SE534759C2 - Anordning och förfarande för hantering av borrsträngskomponenter samt borrigg - Google Patents

Anordning och förfarande för hantering av borrsträngskomponenter samt borrigg Download PDF

Info

Publication number
SE534759C2
SE534759C2 SE1000381A SE1000381A SE534759C2 SE 534759 C2 SE534759 C2 SE 534759C2 SE 1000381 A SE1000381 A SE 1000381A SE 1000381 A SE1000381 A SE 1000381A SE 534759 C2 SE534759 C2 SE 534759C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
drill string
gripper unit
link portion
unit
drilling rig
Prior art date
Application number
SE1000381A
Other languages
English (en)
Other versions
SE1000381A1 (sv
Inventor
Misel Milivojevic
Ola Sylvan
Mats Idoff
Bjoern Rundloef
Johan Brostroem
Oerjan Saeker
Martin Ahlstroem
Original Assignee
Atlas Copco Rocktech Ab
Priority date (The priority date is an assumption and is not a legal conclusion. Google has not performed a legal analysis and makes no representation as to the accuracy of the date listed.)
Filing date
Publication date
Application filed by Atlas Copco Rocktech Ab filed Critical Atlas Copco Rocktech Ab
Priority to SE1000381A priority Critical patent/SE534759C2/sv
Priority to PCT/SE2011/050453 priority patent/WO2011129760A1/en
Priority to EP11769177.4A priority patent/EP2558675B1/en
Priority to AU2011241172A priority patent/AU2011241172B2/en
Priority to CA2792972A priority patent/CA2792972C/en
Priority to US13/641,300 priority patent/US9540891B2/en
Publication of SE1000381A1 publication Critical patent/SE1000381A1/sv
Publication of SE534759C2 publication Critical patent/SE534759C2/sv
Priority to CL2012002861A priority patent/CL2012002861A1/es

Links

Classifications

    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B19/00Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
    • E21B19/14Racks, ramps, troughs or bins, for holding the lengths of rod singly or connected; Handling between storage place and borehole
    • E21B19/15Racking of rods in horizontal position; Handling between horizontal and vertical position
    • E21B19/155Handling between horizontal and vertical position
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B15/00Supports for the drilling machine, e.g. derricks or masts
    • E21B15/04Supports for the drilling machine, e.g. derricks or masts specially adapted for directional drilling, e.g. slant hole rigs
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B19/00Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
    • E21B19/20Combined feeding from rack and connecting, e.g. automatically
    • EFIXED CONSTRUCTIONS
    • E21EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
    • E21BEARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
    • E21B25/00Apparatus for obtaining or removing undisturbed cores, e.g. core barrels or core extractors

Landscapes

  • Engineering & Computer Science (AREA)
  • Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geology (AREA)
  • Mining & Mineral Resources (AREA)
  • Physics & Mathematics (AREA)
  • Environmental & Geological Engineering (AREA)
  • Fluid Mechanics (AREA)
  • General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
  • Geochemistry & Mineralogy (AREA)
  • Mechanical Engineering (AREA)
  • Earth Drilling (AREA)

