NO330227B1 - Rorspinner - Google Patents
Rorspinner Download PDFInfo
- Publication number
- NO330227B1 NO330227B1 NO20043346A NO20043346A NO330227B1 NO 330227 B1 NO330227 B1 NO 330227B1 NO 20043346 A NO20043346 A NO 20043346A NO 20043346 A NO20043346 A NO 20043346A NO 330227 B1 NO330227 B1 NO 330227B1
- Authority
- NO
- Norway
- Prior art keywords
- tube
- spinner
- swing arm
- arm
- belt
- Prior art date
Links
- 230000007246 mechanism Effects 0.000 claims description 16
- 238000000034 method Methods 0.000 claims description 16
- 229920000271 Kevlar® Polymers 0.000 claims description 3
- 230000007704 transition Effects 0.000 description 7
- 230000033001 locomotion Effects 0.000 description 5
- 238000009987 spinning Methods 0.000 description 4
- 238000005553 drilling Methods 0.000 description 3
- 239000000463 material Substances 0.000 description 3
- 230000008569 process Effects 0.000 description 3
- XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N Iron Chemical compound [Fe] XEEYBQQBJWHFJM-UHFFFAOYSA-N 0.000 description 2
- 230000004913 activation Effects 0.000 description 2
- 239000002131 composite material Substances 0.000 description 2
- 230000008878 coupling Effects 0.000 description 2
- 238000010168 coupling process Methods 0.000 description 2
- 238000005859 coupling reaction Methods 0.000 description 2
- 230000004048 modification Effects 0.000 description 2
- 238000012986 modification Methods 0.000 description 2
- 230000001681 protective effect Effects 0.000 description 2
- 238000010276 construction Methods 0.000 description 1
- 239000012530 fluid Substances 0.000 description 1
- 229910052742 iron Inorganic materials 0.000 description 1
- 239000004761 kevlar Substances 0.000 description 1
Classifications
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B19/00—Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
- E21B19/16—Connecting or disconnecting pipe couplings or joints
- E21B19/161—Connecting or disconnecting pipe couplings or joints using a wrench or a spinner adapted to engage a circular section of pipe
- E21B19/164—Connecting or disconnecting pipe couplings or joints using a wrench or a spinner adapted to engage a circular section of pipe motor actuated
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B19/00—Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
- E21B19/16—Connecting or disconnecting pipe couplings or joints
- E21B19/168—Connecting or disconnecting pipe couplings or joints using a spinner with rollers or a belt adapted to engage a well pipe
-
- E—FIXED CONSTRUCTIONS
- E21—EARTH OR ROCK DRILLING; MINING
- E21B—EARTH OR ROCK DRILLING; OBTAINING OIL, GAS, WATER, SOLUBLE OR MELTABLE MATERIALS OR A SLURRY OF MINERALS FROM WELLS
- E21B19/00—Handling rods, casings, tubes or the like outside the borehole, e.g. in the derrick; Apparatus for feeding the rods or cables
- E21B19/18—Connecting or disconnecting drill bit and drilling pipe
Landscapes
- Engineering & Computer Science (AREA)
- Geology (AREA)
- Mining & Mineral Resources (AREA)
- Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- General Life Sciences & Earth Sciences (AREA)
- Fluid Mechanics (AREA)
- Environmental & Geological Engineering (AREA)
- Physics & Mathematics (AREA)
- Mechanical Engineering (AREA)
- Geochemistry & Mineralogy (AREA)
- Treatment Of Fiber Materials (AREA)
- Containers And Plastic Fillers For Packaging (AREA)
- Transmission Devices (AREA)
- Valve-Gear Or Valve Arrangements (AREA)
- Earth Drilling (AREA)
- Mechanical Coupling Of Light Guides (AREA)
- Preliminary Treatment Of Fibers (AREA)
Description
BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN
Den foreliggende oppfinnelse vedrører metoder og apparatur for å rotere rør-formede elementer, som for eksempel borerør. Mer spesielt vedrører den foreliggende oppfinnelse metoder og apparat for spinning av et borerør under tilkopling og frå-kopling av borerøret i en borestreng.
I rotasjonsboreoperasjoner tildannes en rørformet borestreng fra en serie av sammenkoplede lengder av borerør. De enkelte lengder av borerør forbindes ved hjelp av gjengede forbindelser. Under boringen og kompletteringen av en brønn må borestrengen leilighetsvis trekkes opp av brønnen og reinstalleres. Prosessene med
å trekke opp og installere borestrengen refereres til som «borestrengskjøring». Under borestrengskjøring blir de gjengede forbindelser mellom lengdene av borerør tilkoplet og frakoplet etter behov. Tilkoplingen og fråkoplingen av tilstøtende seksjoner av bo-rerør (referert til som å danne henholdsvis bryte forbindelsen) innebærer å utøve dreiemoment på forbindelsen og rotere ett av rørene for fullstendig å bringe gjengene i inngrep eller ut av inngrep. I moderne brønner kan en borestreng være flere tusen meter lang og tildannes typisk fra enkeltvise omtrent 10 meter lange seksjoner og
borerør. Selv om bare hver tredje forbindelse brytes, noe som er vanlig, må hundrevis av forbindelser etableres og brytes under borestrengkjøring. Det kan således sees at borestrengkjørings-prosessen er én av de mest tidkrevende og arbeidsintensive operasjoner som utføres på en borerigg.
Det forekommer nå et antall anordninger som søker å påskynde borestreng-kjøringsoperasjoner ved å automatisere eller mekanisere prosessen med å danne og bryte en gjenget rørforbindelse. Disse anordninger inkluderer verktøy kjent som kraft-tenger, jern «roughnecks» og rørspinnere. Mange av disse anordninger er komplekse maskindeler som krever to eller flere personer for å virke og krever flere trinn, enten automatiserte eller manuelle, for å utføre de ønskede operasjoner. Ytterligere kan mange av disse anordninger gripe røret med tenner som kan skade borerøret og kan ofte ikke bli tilpasset til forskjellige rørdiameter uten først å erstatte visse deler, eller utføre kompliserte reguleringsprosedyrer.
