NO801245L

NO801245L - DEVICE FOR AA SECURE A RUBBER ELEMENT AGAINST AXIAL ROTATION

Info

Publication number: NO801245L
Application number: NO801245A
Authority: NO
Inventors: Tommy Ray Mooney
Original assignee: Eckel Mfg Co
Priority date: 1979-04-30
Filing date: 1980-04-29
Publication date: 1980-10-31
Also published as: DE3016744C2; GB2049518B; CA1150234A; DE3016744A1; NL8002503A; GB2049518A

Description

Denne oppfinnelse angår anordninger og fremgangsmåter forThis invention relates to devices and methods for

å sikre et rørelement og lignende mot aksiell rotasjon, og mer bestemt angår den forbedrede støtteanordninger og metoder for sammenkobling og demontering av borerør av den art som vanlig-vis anvendes for boring av olje- og gassbrenner. to secure a pipe element and the like against axial rotation, and more specifically it concerns improved support devices and methods for connecting and disassembling drill pipes of the kind that are usually used for drilling oil and gas burners.

Det er velkjent at der finnes olje og gass i jordformasjoner, og at borehull bores inn i disse formasjoner for utvinning av slike stoffer. Hva som imidlertid ikke er så godt kjent er de problemer og vanskeligheter som er forbundet med boringen av slike borehull, og følgelig de spesielle krav som må imøtekommes. It is well known that there is oil and gas in soil formations, and that boreholes are drilled into these formations for the extraction of such substances. What is not so well known, however, are the problems and difficulties associated with the drilling of such boreholes, and consequently the special requirements that must be met.

For det første er slike brønner ofte flere hundre meter dype*slik at bare selve boringen av slike brønner er en tekno-logisk utfordring, ikke bare når det gjelder selve skjæringen Firstly, such wells are often several hundred meters deep* so that just the actual drilling of such wells is a technological challenge, not only when it comes to the cutting itself

av fjell og jord av ulik karakter i forskjellige dybder, men og-så med hensyn til fjerning av borekakset som dannes ved bunnen av borehullet. Følgelig er det nå konvensjonell praksis å bore slike brønner ved bruk av en borkrone eller et skjæreverktøy som er montert i den ene ende av en av rørlengder sammensatt rør-streng. Borkronen roteres på bunnen av borehullet ved omdreining av borerørstrengen ved dens øvre ende, mens egnede borefluider eller "slam" nedpumpes innvendig i borestrengen og ut gjennom åpninger i borkronen. of rock and soil of different character at different depths, but also with regard to the removal of the cuttings that form at the bottom of the borehole. Consequently, it is now conventional practice to drill such wells using a drill bit or a cutting tool which is mounted at one end of a pipe string composed of lengths of pipe. The drill bit is rotated at the bottom of the drill hole by turning the drill pipe string at its upper end, while suitable drilling fluids or "mud" are pumped down inside the drill string and out through openings in the drill bit.

Boreslammet har flere vesentlige oppgaver i tillegg til å smøre borkronens skjærflater. Slammet som strømmer nedover i borestrengen føres tilbake til overflaten gjennom ringrommet mellom borehullveggen og borestrengens utvendige overflate, under medbringelse av borekaksen som ellers ville samlet seg i borehullet. Boreslammet virker således også som et smøremiddel mellom borehullveggen og den roterende rørstreng. Videre til-veiebringer vekten av boreslamsøylen i borehullet et mottrykk i tilfelle borkronen uventet møter en formasjon som inneholder fluider med unormalt høyt trykk. The drilling mud has several important tasks in addition to lubricating the cutting surfaces of the drill bit. The mud that flows down the drill string is brought back to the surface through the annulus between the borehole wall and the outer surface of the drill string, bringing with it the cuttings that would otherwise accumulate in the borehole. The drilling mud thus also acts as a lubricant between the borehole wall and the rotating pipe string. Furthermore, the weight of the drilling mud column in the borehole provides a back pressure in the event that the drill bit unexpectedly encounters a formation containing fluids with abnormally high pressure.

Borerørstrengen blir nødvendigvis sammensatt på overflaten stykke for stykke, idet hver borerørlengde eller -seksjon selek-tivt tilkobles Øvre ende av den sist tilkoblede seksjon, idet strengen gradvis nedsenkes i borehullet. Hver gang det er nød-vendig å reparere eller utskifte borkronen (hvilket skjer mange ganger under boringen av dype borehull), blir på samme måte borerørstrengen gradvis løftet ut av borehullet under frakobling The drill pipe string is necessarily assembled on the surface piece by piece, as each drill pipe length or section is selectively connected to the upper end of the last connected section, as the string is gradually lowered into the borehole. Whenever it is necessary to repair or replace the drill bit (which happens many times during the drilling of deep boreholes), in the same way the drill string is gradually lifted out of the borehole during disconnection

av den øverste rørseksjon.of the upper pipe section.

Selv om der er mange vanskeligheter forbundet med boringen av et borehull i jorden, er der spesielle vanskeligheter forbundet med tilskruingen og fraskruingen av gjengekoblingene mellom borerørseksjonene. Ettersom borerørenes veggtykkelse har en tendens til å minske under omdreiningen i borehullet, er det ikke ønskelig å anvende noen betydelig gripekraft på en rør-seksjon da dette ville kunne forårsake en inntrykning som i sin tur ville kunne frembringe en langsgående svekking i røret. Although there are many difficulties associated with the drilling of a borehole in the earth, there are particular difficulties associated with the screwing and unscrewing of the threaded connections between the drill pipe sections. As the wall thickness of the drill pipes tends to decrease during rotation in the borehole, it is not desirable to apply any significant gripping force to a pipe section as this could cause an indentation which in turn could produce a longitudinal weakening of the pipe.

På den annen side er det viktig å anvende et dreiemoment på røret som er tilstrekkelig til å oppnå en fluid-tett forbindelse mellom to og to rørseksjoner, for å unngå trykk-utstrømning av borefluid som fører til erodering av boréhullveggen, og dette nødvendiggjør i sin tur anvendelsen av en høy gripekraft. I et forsøk på et kompromiss mellom disse to motstridende behov, ut-formes nå de fleste borerør med et muffe-lignende parti ved den ene ende, idet "muffen* er forsynt med ekstra stor veggtykkelse og med innvendige gjenger, og med ekstra stor veggtykkelse umiddelbart nær de utvendige gjenger ved den andre ende. Anvend-else åv en veggtykkelse av denne størrelse vil, selv for borerør med sterkt erodert utvendig overflate, bevirke at røret motstår trykk-krefter som ellers ville knekke røret, men som er nød-vendige for oppnåelse av et tilstrekkelig dreiemoment på røret ved tilskruing og fraskruing av gjengeforbindelséne mellom to borerørlengder. Likevel har dette også gjort det nødvendig at røret gripes bare ved de tp endepartier som har utvidet veggtykkelse, og under ingen omstendigheter på noe annet sted langs hver borerørseksjon. On the other hand, it is important to apply a torque on the pipe that is sufficient to achieve a fluid-tight connection between two pipe sections, in order to avoid pressure outflow of drilling fluid that leads to erosion of the borehole wall, and this necessitates in its ture the application of a high gripping force. In an attempt to compromise between these two conflicting needs, most drill pipes are now designed with a sleeve-like part at one end, the "sleeve* being provided with extra large wall thickness and with internal threads, and with extra large wall thickness immediately close to the external threads at the other end. The use of a wall thickness of this size will, even for drill pipe with a strongly eroded external surface, cause the pipe to resist compressive forces that would otherwise break the pipe, but which are necessary for achieving sufficient torque on the pipe when screwing in and out the threaded connections between two lengths of drill pipe.However, this has also made it necessary to grip the pipe only at the tp end portions that have increased wall thickness, and under no circumstances anywhere else along each drill pipe section.

