NO20131601A1

NO20131601A1 - pipe handling apparatus

Info

Publication number: NO20131601A1
Application number: NO20131601A
Authority: NO
Inventors: Mads Bjørnenak
Original assignee: Stimline As
Priority date: 2013-12-03
Filing date: 2013-12-03
Publication date: 2015-06-04
Also published as: NO342128B1

Abstract

Det er beskrevet et rørhåndteringsapparat (1) for olje og naturgass borehullsoperasjoner, innbefattende en mast (19) for vertikalt understøttelse av rørsystemer (4, 5). Masten (19) hviler på et fundament (20) og strekker seg oppover og er forsynt med et vinsj- og taljesystem (3, 12) operativt forbundet med minst en skivebrakett (2a, 2b) plassert ved toppdelen av masten. Masten (19) har en første roterbar skivebrakett (2a) som er i stand til å bevege rørsystemet i det vesentligste horisontalt inn og ut av innretning med et brønnsenter. Masten kan også innbefatte en andre roterbar skivebrakett (2b), slik at når den første skivebraketten (2a) er i en første posisjon for understøttelse av et første rørsystem (4) under bruk, er den andre skivebraketten (2b) i en andre posisjon for understøttelse av et andre rørsystem (5). De første (2a) og andre (2b) skivebrakettene er anordnet til å bytte posisjoner.A pipe handling apparatus (1) for oil and natural gas borehole operations is disclosed, including a mast (19) for vertical support of pipe systems (4, 5). The mast (19) rests on a foundation (20) and extends upwardly and is provided with a winch and hoist system (3, 12) operatively connected to at least one disc bracket (2a, 2b) located at the top of the mast. The mast (19) has a first rotatable disc bracket (2a) capable of moving the tubing system substantially horizontally in and out of alignment with a well center. The mast may also include a second rotatable disk bracket (2b) such that when the first disk bracket (2a) is in a first position to support a first pipe system (4) in use, the second disk bracket (2b) is in a second position for support for a second pipe system (5). The first (2a) and second (2b) disc brackets are arranged to switch positions.

Description

Foreliggende oppfinnelse vedrører generelt et rørhåndteringsapparat for håndtering av rørsystemer, som forenkler utførelse av brønnintervensjon, reservoarevaluering, røropphenting og tilsvarende operasjoner ved prøveboring og utvinningsoperasjoner for olje og naturgass. The present invention generally relates to a pipe handling device for handling pipe systems, which simplifies the execution of well intervention, reservoir evaluation, pipe retrieval and corresponding operations during test drilling and extraction operations for oil and natural gas.

Spesielt vedrører foreliggende oppfinnelse et rørhåndteringsapparat med minst to roterbare skivebraketter (horse heads) er for opphenging og understøttelse av rørsystemer fra disse, så som kabelkjøringsledninger (lubricator tubular pipes. Disse kabelkjøringsledningene er ment å utføre operasjoner så som opphenting og senking av verktøy i borehullet. Gjennom disse kabelkjøringsledningene kan det føres spolerør eller wireline, glatt line eller E-line. In particular, the present invention relates to a pipe handling device with at least two rotatable disk brackets (horse heads) for suspending and supporting pipe systems from these, such as cable routing lines (lubricator tubular pipes). These cable routing lines are intended to perform operations such as picking up and lowering tools in the borehole. Coil pipes or wireline, smooth line or E-line can be routed through these cable routing lines.

Rørsystemene virker som en lås eller danner en tetning for å kunne utføre slike operasjoner. The pipe systems act as a lock or form a seal to be able to carry out such operations.

Mer spesielt vedrører foreliggende oppfinnelse et rørhåndteringsapparat i henhold til krav 1's ingress. More particularly, the present invention relates to a pipe handling apparatus according to claim 1's preamble.

TEKNISK BAKGRUNN FOR OPPFINNELSEN TECHNICAL BACKGROUND OF THE INVENTION

Innen operasjoner med prøveboring og utvinning av olje og naturgass må verktøy slik som pakninger, ventiler, hylser, sensorer, plugger, måleverktøy og så videre føres ned i og hentes opp fra borehullene. Det er også kjent at slike operasjoner gjøres ved hjelp av fleksible understøttende rør eller ledninger med liten diameter, så som spolerør eller wireline, glatt line eller E-line. Within operations with test drilling and extraction of oil and natural gas, tools such as gaskets, valves, sleeves, sensors, plugs, measuring tools and so on must be lowered into and retrieved from the boreholes. It is also known that such operations are done with the help of flexible supporting pipes or wires with a small diameter, such as coil pipe or wireline, smooth line or E-line.

Det er vanlig kjent at disse understøttende rørene passerer gjennom rørledningssystemet, vanligvis kalt kabelkjøringsledninger, som er plassert over brønnhullsåpningen for tilgang til borehullet. It is commonly known that these support pipes pass through the pipeline system, commonly called cable run lines, which are placed above the wellbore opening for access to the borehole.

Kabelkjøringsledningene tilveiebringer en trykksluse for innføring av verktøy inn i brønnen og for opphenting av verktøy fra brønnen, som er undertrykk. I denne hensikt er kabelkjøringsledningene forsynt med ventiler for tetting rundt røret eller vaieren og for avlastning av trykket. Hvordan kabelkjøringsledningene virker for innføring av verktøy i brønnen og opphenting av samme fra denne, er vanlig kjent innen området og blir ikke utdypet videre. The cable runs provide a pressure lock for introducing tools into the well and for retrieving tools from the well, which is under pressure. For this purpose, the cable runs are equipped with valves for sealing around the pipe or wire and for relieving the pressure. How the cable routing works for introducing tools into the well and retrieving the same from it is commonly known in the area and will not be elaborated further.

Kabelkjøringssystemet innbefatter flere rør, som under bruk må hentes opp fra et sammensetningssted på dekket og føres til en posisjon over en åpning for tilgang til borehullet. Tilsvarende må kabelkjøringsrørene måtte fjernes fra toppen av borehullet og bringes tilbake til dekket, i den hensikt å demontere og lagre disse når arbeidet er utført. Disse operasjonene innebærer å henge kabelkjøringsrørene på en mast og posisjonere dem på en passende måte over borehullet. The cable routing system includes multiple pipes, which in use must be picked up from an assembly location on the deck and routed to a position over a borehole access opening. Correspondingly, the cable run tubes must be removed from the top of the borehole and brought back to the deck, with the intention of dismantling and storing these once the work is done. These operations involve hanging the cable run tubes on a mast and positioning them appropriately over the borehole.