US 2 784 626 omtaler en spinneranordning for borerør. Spinneranordningene omfatter en ramme, et par av samarbeidende hevearmer dreibart montert på rammen og posisjonert for å spenne over et borerør, rørkoplings- og rotasjonsinnretning båret av rammen sammen med nevnte hevearmer, innretning for svinging av nevnte hevearmer innover mot hverandre for å bevege nevnte rørkoplings- og roteringsinnret-ning i rørinngrepsposisjon, og samarbeidende innretning aktuert ved hjelp at nevnte hevearmer for å sentrere anordningen med hensyn til borerøret.
US 4512216, US 4604922 og NL 9304226 omtaler også spinneranordninger innen området av foreliggende oppfinnelse.
De utførelsesformer som er beskrevet heri er rettet på fremgangsmåter og apparat for å gripe og spinne et rør for å danne eller bryte en forbindelse og som søker å overvinne disse eller forskjellige andre begrensninger ved den tidligere kjente tek-nikk.
Et ytterligere mål med den foreliggende oppfinnelse er å oppnå en rørspinner-anordning med en enkel konstruksjonsmessig oppbygning og som kan opereres på en enkel måte. Nærmere bestemt søker foreliggende oppfinnelse å oppnå en enkel og sikker låseanordning mellom rørspindelens svingearm og røret.
OPPSUMMERING AV DE FORETRUKNE UTFØRELSESFORMER
Målene med foreliggende oppfinnelse oppnås ved en rørspindel omfattende: en hoveddel; en svingearm svingbart forbundet til den nevnte hoveddel og innrettet til å gripe et rør med et fleksibelt belte; en drivsammenstilling bevegelig forbundet til den nevnte hoveddel og innrettet til å gripe det fleksible belte; en lineær aktuator forbundet til den nevnte svingearm og den nevnte drivsammenstilling, hvori nevnte lineære aktuator er innrettet til å bevege nevnte svingearm til inngrep med røret og bevege nevnte drivsammenstilling til å utøve strekk på det fleksible belte; kjennetegnet ved at den ytterligere omfatter en låsemekanisme innrettet til å opprettholde inngrepet mellom nevnte svingearm og røret, og at låsemekanismen aktiveres av den nevnte lineære aktuator.
Foretrukne utførelsesformer av rørspinneren er videre utdypet i kravene 2 til og med 7.
Målene med foreliggende oppfinnelse oppnås videre med en fremgangsmåte for å operere en rørspinner, omfattende: en svingearm svinges for å omgi et rør med et fleksibelt belte; en drivsammenstilling beveges til å utøve strekk på det fleksible belte; og drivsammenstillingen aktiveres for å drive beltet og rotere røret; idet svingearmen svinges og drivsammenstillingen beveges av en enkelt lineær aktuator kjennetegnet ved at en låsemekanisme opptas for å opprettholde posisjonen av armen, idet låsemekanismen opptas av den enkelte lineære aktuator.
Foretrukne utførelser av fremgangsmåten er videre utdypet i kravene 9 og 10.
Spinneren kan anvende en enkelt aktiveringsmekanisme for å gripe røret og strekke beltet. Røret gripes av én eller flere svingearmer som låses på plass ved hjelp av bolter festet til aktiveringsmekanismen og som vender mot hverandre med slisser i svingearmen og spinnerhoveddelen. Når armene først er låst på plass strek-kes beltet og kan drives av en motor for å rotere røret. Den enkle aktiveringsmekanisme utgjøres foretrukket av en lineær aktuator forbundet mellom en svingearm og en bevegelig motor. Svingearmen er fjærpåvirket slik at armen svinger og låses på plass før motoren beveges. Spinneren kan anvende to svingearmer, eller en svingearm og en stasjonær arm.
Spinneren kan innbefatte et par svingearmer understøttet på en stiv hoveddel. Et fleksibelt belte kan vikles omkring en roterende drivmotor og omkring ruller festet
til hver arm. Drivmotoren er glidbart montert på hoveddelen. Lineære aktuatorer, som foreksempel hydrauliske sylindere, forbindersvingearmene til drivmotoren. Ettersom aktuatorene utvider seg presser en fjær armene mot en lukket posisjon, slik at armene lukker seg omkring et rør før motoren begynner å gli og utøver strekk på beltet. Slisser på armene og hoveddelen vender mot hverandre med en bolt på enden av sylinderne for å hindre at armene åpner seg når aktuatorene er utvidet.
Rørspinneren kan omfatte en hoveddel, en arm svingbart forbundet til hoveddelen og tilpasset for å gripe et rør med et fleksibelt belte, en drivsammenstilling bevegelig forbundet til hoveddelen og tilpasset til å gripe det fleksible belte, og en line ær aktuator forbundet til armen og drivsammenstillingen, hvori den lineære aktuator er tilpasset til å bevege armen til å gripe røret og bevege drivsammenstillingen for å utøve strekk på det fleksible belte. Spinneren kan også inkludere en låsemekanisme tilpasset for å opprettholde inngrepet mellom armen og røret, hvor låsemekanismen aktiveres av den lineære aktuator og kan inkludere en første sliss på armen, som er tilpasset for å styre en bolt festet til en ende av den lineære aktuator, og en andre sliss på hoveddelen, tilpasset for å styre bolten. I visse utførelsesformer omslutter hoveddelen svingearmen, drivsammenstillingen og den lineære aktuator. Rørspinne-ren kan også inkludere en bolt som forbinder en ende av den lineære aktuator til mo-torsammestillingen, hvori bolten er innrettet til å gli inne i en sliss på hoveddelen, og en fjær tilpasset til å presse svingearmen til en inngrepsposisjon med røret.
