NO852466L

NO852466L - CONNECTING AND DISCONNECTING DEVICE.

Info

Publication number: NO852466L
Application number: NO852466A
Authority: NO
Inventors: William Roger Hamilton; Karl Arthur Schulz
Original assignee: Hughes Tool Co
Priority date: 1984-06-29
Filing date: 1985-06-19
Publication date: 1985-12-30
Also published as: EP0166675A3; CA1232537A; DE3575448D1; EP0166675B1; EP0166675A2

Description

Denne oppfinnelsen vedrører generelt nøkler og nøkkelmontasjer, særlig en nøkkelmontasje for bruk i This invention generally relates to keys and key assemblies, in particular a key assembly for use in

forbindelse med et toppdrevet brønnboreapparat.connection with a top-driven well drilling rig.

Ved boring av olje- og gassbrønner benyttes detIt is used when drilling oil and gas wells

hydraulisk drevne nøkler for å opprette og oppheve forbindelser mellom rørformete elementer. De nøkkelmontasjene som vanligvis brukes for disse formålene omfatter et par nøkler, hydraulically operated keys for making and undoing connections between tubular elements. The key assemblies commonly used for these purposes include a pair of keys,

den ene montert direkte ovenfor den andre. Hver nøkkel griper om en skjøt på hver side av forbindelsen, og vridningsmoment utøves for å dreie nøklene med hensyn til hverandre, i den hensikt å opprette eller oppheve forbindel- one mounted directly above the other. Each key grips a joint on either side of the connection, and torque is applied to rotate the keys with respect to each other, for the purpose of making or breaking the connection.

sen. En slik nøkkelmontasje er vist i U.S. patentskrift nr. 4.348.920. En ulempe ved kjent teknikk har bestått i at nøk-lene må justeres for å tilpasse seg rørformete elementer av ulike diametre. Late. Such a key assembly is shown in U.S. Pat. Patent Document No. 4,348,920. A disadvantage of known technology has been that the keys must be adjusted to adapt to tubular elements of different diameters.

Et toppdrevet boresystem roterer en borestreng fra denA top drive drilling system rotates a drill string from it

øvre enden i stedet for å benytte et rotasjonsbord, en kelly og en kellybøssing. En elektrisk boremotor er hengt opp fra boreplattformens tradisjonelle svivel og er festet til den øvre enden av borestrengen. Boremotoren kan også være festet til ei vogn som styres av et par vertikale skinner. Boremotoren er forbundet med borestrengen ved hjelp av en spindel, som strekker seg nedover fra motoren. En såkalt"toppdrivunderenhet'.' er den sylindriske spindelens nedre enhet og er den enheten som borestrengen er skrudd fast til. En nøkkelmontasje er også hengt opp fra boremotoren, i den hensikt å opprette eller oppheve forbindelser mellom topp-drivsuben og borestrengen. Ved noen tidligere kjente toppdrevne boresystemer roterer nøkkelmontasjen sammen med borestrengen og kan ikke fjernes fra denne. Det finnes imid-lertid enkelte toppdrevne brønnboreapparater hvor nøkkel- upper end instead of using a rotary table, a kelly and a kelly bushing. An electric drill motor is suspended from the drilling platform's traditional swivel and is attached to the upper end of the drill string. The drilling motor can also be attached to a carriage which is guided by a pair of vertical rails. The drill motor is connected to the drill string by means of a spindle, which extends downwards from the motor. A so-called "top drive sub-unit". is the lower unit of the cylindrical spindle and is the unit to which the drill string is screwed. A key assembly is also suspended from the drill motor, for the purpose of making or breaking connections between the top drive sub and the drill string. In some prior art top drive drill systems, the key assembly rotates together with the drill string and cannot be removed from it.However, there are some top-driven well drilling rigs where key

montasjen kan trekkes bort fra borestrengen.the assembly can be pulled away from the drill string.

