SE1001245A1 - 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
SE1001245A1
SE1001245A1 SE1001245A SE1001245A SE1001245A1 SE 1001245 A1 SE1001245 A1 SE 1001245A1 SE 1001245 A SE1001245 A SE 1001245A SE 1001245 A SE1001245 A SE 1001245A SE 1001245 A1 SE1001245 A1 SE 1001245A1
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
drill string
gripping
grippers
gripper unit
end portion
Prior art date
Application number
SE1001245A
Other languages
English (en)
Other versions
SE535586C2 (sv
Inventor
Anders Gustafsson
Olof Goeransson
Lars Gellerhed
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 SE1001245A priority Critical patent/SE535586C2/sv
Priority to US13/261,680 priority patent/US9428970B2/en
Priority to CA2822743A priority patent/CA2822743C/en
Priority to PE2013001503A priority patent/PE20140598A1/es
Priority to PCT/SE2011/051452 priority patent/WO2012091657A1/en
Priority to AU2011353159A priority patent/AU2011353159B2/en
Priority to KR1020137015993A priority patent/KR101907226B1/ko
Priority to JP2013547400A priority patent/JP2014504687A/ja
Priority to CN201180063763.5A priority patent/CN103299023B/zh
Priority to EP11853353.8A priority patent/EP2659086B1/en
Publication of SE1001245A1 publication Critical patent/SE1001245A1/sv
Publication of SE535586C2 publication Critical patent/SE535586C2/sv
Priority to ZA2013/04123A priority patent/ZA201304123B/en
Priority to CL2013001880A priority patent/CL2013001880A1/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
    • E21B19/02Rod or cable suspensions
    • E21B19/06Elevators, i.e. rod- or tube-gripping devices
    • 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
    • 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
    • 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

Landscapes

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

Abstract

: En hanteringsanordning för hantering av borrsträngskomponenter(8, 8', 8") vid en bergborrigg (1), varvidhanteringsanordningen omfattar en griparenhet (ll) förgripande av borrsträngskomponenter (8, 8', 8"), som skainföras till respektive uttas från bergborriggen, och varvidgriparenheten (ll) uppvisar gripare (12, 13, 14) verksamma förgripning av komponenter positionerade i ett gripläge, vilketdefinierar en griplägesaxel (G). Griparenheten (ll) äruppburen svängbar mellan: a) ett första läge, i vilketgriparenheten är positionerad för att ingripa med ett ändpartiav en första borrsträngskomponent (8') respektive ett ändpartiav en andra borrsträngskomponent (8") i och inriktat mednämnda aktiva borrsträngsläge (A), och b) ett andra läge, ivilket griparenheten (ll) är positionerad för att ingripa medett ändparti av en borrsträngskomponent i ett avlämningslägeför borrsträngskomponenter, som ska införas till respektiveuttas från nämnda aktiva borrsträngsläge (A). Uppfinningen avser även en bergborrigg och ett förfarande. 76288; 2010-12-29