For eksempel GB 20171599 beskriver en wire line mast med et fundament og en teleskopisk mast som er svingbart montert på fundamentet. Masten har en første vinsj og taljesammenstilling for heving og senking av en wirelineskive og en andre vinsj og talje for løfting og senking av kabelkjøirngsrør. En bukk brukes til forlenge eller trekke sammen den teleskopisk masten og en ytterligere bukk brukes til å dreie masten rundt sin svingbare montering på fundamentet. For example, GB 20171599 describes a wire line mast with a foundation and a telescopic mast which is pivotally mounted on the foundation. The mast has a first winch and hoist assembly for raising and lowering a wireline sheave and a second winch and hoist for raising and lowering cable run pipes. One trestle is used to extend or contract the telescopic mast and a further trestle is used to turn the mast around its swivel mount on the foundation.

Patentet over og tillike teknikkens stand, beskriver ikke spesielt hvordan dette håndteringssystemet for kabelkjøringsrør kan gjøres i det vesentligste automatisk og kontinuerlig, slik at operasjonen kan utføres mer effektivt, uavbrutt, integrert og innebære minimal menneskelig innvirkning. Videre beskriver ikke teknikkens stand en effektiv og automatisk oppbygging av kabelkjøringssystemer eller innføring av borehjelpeverktøy i kabelkjøringssystemet. The above patent, and also the state of the art, does not particularly describe how this handling system for cable run pipes can be made essentially automatic and continuous, so that the operation can be carried out more efficiently, uninterrupted, integrated and involving minimal human impact. Furthermore, the state of the art does not describe an efficient and automatic build-up of cable routing systems or the introduction of drilling aids in the cable routing system.

Foreliggende oppfinnelse vil i vesentlig grad redusere ulempene som er angitt i foregående avsnitt, ved å tilveiebringe et rørhåndteringssystem med minst to roterbare hestehoder (horse heads) The present invention will substantially reduce the disadvantages stated in the previous section by providing a pipe handling system with at least two rotatable horse heads

HENSIKTER MED OPPFINNELSEN OBJECTS OF THE INVENTION

Hovedhensikten med foreliggende oppfinnelse er å tilveiebringe et rørhåndteringsapparat for olje og naturgass-borehullsoperasjoner, som innebærer håndtering av rørsystemer på en i det vesentligste automatisert og kontinuerlig måte, slik at den menneskelige innvirkningen er minimal, hvilke rørsystemer er ment for innføring og opphenting av borehjelpeverktøy i og fra en brønn. The main purpose of the present invention is to provide a pipe handling apparatus for oil and natural gas borehole operations, which involves the handling of pipe systems in an essentially automated and continuous manner, so that the human impact is minimal, which pipe systems are intended for the introduction and retrieval of drilling aids in and from a well.

I tillegg til den ovennevnte hensikten, er det en annen hensikt med foreliggende oppfinnelse å sikre at rørsystemet nevnt over, kan bygges opp og borehjelpeverktøy plasseres i dette på en egnet måte. In addition to the above-mentioned purpose, it is another purpose of the present invention to ensure that the pipe system mentioned above can be built up and drilling aids placed in this in a suitable way.

I tillegg til hensiktene over er det også en hensikt med foreliggende oppfinnelse "sikre at operasjonen diskutert over gjøre i det vesentligste ved fjernstyring til at operasjonen blir mer effektiv, uavbrutt og integrert og kan utføres med mindre behov for personell som må være fysisk tilstede på boredekket. In addition to the purposes above, it is also a purpose of the present invention to "ensure that the operation discussed above is done essentially by remote control so that the operation becomes more efficient, uninterrupted and integrated and can be carried out with less need for personnel who must be physically present on the drill deck .

I hele beskrivelsen og i kravene skal begrep som «roterbare skivebraketter (horse's head)», «rør», «ledninger», «wireline», «spolerør», «E-line», «glatt line», «borehjelpeverktøy» tolkes i sin bredeste betydning ev de respektive begrepene og innbefatter alle lignende gjenstander som er kjent innen området under andre begrep, hvilket vil være klart for fagmannen. In the entire description and in the requirements, terms such as "rotatable disk brackets (horse's head)", "pipe", "wires", "wireline", "coil pipe", "E-line", "smooth line", "drilling aid tool" shall be interpreted in its broadest meaning or the respective terms and includes all similar objects known in the field under other terms, which will be clear to the person skilled in the art.

Begrensninger, om noen, som er angitt i beskrivelsen, er kun gitt som eksempler og for å forklare oppfinnelsen. Limitations, if any, set forth in the specification are given by way of example only and to explain the invention.

OPPSUMMERING AV OPPFINNELSEN SUMMARY OF THE INVENTION

Oppfinnelsen vedrører et rørhåndteringsapparat for olje og naturgass borehullsoperasjoner innbefattende en mast for vertikal understøttelse av rørsystemer, hvilken mast hviler på et The invention relates to a pipe handling apparatus for oil and natural gas borehole operations including a mast for vertical support of pipe systems, which mast rests on a

fundament og strekker seg oppover og er forsynt med et vinsj- og taljesystem som er operativt forbundet med minst en skivebrakett beliggende ved den øvre delen av masten. For heving og senking av rørsystemene. I henhold til oppfinnelsen har masten en første roterbar skivebrakett (2a) som er i stand til å bevege rørsystemet i det vesentligste horisontalt inn og ut av innretninger med et brønnsenter. foundation and extends upwards and is provided with a winch and hoist system which is operatively connected to at least one disk bracket located at the upper part of the mast. For raising and lowering the pipe systems. According to the invention, the mast has a first rotatable disk bracket (2a) which is able to move the pipe system essentially horizontally in and out of devices with a well center.

Dette muliggjør fleksibilitet og bedre utnyttelse av plassen som er tilstede rundt brønnsenteret. Den rørformede strengen kan monteres og demonteres utenfor brønnsenteret, slik at andre type aktivitet kan skje i brønnsenteret samtidig som rørstrengene blir montert eller demontert. This enables flexibility and better utilization of the space available around the well centre. The tubular string can be assembled and dismantled outside the well center, so that other types of activity can take place in the well center at the same time as the pipe strings are being assembled or dismantled.