Opprinnelig ble borestrengen sammenkoblet og demontert ved bruk av to sett manuelt betjente rørtenger, hvor det ene sett ble anvendt på rørets "muffe"-parti ved øvre ende av borestrengen i borehullet, mens det andre sett ble anvendt på den nedre ende (umiddelbart over gjengene) av røret som ble tilkoblet eller frakoblet rørstrengen. Det øvre tang-sett ble konvensjonelt tilstrammet ved hjelp av en kabel og en momentmåler forbundet med en kraftdrevet vinsj, og det nedre tang-sett ble tilstrammet på motsatt side via en kabel forbundet med et forankringspunkt på boreriggen. Kår vinsjen ble igangsatt dreiet forbindelses-kabelen de såkalte "rørtenger" slik at den øvre rørseksjon roterte inntil momentmåleren registrerte det dreiemoment som ble ansett tilstrekkelig til å (cjppnå en fluid-tett forbindelse, (under sammensetning av borestrengen), eller til å løse gjenge-forbindelsen ved demontering av borestrengen. Strammekabelen festet til den nedre tang ville selvsagt sikre den nedre tang og således kapp-gjengepartiet på borerørets nedre seksjon, fra å dreie under denne prosess. Originally, the drill string was connected and disassembled using two sets of manually operated pipe tongs, where one set was applied to the "socket" portion of the pipe at the upper end of the drill string in the borehole, while the other set was applied to the lower end (immediately above the threads ) of the pipe that was connected or disconnected from the pipe string. The upper tong set was conventionally tightened by means of a cable and a torque meter connected to a power winch, and the lower tong set was tightened on the opposite side via a cable connected to an anchor point on the drilling rig. When the winch was started, the connecting cable was turned the so-called "pipe tongs" so that the upper pipe section rotated until the torque meter registered the torque that was considered sufficient to (cjppp a fluid-tight connection, (during assembly of the drill string), or to loosen threads - the connection when dismantling the drill string. The tension cable attached to the lower tongs would of course secure the lower tongs and thus the cap thread on the lower section of the drill pipe, from turning during this process.

Det vil være klart at en slik prosess var tidkrevende og følgelig kostbar. Imidlertid var det dessuten ofte meget farlig på grunn av muligheten for kabelbrudd, og denne mulighet ble forøket når den såkalte "håndbetjente" tang som ble brukt til å dreie den Øvre rørseksjon, ble erstattet av hydraulisk-drevne rotasjons-tenger av den type som er angitt i U.S*-patent nr. 4.084.453, for oppnåelse av høyere dreiemoment foreskrevet for gjengeforbindeiser i dypere borehull. It will be clear that such a process was time-consuming and consequently expensive. However, it was also often very dangerous due to the possibility of cable breakage, and this possibility was increased when the so-called "hand-operated" tongs used to turn the Upper Pipe Section were replaced by hydraulically operated rotary tongs of the type set forth in U.S.* Patent No. 4,084,453, to obtain the higher torque prescribed for threaded connectors in deeper boreholes.

En annen ulempe ved slike teknikker, selv etter at hydraulikk-drevne rotasjons-tenger kom i alminnelig bruk, oppsto på grunn av unøyaktigheten ved de målinger som ble angitt av dreiemoment-måleren som nå var innkoblet i strammekabelen. Således hadde man lenge kjent til at momentmåleren ville gi en nøyaktig indikering av dreiemomentet på røret bare når de to kabler var slik plassert at de frembrakte kraftvektorer belig-gende nøyaktig 90 i forhold til hverandre, og at denne tilstand bare kunne forekomme en kort tid under omdreiningen av det øvre rør. Problemet med å oppnå en fluid-tett forbindelse mellom til-støtende borerørlengder var således fortsatt til stede selv etter at de kraft-drevne rotasjons-tenger ble tatt i bruk. Another disadvantage of such techniques, even after hydraulically driven rotary tongs came into general use, arose because of the inaccuracy of the readings indicated by the torque meter now connected to the tension cable. Thus, it had long been known that the torque meter would give an accurate indication of the torque on the pipe only when the two cables were positioned in such a way that the produced force vectors were located at exactly 90 in relation to each other, and that this condition could only occur for a short time during the revolution of the upper tube. The problem of achieving a fluid-tight connection between adjacent lengths of drill pipe was thus still present even after the power-driven rotary tongs were put into use.

I visse tilfeller har man funnet det hensiktsmessig å koble den såkalte "håndbetjente" hjelpe- eller støtte-tang til rotasjons-krafttangen, slik at de to tang-sett kunne håndteres og manøvreres som en enhet, og slik at borestrengen kunne sammenkobles og demonteres på en hurtigere og mer hensiktsmessig måte. In certain cases, it has been found appropriate to connect the so-called "hand-operated" auxiliary or support tongs to the rotary power tongs, so that the two sets of tongs could be handled and maneuvered as a unit, and so that the drill string could be connected and disassembled on a faster and more appropriate way.

1 et slikt arrangement vil selvsagt de to tenger ha en til-bøyelighet til å sammentrekkes, hvorfor i det minste en av de to kabler ble eliminert. Også dette har imidlertid vist seg uprak-tisk i forbindelse med behovet for rotasjons-tenger som kunne utvikle stadig høyere dreiemomenter som lå utenfor gripeevnen til konvensjonelt konstruerte "håndbetjente" tenger. Følgelig har der lenge vært et behov for kraft-drevne støttetenger som kan utvikle en gripekraft på borerørets gjengeparti, som er i stand til å fastholde borestrengen mot de dreiemomenter som nå kreves for å oppnå en fluid-tett rørforbindelse. In such an arrangement, the two pliers will of course have a tendency to contract, which is why at least one of the two cables was eliminated. However, this too has proved impractical in connection with the need for rotary pliers which could develop increasingly higher torques which were beyond the gripping ability of conventionally designed "hand-operated" pliers. Consequently, there has long been a need for power-driven support pliers that can develop a gripping force on the threaded part of the drill pipe, which is able to hold the drill string against the torques that are now required to achieve a fluid-tight pipe connection.

Det har selvsagt vært gjort mange forsøle på å utvikle kraft-drevne støttetenger med denne evne, men ingen av disse forsøk har helt ut løst problemet. Ett spesielt problem som har hindret bruken av konstruksjoner av den art som benyttes i de kraft-drevne rotasjons-tenger, er nødvendigheten av å plassere støtte-tangen ved gjengepartiet til det nedre borerør og derfor umiddelbart under og nær inntil rotasjons-tangens nedre overflate. Et annet problem ligger i den omstendighet at selv om en kombina-sjon av rotasjons- og støttetenger kan eliminere strammekablene, utgjør tang-kombinasjonen i seg selv en fare dersom utilsiktet vertikal bevegelse av noen del av borestrengen skulle forekomme. Of course, many efforts have been made to develop force-driven support pliers with this ability, but none of these attempts have completely solved the problem. One particular problem that has prevented the use of constructions of the kind used in the power-driven rotary pliers is the necessity to place the support pliers at the threaded portion of the lower drill pipe and therefore immediately below and close to the lower surface of the rotary pliers. Another problem lies in the fact that although a combination of rotary and support tongs can eliminate the tensioning cables, the tong combination in itself poses a danger if inadvertent vertical movement of any part of the drill string should occur.

