SE537328C2 - Anordning för hantering av borrsträngskomponenter samt bergborrigg - Google Patents

Anordning för hantering av borrsträngskomponenter samt bergborrigg Download PDF

Info

Publication number
SE537328C2
SE537328C2 SE1350927A SE1350927A SE537328C2 SE 537328 C2 SE537328 C2 SE 537328C2 SE 1350927 A SE1350927 A SE 1350927A SE 1350927 A SE1350927 A SE 1350927A SE 537328 C2 SE537328 C2 SE 537328C2
Authority
SE
Sweden
Prior art keywords
drill string
gripper
handling device
guide
drive
Prior art date
Application number
SE1350927A
Other languages
English (en)
Other versions
SE1350927A1 (sv
Inventor
Lars Wase
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 SE1350927A priority Critical patent/SE537328C2/sv
Priority to US14/898,010 priority patent/US10060201B2/en
Priority to TR2016/00034T priority patent/TR201600034T1/tr
Priority to AU2014296851A priority patent/AU2014296851B9/en
Priority to CN201480043288.9A priority patent/CN105431607B/zh
Priority to PCT/SE2014/000093 priority patent/WO2015016758A1/en
Priority to BR112016000722-0A priority patent/BR112016000722B1/pt
Priority to CA2917224A priority patent/CA2917224C/en
Priority to KR1020167001247A priority patent/KR102263335B1/ko
Priority to FI20156039A priority patent/FI129630B/sv
Publication of SE1350927A1 publication Critical patent/SE1350927A1/sv
Publication of SE537328C2 publication Critical patent/SE537328C2/sv
Priority to CL2015003677A priority patent/CL2015003677A1/es
Priority to ZA2016/00599A priority patent/ZA201600599B/en

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
    • 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
    • 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

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

Sammandrag: En hnteringsanordning far hantering av borrstrangskomponenter (8, 8', 8") vid en bergborrigg (1), vilken omfattar en far rotation och drivning av en borrstrang avsedd, av en matarbalk (2) fram- och aterrarligt uppburen rotatoranordning (4), varvid hanteringsanordningen innefattar organ far att infora borrstrdngskomponenter till respektive utta borrstrangskomponenter fran ett borrstrangslage (A) for bergborriggen. Hanteringsanordningen innefattar en inriktningsbalk (19), vilken innefattar en langsstyrning (42). En griparvagn (40) är drivbart farflyttbar langs langsstyrningen, varvid griparvagnen innefattar en ledbart inrdttad styrgripare (41) far gripande av ett farsta dndomrade av en borrstrangskomponent. Griparvagnen uppbar en drivmotor (45) for drift av ett med en drivbana (46) pa inriktningsbalken samverkande drivhjul (44), och drivhjulet (44) är frikopplingsbart for medgivande av vdsentligen fri rorelse av griparvagnen langs langsstyrningen (42). Uppfinningen avser dven en bergborrigg.