I henhold til en foretrukket utførelsesform av oppfinnelsen har systemet minst en første roterbar skivebrakett og minst et andre roterbart hestehode, slik at når den første skivebraketten er i en første posisjon for understøttelse av et første rørsystem under bruk, har den andre skivebraketten en andre posisjon for understøttelse av et andre rørsystem, som blir montert eller demontert, og at den første og andre skivebraketten er anordnet til å bytte posisjoner, for understøttelse av rørsystemer som er i bruk eller som blir montert elle demontert. According to a preferred embodiment of the invention, the system has at least one first rotatable disk bracket and at least one second rotatable horse head, so that when the first disk bracket is in a first position for supporting a first pipe system during use, the second disk bracket has a second position for support of a second pipe system, which is being assembled or dismantled, and that the first and second disc brackets are arranged to change positions, for the support of pipe systems which are in use or which are being assembled or dismantled.

Dette gjør det mulig med samtidige brønnoperasjoner med et første kabelkjøringssystem og en verktøystreng og sammensetting eller demontering av et andre kabelkjøringssystem og verktøystreng. Derved kan det erholdes store tidsbesparelser og derved kostnadsbesparelser. This enables simultaneous well operations with a first cable routing system and a tool string and assembly or disassembly of a second cable routing system and tool string. Thereby, large time savings and thus cost savings can be obtained.

I en foretrukket utførelsesform innbefatter rørsystemene minst et første kabelkjøringssystem og et andre kabelkjøringssystem som hver innbefatter kabelkjøringsrør, som virker som låser for opphenting og senking av verktøy inn i borehullet ved hjelp av spolerør eller wireline, slett line eller E-line. In a preferred embodiment, the pipe systems include at least a first cable run system and a second cable run system, each of which includes cable run pipes, which act as locks for picking up and lowering tools into the borehole by means of coil pipe or wireline, plain line or E-line.

I en ytterligere foretrukket utførelsesform er minst en kabelkjøringsrør-gripearm anpasset til å føre den nedre enden av kabelkjøringssystemene under bevegelse. In a further preferred embodiment, at least one cable routing tube gripper arm is adapted to guide the lower end of the cable routing systems during movement.

I en ytterligere foretrukket utførelsesform innbefatter rørhåndteringssystemet en roterende kabelkjøringskassett som har plass til kabelkjøringsrørene under transport og oppbygging av en kabelkjøringsstreng. In a further preferred embodiment, the pipe handling system includes a rotating cable run cassette that accommodates the cable run pipes during transport and build-up of a cable run string.

I nok en foretrukket utførelsesform innbefatter rørhåndteringsapparatet en verktøystrengkassett som er anordnet til å rotere for å plassere verktøyene i vertikalt byggeposisjonen, hvilken byggeposisjon er direkte under kabelkjøringssystemene. In yet another preferred embodiment, the pipe handling apparatus includes a tool string cassette which is arranged to rotate to place the tools in the vertical construction position, which construction position is directly below the cable routing systems.

I en ytterligere fordelaktig utførelsesform er kabelkjøringskassetten og/eller verktøystrengkassettene forsynt med en heis som er anpasset til å skyve rørseksjoner eller verktøyseksjoner nedenfra. In a further advantageous embodiment, the cable running cassette and/or tool string cassettes are provided with an elevator adapted to push pipe sections or tool sections from below.

KORT BESKRIVELSE AV TEGNINGENE BRIEF DESCRIPTION OF THE DRAWINGS

Etter å ha beskrevet hovedtrekkene ved oppfinnelsen over, vil det i de etterfølgende avsnitt bli gitt en mer detaljert og ikke-begrensende beskrivelse, med henvisning til de medfølgende tegninger. Figur 1 er en isometrisk skisse som viser en foretrukket utførelsesform av apparatet i henhold til foreliggende oppfinnelse. After having described the main features of the invention above, a more detailed and non-limiting description will be given in the following paragraphs, with reference to the accompanying drawings. Figure 1 is an isometric sketch showing a preferred embodiment of the apparatus according to the present invention.

Figur 1 b er en detaljert skisse som viser den nedre delen av apparatet i figur 1a. Figure 1b is a detailed sketch showing the lower part of the apparatus in Figure 1a.

Figur 1c er en detaljert skisse som viser den øvre delen av apparatet i figur 1a. Figure 1c is a detailed sketch showing the upper part of the apparatus in Figure 1a.

Figur 2 er en forstørret skisse som viser kabelkjøringskassetten i henhold til foreliggende oppfinnelse. Figurene 3 til 18 er skisser som viser forskjellige trinn ved operasjon av rørhåndteringsapparatet i rekkefølge. Figure 2 is an enlarged sketch showing the cable routing cassette according to the present invention. Figures 3 to 18 are sketches showing various steps in operation of the pipe handling apparatus in sequence.

Figur 19 er et planriss av apparatet i henhold til oppfinnelsen. Figure 19 is a plan view of the apparatus according to the invention.

DETALJERT BESKRIVELSE AV OPPFINNELSEN DETAILED DESCRIPTION OF THE INVENTION

De etterfølgende avsnitt beskriver et rent eksempel på en foretrukket utførelsesform av foreliggende oppfinnelse, for forståelse av foreliggende oppfinnelse og som er ikke-begrensende. The following paragraphs describe a pure example of a preferred embodiment of the present invention, for understanding the present invention and which is non-limiting.

I de medfølgende figurer, som viser en foretrukket utførelsesform, representerer like henvisningstall like trekk. Når det videre refereres til uttrykk som «topp», «bunn», «oppover», «nedover», «over», «under» og lignende begrep, refererer disse bare til en orientering med henvisning til et fundament som kan være en lastebil, bakken eller en offshore-plattform. In the accompanying figures, which show a preferred embodiment, like reference numbers represent like features. When further referring to expressions such as "top", "bottom", "upwards", "downwards", "over", "under" and similar terms, these only refer to an orientation with reference to a foundation which may be a truck , the ground or an offshore platform.