Description

20 25 30 Kärnborrning sker ofta till mycket stora djup, såsom t ex mellan en och två kilometers borrlängder. På grund av att borrkronan är utsatt för ett slitage, behöver den bytas ut relativt ofta, vilket medför att hela borrsträngen måste plockas ur borrhålet, demonteras till borrsträngskomponenter, den slitna borrkronan tas bort och ersättas med en ny, varefter borrsträngen ånyo kan sänkas ner i hålet. Därefter borras ytterligare en sträcka tills borrkronan ånyo måste byta ut osv. Vid själva borrningen är en spolvätskesvivel ansluten till borrsträngens övre ände för tillhandahållande av spolvätska för borttransport av genom borrningen lösgjort bergmaterial.
UPPFINNINGENS ÄNDAMÅL OCH VIKTIGASTE KÄNNETECKEN Det är ett ändamål med uppfinningen att tillhandahålla en anordning av ovannämnt slag, vid vilken problemen enligt ovan adresseras och åtminstone delvis löses. Detta uppnås vid en hanteringsanordning enligt ovan genom särdragen i den kännetecknande delen av patentkravet l.
Genom gripareenhetens svängbarhet medges att i det första läget den är inrättad att aktivt inrikta ändpartier av borrsträngskomponenter som ska skarvas med varandra. Härigenom uppnås möjlighet till korrekt inriktning i sin helhet mellan borrsträngskomponenter, som ska skarvas, respektive som ska separeras, vilket är en stor fördel eftersom det medger säkerhet för korrekt hantering av borrsträngskomponenterna vid gängningsoperationerna och undvikande av gängskador, vilket kan bli följden vid felaktiga försök till sammangängning. Det är även viktigt att isärdragning sker inriktat och kontrollerat.
Genom svängbarheten till det andra läget uppnås att griparenheten blir kapabel att i detta andra läge ingripa med ett ändparti av en borrsträngskomponent i avlämningsläget för 76288; 2010-12-29 10 15 20 25 30 att i detta läge på motsvarande sätt ombesörja inriktning inför ingängning och urgängning av en lyftplugg eller en spolvätskesvivel (i fallet av borrsträngens för närvarande sista borrsträngskomponent) i respektive från den gripna borrsträngskomponenten. Gripareenheten erhåller sålunda ytterligare en viktig funktion som har att göra med fastsättning av en lyftplugg respektive en vattensvivel på borrsträngskomponenten i avlämningsläget.
Gripareenheten är föredraget svängbar i ett plan, vilket mest föredraget är parallellt med borrsträngens axel i riggen.
Vid en föredragen aspekt omfattar griparenheten rotationsorgan för att i såväl nämnda första som nämnda andra läge rotera åtminstone någon av komponenterna ur gruppen: en andra borrsträngskomponent, en lyftplugg, en spolvätskesvivel.
Härigenom integreras på ett föredraget sätt åtdragningsfunktionen med inriktningsfunktionen för de båda lägena för ihop- och isärgängning av respektive komponent med/från den ävenledes gripna (första) borrsträngskomponenten.
Rotationsorganen utgörs mest föredraget av en rotationsgripenhet för samtidig gripning och rotering av något av: nämnda ändparti av den andra borrsträngskomponenten, nämnda lyftplugg, nämnda spolvätskesvivel.
Lämpligen är rotationsorganens drift för all gängningsdragning momentkontrollerad, så att felaktiga ihopgängningsförsök kan avbrytas innan någon skada har förorsakats gängorna. Detta kan ske genom att en momentvakt är anordnad att övervaka rotationen under några (t ex 2 - 4) varv, under vilka vid normal felfri ihopgängning annars en känd låg till måttlig momentnivå råder. Vid momentökning över en bestämd nivå under loppet av dragning en bestämd vinkel (t ex 2 x 3600' 4 x 3600) avbryts åtdragningsförsöket och görs efter àterställning ett nytt försök. En enkel momentvakt kan på i och för sig känt sätt t ex utgöras av en hydraulisk 76288; 2010-12-29 10 15 20 25 30 momentvakt associerad med rotationsorganen. Även andra lösningar kan dock stå till buds.
Det föredras att griparenheten är försedd med en första uppsättning gripare för gripning av nämnda ändparti av den första borrsträngskomponenten och en andra uppsättning gripare för att tillsammans med rotationsgripenheten möjliggöra gripning av något av: nämnda ändparti av den andra borrsträngskomponenten, nämnda lyftplugg, nämnda spolvätskesvivel.
Dessa gripare manövreras lämpligen sekvensstyrt eller separat, vilket ger flexibilitet för anordningen. Härvid är företrädesvis griparenheten inrättad att med den andra uppsättningen gripare, i det andra läget, gripa och inrikta åtminstone någon av nämnda lyftplugg, nämnda spolvätskesvivel ~ med nämnda ändparti av en borrsträngskomponent.
Genom att vid en föredragen utföringsform griparenheten är försedd med organ för att förflytta nämnda rotationsorgan och företrädesvis även den andra uppsättningen gripare parallellt med nämnda griplägesaxel i förhållande till den första uppsättningen gripare uppnås att det på ett enkelt sätt kan åstadkommas gängstigningskompensation vid gängningsdriften. Detta kan vara arrangerat genom att nämnda rotationsorgan och den andra uppsättningen gripare är placerade på en gemensam, styrt förskjutbar bärare.
Det föredras att nämnda rotationsorgan, den första uppsättningen gripare och den andra uppsättningen gripare är svängbart manövrerbara och i synnerhet till lägen för friläggning av gripläget över l80° sett tvärs mot griplägesaxeln. På detta sätt kan griparna och nämnda rotationsorgan föras åt sidan så långt att de inte är i vägen vid svängningen av griparenheten.
