NO327032B1

NO327032B1 - Drilling mast

Info

Publication number: NO327032B1
Application number: NO20030911A
Authority: NO
Inventors: Joop Roodenburg; Adriaan Jan Roodenburg; Johannes Jozef Zwetsloot
Original assignee: Huisman Spec Lifting Equip Bv
Priority date: 2000-08-30
Filing date: 2003-02-27
Publication date: 2009-04-06
Also published as: GB2383812A; GB2383812B; NO20030911L; NL1016051C2; AU2001294375A1; NO20030911D0; WO2002018742A1; GB0304375D0

Abstract

En boremast på et borefartøy er i den øvre ende utstyrt med en første heiseanordning (2) i en første kabel for håndtering av en første gjenstand, så som en borestreng, i mastens lengderetning, og med en andre heiseanordning (4) i en andre kabel, for manøvrering av en andre gjenstands posisjon i lengderetningen. Boremasten er i form av et rør eller en hylse med stort sett hul innside for husing av anordninger, så som vinsjer og kabler, for manøvrering av posisjonen til den første heiseanordning (2) og den andre heiseanordning (4) i forhold til masten for å gjøre den første og den andre kabel tilgjengelig fra utsiden av masten. Boremasten kan omfatte flere oppbevaringsrom (20), gripebrett (22, 23, 24) og rørstativ (50).A drilling mast on a drilling vessel is provided at the upper end with a first hoisting device (2) in a first cable for handling a first object, such as a drilling string, in the longitudinal direction of the mast, and with a second lifting device (4) in a second cable , for maneuvering the position of a second object in the longitudinal direction. The drilling mast is in the form of a tube or sleeve with a substantially hollow inside for housing devices, such as winches and cables, for maneuvering the position of the first lifting device (2) and the second lifting device (4) relative to the mast to make the first and second cables accessible from the outside of the mast. The drilling mast may comprise several storage compartments (20), gripping boards (22, 23, 24) and pipe racks (50).

Description

Den foreliggende oppfinnelse vedrører en boremast for et borefartøy. For boring i bakken, for eksempel etter olje eller gass, med hjelp av boremasten som i den øvre ende er utstyrt med en første heiseanordning i en første utsettingslinje for håndtering av en første gjenstand, så som en borestreng, i mastens lengderetning, og med en andre heiseanordning i en andre utsettingslinje for manøvrering av en andre gjenstand, så som en andre borestreng, sin posisjon i mastens lengderetning. The present invention relates to a drilling mast for a drilling vessel. For drilling in the ground, for example for oil or gas, with the help of the drilling mast which is equipped at the upper end with a first hoisting device in a first deployment line for handling a first object, such as a drill string, in the longitudinal direction of the mast, and with a second hoisting device in a second deployment line for maneuvering a second object, such as a second drill string, its position in the longitudinal direction of the mast.

Det er kjent å bore fra et borefartøy, for eksempel etter olje eller gass. Et borefartøy for denne anvendelse er kjent fra britisk patentsøknad GB 2291664 A. It is known to drill from a drilling vessel, for example for oil or gas. A drilling vessel for this application is known from British patent application GB 2291664 A.

Boring fra et slikt fartøy utføres med et boreverktøy som er festet på enden av en borestreng. Borestrengen består av løse borestrengelementer. Borestrengelementene består hovedsakelig av et rørstykke som er utstyrt på hver side med festeelementer for å kople sammen tilgrensende rør. Drilling from such a vessel is carried out with a drilling tool attached to the end of a drill string. The drill string consists of loose drill string elements. The drill string elements mainly consist of a piece of pipe which is equipped on each side with fastening elements to connect adjacent pipes.

Under boringen styres boreverktøyet i sjøbunnens retning ved hjelp av borestrengen. Et nytt borestrengelement tilføyes konstant til borestrengen oventil, slik at boreverktøyet kan strekke seg enda lenger i sjøbunnens retning. Sammenføyning av en slik borestreng tar forholdsvis lang tid til tross for det faktum at borestrengen kan bevege seg fritt gjennom vannet. En annen faktor er at jo større dybden som boringen skal utføres til er, desto mer tid behøves til å sammenføye borestrengen og til å bevege boreverktøyet i sjøbunnens retning. Under boring blir boreverktøyet uunngåelig sløvt. Dette betyr at bore-verktøyet må erstattes med et nytt, skarpt verktøy. For å være i stand til å løfte opp det slitte verktøy må borestrengen heises opp i sin helhet. Under heiseoperasjonen demonteres borestrengen. Denne oppheising av borestrengen og boreverktøyet tar også relativt lang tid. During drilling, the drilling tool is guided in the direction of the seabed using the drill string. A new drill string element is constantly added to the drill string above, so that the drilling tool can extend even further in the direction of the seabed. Joining such a drill string takes a relatively long time despite the fact that the drill string can move freely through the water. Another factor is that the greater the depth to which the drilling is to be carried out, the more time is needed to join the drill string and to move the drilling tool in the direction of the seabed. During drilling, the drilling tool will inevitably become dull. This means that the drill tool must be replaced with a new, sharp tool. To be able to lift up the worn tool, the drill string must be hoisted up in its entirety. During the hoisting operation, the drill string is dismantled. This hoisting of the drill string and the drilling tool also takes a relatively long time.

For å hindre at mye tid går tapt ved sammenføyning eller demontering av en borestreng er det foredelaktig å ha en første og en andre heiseanordning tilgjengelig nær hver-andre med det formål å installere under dem henholdsvis en første og en andre borestreng. I det tilfelle er det mulig allerede under demonteringen av borestrengen med formål å erstatte verktøyet å begynne sammenføyningen av en ny borestreng med et nytt verktøy på den. In order to prevent a lot of time being lost when joining or dismantling a drill string, it is advantageous to have a first and a second hoisting device available close to each other for the purpose of installing a first and a second drill string under them, respectively. In that case, it is possible already during the dismantling of the drill string for the purpose of replacing the tool to start joining a new drill string with a new tool on it.

