NO345553B1

NO345553B1 - System for stigerørskopling

Info

Publication number: NO345553B1
Application number: NO20130681A
Authority: NO
Inventors: Blake T Deberry; Morris B Wade; James Daryl Kizer
Original assignee: Dril Quip Inc
Priority date: 2012-05-14
Filing date: 2013-05-14
Publication date: 2021-04-12
Also published as: BR102013011798A2; GB2503793B; BR102013011798B1; US8978770B2; GB201308625D0; GB2503793A; NO20130681A1; US20130299178A1; SG195477A1

Description

Bakgrunn

Den foreliggende oppfinnelsen vedrører brønnstigerør generelt og, mer spesielt, et system for stigerørskopling, for øvrig som angitt i innledningen av krav 1. Et slikt system er kjent fra US 7686087 B2.

I boring eller produksjon av en offshore-brønn kan et stigerør strekke seg mellom et fartøy eller en plattform og brønnhodet. Stigerøret kan være så langt som flere tusen meter, og kan være sammensatt av suksessive stigerørsseksjoner. Stigerørsseksjoner med tilstøtende ender kan kobles om bord i fartøyet eller på plattformen, etter hvert som stigerøret blir senket ned i posisjon. Hjelpeledninger, slik som choke-, drepe-, og / eller trykkoppbyggingsledninger, kan strekke seg langs siden av stigerøret for å få kontakt med brønnhodet, slik at fluider for ulike formål kan sirkuleres nedad i brønnhodet. Tilkobling av stigerørsseksjoner i endetil-ende relasjon omfatter å innrette to stigerørsseksjoner aksialt og angulært, inkludert hjelpeledninger, senke et rørelement av den øvre stigerørsseksjonen ned på et rørformet element av den nedre stigerørsseksjonen, og låsing av de to rørelementer til hverandre for å holde dem i en ende-til-ende-tilstand.

Stigerørsseksjonens koblingsprosess vil kunne kreve betydelig operatørengasjement, som kan gjøre brukeren utsatt for skade- og tretthetsrisiko. For eksempel kan den gjentagende natur av prosessen over tid skape en fare for repeterende bevegelsesskader og øke mulighetene for menneskelige feil. Videre kan stigerørsseksjonenes koblingsprosess innebære tunge komponenter og være tidkrevende. Det vil derfor være et behov innen teknikken for å forbedre stigerørsseksjonenes koblingsprosess og løse disse problemene. Dette behov oppfylles ifølge oppfinnelsen ved et system som angitt i krav 1.

Kort beskrivelse av tegningene

Noen spesifikke forbilledlige utførelsesformer ifølge foreliggende beskrivelse vil kunne forstås ved å henvise til dels til den påfølgende beskrivelsen og de medfølgende tegningene.

Fig. 1A viser et bilde i perspektiv av et eksempel på et stigerørskoblingssystem, i samsvar med visse utførelsesformer av den foreliggende beskrivelse.

Fig. 1B viser et grunnriss av et stigerørskoblingssystem, i samsvar med visse utførelsesformer av den foreliggende beskrivelsen.

Figur 2 viser et perspektivisk bilde av en edderkoppsammenstilling før mottak av en koblingssammenstilling, i samsvar med visse utførelsesformer av den foreliggende beskrivelsen.

Figur 3A viser et bilde i perspektiv av et eksempel på et aktueringsverktøy for koplingsenheten, i samsvar med visse utførelsesformer av den foreliggende beskrivelse.

Figur 3B viser et tverrsnittsbilde av et aktueringsverktøy for koplingsenhet, i samsvar med visse utførelsesformer av den foreliggende beskrivelse.

Figur 4 viser et tverrsnitt av en koblingssammenstilling, i samsvar med visse utførelsesformer av den foreliggende beskrivelse.

Figur 5 viser et tverrsnittsbilde av en landing av en stigerørsseksjon, som kan omfatte den nedre rørsammenstillingen, i edderkoppsammenstillingen, i samsvar med visse utførelsesformer av den foreliggende beskrivelsen.

Figur 6 viser et tverrsnittsbilde av å kjøre den øvre rørsammenstilling til den landete nedre rørsammenstilling, i samsvar med visse utførelsesformer av den foreliggende beskrivelsen.

Figur 7 viser et tverrsnittsbilde av å orientere en øvre rørsammenstilling med hensyn til et nedre rørsammenstilling, i samsvar med visse utførelsesformer av den foreliggende beskrivelsen.

Figur 8 viser et tverrsnittsbilde av en øvre rørsammenstilling som har landet, i samsvar med visse utførelsesformer av den foreliggende beskrivelse.