Enligt en föredragen aspekt är griparenheten anordnad på en svängenhet, vilken är utformad att fästas svängbart på en 76288; 2010-12-29 10 15 20 25 30 bärare, såsom någon av: bergborriggen, en borrsträngstransportör, ett borrsträngsmagasin, ett separat stativ. Det föredras härvid att griparenheten är anordnad svängbart fäst på bergborriggen och i synnerhet vid matningsbalken ovanför och i anslutning till ett undre läge för rotatoranordningen.
Motsvarande fördelar uppnås vid en bergborrigg omfattande en hanteringsanordning enligt ovan samt vid ett uppfinningsenligt förfarande.
Uppfinningen ska nu närmare beskrivas med ledning av utföringsexempel och med hänvisning till de bifogade ritningarna.
KORTFATTAD BESKRIVNING AV RITNINGAR Fig. 1 visar i en perspektivvy en bergborrigg för kärnborrning försedd med en hanteringsanordning enligt uppfinningen och i samband med ett magasin för borrsträngskomponenter, Fig. 2 visar perspektivvy griparenheten isolerad och i större skala, Fig. 3 - 5 visar i perspektivvy detaljer av hanteringsanordningen i samband med en bergborrigg, och Fig. 6 visar schematiskt ett flödesschema för ett förfarande enligt uppfinningen.
BESKRIVNING AV UTFÖRINGSEXEMPEL Fig. 1 är visad en bergborrigg l för kärnborrning inkluderande en vertikalt ställd matarbalk 2 på vilken är fram- och återrörligt uppburen en rotatoranordning 4. Under (på bilden) rotatoranordningen 4 är anordnad en rörhållare 5 för temporär fasthållning av borrsträngen då så är behövligt.
Intill bergborriggens l matarbalk 2 är inrättat ett kraft- och drivaggregat 3 för tillhandahållande av tryckfluid 76288; 2010-12-29 10 15 20 25 30 m m till bergborriggen 1, en lyftvinsch (ej visad) samt ett magasin 6 för mottagning av borrsträngskomponenter 8, vilka ska införas till respektive utplockas från bergborriggen l på ett sätt som kommer att beskrivas nedan.
Magasinet 6 kan vara utformat på olika sätt men är i Fig. 1 exemplifierat i form av ett i huvudsak horisontellt bord, vilket är lutningsbart så att borrsträngskomponenter 8 kan bringas att rulla mot ett stativ till en transportör 7. En lyftanordning (ej visad) är inrättad närmast stativet, vilken lyftanordning är inrättad att lyfta en närmast transportören 7 på magasinet 6 belägen borrsträngskomponent 8 upp till en övre part av ett transportband tillhörande transportören 7 för förande av den sålunda upplyfta borrsträngskomponenten i riktning mot bergborriggen.
På Fig. l är vidare indikerad med en streckprickad linje vid 8” en borrsträngskomponent i ett läge under en lyftningsfas, vilket är ett lutande läge i förhållande till matarbalken 2.
Denna linje vid 8” i Fig. 1 är avsedd att illustrera ett mellanläge under lyftningsfasen, vilket avslutas med att borrsträngskomponenten intar ett läge, som är koaxiellt med ett aktivt borrsträngsläge för bergborriggen 1. Lyftning sker med hjälp av en överst på borrsträngskomponenten 8" ingängad lyftplugg (25 se nedan). Lyftpluggen är under denna process i sin tur förbunden med en (ej visad) lyftwire, vilken i sin tur går över en wiretrissa (ej visad) överst på matarbalken och med sin andra part förlöper i huvudsak parallellt med matarbalken 2 till den i området av kraft- och drivaggregatet 3 inrättade lyftvinschen (ej visad).
Till yttermera visso visas på Fig. l en lyftplugg 25 gripen av en griparenhet ll och fastgängad vid ett ändparti av en första borrsträngskomponent 8' 76288; 2010-12-29 10 15 20 25 30 På Fig. 1 framgår vidare att nämnda ändparti är uppstickande ur rotatoranordningen 4 så att denna första borrsträngskomponent 8' befinner sig i ett aktivt borrsträngsläge A. Borrsträngskomponenten 8' uppvisar en hongänga för ingrepp med en motsvarande hangänga på pluggen 25.
Påskarvning av en ytterligare, andra, borrsträngskomponent 8” på den första borrsträngskomponenten 8' i ändamål av förlängning av borrsträngen för efterföljande nedsänkning i borrhålet sker väsentligen motsvarande förfarandet för pågängning av en lyftplugg. Se nedan.
Griparenheten 11 är visad i ett första läge i Fig. 1, i vilket ett av griparenheten ll definierat gripläge, vilket uppvisar en griplägesaxel G (se streckad linje i Fig. 1), är koaxiellt med nämnda aktiva borrsträngsläge A.
Vidare framgår mer i detalj i denna figur en fäststruktur 19, vilken är anordnad att positionera transportören 7 i förhållande till bergborriggen.
Griparenheten 11, som visas mer i detalj i Fig 2, uppvisar en första uppsättning gripare 12 för ingrepp med nämnda första borrsträngskomponent 8' (i Fig. l) och rotationsorgan 14 i form av en rotationsgripenhet 14, vilken uppvisar drivrullar 20 för ingrepp med en komponent såsom en borrsträngskomponent som ska roteras jämte drivmotorer 21 för dessa drivrullar. Därutöver uppvisar griparenheten 11 en andra uppsättning gripare 13 för samverkan med rotationsgripenhet 14 för ingrepp med en komponent.
Den första uppsättningen gripare 12 manövreras av hydraulcylindrar av vilka en indikeras med 15 och den andra uppsättningen gripare manövreras av hydraulcylindrar 17.
Rotationsorganen 14 med drivrullarna är uppburna på svängbara rotationsklämorgan, vilka förs till ingrepp med en 76288; 2010-12-29 10 15 20 25 30 komponent som ska roteras med hjälp av hydraulcylindrar, av vilka en visas och indikeras med 16.
En del av griparenheten 11 omfattande rotationsorganen 14 och normalt även den andra uppsättningen gripare 13 är till yttermera visso förskjutbar i en riktning parallellt med nämnda griplägesaxel 3. Se dubbelpil. Syftet med denna förskjutbarhet är att tillägna del av griparenheten 11, och i synnerhet rotationsorganen 14 en axiell rörelse samt en rotation av drivrullarna så att det kompenseras för gängstigningen under rotationsdrivningen av den komponent som roteras.