Description

30 534 755 komponenterna och i synnerhet dessas gängpartier på grund av medveten eller omedveten ovarsam hantering av elementen.
På grund av att den manuella hanteringen är relativt långsam och att den tid då borriggen står stilla är relativt lång, sett över en borrningssekvens, påverkas effektiviteten för riggen i negativ riktning.
Genom US 6 634 443 är förut känd en anordning för hante- ring av borrsträngskomponenter, vilken emellertid är komplice- rad och kräver en placering, vilken ökar problemen med åtkom- ligheten i samband med den i grunden manuella hanteringen av utvunna borrkärnor.
UPPFINNINGENS ÄNDAMÅL OCH VIKTIGASTE KÄNNETECKEN Det är ett ändamål med föreliggande uppfinning att till- handahàlla en anordning av inledningsvis nämnt slag, vid vilken problemen enligt ovan adresseras och åtminstone lind- ras.
Detta uppnàs genom att ett pà en släde uppburet vriddon uppvisar en längs en rotationsaxel förlöpande vridaxel, vilken rotationsaxel bildar en vinkel mot en längsaxel för längsstyr- ningen. En svängenhet omfattar ett första länkparti, vilket är förbundet med nämnda vridaxel, ett andra länkparti, vilket är förbundet med en griparenhet och ett svängledsparti, vilket kopplar ihop nämnda första och andra länkpartier. Sväng- ledspartiet ombesörjer svängning av en gripen borrsträngs- komponent med det andra länkpartiet och griparenheten kring en med borrsträngskomponenten parallell axel. När anordningen är i position för insvängning av griparenheten med (eller även utan) gripen borrsträngskomponent i borriggen är denna axel parallell även med rotationsaxeln för borrmaskinen och den i denna roterade borrsträngen.
Härigenom uppnås att ett fördelaktigt rörelsemönster för griparenheten kan åstadkommas på ett logiskt och enkelt sätt, 10 15 20 25 30 534 759 vilket medför att anordningen kan placeras på ett sådant sätt i förhållande till en borrigg att hantering av utborrade borr- kärnor inte onödigtvis förhindras eller försvåras.
Med särdraget att svängledspartiet kopplar ihop nämnda första och andra länkpartier anses att de första och andra länkpartierna är sammanbundna genom denna koppling. Detta gör det möjligt att svänga det första lankpartiet i förhållande till det andra länkpartiet kring en svängaxel för svängleds- partiet.
Anordningen enligt uppfinningen är värdefull för att reducera tider för och öka operatörssäkerheten vid pàskarvning respektive isärtagning av borrsträngskomponenter under borr- ningsförloppet, vilket inkluderar borrkronbyten, som behöver göras regelbundet under borrningen, och som innebär att hela borrsträngen mäste tas upp ur borrhàlet.
Sammantaget uppnås att utöver en effektiv borrsträngs- hantering även det viktiga kärnhanteringsarbetet kan ske med minimerad risk för operatören och med möjlighet till högre effektivitet och därmed kortare stilleståndstider för utrust- ningen i sin helhet.
Genom att, vid en variant av uppfinningen, ett efter- givligt parti är anordnat mellan släden och griparenheten med- ges inbördes rörelse mellan släden och griparenheten i rikt- ningar parallella med en axelriktning för en gripen borr- strängkomponent. Detta är en fördel då griparenheten är insvängd till det andra läget i samband med ihopgängning respektive isärgängning av borrsträngskomponenterna, då det på ett enkelt och effektivt sätt medger att ett anpassat rörelse- mönster förlänas den gripna borrsträngskomponenten vid dess ihopgängning respektive isärgängning med resten av borr- strängen.
Det föredras att vriddonets vridaxel förlöper i rät vinkel mot längsaxeln för längsstyrningen. 10 15 20 25 30 534 755 Vid en variant av uppfinningen är svängenheten utformad såsom en rektangulär ram med sidoelement till ramen utgörande ramdelar, varvid det första länkpartiet omfattar en tvärs mot nämnda vridaxel förlöpande första ramdel och det andra länk- partiet omfattar två sidoordnade ramdelar och en tvärgàende ramdel. Härvid omfattar svängledspartiet två från den första ramdelen utgående svängtappar, av vilka åtminstone en är driv- bar genom en vridanordning.
Vid en föredragen variant av uppfinningen är det andra länkpartiet svängbart så att svängledspartiet och griparen- heten är på ömse sidor av vriddonet i nämnda andra läge.
Utformningen som en ram medger företrädesvis att det andra länkpartiet svängs så att det omger vriddonet i nämnda andra läge.
Det andra länkpartiet är lämpligen längdinställbart för fininställning till befintligt läge i borriggen.
Det föredras av bland annat stabilitetsskäl att det eftergivliga partiet är anordnat mellan det andra länkpartiet och ett stomparti tillhörande griparenheten.
Det föredras även att det eftergivliga partiet omfattar en linjärstyrning och ett fjäderpaket verkande mellan det andra länkpartiet och nämnda stomparti.
Vid en föredragen variant av uppfinningen uppvisar nämnda rotatororgan ett flertal stödrullar för samverkan med en gri- pen borrsträngkomponent, varav åtminstone en är drivbar, vars axlar är parallella med en axelriktning för en gripen borr- strängkomponent. Genom detta arrangemang förlänas den gripna borrsträngskomponenten enbart en rotationsrörelse genom dessa stödrullars rotation.
I synnerhet är anordningen enligt uppfinningen inrättad för hantering av borrör för kärnborrning.
Lämpligen omfattar anordningen en styrenhet, vilken är ihopkopplad med åtminstone någon ur gruppen: lägesgivare och 10 15 20 25 30 534 ?53 rotationsgivare, för avkänning av för rörliga komponenter intagna lägen och initiering av styrsekvenser med ledning därav.
Det hänvisas även till dokumentet US 4 403 666, vilket avser eftergivligt monterade gripare för borrsträngskomponen- ter.
KORTFATTAD BESKRIVNING AV RITNINGAR Uppfinningen ska nu närmare beskrivas med ledning av utföringsexempel och med hänvisning till de bifogade ritning- arna, på vilka: Fig. la - d visar en borrigg med en anordning för hante- ring av borrsträngskomponenter enligt uppfinningen i samma perspektivvy men i olika lägen för överföring av en borr- strängskomponent till riggen, Fig. 2a - d visar anordningen i Fig. la - d separerad från borriggen i motsvarande vyer och i större skala, Fig. 3 visar borriggen med anordningen för hantering av borrsträngskomponenter i Fig. la - d i en annan perspektivvy, Fig. 4 visar anordningen i Fig. 2a - d i en annan perspektivvy, Fig. 5a - c visar i detalj gripararrangemanget och den flytande upphängningen av detta i olika vyer, och Fig. 6 visar schematiskt en förfarandesekvens enligt upp- finningen.
BESKRIVNING AV UTFÖRINGSEXEMPEL I Fig. la visas en anordning för hantering av borrsträngskomponenter 1 arrangerad i samband med en borrigg 13 för kärnborrning. Anordningen 1 inkluderar en längsstyrning 2, vilken är parallell med borriggens 13 linjärstyrning 14. 10 15 20 25 30 53& 759 På längsstyrningen 2 är fram och återdrivbar en släde 3, vilken uppbär ett vriddon 8, vars rotationsaxel 9 är vinkelrät mot en längsaxel för längsstyrningen 2.