Disse samt andre ulemper ved den kjente teknikk overvinnes ved hjelp av foreliggende oppfinnelse, og forbedrede, kraft-drevne støttetenger tilveiebringes herved for sammenkobling og bruk med kraft-drevne rotasjons-tenger. These and other disadvantages of the known technique are overcome by means of the present invention, and improved, power-driven support pliers are hereby provided for connection and use with power-driven rotary pliers.

Ifølge en foretrukket utføringsform av foreliggende oppfinnelse tilveiebringes en kraft-drevet støttetang med et par motsatt bevegelige klembakker som er innrettet til å drives radielt til inngrep med gjengepartiet på en borerørlengde. Mer bestemt understøttes de to klembakker ved hjelp av et par øvre og nedre plateelementer som er formet stort sett i samsvar med rotasjohs-tangens generelle utforming, og har et åpent halsparti for å oppta og tilslutte de to klembakker rundt rør-eleraentet som søkes sikret mot rotasjon. According to a preferred embodiment of the present invention, a power-driven support tong is provided with a pair of oppositely movable clamping jaws which are arranged to be driven radially into engagement with the threaded portion of a length of drill pipe. More specifically, the two clamping jaws are supported by means of a pair of upper and lower plate elements which are shaped largely in accordance with the general design of the rotasjohs pliers, and have an open neck part to accommodate and connect the two clamping jaws around the pipe element that is sought to be secured against rotation.

Hver klembakke er forbundet med sin egen separate drivenhet som i en særlig hensiktsmessig form innbefatter en hydraulisk sylinder som er dreibart opplagret ved sin bakre ende mellom ,de to plateelementer, og har sin stempelstang hengsel-forbundet til den ene ende av en dreibart opplagret momentarm hvis andre ende tvinges mot klembakken. Ettersom man etterstreber samtidig manøvrering av begge klembakker, tilføres hydraulikkvæske til sylindrene gjennom en strømdeler slik at begge stempelstenger går samtidig ut og like langt. Følgelig beveges begge klembakker nøyaktig samme avstand slik at man unngår skjevstilling av borerøret samtidig som rotasjons-tangen (som er ledd-forbundet med stØttetangen) overfører dreiemoment til rør-enheten. Each clamping jaw is connected to its own separate drive unit which, in a particularly convenient form, includes a hydraulic cylinder which is rotatably supported at its rear end between the two plate elements, and has its piston rod hinged to one end of a rotatably supported torque arm if the other end is forced against the clamping base. Since simultaneous maneuvering of both clamping jaws is sought, hydraulic fluid is supplied to the cylinders through a flow divider so that both piston rods extend simultaneously and to the same distance. Consequently, both clamping jaws are moved exactly the same distance so that skewing of the drill pipe is avoided at the same time that the rotary tongs (which are articulated with the support tongs) transmit torque to the pipe unit.

Det vil være klart at selv om støtte- og rotasjons-tengene er beregnet på å sammenkobles slik at de danner en enhet, må forbindelsen mellom dem være fleksibel innenfor foreskrevne grenser. Videre må slik fleksibilitet ikke bare tillate begrenset bevegelse i den retning ved hvilken dreiemomentet virker på rør-elementet, men også begrenset bevegelse mellom de to tenger langs borestrengens lengdeakse. It will be clear that although the support and rotation clamps are intended to be connected together to form a unit, the connection between them must be flexible within prescribed limits. Furthermore, such flexibility must not only allow limited movement in the direction in which the torque acts on the pipe element, but also limited movement between the two pliers along the longitudinal axis of the drill string.

Når det gjelder ledd-forbindelsen mellom de to tenger er rotasjons-tangen fortrinnsvis forsynt med tre nedadrettede stang-elementer som hvert i sin tur er forsynt med et antall tapp-åpninger på forskjellige steder langs sin lengde. Støtte-tangen er i sin tur hensiktsmessig forsynt med motsvarende åpninger gjennom hvilke disse stenger kan strekke seg når støtte-tangen plasseres umiddelbart under rotasjons—tangen. En bruddpinne er innført gjennom åpningen i hver stang, som derved fast-legger den maksimale Vertikale avstand som søkes opprettholdt, og støttetangen hviler da på disse tre bruddpinner. Dessuten er eh fjær eller annen fjærende innretning fortrinnsvis anordnet mellom bruddpinnen og undersiden av støttetangens topp-plate, for å oppta støt når støttetangen trekkes mot rotasjons-tangen idet de to borerørseksjoner sammenskrues. Videre virker fjærene til å^avdempe reaksjonen når de. to tenger adskilles, f.eks. ved fjerning av en borerørs eies jon fra borestrengen. When it comes to the joint connection between the two pliers, the rotary pliers are preferably provided with three downwardly directed rod elements, each of which in turn is provided with a number of pin openings at different places along its length. The support tongs are in turn appropriately provided with corresponding openings through which these rods can extend when the support tongs are placed immediately below the rotation tongs. A breaking pin is inserted through the opening in each bar, which thereby determines the maximum vertical distance that is sought to be maintained, and the support tongs then rests on these three breaking pins. In addition, a spring or other resilient device is preferably arranged between the break pin and the underside of the top plate of the support tongs, to absorb shock when the support tongs are pulled against the rotation tongs as the two drill pipe sections are screwed together. Furthermore, the springs act to dampen the reaction when they two pliers separate, e.g. when removing a drill pipe's own ion from the drill string.

Med hensyn til sideveis bevegelse mellom de to tenger er hullene i støttetangen fortrinnsvis i form av krumme slisser med en krumningsradiusdg stilling tilsvarende rotasjon rundt rørstrengen. Mer bestemt er hver tang også forsynt med en bakut^-ragende brakett idet de to braketter tvinges mot hverandre når rotasjons-tangen overfører dreiemoment til rØrelementet, og således kan en passende momentføler anordnes slik at den sammentrykkes mellom disse to braketter for avgivelse av en ekstremt nøyaktig måling av dreiemomentet som virker på rØrelementet med mindre stengene beveges mot endene av slissene. With respect to lateral movement between the two pliers, the holes in the support pliers are preferably in the form of curved slots with a radius of curvature dg position corresponding to rotation around the pipe string. More specifically, each tong is also provided with a rearward-projecting bracket, as the two brackets are forced against each other when the rotary tong transmits torque to the tube element, and thus a suitable torque sensor can be arranged so that it is compressed between these two brackets to emit an extremely accurate measurement of the torque acting on the tube element unless the rods are moved towards the ends of the slots.

Stundom hender det at operatøren av vinsjen (ikke vist) som bærer den øvre borerørlengde 4, vil aktivere og løfte denne borerørlengden etter at den er fraskrudd gjengepartiet som gripes av støttetangen, men fØr den er løst fra rotasj ons-tangen. Videre kan det stundom hende at kilene i rotasjonsbordet ikke klarer å fastholde borestrengen, og dersom tengene er i inngrep med borestrengen, eller også dersom bare støttetangen er i inngrep med borestrengen, kan dette medføre at begge tenger føres bort fra sine opphengningsorganer. I begge tilfeller skaper dette en meget stor risiko for personer som befinner seg i nær-heten, som følge av faren for at flere tonn med utstyr skal falle ned på boreplattformen, og dette er en ytterligere grunn til at kraft-drevne støttetenger ikke tidligere er blitt ansett som hensiktsmessige. Occasionally it happens that the operator of the winch (not shown) carrying the upper drill pipe length 4 will activate and lift this drill pipe length after it has been unscrewed from the threaded portion that is gripped by the support tongs, but before it is released from the rotation tongs. Furthermore, it can sometimes happen that the wedges in the rotary table are not able to hold the drill string, and if the tongs are in engagement with the drill string, or if only the support tongs are in engagement with the drill string, this can result in both tongs being moved away from their suspension means. In both cases, this creates a very large risk for people in the vicinity, as a result of the danger of several tonnes of equipment falling onto the drilling platform, and this is a further reason why power-driven support tongs have not previously been have been considered appropriate.