En innretning for å rotere et rørformet element kan omfatte en hoveddel og en svingearm forbundet til hoveddelen og som har en lukket posisjon som griper det rør-formede element med et fleksibelt belte og en åpen posisjon hvor det rørformede element ikke er grepet. En bevegelig drivsammenstilling er forbundet til hoveddelen og har en første posisjon som ikke utøver strekk på det fleksible belte og en andre posisjon som utøver strekk på det fleksible belte. En lineær aktuator er innrettet til å bevege svingearmen fra den åpne posisjon til den lukkede posisjon og den bevegeli-ge drivsammenstilling fra den første posisjon til den andre posisjon, hvori den beve-gelige drivsammenstilling beveges til den andre posisjon etter at svingearmen er blitt beveget til den lukkede posisjon.
En fremgangsmåte for å operere en rørspinner kan omfatte en arm som svinges for å omgi et rør med et fleksibelt belte, drivsammenstillingen beveges for å utøve strekk på det fleksible belte, og drivsammenstillingen arkiveres for å drive beltet og rotere røret, hvori armen svinges og drivsammenstillingen beveges av den enkle lineære aktuator. Fremgangsmåten kan også inkludere inngrep av låsemekanisme for å opprettholde posisjonen av armen, hvori låsemekanismen er i inngrep med den enkle lineære aktuator. I alternative fremgangsmåter kan en fjær presse armen til å omgi røret og rørspinneren omfatter to svingearmer og to lineære aktuatorer. Den foreliggende oppfinnelse omfatter således en kombinasjon av trekk og fordeler som muliggjør at gripingen og spinningen av et rørformet element vesentlig forbedres.
Disse og forskjellige andre karakteristikker og fordeler ved den foreliggende oppfinnelse vil lett innses av de fagkyndige etter å ha lest den følgende detaljerte beskrivelse av de foretrukne utførelsesformer av oppfinnelsen og da med henvisning til de vedføyde tegninger.
KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE
For en mer detaljert forståelse av den foreliggende oppfinnelse vises det til de vedføyde figurer hvori: Fig. 1 er et skjematisk riss av en utførelsesform av en dobbeltarmet rørspinner vist i åpen posisjon;
Fig. 2 er et skjematisk riss av spinneren i fig. 1 vist i lukket posisjon; og
Fig. 3 er et skjematisk riss av en ytterligere utførelsesform med en enkeltarmet rørspinner vist i den åpne posisjon.
DETALJERT BESKRIVELSE AV DE FORETRUKNE UTFØRELSESFORMER
I den beskrivelse som følger er tilsvarende deler i fremstillingen henholdsvis tegningene forsynt med de samme henvisningstall. De tegnede figurer er ikke nød-vendigvis i riktig målestokk. Visse trekk ved oppfinnelsen kan vises i forstørret målestokk eller i noe skjematisk form og noen detaljer av konvensjonelle elementer kan være utelatt av hensyn til klarhet og tydelighet.
De foretrukne utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelse vedrører fremgangsmåter og apparat for å rotere et rørformet element, som for eksempel et rør. Den foreliggende oppfinnelse kan foreligge som utførelsesformer i forskjellige former. Spesifikke utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelse er vist i tegningene og vil bli beskrevet heri i detalj, med den forståelse at den foreliggende beskrivelse skal betraktes som en eksemplifisering av oppfinnelsens prinsipper og er ikke ment å begrense oppfinnelsen til det som er illustrert og beskrevet heri. Spesielt tilveiebringer forskjellige utførelsesformer av den foreliggende oppfinnelse et antall for skjellige spinnerkonfigurasjoner. Det vises til anvendelsene av den foreliggende opp-finnelses prinsipper for å rotere borerør, men anvendelsen av den foreliggende opp-finnelses prinsipper er ikke begrenset til disse anvendelser og kan anvendes for hvil-ke som helst andre anvendelser som inkluderer rotasjonen av sylindriske legemer og spesielt håndteringen av andre elementer med gjengede forbindelser. Det skal fullt ut innses at de forskjellige lærer av de utførelsesformer som er drøftet i det følgende kan anvendes separat eller i en hvilken som helst egnet kombinasjon for å frembringe ønskede resultater.
Med henvisning til fig. 1 inkluderer en spinnersammenstilling 100 en hoveddel 110 som understøtter to svingearmer 120, en glidbar motorsammenstilling 130, lineære aktuatorer 140, trykkelementer 150 og et fleksibelt belte 160. Strukturen av spinnersammenstillingen 100 er hovedsakelig som et speilbilde omkring dens langsgåen-de senterlinje. Hoveddelen 110 inkluderer en hovedsakelig plan basis 111 med vegger 112 som hovedsakelig omgir tre sider av hoveddelen 110. Basis 111 inkluderer vertikale styrevegger 113, lineære slisser 114, motorsliss 115, låseslisser 116 og fes-ter for dreietapper 126. Låseslisser 116 har en krum del 117, med en krumningsakse lokalisert ved dreietappen 126, og en rett del 118 hovedsakelig parallell til lineære slisser 114. Den krumme del 117 og den rette del 118 skjærer hverandre ved overgangspunktet 119. Hoveddelen 110 inkluderer også foretrukket en toppdel (ikke vist) med lignende trekk som basis 111 og er montert til vegger 112 og danner et hovedsakelig lukket apparat.
Svingearmene 120 er festet til hoveddelen 110 ved dreietappen 126. Svingearmene 120 inkluderer en hovedsakelig plan basis 121 med en beskyttelses-vegg 122, sliss 123 og fremstående endedel 124. Tomgangsruller 125 er festet til basis 121 og er fri til å rotere i forhold til denne. Slissen 123 har en fremre ende 127 og en bakre ende 128.
Motorsammenstillingen 130 inkluderer en glideplate 131 som bærer motoren 132. Motoren 132 er foretrukket en hydraulisk motor eller luftmotor som driver belte-kjedehjulet (belteskiven) 133. Motorsammenstillingen 130 understøttes i et glidende forhold med hoveddelen 110 og er innrettet på linje med motorslissen 115. Glidepla ten 131 inkluderer også festepunkter for pinner 134 som beveger seg inne i lineære slisser 114.
To lineære aktuatorer 140, som foretrukket kan være hydrauliske sylindere, inkluderer en staveende 141 og en trommelende 142. Staveenden 141 mottar stavendepinnen 134 som glir i en lineær sliss 114. Trommelende 142 opptar pinnen 143 som glir i låseslissen 116 og armslissen 123. Det er forstått at aktuatorer 140 kan også reverseres hvor stavende og trommelende er motsatt det som er vist og beskrevet.