Figur 9 viser et tverrsnittsbilde av koplingsenhetens aktueringsverktøy som kommer i inngrep med en stigerørssammenføyning for låsing av en stigerørsammenføyning, i samsvar med visse utførelsesformer av den foreliggende beskrivelsen.

Figur 10 viser et tverrsnittsbilde av koplingsenhetens aktueringsverktøy som låser en stigerørsammenføyning, i samsvar med visse utførelsesformer av den foreliggende beskrivelse.

Figur 11 viser et tverrsnittsbilde av koplingsenhetens aktueringsverktøy trukket inn, i samsvar med visse utførelsesformer av den foreliggende beskrivelsen.

Selv om utførelsesformer av den foreliggende beskrivelse har blitt vist og beskrevet, og er definert med henvisning til eksemplifiserende utførelsesformer ifølge foreliggende beskrivelse, vil ikke slike henvisninger innebære noen begrensning på oppfinnelsen, og ingen slik begrensning skal kunne utledes. Gjenstanden som er beskrevet vil kunne ha betydelige modifikasjoner, endringer, og ekvivalenter i form og funksjon, slik det vil kunne forstås for fagfolk innen den relevante teknikken og som har fordelen av denne beskrivelse. De viste og beskrevne utførelsesformer av den foreliggende beskrivelse er bare eksempler, og vil ikke være uttømmende for omfanget av beskrivelsen.

Detaljert beskrivelse

Den foreliggende oppfinnelsen vedrører generelt brønnstigerør og, mer spesielt, til systemer og fremgangsmåter for stigerørskopling.

Illustrative utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelse er her beskrevet i detalj. I interesse av å få klarhet kan ikke alle funksjonene for en faktisk implementering forklart i denne beskrivelsen. Det vil selvsagt kunne erkjennes at ved utvikling av enhver slik faktisk utførelsesform, vil flere implementeringsspesifikke avgjørelser måtte foretas for å oppnå de spesifikke implementasjonsmålene, som vil variere fra en implementering til en annen. Videre vil det forstås at en slik utviklingsinnsats kan være kompleks og tidkrevende, men vil likevel være en rutinemessig oppgave for en fagmann på området som har fordel av den foreliggende beskrivelse. For å lette en bedre forståelse av den foreliggende oppfinnelse, er de følgende eksemplene på visse utførelsesformer gitt. De følgende eksempler skal på ingen måte bli oppfattet til å begrense eller definere omfanget av beskrivelsen.

For formål av denne beskrivelsen, kan et informasjonshåndteringssystem inkludere en hvilken som helst instrumentering eller aggregat av hjelpemidler som er i stand til å beregne, klassifisere, behandle, overføre, motta, hente, ha opprinnelse fra, bryte om, lagre, vise, fastslå, detektere, registrere, reprodusere, håndtere, eller benytte enhver form for informasjon, etterretning, eller data for forretningsmessige, vitenskapelige, reguleringsmessige eller andre formål. For eksempel kan et informasjonshåndteringssystem være en personlig datamaskin, en nettverkslagringsenhet, eller andre passende enhet, og kan variere i størrelse, form, ytelse, funksjonalitet og pris. Informasjonshåndteringssystemet kan omfatte random access memory (RAM), en eller flere prosesseringsressurser, så som for eksempel en sentralenhet (CPU) eller reguleringslogikk for maskinvare eller programvare, ROM og / eller andre typer av ikke-flyktige minner. Andre komponenter i informasjonsbehandlingssystemet kan omfatte en eller flere harddisker, en eller flere nettverksporter for kommunikasjon med eksterne enheter samt ulike input- og output- (I/O) enheter, for eksempel et tastatur, en mus og en videovisning. Informasjonshåndteringssystemet kan også omfatte en eller flere busser som kan drives til å overføre kommunikasjoner mellom forskjellige maskinvarekomponenter.

I forbindelse med denne beskrivelsen kan datamaskinlesbare media omfatte ethvert organ eller en innsamling av hjelpemidler som kan holde igjen data og / eller instruksjoner for en periode. Datamaskinlesbare medier kan for eksempel omfatte, uten begrensning, lagringsmedier så som direkte tilgang lagringsenheter (for eksempel en harddisk eller diskettstasjon), en sekvensielltilgangs lagringsenhet (for eksempel en tape harddisk), kompakt disk, CD-ROM, DVD, RAM, ROM, elektrisk slettbare programmerbare read-only minne (EEPROM), og / eller flash-minne, samt kommunikasjonsmedier så som ledninger, optiske fibre, mikrobølger, radiobølger, og / eller en kombinasjon av de foregående.