Begrepet «skivebrakett (horse head)» skal forstås å bety en utliggerved eller nær toppen av masten fra hvilken en kabelkjøringsstreng kan være opphengt. Den spesielle utformingen av utliggeren har ingen betydning for oppfinnelsen, men fortrinnsvis strekker utliggeren seg i to motsatte retninger i det vesentligste på tvers av masten lengdeakse. Utliggeren har fortrinnsvis også skiver over hvilke en eller flere wire kan mates for å henge opp kabelføringsstrengen eller annet utstyr, så som verktøyet som skal føres gjennom kabelføringsstrengen. The term "horse head" shall be understood to mean a cantilever or near the top of the mast from which a cable run string may be suspended. The particular design of the outrigger has no significance for the invention, but preferably the outrigger extends in two opposite directions essentially across the longitudinal axis of the mast. The outrigger preferably also has washers over which one or more wires can be fed to suspend the cable guide string or other equipment, such as the tool to be passed through the cable guide string.

Det skal også forstås at orienteringen og antallet av de forskjellige komponentene kan være forskjellig fra det som er vist i tegningene, uten å avvike fra oppfinnelsens prinsipp. It should also be understood that the orientation and number of the various components may be different from what is shown in the drawings, without deviating from the principle of the invention.

Det er også klart at den foretrukne utførelsesformen i det etterfølgende beskriver et apparat for håndtering av kabelføringsrør, som har en wireline mast for effektive wire line operasjoner, på brønnbåsområder. Det skal imidlertid forstås at de forskjellige trekkene, hele operasjonen og fordeler er like anvendelige for håndtering av alle typer rør innbefattende kabelføringsrør, som forenkler innføring og opphenting av borehjelpeverktøy til og fra brønnen. Dette gjøres med wire line, kabelrør, E-line, slett line og så videre som støtterør. Alle disse rørene med verktøy som de understøtter, må naturligvis passere gjennom kabelføringsrørene. Foreliggende oppfinnelse omfatter alle disse applikasjonene. It is also clear that the preferred embodiment hereinafter describes an apparatus for handling cable guide pipes, which has a wireline mast for efficient wireline operations, in wellbore areas. However, it should be understood that the various features, the entire operation and advantages are equally applicable to handling all types of pipes including cable guide pipes, which facilitate the introduction and retrieval of drilling aids to and from the well. This is done with wire line, cable pipe, E-line, straight line and so on as support pipe. Naturally, all these pipes with the tools they support must pass through the cable ducts. The present invention encompasses all these applications.

Videre er begrepet borehjelpeverktøy ikke begrenset til pakninger, ventiler, hylser, sensorer, plugger, måleverktøy men også andre verktøy som er kjent for fagmannen. Figur 1a er en forstørret perspektivskisse av apparatet i henhold til foreliggende oppfinnelse. Figur 1 b viser den nedre delen i forstørrelse og figur 1c viser den øvre delen i forstørrelse. Apparatet innbefatter en teleskopisk mast 19 som hviler på et fundament 20, så som et boregulv, og strekker seg oppover fra fundamentet. Toppdelen av masten 19 har en første dobbel skivebrakett 2a og en andre dobbel skivebrakett 2b. Skivebrakettene 2a, 2b er roterbare om dreieforbindelsen 2c ved toppenden av masten 19. Furthermore, the term drilling aid tools is not limited to gaskets, valves, sleeves, sensors, plugs, measuring tools but also other tools known to the person skilled in the art. Figure 1a is an enlarged perspective sketch of the apparatus according to the present invention. Figure 1 b shows the lower part in enlargement and Figure 1 c shows the upper part in enlargement. The apparatus includes a telescopic mast 19 which rests on a foundation 20, such as a drill floor, and extends upwards from the foundation. The top part of the mast 19 has a first double disk bracket 2a and a second double disk bracket 2b. The disc brackets 2a, 2b are rotatable about the pivot connection 2c at the top end of the mast 19.

Som det vil fremgår av figurene 1a-c, 3, 4, 5, 6, 7, 8 og 9, er det festet sett med wire line skiver 3a, 3b, 3c, 3d til de ytre endene av de respektive skivebrakettene 2a, 2b. Vaiere 21a og 21b holder forbindelsesåk 17,18 som i sin tur understøtter kabelkjøringsrør 4, 5 (ikke vist i figurene 1 a og b), hvorved en ende av den første skivebraketten 2a vertikalt understøtter en første kabelkjøringsrørstreng 5 (se figurene 1c og 3-18). Kabelkjøringsstrengene består av et mangfold rørseksjoner som er skrudd sammen, slik det vil bli forklart senere. As will be seen from figures 1a-c, 3, 4, 5, 6, 7, 8 and 9, sets of wire line discs 3a, 3b, 3c, 3d are attached to the outer ends of the respective disc brackets 2a, 2b . Wires 21a and 21b hold connecting yokes 17,18 which in turn support cable run pipes 4, 5 (not shown in figures 1 a and b), whereby one end of the first disk bracket 2a vertically supports a first cable run pipe string 5 (see figures 1c and 3- 18). The cable run strings consist of a multitude of pipe sections screwed together, as will be explained later.

Vaieren 21 a strekker seg fra åket 17 over skivene i settet med skiver 3c og 3a til den første skivebraketten 2a og ned på den motsatte siden av masten til en andre vinsj (ikke vist). The wire 21a extends from the yoke 17 over the sheaves in the set of sheaves 3c and 3a to the first sheave bracket 2a and down the opposite side of the mast to a second winch (not shown).

Vinsjene for vaierne 21 a og 21 b er plassert i en ramme 25. Rammen 25 er utformet slik at masten 19 kan få plass i denne i en sammenfelt tilstand. Rammen 25 inneholdende masten 19 kan transporteres som én modul, mens plattformen og tilhørende ramme kan transporteres som én modul. Kabelkjøringen og verktøykassettene kan få plass inne i plattformmodulen. Dette gjør at hele sammenstillingen er egnet for transport som kun to moduler. The winches for the cables 21 a and 21 b are placed in a frame 25. The frame 25 is designed so that the mast 19 can fit in it in a collapsed state. The frame 25 containing the mast 19 can be transported as one module, while the platform and associated frame can be transported as one module. The cable routing and tool cassettes can fit inside the platform module. This means that the entire assembly is suitable for transport as only two modules.