Ved foreliggende oppfinnelse blir denne ulempe stort sett avhjulpet, ved at bruddpinnene i begge disse tilfeller vil av-brytes slik at støttetangen skilles fra rotasjons-tangen. Dersom operatøren utilsiktet har igangsatt vinsjen for tidlig, slik som i det første eksempel, vil dette bare føre til at rotasjons-tangen løftes fri fra støttetangen uten andre uhell. Dersom borestrengen begynner å falle inn i borehullet, som i det andre eksempel, kan dette føre støttetangen til borerigg-gulvet, men rotasjons-tangen vil være fri slik at den forblir i sin normale stilling. With the present invention, this disadvantage is largely remedied, in that the breaking pins in both of these cases will be interrupted so that the support tongs are separated from the rotation tongs. If the operator has inadvertently started the winch too early, as in the first example, this will only lead to the rotation tong being lifted free from the support tong without any other accidents. If the drill string begins to fall into the borehole, as in the second example, this may lead the support tong to the rig floor, but the rotation tong will be free so that it remains in its normal position.

Det er følgelig et formål med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe forbedrede støttetenger og metoder for å sikre et rØrelement mot rotasjon ved hjelp av kraft-drevne rotasjons-tenger og lignende. It is consequently an object of the present invention to provide improved support pliers and methods for securing a pipe element against rotation by means of power-driven rotation pliers and the like.

Det er også et formål med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe forbedrede hydraulikk-drevne støttetenger og metode. It is also an object of the present invention to provide improved hydraulically driven support pliers and method.

Et ytterligere formål med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en forbedret hydraulikk-drevet støttetang for å sikre borerør og lignende mot et høyt dreiemoment. A further object of the present invention is to provide an improved hydraulically driven support tongs to secure drill pipe and the like against a high torque.

Det er et ytterligere formål med foreliggende oppfinnelseThere is a further object of the present invention

å tilveiebringe forbedret støttetang og metode for samvirkning med en kraft-drevet rotasjons-tang for å utvikle mer nøyaktig måling av dreiemoment som overføres til et rørelément og lignende. to provide improved support gripper and method of interaction with a force-driven rotary gripper to develop more accurate measurement of torque transmitted to a stirring element and the like.

Det er også et formål med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en forbedret støttetang som løsbart kan forbindes med kraft-drevne rotasjons-tenger og lignende. It is also an object of the present invention to provide an improved support tongs which can be releasably connected to power-driven rotary tongs and the like.

Det er et spesielt formål med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en forbedret anordning for å sikre et rørelement mot aksiell rotasjon, omfattende første og andre gripeelementer radielt og motsatt bevegelige mot rØrelementet, første og andre momentarm-organer som er dreibart og motsatt bevegelige mot respektive gripeelementer, samt første og andre hydraulikk-sylinder-organer med sine stempelelementer sammenføyd med respektive første og andre momentarmer. It is a particular object of the present invention to provide an improved device for securing a tube element against axial rotation, comprising first and second gripping elements radially and oppositely movable towards the tube element, first and second torque arm members which are rotatable and oppositely movable towards respective gripping elements, as well as first and second hydraulic cylinder members with their piston elements joined with respective first and second torque arms.

Disse og andre formål og trekk ved foreliggende oppfinnelse vil fremgå av følgende detaljerte beskrivelse, i forbindelse med tegningen. Figur 1 er en forenklet skjematisk illustrasjon av en ut-føringsform av kraft-drevne rotasjons- og støttetenger ifølge foreliggende oppfinnelse. Figur 2 er et forenklet skjematisk grunnriss, sett ovenfra og deivis i snitt, av støttetangen vist generelt i figur 1. Figur 3 er et lignende sideriss av støttetangen vist i figur 2. Figur 4 er et lignende grunnriss sett nedenfra av støtte-tangen vist i figurene 2 og 3. Figur 5 er et riss, delvis i snitt, av et utvalgt parti av anordningen vist i figur 3. Figur 6 er et annet riss, delvis i snitt, av et annet for-skjellig parti av anordningen vist i figur 3. Figur 7 er et koblingsskjema for de hydrauliske kretser og komponenter som inngår i figur 2. These and other objects and features of the present invention will be apparent from the following detailed description, in connection with the drawing. Figure 1 is a simplified schematic illustration of an embodiment of power-driven rotary and support pliers according to the present invention. Figure 2 is a simplified schematic floor plan, seen from above and partially in section, of the support tong shown generally in Figure 1. Figure 3 is a similar side view of the support tong shown in Figure 2. Figure 4 is a similar bottom view of the support tong shown in figures 2 and 3. Figure 5 is a view, partly in section, of a selected part of the device shown in figure 3. Figure 6 is another view, partly in section, of another different part of the device shown in figure 3 Figure 7 is a connection diagram for the hydraulic circuits and components included in Figure 2.

På figur 1 er vist et forenklet billedlig sideriss av en anordning som innebærer i det minste ett aspekt ved foreliggende oppfinnelse, og som omfatter en hensiktsmessig kraft-rotasjons-tang 2 anordnet på et passende sted langs lengden av en borerør-seksjon 4. Umiddelbart under rotasjons-tangen 2 er videre anordnet en kraft-støttetang 3 av en type som nedenfor skal be-skrives nærmere. Rotasjons-tangen, som virker til å overføre et dreiemoment til lengden av borerørsek^Jonenl 4, er fortrinnsvis utstyrt med et antall bærestenger 5 som strekker seg fiksert nedover parallelt med borerøret. Støttetangen 3 vil følgelig fortrinnsvis være utstyrt med passende åpninger hvorved den kan plasseres omkring disse bærestenger 5, for å danne en minimal spalte 14 eller klaring mellom rotasjons-tangen 2 og støtte-tangen 3. Figure 1 shows a simplified pictorial side view of a device which involves at least one aspect of the present invention, and which comprises an appropriate force-rotation tong 2 arranged at a suitable location along the length of a drill pipe section 4. Immediately below the rotation forceps 2 is further equipped with a power support forceps 3 of a type which will be described in more detail below. The rotary tong, which acts to transmit a torque to the length of the drill pipe section 4, is preferably equipped with a number of support rods 5 which extend fixedly downwards parallel to the drill pipe. The support tongs 3 will therefore preferably be equipped with suitable openings whereby it can be placed around these support bars 5, to form a minimal gap 14 or clearance between the rotation tongs 2 and the support tongs 3.

Ved nedre ende av hver av bærestengene 5 er fortrinnsvis anordnet et antall hensiktsmessig med innbyrdes avstand anordnede åpninger gjennom hvilke en bruddpinne 6 kan innføres. Mellom bruddpinnen 6 og støttetangen 3 er der fortrinnsvis anordnet en passende skive 9 eller annen hensiktsmessig tilbakeholdings-innretning, og et passende fjærorgan 7, hvorved støttetangen 3 er understøttet nær inntil rotasjons-tangens 2 nedre overflate. At the lower end of each of the support rods 5, a number of suitably spaced openings through which a breaking pin 6 can be inserted are preferably arranged. Between the breaking pin 6 and the support tongs 3, there is preferably arranged a suitable disc 9 or other appropriate restraint device, and a suitable spring member 7, whereby the support tongs 3 is supported close to the lower surface of the rotation tongs 2.

