07
US20070017682A1 (en) 2007-01-25
GB0614376D0 (en) 2006-08-30
GB2428817B (en) 2008-08-06
CA2552805C (en) 2010-06-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
NO341340B1 (no) Anordning og fremgangsmåte for forebygging av brønnkomponentkollisjoner på en rigg
US11885204B2 (en) Drilling rig
US9441428B1 (en) Master control system with remote monitoring for handling tubulars
EP2799661B1 (en) Automatic drill rod handling
CA2965750C (en) Rig floor for a drilling rig
CA2955952C (en) Methods and systems for tubular validation
EP2987948B1 (en) Drill rod tallying system and method
US8051909B2 (en) Method and apparatus for positioning the proximal end of a tubular string above a spider
NO324746B1 (no) Verktoy for fylling, sirkulering og tilbakestromning av fluider i en bronn
NO344535B1 (no) Sikkerhetssperre for kontrolledninger og fremgangsmåte for å kjøre en kontrolledning langsmed en rørstreng.
US9206657B2 (en) Weight-based interlock apparatus and methods
WO2008034262A1 (en) Oilfield tubular torque wrench with automated positioning
KR20200040933A (ko) 공구 조인트 포지셔닝
BR112019015288B1 (pt) Sistema de reconhecimento de emendas
BR112019015288A2 (pt) Sistema de reconhecimento de junta

Legal Events

Date Code Title Description
CHAD Change of the owner's name or address (par. 44 patent law, par. patentforskriften)

Owner name: WEATHERFORD TECHNOLOGY HOLDINGS, US

CREP Change of representative

Representative=s name: BRYN AARFLOT AS, STORTINGSGATA 8, 0161 OSLO, NORGE

MM1K Lapsed by not paying the annual fees