På Fig. 2 framgår vidare en svängenhet 18, vilken fästs vid riggen och uppbär griparenheten 11 för svängning mellan det i Fig. 1 och 2 visade läget och ett utfällt läge, vilket beskrivs nedan.
I Fig. 2 visas uppsättningarna gripare 12 och 13 med den ena respektive gripklon öppen. Allmänt gäller att öppen andra uppsättning gripare och till ingrepp med pluggen eller borrsträngskomponenten infällda rotationsorgan 14 medger rotation av pluggen eller borrsträngskomponenten 8” utan hinder från ingrepp av den andra uppsättningen gripare 13.
Efter anbringning av en ytterligare borrsträngskomponent till ett läge ovanpå en i läge A befintlig (i stället för lyftpluggen 25 i Fig.l) dras således borrsträngskomponenterna ihop av rotationsorganen, varefter skarven på sedvanligt sätt slutdras av rotatoranordningen 4. Därefter kan borrsträngen sänkas, genom att lyftwiren slackas.
Därefter sker sänkning av borrsträngen ner till det läge som visas i Fig. 1, varvid nästa borrsträngskomponent nått det läge som indikeras med 8' med ett ändparti uppstickande ur rotatoranordningen 4 och med lyftpluggen 25 sittande ovanpå denna borrsträngskomponent. Denna lyftplugg ska nu dras loss från borrsträngen. 76288; 2010-12-29 10 15 20 25 30 Lyftpluggen 25 utgörs av en svivelanordning och uppvisar därför två inbördes vridbara delar, vilket framgår av Fig. 2, nämligen en ingreppsdel 26, vilken underst är försedd med en hangänga 26' på sin fria, mot borrsträngskomponenten vända ände och en lyftdel 27, vilken ytterst är försedd med en lyftögla för samverkan med en lyftwire såsom beskrivs ovan.
Rotationsgripenheten utgörande rotationsorganen hos griparenheten 11 omfattar drivrullarna 20, vilka uppvisar en yta med ingreppsmedel för tillförsäkrande av bra gripingrepp mot en komponent som skall roteras. Drivmotorerna 21 är i det visade exemplet inrättade i sidled av drivrullarna 20 och tillsammans med dessa uppburna på en rotationsorganen 14 bärande svängarmskonstruktion.
När griparenheten 11 aktiveras så att rotationsorganen 14 och den andra uppsättningen gripare 13 förskjuts axiellt i riktning från borrsträngskomponenten 8 sätts drivrullarna 20 i rotation för rotationsdrivning av ingreppsdelen 26.
Lyftpluggen 25 förs axiellt i riktning från den borrsträngskomponent den ska dras fri från. Lyftdelen 27 är samtidigt hållen av nämnda andra uppsättning gripare 13 för att förhindra rotation av denna och för att förhindra att oönskad vridning ska fortplanta sig till lyftwiren.
Sålunda har den första uppsättningen gripare 12 gripit ändpartiet av borrsträngskomponenten 8' under det att rotationsorganen 14 har gått i ingrepp med ingreppsdelen hos lyftpluggen 25 och den andra uppsättningen gripare 13 kommit i ingrepp med lyftdelen 27 hos lyftpluggen 25 varefter lösgöring av lyftpluggen 25 genom sker genom rotationsverkan av rotationsorganen 14.
När lyftpluggen 25 är lossdragen från borrsträngskomponenten 8' (Fig 1) svängs den genom svängenhetens 18, vilken uppbär griparenheten 11, försorg från det första läget i riktning mot nämnda andra läge. För att 76288; 2010-12-29 10 15 20 25 30 10 medge denna svängning har den första uppsättningen gripare 12 öppnat medan fortfarande rotationsorganen 14 liksom den andra uppsättningen gripare 13 är i ingrepp med lyftpluggen 25.
På Fig. 3 framgår att nämnda svängenhet svängt griparenheten 11 med hållen lyftplugg 25 till ett läge där gripläget är väsentligen horisontellt för samverkan med borrsträngskomponenter liggande på transportören 7 ansluten till nämnda magasin.
I det i Fig 4 visade läget har en borrsträngskomponent 8 förts fram pà transportören 7 mot ett fram- och tillbakaförbart stopp 23, vilket manövreras av en hydraulcylinder 24. Transportören 7 är försedd med ett transportband 22, vilket drivs med transportörhjul för framförande av borrsträngskomponenter 8 till och från ett avlämningsläge B för borrsträngskomponenter, vilket är det läge som definieras av nämnda stopp 23 och vilket utgör ett bestämt läge för borrsträngskomponenten.
Detta bestämda läge kan tillförsäkras på andra sätt, t ex. genom medbringare på transportören, vilka är inrättade att stanna i bestämda lägen.
På Fig. 4 visas den första uppsättningen gripare 12 i ett läge för gripingrepp med borrsträngskomponenten 8, vilken nått nämnda läge och efter att nämnda stopp 23 förts åt sidan friläggande änden av borrsträngskomponenten 8 så att en hongänga belägen ytterst på den nu i det bestämda läget placerade borrsträngskomponenten 8 blir tillgänglig.
Lyftpluggen 25 är hållen av den rotationsorganen utgörande rotationsgripenheten 14 och den andra uppsättningen gripare 13 och är nu klar för ihopgängning med borrsträngskomponenten 8.
Efter fullbordad ihopgängning kan borrsträngskomponenten 8 genom lyftvinschen dras upp från transportören till 76288; 2010~12-29 10 15 20 25 30 11 bergborriggen så att den kan placeras i det aktiva borrsträngsläget A i Fig. 1.
I ändamål att kompensera för gängstigningen vid ingängningen kommer en enhet innefattande rotationsorganen utgörande rotationsgripenheten 14 och den andra uppsättningen gripare 13 även i detta fall att förskjutas axiellt i riktning mot borrsträngskomponenten 8 och drivrullarna roteras.
Efter avslutad ingängning av hangängan 26' på ingreppsdelen 26 i hongängan i borrsträngskomponenten 8 frigörs åter den första uppsättningen gripare 12 liksom även rotationsorganen 14 samt den andra uppsättningen gripare 13.