Et arbeidsdekk 14 er hevet over boregulvet 20 og gir rom for en BOP 13. Den teleskopiske masten 19 kan passende være ca. 27 meter (30 fot) høy. Figurene 1a og b viser også en evakueringsrute 16 fra arbeidsdekket 14. de første kabelføringsrørene 4 og andre kabelføringsrørene 5 kan f.eks. være utformet til å forenkle henholdsvis glattline 27 og E-line operasjoner. Glatt li nen kan være lagret på en vinsjtrommel 26 og strekke seg over en skive 28 festet til toppen av kabelkjøringsstrengen 4, og ned i kabelkjøringen 4 for å stille et verktøy (ikke vist) på høykant inne i kabelkjøringen. A working deck 14 is raised above the drilling floor 20 and provides room for a BOP 13. The telescopic mast 19 can suitably be approx. 27 meters (30 ft) high. Figures 1a and b also show an evacuation route 16 from the working deck 14. the first cable guide pipes 4 and second cable guide pipes 5 can e.g. be designed to simplify smooth line 27 and E-line operations respectively. The smooth line can be stored on a winch drum 26 and extend over a sheave 28 attached to the top of the cable run string 4, and down into the cable run 4 to position a tool (not shown) on high inside the cable run.

Tilsvarende er E-linen 29 lagret på en vinsjtrommel 30 og strekker seg over en skive 31 som er festet til åket 18. Correspondingly, the E-line 29 is stored on a winch drum 30 and extends over a disc 31 which is attached to the yoke 18.

I figurene 1a-c er det også vist andre vaiere. Disse er hjelpevaiere som kan brukes til å løfte verktøy, så som en tang, for å danne eller bryte forbindelsene mellom kabelkjøringsseksjonene eller verktøyseksjonene. In figures 1a-c, other wires are also shown. These are auxiliary wires that can be used to lift tools, such as pliers, to make or break the connections between the cable run sections or tool sections.

Arbeidsdekket 14 er forsynt med nedihulls transportkassetter 9, hvis funksjon vil bli forklart senere. Figur 1 b viser også at den første kabelkjøringsstrengen 4 har en første kabelkjøringskassett 6 og likeens har den andre kabelkjøringsstrengen 5 en andre kabelkjøringskassett 8, inn i hvilke rørseksjonene til strengene 4, 5 kan lagres når de ikke er satt sammen. To kabelkjøringsrør-gripearmer 7 hjelper til med p løfte og lede kabelkjøringsrørene 4, 5 ved sammensetting eller bevegelse av kabelkjøringsseksjonene. The working deck 14 is provided with downhole transport cassettes 9, the function of which will be explained later. Figure 1 b also shows that the first cable running string 4 has a first cable running cassette 6 and likewise the second cable running string 5 has a second cable running cassette 8, into which the tube sections of the strings 4, 5 can be stored when they are not assembled. Two cable run tube gripper arms 7 help to lift and guide the cable run tubes 4, 5 when assembling or moving the cable run sections.

Figur 2 er en forstørret perspektivskisse av kabelkjøringskassetten 6, 8. Det fremgår klart her at et kabelkjørings-rørsystem innbefatter flere rør, som blir bygget opp fra bunnen ved hjelp av masten 19. Rørene blir heist inn i kabelkjørings-hovedrørsystemet 4 nedenfra. For å løfte rørseksjonen er en heis 11 forbundet med kassetten 6, 8. Heisen skyver rørene 4, 5 oppover fra bunnen ved hjelp av en bevegelig arm (ikke vist) som strekker seg gjennom en spalte 22 i hver av et mangfold rørkammere 23. Figure 2 is an enlarged perspective sketch of the cable run cassette 6, 8. It is clear here that a cable run pipe system includes several pipes, which are built up from the bottom with the help of the mast 19. The pipes are lifted into the cable run main pipe system 4 from below. To lift the pipe section, an elevator 11 is connected to the cassette 6, 8. The elevator pushes the pipes 4, 5 upwards from the bottom by means of a movable arm (not shown) which extends through a slot 22 in each of a plurality of pipe chambers 23.

Kabelkjøringskassettene 6, 8 kan være festet til den nedre delen av masten 19 eller til rammen som understøtter plattformen 14. The cable running cassettes 6, 8 can be attached to the lower part of the mast 19 or to the frame supporting the platform 14.

Figur 19 er et planriss av systemet i figur 1 a. Den viser blant annet masten 19, plattformen 14, kabelkjøringskassettene 8, 9 og rammen 25. Her er også vist vinsjene (samlet betegnet som 32) for vaierne 21a, 21b og hjelpevaierne. Figure 19 is a plan view of the system in Figure 1 a. It shows, among other things, the mast 19, the platform 14, the cable running cassettes 8, 9 and the frame 25. Also shown here are the winches (collectively designated as 32) for the cables 21a, 21b and the auxiliary cables.

Funksjonen til rørhåndteringsapparatet vil nå bli beskrevet med henvisning til figurene 3 til 18. The function of the pipe handling apparatus will now be described with reference to figures 3 to 18.

Figur 3 viser et trinn hvor den første skivebraketten 2a vertikalt understøtter et første kabelkjøringssystem 4, hvor sistnevnte innbefatter flere sammenkoblede rør og som nå er fullstendig sammensatt og klart for bruk. Rørseksjonene til strengen 4 har blitt bygget opp nedenfra ved å skyve rørseksjoner ut av den første kabelkjøringskassetten 6 (best vist i figurene 1a og 1 b). Rørene har samme lengde og blir sammensatt i den viste vertikale posisjonen. Figure 3 shows a step where the first disc bracket 2a vertically supports a first cable routing system 4, the latter comprising several interconnected pipes and which is now completely assembled and ready for use. The pipe sections of the strand 4 have been built up from below by pushing pipe sections out of the first cable run cassette 6 (best shown in Figures 1a and 1b). The pipes have the same length and are assembled in the vertical position shown.