Fra US-patentskrift 6.085.851 er det kjent et boretårn som under seg har en første og en andre heiseanordning over henholdsvis en første og en andre utsettingslinje. Den første og den andre heiseanordning kan anvendes samtidig. Boretårnet ifølge US-patentskrift 6.085.851 er konstruert som en gitterkonstruksjon. Masten er i form av en smal, høy pyramide med avkuttet topp. Heiseanordningene og kablene befinner seg inne i gitterkonstruksjonen, noe som betyr at heiseanordningene og kablene er atskilt fra verdenen utenfor av gitterkonstruksjonen. Heiseanordningene og kablene er derfor vanskelige å nå fra utsiden, noe som er en ulempe. From US patent 6,085,851, a derrick is known which has a first and a second hoisting device below it over a first and a second deployment line, respectively. The first and the second lifting device can be used simultaneously. The derrick according to US patent 6,085,851 is constructed as a lattice structure. The mast is in the form of a narrow, tall pyramid with a truncated top. The lift devices and cables are located inside the lattice structure, which means that the lift devices and cables are separated from the outside world by the lattice structure. The lift devices and cables are therefore difficult to reach from the outside, which is a disadvantage.

En såkalt lagringsplass anvendes under boreprosessen. A so-called storage area is used during the drilling process.

Denne lagringsplassen er et midlertidig lager for borestrengelementer på et skip. Under sammenføyningen og demonteringen av en borestreng kan såkalte multirørlengder ("multi-joints") anbringes i en lagringsplass. Multirør-lengder er enheter av to eller flere borestrengelementer som kan holdes på lager i vertikal stilling i lagringsplassen. Fra lagringsplassen kan borestrengelementene leveres i multirørlengder til utsettingslinjen. Idet kablene i boremasten ifølge ovennevnte US-patentskrift 6.085.851 er vanskelig å nå fra utsiden av masten må lagringsplassen erstattes i gitterkonstruksjonen. For å anvende de to utsettingslinjene samtidig må sågar to lagringsplasser foreligge i gitterkonstruksjonen. Det er en ulempe av den enkle årsak at lite plass er tilgjengelig i selve gitterkonstruksjonen. This storage area is a temporary storage for drill string elements on a ship. During the joining and dismantling of a drill string, so-called multi-pipe lengths ("multi-joints") can be placed in a storage space. Multi-pipe lengths are units of two or more drill string elements that can be stored in a vertical position in the storage space. From the storage location, the drill string elements can be delivered in multi-pipe lengths to the deployment line. As the cables in the drilling mast according to the above-mentioned US patent 6,085,851 are difficult to reach from the outside of the mast, the storage space must be replaced in the grid construction. In order to use the two deployment lines at the same time, even two storage spaces must be present in the grid construction. It is a disadvantage for the simple reason that little space is available in the grid construction itself.

Visselig må det dersom arbeid utføres på en rimelig stor dybde, være mulig å mate inn borestrengelementer til utsettingslinjene fra utsiden av boremasten. Idet utsettingslinjene er avskjermet av gitterkonstruksjonen er kompliserte håndteringsverktøy nødvendige for dette formål, noe som er en ulempe. Certainly, if work is carried out at a reasonably great depth, it must be possible to feed in drill string elements to the laying lines from the outside of the drill mast. As the deployment lines are shielded by the grid construction, complicated handling tools are required for this purpose, which is a disadvantage.

Formålet med den foreliggende oppfinnelse er i betraktning av ulempen med den kjente teknikk å frembringe en boremast hvormed det kan gjøres effektiv bruk av både en første og en andre utsettingslinje mens ulempene med den kjente teknikk unngås så langt som mulig. The purpose of the present invention is, in consideration of the disadvantages of the known technique, to produce a drilling mast with which efficient use can be made of both a first and a second deployment line while the disadvantages of the known technique are avoided as far as possible.

Dette formål er ifølge oppfinnelsen oppnådd ved at boremasten er i form av et rør eller en hylse med stort sett hul innside for opptaking deri av anordninger, så som vinsjer og kabler, for manøvrering av den første og den andre heiseanordnings posisjon i forhold til masten, for derved å gjøre den første og den andre utsettingslinje tilgjengelige fra utsiden av boremasten. According to the invention, this purpose is achieved by the drilling mast being in the form of a tube or a sleeve with a mostly hollow inside for receiving devices, such as winches and cables, for maneuvering the position of the first and second hoisting device in relation to the mast, thereby making the first and second deployment lines accessible from the outside of the drilling mast.

Hver av heiseanordningene på boremasten ifølge den foreliggende oppfinnelse vil være forbundet med minst én vinsj for å bevege heiseanordningen opp og ned i forhold til masten. Dessuten kan heiseanordningen være forbundet med et bevegelseskompensasjonssystem. For en detaljert beskrivelse av et egnet bevegelseskompensasjonssystem henvises det til internasjonal patentsøknad PCT/NL00/00276. Det påpekes at ved hjelp av en henvisning utgjør innholdet i nevnte patentsøknad en del av beskrivelsen av den foreliggende oppfinnelse. Each of the lifting devices on the drilling mast according to the present invention will be connected to at least one winch to move the lifting device up and down in relation to the mast. In addition, the lift device can be connected to a movement compensation system. For a detailed description of a suitable motion compensation system, reference is made to international patent application PCT/NL00/00276. It is pointed out that by means of a reference the content of the said patent application forms part of the description of the present invention.

Ved hjelp av den valgte konstruksjon, og masten danner et rør med hulrom på innsiden, kan alle nødvendige kontrollelementer for heiseblokkene være huset i selve masten. Det betyr at de hydrauliske ledninger, motorene, vinsjene, sylindrene for bevegelseskompensasjonssystemet og lignende alle er huset i masten. En stor del av verdifull plass holdes følgelig fritt på skipets dekk. Idet heise-blokkenes reguleringselementer huses i selve masten er utsiden av masten meget lett å nå. Tilgjengeligheten til masten er ikke begrenset av en gitterstruktur slik tilfellet er for US-patentskrift 6.085.851, slik som diskutert ovenfor. Videre er der ingen kabler, liner eller andre hindringer som begrenser tilgjengeligheten. With the help of the chosen construction, and the mast forming a tube with a cavity on the inside, all necessary control elements for the hoist blocks can be housed in the mast itself. This means that the hydraulic lines, motors, winches, cylinders for the motion compensation system and the like are all housed in the mast. A large part of valuable space is consequently kept free on the ship's deck. As the hoist blocks' control elements are housed in the mast itself, the outside of the mast is very easy to reach. The accessibility of the mast is not limited by a lattice structure as is the case for US Patent 6,085,851, as discussed above. Furthermore, there are no cables, lines or other obstacles that limit accessibility.