I forbindelse med denne beskrivelsen kan en sensor inkludere enhver passende type sensor inkludert, men ikke begrenset til, optiske, radiofrekvensbaserte, akustiske, trykk-, moment-, eller nærhetssensorer.

Fig. 1A viser en visning i perspektiv av et eksempel på et stigerørskoblingssystem 100, i samsvar med visse utførelsesformer av den foreliggende beskrivelse. Figur 1B viser et toppriss av stigerørskoblingssystem 100. Stigerørskoblingssystemet 100 kan omfatte en edderkoppsammenstilling 102 tilpasset et eller flere mottak, i det minste delvis orientere, delta, holde og aktuere en stigerørssammenføyningskobling 104. Edderkoppsammenstillingen 102 kan omfatte ett eller flere aktueringsverktøy 106 for koplingsenheter. I visse utførelsesformer kan en flerhet av aktueringsverktøy 106 ha en innbyrdes avstand radielt om en akse 103 på edderkoppsammenstillingen 102. Som et ikke-begrensende eksempel kan to koplingsenheters aktueringsverktøy 106 være anbrakt rundt en omkrets av edderkoppsammenstillingen 102 i en motstående plassering. Det ikke-begrensende eksempelet på figur 1 viser tre par motstående aktueringsverktøy 106. Det bør være forstått at forskjellige utførelsesformer kan omfatte hvilket som helst egnet antall av aktueringsverktøy 106.

Som vist på figur 1B, kan visse utførelsesformer innbefatte ett eller flere orienterende elementer 105 anbrakt periferisk om aksen 103 for å lette orienteringen av koplingsenheten 104. Ved hjelp av eksempel og uten begrensning, kan tre orienterende elementer 105 omfatte en sylindrisk eller generelt sylindrisk form, som strekker seg oppover fra en overflate på edderkoppsammenstillingen 102. De orienterende elementene 105 kan fungere som styring for koplingsenheten 104 når koplingsenheten 104 blir senket mot edderkoppsammenstilling 102 og dermed lette orientering og / eller justering. I visse utførelsesformer kan de orienterende elementene 105 være utstyrt med en eller flere sensorer (ikke vist) for å detektere posisjonen og / eller orienteringen av koplingsenheten 104, og tilsvarende signaler kan overføres til et informasjons-håndteringssystem på ethvert egnet sted på et fartøy eller en plattform med hvilke som helst egnede midler, inkludert en ledningsforbindelse eller trådløst.

Edderkoppsammenstillingen 102 kan omfatte en basis 108. Basisen 108, og edderkoppsammenstillingen 102 generelt, kan være montert direkte eller indirekte på en flate av et fartøy eller en plattform. For eksempel kan basisen 108 være anordnet på eller like ved et riggdekk. I visse utførelsesformer kan basisen 108 omfatte eller være koplet til en kardangmontering for å legge til rette for balansering på tross av sjøgang.

Figur 2 viser en visning i vinkel av edderkoppsammenstillingen 102 før mottak av stigerørets koplingsenhet 104 (beskrevet i figurene 1A og 1B). Det ikkebegrensende eksempel på edderkoppsammenstillingen 102 med basisen 108 innbefatter en generelt sirkulær geometri omkring en sentral åpning 110 konfigurert for å drive stigerørsseksjoner derigjennom. Forskjellige alternative utførelsesformer kan omfatte en hvilken som helst egnet geometri.

Figur 3A viser et riss i vinkel av et aktueringsverktøy 106 for koplingsenheter, i samsvar med visse utførelsesformer av den foreliggende beskrivelse. Figur 3B viser et tverrsnitt av aktueringsverktøyet 106 for koplingsenheter. Aktueringsverktøyet 106 kan innbefatte en forbindelsesanordning 112 for å tillate forbindelse med basisen 108 (utelatt i figurene 3A, 3B). Som vist vil forbindelsen 112 kunne omfatte et antall gjengede bolter. Imidlertid bør det forstås at et hvilket som helst passende middel for kopling av aktueringsverktøyet 106 direkte eller indirekte til resten av edderkoppsammenstillingen 102 (utelatt i figurene 3A, 3B), vil kunne benyttes.