Kabelkjøringsrørkassetten 6 er utformet til å rotere slik at et kammer 23 (se figur 2) inneholdende en rørseksjon når en viss posisjon under de allerede sammensatte seksjonene. I denne posisjonen kan heisen 11 løfte røret ut av sitt kammer 23. Heisen 11 løfter kabelkjøringsrørseksjonen 4 til tilkoblingshøyden mens den øvre enden av kabelkjøringsstrengen 4 henger i skivebraketten 2a i vaieren 21a, ved hjelp av wire line skiver 3c og 3a og en av vinsjene 32 (se figur 10). Vinsjen kan være hydrauliske eller elektrisk drevet. For alle operasjoner kan det være tilveiebragt 2en hydrauliske kraftpakke inne i rammen 25. The cable run tube cassette 6 is designed to rotate so that a chamber 23 (see Figure 2) containing a tube section reaches a certain position below the already assembled sections. In this position, the elevator 11 can lift the pipe out of its chamber 23. The elevator 11 lifts the cable run pipe section 4 to the connection height while the upper end of the cable run string 4 hangs in the sheave bracket 2a in the wire 21a, by means of wire line sheaves 3c and 3a and one of the winches 32 (see Figure 10). The winch can be hydraulically or electrically driven. For all operations, 2 hydraulic power packs can be provided inside the frame 25.

Det vil fremgå klart fra figur 2 at kabelkjøringskassettene 6, 8 kan romme enhver sekvens av kabelkjøringer. De virker i samme vertikal linje og bygger kabelkjøringer nedenfra. De kan passende brukes som transportkassetter for kabelkjøringer. It will be clear from Figure 2 that the cable run cassettes 6, 8 can accommodate any sequence of cable runs. They work in the same vertical line and build cable runs from below. They can be conveniently used as transport cassettes for cable runs.

I figur 3 har en fullstendig sammensatt kabelkjøringsstreng 4 med verktøystrengen inni, blitt flyttet ved rotasjon av skivebraketten 2a til en posisjon over BOP'en 13. Her har den blitt ført ned til BOP'en og forbundet med denne. In Figure 3, a fully assembled cable run string 4 with the tool string inside has been moved by rotation of the disc bracket 2a to a position above the BOP 13. Here it has been brought down to the BOP and connected to it.

Verktøystrengkassettene 9 (en av disse er best vist i figur 1 b) har blitt løftet til arbeidsdekket 14 14 med en av hjelpevaieren og lander i landingstrakt (ikke vist) på plattformen 14. De kan også gli på skinner (ikke vist) på plattformen 14. Byggeposisjonen er på siden av brønnsenteret og kabelkjøringsstrengen er bragt til en posisjon direkte over verktøykassetten 9. Et gulvstativ 35 er plassert på plattformen 14. Kassetten 9 er plassert under dette stativet slik at den første verktøyseksjonen er plassert rett over en mottaker 26 med en åpning på toppen av stativet 35. Kabelkjøringsstrengen blir senket inn i stativet 35 og blir bragt til hvile i mottakeren 36, slik at åpningen til kabelkjøringen sammenfaller med åpningen til mottageren 36. The tool string cassettes 9 (one of which is best shown in Figure 1 b) have been lifted to the working deck 14 14 by one of the auxiliary cables and land in the landing funnel (not shown) on the platform 14. They can also slide on rails (not shown) on the platform 14 The construction position is to the side of the well center and the cable run string is brought to a position directly above the tool cassette 9. A floor stand 35 is placed on the platform 14. The cassette 9 is placed below this stand so that the first tool section is placed directly above a receiver 26 with an opening on top of the rack 35. The cable routing string is lowered into the rack 35 and is brought to rest in the receiver 36, so that the opening for the cable routing coincides with the opening for the receiver 36.

En vaier blir matet ovenfra gjennom kabelkjøringsstrengen 4, 5. Kassettene blir rotert for å posisjonere den første delen av verktøyet vertikalt under kabelkjøringsstrengen, det vil si en byggeposisjonen. Det første verktøyet blir forbundet med vaieren og verktøyet blir løftet inn i kabelkjøringsstrengen 4, 5 med vaieren. Når den nedre delen av det første verktøyet er over verktøykassetten 9, blir kassetten rotert for å bringe nok en verktøyseksjon inn i byggeposisjonen. Deretter blir denne verktøyseksjonen forbundet til den nedre enden av den første verktøyseksjonen. På samme måte blir alle verktøyseksjonene koblet sammen inntil hele verktøyet har blitt sammensatt og er plassert inne i kabelkjøringsstrengen. Et musehull (ikke vist) i arbeidsdekket 14 kan også brukes til å klargjøre verktøystrengseksjonene, før de løftes inn i kabelkjøringsrørene. En av hjelpevaierne kan bruks til å løfte denne lengre verktøyseksjonen inn i musehullet. A wire is fed from above through the cable run string 4, 5. The cassettes are rotated to position the first part of the tool vertically below the cable run string, i.e. the construction position. The first tool is connected with the wire and the tool is lifted into the cable run string 4, 5 with the wire. When the lower part of the first tool is above the tool cassette 9, the cassette is rotated to bring another tool section into the build position. Then this tool section is connected to the lower end of the first tool section. In the same way, all the tool sections are connected together until the entire tool has been assembled and is placed inside the cable run string. A mouse hole (not shown) in the work deck 14 can also be used to prepare the tool string sections before they are lifted into the cable run tubes. One of the auxiliary cables can be used to lift this longer tool section into the mouse hole.

Figur 3 er et trinn hvor det første kabelkjøringsrørsystemet 4 har blitt bygget opp nedenfra og verktøy har blitt plassert i kabelkjøringsrørene på den måten som er beskrevet i foregående avsnitt. Den første kabelkjøringsstrengen 4 har blitt beveget med den samlede virkningen av skivebraketten 2a og en av kabelkjøringsrør-gripearmene 7 til nøyaktig over en åpning for tilgang til borehullet (brønnsenter) og blir forbundet med BOP'en 13. Den første kabelkjøringsrørstrengen 4 er klargjort for å utføre wirelineoperasjoner ved innføring av verktøy inn i brønnen, hvilke verktøy er understøttet av wireline 27.1 dette tilfellet understøtter ikke den andre skivebraketten 2b noen kabelkjøringsrør. Figure 3 is a step where the first cable run pipe system 4 has been built up from below and tools have been placed in the cable run pipes in the manner described in the previous section. The first cable run string 4 has been moved by the combined action of the sheave bracket 2a and one of the cable run pipe gripper arms 7 to exactly above a hole access opening (well center) and is connected to the BOP 13. The first cable run pipe string 4 is prepared to perform wireline operations when introducing tools into the well, which tools are supported by wireline 27.1 in this case, the second disk bracket 2b does not support any cable run pipes.