Boremasten ifølge oppfinnelsen har også fordeler under fremstillingen av den. Det er mulig å montere og teste en fullstendig mast utstyrt med alle de nødvendige deler. Først når masten viser seg å være i orden transporteres den i sin helhet til skipet som masten skal anbringes på. Med boretårn ifølge teknikkens stilling er det ikke mulig. The drilling mast according to the invention also has advantages during its manufacture. It is possible to assemble and test a complete mast equipped with all the necessary parts. Only when the mast proves to be in order is it transported in its entirety to the ship on which the mast is to be placed. With derricks according to the state of the art, it is not possible.

Det er fordelaktig ifølge oppfinnelsen at masten har stort sett kvadratisk design hvor den første og den andre heiseanordning er festet på motstående sider av masten. It is advantageous according to the invention that the mast has a largely square design where the first and second lifting devices are fixed on opposite sides of the mast.

Det er ifølge oppfinnelsen mulig å anbringe ved siden av masten minst en første og en andre lagringsplass for å romme elementer, så som multirørlengder, hvor minst ett første rørstativ er anordnet ved siden av boremasten, for fjerning fra den første lagringsplassen til den første utsettingslinje eller omvendt, og et andre rørstativ er anordnet for beveging av elementer fra den andre lagringsplassen til den andre utsettingslinje eller omvendt. Det er videre fordelaktig her å anbringe et tredje rørstativ ved siden av boremasten for å bevege elementer fra den første lagringsplassen til den andre utsettingslinje eller omvendt, samt en fjerde lagringsplass for å bevege elementer fra den andre lagringsplassen til den første utsettingslinje eller omvendt. According to the invention, it is possible to place next to the mast at least a first and a second storage space to accommodate elements, such as multi-pipe lengths, where at least one first pipe rack is arranged next to the drilling mast, for removal from the first storage space to the first deployment line or vice versa, and a second pipe rack is provided for moving elements from the second storage location to the second deployment line or vice versa. It is further advantageous here to place a third pipe rack next to the drill mast to move elements from the first storage space to the second deployment line or vice versa, as well as a fourth storage space to move elements from the second storage space to the first deployment line or vice versa.

Anvendelsen av rørstativ er kjent teknikk. Rørstativ-ene kan håndtere borestrengelementene i den vertikale posisjon for å levere dem til masten eller for å gjøre det mulig å fjerne dem til lagringsplassen. Anvendelse av to roterbare lagringsplasser, hvert på en side av boremasten, sikrer at borestrengelementene kan tilføres og fjernes både med den første og den andre heiseanordning. The use of pipe racks is a known technique. The pipe racks can handle the drill string elements in the vertical position to deliver them to the mast or to enable their removal to the storage area. The use of two rotatable storage places, each on one side of the drill mast, ensures that the drill string elements can be supplied and removed both with the first and the second hoisting device.

Dersom det anvendes en første og en andre roterbar lagringsplass som hvert er utstyrt med to rørstativ kan det sikres at borestrengelementene kan tilføres fra en eneste roterbar lagringsplass til både den første og den andre heiseanordning. Skulle et av rørstativene svikte sikrer dette arrangement at borestrengelementene kan tilføres til og fjernes fra den første og den andre heiseanordning til alle tider. If a first and a second rotatable storage space are used, each equipped with two pipe racks, it can be ensured that the drill string elements can be supplied from a single rotatable storage space to both the first and the second hoisting device. Should one of the pipe racks fail, this arrangement ensures that the drill string elements can be supplied to and removed from the first and second hoisting devices at all times.

Oppfinnelsen vedrører dessuten en boremast som er utstyrt med en lagringsplass som omfatter en stort sett vertikalt anordnet holder, som er anordnet slik at den roterer om en stort sett vertikal rotasjonsaksel og som er utstyrt med oppsamlingselementer, som rager i en stort sett horisontal retning og som er utformet for opphenging av et element, så som en multirørlengde, i den. The invention also relates to a drilling mast which is equipped with a storage space which comprises a generally vertically arranged holder, which is arranged so that it rotates about a generally vertical axis of rotation and which is equipped with collecting elements, which project in a generally horizontal direction and which is designed for suspending an element, such as a length of multi-pipe, in it.

Som allerede angitt er det kjent å gjøre bruk av en midlertidig lagring av borestrengelementer i en lagringsplass. Vanligvis er relativt kompliserte støtteanordninger nødvendige for innføring av borestrengelementene i og uttak av dem fra en lagringsplass. Ved nå å utforme lagringsplassen i form av et roterbart element er det mulig å holde posisjonen hvorfra et borestrengelement må samles opp av en transportanordning og posisjonen hvor et borestrengelement kan etterlates i lagringsplassen av en transportanordning i bruk være konstant. Når et borestrengelement er blitt fjernet fra lagringsplassen kan lagringsplassen roteres for å sette et etterfølgende borestrengelement klart i den samme posisjon. As already indicated, it is known to make use of a temporary storage of drill string elements in a storage location. Generally, relatively complicated support devices are necessary for inserting the drill string elements into and extracting them from a storage location. By now designing the storage space in the form of a rotatable element, it is possible to keep the position from which a drill string element must be collected by a transport device and the position where a drill string element can be left in the storage space by a transport device in use be constant. Once a drill string element has been removed from the storage location, the storage location can be rotated to place a subsequent drill string element ready in the same position.

På grunn av den valgte design av lagringsplassen er det mulig å henge opp borestrengelementene i lagringsplassen. Med andre ord er borestrengelementene som er blitt anbrakt i lagringsplassen ikke utsatt for sammenbrytende belastninger. Det betyr at forholdsvis lange borestrengelementer kan anbringes i lagringsplassen ifølge oppfinnelsen. Due to the chosen design of the storage space, it is possible to suspend the drill string elements in the storage space. In other words, the drill string elements that have been placed in the storage area are not exposed to collapsing loads. This means that relatively long drill string elements can be placed in the storage space according to the invention.

