ドリルパイプ用ハンドリング装置

专利摘要:
本パイプ用ハンドリング装置は、ドリルパイプの位置決めおよび保持に使用される。ドリルパイプに対する少なくともひとつの保持装置は水平方向および垂直方向のいずれにも位置決め可能に配置され、かつ該パイプに対する制御式クランプ装置を具備している。取り扱うべきパイプに対するセンタリング装置は、前記保持装置の隣に配置される。
公开号:JP2011510189A
申请号:JP2010542513
申请日:2009-01-16
公开日:2011-03-31
发明作者:ルッツヘーフト イェンス；グロテール ヨルン；朝哉 井上；英一 東
申请人:ブローム ウント フォス リペア ゲ―エムベーハー；三菱重工業株式会社；独立行政法人海洋研究開発機構；
IPC主号:E21B19-00

专利说明:

[0001] 本発明は、保持装置が水平方向および垂直方向のいずれにも位置決め可能に配置され、かつその保持装置がパイプに対する制御式クランプ装置を具備しているパイプ用ハンドリング装置に関する。]
背景技術

[0002] そのようなハンドリング装置は、米国特許第７，２０６，７１７号に記載されている。同様のハンドリング装置の詳細は、米国特許第７，２９６，６３０号において説明されている。]
[0003] そのようなハンドリング装置が特に使用されるのは、原油あるいは天然ガスの探査または採掘のため、その中でドリル工具が操作されると共に、最終的に採掘すべき製品が通る掘削装置の中に、ドリルパイプを位置決めするためである。従来公知のハンドリング装置では、多岐にわたる応用事例において課せられるすべての要求事項を充足することができない。]
[0004] したがって本発明の目的は、冒頭に述べた形式のハンドリング装置をパイプのハンドリングおよび位置決めに際して利用品質の向上が達成されるように改良することにある。]
[0005] この目的は本発明にしたがって、保持すべきパイプに対するセンタリング装置が保持装置の隣に配置されることにより達成される。]
[0006] 前記センタリング装置の使用により、ドリルパイプはその縦軸が掘削孔の中心を通過するように、掘削孔に対してセンタリングされる。パイプのセンタリングに加えて、該センタリング装置はドリルパイプの位置決めにおける横方向安定も行うものであり、特に、ドリルパイプ方向へ横方向移動を行い、ドリルパイプとの機械的接触により自動的閉鎖する自動閉鎖式ハンドリング装置の使用を支援するものである。]
[0007] センタリング装置は油圧機構であることにより、大きな制御トルクを提供することができる。]
[0008] 合理的な配置は、センタリング装置をロータリーテーブル内に保持することにより実現される。]
[0009] 複数の個別パイプから構成されたパイプの降管および揚管は、スライド上に２つの保持装置がスライド縦軸方向の前後に配置されることにより支援される。]
[0010] ドリルパイプ側面方向への移動を支援するために、前記保持装置の少なくとも一方が側面ドアを具備することが提案される。]
[0011] センタリング装置が案内板を具備することにより、信頼性のある強固なセンタリング機能が発揮できる。]
[0012] メンテナンス作業を容易にするために、センタリング装置はセンタリング部材としての旋回式フラップを具備することが考慮される。]
[0013] 万一の事故リスクを軽減するために、前記フラップははね上げた位置において固定することができる。]
[0014] 合理的な実施形態は、センタリング装置が分割された外部リングを有することにより実現される。]
[0015] 位置検知のために提案されるのは、保持装置の少なくとも一方に近接スイッチを使用することである。]
[0016] 正確な位置決めは、走行シリンダが距離測定システムを具備することにより確実となる。]
[0017] 大きな制御トルクは、走行シリンダが油圧機構を具備することにより実現することができる。]
[0018] 簡略かつ信頼性の高い正確な制御は、走行シリンダが比例式弁を具備することにより達成される。]
[0019] 保持装置の施錠状態は、保持装置の少なくとも一方が施錠機能に対する伝達装置としての圧力スイッチを具備することにより監視することができる。]
[0020] 油圧ホースの従順な動作を確実にするために提案されるのは、油圧ホースを可動支持するための動力チェーンの使用である。]
図面の簡単な説明

[0021] 各図において、本発明の実施例が示されている：
図１は、ハンドリングシステムの透視俯瞰図である。
図２は、各供給管路の位置を展望するための図１における観察方向ＩＩに基づく側面図である。
図３は、センタリング装置の上面図である。
図４は、図３の切断線ＩＶ−ＩＶに基づく断面図である。
図５は、センタリング装置の側面図である。
図６は、センタリング装置についてのもう一つの描写図である。
図７は、センタリング装置のカバーをはね上げた状態のセンタリング装置の透視図である。] 図１ 図２ 図３ 図４ 図５ 図６ 図７
実施例

