顶部驱动模块连接器以及方法技术

一种包括多个模块的顶部驱动装置。该顶部驱动装置包括第一紧固构件和第二紧固构件。第一紧固构件和第二紧固构件被构造成可拆卸地联接，以连接第一模块和第二模块。在一些实施例中，顶部驱动装置包括第三紧固构件。第三紧固构件被构造成可拆卸地联接到第一紧固构件和第二紧固构件中的一个，以连接第一模块、第二模块和第三模块。一种用于组装或者拆卸顶部驱动装置的工具包括紧固部，该紧固部包括附接机构，该附接机构被构造成可释放地将该工具联接到顶部驱动装置的一部分。该工具包括第一壳体，该第一壳体包括设置在其中的凹陷部。该工具包括第一杆，该第一杆被至少部分地设置在凹陷部中。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】顶部驱动模块连接器以及方法
整体上，本公开涉及用于在油气井钻孔期间钻或穿透地层的顶部驱动装置。
技术介绍
顶部驱动装置被用在油气井钻孔中。顶部驱动装置是悬挂在移动滑车上的钻井工具。顶部驱动装置包括一个或者更多个马达以向驱动轴提供动力，钻柱被附接到该驱动轴。顶部驱动装置还包括旋转和类似扭矩扳手的功能。另外，顶部驱动装置具有用于移动管或管子的接头的链接升降机。越来越多地，顶部驱动装置已经被做成更加模块化。模块化顶部驱动装置通常包括多个模块。因而，在本领域中存在对于促进模块化部件之间的改善的连接的需求，并且本公开意在提供这样的顶部驱动模块连接器。附图说明在阅读以下详细描述时结合附图最好地理解本公开。强调的是，根据工业中的标准惯例，各种特征不是等比例画出的。事实上，为了论述的清晰，各种特征的尺寸可以被任意地放大或缩小。图1是根据本公开的一个或更多个方面的顶部驱动装置的正面视图。图2是根据本公开的一个或更多个方面的两个模块的透视图。图3是根据本公开的一个或更多个方面的三个模块的透视图。图4-1是根据本公开的一个或更多个方面的三个被连接的模块的透视图。图4-2是根据本公开的一个或更多个方面的图4-1的三个被连接的模块的正面视图。图4-3是根据本公开的一个或更多个方面的图4-1的三个被连接的模块的侧视图。图5更加详细地示出根据本公开的一个或更多个方面的在图1中标出的区域。图6是根据本公开的一个或更多个方面的第一连接器、第二连接器和第三连接器的分解视图。图7是根据本公开的一个或更多个方面的被连接的第一连接器、第二连接器和第三连接器的剖视图。图8-1是根据本公开的一个或更多个方面的被连接和被紧固的第一连接器、第二连接器和第三连接器的透视图。图8-2是根据本公开的一个或更多个方面的被连接和被紧固的第一连接器、第二连接器和第三连接器的剖视图。图9-1是根据本公开的一个或更多个方面的工具的透视图。图9-2是根据本公开的一个或更多个方面的图9-1的工具的另一个透视图。图10是根据本公开的一个或更多个方面的被安装在第二连接器上的图9-1的工具的透视图。图11-1是根据本公开的一个或更多个方面的被安装在第二连接器上的图9-1的工具的分解局部视图。图11-2是根据本公开的一个或更多个方面的被安装在第二连接器上的图9-1的工具的剖视图。图12-1是根据本公开的一个或更多个方面的紧固销的透视图。图12-2是根据本公开的一个或更多个方面的紧固销的侧视图。图12-3是根据本公开的一个或更多个方面的相对于图12-2绕其横向轴线旋转的紧固销的侧视图。图12-4是根据本公开的一个或更多个方面的紧固销的正面视图。图13是根据本公开的一个或更多个方面的图9-1的工具的杆的侧视图。图14-1是根据本公开的一个或更多个方面的用于组装顶部驱动装置的过程的流程图。图14-2是根据本公开的一个或更多个方面的用于插入至少一个紧固销的过程的流程图。图15是根据本公开的一个或更多个方面的用于拆卸顶部驱动装置的过程的流程图。具体实施方式要理解的是，以下公开提供用于实施各种实施例的不同特征的许多不同实施例或者示例。以下描述部件和布置的具体示例以简化本公开。当然，这些仅仅是示例并且不旨在是限制性的。另外，本公开在各个示例中可以重复附图标记和/或字母。该重复是为了简化和清晰的目的，并且其本身不指示所讨论的各个实施例和/或构造之间的关系。并且，在下面的描述中，第一特征形成在第二特征上方或第一特征形成在第二特征上可以包括这样的实施例，在该实施例中，第一特征和第二特征被形成为直接接触；并且也可以包括这样的实施例，在该实施例中，另外的特征可以被形成为介于第一特征和第二特征之间，使得第一特征和第二特征可以不直接接触。根据本公开的一个或更多个方面，示出并描述用于连接和拆卸顶部驱动装置的模块的设备和方法。设备和/或方法可以被实施在模块化顶部驱动装置中，例如，在美国专利No.7,828,085和No.8,151,909中描述的模块化顶部驱动装置，这些专利属于CanrigDrillingTechnologyLtd.(坎里格钻探技术有限公司)，并且在此通过引用将这些专利以其整体各自并入。顶部驱动装置可以是模块化的，使得一个或更多个部件，例如，主轴承座、齿轮箱和管处理器，是通过连接器附接的单独模块，所述连接器可以出于各种原因快速切换进/出关键路径，所述原因非限制性地包括维修、替换性钻井能力等。根据本公开的一个或更多个方面，连接器包括被设置在主轴承座和齿轮箱之间的一组第一连接器。连接器可以包括被设置在齿轮箱上的一组第二连接器。连接器可以包括被设置在齿轮箱和管处理器之间的一组第三连接器。紧固销可以被安装在连接器中，以将模块彼此紧固。尽管参考主轴承座、齿轮箱和管处理器，但是应理解的是，本公开的连接器可被用于将任意两个或任意三个模块连接在一起。根据本公开的一个或更多个方面，被设置在主轴承座和齿轮箱之间的一组第一连接器被附接到主轴承座的下端。齿轮箱包括一组第二连接器，这一组第二连接器中的每一个第二连接器均具有允许对应的第一连接器插入的开口。插入/移除工具可以推动紧固销穿过各个连接器，以便于主轴承座和齿轮箱的紧固。各连接器的特征可以有助于方位角和仰角定位。根据本公开的一个或更多个方面，被设置在齿轮箱和管处理器之间的该组第三连接器可以被附接到管处理器。齿轮箱包括一组第二连接器，这一组第二连接器中的每一个第二连接器均具有允许对应的第一连接器和可选的第三连接器插入的开口。插入/移除工具可以被用于便于穿过各连接器布置紧固销，以紧固例如主轴承座、齿轮箱和管处理器。各连接器的特征可以有助于方位角和仰角定位。根据本公开的一个或更多个方面，当移除、安装或更换顶部驱动装置的一个或更多个模块时，这里所述的连接器有利地允许节省时间。当模块化顶部驱动装置的一个模块需要调整/维修/更换(例如，快速改变传动比或更换损坏的部件)时，相对于整个顶部驱动装置，该一个模块可以被更换出来。这里所述的模块之间的连接器提供快速连接/拆卸布置，允许更高效地更换模块。在模块更换期间，通过允许较少的操作人员极为靠近顶部驱动装置和在设备附件，这里所述的连接器也可以有利地降低受伤的风险。参考图1，根据本公开的一个或更多个方面，示出顶部驱动装置的正面视图。顶部驱动装置100可以被描述成模块化，使得该顶部驱动装置100包括多个模块。顶部驱动装置100可以被描述成组件(即，一个或更多个模块的组件)。例如，顶部驱动装置100包括第一模块120、第二模块140和第三模块160。在各个实施例中，顶部驱动装置100可以包括更多或更少的模块和/或其它结构。在图1中，模块120、140和160被连接。第一模块120可以被描述成第一模块或上模块。根据示例性实施例，第一模块120是主轴承座模块或核心模块。第二模块140可以被描述成第二模块或中间模块。根据示例性实施例，第二模块140是齿轮箱模块。第三模块160可以被描述成第三模块或下模块。根据示例性实施例，第三模块160是管处理器模块。虽然用“第一”、“第二”、“第三”、“上”、“中间”和“下”描述图1中的模块，但是，在各个实施例中，各个模块的相对取向和定位可以不同。模块120、140、160中的任意一个模块或所本文档来自技高网...