Gjenstanden for oppfinnelsen er en nøkkel og nøkkel-montasje som uten justering kan benyttes på rørformete elementer med et vidt område av ulike diametre. The object of the invention is a key and key assembly which can be used without adjustment on tubular elements with a wide range of different diameters.

I overensstemmelse med oppfinnelsen har nøkkelen en krummet portarm og en krummet sperrearm som er svingbart forbundet med nøkkelens ramme. Portarmen har et antall tenner på sin ytre flate, og sperrearmen har et antall tenner på sin indre flate. Når portarmen og sperrearmen er blitt lukket i anlegg mot det rørformete elementet, vil tennene på portarmen gripe inn mellom visse tenner på sperrearmen, av-hengig av diameteren av det rørformete elementet de griper omkring. In accordance with the invention, the key has a curved gate arm and a curved locking arm which is pivotally connected to the key's frame. The gate arm has a number of teeth on its outer surface, and the locking arm has a number of teeth on its inner surface. When the gate arm and the locking arm have been closed in abutment against the tubular element, the teeth on the gate arm will engage between certain teeth on the locking arm, depending on the diameter of the tubular element they grip around.

Ifølge oppfinnelsen omfatter nøkkelmontasjen en nedre nøkkel og en øvre nøkkel. Den øvre nøkkelen som inngår i nøkkelmontasjen har minst én vertikal fjær. Fjæren som kan være avfaset på den øvre enden, er innrettet for inngrep med minst én fjær på' toppdrivunderenheten: i et toppdrevet boresystem. Når nøkkelmontasjen er utformet med en nøkkel ifølge oppfinnelsen, er nøkkelmon%sjen i stand til å opprette og oppheve forbindelser mellom en toppdrivunderenhéfc og en verktøy-skjøt på en borestreng uavhengig av verktøyskjøtens diameter . According to the invention, the key assembly comprises a lower key and an upper key. The upper key included in the key assembly has at least one vertical spring. The spring, which may be chamfered at the upper end, is adapted to engage at least one spring on the top drive sub-assembly: in a top drive drilling system. When the key assembly is designed with a key according to the invention, the key assembly is capable of making and breaking connections between a top drive sub-unit and a tool joint on a drill string regardless of the diameter of the tool joint.

De forannevnte så vel som ytterligere formål, trekk og fordeler ved oppfinnelsen vil gå fram av den etterfølgende detaljerte beskrivelsen av en foretrukket utførelsesform som er vist på de medfølgende te-^gningene, hvor: Fig. 1 viser et perspektivriss av et toppdrevet boreapparat; Fig. 2 viser et perspektivriss av (den nedre) nøkkelen ifølge oppfinnelsen; Fig. 3 er et planriss, delvis i snitt, som viser hvordan portarmen og sperrearmen griper omkring rørformete elementer av ulik diameter; og Fig. 4 viser et perspektivriss av nøkkelmontasjen ifølge oppfinnelsen. Fig. 1 viser et toppdrevet brønnboreapparat. En tradisjonell løpeblokk 11 og en tradisjonell krok 13 er ved The aforementioned as well as further objects, features and advantages of the invention will be apparent from the subsequent detailed description of a preferred embodiment which is shown in the accompanying drawings, where: Fig. 1 shows a perspective view of a top-driven drilling apparatus; Fig. 2 shows a perspective view of the (lower) key according to the invention; Fig. 3 is a plan view, partly in section, which shows how the gate arm and the locking arm grip around tubular elements of different diameters; and Fig. 4 shows a perspective view of the key assembly according to the invention. Fig. 1 shows a top-driven well drilling apparatus. A traditional running block 11 and a traditional hook 13 are used