[0022] 図１は、ドリルパイプ（２）を位置決めするためのハンドリング装置（１）の透視図である。該ハンドリング装置（１）は第１の保持装置（３）および第２の保持装置（４）を有する。図示された操作状態では、第１保持装置（３）はドリルパイプ（２）を受け止めており、また第２保持装置（４）は水平方向において第１保持装置（３）の近くに位置している。] 図１
[0023] これらの保持装置（３，４）は側面に対置された支持突起部（５，６）を有しており、該支持突起部は前記保持装置（３，４）の垂直位置決めのために結合部材（７，８）に係合するが、これらの結合部材は支持突起部（５，６）を受容するためにリング状エンドセグメント（９，１０）を備えており、また図示されていない揚降装置と結合できる。]
[0024] 保持装置（３，４）は、水平方向の位置決め性を容易にするためにスライド（１１）上に配置されている。位置決めは、典型的には油圧方式である走行シリンダ（１２）を用いて行われる。]
[0025] 図１は、さらに前面接続部（１３）、後面接続部（１４）、側面マルチカップリング（１５）およびセンタリング装置（１６）を示している。] 図１
[0026] 油圧式センタリング装置（１６）は、スライド（１１）直下のロータリーテーブル内にはめ込まれている。油圧式センタリング装置（１６）の目的は、ドリルパイプ（２）を掘削孔の中央に位置決めすることにある。]
[0027] センタリングは保持装置（３）の高さ位置に応じて制御されており、典型的には下記の２つの状況においてのみ行われる。]
[0028] ドリルパイプ（２）を揚管する際には、保持装置（３）はエレベータとして全パイプを持ち上げて、上方へ走行する。上方のエンド位置において、ドリルパイプ（２）はセンタリング装置によりセンタリングされる。次に下方の空の保持装置（４）は、ドアが開いた状態でスライド（１１）上を掘削孔中央へ走行する。保持装置（４）はドリルパイプ（２）に突き当たることにより、自動的に停止する。センタリングが行われなければ、ドリルパイプ（２）が反動するため、保持装置（４）の停止が確実性を失うことになる。]
[0029] ドリルパイプ（２）を降管する際には、保持装置（３）はドリルパイプと共に下降する。保持装置（３）がスライド（１１）に置かれる直前において、ドリルパイプ（２）はセンタリング装置によりセンタリングされるため、保持装置（３）は掘削孔中央に正確に位置決めされる。それにより、保持装置（３）の着脱が簡略となり、船の動揺に対して補正がなされる。]
[0030] 稼働時には、センタリング装置が開放信号を制御機構へ送るため、オペレータが状態に関する情報を得ることができる。]
[0031] センタリング装置は、パイプ直径の種々の範囲をセンタリングできる交換式案内板を備えている。]
[0032] センタリング装置はメンテナンス／潤滑のためにカバーのはね上げが可能であり、また、必要に応じてより大きなパイプ部材のセンタリングを行うことができる。]
[0033] はね上げられたカバーは、咬み込みリスクを防止するための安全上の理由から、開放時には機械的に固定される。]
[0034] センタリング装置（１６）の外部リングは分割されているため、必要に応じてセンタリング装置（１６）はパイプから取り外すことができる。]
[0035] 電気式近接スイッチは、保持装置（３，４）の位置を制御機構に対して信号伝達するために使用される。]
[0036] 保持装置（３，４）が掘削孔中央に下降したならば、電気式近接スイッチが制御機構に対して信号を伝達する。これは、後方の停止位置に対してもあてはまる。]
[0037] 走行シリンダ（１２）には距離測定システム並びに油圧機構が使用される。]
[0038] 走行シリンダ（１２）は、電気式距離測定システムを備えている。それにより、走行スライド（１１）の実際位置が常時検知されており、また、電気式近接スイッチとの組み合わせにおいて、保持装置（３，４）の位置は制御機構が認識している。]
[0039] 走行シリンダ（１２）は、比例式弁により制御される。それにより、距離測定システムとの組み合わせにより高い作業速度が可能となるが、とりわけ低速起動および停止と組み合わせた高い走行速度が可能となる。]
[0040] 補助的な圧力スイッチは、制御機構に対して保持装置施錠の信号を伝達するために使用される。]
[0041] 走行シリンダ（１２）は、保持装置（３，４）との着脱を行うために小さなスライドを出す。結合は、油圧式圧力スイッチが電気信号を制御機構に伝達することで確認される。]
[0042] 油圧ホースを移動させるために、動力チェーン（１７）が使用される。油圧ホースの動作が軽減されるため、その耐久性が向上する。]
[0043] 図１には、さらにロックピボット（１８）、後部マルチカップリング（１９）および表示棒（２０）が示されている。それに加えて、ロックシリンダ（２１）、ロックピン（２２）および油量分配器（２３）も配置されている。] 図１
[0044] その他の図示されたものは、移動ローラ（２４）、荷重フック（２５）および光学的フィードバック信号を発する表示装置（２６）である。]
[0045] 同様に、ロックピボット（２７）およびねじ込みカップリング（２８）も配置されている。]
[0046] 図２は、図１における観察方向ＩＩに基づく当該装置の側面図である。そこには、種々の油圧式、空気圧式および電気式接続部材が示されている。部材（３０）は潤滑剤の供給を行い、部材（３１）はロックシリンダ（２１）を開放し、部材（３２）は保持装置（３，４）を閉鎖し、部材（３３）は保持装置（３，４）を開放し、部材（３４）はロックシリンダ（２１）を閉鎖し、さらに部材（３５）はフィードバック信号を伝達する。部材（３６）は空気圧を供給してスライド（１１）上の停止位置に配置し、部材（３７）はクリーニング空気を供給し、さらに部材（３８）は移動ローラ（２４）の復帰および保持装置（３，４）の復帰を行う。部材（３９）は移動ローラ（２４）のための流量分配器への圧力供給および保持装置（３，４）の位置決めのための圧力供給を行う。部材（４０）はシリンダの復帰を行い、また部材（４１）はＳＣＩＤシステムに対するシリンダ圧力を伝達する。] 図１ 図２
[0047] 図２に示されたすべての部材（３０−４１）は、油圧管路、空気圧管路または電気配線に対する連結部材（カップリング）あるいは導入体としての役割を担っている。] 図２
[0048] 図３はセンタリング装置（１６）の上面図を、図４は図３の切断線ＩＶ−ＩＶに基づくセンタリング装置（１６）の断面図である。] 図３ 図４
[0049] 図５はセンタリング装置（１６）の側面図を、また図６はフラップ（４２，４３）を下げた状態のセンタリング装置（１６）の上面図である。図７は、フラップ（４２）をはね上げた状態のセンタリング装置（１６）の透視図である。これらのフラップ（４２，４３）は、ドリルパイプ（２）に作用するセンタリング装置（１６）のセンタリング部材を構成する。] 図５ 図６ 図７