På grunn av det faktum at elementene er opphengt hviler de ikke på koplingene som er anbrakt i hver ende av en borestreng. Lagringen i lagringsplassen sikrer derfor at koplingene ikke kan bli skadet. Due to the fact that the elements are suspended, they do not rest on the couplings placed at each end of a drill string. The storage in the storage space therefore ensures that the connections cannot be damaged.

Ifølge oppfinnelsen er det fordelaktig at rørstativet har en stasjonær, stort sett vertikal rotasjonsaksel hvorpå det er festet to eller flere hengslede armer som hver på endene er utstyrt med et gripeelement for griping av et element, så som en multirørlengde, idet de hengslede armer er bevegelige fra en innfoldet stilling nær rørstativets rotasjonsaksel til en utfoldet stilling i en avstand fra rotasjonsakselen, for håndtering av et fastklemt boreelement i forhold til rørstativets rotasjonsaksel ved hjelp av innfoldings- eller utfoldingsbevegelsen, kjennetegnet ved at den nedre hengslede arms gripeelement er i form av et klemelement for fastklemming av et boreelement, så som en multirørlengde, og den nedre hengslede arm er festet på rotasjonsakselen på slik måte at den er bevegelig i den vertikale retning, mens gripeelementet på den øvre hengslede arm er i form av et styreelement for styring av et boreelement langs det i vertikal retning. According to the invention, it is advantageous for the pipe rack to have a stationary, largely vertical rotation shaft on which two or more hinged arms are attached, each of which is equipped at the ends with a gripping element for gripping an element, such as a multi-pipe length, the hinged arms being movable from a folded position close to the axis of rotation of the pipe stand to an unfolded position at a distance from the axis of rotation, for handling a clamped drilling element relative to the axis of rotation of the pipe stand by means of the folding or unfolding movement, characterized in that the gripping element of the lower hinged arm is in the form of a clamping element for clamping a drilling element, such as a multi-pipe length, and the lower hinged arm is fixed on the rotation shaft in such a way that it is movable in the vertical direction, while the gripping element on the upper hinged arm is in the form of a control element for controlling a drilling element along it in a vertical direction.

Rørstativ er kjent. Men med rørstativet ifølge oppfinnelsen er det mulig å bevege boreelementene fastklemt i rørstativet over en forholdsvis stor strekning i den vertikale retning. Bare den nedre hengslede arms gripeelement griper et boreelements ytterside. Den øvre arms gripeelementer anvendes bare for styring av et boreelement. Dersom den nedre hengslede arm deretter beveges i sin helhet i den vertikale retning i forhold til rotasjons-aksen, vil et fastklemt boreelement følge den hengslede arms vertikale bevegelse. Dette sikrer at elementene kan beveges over en stor strekning. Denne store vertikale bevegelse er ikke mulig ved hjelp av kjente rørstativer. Pipe stands are known. But with the pipe rack according to the invention, it is possible to move the drilling elements clamped in the pipe rack over a relatively large stretch in the vertical direction. Only the lower hinged arm gripper grips a drill element's outer face. The gripper elements of the upper arm are only used for controlling a drilling element. If the lower hinged arm is then moved in its entirety in the vertical direction in relation to the axis of rotation, a clamped drilling element will follow the vertical movement of the hinged arm. This ensures that the elements can be moved over a large distance. This large vertical movement is not possible using known pipe racks.

Det er ifølge oppfinnelsen mulig å utstyre rørstativet med en første drivanordning for åpning og lukking av den øvre hengslede arm, en andre drivanordning for åpning og lukking av den nedre hengslede arm, samt en tredje drivanordning for bevegelse av den nedre hengslede arm i den vertikale retning langs rotasjonsakselen. According to the invention, it is possible to equip the pipe stand with a first drive device for opening and closing the upper hinged arm, a second drive device for opening and closing the lower hinged arm, and a third drive device for moving the lower hinged arm in the vertical direction along the axis of rotation.

Ifølge oppfinnelsen er det mulig å utstyre boremasten med et rom eller et førerhus for å romme operatøren av boremasten, hvor rommet eller førerhuset for å romme operatøren(e) er anbrakt i det åpne rom i masten. Det er mulig å anbringe rommet eller førerhuset for å romme operatøren over nivået for dekket som masten er montert på. According to the invention, it is possible to equip the drilling mast with a room or a cab to accommodate the operator of the drilling mast, where the room or cab to accommodate the operator(s) is located in the open space in the mast. It is possible to arrange the room or cab to accommodate the operator above the level of the deck on which the mast is mounted.

Om bord på fartøyet må der alltid være plass for en operatør som skal drive heiseanordningen på boremasten. Ifølge kjent teknikk er det vanlig å feste et spesielt operatørførerhus på skipets dekk. For det første opptar dette plass. For det andre er det viktig at operatøren alltid har klar sikt over heiseanordningen på boremasten. Ifølge oppfinnelsen er det ved å anbringe rommet for drift av masten i selve masten, på dekknivå, sikret at operatøren alltid har klar sikt av heiseanordningen, slik at operatøren kan utføre sitt arbeid uforstyrret. On board the vessel, there must always be room for an operator who will operate the lifting device on the drilling mast. According to the prior art, it is common to attach a special operator's cab to the ship's deck. First, this takes up space. Secondly, it is important that the operator always has a clear view of the lifting device on the drilling mast. According to the invention, by placing the room for operating the mast in the mast itself, at deck level, it is ensured that the operator always has a clear view of the lift device, so that the operator can carry out his work undisturbed.

Det er ifølge oppfinnelsen mulig å ha et lagringsområde på undersiden av masten for å romme utstyr som bringes i stilling under anvendelsen av boremasten. According to the invention, it is possible to have a storage area on the underside of the mast to accommodate equipment that is brought into position during the use of the drilling mast.

Under boreprosessen er det behov for mange tunge instrumenter, for eksempel for sammenkopling av borestrengelementene under monteringen av en borestreng. Såkalte jernboredekksarbeidere anvendes til dette formål. Det er fordelaktig dersom disse jernboredekksarbeidere kan lagres i nærheten av stedet hvor de behøves. Undersiden av masten er et utmerket lagringsområde for slike store, tunge maskiner. During the drilling process, there is a need for many heavy instruments, for example for connecting the drill string elements during the assembly of a drill string. So-called iron drill deck workers are used for this purpose. It is advantageous if these iron drill deck workers can be stored near the place where they are needed. The underside of the mast is an excellent storage area for such large, heavy machinery.