Med en utgående vridaxel (inte visad) för vriddonet 8 är ' förbunden en svängenhet 4, vilken omfattar ett svängledsparti, vilket indikeras med 10, och vilket kopplar ihop, eller för- binder, ett första länkparti, indikerat med ll, och ett andra länkparti 12 hos svängenheten 4. Genom att de första och andra länkpartierna är förbundna genom denna koppling till sväng- ledspartiet blir det möjligt att svänga det första länkpartiet i förhållande till det andra länkpartiet kring en svängaxel S för svängledspartiet.
Det första länkpartiet ll är fast förbundet med nämnda vridaxel.
Vid svängenhetens 4 distala, fria, område är inrättad en griparenhet 7 för upptagning och fasthållning av borrsträngs- komponenter 28, vilka ska överföras från ett första läge för mottagning respektive avlämning av borrsträngskomponenter vid sidan av borriggen, vilket är det läge som visas i Fig. la och vilket indikeras med hänvisningsbeteckning 5.
Från detta första läge 5 är svängenheten 4 svängbar till ett andra läge för sammansättning respektive isärtagning av borrsträngskomponenter i borriggen, vilket andra läge indike- ras med hänvisningsbeteckning 6 och illustreras med en streckad linje i Fig. la.
Under svängningsrörelsen sker à ena sidan en vridning från det första läget 5, vilket läge i Fig. la är visat som ett horisontellt pàlastningsläge för en borrsträngskomponent, till ett med borrsträngen i borriggen parallellt läge. Denna rörelsekomponent sker genom vriddonets 8 vridning av sväng- enheten 4 och griparenheten 7.
Fig. lb visar anordningen efter att vridning genom vrid- donet 8 till ett med borrsträngen i borriggen parallellt läge 10 15 20 25 30 534 753 har skett. Det har i Fig. lb även skett en linjärförflyttning av släden 3 längs längsstyrningen 2 i riktning mot en övre ände av denna.
Fig. lc visar anordningen efter att en del av en sväng- ning genom svängledspartiet 10 skett så att det andra länk- partiet 12 tillsammans med griparenheten 7 är beläget i ett vertikalplan. Det har i Fig. 1c även skett en vidare linjär- förflyttning av släden 3 längs längsstyrningen 2 i riktning mot den övre änden av denna.
Fig. ld visar anordningen efter att resterande del av svängningen genom svängledspartiet 10 skett så att griparen- heten är förd till det andra läget 6, där borrsträngskomponen- ten 28 är koaxiell med borrsträngen i borrmaskinen och är klar för ingängning i en övre (ej visad) borrsträngskomponent fast- hållen i borrmaskinen. Av Fig. ld framgår tydligt att det andra länkpartiet 12 är svängbart så att svängledspartiet 10 och griparenheten 7 befinner sig på ömse sidor av vriddonet 8 i nämnda andra läge. I synnerhet framgår att utformningen som en ram medger att det andra länkpartiet 12 svängs så att det omger vriddonet 8 i nämnda andra läge så att vriddonet befin- ner sig inuti ramen och därmed inte är ett hinder mot denna rörelse av svängenheten 4.
Under svängningsrörelsen sker således en svängnings- rörelse genom svängpartiet 10 från en position utanför borrig- gen till nämnda andra läge då borrsträngskomponenten är införd för vidare ihopgängning med resterande borrsträngskomponenter 28. De tre rörelsekomponenterna vridning, linjärförskjutning och svängning kan lämpligen vara delvis överlappande så att de åtminstone delvis sker samtidigt.
Av fig. la - d framgår vidare en bergborrmaskin 15 tillhörande borriggen 13, ett mellan den huvudsakliga borrig- gen och anordningen l på en försörjningssida av borriggen 13 inrättat slangpaket 17 för kraftförsörjning av borriggen, ett 10 15 20 25 30 534 753 kraftpaket 18, vilket är förbundet med borriggen 13 via slang- paketet 17 samt, på en fri sida av borriggen 13, en skydds- grind 34.
Denna skyddsgrind 34 är inrättad för att skydda opera- tören och andra personer från borriggens rörliga delar.
Skyddsgrinden är bortförbar vid borriggens stillastående för att därigenom ge fri tillgång till borriggen, bland annat vid hantering av borrkärnor, vilka på i och för sig känt sätt regelbundet tas upp genom borrsträngen och plockas ut i ett läge bakom bergborrmaskinen, pà figuren ovanför bergborr- maskinen 15. Med det visade arrangemanget av anordningen 1 i förhållande till den egentliga borriggen 13, inses att opera- tören kommer att ha god tillgång till borriggens fria sida, eller accessida, för den ofrànkomliga hanteringen av upptagna borrkärnor mm. Uppfinningen möjliggör nämligen att anordningen l för hantering av borrsträngskomponenter är placerad pà borriggens försörjningssida, vilket ger denna i princip fria tillgänglighet vid borriggens accessida, vilket är en stor fördel med uppfinningen. 48 indikerar en längsdrivningsanordning för släden 3. 49 avser ett arrangemang för kärnhämtning i riggen och är inte föremål för föreliggande uppfinning. 53 avser en stödanordning för stöd av en ände av en borr- strängskomponent, i synnerhet innan den är gripen i det första läget. Stödanordningen 53 är fäst vid svängenhetens 4 yttre område via en stödstång 52.
Pig. 2a - d visar anordningen 1 för hantering av borr- strängskomponenter frilagd från borriggen i lägen motsvarande de i Fig. la - d för tydlighets skull. Det hänvisas till ovan- stående text för förklaring av lägena och de ingående kompo- nenterna. 50 och 51 avser fästbalkar för fastsättning av anordningen 1 vid riggen. 10 15 20 25 30 534 759 Av fig. 3 framgår borriggen 13 med vidbygd anordning 1 för hantering av borrsträngskomponenter enligt uppfinningen i en annan vy. Av denna figur framgår tydligare utformningen av svängenheten 4, med det till vriddonet 8 anslutande första länkpartiet ll, vid vars sidoordnade ändar via svängtappar är fästa sidoordnade ramdelar 12' och 12”. Åtminstone vid en av dessa svängtappar är inrättad en vridanordning 55 (indikerad med streckade linjer i Fig. 4 och ingående i svängledspartiet 10) för svängning av det andra länkpartiet 12 i förhållande till det första länkpartiet 11 via svängledspartiet 10.
Genom utformningen som en ram av det andra länkpartiet 12 omger detta, som ovan nämnts, vriddonet 8 i nämnda andra läge, se Fig. 2d. Vriddonet kommer då inte att förhindra att sväng- enheten svänger griparenheten till ett område anslutande till vriddonets baksida, motsatt den utgående vridaxeln, vilket är en stor fördel och medger frihet för att uppnå ett fördel- aktigt rörelsemönster.
Borriggen är i Fig. 3 visad uppburen av stativet 16, vilket även uppbär ett vinkelinställningsarrangemang 19 för borriggen. Genom vinkelinställningsarrangemanget 19 kan borriggen inställas för borrning i olika riktningar såsom vinklat nedåt (mot ett underlag, såsom visas i Fig. 3), i sid- led (mot t ex en vägg i en ort) och även uppåt (mot t ex taket i en ort).
Den uppfinningsenliga anordningen 1 kan enkelt inställas så att griparenheten alltid är horisontell i svängenhetens 4 första läge (motsvarande vad som visas i Fig la och 2a) för mottagning respektive avlämning av borrsträngkomponenter vid sidan av borriggen 13 och att den ändå är i stånd att över- lämna en gripen borrsträngkomponent i det andra läget, oavsett borriggens inställning för borrning 1 olika riktningar. Detta kan ske genom att parametrar för vriddonet 8 inställs. 10 15 20 25 30 534 759 10 Fig. 4 visar en annan vy av anordningen 1. Det skall noteras att på den visade utföringsformen, det finns ett arrangemang för längdinställning av det andra länkpartiet 12 för fininställning av griparenhetens position i det andra läget för sammansättning respektive isärtagning av borr- strängskomponenter i borriggen.