hjelp av kabler 15 hengt opp over dekket 17 på en oljebrønn-boreplattform. En øvre drivenhet 19, som er en boremotor av et tradisjonelt slag, er hengt opp fra kroken 13. Ei vogn 21 styrer den øvre drivenheten 19 opp og ned langs et par vertikale styreskinner 23. Et rørformet element eller spindel 25 strekker seg nedover fra den øvre drivenheten 19. Den øvre enden av en borestreng 27 er skrudd fast til en såkalt toppdrivunderenhet 29, som er spidelens 25 nederste enhet. Borestrengen 2 7 består av en rekke rørformete elementer, kalt rørseksjoner, og har en roterbar rullekrone som er festet ved den nedre enden for boring av et borehull. by means of cables 15 suspended above the deck 17 on an oil well drilling platform. An upper drive unit 19, which is a drilling motor of a traditional type, is suspended from the hook 13. A carriage 21 guides the upper drive unit 19 up and down along a pair of vertical guide rails 23. A tubular member or spindle 25 extends downwards from it the upper drive unit 19. The upper end of a drill string 27 is screwed to a so-called top drive sub-unit 29, which is the spindle 25's bottom unit. The drill string 27 consists of a number of tubular elements, called pipe sections, and has a rotatable roller bit attached at the lower end for drilling a borehole.

En nøkkelmontasje 31 benyttes for å opprette og oppheve forbindelser i spindelen 25 og forbindelsen mellom toppdrivunderenhet 29 borestrengen 27. Nøkkelmontasjen 31 er montert på vogna 21 og er bevegelig horisontalt mellom en arbeidsposisjon langs spindelen 25 eller borestrengen 27 og en tilbaketrukket posisjon borte fra borestrengens 27 akse. Nøkkelmontasjen 31 er også bevegelig vertikalt langs spindelen 25 og borestrengen 27. Når nøkkelmontasjen 31 benyttes for å opprette eller oppheve forbindelsen mellom borestrengen 2 7og.toppdrivunderenheteri.'. 29, idet den nedre nøkkelen 33 griper om verktøyskjøten 35 på den øvre enden av borestrengen 27, mens den øvre nøkkelen 37 griper om toppdrivunderenheten 29. Toppdiivunderenheten 29 ~ har et antall fjærer eller rifler 39 for å lette inngrepet mellom nøkkelen 37 og underenheten 29. A key assembly 31 is used to establish and cancel connections in the spindle 25 and the connection between the top drive sub-unit 29 and the drill string 27. The key assembly 31 is mounted on the carriage 21 and is movable horizontally between a working position along the spindle 25 or the drill string 27 and a retracted position away from the axis of the drill string 27 . The key assembly 31 is also movable vertically along the spindle 25 and the drill string 27. When the key assembly 31 is used to establish or cancel the connection between the drill string 27 and the top drive sub-unit. 29, with the lower key 33 gripping the tool joint 35 on the upper end of the drill string 27, while the upper key 37 grips the top drive sub-assembly 29. The top drive sub-assembly 29 ~ has a number of springs or riffles 39 to facilitate engagement between the key 37 and the sub-assembly 29.