I den foreliggende tekst henvises det ettertrykkelig til montering og demontering av en borestreng. Det må forstås at ulempene som er forbundet med å måtte demontere en borestreng i deler også gjelder andre elementer som anvendes i boreprosessen. Et eksempel på dette er et foringsrør. Foringsrøret består også av løse forings-rørdeler som må tilføres del for del til et foringsrør som skal monteres. In the present text, reference is made emphatically to the assembly and disassembly of a drill string. It must be understood that the disadvantages associated with having to dismantle a drill string in parts also apply to other elements used in the drilling process. An example of this is a casing. The casing also consists of loose casing parts that must be added piece by piece to a casing to be assembled.

Oppfinnelsen vil bli forklart mer detaljert under henvisning til de medfølgende tegninger, hvor: Fig. 1 viser et sideriss av en boremast ifølge oppfinnelsen. Fig. 2 viser et frontriss av boremasten ifølge fig. 1. Fig. 3 viser et planriss av boremasten ifølge oppfinnelsen med lagringsplass ved siden av den. Fig. 4 viser et frontriss av en lagringsplass ifølge oppfinnelsen utstyrt med fingerbord. The invention will be explained in more detail with reference to the accompanying drawings, where: Fig. 1 shows a side view of a drilling mast according to the invention. Fig. 2 shows a front view of the drilling mast according to fig. 1. Fig. 3 shows a plan view of the drilling mast according to the invention with storage space next to it. Fig. 4 shows a front view of a storage space according to the invention equipped with a finger board.

Fig. 5 viser et rørstativ ifølge oppfinnelsen. Fig. 5 shows a pipe rack according to the invention.

En boremast 1, som kan bli anbrakt på et borefartøy, er vist i fig. 1. Boremasten 1 er utstyrt med første løfte-anordninger som er angitt i sin helhet med henvisningstall 2, hvormed en borestreng kan sammenføyes for å være i stand til å bore i sjøbunnen under borefartøyet. Løfteanordningen 2 kan også anvendes for andre boreoperasjoner, så som A drilling mast 1, which can be placed on a drilling vessel, is shown in fig. 1. The drilling mast 1 is equipped with first lifting devices which are indicated in their entirety with reference number 2, with which a drill string can be joined to be able to drill in the seabed below the drilling vessel. The lifting device 2 can also be used for other drilling operations, such as

sammenføyning, av for eksempel et foringsrør. joining, for example of a casing.

For å holde løfteanordningens 2 posisjon stort sett konstant i forhold til sjøbunnen under sammenføyningen av boremasten eller under boringen er boremasten utstyrt med et bevegelseskompensasjonssystem. Bevegelseskompensasjonssystemet kan kompensere bevegelser som skipet gjør i forhold til sjøbunnen som et resultat av vind, dønning og lignende. In order to keep the position of the lifting device 2 largely constant in relation to the seabed during the joining of the drilling mast or during drilling, the drilling mast is equipped with a movement compensation system. The motion compensation system can compensate for movements that the ship makes in relation to the seabed as a result of wind, swell and the like.

Vinsjene som anvendes for å slakke ut eller hive inn heiskablene som er nødvendige for løfteanordningen 2 er anordnet på innersiden av tårnets 1 vegg 3. Det betyr at vinsjene og andre fasiliteter ikke behøver å være anbrakt om bord på skipet, noe som gir betydelig plassbesparelse. Anordningene som er nødvendige for at bevegelseskompensa-sjonen, så som for eksempel sylindrer, også er anordnet i selve boremasten 1. Det spesielle trekk med boremasten 1 ifølge oppfinnelsen er at den omfatter ikke bare en første posisjon for løfteanordningen 2, men også en andre posisjon hvor den andre løfteanordning 4 kan være anbrakt. Masten 1 ifølge oppfinnelsen er utformet på slik måte at masten er stort sett kvadratformet. Den første løfteanordning 2 og den andre løfteanordning 4 er festet rygg mot rygg på masten. Det betyr at løfteanordningen rager utad på hver side av masten. The winches used to release or pull in the lift cables necessary for the lifting device 2 are arranged on the inner side of the tower 1 wall 3. This means that the winches and other facilities do not need to be placed on board the ship, which results in significant space savings. The devices that are necessary for the movement compensation, such as cylinders, are also arranged in the drilling mast 1 itself. The special feature of the drilling mast 1 according to the invention is that it includes not only a first position for the lifting device 2, but also a second position where the second lifting device 4 can be placed. The mast 1 according to the invention is designed in such a way that the mast is largely square-shaped. The first lifting device 2 and the second lifting device 4 are attached back to back on the mast. This means that the lifting device protrudes outwards on each side of the mast.

Fordelene med nærværet av den andre løfteanordning er åpenbar, særlig under montering og demontering av for eksempel borestrengen. I øyeblikket for boring inn i grunnen blir boreverktøyet som er festet på enden av borestrengen sløvt. Når borestrengen heises opp for å mulig-gjøre utskifting av boreverktøyet, er arbeidet på fartøyet uunngåelig i stillstand. Ved nå å anvende den første løfteanordning 2 for demontering av en borestreng ér det mulig å arbeide samtidig ved hjelp av den andre løfte-anordning 4, for eksempel for å montere en ny borestreng. En betydelig tidsbesparelse oppnås på denne måte. Løfte-anordningen som behøves for den andre løfteanordning 4 og bevegelseskompensasjonssystemet som behøves for den andre løfteanordning 4 er også huset på innsiden av masten 1. Ved at vinsjene for både den første løfteanordning 2 og den andre løfteanordning 4 befinner seg inne i masten 1 kan vinsjene anvendes som gjensidige avlastningssystemer. Det samme gjelder de pneumatiske sylindrer for bevegelses-kompensas jonssystemet . Det betyr at det bare er behov for ett avlastningssystem og ikke et dobbelt avlastningssystem som det ville vært behov for dersom det ble anvendt to frittstående master. The advantages of the presence of the second lifting device are obvious, especially during assembly and disassembly of, for example, the drill string. At the moment of drilling into the ground, the drilling tool attached to the end of the drill string becomes blunt. When the drill string is hoisted up to enable the replacement of the drilling tool, work on the vessel is inevitably at a standstill. By now using the first lifting device 2 for dismantling a drill string, it is possible to work at the same time with the help of the second lifting device 4, for example to mount a new drill string. A significant time saving is achieved in this way. The lifting device needed for the second lifting device 4 and the motion compensation system needed for the second lifting device 4 are also housed on the inside of the mast 1. As the winches for both the first lifting device 2 and the second lifting device 4 are located inside the mast 1, the winches can are used as mutual relief systems. The same applies to the pneumatic cylinders for the motion compensation system. This means that there is only a need for one relief system and not a double relief system that would be needed if two independent masts were used.