Aktueringsverktøyet 106 kan omfatte en klemmesammenstilling 114. Klemmesammenstillingen 114 kan omfatte en klemme 116, og stempelsammenstillingen 118 vil være konfigurert for å bevege klemme 116. Stempelsammenstillingen 118 kan omfatte et stempel 120, en stempel-hulrom 122, en eller flere hydrauliske ledninger 124, som fluidmessig skal kobles til en hydraulisk kraftforsyning (ikke vist), og en brakett 126. Braketten 126 kan være koplet til en bæreramme 128 og stempelet 120, slik at stemplet 120 forblir i ro i forhold til bærerammen 128. Bærerammen 128 kan omfatte eller være koplet til en eller flere bæreplater. Som et eksempel og uten begrensning, kan bærerammen 128 omfatte eller være koplet til bæreplatene 130, 132 og 134. Bæreplaten 130 kan gi støtte for klemmen 116.

Med passende hydraulisk trykk som påføres stempelsammenstillingen 118 fra den hydrauliske kraftforsyningen (ikke vist), kan stempel-hulrom 122 settes under trykk for å bevege klemmen 116 med hensyn til et eller flere av stempelet 120, braketten 126, bærerammen 128, og bæreplaten 130. I det ikke-begrensende eksempel som er vist, er hver enkelt av stempelet 120, braketten 126, bærerammen 128, og bæreplaten 130 tilpasset for å holde seg i ro selv om klemmen 116 beveger seg. Figurene 3A og 3B viser klemmen 116 i en utvidet tilstand i forhold til resten av aktueringsverktøyet 106.

Aktueringsverktøyet 106 kan omfatte et klemverktøy 135. Ved hjelp av eksempel og uten begrensning, kan klemverktøyet 135 inkludere en eller flere av: en øvre aktueringsstempel 136, en aktueringsstempelspindel 138, og et nedre aktueringsstempel 140. Hvert av det øvre aktueringsstempelet 136 og den nedre aktueringsstempelet 140 kan bli fluidmessig koblet til en hydraulisk kraftforsyning (ikke vist) og kan være bevegelig koblet til aktueringsstempelspindelen 138. Med passende hydraulisk trykk som påføres øvre og nedre aktueringsstempler 136, 140, kan hvert av de øvre og nedre aktueringsstemplene 136, 140 bevege seg i lengderetningen langs aktueringsstempelspindelen 138 mot en midtre del av i aktueringsstempelspindelen 138. Figurene 3A og 3B viser øvre og nedre aktueringsstempler 136, 140 i en ikke-aktuert tilstand.

Aktueringsstempelspindelen 138 kan være uttrekkbar og inntrekkbar i forhold til understøttelsesrammen 128. En motor 142 kan være drivmessig koplet til aktueringsstempelspindelen 138 for selektivt å forlenge og trekke tilbake aktueringsstempelspindelen 138. Som eksempel uten begrensning, kan motoren 142 være drivmessig koplet til et glidetannhjul 144 og en skyvertannstang 146, noe som igjen kan være koplet til bæreplaten 134, bæreeplaten 132 og aktueringsstempelspindelen 138. Bæreplatene 132, 134 kan være bevegelig koblet til bærerammen 128 for å forlenge eller trekke sammen med aktueringsstempelspindelen 138, mens bærerammen 128 forblir i ro. Figurene 3A og 3B viser skyvertannstangen 146, bæreplatene 132, 134, og aktueringsstempelspindelen 138 i en tilbaketrukket tilstand i forhold til resten av aktueringsverktøyet 106.

Aktueringsverktøyet 106 kan innbefatte en motor 148, som kan være en dreiemomentsmotor, montert med bæreplaten 134 og som er driftsmessig koplet til et kilesporselement 150. Kilesporselementet 150 kan også monteres for å forlenge og trekke med bæreplaten 134. Det skal forstås at mens et ikke begrensende eksempel av aktueringsverktøyet 106 er avbildet, alternative utførelsesformer kan omfatte egnede varianter, inkludert men ikke begrenset til, en klemsammenstilling ved et øvre parti av aktueringsverktøyet, hvilket som helst egnet antall av aktiveringsstempler ved hvilken som helst egnet posisjon av aktueringsverktøyet, enhvert egnet motor-arrangement, og bruk av elektriske aktuatorer i stedet for eller i kombinasjon med hydrauliske aktuatorer.

I noen utførelsesformer kan aktueringsverktøyet 106 være utstyrt med en eller flere sensorer (ikke vist) for å detektere posisjon, orienter andre parametere for aktueringsverktøyet 106. For ikke-begrensende eksempel kan en eller flere sensorer detektere posisjoner for klemmen 116, klemverktøyet 135, og/eller kilesporselementet 150. Tilsvarende signaler kan overføres til et informasjonshåndteringssystem hvor som helst på fartøyet eller på plattformen med hvilke som helst egnede midler, inkludert forbindelse med ledning eller trådløst. I visse utførelsesformer kan reguleringsledninger (ikke vist) for én eller flere av motoren 148, klemverktøyet 135, og klemsammenstilling 114 kunne bli matet tilbake til informasjonshåndteringssystemet med hvilke som helst passende midler.