Trykkelementer 150 inkluderer fjærtromler 151 inneholdende fjærer 152 som forsøker å presse svingearmene 120 til en lukket posisjon. Fjærer 152 utøver en kraft på den fremstående ende 124 av svingearmene 120. Denne kraft virker mot hoveddelen 110 og prøver å svinge svingearmen 120 omkring dreietappen 126 mot lukket posisjon. Den kraft som utøves av fjærene 152 kan overvinnes av den kraft som ut-øves av aktuatorene 140.
Et fleksibelt, flatt belte 160 løper over motordrivhjulet (belteskiven), tomgangsruller 125 og omkring røret 170. Beltet 160 er foretrukket bygget opp av et fleksibelt, sterkt materiale som for eksempel «Kevlar» eller ett eller annet bestandig, sterkt, vevet, komposittmateriale. I de foretrukne utførelsesformer griper beltet 160 røret 170 uten å skade den ytre overflate av røret og tilveiebringer tilstrekkelig friksjon til å rotere røret etter ønske.
Svingearmene 120 er svingbart festet til hoveddelen 110 ved hjelp av svingetapper 126. Motorsammenstillingen 130 er innrettet til å gli frem og tilbake inne i hoveddelen 110 hvor dens bevegelse styres av vegger 113 og er begrenset av stavendepinnene 134 som glir i lineære slisser 114. Stavendepinnene 134 er festet til stavendene 141 av de lineære aktuatorer 140. Trommelendene 142 av de lineære aktuatorer 140 er festet til hoveddelen 110 og svingearmene 120 ved hjelp av trommelendepinner 143 som er avgrenset med låseslisser 116 og armslisser 123.
I fig. 1 er spinneren 100 vist i den åpne posisjon med armene 120 fullt åpnet, fjærer 152 sammentrykket, lineære aktuatorer 140 fullt tilbaketrukket, motorsammenstillingen 130 i en fremre posisjon, og beltet 160 fullt avspent og i en posisjon klar til å slås omkring røret 170. Fig. 2 viser spinneren 100 i en lukket posisjon med armene 120 lukket, fjærer 152 utstrakt, lineære aktuatorer 140, motorsammenstillingen 130 i en bakre posisjon, beltet 160 slått omkring røret 170 og i strekk klar til å rotere røret. I denne lukkede posisjon roterer motoren 132 beltedrivhjulet 133, som overfører bevegelse gjennom beltet 160 til å rotere røret 170.
For at spinneren skal bevege seg fra den åpne posisjon vist i fig. 1 til den lukkede posisjon vist i fig. 2 slås en ventil (ikke vist) som kontrollerer tilførselen av fluid til lineære aktuatorer 140 for å starte utstrekkingen av sylinderne. Ved dette punkt (den åpne posisjon) er stavendene 141 av aktuatorene 140 med stavendepinner 134 i de fremre ender av de lineære slisser 114 og trommelendene 142 med trommelendepinner 143 er i den ytre ende av den krumme del 117 av låseslissene 116 og i den bakre ende 128 av armslissene 123.
Når aktuatorene 140 begynner å utvide seg skyver trykkelementene 150 svingearmendedelene 142 som bringer svingearmene 120 til å rotere omkring dreietappene 126. Denne bevegelse roterer aktuatorene 140 omkring stavendepinnene 134 og beveger trommelendepinnene 143 gjennom den krumme del 117 av låseslissen 116 mot overgangspunktet 119. Tomgangsruller 125 beveger seg mot hverandre etter som svingearmene 120 roterer mot den lukkede posisjon. Når trommelendepinner 143 når overgangspunktet 119, innrettes armslissene 123 på linje med de rette deler 118 av låseslissene 116 og kommer hovedsakelig på linje med de lineære slisser 114.
Fra denne mellomposisjon beveger ytterligere forlengelse av aktuatorene 140 trommelendepinnene 143 gjennom de rette deler 118 av låseslissene 116 og fra den bakre ende 128 til den fremre ende 127 av armslissene 123. Når trommelendepinnene 143 når den fremre ende 127 av armslissen 123 blir svingearmene 120 hovedsakelig låst på plass inntil aktuatorene 140 trekkes tilbake. Kreftene på svingearmene 120 fra beltestrammingen og operasjon av apparatet vil prøve å svinge svingearmene mot den åpne posisjon, men disse krefter motvirkes av trommelendepinnene 143 som holdes tilbake av den rette del 118 av låseslissen 116.
Stavendepinnene 134 beveger seg mot den bakre ende av de lineære slisser 114, beveger motorsammenstillingen 130 bakover og strammer beltet 160 omkring røret 170. Beltet 160 kan strammes omkring et rør med hvilken som helst diameter som kan gripes av armene 120. Ikke noe inngrep eller regulering fra operatøren er nødvendig.
Når den først er fullstendig i den lukkede posisjon vist i fig. 2 kan motoren 132 aktivere slik at den roterer beltedrivhjulet 133 som beveger beltet 160 som roterer røret 170. Låseslisser 116 og armslisser 123 holder trommelendepinner 143 på plass for å virke som en sikkerhetslås og hindre at svingearmene 120 åpner seg når røret 160 skyves av beltet 170 mot rullene 125. Når først svingearmene 120 er låst i den fullstendig lukkede posisjon kan de først åpne seg etter at trommelendepinnene 143 er trukket tilbake av de lineære aktuatorer 140.
Ved retur av spinnersammensetningen 110 til den åpne posisjon fra den lukkede posisjon, som frigir røret 170, gjennomføres i den motsatte sekvens. Når aktuatorene 140 begynner å trekke seg tilbake opprettholder trykkelementene 150 svingearmene 120 i den lukkede posisjon inntil stavendene 141 med stavendepinnene 134 når de fremre ender av de lineære slisser 114. Ved dette punkt er motorsammenstillingen 130, som inkluderer motoren 132 og beltedrivhjulet 133, i en fremre posisjon hvor beltet 160 er slakt.
