NO801245L - Anordning for aa sikre et roerelement mot aksiell rotasjon - Google Patents

Description

Denne oppfinnelse angår anordninger og fremgangsmåter 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.

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.

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

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.

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.

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

av den øverste rørseksjon.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

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.

Det er også et formål med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe forbedrede hydraulikk-drevne støttetenger og metode.

Et ytterligere formål med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe en forbedret hydraulikk-drevet støttetang for å sikre borerør og lignende mot et høyt dreiemoment.

Det er et ytterligere formål med foreliggende oppfinnelse

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.

Det er også et formål med foreliggende oppfinnelse å tilveiebringe en forbedret støttetang som løsbart kan forbindes med kraft-drevne rotasjons-tenger og lignende.

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.

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.

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.

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.

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).

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.

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.

På figur 2-6 er vist forenklede riss av kraft-støttetangen 3 generelt vist i figur 1, og nevnte figurer viser ytterligere

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.

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

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

dreibar foring 24 som er i tvangsmessig inngrep med momentarmen

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

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.

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.

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.

Det skal bemerkes at klembakkene 22 og 23 ikke bare forskyves tvangsmessig mellom tverrstaget 42 og den venstre og høyre

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

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.

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.

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

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.

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.

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.

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.

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.

Claims (10)

1. Anordning for å sikre et rørelement mot aksiell rotasjon, karakterisert ved at den omfatter første og andre gripeorganer som kan beveges radielt og i motsatte retninger mot rØrelementet, første og andre momentarminnretninger som kan dreie og bevege seg i motsatte retninger mot respektive gripeorganer, og første og andre hydraulikksylinderinnretninger hvis stempelélementer er sammenkoblet med respektive første og andre momentarminnretninger.

2. Anordning ifølge krav 1, karakterisert ved at raomentarminnretningene er dreibart bevegelige i funksjonelt forhold til bevegelse av gripeorganene mot rØrelementet.

3. Anordning ifølge krav 2, karakterisert ved at den videre innbefatter plateelement for understøttelse av gripeorganene og med åpninger for å oppta partier av en rotasjons-tang og lignende, og bruddelementer nær hver åpning i plateelementet for løsbar forbindelse mellom anordningen og rotasjons-tangen.

4. Anordning ifølge krav 3, karakterisert ved at plateelementet er innrettet til å danne inngrep med og fastholde rotasjons-tangen mot bevegelse ved overføring av dreiemoment i en retning til rØrelementet samt til å danne inngrep med og fastholde rotasjons-tangen mot bevegelse ved overføring av dreiemoment i en annen, motsatt retning til røret.

5. Anordning ifølge krav 4, karakterisert ved at den omfatter en støttebrakett innkoblet med dreiemoment-innretningene og gripeorganer for å understøtte rØrelementet mot aksiell rotasjon på grunn av rotasjons-tangen og lignende.

6. Anordning ifølge krav 5, karakterisert ved at den omfatter et par innbyrdes adskilte føringselementer som hvert danner forskyvbart inngrep med respektive gripeorganer og avgrenser en hals-^åpning for å oppta rØrelementet mellom gripeorganene.

7. Anordning ifølge krav 6, karakterisert ved at den omfatter et par fjærorganer som hvert er innkoblet ved den ene ende til plateelementet og ved den andre ende til respektive gripeorganer.

8. Anordning ifølge krav 7, karakterisert ved at fjærorganene videre er sammenkoblet for ettergivende å motvirke bevegelse av gripeorganene mot rØrelementet.

9. Anordning ifølge krav 8, karakterisert ved at den videre omfatter et hydraulisk styresystem for manøvrering av hydraulikksylindrene, hvilket styresystem omfatter en kilde av hydraulikkvæske under trykk, trykkledninger koblet til kilden for å motta trykkvæsken, returledninger koblet til kilden for å levere trykkvæsken, strømningsfordeler innkoblet mellom trykkledningene og hydraulikksylindrene, samt et par tilbakeslagsventiler som hver er innkoblet mellom strømfordeleren og respektive hydraulikksylindere.

10. Anordning ifølge krav 9, karakterisert ved at det hydrauliske styresystem videre innbefatter en styre-ventil for å koble trykkledningene til nevnte par tilbakeslagsventiler.