Description

537 328 ANORDNING FOR HANTERING AV BORRSTRANGSKOMPONENTER SAMT BERGBORRIGG UPPFINNINGENS OMRADE Uppfinningen avser en hanteringsanordning for hantering av borrstrangskomponenter vid en bergborrigg, vilken omfattar en for rotation och drivning av en borrstrang avsedd, av en matarbalk fram- och aterrarligt uppburen rotatoranordning, varvid hanteringsanordningen innefattar organ far att infora borrstrangskomponenter till respektive utta borrstrangskomponenter fran ett borrstrangslage for bergborriggen. Uppfinningen avser aven en bergborrigg utrustad med en dylik hanteringsanordning.
UPPFINNINGENS BAKGRUND Karnborrning far prospekteringsandamal utfors vanligtvis med bergborriggar, vid vilka borrstrangskomponenterna placeras i det aktiva borrstrangslaget, lyfts upp ur respektive sanks ner i borrhalet med hjalp av en vinsch. Vinschwiren tastes i den oversta borrstrangskomponenten med hjalp av en lyftplugg. Eftersom karnborrning syftar till att uppta en urborrad karna av berg som ska undersokas, är det fragan om rorformiga borrstrangskomponenter. Vid upptagning av rarstrangen, vilket sker frekvent vid byte av borrkronor, lyfts rorstrangen upp enhetsvis, varvid de enskilda rOren dras loss fran varandra med hjalp av bergborriggens rotatoranordning i samverkan med en undre rarhallare.
Slutlig lostagning av ett ror som ska plockas bort frAn rorstrangen sker i dagslaget atminstone delvis f6r hand av operatorerna, varvid denna bantering omfattar slutlig avgangning och lyftning och styrning av roret till omradet av ett rormagasin. 1 537 328 Vid nedsdnkning av borrstrdngen sker arbetsmomenten i omvdnd ordning sa att nya borrstrdngskomponenter i form av rar successivt lyfts till ett ldge ddr de inriktas med borrstrdngen och ihopgdngas av operatOren. Dessa arbetsmoment är belastande for operatoren och medfor en inte forsumbar risk for lyft- och kldmskador for operataren.
Kdrnborrning sker ofta till mycket stora djup, sasom t ex till borrldngder mellan 1 000 - 2 000 m. Pa grund av att borrkronan i drift är utsatt for slitage, beh5ver den bytas ut relativt ofta, vilket medfor att hela borrstrdngen maste plockas or borrhalet, demonteras till borrstrdngskomponenter, den slitna borrkronan tas bort och ersdttas med en ny, varefter borrstrdngen anyo kan sdnkas ner i halet. Ddrefter borras ytterligare en strdcka tills borrkronan anyo maste byta ut osv. Vid sjdlva borrningen är en spolvdtskesvivel ansluten till borrstrdngens avre dnde for tillhandahallande av spolvdtska for borttransport av genom borrningen losgjort berg-material.
UPPFINNINGENS ANDAMAL OCH VIKTIGASTE KANNETECKEN Det är ett dndamal med uppfinningen att tillhandahalla en anordning av ovanndmnt slag, vid vilken problemen enligt ovan adresseras och atminstone delvis loses.
Detta uppnas vid en anordning av ovanndmnt slag genom att hanteringsanordningen innefattar en inriktningsbalk, vilken är avsedd att strdcka sig ut fran matarbalken under bildande av en vinkel med denna, och vilken innefattar en ldngsstyrning, att en griparvagn är drivbart forflyttbar ldngs ldngsstyrningen, varvid griparvagnen innefattar en ledbart inrdttad styrgripare for gripande av ett fOrsta dndomrade av en borrstrdngskomponent, vars andra dndomrade är inrdttat att vara i ingrepp med en lyftplugg, att griparvagnen uppbdr en drivmotor for drift av ett med en drivbana pa inriktningsbalken samverkande drivhjul, och att drivhjulet dr 2 537 328 frikopplingsbart for medgivande av vasentligen fri rOrelse av griparvagnen langs langsstyrningen.
Till skillnad fran att anvanda en kedja eller dylikt for drivning av griparvagnen medfOr utnyttjandet av ett drivhjul en storre grad av flexibilitet och vidlades inte av brister sasom fix langd med flera begransningar.
Lasningen enligt uppfinningens gOr i stallet drivningen dimensionslos, vilket har innebar att det är mojligt att gora inriktningsbalken sa rang som det behovs med enkla modifieringar endast av arrangemanget fOr matningsledning till drivmotorn. Ledningarna (t ex hydraulslangar) till griparvagnen kan dock enkelt forlangas am inriktningsbalken fOrlangs.
Den griparvagnen uppbarande inriktningsbalken monteras sidostaende till matningsbalken, vilket gor uppfinningen enkel att anvanda utan att riggen blir far komplex.
Genom att drivhjulet är frikopplingsbart for medgivande av vasentligen fri rorelse av griparvagnen langs langsstyrningen tillats att griparvagnen under vissa delar av en process, nar en borrstrangskomponent ska inforas respektive uttas fran ett borrstrangslage, styrs helt i beroende av dragspanningen i lyftwiren. Ingen korrelerad drift mellan drivmotor och lyftwinch behavs dd. Genom styrgriparens grepp om det undre andpartiet av borrstrangskomponenten kommer dennas rarelser att i tillracklig grad kontrolleras sa att overdrivna rorelser undviks. Under vissa delar av griparvagnens rarelser kopplas sedan drivmotorn enkelt in for att tillhandahalla behovlig kraft och styrning till onskade lagen.
Genom arrangemanget enligt uppfinningen underlattas starkt hanteringen saval under processen att med en lyftwire lyfta och infora en borrstrangskomponent till borrstranglaget 3 537 328 som under processen att lyfta och bortfara en borrstrdngskomponent fran borrstrdngsldget.
Foredraget är drivhjulet ett hjul, vilket medfor att drivbanan kan vara en ldmpligt utformad, t ex plan yta pa 5 inriktningsbalken med eller utan friktionshOjande ytstrukturer. Hjulet är ldmpligen en fylld ring och kan eventuellt innehalla en kdrna av ett mjukare gummiartat material men kan dven vara av ett pneumatiskt hjul. Det utesluts dock inte att drivhjulet är t ex ett kugghjul i kuggingrepp i en kuggstang, vilken är farlagd ldngs inriktningsbalken.
Foredraget är drivhjulets anliggningstryck mot drivbanan dr instdllbart far att kompensera for lag friktion vid regn_ etc., varvid anliggningstrycket kan okas.
Det foredras att drivhjulet Or frikopplingsbart genom att vara forsdttbart ur ingrepp med ndmnda drivbana. Detta kan astadkommas genom en manovrerbar axelkoppling men är mest foredraget genom att drivhjulet Or uppburet av en hallare, vilken med hjdlp av ett kraftdon är forflyttbar i forhdllande till en stomme far griparvagnen. Denna lasning medger savd1 frikoppling och tryckvariation. Hallaren är mest foredraget svangbar kring en ledaxel med hjdlp av ett kraftdon i form av en hydraulcylinder verkande mellan griparvagnens huvuddel och hdllaren.
Det foredras att ldngsstyrningen innefattar pd inriktningsbalken anordnade ldngsgdende, i motsatta riktningar i sidled vettande styrlister, och att griparvagnen innefattar med styrlisterna samverkande styrorgan. Denna lOsning ger god, tillforlitlig och stabil styrning med ringa friktion. Det fOredras att styrorganen Or styrrullar. Som alternativ kan dock t ex glidstyrningar komma ifrdga.