Härigenom är borrsträngskomponenten 8 fri att lyftas med hjälp av lyftwiren så att den bl a passerar den position som visas med streckprickad linje på Fig. 1 och sedermera hamnar i läget för den andra borrsträngskomponenten längs ”griplägesaxeln” antydd med G i Fig. 1.
Därefter kan den dras ihop med borrsträngen såsom beskrivs ovan mot bakgrund av denna figur.
Så långt har beskrivits hanteringsanordningens enligt uppfinningen operativa funktion vid nedsänkning av en borrsträng efter t ex utbyte av en borrkrona. Vid upptagning av borrsträngen sker i princip det motsatta förfarandet, nämligen fastgängning av lyftpluggen på en i det aktiva borrsträngsläget sittande borrsträngskomponent, uppdragning av lyftpluggen med vidhängande borrsträng till ett läge då rotatoranordningen på i och för sig känt sätt är inrättad att dra loss den översta borrsträngskomponenten från efterföljande borrsträngskomponent.
Därefter sker vidarelyftning av borrsträngen så att nästa borrsträngskomponent med sitt ändparti hamnar i det läge som framgår av Fig. 1 och 4, varefter griparenheten 11 träder in och med rotationsorganen 14 griper den översta borrsträngskomponenten och med den första uppsättningen 76288; 2010-12-29 10 15 20 25 30 12 gripare 12 griper nästa borrsträngskomponent (”den första”) i ändamål av inriktning i samband med att rotationsorganen 14 drivs för kontrollerad lossvridning av denna borrsträngskomponent.
Därefter förs den sålunda lossdragna borrsträngskomponenten ut från läget parallellt med det aktiva borrsträngsläget med dess undre ände så att denna hamnar på transportbandet på transportören 7, varefter detta drivs samtidigt med att lyftwiren slackas så att borrsträngskomponenten hamnar liggande på nämnda transportband.
För att assistera vid utförande av borrsträngskomponentens nedre ände till ett läge på nämnda transportband eller liknande är inrättad en svängbar och kraftdriven stödarm 40 med gaffelartad ingreppsdel 41 för styrande ingrepp med borrsträngskomponenter (se Fig. 5), vilken stödarm har den dubbla funktionen att dels fungera som drivande utkastare för att föra ut röränden till en transportör, en rullvagn eller dylikt, dels funktionen som styrande införare, för att styra in borrsträngskomponenten inför pågängning till borrsträngen vid slutet av inlyftningsrörelsen, som beskrivs ovan.
I Fig. 6 illustreras schematiskt en förfarandesekvens innefattande ett förfarande enligt uppfinningen avseende upptagning av en borrsträng i en bergborrigg, t ex för utbyte av borrkrona, varvid: Position 31 indikerar sekvensen start.
Position 32 indikerar uppdragning av borrsträngen till ett översta läge och tillförsäkrande att rotatoranordningen är i sitt understa läge efter att denna dragit loss den översta borrsträngskomponenten från nästa borrsträngskomponent.
Position 33 indikerar insvängning av griparenheten till det första läget. 76288; 2010-12-29 10 15 20 25 30 13 Position 34 indikerar aktivering av den första uppsättningen gripare för att gripa ett ändparti av den understa borrsträngskomponenten (8' i Fig. 1) och av rotationsgripenheten för att gripa ett ändparti av den översta borrsträngskomponenten (8” antydd i Fig. 1).
Position 35 indikerar lossdragning av den översta borrsträngskomponenten genom rotationsgripenheten och därefter öppning av griparenhetens alla gripare.
Position 36 indikerar uttagning av den lösgjorda borrsträngskomponenten och placering därav i ett avlämningsläge.
Position 37 indikerar svängning av griparenheten till det andra läget och gripande av lyftpluggen samt ändpartiet av den lösgjorda borrsträngskomponenten för lossdragning av lyftpluggen genom rotationsgripenheten.
Position 38 indikerar svängning av griparenheten till det första läget för fastdragning av lyftpluggen på ändpartiet av den nu översta borrsträngskomponenten.
Position 39 indikerar sekvensens avslutning.
Denna sekvens är avsedd att upprepas så många gånger det behövs. Då det i stället handlar om nedsänkning av en borrsträng, t ex efter ett utbyte av borrkrona sker stegen i huvudsak i omvänd ordning, vilket beskrivits i detalj mot bakgrund av figurerna.
Uppfinningen har beskrivits mot bakgrund av en bergborrigg för kärnborrning, men den är tillämplig även för andra typer av riggar såsom sådana för oljeborrning och liknande.
Uppfinningen kan modifieras inom patentkravens definitioner. Det föredras att griparenheten integrerar de ovan beskrivna funktionerna, men det ligger ramen för uppfinningen att griparna kan vara annorlunda utförda och att den andra uppsättningen gripare ersätts av rotationsenheten. 76288; 2010-12-29 10 15 14 Det utesluts inte heller att rotationsenheten utförs av en griparenheten sidoordnad anordning, som ingriper med de komponenter, som ska roteras. Svängrörelsen av griparenheten kan ske på annorlunda sätt och den kan vara fäst vid någon annan komponent än själva riggens matarbalk.
Det föredras att griparenheten är försedd med sagda första uppsättning gripare för gripning av nämnda ändparti av den första borrsträngskomponenten. Det utesluts dock inte att den första uppsättningen gripare byts ut mot en styrande inriktningsanordning utan griparfunktion, såsom t ex. ett gaffelformigt element. Detta element kan då vid dess framförande ombesörja den eftersträvade noggranna inriktningen av griparenheten gentemot den ifrågavarande borrsträngskomponenten genom att ett sådant elements styrorgan såsom gaffelskänklar tillåts komma i styrande ingrepp med ett ändparti av den ifrågavarande borrsträngskomponenten. 76288; 2010-12-29