Betegnelsen "arbeidsplass" som anvendes i teksten er ment å angi posisjonen umiddelbart under den førte og den andre løfteanordning. The term "workplace" used in the text is intended to indicate the position immediately below the leading and second lifting devices.

Når forskjellige deler, så som vinsjene, anordnes i masten må et vist plassareal holdes klart for å holde delene tilgjengelige, for eksempel for vedlikehold. Dersom det anvendes to frittstående master må den tilgjengelige plass holdes klar for hver mast, for vedlikehold etc. Det betyr at mindre bruk kan gjøres av rommet i de frittstående master enn det som er tilfellet ifølge den foreliggende oppfinnelse hvor det anvendes én, stor mast, slik at rommet kan utnyttes meget effektivt. When various parts, such as the winches, are arranged in the mast, a certain area of space must be kept clear to keep the parts accessible, for example for maintenance. If two independent masts are used, the available space must be kept ready for each mast, for maintenance etc. This means that less use can be made of the space in the independent masts than is the case according to the present invention where one, large mast is used, so that the room can be used very efficiently.

En annen fordel med masten ifølge oppfinnelsen er at masten kan monteres og testes i sin helhet. Masten kan deretter tas ferdig for anvendelse til stedet hvor den skal anvendes, og anbringes på et fartøy. Another advantage of the mast according to the invention is that the mast can be assembled and tested in its entirety. The mast can then be taken ready for use to the place where it is to be used, and placed on a vessel.

I fig. 1 er vinsjene for innhiving av kablene vist skjematisk med henvisningstall 5, 6 og 7. Bevegelses-kompensas jonssystemet er vist skjematisk med henvisningstall 8. In fig. 1, the winches for lifting the cables are shown schematically with reference numbers 5, 6 and 7. The movement compensation system is shown schematically with reference number 8.

Et rørstativ 50 er vist ved siden av masten 1. Dette rørstativs 50 virkemåte vil bli forklart mer detaljert med henvisning til fig. 5. A pipe rack 50 is shown next to the mast 1. The operation of this pipe rack 50 will be explained in more detail with reference to fig. 5.

Som følge av innredningen av masten ifølge oppfinnelsen foreligger det god plass i boremasten. Plassen kan blant annet anvendes for å romme et operatørførerhus 10. Operatørførerhuset 10 er anordnet over skipets dekk 11, slik at operatørene har klar sikt til dekket fra operatør-førerhuset 10. Et lagerrom 12 er videre anordnet under operatørførerhuset. Lagerrommet kan anvendes for å romme utstyr som er nødvendig i boreprosessen, for eksempel såkalte jernboredekksarbeidere 13. Fig. 2 viser et frontoppriss av boremasten 1 i fig. 1. Det kan sees av fig. 2 at en lagringsplass 20 er blitt plassert på hver side ved siden av boremasten 1. Lagringsplassen 20 anvendes i boreprosessen for midlertidig lagring av en borestreng som skal monteres. Borestrengelementer huses vanligvis i en horisontal stilling på et fartøys dekk. Dersom tre av disse borestrengelementer festes sammen oppnås det en såkalt trippelrørlengde. Under monteringen av en borestreng kan trippelrørlengder leveres fra lagringsplassen 20 til en.borestreng for montering. Det betyr at borestrengen kan monteres relativt hurtig. Under monteringen av borestrengen kan borestrengelementene leveres til lagringsplassen i deler på tre borestrengelementer, eller såkalte multirørlengder, i hvert tilfelle. Det er klart at lagringsplassen også kan utformes på en slik måte at deler bestående av fire borestrengelementer kan sammenføyes i lagringsplassen. Trippelrørlengdene er angitt med henvisningstall 60 i fig. 2. Lagringsplassen 20 omfatter et øvre fingerbord 22, et midtre fingerbord 23 og et nedre fingerbord 24. Formen og funksjonen til disse deler forklares mer detaljert med henvisning til fig. 4. Fig. 3 viser et planriss av boremasten 1 ifølge oppfinnelsen. En lagringsplass 20 er anbrakt på hver side av boremasten 1. I tillegg er fire rørstativ 50 anbrakt rundt masten 1. Ved hjelp av disse rørstativ 50 kan elementer leveres fra arbeidsplasser 31 respektivt 32 til lagringsplassen 20. Som et alternativ kan komponenter leveres fra lagringsplassen 20 til de respektive arbeidsplasser 31 og 32. Arbeidsplassene 31 og 32 befinner seg direkte under boremastens 1 første og andre løfte-anordninger. På grunn av at lagringsplassen 20 er utformet som en roterbar lagringsplass er posisjonen hvor rør-stativet 50 skal samle opp eller avlevere et element alltid den samme. Det betyr at rørstativet også kan anbringes i en stasjonær posisjon om bord i et skip. Med andre ord har rørstativet 50 en stasjonær rotasjonsaksel 51 som rør-stativet kan rotere om i forhold til skipets dekk. Konven-sjonelle rørstativ er festet på en skinne på grunn av at de skal samvirke med en lagringsplass hvori posisjonen til borestrengdelene som skal samles opp eller leveres alltid vil forandres. As a result of the layout of the mast according to the invention, there is plenty of space in the drilling mast. The space can, among other things, be used to accommodate an operator's cab 10. The operator's cab 10 is arranged above the ship's deck 11, so that the operators have a clear view of the deck from the operator's cab 10. A storage room 12 is also arranged below the operator's cab. The storage room can be used to accommodate equipment that is necessary in the drilling process, for example so-called iron drill deck workers 13. Fig. 2 shows a front elevation of the drilling mast 1 in fig. 1. It can be seen from fig. 2 that a storage space 20 has been placed on each side next to the drill mast 1. The storage space 20 is used in the drilling process for temporary storage of a drill string to be installed. Drill string elements are usually housed in a horizontal position on a vessel's deck. If three of these drill string elements are attached together, a so-called triple pipe length is achieved. During the assembly of a drill string, triple pipe lengths can be delivered from the storage space 20 to a drill string for assembly. This means that the drill string can be installed relatively quickly. During the assembly of the drill string, the drill string elements can be delivered to the storage site in parts of three drill string elements, or so-called multi-pipe lengths, in each case. It is clear that the storage space can also be designed in such a way that parts consisting of four drill string elements can be joined in the storage space. The triple pipe lengths are indicated by reference number 60 in fig. 2. The storage space 20 comprises an upper fingerboard 22, a middle fingerboard 23 and a lower fingerboard 24. The shape and function of these parts are explained in more detail with reference to fig. 4. Fig. 3 shows a plan view of the drilling mast 1 according to the invention. A storage space 20 is placed on each side of the drilling mast 1. In addition, four pipe racks 50 are placed around the mast 1. With the help of these pipe racks 50, elements can be delivered from workplaces 31 and 32 respectively to the storage space 20. As an alternative, components can be delivered from the storage space 20 to the respective workplaces 31 and 32. The workplaces 31 and 32 are located directly under the first and second lifting devices of the drilling mast 1. Because the storage space 20 is designed as a rotatable storage space, the position where the pipe stand 50 is to collect or deliver an element is always the same. This means that the pipe rack can also be placed in a stationary position on board a ship. In other words, the pipe rack 50 has a stationary rotation shaft 51 about which the pipe rack can rotate in relation to the ship's deck. Conventional pipe racks are attached to a rail because they must cooperate with a storage space in which the position of the drill string parts to be collected or delivered will always change.