Styrgriparen sitter fOredraget pa en i fOrhallande till en huvuddel for griparvagnen ledbar arm, vilken ldmpligen Or vridbar mellan ett fOrsta ldge fOr gripande av en 4 537 328 borrstrdngskomponent i borrstrdngsldget och ett andra ldge fOr gripande av en borrstrdngskomponent i ett avldmningslage. Da det fOrsta ldget är ett justerbart ldge kan amens vridningsposition enkelt anpassas till radande instdllningsparametrar for riggen.
Det foredras vidare att styrgriparen är installbar for anpassning till olika tjocka borrstrdngskomponenter. Detta kan goras genom att ett fritt ldge mellan gripkaftar och en mothalls parti has styrgriparen varieras utifran avsedda dimensioner for en far gripning avsedd borrstrdngskomponent.
Genom att inriktningsbalken är fastsattbar ledbart kring en forsta ledaxel (L1) i anslutning till matarbalken uppnas fOrdelen med att det kan automatiskt anpassas for omstallningar av riggen.
Ldmpligen innefattar anordningen enligt uppfinningen en griparenheten, vilken är inrdttad att ingripa med ett andparti av en forsta borrstrdngskomponent respektive ett dndparti av en andra borrstrangskomponent.
I andamal att pa ett effektivt och sakert satt tillforsdkra noggrann inriktning mellan griparenheten och den av svdngarmen uppburna borrstrdngskomponenten är enligt uppfinningen en inriktningsbalk inrdttad, vilken är sa utformad och anordnad att den bildar mekaniskt stopp for saval griparenheten i ett ldge som for svangarmen i avlamningsldget.
For detta dndamal är inriktningsbalken fastsattbar vid sina andomraden i anslutning till respektive omrade av en axel for svdngning av griparenheten och en svdngningsaxel for svangarmen. Detta arrangemang medfor att inriktningsbalken i varje instdllningsldge for borriggen, t. ex med olika lutningar fOr matningsbalken, vid varierande lutning has ett underlag for riggen och olika hojdldgen for riggens delar, mer eller mindre automatiskt kan utgOra dels installningsreferens genom ndmnda mekaniska stopp, dels mer eller mindre automatiskt dessutom tillhandahalla ldmplig andpositionering 537 328 av den av svangarmen uppburna borrstrangskomponenten i forhallande till griparenheten.
Det foredras att inriktningsbalken är fastsattbar vid riggen, och i synnerhet vid matarbalken aven am det ocksa är mom ramen for uppfinningen att den är uppstalld fristaende fran riggen och matarbalken. I synnerhet foredras att inriktningsbalken är fastsattbar ledbart kring en forsta ledaxel i anslutning till ett omrade av den f5rsta svangaxeln, vilket är svangaxeln far griparenheten, och i synnerhet att den forsta ledaxeln är atminstone vasentligen koaxiell med den forsta svangaxeln. Likaledes foredras att inriktningsbalken är fastsattbar ledbart kring en andra ledaxel i anslutning till ett omrade av den andra svangaxeln, vilket är svangaxeln for svangarmen, och i synnerhet att den andra ledaxeln är atminstone vasentligen koaxiell med den andra svangaxeln. Dessa arrangemang var for sig underlattar och kan, speciellt i samverkan, till och med eliminera behovet av justering av inriktningsbalken och/eller med denna samverkande organ pa griparenheten respektive svangarmen efter omstallning av riggen eller tom. vid oavsiktlig flyttning av riggen eller av stodet (sasom magasinet) for inriktningsbalkens fran riggen vanda ande.
I det forsta laget är griparenheten positionerad for att ingripa med ett andparti av en forsta borrstrangskomponent respektive ett andparti av en andra borrstrangskomponent. I det andra laget är griparenheten positionerad far att ingripa inriktat med ett andparti av en borrstrangskomponent som ska inforas till respektive uttas fran namnda aktiva borrstrangslage.
Lampligen har inriktningsbalken av bl. a. tillverkningsmassiga skal ratlinjig utstrackning.
Uppfinningen avser aven en bergborrigg inkluderande en for rotation och drivning av en borrstrang avsedd, av en 6 537 328 matarbalk tram- och aterrorligt uppburen rotatoranordning, och en hanteringsanordning enligt oyan.
Uppfinningen ska nu narmare beskriyas med ledning ay utfaringsexempel och med hanyisning till de bifogade ritning5 arna.
KORTFATTAD BESKRIVNING AV RITNINGAR Fig. 1 visar i en sidoyyy en bergborrigg for karnborrning forsedd med en hanteringsanordning enligt uppfin10 ningen och i samband med ett magasin for borrstrangskomponenter, Fig. 2 visar en sidovvy motsvarande Fig. 1 med organ tillhorande hanteringsanordningen i ett annat lage, Fig. 3a och b visar i tva olika perspektivvyer en 15 till hanteringsanordningen horande griparyagn.
BESKRIVNING AV UTFoRINGSEXEMPEL I Fig. 1 är yisad en med varierande lutningsyinkel installbar matarbalk 2 till en bergborrigg for karnborrning.
Riggen inkluderar en pa matarbalken 2 tram- och aterrarligt uppburen rotatoranordning 4. Under (pa bilden) rotatoranordningen 4 är anordnad en rOrhAllare 5 for temporar fasthallning av borrstrangen da sa är behovligt.
Intill matarbalken 2 är inrattat ett (ej visat) kraft- och driyaggregat for tillhandahallande ay tryckfluid m m till bergborriggen och en lyftyinsch (ej visad). Ett magasin 6 ar anordnat for mottagning av borrstrangskomponenter (indikerat med streckprickad linje yid 8), yilka ska infaras till respektiye utplockas fran bergborriggen pa ett satt som kommer att beskriyas nedan.
Magasinet 6 kan vara utformat pa olika satt men är i Fig. 1 exemplifierat i form ay ett i huyudsak hcrisontellt bord, vilket är lutningsbart sa att borrstrangskomponenter 8 7 537 328 kan bringas att rulla mot en for upptagning av en borrstrangskomponent 8 inrattad svangarm 7.
Pa Fig. 1 dr vidare indikerad med en streckprickad linje vid 8" en borrstrangskomponent i ett lage under en lyftningsfas, vilket är ett lutande lage i forhallande till matarbalken 2.
Denna linje vid 8" i Fig. 1 dr avsedd att illustrera ett mellanlage under lyftningsfasen, vilket avslutas med att borrstrangskomponenten intar ett lage, som Or koaxiellt med ett aktivt borrstrangslage far bergborriggen. Lyftning sker med hjalp av en Overst pa borrstrangskomponenten 8" ingangad lyftplugg (25 se nedan). Lyftpluggen är under denna process i sin tur forbunden med en (ej visad) lyftwire, vilken i sin tur gar Over en wiretrissa (ej visad) overst pa matarbalken och med sin andra part forloper i huvudsak parallellt med matarbalken 2 till den i omradet av kraft- och drivaggregatet 3 inrattade lyftvinschen (ej visad).
Till yttermera visso visas pa Fig. 1 en lyftplugg 25 gripen av en griparenhet 11 och fastgangad vid ett andparti av en i ett borrstrangslage befintlig borrstrangskomponent 8'.