Figur 4 viser et tverrsnitt av stigerørsammenføyningens koplingsenhet 104, i samsvar med visse utførelsesformer av den foreliggende beskrivelse. Koplingsenheten 104 kan omfatte en øvre rørsammenstilling 152 og en nedre rørsammenstilling 154, hver for seg anordnet i ende-til-ende-relasjon. Den øvre rørsammenstilling 152 kan noen ganger refereres til som en boks; den nedre rørsammenstillingen 154 kan refereres til som en tapp.

Visse utførelsesformer kan omfatte en tetningsring (ikke vist) mellom rørelementene 152, 154. Den øvre rørsammenstillingen 152 kan omfatte spor 156 rundt sin nedre ende. Den nedre del 154 kan omfatte spor 158 rundt sin øvre ende. En låsering 160 kan være avsatt omkring sporene 156, 158 og kan omfatte tenner 160A, 160B. Tennene 160A, 160B vil kunne tilsvare sporene 156, 158. Låseringen 160 kan være radialt utvidbar og sammentrekkbar mellom en ulåst posisjon hvor tennene 160A, 160B er i avstand fra sporene 156, 158, og en låsestilling hvor låseringen 160 er blitt tvunget innover slik at tennene 160A, 160B kommer i inngrep med sporene 156, 158 og derved låse forbindelsen. Således kan låseringen 160 være radialt bevegelig mellom en normalt ekspandert, ulåst stilling og en radialt sammentrukket låsende stilling, som vil kunne ha en interferenstilpasning. I visse utførelsesformer kan låseringen 160 være splittet rundt dens periferi for så vanligvis ekspandere utad til sin ulåste posisjon. I visse utførelsesformer kan låseringen 160 omfatte segmenter sammenføyd med hverandre for å få dem til vanligvis å innta en stilling radialt utad, men være sammentrekkbar til sammentrukket posisjon.

En kamring 162 kan være anordnet omkring låseringen 160 og kan omfatte indre kamflater som er glidbare på overflater av låseringen 160. Kamflatene på kamringen 162 kan være et middel for å tvinge låseringen 160 innover til en låst stilling. Kamringen 162 kan omfatte et øvre element 162A og et nedre element 162B med tilsvarende festeører 162A'og 162B'. Det øvre legemet 162A og de nedre element 162B kan være konfigurert som motstående elementer. Kamringen 162 kan være konfigurert slik at bevegelse av de øvre element 162A mot den nedre element 162b tvinger låseringen 160 innover til en låst posisjon via de indre kamflatene på kamringen 162.

Stigerørssammenføynigens koplingsenhet 104 kan omfatte en eller flere låseelementer 164. Et gitt låseelement 164 kan være innrettet til å strekke seg gjennom et parti av kamringen 162 for å opprettholde det øvre elementet 162A og det nedre elementet 162b i en låsende stilling der hver har blitt flyttet mot det andre for å presse låseringen 160 innover til en låst stilling. Låseelementet 164 kan omfatte et parti med kilefortanning 164A og kan strekke seg gjennom en flens 152A til den øvre rørsammenstilling 152. Låseelementet 164 kan omfatte et holdeparti 164B, som kan inkludere, men ikke er begrenset til, en leppe, for å ligge an mot det øvre elementet 162A. Låseelementet 164 kan omfatte et konisk parti 164C for å passe til et parti av det øvre elementet 162A. Låseelementet 164 kan inkludere et gjenget parti 164D for å komme i inngrep med gjenger på det nedre elementet 162B.

Koplingsenhet 104 kan omfatte en eller flere hjelpeledninger 166. Som illebegrensende eksempler kan hjelpeledningene 166 omfatte ett eller flere av hydrauliske ledninger, strupeledninger, drepeledninger, og trykkøkende ledninger. Hjelpeledningene 166 kan strekke seg gjennom flensen 152A og en flens 154A av den nedre rørsammenstillingen 154. Hjelpeledninger 166 kan være innrettet til å være pardannende mellom flensene 152A, 154A, for eksempel ved hjelp av en stikkkontakt.

Koplingsenheten 104 kan omfatte én eller flere orienteringsføringer 168 for koplingsenheten. En gitt orienteringsføring 168 for koplingsenheten kan være anordnet rundt et nedre parti av koplingsenheten 104. Som eksempel, og uten begrensning, kan orienteringsføringen 168 være koplet til flensen 154A. Orienteringsføringer 168 for koplingsenheter kan omfatte en eller flere koniske flater 168A dannet for i det minste delvis å orientere minst et parti av stigerørets koplingsenheter 104 når de kommer i kontakt med en av klemsammenstillingene 114.