Claims (15)

10 15 20 25 30 15 PATENTKRAV:
1. Hanteringsanordning för hantering av borrsträngskomponenter (8, 8', 8") vid en bergborrigg (1), vilken omfattar en för rotation och drivning av en borrsträng avsedd, av en matarbalk (2) fram- och återrörligt uppburen rotatoranordning (4), varvid hanteringsanordningen omfattar en griparenhet (11) för gripande av borrsträngskomponenter (8, 8', 8"), som ska införas till respektive uttas från ett aktivt borrsträngsläge (A) för bergborriggen, och varvid griparenheten (ll) uppvisar gripare (12, 13, 14) verksamma för gripning av komponenter positionerade i ett gripläge, vilket definierar en griplägesaxel (G), kännetecknad av - att griparenheten (ll) är uppburen svängbar mellan: a) ett första läge, i vilket griparenheten är positionerad för att ingripa med ett ändparti av en första borrsträngskomponent (8') respektive ett ändparti av en andra borrsträngskomponent (8") i och inriktat med nämnda aktiva borrsträngsläge (A), och b) ett andra läge, i vilket griparenheten (ll) är positionerad för att ingripa med ett ändparti av en borrsträngskomponent i ett avlämningsläge för borrsträngskomponenter, som ska införas till respektive uttas från nämnda aktiva borrsträngsläge (A).
2. Hanteringsanordning enligt krav l, kännetecknad av - att griparenheten (11) omfattar rotationsorgan (14) för att i såväl nämnda första som nämnda andra läge rotera åtminstone någon av komponenterna ur gruppen: en andra borrsträngskomponent (8"), en lyftplugg (25), en spolvätskesvivel - för ihop- och isärgängning av denna komponent med respektive från en gripen (första) borrsträngskomponent. 76288; 2010-12-29 10 15 20 25 30 16
3. Hanteringsanordning enligt krav 2, kännetecknad av - att rotationsorganen utgörs av en rotationsgripenhet (14) för samtidig gripning och rotering av något av: nämnda ändparti av den andra borrsträngskomponenten, nämnda lyftplugg, nämnda spolvätskesvivel.
4. Hanteringsanordning enligt kravet 3, kännetecknad av - att griparenheten (ll) är försedd med en första uppsättning gripare (12) för gripning av nämnda ändparti av den första borrsträngskomponenten och en andra uppsättning gripare (13) för att tillsammans med rotationsgripenheten (14) möjliggöra gripning av något av: nämnda ändparti av den andra borrsträngskomponenten, nämnda lyftplugg, nämnda spolvätskesvivel.
5. Hanteringsanordning enligt kravet 4, kännetecknad av - att griparenheten (ll) är försedd med organ för att förflytta nämnda rotationsorgan (14) parallellt med nämnda griplägesaxel i förhållande till den första uppsättningen gripare (12).
6. Hanteringsanordning enligt krav 4 eller 5, kännetecknad av - att nämnda rotationsorgan (14), den första uppsättningen gripare (12) och den andra uppsättningen gripare (13) är svängbart manövrerbara.
7. Hanteringsanordning enligt krav 6, kännetecknad av - att nämnda rotationsorgan (14), den första uppsättningen gripare (12) och den andra uppsättningen gripare (13) är svängbart manövrerbara till lägen för friläggning av gripläget H A0 over l8u sett tvärs mot griplägesaxeln (G). 76288; 2010-12-29 10 15 20 25 30 17
8. Hanteringsanordning enligt något av föregående krav, kännetecknad av - att griparenheten (ll) är anordnad på en svängenhet, vilken är utformad att fästas svängbart på en bärare, såsom någon av: bergborriggen (1), en borrsträngstransportör, ett borrsträngsmagasin (6), ett separat stativ.
9. Bergborrigg (l) omfattande en för rotation och drivning av en borrsträng avsedd, av en matarbalk (2) fram- och återrörligt uppburen rotatoranordning (4), kännetecknad av att den innefattar en hanteringsanordning enligt något av föregående krav.
10. Förfarande för hantering av borrsträngskomponenter (8, 8', 8") vid en bergborrigg (1), vilken omfattar en för rotation och drivning av en borrsträng avsedd, av en matarbalk (2) fram- och återrörligt uppburen rotatoranordning (4), varvid borrsträngskomponenter (8, 8', 8"), som ska införas till respektive uttas från ett aktivt borrsträngsläge (A) för bergborriggen grips av en griparenhet (ll) med gripare (12, 13, 14) verksamma för gripning av komponenter positionerade i ett gripläge, vilket definierar en griplägesaxel (G), kännetecknat av - att griparenheten (ll) svängs mellan: a) ett första läge, i vilket griparenheten är i stånd att ingripa med ett ändparti av en första borrsträngskomponent (8') respektive ett ändparti av en andra borrsträngskomponent (8") i och inriktat med nämnda aktiva borrsträngsläge (A), och b) ett andra läge, i vilket griparenheten är i stånd att ingripa med ett ändparti av en borrsträngskomponent (8) i ett avlämningsläge för borrsträngskomponenter, som ska 76288; 2010-12-29 10 15 20 25 30 18 införas till respektive uttas från nämnda aktiva borrsträngsläge.
11. ll. Förfarande enligt krav 10, kännetecknat av - att i såväl nämnda första som nämnda andra läge åtminstone någon av komponenterna ur gruppen: en andra borrsträngskomponent, en lyftplugg, en spolvätskesvivel - roteras av rotationsorgan (14) på griparenheten (ll) för ihop- och isärgängning av denna komponent med respektive från den ävenledes gripna (första) borrsträngskomponenten.
12. Förfarande enligt krav eller 11, kännetecknat av - att nämnda ändparti av den första borrsträngskomponenten grips av en första uppsättning gripare (12) på griparenheten och nämnda ändparti av den andra borrsträngskomponenten grips av nämnda rotationsorgan (14) och eventuellt en andra uppsättning gripare (13) pà griparenheten (11) i nämnda första läge.
13. Förfarande enligt krav 12, kännetecknat av - att griparenheten (11) är inrättad att med nämnda rotationsorgan (14) tillsammans med den andra uppsättningen gripare (13), i det andra läget, gripa och inrikta åtminstone någon av nämnda lyftplugg, nämnda spolvätskesvivel - med nämnda ändparti av en borrsträngskomponent (8).
14. Förfarande enligt kravet 12 eller 13, kännetecknat av - att nämnda rotationsorgan (14) förflyttas parallellt med nämnda griplägesaxel (G) i förhållande till den första uppsättningen (12) gripare med hjälp av på griparenheten (11) inrättade organ. 76288; 2010-12-29 19
15. Förfarande enligt något av kraven 12 - 14, kännetecknat av ~ att nämnda rotationsorgan (14), den första uppsättningen gripare (12) och den andra uppsättningen gripare (13) svängs till lägen för friläggning av gripläget om cza 1800 sett tvärs mot griplägesaxeln (G). 76288; 2010-12-29
SE1001245A 2010-12-30 2010-12-30 Anordning och förfarande för hantering av borrsträngskomponenter samt borrigg SE535586C2 (sv)