Det fremgår av figur 1 at støttetangen 3 fortrinnsvis er forsynt med en bakutragende brakett 11 som bærer en passende momentføler IO. Dessuten er rotasjons-tangen 2 også forsynt med en passende brakett 12 som strekker seg nedad for sideveis og rotasjonsmessig drift mot momentføleren 10 hver gang rotasjons-tangen 2 påvirkes for å overføre rotasjonskraft eller dreiemoment til borerørseksjonen 4. Ettersom støttetangen 3 er kon-struert for å fastholde borerørlengden 4 mot bevegelse, blir brakettene 11 og 12 tvunget mot hverandre, slik at de sammen virker til å hindre at rotasjons-tangen 2 og støttetangen 3 dreier rundt på en farefull måte, og slik at momentføleren 10 bringes til å avgi en korrekt angivelse av størrelsen av det dreiemoment som virker mellom dem, (og følgelig også på borerør-lengden 4). It appears from Figure 1 that the support pliers 3 are preferably provided with a rearward-extending bracket 11 which carries a suitable torque sensor IO. In addition, the rotary tong 2 is also provided with a suitable bracket 12 which extends downwards for lateral and rotational operation against the torque sensor 10 each time the rotary tong 2 is actuated to transmit rotational force or torque to the drill pipe section 4. As the support tong 3 is constructed for to maintain the drill pipe length 4 against movement, the brackets 11 and 12 are forced against each other, so that they work together to prevent the rotation tongs 2 and the support tongs 3 from rotating in a dangerous way, and so that the torque sensor 10 is brought to emit a correct indicating the magnitude of the torque acting between them (and consequently also on the drill pipe length 4).

Det skal bemerkes at oppgaven til bruddpinnen 6 er ikke bare å utgjøre en kobling mellom støttetangen 3 og rotasjons-tangen 2, men også å virke som en sikkerhetsutløsning dersom disse to komponenter adskilles ved et uhell. Således hender det av og til at borestrengen (i dette tilfelle representert ved det parti av borerØret 4 som fastholdes av støttetangen 3) er til-bøyelig til å sige ned i borehullet på grunn av svikt ved kilene i rotasjonsbordet (ikke vist). Selv om rotasjons-tangen 2 er forskriftsmessig opphengt (ved hjelp av midler som ikke er vist på figur 1), kan denne opphengning ikke bære vekten av borestrengen, og der foreligger følgelig en umiddelbar fare for at de to kraft-tenger 2 og 3 kan bli ført nedover med fare for skade på personell som befinner seg i umiddelbar nærhet.Brudd-pinnene 6 er imidlertid beregnet på å briste i et slikt tilfelle, slik at rotasjons-tangen 2 frigjøres fra vekten av borestrengen representert ved borerørlengden 4, hvorved bare støttetangen 3 vil bevege seg ned på dekket til boreplattformen (ikke vist). Dersom støttetangen da er påvirket for inngrep med borerør-lengden 4, vil den hastighet med hvilken støttetangen 3 beveger seg nedover ikke være større enn hastigheten til borerørets 4 bevegelse nedover i borehullet. It should be noted that the task of the breaking pin 6 is not only to form a connection between the support tongs 3 and the rotary tongs 2, but also to act as a safety release if these two components are accidentally separated. Thus, it occasionally happens that the drill string (in this case represented by the part of the drill bit 4 which is retained by the support tongs 3) tends to seep down into the drill hole due to failure of the wedges in the rotary table (not shown). Even if the rotary tongs 2 are properly suspended (using means not shown in figure 1), this suspension cannot support the weight of the drill string, and there is consequently an immediate danger that the two power tongs 2 and 3 can be led downwards with the risk of injury to personnel in the immediate vicinity. However, the break pins 6 are designed to break in such a case, so that the rotary tongs 2 are released from the weight of the drill string represented by the drill pipe length 4, whereby only the support tongs 3 will move down onto the deck of the drilling platform (not shown). If the support tongs are then affected to engage with the drill pipe length 4, the speed at which the support tongs 3 moves downwards will not be greater than the speed of the drill pipe 4's downward movement in the borehole.

Likeledes hender det stundom at operatøren av vinsjen (ikke vist) som bærer øvre ende av borerøret 4, vil manøvrere og heve røret etter at det er skrudd løs fra det nedre parti av røret 4 som fastholdes av støttetangen 3, men fØr rotasjons-tangen 2 er blitt løsgjort fra øvre ende av røret 4. I dette tilfelle ville begge kraft-tengene 2 og 3 bli ført oppover på en farefull måte, hvis det ikke var for bruddpinnen 6 som vil briste slik at støttetangen 3 frigjøres fra rotasjons-tangen 2. Ettersom vinsjen (ikke vist) lett kan bære rotasjons-tangen 2 så vel som den ene borerørseksjon 4 som holdes i tangen, innebærer dette en vesentlig reduksjon av faremomentet. Likewise, it sometimes happens that the operator of the winch (not shown) which carries the upper end of the drill pipe 4, will maneuver and raise the pipe after it has been unscrewed from the lower part of the pipe 4 which is held by the support tongs 3, but before the rotation tongs 2 has been detached from the upper end of the pipe 4. In this case, both power tongs 2 and 3 would be carried upwards in a dangerous manner, if it were not for the breaking pin 6 which will burst so that the support tongs 3 are released from the rotation tongs 2. As the winch (not shown) can easily carry the rotary tongs 2 as well as the one drill pipe section 4 which is held in the tongs, this entails a significant reduction of the danger moment.

På figur 2-6 er vist forenklede riss av kraft-støttetangen 3 generelt vist i figur 1, og nevnte figurer viser ytterligere Figures 2-6 show simplified drawings of the power support pliers 3 generally shown in Figure 1, and said figures further show

at denne tangen innbefatter en passende topp-plate 20 med langstrakte bueformede slisser 15 for opptak av de tre bærestenger 5. Dessuten er der en skive 8 eller annen passende fastholdings-innretning anordnet mellom øvre ende.av hver fjær 7 og nedre overflate på topp-platen 20, for anlegg mot øvre plate 20. that this pliers includes a suitable top plate 20 with elongated arcuate slots 15 for receiving the three support rods 5. In addition, there is a disk 8 or other suitable retaining device arranged between the upper end of each spring 7 and the lower surface of the top the plate 20, for installation against the upper plate 20.

Det skal bemerkes at slissenes 15 langstrakte bueformede utforming muliggjør tilstrekkelig bevegelse av stengene 5, hvorved brakettene 11 og 12 kan bringes mot hverandre for å bringe momentfølerens 10 trykkstempel 10A til å avgi en nøyaktig angivelse av dreiemomentet som virker mellom kraft-tengene 2 og 3 når kraft-rotasjonstangen 2 påvirkes til å dreie rØrelementet 4, men ikke slik at slissene 15 vil begrense en slik bevegelse før det ønskede dreiemoment er nådd, og så kan gi en falsk måling av det dreiemoment som i virkeligheten virker på rØrelementet 4. Av figur 2-6 går det videre frem at støttetangen 3 er forsynt med et åpent halsparti 21 hvorved rotasjons-tangen 2 kan It should be noted that the elongated arcuate design of the slots 15 enables sufficient movement of the rods 5, whereby the brackets 11 and 12 can be brought towards each other to bring the pressure piston 10A of the torque sensor 10 to give an accurate indication of the torque acting between the force clamps 2 and 3 when the power-rotation rod 2 is influenced to turn the pipe element 4, but not in such a way that the slots 15 will limit such movement before the desired torque is reached, and can then give a false measurement of the torque that actually acts on the pipe element 4. From Figure 2 -6 it is further stated that the support tongs 3 are provided with an open neck part 21 whereby the rotation tongs 2 can

innføres omkring rØrelementet 4. Halspartiet 21 er et rom som dannes av de øvre og nedre plater 20 og 54, og mer bestemt av avstanden mellom føringsblokkene 21A-B som igjen samvirker med et tverrstag 42 for å utgjøre en skyvbar støtte og føring for et par klembakker 22 og 23 som er innrettet til å føres i tvangsmessig inngrep med rØrelementet ved hjelp av momentarmer 28 og 29. Den venstre klerabakke 22 er forsynt med en pinne 26 og en is introduced around the tube element 4. The neck portion 21 is a space formed by the upper and lower plates 20 and 54, and more determined by the distance between the guide blocks 21A-B which in turn cooperate with a cross brace 42 to form a pushable support and guide for a pair clamping jaws 22 and 23 which are designed to be brought into forced engagement with the pipe element by means of torque arms 28 and 29. The left claw jaw 22 is provided with a pin 26 and a

dreibar foring 24 som er i tvangsmessig inngrep med momentarmen rotatable liner 24 which is in forced engagement with the torque arm