P1 Fig. 1 framgar vidare att namnda andparti är uppstickande ur rotatoranordningen 4 sa att denna borrstrangskomponent 8' befinner sig i ett aktivt borrstrangslage A. Borrstrangskomponenten 8' uppvisar en honganga for ingrepp med en motsvarande hanganga pa pluggen 25.
Paskarvning av en ytterligare, andra, borrstrangskomponent 8" pa den forsta borrstrangskomponenten 8' i andamal av forlangning av borrstrangen fOr efterfoljande nedsankning i borrhalet sker vasentligen motsvarande fOrfarandet for pagangning av en lyftplugg. Se nedan.
Griparenheten 11 är visad i ett forsta lage i Fig. 1, i vilket ett av griparenheten 11 definierat griplage, vilket uppvisar en griplagesaxel G (se streckad linje i Fig. 1), är koaxiellt med namnda aktiva borrstrangslage A. 8 537 328 Vidare framOr mer i detalj i denna figur en inriktningsbalk 19, vilken är anordnad att utgora stopp far svangarmen 7 i ett uppsvangt avlamningslage for en uppburen borrstrdngskomponent 8. Ddrutaver utgar inriktningsbalken 19 stopp for griparenheten 11 i det andra laget for denna. Stodorgan i form av en rdnna for uppbdrande av en borrstrangskomponent indikeras med 7.
Griparenheten 11, uppbars av en svangenhet 18, vilken fasts vid riggen och uppbar griparenheten 11 for svangning kring en forsta svdngaxel Al mellan det i Fig. 1 och 2 visade laget (ett farsta lage) och ett utfallt lage (ett andra lage), vilket beskrivs nedan. Griparenheten 11 är inte faremal far denna ansokan och beskrivs darfar inte i detalj har.
Efter anbringning av en ytterligare borrstrangskomponent till ett lage ovanpa en i lage A befintlig (i stdllet for lyftpluggen 25 i Fig.1) dras borrstrangskomponenterna ihop av rotationsorganen, varefter skarven pi sedvanligt sdtt slutdras av rotatoranordningen 4. Darefter kan borrstrangen sankas, genom att lyftwiren slackas.
(Naturligtvis sker paskarvning pa samma sdtt ndr borrstrdngen sjunkit genom borrning.) Ddrefter sker sdnkning av borrstrdngen ner till det lage som visas i Fig. 1, varvid nasta borrstrangskomponent natt det ldge som indikeras med 8' med ett andparti uppstickande ur rotatoranordningen 4 och med lyftpluggen 25 sittande ovanpa denna borrstrdngskomponent. Denna lyftplugg ska nu dras loss frdn borrstrangen.
Lyftpluggen 25 utgars av en svivelanordning och uppvisar darfor tva inbordes vridbara delar, namligen en ingreppsdel, vilken underst Or farsedd med en hangdnga pa sin fria, mot borrstrangskomponenten vanda ande och en lyftdel, vilken ytterst Or farsedd med en lyftogla far samverkan med en lyftwire sasom beskrivs ovan. 9 537 328 PA Fig. 2 framgar att namnda svangenhet 18 svdngt griparenheten 11 med hallen lyftplugg 25 till det andra laget ddr gripldget dr inriktat fOr samverkan med en borrstrdngskomponent 8 uppburen av svdngarmen 7 ansluten till namnda magasin 6. Detta bestdmda lage for griparenheten 11 tillforsdkras genom att inriktningsbalken 19 bildar mekaniskt stopp for svangningsrorelsen av griparenheten 11 i namnda andra lage. Hdr sker nu ihopgangning av lyftpluggen med borrstrangskomponenten 8, vilken darefter, efter frigOrande av griparenheten, dr fri att lyftas i lyftwiren.
P1 Fig. 2 visas dven att svangarmen 7 bar svangts upp kring en andra svangaxel A2 till avlamningslaget, varvid pa motsvarande satt inriktningsbalken 19 utgor ett mekaniskt stopp far svangningsrorelsen av svdngarmen 7 i avldmningsldget.
Inriktningsbalken 19 uppvisar en langsstyrning 42 far den drivbart forflyttbara griparvagnen 40. Leden 43 har en ledaxel vdsentligen parallell med den farsta och den andra svAngaxeln Al och A2 for medgivande av svdngning i samma plan som upptar borrstrangslaget och avlamningslaget.
Styrgriparen är utformad att efter gripande av ndmnda borrstrangskomponent 8 styra den fria dnden darav for att kontrollera dess rorelse under lyftningsprocessen och for att styra in denna fria ande till i inriktning med borrstrdngsldget A i riggen. Vid aktiverad styrgripare gripande en borrstrangskomponent och lopande griparvagn dr det inrAttat sa att styrgriparen foljer med i vridrOrelsen utan att vara vridstyrd far sig. FOr inriktningsandamal far att hamna i rdtt position for gripning av en borrstrAngskomponent dels i det yttre laget, som visas pa Fig. 2, dels i det inre ldget intill matarbalken, maste dock aktiv vridningsinriktning av styrgriparen ske kring ledens 43 axel. Detta ombesOrjs ldmpligen genom att griparvagnen är forsedd med ett vriddon fOr styrgriparen 41, vilket vriddon kan vara i form av en 537 328 hydraulcylinder eller en annan typ av vridaktuator av i och for sig kdrit slag verkande mellan tva dndldgen enligt ovan. Med hanvisning ater till Fig. 2, framgar att griparvagnen 40 med sin styrgripare 41 är i en farsta position (med heldragna linjer) i ett forsta, yttre lage av inriktningsbalken far att ddr gripa det farsta dndomradet av den for lyftning avsedda borrstrangskomponenten 8, vars andra dndomrade ar avsett att vara i gdngingrepp med en lyftplugg eller dylikt for samverkan med namnda lyftvinsch.
I ett mittldge visas griparvagnen indikerad med hanvisningsbeteckning 40' med streckade linjer i Fig. 1 och 2 styrande borrstrdngkomponenten 8".
Griparvagnen visas ocksa indikerad med hdnvisningsbeteckning med streckade linjer i Fig. 2 i en andra position i ett andra, inre ldge av inriktningsbalken intill matarbalken 2. Har är den inrdttad att med styrgriparen 41 inrikta namnda gripna borrstrangskomponent i omradet av borrstrangslaget. Normalt kan sadan inriktning ske mot ett vid matarbalken standardmdssigt inrattat fram- och bortforbart styrande inriktningshjdlpmedel (ej visat hdr) far att styra in den inkommande undre dnden av en borrstrangskomponent.
Pa Fig 3a och b visas i starre skala griparvagnen 40, vilken är drivbart forflyttbar langs ldngsstyrningen 42 pa inriktningsbalken 19. Griparvagnen innefattar en kring leden 43 ledbart inrdttad styrgripare 41 for gripande av ett forsta dndomrade av en borrstrangskomponent. Griparvagnen 40 uppbdr vidare en drivmotor 45 for drift av ett med en drivbana 46 pa inriktningsbalken 19 samverkande drivhjul 44. Drivhjulet 44 är uppburet av en ramformig hallare 47, vilken med hjdlp av ett kraftdon 48 är farflyttbar i farhallande till en stomme far griparvagnen 40. Hallaren 47 är svdngbar kring en axel 49, vilket medger frikoppling av drivhjulet fran drivbanan och tryckvariation av drivhjulets anliggningstryck mot drivbanan genom variation av pa kraftdonet anlagt statiskt 11 537 328 tryck/drivtryck. Frikoppling medger vasentligen fri rorelse av griparvagnen langs langsstyrningen. Drivhjulet enligt den visade utforingsformen är ett pneumatiskt hjul verkande mot en vasentligen plan drivbana. Sam framgar av Fig. 3a är drivbanan forsedd med en ytstruktur av korta platta partier av varierande hOjd for att Oka friktionen mellan drivhjulet och drivbanan.