Ytterligere tilbaketrekking av aktuatorene 140 beveger trommelendene 142 og trommelendepinnene 143 gjennom overgangspunktet 119 og inn i den krumme del 117 av låseslissene 116. Svingearmene 120 roterer omkring dreietappen 126 til de-res åpne posisjon og fjærene 150 faller sammen i sine tromler 152. Når svingearmene 120 er fullstendig åpne frigis røret 160 og spinneren 100 er klar for en ny operasjon.
Denne enestående aktiveringssekvens, som lukker og låser røret på plass før beltet spennes tillater rørspinneren å håndtere et bredt område av rørstørrelser med en beltelengde og uten noen tilleggsregulering av operatøren. Arrangementet av slis-sene tilveiebringer et selvlåsende trekk som eliminerer visse kompleksiteter som fin- nes i andre spinnere av beltetypen som inkluderer et separat inngreps-låsetrekk for å holde røret tilbake i spinneren.
Idet det nå vises til fig. 3 vises der en alternativ spinnersammenstilling 200 med bare en svingearm 220 montert på en stiv hoveddel 210. Denne forenklede an-ordning er særlig egnet for å spinne rørformede elementer som er orientert i en hori-sontal posisjon, slik som de vil forefinnes under verkstedbetingelser, men er også like tilpasningsbar for bruk på vertikalt orienterte rørformede elementer.
Spinnersammenstillingen 200 inkluderer hoveddelen 210 som bærer en svingearm 220, en glidbar motorsammenstilling 230, en lineæraktuator 240, et trykk-element 250, og et fleksibelt belte 260. Hoveddelen 210 inkluderer en hovedsakelig plan basis 211 med vegger 212 som hovedsakelig omgir tre sider av hoveddelen 210. En enkelt tomgangsrulle 213 er montert på basis 211 og virker som en stasjonær arm. Basis 211 inkluderer også lineære slisser 214 og 236, motorslisse 215, lå-seslisse 216, og en understøttelse for dreietappen 226. Låseslissen 216 har en krum del 217 med en krumningsakse lokalisert ved dreietappen 226 og en rett del 218 hovedsakelig parallell med de lineære slisser 214. Den krumme del 217 og den rette del 218 skjærer hverandre ved overgangspunktet 219. Hoveddelen 210 inkluderer også foretrukket en toppdel (ikke vist) som har lignende trekk som basis 211 og er montert til veggene 212 og danner et vesentlig lukket apparat.
Svingearmene 220 er festet til hoveddelen 210 ved dreietappen 226. Svingearmer 220 inkluderer en hovedsakelig plan basis 221 med en beskyttelses-vegg 222, slisse 223, og fremstående endedel 224. Tomgangsvalsen 225 er festet til basis 221 og er fri til å rotere i forhold til denne. Slissen 223 har en fremre ende 227 og en bakre ende 228.
Motorsammenstillingen 230 inkluderer en glideplate 231 som bærer motoren 232. Motoren 232 er foretrukket en hydraulisk motor eller luftmotor som driver beltedrivhjulet (belteskiven) 233. Motorsammenstillingen 230 understøttes av hoveddelen 210 i et glidende forhold og er innrettet på linje med motorslissen 215. Glideplaten 231 inkluderer også styrepinnen 235, som er innfattet i den lineære sliss 236, og et festepunkt for stavendepinnen 234 som beveger seg inne i den lineære sliss 214.
Den lineære aktuator 240, som foretrukket kan være en hydraulisk sylinder, inkluderer en stavende 241 og en trommelende 242. Stavenden 241 mottar stavendepinnen 234, som glir i den lineære sliss 214. Trommelende 242 mottar pinnen 243, som glir i låseslissen 216 og armslissen 223. Det er forstått at aktuatoren 240 også kan reverseres hvor stavende og trommelende er motsatt det som er vist og beskrevet.
Trykkelementet 250 inkluderer fjærtrommelen 151 inneholdende fjæren 152 som prøver å presse svingearmen 220 mot en lukket posisjon. Fjæren 252 utøver en kraft på den fremstående ende 224 av svingearmen 220. Denne kraft virker mot hoveddelen 210 og prøver å svinge svingearmen 220 omkring svingetappen 226 mot den lukkede posisjon. Den kraft som utøves av fjæren 252 kan overvinnes av kraften som utøves av aktuatoren 240.
Et fleksibelt, plant belte 260, løper over motordrivhjulet 233, tomgangsrullene 213 og 225, og omkring røret 270. Beltet 260 er foretrukket oppbygget av et fleksibelt, sterkt materiale, som for eksempel Kevlar®, eller ett eller annet bestandig, sterkt, vevet komposittmateriale. I de foretrukne utførelsesformer griper beltet 260 røret 270 uten å skade den ytre overflate av røret og tilveiebringer tilstrekkelig friksjon til å rotere røret når dette ønskes.
Svingearmen 220 er svingbart festet til hoveddelen 210 ved hjelp av svingetappen 226. Motorsammenstillingen 230 er tilpasset til å gli frem og tilbake inne i hoveddelen 210, hvor dens bevegelse styres og begrenses av styrepinnen 235 i den lineære sliss 235 og stavendepinnen 134 i den lineære sliss 214. Stavendepinnen 234 er festet til stavenden 241 av den lineære aktuator 240. Trommelende 242 av den lineære aktuator 240 er festet til hoveddelen 210 og svingearmen 220 ved hjelp av trommelendepinnen 243 som er innfattet i låseslissen 216 og armslissen 223.
I fig. 3 er spinneren 200 vist i den åpne posisjon med armen 220 fullt åpnet, fjæren 252 sammentrykket, den lineære aktuator 240 fullt tilbaketrukket, motorsammenstillingen 230 i en fremre posisjon, og beltet 260 i fullstendig slakk tilstand og i en posisjon klar til å slås omkring røret 270.1 den åpne posisjon er stavenden 241 av aktuatoren 240 i den fremre ende av den lineære sliss 214 og trommelenden 242 er i den ytre ende av den krumme del 217 av låseslissen 216 og i den bakre ende 228 av armslissen 223. Den lineære aktuator 240 er utvidet til å bevege spinneren 200 fra den åpne posisjon vist i fig. 3 til en lukket posisjon. Spinneren 200 opererer på den samme måte som spinneren 100 i fig. 1 og fig. 2.