Når klemsammenstillingen 114 kommer i kontakt med en eller flere av de koniske flatene 168a på orienteringsføringen 168, kan den ene eller flere av koniske flatene 168A bevirke en aksial innretting og/eller rotasjonsmessig orientering av koplingsenheten 104 ved å styre koplingsenheten 104 mot en på forhånd bestemt stilling i forhold til klemsammenstillingen 114. I visse utførelsesformer kan orienteringsføringen 168 gi et første trinn i en orienteringsprosess for å orientere den nedre rørsammenstillingen 154.

Koplingsenhetene 104 kan omfatte en eller flere orienteringsføringer 170. I visse utførelsesformer kan en eller flere orienteringsføringer 170 gi et andre trinn i en orienteringsprosess. En gitt orienteringsføring 170 kan være anordnet rundt et nedre parti av koplingsenheten 104. Som eksempel og uten begrensning, kan orienteringsføringen 170 være dannet i flensen 154A. Orienteringsføringen 170 kan innbefatte en forsenkning, et hulrom eller andre overflater tilpasset for å passe med en tilsvarende føringstapp 172 (vist i figur 5).

Figur 5 viser et tverrsnittbilde av landing av en stigerørsseksjon, som kan omfatte den nedre rørsammenstilling 154 i edderkoppsammenstillingen 102, i samsvar med visse utførelsesformer av den foreliggende beskrivelsen. I den eksempelvise landete tilstanden som er vist, har klemmene 116 blitt utvidet til å holde tilbake den rørformede 154 sammenstillingen, og de to-trinns orienteringssærtrekkene har orientert den nedre rørsammenstilling 154. Nærmere bestemt har orienteringsføringen 168 alllerede lagt til rette for aksial innretting og/eller rotasjonsmessig orientering av den nedre rørsammenstillingen 154, og ett eller flere av klemsammenstillinger 114 kan omfatte en føringstapp 172 som rager ut for å passe sammen med orienteringsføringen 170 for å sikre en endelig ønskelig orientering.

Et setteverktøy 174 vil kunne tilpasses til å komme i inngrep, løfte opp og senke ned nedre rørsammenstilling 154 til edderkoppsammenstilling 102. I visse utførelsesformer kan setteverktøyet 174 også tilpasses til å teste ut hjelpeledningene 166. For eksempel kan setteverktøyet 174 trykkprøve strupe- og drepeledninger koplet til under den nedre rørsammenstillingen 154.

I visse utførelsesformer kan en eller flere av setteverktøyet 174, rørsammenstillingen 154, og hjelpeledninger 166, være utstyrt med en eller flere sensorer (ikke vist) for å detektere posisjon, orientering, trykk og/eller andre parametere forbundet med nevnte komponenter. Tilsvarende signaler kan overføres til et informasjonshåndteringssystem hvor som helst på fartøyet eller på plattformen og med hvilke som helst egnede midler, inkludert forbindelse med ledning eller trådløst.

Figur 6 viser et tverrsnittsbilde av å kjøre den øvre rørsammenstillingen 152 til den landede nedre rørsammenstillingen 154, i samsvar med visse utførelsesformer av den foreliggende beskrivelse. Setteverktøyet 174 kan brukes til å komme i inngrep med, løfte og senke den øvre rørsammenstillingen 152. Den øvre rørsammenstillingen 152 kan senkes ned på en stikknese 178 av den nedre rørsammenstillingen 154.

I noen utførelsesformer kan setteverktøyet 174 inkludere en eller flere sensorer 176 for å legge til rette for korrekt innstilling og / eller orientering av den øvre rørsammenstillingen 152. Den ene eller de flere sensorene 176 kan være plassert på hvilket som helst egnet posisjon av setteverktøyet 174. I visse utførelsesformer kan rørelementet 152 være utstyrt med en eller flere sensorer (ikke vist) for å detektere posisjon, retning, trykk og/eller andre parametere i rørelementet 152. Tilsvarende signaler kan overføres til et informasjonshåndteringssystem ved et hvilket som helst sted på fartøyet eller på plattformen med hvilke som helst egnede midler, inkludert forbindelse med ledning eller trådløst.

Figur 7 viser et tverrsnittsbilde av å orientere den øvre rørsammenstilling 152 med hensyn til å senke rørsammenstillingen 154, i samsvar med visse utførelsesformer av den foreliggende beskrivelse. Det bør være forstått at å orientere de øvre rørsammenstilling 152 kan utføres på hvilket som helst egnet trinn av senkeprosessen, eller gjennom den nedre prosessen.