Fig. 2 viser den nedre nøkkelen 3 3 i den lukkete stillingen. Den nedre nøkkelen 3 3 har en krummet portarm 41 og en krummet sperrearm 43, som er svingbart forbundet med ei ramme 4 5 ved svingepunkter, henholdsvis 4 7 og 49. Portarmen 41 og sperrearmen 4 3 er svingbare mellom den lukkete stillingen, som er vist i fig. 2, og en åpen stilling hvor nøkkelen kan anbringes på eller fjernes fra verktøyskjøten 35. En fluidumsylinder 51, 53 er koblet til hver arm 41, 43 for svingning av armene mellom den åpne og den lukkete stillingen. Portarmen 41 har et antall sperretenner 55 på sin ytre flate, og sperrearmen 4 3 har et antall sperretenner 57 på sin indre flate for låsende inngrep med tennene 55 på portarmen 41. En innsatsplate 59 med fjærer 58 er montert på ramma 45 rett overfor portarmen 41 og sperrearmen 43. En fastklemmingssylinder 61 beveger innsatsplaten 59 fram og tilbake mellom en tilbaketrukket stilling borte fra borestrengen 27 og en utskjøvet stilling i anlegg mot borestrengen 27. Fastklemmingssylinderen 61 og innsatsplaten 59 utgjør en anordning for å tvinge verktøyskjøten 35 til anlegg mot portarmen 41. Fig. 3 viser hvordan nøkkelen er i stand til å gripe rundt rørformete elementer med ulike diametre, uten å måtte justeres. De fullt opptrukne linjene viser fjærer 60 på portarmen 41 i anlegg mot et rørformet element 62 med stor diameter. Tennene 55 på portarmen 41 griper inn mellom tennene 57 på sperrearmen 43, og de bestemte tennene 57 som er i inngrep befinner seg nær den ytre enden 63 av sperrearmen 43. Når portarmen 41 griper omkring et rørformet element 64 med en mindre diameter, såsom vist med stiplete linjer i fig. 3, griper tennene 55 på portarmen 41 inn mellom et annet sett tenner 57 på sperrearmen 43. I dette tilfellet befinner de tennene 57 på sperrearmen 43 som er i inngrep seg nærmere svingepunktet 49. For rørformete elementer av varierende diametre, vil portarmens tenner 5 5 gripe inn mellom ulike sperrearmtenner 57. Portarmen 41 er således i stand til å gripe omkring rørformete elementer med et vidt område av diametre, uten å måtte justeres. Fig. 4 viser hele nøkkelmontasjen 31, som består av den nedre nøkkelen 33 og en øvre nøkkel 37. Den øvre nøkkelen 37 omslutter ikke toppdrivunderenheten 29 fullstendig men omfatter derimot en halvsirkulær plate 65. Et antall vertikale fjærer 67 er montert på den innvendige flaten av den halvsirkulære platen 65 for inngrep med fjærene eller riflene 39 på toppdrivunderenheten 29■■. Fjærene 67 på den øvre nøkkelen 37 er plassert i innbyrdes avstand for å passe inn mellom fjærene 39 på toppdrivunderenheten 29". Den øvre enden av hver fjær 67 er avfaset for å lette inngrepet mellom fjærene 39 på toppdrivunderenehten 29 ' . En f luidumsylinder 71 er festet til den nedre nøkkelen 33, idet stempelstanga 73 er koblet til den øvre nøkkelen 37. Når stempelstanga 73 skyves ut, dreies den Fig. 2 shows the lower key 3 3 in the closed position. The lower key 3 3 has a curved gate arm 41 and a curved latch arm 43, which are pivotally connected to a frame 4 5 at pivot points 4 7 and 49 respectively. The gate arm 41 and latch arm 4 3 are pivotable between the closed position, which is shown in fig. 2, and an open position where the key can be placed on or removed from the tool joint 35. A fluid cylinder 51, 53 is connected to each arm 41, 43 for swinging the arms between the open and the closed position. The gate arm 41 has a number of locking teeth 55 on its outer surface, and the locking arm 4 3 has a number of locking teeth 57 on its inner surface for locking engagement with the teeth 55 on the gate arm 41. An insert plate 59 with springs 58 is mounted on the frame 45 directly opposite the gate arm 41 and the locking arm 43. A clamping cylinder 61 moves the insert plate 59 back and forth between a retracted position away from the drill string 27 and an extended position in contact with the drill string 27. The clamping cylinder 61 and the insert plate 59 constitute a device for forcing the tool joint 35 into contact with the gate arm 41. Fig. 3 shows how the key is able to grip around tubular elements with different diameters, without having to be adjusted. The solid lines show springs 60 on the gate arm 41 in contact with a tubular element 62 of large diameter. The teeth 55 of the gate arm 41 engage between the teeth 57 of the detent arm 43, and the particular teeth 57 which are engaged are located near the outer end 63 of the detent arm 43. When the gate arm 41 engages around a tubular member 64 of a smaller diameter, as shown with dashed lines in fig. 3, the teeth 55 on the gate arm 41 engage between another set of teeth 57 on the detent arm 43. In this case, the teeth 57 on the detent arm 43 which are engaged are located closer to the pivot point 49. For tubular elements of varying diameters, the teeth of the gate arm 5 5 engage between various locking arm teeth 57. The gate arm 41 is thus able to engage around tubular elements with a wide range of diameters, without having to be adjusted. Fig. 4 shows the entire key assembly 31, which consists of the lower key 33 and an upper key 37. The upper key 37 does not completely enclose the top drive sub-assembly 29 but instead includes a semi-circular plate 65. A number of vertical springs 67 are mounted on the inner surface of the semi-circular plate 65 for engagement with the springs or riffles 39 of the top drive sub-assembly 29■■. The springs 67 of the upper key 37 are spaced to fit between the springs 39 of the top drive subassembly 29". The upper end of each spring 67 is chamfered to facilitate engagement between the springs 39 of the top drive subassembly 29'. A fluid cylinder 71 is attached to the lower key 33, the piston rod 73 being connected to the upper key 37. When the piston rod 73 is pushed out, it turns