Når aktuatoren 240 begynner å utvide seg skyver trykkelementet 250 svingearmendedelen 224 og bringer svingearmene 220 til å rotere om svingetappen 226. Denne bevegelse roterer aktuatoren 240 omkring stavendepinnen 234 og beveger trommelendepinnen 243 gjennom den krumme del 217 av låseslissen 216 mot overgangspunktet 219. Tomgangsrullen 225 beveger seg mot tomgangsrullen 213 når svingearmen 220 roterer mot den lukkede posisjon. Når trommelendepinnen 243 når overgangspunktet 219 innrettes armslissen 223 på linje med den rette del 218 av låseslissen 216 og er hovedsakelig på linje med den lineære sliss 214.
Fra denne mellomposisjon beveger ytterligere forlengelse av aktuatoren 240 trommelendepinnen 243 gjennom de rette deler 218 av låseslissen 216 og fra den bakre ende 228 til den fremre ende 227 av armslissen 223. Når trommelendepinnen 243 når den fremre ende 227 av armslissen 223, er svingearmen 220 hovedsakelig låst på plass inntil aktuatoren 240 trekkes tilbake. Kreftene på svingearmen 220 fra beltestramming og operasjon av apparatet vil prøve å svinge armen mot den åpne posisjon, men disse krefter motvirkes ved at trommelendepinnen 243 holdes tilbake av den rette del 218 av låseslissen 216.
Stavendepinnen 234 beveger seg mot den bakre ende av den lineære sliss 214, beveger motorsammenstillingen 230 bakover og strammer beltet 260 omkring røret 270. Beltet 260 kan strammes omkring et rør med hvilken som helst diameter som kan gripes av armen 220. Intet inngrep eller regulering fra operatøren er nød-vendig. Når den først er i den lukkede posisjon kan motoren 232 aktiveres slik at kje-dehjulet 233 roteres og dette beveger beltet 260 og roterer røret 270. Låseslissen 216 og armslissen 223 holder trommelendepinnen 243 tilbake og virker som en sikkerhetslås og hindrer armene 220 fra å åpne seg når røret 270 skyves av beltet 260 mot rullen 225. Når armen 220 først er låst i den helt lukkede posisjon kan den bare åpnes etter at trommelendepinnen 243 er trukket tilbake av den lineære aktuator 240.
Utførelsesformene angitt heri er bare illustrerende og begrenser ikke rammen for oppfinnelsen eller detaljene deri. Det vil innses at mange andre modifikasjoner og forbedringer til det som er vist heri kan foretas uten å gå utenfor rammen for oppfinnelsen eller de oppfinneriske ideer som er vist heri. På grunn av at mange varierende og forskjellige utførelsesformer kan gjøres innenfor rammen av det oppfinneriske konsept som læres heri, inklusive ekvivalente strukturer eller materialer som man kan komme på senere, og på grunn av at mange modifikasjoner kan gjøres i utførelses-formene detaljert heri i samsvar med lovens krav til beskrivelse, skal det forstås at detaljene heri skal forstås som illustrerende og ikke i en begrensende mening.
Claims (10)
1. Rørspinner (100) omfattende: en hoveddel (110); en svingearm (120) svingbart forbundet til den nevnte hoveddel (110) og innrettet til å gripe et rør (170) med et fleksibelt belte (160); en drivsammenstilling (130) bevegelig forbundet til den nevnte hoveddel (110) og innrettet til å gripe det fleksible belte (160); en lineær aktuator (140) forbundet til den nevnte svingearm (120) og den nevnte drivsammenstilling, hvori nevnte lineære aktuator (140) er innrettet til å bevege nevnte svingearm (120) til inngrep med røret (170) og bevege nevnte drivsammenstilling (130) til å utøve strekk på det fleksible belte (160);
karakterisert vedat den ytterligere omfatter en låsemekanisme innrettet til å opprettholde inngrepet mellom nevnte svingearm (120) og røret, og at låsemekanismen aktiveres av den nevnte lineære aktuator.
2. Rørspinner (100) ifølge krav 1,
karakterisert vedat låsemekanismen ytterligere omfatter: en første sliss (116) på nevnte svingearm (120) og som er innrettet til å styre en pinne (134) festet til en ende av den nevnte lineære aktuator (140); og en andre sliss (115) på nevnte hoveddel og som er innrettet til å styre pinnen (134).
3. Rørspinner (100) ifølge krav 1,
karakterisert vedat nevnte hoveddel inneslutter den nevnte svingearm (120), nevnte drivsammensetning (130) og nevnte lineære aktuator (140).
4. Rørspinner (100) ifølge krav 1,
karakterisert vedat den ytterligere omfatter en pinne som forbinder en ende av den nevnte lineære aktuator (140) til den nevnte motorsammenstilling (130), hvor den nevnte pinne er innrettet til å gli inne i en sliss på den nevnte hoveddel.
5. Rørspinner (100) ifølge krav 1,
karakterisert vedat den ytterligere omfatter en fjær (252) innrettet til å presse nevnte svingearm (120) til en inngrepsposisjon med røret.
6. Rørspinner (100) ifølge krav 1,
karakterisert vedat den omfatter to svingearmer (120) og to lineære aktuatorer (140).
7. Rørspinner (100) ifølge krav 1,
karakterisert vedat det fleksible belte (160) er bygget opp av Kevlar®.
8. Fremgangsmåte for å operere en rørspinner (100), omfattende: en svingearm (120) svinges for å omgi et rør (170) med et fleksibelt belte (160); en drivsammenstilling (130) beveges til å utøve strekk på det fleksible belte (160); og drivsammenstillingen (130) aktiveres for å drive beltet (160) og rotere røret (170); idet svingearmen (120) svinges og drivsammenstillingen (130) beveges av en enkelt lineær aktuator (140),
karakterisert vedat en låsemekanisme opptas for å opprettholde posisjonen av armen (120), idet låsemekanismen opptas av den enkelte lineære aktuator (140).