Inriktningsbalken uppvisar en langsstyrning 42 i form av pa inriktningsbalken anordnade langsgaende, i motsatta riktningar i sidled vettande styrlister. Griparvagnen innefattar med styrlisterna samverkande styrorgan i form av en uppsattning parvisa styrrullar 50, vilka angriper pa amse sidor av styrlisterna och pa avstand fran varandra sett i en langsled for inriktningsbalken.
Styrgriparen 41 sitter pa en arm omfattande en yttre armdel 52, vilken är ledbart forbunden via en ledtapp 43 med en inre armdel 51, vilken i sin tur är ledbart forbunden via axeln 49 med en huvuddel av griparvagnen. Detta är samma axel 49 som hallaren 47 är ledbar kring men det finns annars inget samband mellan rarelserna av hallaren 47 och den inre armdelen 51.
Svangbarheten av den inre armdelen 51 ar fri sa nar som pa ett undre svangningsbegransande stopp (ej visat). Mellan de inre och yttre armdelarna verkar dock ett kraftdon 53, for att ombesorja att den styrgriparen är vridbar mellan ett forsta lage for gripande av en borrstrangskomponent i borrstrangslaget och ett andra lage for gripande av en borrstrangskomponent i ett avlamningslage. Detta medger dels medfoljning med en gripen borrstrangskomponent, dels aktiv inriktning av styrgriparen 41 genom kraftdonet 53. En stallbar andlagesbegransningsanordning 54 inrattad mellan de inre och yttre armdelarna utnyttjas fOr att justera styrgriparen fOr gripning av en borrstrangkomponent i det forsta laget, borrstrangslaget. Arrangemanget med en arm innefattande en 12 537 328 inre och en yttre armdel, vilka ar inbardes ledade far att sammankoppla styrgriparen med griparvagnen ar fardelaktigt, dl det medfar en mjukhet i systemet och viss dampning av de relativt stora krafter, som kan farekomma vid driften eftersom den styrda ledforbindningen mellan armdelarna kan medge viss eftergivlighet. Harigenom kan en stum koppling mellan styrgriparen och griparvagnen undvikas.
Styrgriparen 41 är installbar far anpassning till olika tjocka borrstrangskomponenter. Detta kan ske genom att ett installningsplatta 55 med V-formiga mottagningsandar 56 valbart appliceras pa olika satt for att i olika grad begransa ett mottagningsutrymme 59 far en gripen borrstrangskomponent. Ett exempel pa hur en installningsplatta 55 valbart kan appliceras lr att farse den med ett antal uppsattningar inriktningshal, varvid varje uppsattning motsvarar en viss installning dl den bringas att samverka med pa styrgriparens sida anordnade styrtappar.
Med 57 betecknas synkront drivna gripkaftar och med 58 en kraftcylinder for att manovrera dessa.
Det hanvisas nu anyo till Fig 1 och 2.
Inriktningsbalken är ledat fast vid en forsta ledaxel L1 i anslutning till ett omrade av den farsta svangaxeln Al, vilket foredraget är sa att den forsta ledaxeln Li är koaxiell med den forsta svangaxeln Al. Inriktningsbalken 19 Or aven ledat fast vid en andra ledaxel L2 i anslutning till ett omracle av den andra svangaxeln A2, vilket faredraget Or sa att den andra ledaxeln L2 är koaxiell med den andra svangaxeln A2. Harigenom kan en efterstravad referens for stopp av svangningsrarelserna for saval svangarmen som griparenheten erhallas vid uppstallning och vid omstallning av riggen pa ett enkelt satt utan att nagra komplicerade matmetoder eller dylikt behover tillampas eftersom inriktningsbalken efter omstallning av riggen automatiskt kommer att anta en adekvat inriktning dl ett stod (sasom ett magasin 6) far inriktningsbalken pa den 13 537 328 fran matarbalken vettande anden darav fOrankras pa ett under lag.
Sasom inses och visas pa figurerna svanger svangarmen savd1 som griparenheten, i den visade utfOringsformen och med den visade uppstallningen av bergborriggen, i ett vertikalplan eller i vart fall i ett plan, som inkluderar en axel for borrstrangslaget A i riggen, eller i ett plan som ar parallellt med ett sadant plan, varvid axlarna Al och A2 dr (vasentligen) horisontella. Om behov skulle finnas att snedstdlla matarbalken i sidled skulle det givetvis bli aktuellt med motsvarande snedstallning av axlarna Al och A2 resp. Ll och L2.
Darefter sker vidarelyftning av borrstrangen sa att ndsta borrstrdngskomponent med sitt dndparti hamnar i det ldge som framgar av Fig. 1, varefter griparenheten 11 trader in och med rotationsorganen 14 griper den aversta borrstrdngskomponenten och med den forsta uppsattningen gripare 12 griper ndsta borrstrdngskomponent ("den forsta") ± dndamal av inriktning i samband med att rotationsorganen 14 drivs for kontrol- lerad lossvridning av denna borrstrdngskomponent.
Darefter grips den salunda lossdragna borrstrdngskomponenten av ndmnda styrgripare 41 och fors genom griparvagnens 40 rorelse bort fran matarbalken 2 ut fran laget parallellt med det aktiva borrstrdngsldget med dess undre 25 ande, samtidigt som lyftwiren kontrollerat slackas, sa att borrstrdngskomponenten slutligen hamnar i avldmningsldget. Hdr kan den och lyftpluggen dl gripas av griparenhetens 11 gripare for urgdngning av den senare. Upplyftning av svangarmen 7 for mottagning av borrstrangskomponenten sker nu, och dl urgdngningen dr avslutad kan svdngarmen sdnkas fOr bortfOrande av den uppburna borrstrangskomponenten till ett magasin eller liknande. Ddrefter kan processen upprepas sa manga ganger som är nodvandigt. 14 537 328 Inriktningsbalken kan vara fast med ledaxeltappar, som är gemensamma element med tappar for ndmnda svdngaxlarna. Fasten mot riggen/matarbalken respektive stad/magasin kan vara anordnade med skruvdon, svetsning etc. Ldngsstyrningen utgors foredraget av externa partier pa inriktningsbalken, sasom sidokanter av fldnsar till en H-balk, en I-balk eller dylikt. Aven andra styrningslosningar är dock mom ramen far uppfinningen.
Inriktningsbalken kan i en farenklad form av den uppfinningsenliga hanteringsanordningen dven vara uppstdlld helt fristaende fran matarbalken och riggen. Aven i denna form kan det mojliggaras for griparvagnen att fullgora sina huvuduppgifter: att leda en undre dnde av en i en lyftwire upplyft 15 borrstrangskomponent under processen att tillfara en borrstrdngskomponent till borrstrdngen och att slutligen infora denna till ett borrstrdngsldge, att utdra en undre dnde av en i ett borrstrdngsldge befintlig, av en i en lyftwire upplyft borrstrdngskomponent, fran borrstrdngsldget och leda den undre dnden under processen att plocka ut en borrstrangskomponent fran borrstrdngen och att slutligen placera borrstrdngskomponenten pa ett magasin eller dylikt.