Konstruksjonen til masten og de samvirkende rør-stativer er slik at dersom et av rørstativene 50 skulle svikte er de respektive arbeidsplasser 31 og 32 fremdeles tilgjengelige ved hjelp av de øvrige rørstativer. Rør-stativene som fremdeles funksjonerer kan fjerne og levere borestrengelementer ved å ta det siste ved hjelp av et første rørstativ til en første lagringsplass og ta lagringsplassen til det andre rørstativ, ved hjelp av det tredje rørstativ til det fjerde rørstativ og ved hjelp av det siste rørstativ igjen til den neste lagringsplass. The construction of the mast and the cooperating pipe racks is such that, should one of the pipe racks 50 fail, the respective workplaces 31 and 32 are still accessible with the help of the other pipe racks. The pipe racks that are still functioning can remove and deliver drill string elements by taking the latter by means of a first pipe rack to a first storage location and taking the storage space to the second pipe rack, by means of the third pipe rack to the fourth pipe rack and by means of the last tube rack left for the next storage location.

En mulig utførelsesform av den roterbare lagringsplassen 20 ifølge oppfinnelsen er vist i fig. 4. Det øvre fingerbord 22 vil bli utformet med salformede åpninger 40, som er tilgjengelige fra utsiden. Med andre ord kan en utadragende del av et borestrengelement skyves inn i fingerbordet fra utsiden. Det øyeblikk denne utadragende del beveges nedad vil den bli kilt fast under sin egen vekt i fingerbordets 22 salformede åpning 40. Fingerbordet 23 i midten av lagringsplassen 20 er utstyrt med åpne spor. Det betyr at fingerbordet 23 vil styre et element som skal anbringes i lagringsplassen. A possible embodiment of the rotatable storage space 20 according to the invention is shown in fig. 4. The upper fingerboard 22 will be designed with saddle-shaped openings 40, which are accessible from the outside. In other words, a protruding part of a drill string element can be pushed into the fingerboard from the outside. The moment this projecting part is moved downwards, it will be wedged under its own weight in the saddle-shaped opening 40 of the fingerboard 22. The fingerboard 23 in the middle of the storage space 20 is equipped with open grooves. This means that the fingerboard 23 will control an element to be placed in the storage space.

Det nedre fingerbord 24 er utformet med gjennomgående hull. Når et borestrengelement opptas i de respektive hull 40 og 41 og deretter beveges nedad, opptas undersiden av et element i det gjennomgående hull 42. Med andre ord kan et borestrengelement anbringes i lagringsplassen ved hjelp av de respektive hull 40, 41, 42 uten at det er nødvendig med løse festeelementer for festing av et slikt element i lagringsplassen. The lower fingerboard 24 is designed with through holes. When a drill string element is received in the respective holes 40 and 41 and then moved downwards, the underside of an element is received in the through hole 42. In other words, a drill string element can be placed in the storage space by means of the respective holes 40, 41, 42 without loose fixing elements are required for fixing such an element in the storage space.

Et rørstativ ifølge oppfinnelsen er vist i fig. 5. Dette rørstativ roterer om en sentral rotasjonsaksel 51. En øvre hengslet arm 52 og en nedre hengslet arm 53 er festet på rørstativet 50. Disse hengslede armer kan bevege et fastklemt borestrengelement 60 i forhold til rørstativets 50 rotasjonsaksel 51. Den øvre hengslede arm 52 kan drives ved hjelp av en motor 54. Svingebevegelsen av den nedre hengslede arm 53 kan drives på en tilsvarende måte ved hjelp av en motor 55. Den nedre hengslede arm 53 har også en andre motor 56 for å bevege den hengslede arm 53 i sin helhet i den vertikale retning i forhold til rørstativet 50. Den nedre hengslede arm 53 er vist i sin øvre stilling med stiplede linjer i fig. 5. A pipe rack according to the invention is shown in fig. 5. This pipe rack rotates about a central rotation axis 51. An upper hinged arm 52 and a lower hinged arm 53 are attached to the pipe rack 50. These hinged arms can move a clamped drill string element 60 in relation to the pipe rack 50's rotation axis 51. The upper hinged arm 52 can be driven by a motor 54. The swinging movement of the lower hinged arm 53 can be driven in a similar way by a motor 55. The lower hinged arm 53 also has a second motor 56 to move the hinged arm 53 as a whole in the vertical direction in relation to the pipe stand 50. The lower hinged arm 53 is shown in its upper position with dashed lines in fig. 5.