9. Fremgangsmåte ifølge krav 8,
karakterisert vedat svingearmen (120) presses av en fjær (252) til å om-gi røret (170).
10. Fremgangsmåte ifølge krav 8,
karakterisert vedat rørspinneren (100) tilveiebringes av to svingearmer (120) og to lineære aktuatorer (140).
Applications Claiming Priority (1)
| Application Number | Priority Date | Filing Date | Title |
|---|---|---|---|
| US10/640,531 US6910402B2 (en) | 2003-08-13 | 2003-08-13 | Pipe spinner |
Publications (2)
| Publication Number | Publication Date |
|---|---|
| NO20043346L NO20043346L (no) | 2005-02-14 |
| NO330227B1 true NO330227B1 (no) | 2011-03-07 |
Family
ID=32962826
Family Applications (1)
| Application Number | Title | Priority Date | Filing Date |
|---|---|---|---|
| NO20043346A NO330227B1 (no) | 2003-08-13 | 2004-08-11 | Rorspinner |
Country Status (4)
| Country | Link |
|---|---|
| US (1) | US6910402B2 (no) |
| CA (1) | CA2475892C (no) |
| GB (1) | GB2404936B (no) |
| NO (1) | NO330227B1 (no) |
Families Citing this family (29)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US7509722B2 (en) | 1997-09-02 | 2009-03-31 | Weatherford/Lamb, Inc. | Positioning and spinning device |
| US7707914B2 (en) * | 2003-10-08 | 2010-05-04 | Weatherford/Lamb, Inc. | Apparatus and methods for connecting tubulars |
| US7331259B1 (en) * | 2006-12-26 | 2008-02-19 | Yi-Fu Chen | Ratchet wrench |
| US7997166B2 (en) * | 2007-06-15 | 2011-08-16 | Longyear Tm, Inc. | Methods and apparatus for joint disassembly |
| US7997167B2 (en) * | 2007-08-30 | 2011-08-16 | Longyear Tm, Inc. | Clamping and breaking device |
| EP2274498A2 (en) * | 2008-05-12 | 2011-01-19 | Longyear TM, Inc. | Open-faced rod spinner |
| US7849929B2 (en) * | 2008-05-12 | 2010-12-14 | Longyear Tm, Inc. | Drill rod spinner device |
| WO2009149469A1 (en) * | 2008-06-06 | 2009-12-10 | Hawk Industries, Inc. | Self-adjusting pipe spinner |
| US8161846B2 (en) * | 2008-06-09 | 2012-04-24 | National Oilwell Varco, L.P. | Apparatus and methods for spinning a pipe |
| EP2893292B1 (en) * | 2012-09-06 | 2018-02-07 | Illinois Tool Works Inc. | Extensometer remote arm actuation |
| CA2934935C (en) | 2013-12-30 | 2022-05-31 | Longyear Tm, Inc. | Drill rod handling system for moving drill rods to and from an operative position |
| EP3126612A4 (en) * | 2014-03-31 | 2017-03-29 | Hawk Industries, Inc. | Apparatus for rotating a pipe |
| US20160097246A1 (en) * | 2014-10-03 | 2016-04-07 | Harvey B. Youngquist, JR. | Pipeline wrench |
| US10066451B2 (en) | 2015-12-22 | 2018-09-04 | Bly Ip Inc. | Drill rod clamping system and methods of using same |
| US10619429B2 (en) | 2016-05-12 | 2020-04-14 | Odfjell Well Services Norway As | Integrated flush-mount spider and power-tong apparatus and method of use |
| KR101784820B1 (ko) | 2016-09-30 | 2017-11-06 | 삼성중공업 주식회사 | 드릴파이프 연결 및 분리 장치 |
| CN107327279B (zh) * | 2017-07-05 | 2019-04-16 | 四川钻神智能机械制造有限公司 | 一种带换钎装置的凿岩机 |
| CA3010169C (en) * | 2018-07-03 | 2023-10-03 | Precision Fiberglass Piping Inc. | Pipe spinner and lifter |
| US11666995B2 (en) * | 2018-07-03 | 2023-06-06 | Precision Fiberglass Piping Inc. | Pipe spinner and lifter |
| CA3130315C (en) | 2019-02-14 | 2022-10-04 | National Oilwell Varco, L.P. | Pipe speed sensor |
| US11419340B2 (en) * | 2019-05-03 | 2022-08-23 | Graco Minnesota Inc. | Electrostatic spray chilling of foodstuffs |
| US11014320B2 (en) * | 2019-05-24 | 2021-05-25 | The Boeing Company | Apparatuses and methods for applying pressure to edge surfaces |
| US11000887B2 (en) * | 2019-05-24 | 2021-05-11 | The Boeing Company | Apparatuses and methods for applying pressure to edge surfaces |
| US11007741B2 (en) * | 2019-05-24 | 2021-05-18 | The Boeing Company | Apparatuses and methods for applying pressure to edge surfaces |
| CN110919583A (zh) * | 2020-01-19 | 2020-03-27 | 刘银栓 | 一种推拉式自适应电动扳手 |
| CN112643594B (zh) * | 2020-12-25 | 2022-07-05 | 湖北工业大学 | 一种手持式皮带旋合螺母机 |
| KR102398752B1 (ko) * | 2021-07-27 | 2022-05-18 | 디씨에스이엔지 주식회사 | 다기능 파이프 피막 제거 장치 |
| EP4141214B1 (en) * | 2021-08-27 | 2024-10-09 | Grant Prideco, Inc. | End effector for gripping and spinning pipes |
| DE102024104065A1 (de) * | 2023-02-15 | 2024-08-22 | The Charles Machine Works Inc | Rohrzangenvorrichtung mit Übertotpunkt-Backen |
Family Cites Families (20)
| Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
|---|---|---|---|---|
| US1760167A (en) * | 1929-08-09 | 1930-05-27 | John B Palmer | Spinning tongs |
| US1925970A (en) * | 1930-07-07 | 1933-09-05 | Pennington Harry | Spinning tong |