Sagda anordning för längdinställning omfattar ett arrangemang med möjlighet till parallellförskjutning av en i det andra länkpartiet ingående ramdel 36 (se Fig. 5a) i för- hållande till det första länkpartiet ll med hjälp av ett skruvarrangemang 33 (se Fig. 4) motsvarande ett arrangemang med en vantskruv.
Av fig. 5a - c framgår svängenhetens 4 och i synnerhet det andra länkpartiet l2, med sidoordnade ramdelar 12' och 12” (indikerade med streckade linjer i Fig. 5a) jämte en tvär- gående ramdel 36. På var och en av de sidoordnade ramdelarna 12' och 12” är förskjutbart anordnade stödramdelar 37' och 37", vilka glidbart samverkar med de sidoordnade ramdelarna 12' och 12”. På Fig. Sa - c visas i ett utföringsexempel att stödramdelarna 37' och 37” gaffelartat omsluter partier av de sidoordnade ramdelarna 12' och 12". Alternativa justerings- möjligheter av i och för sig känt slag kan förekomma.
I det yttre omrâdet av de sidoordnade ramdelarna 12' och 12” kan finnas en stabiliserande tvärgàende hjälpramdel (ej visad).
I den yttre, tvärgáende ramdelen 36 är flytande upphängt ett arrangemang med en griparenhet 7, vilken omfattar ett antal stödrullar 26, 27, 29 för en borrsträngskomponent 28 som ska hanteras av anordningen enligt uppfinningen. Med 26 betecknas ett par på hävarmar 31 rörliga griprullar, vilka samverkar med ett par fasta griprullar 27 jämte ett par driv- rullar 29, vilka i sin tur drivs av ett par rotatoranordningar i form av drivanordningar 30, vilka visas i Fig.5a. 32 indike- 10 15 20 25 30 534 ?5B ll rar en hydraulcylinderanordning för manövrering av hävarmen 31. En motsvarande hydraulcylinder är anordnad pà den motsatta sidan av anordningen. Vid gripning av en borrsträngskomponent 28 insvängs hävarmarna med de rörliga griprullarna 26 till det i Fig. 5a visade läget.
Griparenheten 7 är flytande upphängd vid den yttre delen av svängenheten 4, här visat på den yttre, tvärgàende ramdelen 36 därav, på så sätt att ett par parallella linjärstyrstänger 24, av vilka en är visad i Fig. 5a, medger en linjär förskjut- ning av griparenheten 7 i linjärstyrstångens längdriktning.
Från ett stomparti 23 av griparenheten 7 utgår stomöron 25, vilka är via hål är glidbara på linjärstyrstängerna 24, och på ömse sidor om vilka tryckfjädrar 22 är arrangerade för att medge linjärrörelse längs linjärstyrstängerna 24 mot verkan av fjäderkraften hos nämnda fjädrar 22.
I funktion av anordningen innebär detta att ett yttre tryck mot griparenheten 7 i en riktning parallell med en axel- riktning för en gripen borrsträngskomponent 28 (antydd genom streckade linjer i Fig. 5b) och parallellt med linjär- styrstängerna 24 medför en eftergivande linjärrörelse på grund av fjädrarnas 22 eftergivlighet. Pâ detta sätt kommer gripar- enheten 7 att uppvisa en flytande upphängning på änden av svängenheten 4.
Detta har stor betydelse för en effektiv sammansättning respektive isärtagning av borrsträngskomponenter i borriggen.
Efter insvängning av en borrsträngskomponent 28 till nämnda andra läge i borriggen, roteras borrsträngskomponenten av gri- parenheten genom igángsättning av vridanordningen (~arna) 30 för drivrullen (-rullarna) 29. Släden 3 framförs därvid i en främåtriktning så att den främre gängan hos den gripna, för pàskarvning avsedda borrsträngskomponenten 28, går i ingrepp med den bakre gängan på en av bergborrmaskinen 15 fasthàllen borrsträngskomponent. Den flytande upphängningen av gripar- 10 15 20 25 30 534 759 12 enheten 7 medger nu en mjuk rörelse och en exakt anpassning av läget för den gripna och roterade borrsträngskomponenten för att gängorna ska äntra på ett fördelaktigt sätt för en klan- derfri ihopgängning av borrsträngen.
Det skall här betonas att axlarna för alla stödrullarna vid griparenheten inklusive de på hävarmarna 31 rörliga grip- rullarna 26, de fasta griprullarna 27 och drivrullarna 29 är parallella med en axelriktning för den gripna borrsträngskom- ponenten. Således kan linjärdrivningen för släden utnyttjas för ihopgängningsprocessen, vilket är en fördel eftersom anordningen tack vare den flytande upphängningen kan vara användbar för borrsträngskomponenter med varierande gängstig- ning utan speciell noggrann anpassning. Det kan påpekas att ingen axialförskjutning av borrsträngskomponenten sker genom själva driften av drivrullarna 29.
Ett förfarande för hantering av borrsträngkomponenter 28 till en borrigg 13 beskrivs med ledning av Fig. 6: Position 40 indikerar sekvensens start.
Position 41 indikerar placering av en borrsträngkomponent 28 i griparenheten i det första läget och aktivering av griparenhe- ten 7 för att gripa borrsträngkomponenten.
Position 42 indikerar vridning av griparenheten med en gripen borrsträngkomponent av ett på släden uppburet vriddon till ett läge där borrsträngkomponenten är parallell med borrsträngs- läget i borriggen.
Position 43 indikerar längsförskjutning av griparenheten 7 genom den fram och åter rörliga släden 3 i en riktning mot en övre ände av dess längsstyrning. Denna åtgärd är eventuellt överflödig om pålastning mm. i det första läget kan ske pà samma längsförskjutningsposition för släden som införande mm.
Till/från borriggen i det andra läget.
Position 44 indikerar svängning av griparenheten till det andra läget med den gripna borrsträngkomponent 28 genom sväng- 10 15 20 25 534 'P55 13 enheten.
Position 45 indikerar längsförskjutning av griparenheten 7 genom den fram och åter rörliga släden 3 i en riktning mot borrmaskinen 15 under rotering av den gripna borrsträngkompo- nenten i nämnda andra läge för sammangängning av borrsträng- komponenter.
Position 46 indikerar verifiering av fullföljd sekvens.
Position 47 indikerar sekvensens avslutning.
Som indikeras ovan kan åtgärderna i Position 42, 43 och 44 (åtminstone delvis) överlappa. Åtgärderna i Position 42 och 43 kan ske i omvänd ordning om det är lämpligt.
Uppfinningen har här beskrivits med ledning av ett infö- rande av en ny borrsträngkomponent. Det inses av fackmannen att motsvarande förfarande väsentligen omvänt gäller vid uttag av borrsträngkomponenter från riggen.
Uppfinningen kan varieras inom ramen för patentkraven och de ingående komponenterna kan konstrueras annorlunda än vad som beskrivs med ledning av utföringsformen ovan. Det utesluts t ex inte att anordningen utnyttjas för andra riggar än kärn- borrningsriggar.
Anordningen enligt uppfinningen omfattar företrädesvis en styrenhet (CPU i fig. la), vilken kan vara gemensam med eller separat från riggens styrsystem, och vilken är ihopkopplad med åtminstone någon ur gruppen: lägesgivare och rotationsgivare, för avkänning av för rörliga komponenter intagna lägen och initiering av styrsekvenser med ledning därav.