Den nedre hengslede arm 53 er utstyrt med en gripeklo 57. Den øvre hengslede arm 52 er utstyrt med en styreklo 58. Når et borestrengelement 60 klemmes fast med klørne 57, 58 og motoren 56 for den nedre hengslede arm 53 er energi-satt, klemmes elementet 60 fast ved at det vil beveges i den vertikale retning. Ved denne konstruksjon kan et fastklemt element ikke bare bevege seg i den horisontale retning ved henholdsvis innfolding eller utfolding av de hengslede armer, men kan også beveges over en forholdsvis stor strekning i den vertikale retning. The lower hinged arm 53 is equipped with a gripping claw 57. The upper hinged arm 52 is equipped with a guide claw 58. When a drill string element 60 is clamped with the claws 57, 58 and the motor 56 for the lower hinged arm 53 is energized, clamped the element 60 fixed in that it will move in the vertical direction. With this construction, a clamped element can not only move in the horizontal direction by respectively folding in or unfolding the hinged arms, but can also be moved over a relatively large distance in the vertical direction.

I den foreliggende beskrivelse er det konstant henvist til termene borestreng, borestrengelement og multirør-lengder. Det må forstås at dobbelmasten ifølge oppfinnelsen med fordel også kan anvendes for montering og demontering av for eksempel et foringsrør eller andre stort sett vertikale elementer som anvendes i boreprosessen. In the present description, constant reference is made to the terms drill string, drill string element and multi-pipe lengths. It must be understood that the double mast according to the invention can advantageously also be used for mounting and dismounting, for example, a casing pipe or other largely vertical elements used in the drilling process.

Claims

1. Drilling mast (1) for a drilling vessel for drilling in the ground, for example for oil or gas, by means of the drilling mast (1) which is equipped at the top with a first lifting device (2) in a first deployment line for handling a first object, such as a drill string, in the longitudinal direction of the mast, and with a second hoisting device (4) in a second deployment line for maneuvering a second object, such as a second drill string, its position in the longitudinal direction of the mast, characterized in that the drill mast (1) is in the form of a pipe or a sleeve with a largely hollow inside to accommodate devices, such as winches and cables, for maneuvering the first and the second lifting devices (2, 4) in their position in relation to the mast (1) in order to make the first and second deployment lines accessible from the outside of the drilling mast (1).

2. Drilling mast (1) in accordance with claim 1, characterized in that the mast (1) is of a largely square design with the first and second lifting device (2, 4) attached to opposite sides of the mast.

3. Drilling mast (1) in accordance with claim 1 or 2, characterized in that at least a first and a second storage space (20) is placed next to the drilling mast to accommodate elements, such as multi-pipe lengths, that at least a first pipe rack (50) is arranged next to the drilling mast for the movement of elements from the first storage place to the first deployment line or vice versa, and that a second pipe rack (50) is arranged for the movement of elements from the second storage place (20) to the second exposure line or vice versa.

4. Drilling mast (1) in accordance with claim 3, characterized in that a third pipe stand (50) is also placed next to the drilling mast for the movement of elements from the first storage space (20) to the second deployment line or vice versa, and that a fourth storage space (20) is arranged for the movement of elements from the second storage space (20) to the first deployment line or vice versa.

5. Drilling mast (1) in accordance with claim 3 or 4, characterized in that the storage space (20) comprises a mostly vertically placed holder, which is arranged so that it rotates about a mostly vertical rotation shaft (51) and which is equipped with collecting elements projecting in a horizontal direction and which are designed to suspend an element, such as a length of multi-pipe, within them.

6. Drilling mast (1) in accordance with claim 5, characterized in that the collection elements are in the form of fingerboards (22, 23, 24) with a largely closed inner core on which protruding fingers are arranged.

7. Drill mast (1) in accordance with claim 5 or 6, characterized in that the storage space (20) comprises an upper fingerboard (22) with largely saddle-shaped openings (40), which are accessible from the outside of the fingerboard to limit in two directions a part of an element, such as a length of multi-pipe, which is suspended in the fingerboard, and that the storage space (20) also optionally contains a lower fingerboard (24).

8. Drilling mast (1) in accordance with claim 5, 6 or 7, characterized in that the storage space (20) comprises a lower finger table (24) in which openings are arranged to receive an element, such as a multi-pipe length, in an enveloping manner in the openings.

9. Drill mast (1) in accordance with one of claims 5-8, characterized in that the storage space (20) comprises a central finger table (23) with largely straight-lined openings, which are accessible from the outside, for controlling an element , such as a multi-pipe length, in the horizontal direction.

10. Drilling mast (1) in accordance with one of claims 3-9, characterized in that the pipe rack (50) comprises a stationary, largely vertical rotation shaft (51) on which two or more hinged arms (52, 53) are attached, each of which at the ends are equipped with a gripping element (58, 57) for gripping an element, such as a length of multi-tube, the hinged arms being movable from a folded position close to the axis of rotation of the tube rack (51) to an unfolded position at a distance from the axis of rotation, for handling a clamped element in relation to the pipe stand's rotation axis (51) by means of the folding or unfolding movement, that the lower hinged arm's gripping element is in the form of a clamping element (57) for clamping a drilling element, such as a multi-pipe length, and that the lower hinged arm (53) is attached to the rotation shaft (51) in such a way that it is movable in the vertical direction, while the gripping element on the upper hinged arm (52) is in the form of a control element (58) for controlling a drill element along it in a vertical direction.

11. Drilling mast (1) in accordance with claim 1, characterized in that the pipe stand (50) is equipped with a first drive device (54) for opening and closing the upper hinged arm (52), a second drive device (55) for opening and closing of the lower hinged arm (53) and a third drive device (56) for movement of the lower hinged arm (53) in the vertical direction along the axis of rotation (51).

12. Drilling mast (1) in accordance with one of the preceding claims, characterized in that the drilling mast is equipped with a room or a cab (10) to accommodate the operator of the drilling mast, the room or cab (10) to accommodate the operator(s) ) is arranged in the open area of the mast.

13. Drill mast (1) in accordance with claim 12, characterized in that the room or cab (10) to accommodate the operator is located above the level of the deck (11) on which the mast (1) is mounted.

14. Drilling mast (1) in accordance with claim 12 or 13, characterized in that a storage area (12) is arranged on the underside of the mast to accommodate equipment that is placed in position during use of the drilling mast (1).