28 som er dreibart forbundet med venstre ende av tverrstaget 42 ved hjelp av en dreietapp 30. Omdreining av momentarmen 28 om dreietappen 30 oppnås ved hjelp av drivennetehbestående av den hydrauliske sylinder 38 hvis stempelstang 36 og sjakke1element 34 er forbundet med motsatt ende av momentarmen 28 ved hjelp av 28 which is rotatably connected to the left end of the crossbar 42 by means of a pivot pin 30. Rotation of the torque arm 28 about the pivot pin 30 is achieved by means of the drive network consisting of the hydraulic cylinder 38 whose piston rod 36 and check element 34 are connected to the opposite end of the torque arm 28 by help from

en hengselpinne 32. Dessuten er sylinderen 38 fasthengslet mellom den øvre og nedre plate 20 og 54 ved hjelp av en hengselpinne 40, hvorved utadgående bevegelse (plussbevegelse).av stempelstangen 36 vil dreie momentarmen 28 i retning mot urviseren slik at den venstre klembakke 22 tvinges mot rØrelementet 4. a hinge pin 32. In addition, the cylinder 38 is hinged between the upper and lower plates 20 and 54 by means of a hinge pin 40, whereby outward movement (plus movement) of the piston rod 36 will turn the torque arm 28 in a clockwise direction so that the left clamping jaw 22 is forced against the tube element 4.

På samme måte er den høyre klembakke 23 ved sin motsatte ende forsynt med en dreibar foring 25 som er anordnet rundt pinnen 27, hvorved den høyre klembakke 23 kan tvinges mot rØr-elementet 4 når den høyre momentarm 29 dreies om dreietappen 31 som er forbundet med den motsatte ende av tverrstaget 42. Omdreining av momentarmen 29 avstedkommes ved hjelp av driv-enheten bestående av hydraulikksylinderen 39 som er fasthengslet mellom det øvre og nedre plateeleraent 20 og 54 ved hjelp av en dreietapp 41, og hvis stempelstang 37 er forbundet med den motsatte ende av den høyre klembakke 29 ved hjelp av et sjakkel-element 35 og en hengselpinne 33. In the same way, the right clamping jaw 23 is provided at its opposite end with a rotatable liner 25 which is arranged around the pin 27, whereby the right clamping jaw 23 can be forced against the pipe element 4 when the right moment arm 29 is rotated about the pivot pin 31 which is connected to the opposite end of the crossbar 42. Rotation of the torque arm 29 is accomplished by means of the drive unit consisting of the hydraulic cylinder 39 which is hinged between the upper and lower plate elements 20 and 54 by means of a pivot pin 41, and whose piston rod 37 is connected to the opposite end of the right clamping jaw 29 by means of a shackle element 35 and a hinge pin 33.

Manøvrering av kraft-støttetangen 3 kan oppnås ved hj elp av en manøverventil 61 som funksjonsmessig er antydet i figur 7 for tilkobling av hydraulisk energi gjennom fluid-tilførsels-ledninger 60A og 48 til en passende strømningsutlignings-anordning 47, og derfra likelig gjennom tilbakeslagsventiler 45 og 46 til plussledninger 43 og 44 som fører til plussåpninger i hydraulikksylindrene 38 og 39. Plussbevegelse av stempelstengene 36 og-37 vil selvsagt medføre tilbakestrømning av hydraulikkvaesken gjennom returledninger 49 og 50, og derfra ved hjelp av væsketilfØrselsledningen 51 til hydraulikkvæskekilden 60 som er funksjonsmessig antydet i figur 7. Maneuvering of the power support tongs 3 can be achieved by means of a maneuvering valve 61 which is functionally indicated in figure 7 for connecting hydraulic energy through fluid supply lines 60A and 48 to a suitable flow equalization device 47, and from there also through non-return valves 45 and 46 to positive lines 43 and 44 which lead to positive openings in the hydraulic cylinders 38 and 39. Positive movement of the piston rods 36 and 37 will of course cause the hydraulic fluid to flow back through return lines 49 and 50, and from there by means of the fluid supply line 51 to the hydraulic fluid source 60 which is functionally indicated in Figure 7.

Det skal bemerkes at klembakkene 22 og 23 ikke bare forskyves tvangsmessig mellom tverrstaget 42 og den venstre og høyre It should be noted that the clamping jaws 22 and 23 are not only forcibly displaced between the cross member 42 and the left and right

føringsblokk 21A-B for sikkert inngrep med rØrelementet 4, men at et slikt inngrep opprettholdes ved hjelp av tilbakeslagsventilene 45-46 hvis ikke og inntil manØverventilen 61 med hen-sikt omstilles. Nærmere bestemt er tilbakeslagsventilenes 45 og 46 oppgave å holde hydraulikkvæske innestengt i pluss-ledningene 43 og 44 slik at stempelstengene 36 og 37 forblir i guide block 21A-B for safe engagement with the pipe element 4, but that such engagement is maintained by means of the non-return valves 45-46 if not and until the control valve 61 is purposefully adjusted. More specifically, the task of the non-return valves 45 and 46 is to keep hydraulic fluid trapped in the plus lines 43 and 44 so that the piston rods 36 and 37 remain in

sine pluss-stillinger uansett hvorvidt ledningene 43 og 44 står under hydraulisk trykk. Alternativt kan imidlertid manøver-ventilen 61, når stempelstengene 36 og 37 skal gå minus for å frigjøre klembakkene 22 og 23 fra rØrelementet 4, som vist i figur 7 være slik innstilt at hydraulisk trykk virker gjennom innløpsledningen 51, og slik at ledningen 48 igjen kobles til returledningen 60B som fører til hydraulikktrykk-kilden 60 som angitt i figur 7. Tilførsel av trykkvæske gjennom ledningen 51 vil således ikke bare sette sylindrenes 38 og 39 minuskammere under trykk via ledningene 49 og 50, men også virke gjennom ledningene 52 og 53 for avlastning av tilbakeslagsventilene 45 og 46, slik at trykkvæske nå kan strømme tilbake gjennom ledningene 43 og 44 til ledningen 48, og deretter gjennom manØver-ventilen 61 til trykkvæskekildens 60 returledning 60B. their plus positions regardless of whether the lines 43 and 44 are under hydraulic pressure. Alternatively, however, the maneuver valve 61, when the piston rods 36 and 37 are to go negative to release the clamping jaws 22 and 23 from the pipe element 4, as shown in Figure 7, can be set so that hydraulic pressure acts through the inlet line 51, and so that the line 48 is again connected to the return line 60B which leads to the hydraulic pressure source 60 as indicated in Figure 7. The supply of pressure fluid through the line 51 will thus not only pressurize the cylinders 38 and 39 negative chambers via the lines 49 and 50, but also act through the lines 52 and 53 for relief of the non-return valves 45 and 46, so that pressure fluid can now flow back through the lines 43 and 44 to the line 48, and then through the manØver valve 61 to the return line 60B of the pressure fluid source 60.