Figur 4 er en skisse av et etterfølgende trinn når det første kabelkjøringsrørsystemet 4 fremdeles er i bruk over brønnsenteret, mens åket 18 for løfting av kabelkjøringsrørene, som henger vertikalt fra den andre skivebraketten 2b, har blitt senket til nær den andre kabelkjøringskassetten 8, med vaieren 21b, for bygging av en andre kabelkjøringsstreng 5. Den første kabelkjøringsrørseksjonen til strengen 5 har blitt løftet med heisen 11 slik at den kan festes til øket 18. Ved dette trinnet blir den ytre enden av vaieren 29 for verktøystrengen ført inn i toppen av den første kabelkjøringsseksjonen, slik at den kan senkes gjennom kabelkjøringsstrengen og forbindes med verktøystrengen. Figur 5 er en skisse som viser et etterfølgende trinn til figur 4, når det første kabelkjøringssystemet 4 fremdeles er i bruk, mens det andre kabelkjøringssystemet 5 blir bygget opp. Det fremgår klart av figur 5 at det andre kabelkjøringssystemet 5 heves sakte og blir bygget opp nedenfra som forklart tidligere. Åket 18 blir løftet med en av vinsjene 32 ettersom kabelkjøringsstrengen 5 blir bygget opp. Figur 6 er en skisse av et trinn etter figur 5, når det andre kabelkjøringssystemet 5 blir bygget videre nedenfra og har blitt hevet ytterligere opp. Det første kabelkjøringssystemet 4 er fremdeles i bruk. Figurene 7 til 13 er skisser av etterfølgende trinn i rekkefølge, hvor det andre kabelkjøringssystemet har blitt beveget videre oppover, og blir bygget opp nedenfra. Dette fremgår klart ved sammenligning av figurene. Som det fremgår av figurene holder den nedre gripearmen 7 kabelkjøringsstrengen ved den nedre delen under byggingen. Figure 4 is a sketch of a subsequent stage when the first cable run pipe system 4 is still in use above the well center, while the cable run pipe lifting yoke 18, hanging vertically from the second sheave bracket 2b, has been lowered to near the second cable run cassette 8, with the wire 21b, for the construction of a second cable run string 5. The first cable run pipe section of the string 5 has been lifted by the elevator 11 so that it can be attached to the riser 18. At this step the outer end of the tool string wire 29 is fed into the top of the first the cable run section so that it can be lowered through the cable run string and connected to the tool string. Figure 5 is a sketch showing a subsequent step to Figure 4, when the first cable routing system 4 is still in use, while the second cable routing system 5 is being built up. It is clear from figure 5 that the second cable running system 5 is raised slowly and is built up from below as explained earlier. The yoke 18 is lifted by one of the winches 32 as the cable run string 5 is built up. Figure 6 is a sketch of a step after Figure 5, when the second cable running system 5 is built on from below and has been raised further up. The first cable running system 4 is still in use. Figures 7 to 13 are sketches of subsequent steps in sequence, where the second cable running system has been moved further upwards, and is built up from below. This is clear when comparing the figures. As can be seen from the figures, the lower gripper arm 7 holds the cable run string at the lower part during construction.

I figur 14 har den øvre gripearmen 7 bragt til inngrep med den første kabelkjøringsstrengen 4. Operasjonen av den første kabelkjøringsstrengen er nå ferdig og denne kabelkjøringsstrengen blir nå fjernet fra brønnsenteret. Samtidig har den andre kabelkjøringen 5 blitt bragt til en posisjon over verktøykassetten 9 ved å rotere den andre skivebraketten 2b. I denne posisjonen blir vaieren 29 senket gjennom kabelkjøringsstrengen og verktøystrengen blir bygget inn kabelkjøringen som forklart i detalj over. In Figure 14, the upper gripping arm 7 has engaged the first cable run string 4. The operation of the first cable run string is now finished and this cable run string is now removed from the well center. At the same time, the second cable run 5 has been brought to a position above the tool cassette 9 by rotating the second disc bracket 2b. In this position, the wire 29 is lowered through the cable run string and the tool string is built into the cable run as explained in detail above.

I figur 15 har det første kabelkjøringssystemet 4 blitt frakoblet og løftet fra BOP'en 13. Kabelkjøringssystemet 4 må fjernes fra brønnsenteret og blir derfor løftet sakte oppover. In Figure 15, the first cable routing system 4 has been disconnected and lifted from the BOP 13. The cable routing system 4 must be removed from the well center and is therefore lifted slowly upwards.

Figur 16 er et trinn etterfølgende figur 15. Ved dette trinnet har den første skivebraketten 2a blitt rotert for å bringe kabelkjøringssystemet 4 bort fra brønnsenteret. Figure 16 is a step following Figure 15. At this step, the first disc bracket 2a has been rotated to bring the cable routing system 4 away from the well center.

I figur 17 har den ander skivebraketten 2b blitt rotert for å plassere det andre kabelkjøringssystemet 5 i brønnsenteret for å begynne en annen vaierlineoperasjon. In Figure 17, the second sheave bracket 2b has been rotated to place the second cable routing system 5 in the well center to begin another wireline operation.

Dette har blittmuliggjort ved rotasjonen av den første skivebraketten 2a om dreieleddet 2c, som nå har ført det første kabelkjøringssystemet 4 bort fra brønnsenteret. Kabelkjøirngsrør-gripearmen 7 griper den nedre enden av kabelkjøringssystemet 4 for å lede den nedre enden undre denne bevegelsen. Den nedre kabelkjøringsrør-gripearmen 7 blir brukt til å lede det andre kabelkjøringssystemet 5. This has been made possible by the rotation of the first disk bracket 2a about the pivot joint 2c, which has now led the first cable routing system 4 away from the well center. The cable routing tube gripper arm 7 grips the lower end of the cable routing system 4 to guide the lower end during this movement. The lower cable routing tube gripper arm 7 is used to guide the second cable routing system 5.

I figur 18 har den andre kabelkjøringsstrengen 5 blitt senket ned på BOP'en 13 og er klar for operasjon. Samtidig kan demonteringen av den første kabelkjøringsstrengen 4 begynne, ved å første å frakoble verktøystrengen og deretter selve kabelkjøringsstrengen. In Figure 18, the second cable run string 5 has been lowered onto the BOP 13 and is ready for operation. At the same time, the disassembly of the first cable run string 4 can begin, by first disconnecting the tool string and then the cable run string itself.