Claims (20)

10 15 20 25 30 534 753 14 PATENTKRAV:
1. Anordning (1) för hantering av borrsträngkomponenter (28) till en borrigg (13), vilken anordning (1) omfattar en på en längsstyrning (2) förskjutbart anordnad släde (3), en av slä- den (3) uppburen griparenhet (7), vilken med hjälp av en svängenhet (4) är svängbar mellan ett första läge för mottag- ning respektive avlämning av borrsträngkomponenter vid sidan av borriggen (13) och ett andra läge för sammansättning respektive isärtagning av borrsträngkomponenter i borriggen (13), varvid nämnda griparenhet omfattar rotatororgan (26, 27, 29, 30) för rotation av en gripen borrsträngkomponent (28), kännetecknad av - att ett på släden (3) uppburet vriddon (8) uppvisar en längs en rotationsaxel (9) förlöpande vridaxel, vilken rotationsaxel (9) bildar en vinkel mot en längsaxel för längsstyrningen (2), och - att svängenheten (4) omfattar ett första länkparti (ll), vilket är fast förbundet med nämnda vridaxel, ett andra länk- parti (12), vilket är förbundet med griparenheten (7) och ett svängledsparti (10), vilket kopplar ihop nämnda första och andra länkpartier (ll, 12), för svängning av det andra länk- partiet (12) i förhållande till det första länkpartiet (ll).
2. Anordning enligt kravet 1, kännetecknad av att ett efter- givligt parti (21) är anordnat mellan släden (3) och gripar- enheten (7) för medgivande av inbördes rörelse mellan släden och griparenheten i riktningar parallella med en axelriktning för en gripen borrsträngkomponent (28).
3. Anordning enligt kravet 1 eller 2, kännetecknad av att vriddonets (8) vridaxel förlöper i rät vinkel mot längsaxeln för längsstyrningen (2). 10 15 20 25 30 534 753 15
4. Anordning enligt kravet 1, 2 eller 3, kännetecknad av - att svängenheten (4) är utformad såsom en rektangulär ram med sidoelement till ramen utgörande ramdelar, - att det första länkpartiet (ll) omfattar en tvärs mot nämnda vridaxel förlöpande första ramdel (ll), - att det andra länkpartiet omfattar två sidoordnade ramdelar (l2', 12" - att svängledspartiet (10) omfattar tvâ från den första ram- ) och en tvärgàende ramdel (36), och delen utgående svängtappar, av vilka åtminstone en är drivbar genom en vridanordning (55).
5. Anordning enligt kravet 4, kännetecknad av att det andra länkpartiet (12) är svängbart så att svängledspartiet (10) och griparenheten (7) befinner sig på ömse sidor av vriddonet (8) i nämnda andra läge.
6. Anordning enligt kravet 5, kännetecknad av att utformningen som en ram medger att andra länkpartiet (12) svängs så att det omger vriddonet (8) i nämnda andra läge.
7. Anordning enligt något av föregående krav, kännetacknad av att det andra länkpartiet (12) är längdinställbart (13).
8. Anordning enligt krav 2 eller något av kraven 3 - 7 i beroende av kravet 2, kännetecknad av att det eftergivliga partiet (21) är anordnat mellan det andra länkpartiet (12) och ett stomparti (23) tillhörande griparenheten (7).
9. Anordning enligt kravet 8, kännetecknad av att det efter- givliga partiet (21) omfattar en linjärstyrning (24) och ett fjäderpaket (22) verkande mellan det andra länkpartiet (12) och nämnda stomparti (23). 10 15 20 25 30 534 759 16
10. Anordning enligt något av föregående krav, kännetecknad av att nämnda rotatororgan (26, 27, 29, 30) uppvisar ett flertal stödrullar för samverkan med en gripen borrsträngkomponent (28), varav åtminstone en (29) är drivbar, vars axlar är parallella med en axelriktning för en gripen borrsträngkompo- nent (28).
11. Anordning enligt något av föregående krav, kännetecknad av att den är inrättad för hantering av borrör för kärnborrning.
12. Anordning enligt något av föregående krav, kånnetecknad av att den omfattar en styrenhet, vilken är ihopkopplad med åtminstone någon ur gruppen: lägesgivare och rotationsgivare, för avkänning av för rörliga komponenter intagna lägen och initiering av styrsekvenser med ledning därav.
13. Förfarande för hantering av borrsträngkomponenter (28) till en borrigg (13), omfattande svängning av en griparenhet (7) mellan ett första läge för mottagning respektive avlämning av borrsträngkomponenter (28) vid sidan av borriggen och ett andra läge för sammansättning respektive isärtagning av borr- strängkomponenter (28) i borriggen med hjälp av en svängenhet (4), längsförskjutning av griparenheten (7) genom en på en längsstyrning (2) fram och åter rörlig släde (3), rotering, genom griparenheten (7), av en gripen borrsträngkomponent (28) i nämnda andra läge, varvid förfarandet innefattar: - att nämnda griparenhet (7) med en gripen borrsträngkomponent (28) vrids av ett på släden uppburet vriddon (8) med en vrid- axel kring en rotationsaxel (9), vilken bildar en vinkel mot en längsaxel för längsstyrningen (2), och - att svängenheten (4) svänger griparenheten (7) med den gripna borrsträngkomponent (28) genom ett svängledsparti (10), 10 15 20 25 30 534 759 17 vilket kopplar ihop ett första, med nämnda vridaxel förbundet, länkparti (11), och ett andra, med griparenheten förbundet, länkparti (12).
14. Förfarande enligt kravet 13, varvid en inbördes rörelse mellan släden (3) och griparenheten (7) medges i riktningar parallella med en axelriktning för en gripen borrsträngkompo- nent (28) genom ett eftergivligt parti (21) anordnat mellan släden (3) och griparenheten (7).
15. Förfarande enligt kravet 13 eller 14, kännetecknat av att nämnda griparenhet (7) med en gripen borrsträngkomponent (28) vrids kring en i rät vinkel mot längsaxeln för längsstyrningen (2) förlöpande rotationsaxel (9).
16. Förfarande enligt något av kraven 13 - 15, kännetecknat av att det andra länkpartiet (12) svängs så att svängledspartiet (10) och griparenheten (7) befinner sig på ömse sidor av vrid- donet (8) i nämnda andra läge.
17. Förfarande enligt något av kraven 13 - 16, kännetecknat av att rotering av en gripen borrsträngkomponent (28) sker genom ett flertal stödrullar (26, 27, 29), varav åtminstone en (29) är drivbar, vars axlar är parallella med en axelriktning för en gripen borrsträngkomponent (28).
18. Förfarande enligt något av kraven 13 - 17, kännetecknat av att vridningen av griparenheten (7) genom vriddonet (8) och svängningen av griparenheten (7) genom svängledspartiet (10) åtminstone delvis överlappar varandra.
19. Borrigg, vilken innefattar en linjärstyrning (14) och en på denna fram och äter drivbar bergborrmaskin (15), känneteck- 534 753 18 nad av att den omfattar en anordning (1) för hantering av borrsträngkomponenter (28) enligt något av kraven 1 - 12.
20. Borrigg enligt krav 19, kännetecknad av att den är en kärnborrningsrigg.
SE1000381A 2010-04-14 2010-04-14 Anordning och förfarande för hantering av borrsträngskomponenter samt borrigg SE534759C2 (sv)