Priority Applications (12)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1001245A SE535586C2 (sv) 2010-12-30 2010-12-30 Anordning och förfarande för hantering av borrsträngskomponenter samt borrigg
AU2011353159A AU2011353159B2 (en) 2010-12-30 2011-11-30 Device and method for handling drill string components, as well as rock drilling rig
CA2822743A CA2822743C (en) 2010-12-30 2011-11-30 Device and method for handling drill string components, as well as rock drilling rig
PE2013001503A PE20140598A1 (es) 2010-12-30 2011-11-30 Dispositivo y metodo para manejo de los componentes de la varilla de perforacion, como tambien del equipo de perforacion de roca
PCT/SE2011/051452 WO2012091657A1 (en) 2010-12-30 2011-11-30 Device and method for handling drill string components, as well as rock drilling rig
US13/261,680 US9428970B2 (en) 2010-12-30 2011-11-30 Device and method for handling drill string components, as well as rock drilling rig
KR1020137015993A KR101907226B1 (ko) 2010-12-30 2011-11-30 암반 드릴링 리그와 드릴 스트링 부재들을 핸들링하기 위한 장치 및 방법
JP2013547400A JP2014504687A (ja) 2010-12-30 2011-11-30 ドリルストリング構成要素の取扱装置及び方法、並びに該装置を備えた削岩リグ
CN201180063763.5A CN103299023B (zh) 2010-12-30 2011-11-30 用于操纵钻柱部件的设备和方法以及钻岩机
EP11853353.8A EP2659086B1 (en) 2010-12-30 2011-11-30 Device and method for handling drill string components, as well as rock drilling rig
ZA2013/04123A ZA201304123B (en) 2010-12-30 2013-06-05 Device and method for handling drill string components,as well as rock drilling rig
CL2013001880A CL2013001880A1 (es) 2010-12-30 2013-06-25 Dispositivo de manejo para componentes de la varilla de perforacion en un equipo de perforacion de roca incluyendo un dispositivo giratorio, comprende una unidad sujetadora que se apoya de manera oscilante entre una primera posicion y una segunda posicion; metodo para manejo de los componentes de la varilla de perforacion en un equipo de perforacion de roca.