Claims (14)

537 328 Patentkrav:
1. Hanteringsanordning fOr hantering av borrstrdngskomponenter (8, 8', 8") vid en bergborrigg (1), vilken omfattar en far rotation och drivning av en borrstrdng avsedd, av en matarbalk (2) fram- och aterrarligt uppburen rotatoranordning (4), varvid hanteringsanordningen innefattar organ far att infora borrstrdngskomponenter till respektive utta borrstrdngskomponenter fran ett borrstrdngsldge (A) for bergborriggen, kannetecknad av - att hanteringsanordningen innefattar en inriktningsbalk (19), vilken är avsedd att strdcka sig ut fran matarbalken under bildande av en vinkel med denna, och vilken innefattar en ldngsstyrning (42), - att en griparvagn (40) är drivbart forflyttbar ldngs ldngsstyrningen, varvid griparvagnen innefattar en ledbart inrattad styrgripare (41) for gripande av ett forsta andomrade av en borrstrdngskomponent, vars andra dndomrade är inrdttat att vara i ingrepp med en lyftplugg, - att griparvagnen uppbdr en drivmotor (45) fOr drift av ett med en drivbana (46) pa inriktningsbalken samverkande drivhjul (44), och - att drivhjulet (44) är frikopplingsbart for medgivande av vdsentligen fri rorelse av griparvagnen ldngs ldngsstyrningen (42).
2. Hanteringsanordning enligt kravet 1, kalinetecknad av att drivhjulet (44) är ett hjul verkande mot en vdsentligen plan drivbana (46).
3. Hanteringsanordning enligt kravet 2, kalinetecknad av att drivhjulets (44) anliggningstryck mot drivbanan är installbart. 16 537 328
4. Hanteringsanordning enligt nagot av kraven 1 - 3, kannetecknad av att drivhjulet (44) är frikopplingsbart genom att vara forsdttbart ur ingrepp med ndmnda drivbana (46).
5. Hanteringsanordning enligt kravet 3 eller 4, kannetecknad av att drivhjulet (44) är uppburet av en hallare (47), vilken med hjalp av ett kraftdon (48) är forflyttbar i farhallande till en stomme far griparvagnen (40).
6. Hanteringsanordning enligt nagot av kraven 1 - 5, kdrinetecknad av att ldngsstyrningen (42) innefattar pd inriktningsbalken anordnade langsgaende, i motsatta riktningar i sidled vettande styrlister, och att griparvagnen (40) innefattar med styrlisterna samverkande styrorgan (50).
7. Hanteringsanordning enligt nagot av kraven 1 - 6, kannetecknad av att styrgriparen (41) sitter pa en i forhallande till en huvuddel for griparvagnen ledbar arm (52).
8. Hanteringsanordning enligt kravet 7, kalinetecknad av att den ledbara armen (52) är vridbar mellan ett forsta lage for gripande av en borrstrangskomponent i borrstrangslaget och ett andra lage for gripande av en borrstrangskomponent i ett avlamningslage.
9. Hanteringsanordning enligt kravet 8, kalinetecknad av att det forsta laget är ett justerbart lage.
10. Hanteringsanordning enligt nagot av kraven 1 - 9, kalinetecknad av att styrgriparen (41) är installbar (55) for anpassning till olika tjocka borrstrangskomponenter. 17 537 328
11. Hanteringsanordning enligt nagot av kraven 1 - 10, kannetecknad av att inriktningsbalken vid en dnde är fastsdttbar vid omradet av matarbalken.
12. Hanteringsanordning enligt krav 11, kannetecknad av att inriktningsbalken (19) är fastsdttbar ledbart kring en farsta ledaxel (L1) i anslutning till namnda matarbalk.
13. Hanteringsanordning enligt krav 11 eller 12, lannetecknad av att den innefattar en griparenhet (11), vilken är inrdttad att ingripa med ett andparti av en fOrsta borrstrangskomponent (8') respektive ett dndparti av en andra borrstrdngskomponent (8") • 14. Hanteringsanordning enligt ndgot av foregaende krav, kalinetecknad av att inriktningsbalken (19) har rdtlinjig utstrdckning. 15. Bergborrigg inkluderande en for rotation och drivning av en borrstrdng avsedd, av en matarbalk (2) fram- och dterrorligt uppburen rotatoranordning (4), kannetecknad av att den inkluderar en hanteringsanordning enligt nagot av kraven 1
14. 18 537 328 1/4 537 328 2 / 4 cv 01 -.4 44 44 47 54 53 4952 56 57 41 59
SE1350927A 2013-08-02 2013-08-02 Anordning för hantering av borrsträngskomponenter samt bergborrigg SE537328C2 (sv)