Priority Applications (7)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1000381A SE534759C2 (sv) 2010-04-14 2010-04-14 Anordning och förfarande för hantering av borrsträngskomponenter samt borrigg
PCT/SE2011/050453 WO2011129760A1 (en) 2010-04-14 2011-04-13 Device and method for handling drill string components and drill rig
EP11769177.4A EP2558675B1 (en) 2010-04-14 2011-04-13 Device and method for handling drill string components and drill rig
AU2011241172A AU2011241172B2 (en) 2010-04-14 2011-04-13 Device and method for handling drill string components and drill rig
CA2792972A CA2792972C (en) 2010-04-14 2011-04-13 Device and method for handling drill string components and drill rig
US13/641,300 US9540891B2 (en) 2010-04-14 2011-04-13 Device and method for handling drill string components and drill rig
CL2012002861A CL2012002861A1 (es) 2010-04-14 2012-10-12 Dispositivo para mover componentes de una sarta de perforacion para equipo de perforacion, con una corredera desplazable sobre una guia longitudinal, una unidad de agarre sostenida por la corredera balanceada por una unidad de balanceo, con una primera posicion de enlace y un actuador giratorio con un eje de rotacion, metodo; y equipo.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1000381A SE534759C2 (sv) 2010-04-14 2010-04-14 Anordning och förfarande för hantering av borrsträngskomponenter samt borrigg