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1001245A SE535586C2 (sv) 2010-12-30 2010-12-30 Anordning och förfarande för hantering av borrsträngskomponenter samt borrigg

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE1001245A1 true SE1001245A1 (sv) 2012-07-01
SE535586C2 SE535586C2 (sv) 2012-10-02

Family

ID=46383396

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE1001245A SE535586C2 (sv) 2010-12-30 2010-12-30 Anordning och förfarande för hantering av borrsträngskomponenter samt borrigg

Country Status (12)

Country Link
US (1) US9428970B2 (sv)
EP (1) EP2659086B1 (sv)
JP (1) JP2014504687A (sv)
KR (1) KR101907226B1 (sv)
CN (1) CN103299023B (sv)
AU (1) AU2011353159B2 (sv)
CA (1) CA2822743C (sv)
CL (1) CL2013001880A1 (sv)
PE (1) PE20140598A1 (sv)
SE (1) SE535586C2 (sv)
WO (1) WO2012091657A1 (sv)
ZA (1) ZA201304123B (sv)

Families Citing this family (6)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101210589B1 (ko) * 2010-01-19 2012-12-11 인석신 천공기용 로드 장착장치
SE536564C2 (sv) * 2012-06-28 2014-02-25 Atlas Copco Rocktech Ab Anordning och förfarande för hantering av borrsträngskomponenter samt bergborrigg
CL2014000375A1 (es) * 2014-02-14 2014-11-14 Maestranza Mining Parts Ltda Sistema de perforacion y sondaje para perforacion diamantina o wire line que comprende al menos torre, al menos un cabezal de rotacion y al menos una prensa barras, un sistema elevador de barra que comprende un comando de sistema elevador de barras, un brazo manipulador de barra que comprende un sistema de prensa mordaza, un cierre de sistema de rodillo y un cierre de gatillo de seguridad; metodo para perforacion y sondaje.
CN105927172B (zh) * 2016-06-07 2018-01-30 哈尔滨工业大学 一种油井维修自动化作业***
KR102012359B1 (ko) 2019-03-14 2019-08-20 (주)성진이엔씨 자력이동이 가능한 롯드카
KR102301356B1 (ko) 2021-03-24 2021-09-13 김중삼 조류 충돌 방지 기능을 구비한 투명 방음벽

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US3888318A (en) 1971-09-16 1975-06-10 Cicero C Brown Well drilling apparatus
US3919902A (en) * 1974-06-13 1975-11-18 Global Marine Inc Apparatus for suspending and spinning pipe
US3986619A (en) 1975-06-11 1976-10-19 Lee C. Moore Corporation Pipe handling apparatus for oil well drilling derrick
US4226447A (en) * 1976-01-09 1980-10-07 Brown Oil Tools, Inc. Swivel apparatus
US4449592A (en) * 1981-03-23 1984-05-22 Cooper Industries, Inc. Automatic drill string section changer
NO161872C (no) 1986-10-22 1989-10-04 Maritime Hydraulics As Roerhaandteringsutstyr.
CA2060123A1 (en) 1992-01-28 1993-07-29 Ronald Ballantyne Device for handling down-hole pipes
JPH086547B2 (ja) * 1993-04-06 1996-01-24 株式会社吉田鉄工所 ロッド交換装置
US5794723A (en) 1995-12-12 1998-08-18 Boart Longyear Company Drilling rig
GB2334270A (en) * 1998-02-14 1999-08-18 Weatherford Lamb Apparatus for attachment to pipe handling arm
AUPP009999A0 (en) * 1999-04-28 1999-05-20 Boart Longyear Pty Ltd Drill rod handling device
NO20032220L (no) 2003-05-15 2004-11-16 Mechlift As Lofteverktoy II og fremgangsmate for anvendelse av samme
EP1709286B1 (en) * 2003-12-12 2015-06-17 Varco I/P, Inc. Method and apparatus for offline standbuilding
DE102004004315A1 (de) 2004-01-28 2005-08-11 Max Streicher Gmbh & Co. Kg Aa Vorrichtung und Verfahren zum Handhaben von Gegenständen an einer Bohranlage
EP1799955B1 (en) * 2004-10-07 2008-11-26 Itrec B.V. Tubular handling apparatus and a drilling rig
DE602005025922D1 (de) * 2004-11-08 2011-02-24 Tesco Corp Drehmomentverstärker zur handhabung von bohrlochrohren
CA2551901C (en) * 2005-07-19 2010-12-21 National-Oilwell, L.P. Horizontal pipe handling system
CN101449024B (zh) * 2006-04-11 2013-06-19 朗耶商标有限公司 钻杆处理机
US8186926B2 (en) * 2006-04-11 2012-05-29 Longyear Tm, Inc. Drill rod handler
US7802636B2 (en) * 2007-02-23 2010-09-28 Atwood Oceanics, Inc. Simultaneous tubular handling system and method
CN201363107Y (zh) * 2009-03-13 2009-12-16 山东胜利石油石化装备研究中心 悬臂式钻杆排放装置
DE102009020222A1 (de) * 2009-05-07 2010-11-11 Max Streicher Gmbh & Co. Kg Aa Vorrichtung und Verfahren zur Handhabung von stangenartigen Bauteilen

Also Published As

Publication number Publication date
CA2822743A1 (en) 2012-07-05
CN103299023B (zh) 2015-08-12
AU2011353159B2 (en) 2016-07-21
AU2011353159A1 (en) 2013-07-18
JP2014504687A (ja) 2014-02-24
CL2013001880A1 (es) 2014-02-14
CA2822743C (en) 2019-02-19
PE20140598A1 (es) 2014-05-16
CN103299023A (zh) 2013-09-11
US9428970B2 (en) 2016-08-30
KR101907226B1 (ko) 2018-12-07
EP2659086B1 (en) 2019-08-21
EP2659086A4 (en) 2017-08-02
KR20140000284A (ko) 2014-01-02
WO2012091657A1 (en) 2012-07-05
US20130327541A1 (en) 2013-12-12
ZA201304123B (en) 2014-08-27
SE535586C2 (sv) 2012-10-02
EP2659086A1 (en) 2013-11-06

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE1001245A1 (sv) Anordning och förfarande för hantering av borrsträngskomponenter samt borrigg
SE1250727A1 (sv) Anordning och förfarande för hantering av borrsträngskomponenter samt bergborrigg
SE1250728A1 (sv) Anordning och förfarande för hantering av borrsträngskomponenter samt bergborrigg
RU2746984C2 (ru) Способ и система для транспортирования бурильных труб
US20130037324A1 (en) Device and method for handling drill string components and drill rig
US10174567B2 (en) Handling device for drill string component in respect of a rock drill rig and rock drill rig
SE1350927A1 (sv) Anordning för hantering av borrsträngskomponenter samt bergborrigg
EP1993747A1 (en) Tool for connecting and disconnecting tubulars