Priority Applications (12)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1350927A SE537328C2 (sv) 2013-08-02 2013-08-02 Anordning för hantering av borrsträngskomponenter samt bergborrigg
PCT/SE2014/000093 WO2015016758A1 (en) 2013-08-02 2014-06-26 Device for handling drill string components and rock drill rig
TR2016/00034T TR201600034T1 (tr) 2013-08-02 2014-06-26 Sondaj dizisi bileşenlerinin yönlendirilmesine ilişkin aygıt ve kaya sondaj takımı.
AU2014296851A AU2014296851B9 (en) 2013-08-02 2014-06-26 Device for handling drill string components and rock drill rig
CN201480043288.9A CN105431607B (zh) 2013-08-02 2014-06-26 用于操纵钻柱部件的装置及凿岩钻机
US14/898,010 US10060201B2 (en) 2013-08-02 2014-06-26 Device for handling drill string components and rock drill rig
BR112016000722-0A BR112016000722B1 (pt) 2013-08-02 2014-06-26 Dispositivo de manipulação para manipular componentes de coluna de perfuração, e, equipamento de perfuração de rocha
CA2917224A CA2917224C (en) 2013-08-02 2014-06-26 Device for handling drill string components and rock drill rig
KR1020167001247A KR102263335B1 (ko) 2013-08-02 2014-06-26 드릴 스트링 구성요소와 암반 굴착장치 취급 장치
FI20156039A FI129630B (sv) 2013-08-02 2014-06-26 Anordning för hantering av borrsträngskomponenter samt bergborrigg
CL2015003677A CL2015003677A1 (es) 2013-08-02 2015-12-18 Dispositivo para la manipulación de componentes de sarta de perforación y equipo de perforación de roca.
ZA2016/00599A ZA201600599B (en) 2013-08-02 2016-01-27 Device for handling drill string components and rock drill rig

Applications Claiming Priority (1)

Application Number Priority Date Filing Date Title
SE1350927A SE537328C2 (sv) 2013-08-02 2013-08-02 Anordning för hantering av borrsträngskomponenter samt bergborrigg

Publications (2)

Publication Number Publication Date
SE1350927A1 SE1350927A1 (sv) 2015-02-03
SE537328C2 true SE537328C2 (sv) 2015-04-07

Family

ID=52432159

Family Applications (1)

Application Number Title Priority Date Filing Date
SE1350927A SE537328C2 (sv) 2013-08-02 2013-08-02 Anordning för hantering av borrsträngskomponenter samt bergborrigg

Country Status (12)

Country Link
US (1) US10060201B2 (sv)
KR (1) KR102263335B1 (sv)
CN (1) CN105431607B (sv)
AU (1) AU2014296851B9 (sv)
BR (1) BR112016000722B1 (sv)
CA (1) CA2917224C (sv)
CL (1) CL2015003677A1 (sv)
FI (1) FI129630B (sv)
SE (1) SE537328C2 (sv)
TR (1) TR201600034T1 (sv)
WO (1) WO2015016758A1 (sv)
ZA (1) ZA201600599B (sv)