| US2523159A (en) * | 1947-08-01 | 1950-09-19 | Standard Oil Dev Co | Pipe spinner |
| US2746329A (en) * | 1953-02-06 | 1956-05-22 | Joy Mfg Co | Spinning device for drill pipe |
| US2784626A (en) * | 1955-05-05 | 1957-03-12 | Joy Mfg Co | Spinning device for drill pipe |
| US2928301A (en) * | 1957-07-18 | 1960-03-15 | Archie W Beeman | Power operated spinning devices for pipe |
| US3799010A (en) * | 1971-10-15 | 1974-03-26 | W Guier | Apparatus for rotating a member |
| GB1401558A (en) * | 1972-03-27 | 1975-07-16 | Spinnerhawk Co | Apparatus for turning pipes or the like for example for screwing them together or unscrewing them |
| US3906820A (en) * | 1972-03-27 | 1975-09-23 | Spinnerhawk Co | Apparatus and method for spinning pipe |
| US4079640A (en) * | 1976-10-18 | 1978-03-21 | Golden R L | Pipe make up device |
| US4212212A (en) * | 1978-10-06 | 1980-07-15 | Weatherford/Lamb, Inc. | Rotary drive apparatus |
| US4324157A (en) * | 1980-01-28 | 1982-04-13 | Soutsos Michael D | Drill pipe clamp |
| US4471674A (en) * | 1982-09-30 | 1984-09-18 | Judy Doss | Spinning tool for pipe, rod and cylinder rotation |
| US4494424A (en) * | 1983-06-24 | 1985-01-22 | Bates Darrell R | Chain-powered pipe tong device |
| US4512216A (en) * | 1984-01-20 | 1985-04-23 | Tommie Rogers | Pipe spinner |
| US4604922A (en) * | 1984-09-17 | 1986-08-12 | Soutsos Michael D | Drill pipe turning device |
| US4694712A (en) * | 1985-09-26 | 1987-09-22 | Doss Hubert M | Well string section spinning tool |
| US4843924A (en) * | 1987-09-10 | 1989-07-04 | Hawk Industries, Inc. | Compact high-torque apparatus and method for rotating pipe |
| US4895056A (en) * | 1988-11-28 | 1990-01-23 | Weatherford U.S., Inc. | Tong and belt apparatus for a tong |
| US5054550A (en) * | 1990-05-24 | 1991-10-08 | W-N Apache Corporation | Centering spinning for down hole tubulars |
-
2003
- 2003-08-13 US US10/640,531 patent/US6910402B2/en not_active Expired - Lifetime
-
2004
- 2004-07-28 CA CA002475892A patent/CA2475892C/en not_active Expired - Fee Related
- 2004-07-29 GB GB0416961A patent/GB2404936B/en not_active Expired - Fee Related
- 2004-08-11 NO NO20043346A patent/NO330227B1/no not_active IP Right Cessation
Also Published As
| Publication number | Publication date |
|---|---|
| CA2475892C (en) | 2008-05-27 |
| CA2475892A1 (en) | 2005-02-13 |
| NO20043346L (no) | 2005-02-14 |
| GB0416961D0 (en) | 2004-09-01 |
| GB2404936A (en) | 2005-02-16 |
| GB2404936B (en) | 2006-10-04 |
| US6910402B2 (en) | 2005-06-28 |
| US20050034565A1 (en) | 2005-02-17 |
Similar Documents
| Publication | Publication Date | Title |
|---|---|---|
| NO330227B1 (no) | Rorspinner | |
| NO309129B1 (no) | Kraftdrevet stöttetang | |
| US4128135A (en) | Drill pipe handling mechanism | |
| US4194419A (en) | Drill pipe handling mechanism | |
| NO333041B1 (no) | Apparat og fremgangsmate for a lette sammenkopling av ror | |
| US3952384A (en) | Pipe jacks | |
| US9097072B2 (en) | Self-adjusting pipe spinner | |
| NO20150916A1 (no) | Apparat og fremgangsmåte for tilføring av dreiemoment til et første rør mot et andre rør | |
| NO335645B1 (no) | Rørhåndteringssystem, skjøtkompensasjonssystem for et borehullsrør, belastningsabsorberende bord for et rørholderelement og fremgangsmåte for håndtering av et rør. | |
| NO330046B1 (no) | Et apparat og en fremgangsmate for a lette sammenkoblingen av ror | |
| NO319443B1 (no) | Klemme og rorhandteringsanordning | |
| NO20141280L (no) | Anordning og fremgangsmåte for forrigling ved sammenstilling av rør | |
| NO331580B1 (no) | Krafttang med hoyt dreiemoment | |
| NO317701B1 (no) | Fremgangsmate og apparat for a sammenkople ror ved a anvende et toppdrevet rotasjonssystem | |
| NO333384B1 (no) | Anordning og fremgangsmate for rotasjon av momenttang | |
| NO302838B1 (no) | Anordning for å rotere et rör | |
| NO329863B1 (no) | Apparat og fremgangsmate for a lette rorhandtering | |
| NO327617B1 (no) | Anordning for innsamling av fluid fra en borestreng | |
| NO315336B3 (no) | Fremgangsmate og anordning for sklisikring av ror | |
| NO20131193A1 (no) | Nødfrigjøringsverktøy for en undervanns klemkonnektor og tilhørende fremgangsmåte | |
| CZ291123B6 (cs) | Zařízení pro uzavírání vnitřku potrubí | |
| NO164887B (no) | Tilbaketrekkende opprettende og fastholdende anordning. | |
| US11060362B2 (en) | Self-adjusting pipe spinner | |
| US20050160880A1 (en) | Wrenching unit | |
| NO834351L (no) | Verktoey for setting av foringsroer |
Legal Events
| Date | Code | Title | Description |
|---|---|---|---|
| MM1K | Lapsed by not paying the annual fees |