øvre nøkkelen mot urviserretningen i forhold til den nedre nøkkelen 33. Fluidumsylinderen 71 med stempelstanga 73 utgjør således en anordning for å utøve vridningsmoment på nøklene 33, 37 for å dreie den ene nøkkelen i forhold til den andre nøkkelen. the upper key clockwise in relation to the lower key 33. The fluid cylinder 71 with the piston rod 73 thus constitutes a device for exerting torque on the keys 33, 37 to turn one key in relation to the other key.

I drift trekkes nøkkelmontasjen 31 først tilbake bort fra spindelen og senkes deretter til en posisjon under forbindelsen mellom verkt øyskj øten 35 og toppdrivunderenheten 29.. Nøkkelmontasjen 31 skyves deretter tilbake til midtlinjen for borestrengen 27. Nøkkelmontasjen 31 heves deretter for å bringes i inngrep med fjærene 67 på den øvre nøkkelen 37 og fjærene 39 på toppdrivunderenheten 29 . Det er sørget for gjensidig dreiningsavpasning for å rette inn fjærene 39, 67 innbyrdes, hjulpet av skråflatene 69 ved den øvre enden av nøkkel-fjæren 67. Fjærene 3 7 på toppdrivunderenheten 29 er avfaset ved den nedre enden. In operation, the key assembly 31 is first pulled back away from the spindle and then lowered to a position below the connection between the work island joint 35 and the top drive sub-assembly 29. The key assembly 31 is then pushed back to the centerline of the drill string 27. The key assembly 31 is then raised to engage the springs 67 on the upper key 37 and the springs 39 on the top drive sub-assembly 29 . Mutual rotational fit is provided to align the springs 39, 67 with each other, aided by the bevels 69 at the upper end of the key spring 67. The springs 37 of the top drive sub-assembly 29 are chamfered at the lower end.