Families Citing this family (9)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
KR101313319B1 (ko) * 2011-06-07 2013-09-30 (주)한진디엔비 천공장치의 리더 지지장치
SE536564C2 (sv) * 2012-06-28 2014-02-25 Atlas Copco Rocktech Ab Anordning och förfarande för hantering av borrsträngskomponenter samt bergborrigg
US10094172B2 (en) 2012-08-23 2018-10-09 Ramax, Llc Drill with remotely controlled operating modes and system and method for providing the same
SE538718C2 (sv) 2013-08-02 2016-10-25 Atlas Copco Rock Drills Ab Anordning för hantering av borrsträngskomponenter vid en bergborrigg och bergborrigg
SE537457C2 (sv) 2013-08-02 2015-05-05 Atlas Copco Rocktech Ab Hanteringsanordning för borrsträngskomponenter vid en bergborrigg samt bergborrigg
AU2014204515B2 (en) * 2014-07-18 2017-12-21 Exploration Drill Masters Chile S.A. Semiautomated drill rod handling apparatus and method, hand-held haul plug spinner and haul plug combination and drill rod handling system with both
US11136837B2 (en) 2017-01-18 2021-10-05 Minex Crc Ltd Mobile coiled tubing drilling apparatus
SE543092C2 (sv) * 2018-05-21 2020-10-06 Epiroc Rock Drills Ab System for drill bit change in a drilling rig, drilling rig comprising such a system, and a method for changing drill bits using such a system
CN110067519A (zh) * 2019-06-05 2019-07-30 吉林大学 一种用于科学钻探的动力猫道

Family Cites Families (22)

* Cited by examiner, † Cited by third party
Publication number Priority date Publication date Assignee Title
US2113270A (en) * 1936-08-15 1938-04-05 Elwin B Hall Pipe handling apparatus
US2615585A (en) * 1947-06-27 1952-10-28 James W Menhall Well derrick, rig, and pipe racking apparatus
US2643007A (en) * 1951-07-20 1953-06-23 Bowman W Gray Pipe handling apparatus
US4081084A (en) * 1976-10-04 1978-03-28 Guinn David C Casing handling system
IT1141505B (it) 1979-04-09 1986-10-01 Chevron Res Impianto mobile autonomo per la trivellazione di pozzi con mezzi per il movimento automatico degli elementi di pozzo
US4439091A (en) * 1980-02-27 1984-03-27 Ingram Corporation Pipe feeding system
US7249637B2 (en) 1997-09-02 2007-07-31 Weatherford/Lamb, Inc. Method and device to clamp control lines to tubulars
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
US6533519B1 (en) * 2000-07-20 2003-03-18 Hydra-Walk, Inc. Pipe handling apparatus
US6189620B1 (en) 2000-07-31 2001-02-20 Mcdowell Bobby Dewain Method and apparatus for shutting off upward flow from a conduit
CA2348116A1 (en) * 2001-05-22 2002-11-22 N. Leon Layden Valve installation apparatus
CA2551884C (en) 2005-07-19 2009-12-15 National-Oilwell, L.P. Single joint drilling system with inclined pipe handling system
US8186926B2 (en) * 2006-04-11 2012-05-29 Longyear Tm, Inc. Drill rod handler
US20070286708A1 (en) * 2006-06-09 2007-12-13 Columbia Trailer Co., Inc. Method and apparatus for handling pipe
US8113762B2 (en) 2006-10-25 2012-02-14 National Oilwell Varco, L.P. Horizontal pipe storage and handling system
US8016536B2 (en) * 2008-04-04 2011-09-13 Canrig Drilling Technology Ltd. Pipe-handling apparatus and methods
US8215888B2 (en) 2009-10-16 2012-07-10 Friede Goldman United, Ltd. Cartridge tubular handling system
SE537525C2 (sv) 2012-05-25 2015-06-02 Atlas Copco Rocktech Ab Anordning och förfarande för hantering av borrsträngskomponenter vid en borrigg samt borrigg
SE536563C2 (sv) * 2012-06-28 2014-02-25 Atlas Copco Rocktech Ab Anordning och förfarande för hantering av borrsträngskomponenter samt bergborrigg
SE538718C2 (sv) 2013-08-02 2016-10-25 Atlas Copco Rock Drills Ab Anordning för hantering av borrsträngskomponenter vid en bergborrigg och bergborrigg
SE537457C2 (sv) 2013-08-02 2015-05-05 Atlas Copco Rocktech Ab Hanteringsanordning för borrsträngskomponenter vid en bergborrigg samt bergborrigg

Also Published As

Publication number Publication date
SE1350927A1 (sv) 2015-02-03
KR20160040170A (ko) 2016-04-12
ZA201600599B (en) 2017-09-27
AU2014296851A1 (en) 2016-02-25
CA2917224C (en) 2021-05-25
CL2015003677A1 (es) 2016-07-29
BR112016000722A2 (sv) 2017-07-25
US20160130890A1 (en) 2016-05-12
CN105431607B (zh) 2017-08-08
TR201600034T1 (tr) 2017-05-22
US10060201B2 (en) 2018-08-28
CA2917224A1 (en) 2015-02-05
WO2015016758A1 (en) 2015-02-05
FI129630B (sv) 2022-05-31
AU2014296851B2 (en) 2018-05-10
BR112016000722B1 (pt) 2021-09-28
CN105431607A (zh) 2016-03-23
AU2014296851B9 (en) 2018-05-31
KR102263335B1 (ko) 2021-06-09

Similar Documents

Publication Publication Date Title
SE537328C2 (sv) Anordning för hantering av borrsträngskomponenter samt bergborrigg
AU2011241172B2 (en) Device and method for handling drill string components and drill rig
CN104411914B (zh) 用于在钻岩中操控钻杆柱部件的装置和方法以及钻岩机
KR102272201B1 (ko) 암반 굴착 장치에 대한 드릴 스트링 요소를 위한 취급장치 및 암반 굴착 장치
US9790752B2 (en) Handling device and method for handling drill string components in rock drilling and rock drill rig
CN107002474A (zh) 半自动钻杆处理设备和方法
KR101907226B1 (ko) 암반 드릴링 리그와 드릴 스트링 부재들을 핸들링하기 위한 장치 및 방법
EP0105299B1 (en) Casing stabbing tools