Som før nevnt er det vesentlig at der tas hensyn til den maksimale bevegelse av klembakkene 22 og 23, på grunn av at rØr-elementet 4 (og særlig den type rør som anvendes for å danne en borestreng) skal være sikkert fastholdt mot omdreining som følge av kraft-rotasjonstangen 2. Oet skal således bemerkes at grensene for klembakkenes 22 og 23 bevegelse ikke bare bestemmes av utformingen av tverrstaget 42 og den venstre og høyre førings-blokk 21A-B, men også av stillingen til dreietappene 30 og 31 mellom motsatte ender av de to momentarmer 28 og 29. Med andre ordt jo større avstanden er mellom tappen 30 og pinnen 32 i momentarmen 28, samt også mellom tappen 31 og pinnen 33 i momentarmen 29, jo større bevegelse vil de to klembakker 22 og 23 få ved plussbevegelse av stempelstengene 36 og 37. Jo større avstanden er mellom tappene 30 og 32 og mellom pinnene 31 og 33, jo større vil imidlertid drivkraften være som ved hjelp av momentarmene 28 og 29 kan virke på klembakkene 22 og 23, for derved å minske størrelsen av de hydrauliske sylindere 38 og 39 som er nødvendig for å oppnå støttégrepet på rØrelementet 4. As previously mentioned, it is essential that consideration is given to the maximum movement of the clamping jaws 22 and 23, due to the fact that the pipe element 4 (and in particular the type of pipe used to form a drill string) must be securely held against rotation as a result of the power-rotation rod 2. It should thus be noted that the limits of the movement of the clamping jaws 22 and 23 are not only determined by the design of the crossbar 42 and the left and right guide blocks 21A-B, but also by the position of the pivot pins 30 and 31 between opposite ends of the two torque arms 28 and 29. In other words, the greater the distance between pin 30 and pin 32 in torque arm 28, as well as between pin 31 and pin 33 in torque arm 29, the greater movement the two clamping jaws 22 and 23 will have during positive movement of the piston rods 36 and 37. The greater the distance between the pins 30 and 32 and between the pins 31 and 33, however, the greater will be the driving force which, with the help of the torque arms 28 and 29, can act on the clamping jaws 22 and 23, thereby reduce the size of the hydraulic cylinders 38 and 39 which are necessary to obtain the support grip on the pipe element 4.

Som før nevnt er hovedoppgaven til tverrstaget 42 å virke som en forskyvbar opplagring for klembakkene 22 og 23. Tverrstaget 42 virker imidlertid dessuten til å forbinde topp- og bunnplatens 20 og 54 utragende gaffelpartier som danner halspartiet 21 til støttetangen 3, hvorved disse partier hindres fra å gå fra hverandre når klembakkene 22 og 23 utsettes for en mot-kraft på grunn av rotasjons-tangen 2, og hvorved klembakkene As mentioned before, the main task of the cross member 42 is to act as a displaceable support for the clamping jaws 22 and 23. However, the cross member 42 also acts to connect the protruding fork parts of the top and bottom plates 20 and 54 which form the neck part 21 of the support tongs 3, whereby these parts are prevented from to come apart when the clamping jaws 22 and 23 are subjected to a counter force due to the rotary pliers 2, and whereby the clamping jaws

22 og 23 kan frigjøres fra rØrelementet 4. Det skal imidlertid bemerkes at maksimal avstand mellom tappene 30 og 32, og mellom pinnene 31 og 33, kan gjøre det nødvendig å utforme tverrstaget 42 med en konkav utsparing 21C som kan gi plass for rØr-elementet 4. Det fremgår av figur 5 at bunnplaten 54 ikke strekker seg omkring de to stenger 5 på motsatte sider av det åpne halsparti 21, og at bueåpningen 55 som omgir den bakre stang 5, er vesentlig større enn den tilsvarende åpning 15 i topp-platen. Grunnen til dette er at det er topp-platen 20 som bærer hele vekten av støttetangen 3, slik at der ikke er noe behov for å forlenge den nedre plate 54 rundt noe parti av de to fremre stenger 5. Ettersom støttetangen 3 dessuten er beregnet på å frigjøres helt fra stengene 5 ved brudd i bruddpinnene 6, er det vesentlig at bueåpningen 55 i bunnplaten 54 er større enn skiven 8, slik at støttetangen 3 kan falle fritt uten å hindres av noen del av rotasjons-tangen 2. Som før nevnt er det meningen at raomentarraene 28 og 29 skal virke til å tvinge klembakkene 22 og 23 til inngrep med rØr-elementet 4, ved plussbevegelse av stempelstengene 36 og 37. Det skal derfor bemerkes i figur 4 at et passende fjærorgan er fortrinnsvis janordnet for tilbaketrekking av klembakkene 22 og 23 ved minusbevegelse av sylindrenes 38 og 39 stempelstenger 36 og 37. Mer bestemt er fjærorganet angitt ved fjæren 56 som på figur 4 er vist sammenkoblet i sin ene ende med pinnejn 27, og ved sin andre ende til et passende parti av enten topp- eller bunnplaten 20 og 54. Når følgelig momentarmen 29 dreies for å tvinge klembakken 23 til inngrep méd rØrelementet 4, vil dette forlenge fjæren 56. Når momentarmen 29 dreies bort fra foringen 25, vil imidlertid fjærelementet 56 sammentrykkes for tilbaketrekking av klembakken 23 fra inngrep med rØrelementet 4. Et lignende fjærorgan er fortrinnsvis innkoblet med klembakken 22, men dette er ikke spesielt angitt i figur 4. 22 and 23 can be released from the pipe element 4. However, it should be noted that the maximum distance between the pins 30 and 32, and between the pins 31 and 33, may make it necessary to design the crossbar 42 with a concave recess 21C which can provide space for the pipe element 4. It appears from figure 5 that the bottom plate 54 does not extend around the two rods 5 on opposite sides of the open neck part 21, and that the arch opening 55 which surrounds the rear rod 5 is significantly larger than the corresponding opening 15 in the top plate . The reason for this is that it is the top plate 20 that bears the entire weight of the support tongs 3, so that there is no need to extend the lower plate 54 around any part of the two front bars 5. As the support tongs 3 is also intended for to be completely released from the bars 5 by breaking the break pins 6, it is essential that the arc opening 55 in the bottom plate 54 is larger than the disc 8, so that the support tongs 3 can fall freely without being hindered by any part of the rotary tongs 2. As mentioned before it is intended that the spacers 28 and 29 act to force the clamping jaws 22 and 23 into engagement with the tube element 4, by positive movement of the piston rods 36 and 37. It should therefore be noted in Figure 4 that a suitable spring means is preferably arranged for retraction of the clamping jaws 22 and 23 by minus movement of the piston rods 36 and 37 of the cylinders 38 and 39. More specifically, the spring element is indicated by the spring 56 which in Figure 4 is shown connected at one end to the pin 27, and at its other end to a suitable part of either the top or bottom plate 20 and 54. Consequently, when the torque arm 29 is rotated to force the clamping jaw 23 into engagement with the tube element 4, this will extend the spring 56. When the torque arm 29 is rotated away from the liner 25, however, the spring element 56 will be compressed to retract the clamping tray 23 from engagement with the pipe element 4. A similar spring element is preferably connected with the clamping tray 22, but this is not specifically indicated in figure 4.