Når den øvre nøkkelen 37 er rettet inn med toppdrivunderenheten 29, vil den nedre nøkkelen 3 3 være rettet inn med verktøyskjøten 35 ved den øvre enden av borestrengen 27. Fluidumsylinderen 51 aktiveres for å svinge portarmen 41 til dens lukkete stilling, hvor innerflaten av portarmen 41 ligger an mot verktøyskjøten 35. Deretter aktiveres fluidumsylinderen 53 for å svinge sperrearmen 43 i den hensikt å lukke den mot portarmen 41. Sperretennene 57 på sperrearmen 43 kan på dette tidspunktet enten passe inn eller ikke passe inn mellom tennene 55 på portarmen 41. Deretter aktiveres fastklemmingssylinderen 61 for å skyve ut innsatsplaten 59. Innsatsplaten 59 skyver verktøyskjøten 35 mot portarmen 41. Fastklemmingssylinderen 61 utøver betydelig trykk og overvinner portarm-sylinderen 51, slik at portarmen 41 blir skjøvet tilbake. Portarmen 41 vil fortsette å bli skjøvet tilbake inntil tennene 55, 57 på armene 41, 4 3 blir låst til hverandre. Trykket i fastklemmingssylinderen 61 økes inntil det ønskete fastklemmingstrykk er oppnådd. Vridningsmoment-sylinderen 71 aktiveres deretter for å dreie den øvre nøkkelen 37 i forhold til den nedre nøkkelen 33, slik at forbindelsen mellom toppdrivunderenheten 29: - og verkt øyskj øten 35 på borestrengen When the upper key 37 is aligned with the top drive sub-assembly 29, the lower key 33 will be aligned with the tool joint 35 at the upper end of the drill string 27. The fluid cylinder 51 is activated to swing the gate arm 41 to its closed position, where the inner surface of the gate arm 41 rests against the tool joint 35. The fluid cylinder 53 is then activated to swing the locking arm 43 with the intention of closing it against the port arm 41. The locking teeth 57 on the locking arm 43 can at this time either fit or not fit between the teeth 55 on the port arm 41. Then activated the clamping cylinder 61 to push out the insert plate 59. The insert plate 59 pushes the tool joint 35 against the gate arm 41. The clamping cylinder 61 exerts considerable pressure and overcomes the gate arm cylinder 51, so that the gate arm 41 is pushed back. The gate arm 41 will continue to be pushed back until the teeth 55, 57 on the arms 41, 43 are locked together. The pressure in the clamping cylinder 61 is increased until the desired clamping pressure is achieved. The torque cylinder 71 is then activated to rotate the upper key 37 relative to the lower key 33, so that the connection between the top drive sub-assembly 29: - and the work island joint 35 on the drill string

27 opprettes eller oppheves.27 is created or revoked.

For å fjerne nøkkelmontasjen 31 fra forbindelsen, frigjøres først den nedre nøkkelen 33. For å frigjøre den nedre nøkkelen 33, trekker fastklemmingssylinderen 61 innsatsplaten 59 tilbake fra verktøyskjøten 35. Deretter svinger fluidumsylinderen 53 sperrearmen 4 3 til den åpne stillingen, og fluidumsylinderen 51 svinger portarmen til den åpne stillingen. Nøkkelmontasjen 31 senkes deretter for å oppheve inngrepet mellom fjærene 39, 67 på toppdrivunderenheten"29 og den øvre nøkkelen 37. Nøkkelmontasjen 31 trekkes bort fra forbindelsen, heves og føres tilbake til sin lagringsposisjon nedenfor den øvre drivenheten 19. To remove the key assembly 31 from the connection, the lower key 33 is first released. To release the lower key 33, the clamping cylinder 61 retracts the insert plate 59 from the tool joint 35. Then, the fluid cylinder 53 swings the locking arm 4 3 to the open position, and the fluid cylinder 51 swings the gate arm to the open position. The key assembly 31 is then lowered to release the engagement between the springs 39, 67 of the top drive sub-assembly 29 and the upper key 37. The key assembly 31 is withdrawn from the connection, raised and returned to its storage position below the upper drive assembly 19.