Figur 8 viser et tverrsnittsbilde av den øvre rørsammenstillingen 152 landet, i samsvar med visse utførelsesformer av den foreliggende beskrivelsen.

Figur 9 viser et tverrsnittsbilde av aktueringsverktøyet 106 som kommer i inngrep med koplingsenheten 104 før låsing av koplingsenheten 104, i samsvar med visse utførelsesformer av den foreliggende beskrivelse. Som vist, kan aktueringsstempelspindelen 138 bli utvidet mot koplingsenheten 104. Det øvre aktueringsstempelet 136 kan komme i inngrep med løfteøre 162A' og/eller et tilstøtende spor av kamringen 162. På samme måte kan det nedre aktueringsstempelet 140 komme i inngrep med løfteøre 162B' og/eller et tilstøtende spor av kamringen 162. Kilesporselementet 150 kan også uskyves mot koplingsenheten 104. Som vist, kan kilesporselementet 150 komme i inngrep med låseelementet 164. I ulike utførelsesformer kan aktueringsstempelspindelen 138 og kilesporselementetet 150 forlenges samtidig eller på et annet tidspunkt.

Figur 10 viser et tverrsnittsbilde av aktueringsverktøyet 106 som låser koplingsenheten 104, i samsvar med visse utførelsesformer av den foreliggende beskrivelse. Som vist, med passende hydraulisk trykk etter å ha blitt utøvd mot de øvre og nedre aktueringsstempler 136, 140, blir øvre og nedre aktueringsstempler 136, 140 i lengderetningen beveget langs aktueringsstempelspindelen 138 mot en midtre del av i aktueringsstempelspindelen 138. Det øvre elementet 162A og det nedre elementet 162B av kamringen 162 blir dermed tvunget mot hverandre, noe som kan fungere som en klemme, som i sin tur tvinger låseringen 160 innover til en låst posisjon via de innvendige kamflatene på kamringen 162. Som vist, kan låselementet 164 være i en låst posisjon etter at motoren 148 har drevet kilesporselementet 150, som i sin tur har drevet låseelementet 164 inn i låst stilling for å låse kamringen 162 i en fastklemt stilling. I ulike utførelsesformer kan låselementet 164 betjenes i låst stilling etter hvert som kamringen 162 har overgang til en låst stilling eller ved et annet tidspunkt.

Figur 11 viser et tverrsnittsbilde av aktueringsverktøyet 106 trukket tilbake, i samsvar med visse utførelsesformer av den foreliggende beskrivelse. Fra den posisjonen kan setteverktøyet 174 (avbildet i tidligere figurer) komme i inngrep med koplingsenheten 104 og løfte koplingsenheten 104 vekk fra styrepinnen 172.

Klemmene 114 kan trekkes tilbake, og stigerørets koplingsenhet 104 senkes forbi edderkoppsammenstillingen 102, og prosessen ved å lande et neste nedre rør kan gjentas. Det bør være forstått at en demonteringsprosess kan innebære reverseringer av den prosessen som har blitt beskrevet her.

Følgelig vil enkelte utførelsesformer ifølge den foreliggende oppfinnelse tillate hands-free koblings-systemer og fremgangsmåter for stigerørsseksjoner. Visse utførelsesformer tillater minimal og fjernstyrt inngrep av en operatør. Som en følge av dette, kan visse utførelsesformer delvis tilveiebringe sikkerhetsforbedringer, ved å eliminere eller vesentlig redusere direkte engasjement fra operatør, som ellers ville ha utsatt en operatør for risiko for å få skader, tretthet, og at muligheten for menneskelige feil øker. Videre vil visse utførelsesformer kunne tillate økt hastighet og effektivitet i koblingsprosessen for stigerørsseksjonen. Visse utførelsesformer tillater lettere koplingskomponenter, for eksempel ved å eliminere eller vesentlig redusere behovet for tunge bolter og flenser. Dette vil kunne spare materialforbruk og øke hastigheten og effektiviteten i koplingsprosessen for stigerørsseksjonene.