Det fremgår av figur 2 at i denne type støttetang vil ingen dreiekraft eller -moment automatisk oppstå bare på grunn av inn-grepet mellom klembakkene 22,23 og rØrelementet 4, ettersom gripekraften oppstår i første rekke på grunn av stempelstengenes 36 og 37 plussbevegelse. Når det gjelder rotasjons-tangen 2 vil imidlertid denne enhet være tilbøyelig til å dreie motsatt retningen tildet dreiemoment som-virker på rØrelementet 4, og i det tilfelle hvor man prøver å tilkoble en rørseksjon til borestrengen, vil dette dreiemoment ha en tendens til å virke i retning mot urviseren. Ved en slik operasjon vil følgelig den bakre brakett 11 ha en tendens til å motvirke dreiningen av rotasjons-tangen 2, og dessuten til å understøtte føleren 10 under følerstemplets lQA inntrykning ved påvirkning av braketten 12 på rotasjons-tangen 2. It is clear from figure 2 that in this type of support pliers, no turning force or torque will automatically occur simply because of the engagement between the clamping jaws 22,23 and the tube element 4, as the gripping force occurs primarily due to the plus movement of the piston rods 36 and 37. In the case of the rotary pliers 2, however, this unit will tend to rotate in the opposite direction to the torque acting on the pipe element 4, and in the case where one tries to connect a pipe section to the drill string, this torque will tend to act in a counter-clockwise direction. In such an operation, the rear bracket 11 will consequently have a tendency to counteract the rotation of the rotary pliers 2, and also to support the sensor 10 during the impression of the sensor piston lQA by the influence of the bracket 12 on the rotary pliers 2.

Dette vil selvsagt virke omvendt når en borerørlengde skal fjernes fra borestrengen, ettersom rotasjons-tangen 2 vil være tilbøyelig til å dreie i motsatt retning ved fraskruing av bore-rør. De to braketter 11 og 12 vil således gå fra hverandre istedenfor å trekkes mot hverandre, og ingen måling av dreiemomentet vil således angis av føleren lo. Dette har imidlertid ingen betydning ettersom en dreieraomentmåling bare er påkrevet for å angi når tilstrekkelig dreiemoment er oppnådd ved tilkobling av en borerørlengde på borestrengen, og ettersom dreiemoment bare er nødvendig i en størrelse tilstrekkelig til å løse en gjengeforbindelse når borestrengen demonteres. Det skal også bemerkes at under demontering av borestrengen vil de to braketter 11 og 12 ikke lenger trekkes mot hverandre. Denne oppgave vil imidlertid ivaretas av stengene 5 som beveges i bue-slissene 15 i topp-platen 20. This will of course have the opposite effect when a length of drill pipe is to be removed from the drill string, as the rotary pliers 2 will tend to turn in the opposite direction when unscrewing the drill pipe. The two brackets 11 and 12 will thus move apart instead of being pulled towards each other, and no measurement of the torque will thus be indicated by the sensor lo. However, this is of no consequence as a torque measurement is only required to indicate when sufficient torque has been achieved when connecting a length of drill pipe to the drill string, and as torque is only required in an amount sufficient to loosen a threaded connection when the drill string is disassembled. It should also be noted that during dismantling of the drill string, the two brackets 11 and 12 will no longer be pulled towards each other. This task will, however, be taken care of by the rods 5 which are moved in the arc slots 15 in the top plate 20.

Som før nevnt er en støttetang av den ovenfor beskrevne type spesielt anvendbar i forbindelse med borerør som selv om det har forholdsvis liten utvendig diameter krever meget høyt dreiemoment både for tiltrekking og løsgjøring av gjenge-forbindelser, på grunn av det spesielle arrangement av momentarmer og hydraulisk manøvrerte stempelstenger. Sn støttetang av denne type er imidlertid selvsagt ikke begrenset til å anvendes bare i forbindelse med borerør, idet den med fordel kan benyttes i forbindelse med hvilken som helst type gjenge-elementer som skal sammenkobles eller frakobles, og særlig brønn-produksjonsrør, sugestenger og lignende. Dessuten kan ut-fØringsformer av oppfinnelsen ofte anvendes i forbindelse med mange større rørtyper, så som gjengede brønhforingsrØr, lednings-rør og lignende. As previously mentioned, a support tong of the type described above is particularly applicable in connection with drill pipe which, even though it has a relatively small external diameter, requires a very high torque both for tightening and loosening threaded connections, due to the special arrangement of torque arms and hydraulic operated piston rods. Sn support pliers of this type are, of course, not limited to being used only in connection with drill pipe, as it can advantageously be used in connection with any type of threaded elements to be connected or disconnected, and in particular well production pipes, suction rods and the like . Furthermore, embodiments of the invention can often be used in connection with many larger pipe types, such as threaded well casing pipes, conduit pipes and the like.

Det vil klart fremgå av ovenstående beskrivelse at modifika-sjoner og erstatninger av komponenter kan utføres uten å avvike fra rammen av foreliggende oppfinnelse. Følgelig skal det for-ståes at konstruksjoner og teknikker som ovenfor er beskrevet og vist, bare er ment som eksempler og ikke er ment å begrense oppfinnelsens beskyttelsesorafang. It will be clear from the above description that modifications and replacements of components can be carried out without deviating from the scope of the present invention. Accordingly, it is to be understood that constructions and techniques as described and shown above are only intended as examples and are not intended to limit the scope of protection of the invention.

Claims

1. Device for securing a pipe element against axial rotation, characterized in that it comprises first and second gripping means which can be moved radially and in opposite directions towards the tube element, first and second moment arm devices which can rotate and move in opposite directions towards respective gripping means, and first and second hydraulic cylinder devices whose piston elements are coupled to respective first and second torque arm devices.

2. Device according to claim 1, characterized in that the rooming devices are rotatably movable in functional relation to movement of the gripping members towards the tube element.

3. Device according to claim 2, characterized in that it further includes plate element for supporting the gripping means and with openings for receiving parts of a rotary tongs and the like, and break members near each opening in the plate member for releasable connection between the device and the rotary tongs.

4. Device according to claim 3, characterized in that the plate element is designed to form engagement with and hold the rotary tong against movement by transferring torque in one direction to the pipe element and to form engagement with and hold the rotary tong against movement by transferring torque in another, opposite direction to the pipe.

5. Device according to claim 4, characterized in that it comprises a support bracket connected with the torque devices and gripping means to support the tube element against axial rotation due to the rotation clamp and the like.

6. Device according to claim 5, characterized in that it comprises a pair of mutually separated guide elements which each form displaceable engagement with respective gripping members and delimit a throat opening to accommodate the tube element between the gripping members.

7. Device according to claim 6, characterized in that it comprises a pair of spring members which are each connected at one end to the plate element and at the other end to respective gripping members.

8. Device according to claim 7, characterized in that the spring members are further interconnected so as to resist movement of the gripping members towards the tube element.

9. Device according to claim 8, characterized in that it further comprises a hydraulic control system for maneuvering the hydraulic cylinders, which control system comprises a source of hydraulic fluid under pressure, pressure lines connected to the source to receive the pressure fluid, return lines connected to the source to deliver the pressure fluid, flow dividers connected between the pressure lines and the hydraulic cylinders, and a pair of non-return valves, each of which is connected between the power distributor and respective hydraulic cylinders.

10. Device according to claim 9, characterized in that the hydraulic control system further includes a control valve to connect the pressure lines to said pair of non-return valves.