权利要求:

請求項1
保持装置（３，４）が水平方向および垂直方向のいずれにも位置決め可能に配置され、かつその前記保持装置（３，４）がパイプに対する制御式クランプ装置を具備しており、保持すべき前記パイプに対するセンタリング装置（１６）が前記保持装置（３）の隣に配置されることを特徴とするハンドリング装置。
請求項2
前記センタリング装置（１６）が油圧式構造であることを特徴とする請求項１に記載のハンドリング装置。
請求項3
前記センタリング装置（１６）がロータリーテーブル内に保持されることを特徴とする請求項１または２に記載のハンドリング装置。
請求項4
スライド（１１）上に２つの前記保持装置（３，４）が該スライド縦軸方向の前後に配置されることを特徴とする請求項１ないし３のいずれか一項に記載のハンドリング装置。
請求項5
前記保持装置（３，４）の少なくとも一方が側面ドアを具備することを特徴とする請求項１ないし４のいずれか一項に記載のハンドリング装置。
請求項6
前記センタリング装置（１６）は案内板を具備することを特徴とする請求項１ないし５のいずれか一項に記載のハンドリング装置。
請求項7
前記センタリング装置（１６）はセンタリング部材としての旋回式フラップ（４２，４３）を具備することを特徴とする請求項１ないし６のいずれか一項に記載のハンドリング装置。
請求項8
前記フラップ（４２，４３）ははね上げた位置において固定することができることを特徴とする請求項７に記載のハンドリング装置。
請求項9
前記センタリング装置（１６）が分割された外部リングを有することを特徴とする請求項１ないし８のいずれか一項に記載のハンドリング装置。
請求項10
前記保持装置（３，４）の少なくとも一方に近接スイッチを使用することを特徴とする請求項１ないし９のいずれか一項に記載のハンドリング装置。
請求項11
走行シリンダ（１２）が距離測定システムを具備することを特徴とする請求項１ないし１０のいずれか一項に記載のハンドリング装置。
請求項12
前記走行シリンダ（１２）が油圧機構を具備することを特徴とする請求項１ないし１１のいずれか一項に記載のハンドリング装置。
請求項13
前記走行シリンダ（１２）が比例式弁を具備することを特徴とする請求項１ないし１２のいずれか一項に記載のハンドリング装置。
請求項14
前記保持装置（３，４）の少なくとも一方が施錠機能に対する伝達装置としての圧力スイッチを具備することを特徴とする請求項１ないし１３のいずれか一項に記載のハンドリング装置。
請求項15
油圧ホースを可動支持するための動力チェーン（１７）を使用することを特徴とする請求項１ないし１４のいずれか一項に記載のハンドリング装置。