Av denne grunn er den foreliggende oppfinnelsen godt tilpasset til å oppnå de nevnte endene og fordeler, så vel som de som er iboende deri. De spesielle utførelsesformene som er beskrevet ovenfor, er bare illustrerende, ettersom den foreliggende oppfinnelse kan modifiseres og praktiseres på forskjellige, men tilsvarende måter som er innlysende for fagfolk innen området som har fordel av lærdommen her. Selv om figurene viser utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelse i en bestemt orientering, bør det forstås av fagfolk på området at utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelse vil være godt egnet for bruk i en rekke orienteringer. Følgelig bør det forstås av fagfolk på området at bruk av retningsbestemte uttrykk som over, under, øvre, nedre, oppover, nedover og lignende, blir benyttet i forhold til de illustrerende utførelsesformer som har blitt vist i figurene, der den oppadgående retning er mot toppen på den tilsvarende figuren og nedadgående retning er mot bunnen av den tilsvarende figuren.

Videre er det ikke meningen å ha begrensninger på detaljer om bygging eller utforming som her er vist, annet enn de som er angitt i patentkravene nedenfor. Det er derfor åpenbart at de spesielle eksemplene på utførelsesformer som er beskrevet ovenfor kan endres eller modifiseres, og at alle slike variasjoner anses for å være innenfor omfanget av patentkravene. Dessuten vil uttrykkene i ha sin likefremme, vanlige mening, med mindre annet er uttrykkelig og klart definert av patenthaver. De ubestemte artiklene "en" eller "et", slik det anvendes i kravene, er definert her for å bety ett eller flere enn ett av det elementet for den bestemte artikkel introduserer, og påfølgende bruk av den bestemte artikkel "den/det" er ikke ment å negere denne meningen.

Claims

Patentkrav

1. Stigerørskoplingssystem (100), omfattende:

en koplingsenhet (104) for en stigerørssammenføyning som omfatter:

en første rørsammenstilling (152) koblet til en andre rørsammenstilling (154),

karakterisert ved

en kamring (162) som har et øvre element (162A) og et nedre element (162B), hvor det øvre elementet (162A) og det nedre elementet (162B) er justerbare for å holde den første rørsammenstilling (152) og den andre rørsammenstilling (154) sammen, og

en låsering (160), hvor bevegelse mot hverandre av det øvre element (162A) og det nedre element (162B) låser låseringen (160),

en edderkoppsammenstilling (102) som har et aktueringsverktøy (106) for koplingsenheten (104), hvor edderkoppsammenstillingen (102) opptar koplingsenheten (104), og hvor aktueringsverktøyet (106) for koplingsenheten omfatter:

en klemmesammenstilling (114), hvor klemmesammenstillingen selektivt strekker ut en klemme (116) for å komme i inngrep med koplingsenheten (104),

et klemmeverktøy (135), hvor klemmeverktøyet kopler den første rørsammenstillingen (152) og den andre rørsammenstillingen (154) sammen, og

et kilesporelement (150), hvor kilesporelementet aktuerer et låseelement av koplingsenheten (104).

2. Stigerørskoblingssystem ifølge krav 1, hvor klemmeverktøyet (135) aktuerer minst ett av det øvre element (162A) og det nedre element (162B) av kam-ringen (162).

3. Stigerørskoblingssystem ifølge krav 1, videre omfattende et setteverktøy (174), hvor setteverktøyet beveger den første rørsammenstillingen (152) til innretning med den andre rørsammenstillingen (154).

4. Stigerørskoblingssystem ifølge krav 3, hvor minst ett av setteverktøyet (174) og edderkoppsammenstillingen (102) er fjernstyrt.

5. Stigerørskoblingssystem ifølge krav 1, hvor klemmesammenstillingen (114) videre omfatter en stempelsammenstilling (118), hvor stempelsammenstillingen fungerer til å forlenge klemmen (116) for å inngripe med koplingsenheten (104).

6. Stigerørskoblingssystem ifølge krav 15, hvor stempelsammenstillingen (118) er hydraulisk drevet.

7. Stigerørskoblingssystem ifølge krav 9, hvor klemverktøyet (135) omfatter et øvre aktueringsstempel (136), en aktueringsstempelspindel (138) og et nedre aktueringsstempel (140).

8. Stigerørskoblingssystem ifølge krav 1, hvor det kilesporelementet (150) er forlengbart.

9. Stigerørskoblingssystem ifølge krav 1, videre omfattende en sensor, hvor sensoren registrerer posisjonen for minst ett av klemmen (116), klemmeverktøyet (135) og kilesporelementet (150).

10. Stigerørskoblingssystem ifølge krav 1, hvor aktueringsverktøyet (106) videre omfatter en motor (148) og hvor minst ett av klemmeverktøyet (135) og kilesporelementet (150) blir drevet av motoren.

11. Stigerørskoblingssystem ifølge krav 1, hvor et låseelement (164) av koplingsenheten (104) er justerbar til å fastholde kamringen (162) i låst stilling.