Her ligger kjernen i foreliggende oppfinnelse. Dette sikrer at mens en kabelkjøring er i bruk, kan det andre settes sammen for bruk eller demonteres for vedlikehold eller parkering. Som forklart over, f.eks. etter trinnet vist i figur 18, kan den første kabelkjøringsstrengen 4 bringes i nærhet av arbeidsdekket 14 for demontering. Demonteringen gjøres i motsatt retning av sammensetningen, ved å senke bunnrørseksjonen ned i kassetten 6 og bruke heisen 11 til å senke røret. Med en gang rørsammenstillingen 4 er demontert, vil apparatet se ut nesten som den andre kabelkjøringen i figur 3, som har blitt delt i individuelle seksjoner, og hver seksjon blir plassert i separate kammere i kassetten. This is the core of the present invention. This ensures that while one cable run is in use, the other can be assembled for use or dismantled for maintenance or parking. As explained above, e.g. after the step shown in Figure 18, the first cable run string 4 can be brought close to the working deck 14 for disassembly. The dismantling is done in the opposite direction of the assembly, by lowering the bottom pipe section into the cassette 6 and using the lift 11 to lower the pipe. Once the pipe assembly 4 is disassembled, the apparatus will look almost like the second cable run in Figure 3, which has been divided into individual sections, each section being placed in separate chambers in the cassette.

Det vil også klart fremgå fra den foregående beskrivelsen at rotering av skivebraketten og manipulatorarmene 7 gjør det mulig å skifte mellom f.eks. kjøring av e-line og kjøring av glatt line. Dette sikrer en nesten uavbrutt operasjon. It will also be clear from the previous description that rotating the disc bracket and the manipulator arms 7 makes it possible to switch between e.g. driving e-line and driving smooth line. This ensures an almost uninterrupted operation.

Oppfinnelsen krever minimal menneskelig påvirkning og minimalt med mennesker på arbeidsdekket 14. Videre gjør foreliggende oppfinnelse det mulig med fjernkontrollert mekanisk bygging av to kabelkjøringsseksjoner og mekanisk bygging av verktøystreng. En lokal hydraulisk kraftpakke er tilveiebragt for alle operasjoner. Kabelkjøringene kan være sikret før mennesker kommer ut på arbeidsdekket 14. Arbeidsdekket 14 har en enkelt konstruksjon og fester seg til masten 19, selv før BOP'en 13 har blitt installert. The invention requires minimal human influence and minimal people on the working deck 14. Furthermore, the present invention makes possible remote-controlled mechanical construction of two cable run sections and mechanical construction of the tool string. A local hydraulic power pack is provided for all operations. The cable runs can be secured before people come out onto the working deck 14. The working deck 14 has a simple construction and attaches to the mast 19, even before the BOP 13 has been installed.

Operasjonen kan gjøres fra førerhytten, hvilket sikrer sikkerhet, integritet og ergonomi. Det vil være klart fra de foregående avsnitt at operasjonen som forklares er kontinuerlig og i det vesentligste automatisert. The operation can be done from the cab, which ensures safety, integrity and ergonomics. It will be clear from the preceding paragraphs that the operation explained is continuous and essentially automated.

Fra den foregående bekrivelsen fremgår det klart at alle hensiktene med foreliggende oppfinnelse har blitt oppnådd. From the preceding description it is clear that all the objectives of the present invention have been achieved.

Foreliggende oppfinnelse har blitt beskrevet med henvisning til en foretrukket utførelsesform og noen tegninger for forståelsens skyld og ikke som noen begrensning, og det skal forstås at foreliggende oppfinnelse innbefatter alle lovlige utviklinger innen rammen av det som har blitt beskrevet i det foregående og angitt i de medfølgende krav. The present invention has been described with reference to a preferred embodiment and some drawings for the sake of understanding and not as a limitation, and it should be understood that the present invention includes all legal developments within the scope of what has been described above and indicated in the accompanying claim.

Claims

1. Pipe handling apparatus (1) for oil and natural gas drilling operations, comprising a mast (19) for vertical support of tubular systems (4, 5), which mast 19 rests on a foundation (20) and extends upwards and is provided with a winch and hoist system (3,12) operatively connected to at least one disk bracket (2a, 2b) located at the top part of the mast, for lifting and lowering the tubular systems (4, 5), characterized in that the mast (19) has a first rotatable disk bracket (2a) which is able to move the pipe system essentially horizontally in and out of alignment with a well center.

2. Pipe handling apparatus according to claim 1, characterized in that it also includes a second disk bracket (2b), so that when the first disk bracket (2a) is in a first position for supporting a first pipe system (4) in use, the second disk bracket (2b) is in a second position for supporting a second pipe system (5), which is being assembled or dismantled, and that the first (2a) and second disc bracket (2b) are arranged to switch positions, for supporting pipe systems (4, 5) which are in use or being assembled or being dismantled.

3. Pipe handling apparatus according to claim 2, characterized in that the pipe system includes at least a first cable routing system (4) and a second cable routing system (5), each including cable routing pipes that act as locks for picking up and lowering tools into the borehole, such as by means of coils or wireline, smooth line or E-line.

4. Pipe handling apparatus according to claim 1, 2 or 3, characterized in that at least one cable running pipe gripper arm 17, T) is adapted to guide the lower end of that pipe system (4, 5) during movement.

5. Pipe handling apparatus according to claim 3, characterized in that it includes a rotating cable routing cassette (6, 8) to house the cable routing tubes during transport and construction of a cable routing string.

6. Pipe handling apparatus according to claim 3 or 5, characterized in that it includes a tool string cassette (9) which is arranged to rotate to thereby position the tools vertically in the construction position, which construction position is directly below the cable runs (4, 5).

7. Pipe handling apparatus according to claim 5 or 6, characterized in that the cable running cassettes (6, 8) and/or the tool string cassettes (9) are provided with a lift (11) which is adapted to push the pipe sections or the tool sections from below.

8. Pipe handling apparatus according to any of the preceding claims, characterized in that it includes a tool cable (27, 29) which is adapted to be fed through the pipe system (4, 5) and is connected to a first section of a tool string, subsequent tool sections is adapted to be connected with the preceding tool section when the tool string is lifted into the piping system.