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE1000381A1 SE1000381A1 (sv) 2011-10-15
SE534759C2 true SE534759C2 (sv) 2011-12-13

Family

ID=44798900

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE1000381A SE534759C2 (sv) 2010-04-14 2010-04-14 Anordning och förfarande för hantering av borrsträngskomponenter samt borrigg

Country Status (7)

Country Link
US (1) US9540891B2 (sv)
EP (1) EP2558675B1 (sv)
AU (1) AU2011241172B2 (sv)
CA (1) CA2792972C (sv)
CL (1) CL2012002861A1 (sv)
SE (1) SE534759C2 (sv)
WO (1) WO2011129760A1 (sv)

Families Citing this family (18)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US9194191B2 (en) * 2011-02-28 2015-11-24 Frank's International, Llc Link carrier apparatus for a drilling rig
SE537525C2 (sv) * 2012-05-25 2015-06-02 Atlas Copco Rocktech Ab Anordning och förfarande för hantering av borrsträngskomponenter vid en borrigg samt borrigg
RS53961B1 (en) 2012-09-26 2015-08-31 Sandvik Intellectual Property Ab PROCEDURE FOR INTERCONNECTING THE DRILLING ROD TO THE DRILLING COLUMN BY A THREADED JOINT, THE RODING SYSTEM AND THE DRILLING GASKET
EP2803811B1 (en) 2013-05-17 2019-09-18 Sandvik Intellectual Property AB Method of disconnecting a drill string at a drill rig
EP2803810B1 (en) 2013-05-17 2016-03-23 Sandvik Intellectual Property AB Drill rig rod handling apparatus
EP2803812B1 (en) * 2013-05-17 2018-11-21 Sandvik Intellectual Property AB Drill rod gripping apparatus
PE20220221A1 (es) * 2013-12-30 2022-02-03 Longyear Tm Inc Sistema de manejo de brocas para mover las brocas hacia y desde una posicion de funcionamiento
CN104196517B (zh) * 2014-08-12 2017-04-05 中煤科工集团重庆研究院有限公司 一种矿用液压钻机的全自动控制方法
EP3191679B1 (en) * 2014-09-12 2019-10-30 Arctic Drilling Company Oy Ltd Rod magazine system and method
CA2983915C (en) 2015-05-01 2023-06-27 Bly Ip Inc. Drill rod alignment device and systems and methods of using same
CA3008025A1 (en) * 2015-12-15 2017-06-22 Prostar Manufacturing Inc. Pipe handler and pipe loader for a well rig
CL2017001229A1 (es) * 2016-05-13 2018-08-10 Dr Fabrication Inc Un dispositivo de posicionamiento de barra
US11255140B2 (en) * 2017-08-09 2022-02-22 Wallis Engineers Pty. Ltd. Drill rod handler
EP3696365B1 (en) 2019-02-14 2021-12-22 Sandvik Mining and Construction Oy Rock drilling arrangement, rock drilling rig and drilling method
CN109915016B (zh) * 2019-04-03 2024-03-08 中国铁建重工集团股份有限公司 凿岩台车和凿岩台车控制方法
RU190838U1 (ru) * 2019-04-23 2019-07-15 федеральное государственное бюджетное образовательное учреждение высшего образования "Кузбасский государственный технический университет имени Т.Ф. Горбачева" (КузГТУ) Механизм подачи бурошнековой установки для бестраншейной прокладки трубопровода
JP7421714B2 (ja) 2021-03-26 2024-01-25 日本基礎技術株式会社 削孔装置
US11434706B1 (en) * 2021-04-13 2022-09-06 2233381 Alberta Corp. Pipe handling assembly for use in horizontal directional drilling