Nøkkelmontasjen ifølge oppfinnelsen medfører flere fordeler overfor teknikkens standpunkt. På grunn av de ulike tennene 57 på sperrearmen 43 som portarm-tennene 55 kan bringes i inngrep med, kan nøkkelmontasjen 31 benyttes på et stort antall ulike rørformete elementer uten å måtte justeres. Fjær/not-forbindelsen mellom den øvre nøkkelen 37 og toppdrivunderenheten 29 eliminerer behovet for å gripe toppdrivunderenheten gjentatte ganger ved hjelp av tangbakker. Gjentatt griping ved hjelp av tangbakker ville skade underenheten 29 , som da må skiftes ut. Nøkkelmontasjen 31 ifølge oppfinnelsen kan trekkes bort fra spindelen 25 og borestrengen 27. Denne egenskap gjør at nøkkelmontasjen 31 kan forbli stasjonær i stedet for å rotere sammen med borestrengen 27. Det at nøkkelmontasjen 31 kan heves til lagringsstillingen, som er vist i fig. 1, gjør at det toppdrevne boreapparatet kan bore borestrengen ned til en større dybde før ytterligere rørseksjoner må føyes til borestrengen 27. The key assembly according to the invention entails several advantages compared to the state of the art. Due to the different teeth 57 on the locking arm 43 with which the gate arm teeth 55 can be brought into engagement, the key assembly 31 can be used on a large number of different tubular elements without having to be adjusted. The tongue/groove connection between the upper key 37 and the top drive sub-assembly 29 eliminates the need to grip the top drive sub-assembly repeatedly with the jaws of the pliers. Repeated gripping with the jaws of the pliers would damage the sub-assembly 29, which would then have to be replaced. The key assembly 31 according to the invention can be pulled away from the spindle 25 and the drill string 27. This feature means that the key assembly 31 can remain stationary instead of rotating together with the drill string 27. That the key assembly 31 can be raised to the storage position, which is shown in fig. 1, allows the top-driven drilling rig to drill the drill string down to a greater depth before additional pipe sections must be added to the drill string 27.

Selv om oppfinnelsen bare er vist i én av sine utførelsesformer, turde det være innlysende for gjennom-snittsfagmannen at den ikke er begrenset til samme men kan underkastes ulike endringer og modifikasjoner uten å fravike oppfinnelsestanken. Nøkkelmontasjen kan for eksempel ha en øvre nøkkel med den samme utformingen som den foran beskrevne nedre nøkkelen 33. Although the invention is only shown in one of its embodiments, it should be obvious to the average person skilled in the art that it is not limited to the same but can be subjected to various changes and modifications without deviating from the inventive idea. The key assembly can, for example, have an upper key with the same design as the previously described lower key 33.

Claims

1. Key for creating and canceling connections between tubular elements, characterized by (a) a frame (45); (b) a gate arm (41) with locking teeth (55) and which is pivotably attached to the frame and pivotable between an open position and a closed position; (c) a locking arm (43) with locking teeth (57) along the inner surface for engagement with the locking teeth (55) on the gate arm (41), which locking arm (43) is pivotally attached to the frame (45) and pivotable between an open position and a closed position; (d) means (59, 61) for swinging one of the tubular elements towards the gate arm (41); (e) means (51) for swinging the gate arm (41) between the open position and the closed position; and (f) means (53) for swinging the locking arm (43) between the open position and the closed position.

2. Key according to patent claim 1, characterized in that the gate arm is a curved gate arm, the inner surface of the gate arm rests against one of the tubular elements, and a number of said locking teeth (55) are formed on the outer surface of the gate arm, and that the locking arm (43 ) is a curved locking arm, in that the inner surface of the locking arm rests against the outer surface of the gate arm, and a number of said locking teeth (57) are designed for locking engagement with the locking teeth on the gate arm.

3. Key assembly for making and breaking connections between a tubular member and a top drive sub-assembly having at least one spring, characterized by (a) a lower key (33) for engaging the tubular member; (b) an upper key (37) mounted above the lower key and having a semi-circular plate (65); (c) means (71) for applying torque to the keys to rotate one of the keys with respect to the other key; and (d) at least one spring (67) on the inner surface of the semi-circular plate (65) for engagement with at least one spring on top drive sub-unit Q.

4. Key assembly according to patent claim 3, characterized in that the upper end (69) of at least one spring is chamfered to facilitate engagement with the spring on the top drive sub-unit.

5. Key assembly according to patent claim 3 or 4, characterized in that the lower key (33) is a key in accordance with patent claim 1 or 2.