Family Cites Families (16)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US4280785A (en) * 1979-05-09 1981-07-28 Wismer & Becker Contracting Engineers Multi-directional lifting and handling attachment for a crane boom
US4449592A (en) * 1981-03-23 1984-05-22 Cooper Industries, Inc. Automatic drill string section changer
CA1240664A (en) 1985-09-13 1988-08-16 Floyd W. Becker Pipe handling apparatus
FI87391C (sv) * 1989-03-23 1992-12-28 Tampella Oy Ab Anordning för hantering av borrstänger i bergborrmaskineri el. dyl.
CA2067697C (en) * 1992-04-30 2005-12-20 Ronald S. Sorokan Tubular handling system
US6085852A (en) * 1995-02-22 2000-07-11 The Charles Machine Works, Inc. Pipe handling device
AUPO726797A0 (en) 1997-06-06 1997-07-03 Universal Drilling Systems (Aust) Pty Limited Apparatus for moving drill rods
US5941324A (en) * 1998-01-27 1999-08-24 Schramm, Inc. Drilling apparatus
AUPP009999A0 (en) * 1999-04-28 1999-05-20 Boart Longyear Pty Ltd Drill rod handling device
US6845825B2 (en) * 2001-01-22 2005-01-25 Vermeer Manufacturing Company Method and apparatus for attaching/detaching drill rod
US20050061548A1 (en) 2002-09-05 2005-03-24 Hooper Robert C. Apparatus for positioning and stabbing pipe in a drilling rig derrick
US7347285B2 (en) * 2004-12-29 2008-03-25 Atlas Copco Drilling Solutions Inc. Drilling machine having a movable rod handling device and a method for moving the rod handling device
US8186926B2 (en) * 2006-04-11 2012-05-29 Longyear Tm, Inc. Drill rod handler
MX2008013035A (es) 2006-04-11 2009-03-02 Boart Longyear Int Holding Inc Controlador de barra de taladro.
DE102009020222A1 (de) * 2009-05-07 2010-11-11 Max Streicher Gmbh & Co. Kg Aa Vorrichtung und Verfahren zur Handhabung von stangenartigen Bauteilen
JP5340897B2 (ja) 2009-11-25 2013-11-13 Ntn株式会社 固定式等速自在継手

Also Published As

Publication number Publication date
CL2012002861A1 (es) 2013-03-08
US9540891B2 (en) 2017-01-10
AU2011241172B2 (en) 2014-11-06
EP2558675A1 (en) 2013-02-20
EP2558675A4 (en) 2017-08-09
SE1000381A1 (sv) 2011-10-15
WO2011129760A1 (en) 2011-10-20
EP2558675B1 (en) 2019-11-27
US20130037324A1 (en) 2013-02-14
CA2792972C (en) 2019-07-02
CA2792972A1 (en) 2011-10-20
AU2011241172A1 (en) 2012-11-08

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE534759C2 (sv) Anordning och förfarande för hantering av borrsträngskomponenter samt borrigg
JP5329657B2 (ja) 削岩装置、ドリルビット交換装置およびドリルビット交換方法
KR102095610B1 (ko) 암반 드릴링 및 암반 굴착장치에서 굴착 파이프 구성요소를 핸들링하기 위한 장치 및 방법
RU2636334C2 (ru) Устройство для манипулирования штангами буровой установки
EP2803811B1 (en) Method of disconnecting a drill string at a drill rig
RU2707839C2 (ru) Система для установки расходной детали для подземного бурения
WO2010046757A1 (en) Self-propelled drilling machine for core sampling
SE1250728A1 (sv) Anordning och förfarande för hantering av borrsträngskomponenter samt bergborrigg
CA2942141C (en) Rock drilling rig
KR20160040148A (ko) 암반 굴착 장치에 대한 드릴 스트링 요소를 위한 취급장치 및 암반 굴착 장치
KR20160040170A (ko) 드릴 스트링 구성요소와 암반 굴착장치 취급 장치
IT201800004926A1 (it) Manipolatore multifunzionale per la movimentazione di elementi di perforazione in un impianto di perforazione, impianto di perforazione e relativi metodi di movimentazione degli elementi di perforazione.
SE1251484A1 (sv) Gripdon till en borrsträngskomponenthanterare, förfarande för manövrering av gripdon, borrsträngskomponenthanterare samtbergborrigg
SE1001245A1 (sv) Anordning och förfarande för hantering av borrsträngskomponenter samt borrigg
ITTO20090230A1 (it) Macchina perforatrice provvista di dispositivo per la guida di aste di perforazione contenute in un caricatore.
JP6675377B2 (ja) ロボットアームを用いた地盤の掘削方法
JP6389104B2 (ja) さく孔機用ロッド着脱装置
WO2013159187A1 (en) Mechanical roughneck positioner
KR101388215B1 (ko) 락드릴 로드 교환장치
IT202000022483A1 (it) Manipolatore multifunzionale innovativo per la movimentazione di elementi di perforazione in un impianto di perforazione e relativo impianto di perforazione.
SU696152A1 (ru) Буровой станок-полуавтомат
CA3089927A1 (en) Apparatus for rod handling, rock drilling unit and method
SU1714115A1 (ru) Захватное устройство механизма подачи бурового станка
SE204125C1 (sv)
SE535613C2 (sv) Anordning och förfarande vid borrigg