【技术保护点】
一种包括多个模块的顶部驱动装置，包括：第一紧固构件，所述第一紧固构件包括近端和远端，所述近端从第一模块延伸；第二紧固构件，所述第二紧固构件从第二模块延伸；其中，所述第一紧固构件和所述第二紧固构件被构造成以可拆卸方式联接，以连接所述第一模块和所述第二模块。

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】2013.07.15 US 13/942,2501.一种包括多个模块的顶部驱动装置，包括：第一紧固构件，所述第一紧固构件包括近端和远端，所述近端从第一模块延伸；第二紧固构件，所述第二紧固构件从第二模块延伸；其中，所述第一紧固构件和所述第二紧固构件被构造成以可拆卸方式联接，以连接所述第一模块和所述第二模块；以及第三紧固构件，所述第三紧固构件包括近端和远端，所述近端从第三模块延伸，其中，所述第三紧固构件被构造成以可拆卸方式联接到所述第一紧固构件和所述第二紧固构件中的至少一个紧固构件，以连接所述第一模块、所述第二模块和所述第三模块。2.根据权利要求1所述的顶部驱动装置，其中，所述第二紧固构件包括在所述第二紧固构件中纵向延伸的腔体，所述腔体被构造成接收所述第一紧固构件的至少一部分，以连接所述第一模块和所述第二模块。3.根据权利要求2所述的顶部驱动装置，其中，所述第二紧固构件的所述腔体被进一步构造成接收所述第三紧固构件的至少一部分，以连接所述第一模块、所述第二模块和所述第三模块。4.根据权利要求1所述的顶部驱动装置，其中，所述第一紧固构件的远端包括在所述远端中形成的中空部，所述中空部被构造成接收所述第三紧固构件的至少一部分，以连接所述第一模块、所述第二模块和所述第三模块。5.根据权利要求1所述的顶部驱动装置，其中：所述第一紧固构件的远端进一步包括在所述远端中横向延伸的第一钻孔和第二钻孔；所述第二紧固构件进一步包括在所述第二紧固构件中横向延伸的第三钻孔和第四钻孔；所述第三紧固构件的远端进一步包括在其中横向延伸的第五钻孔；其中，当所述第一模块、所述第二模块和所述第三模块被连接时，(a)所述第一钻孔和所述第三钻孔对齐，并且(b)所述第二钻孔、所述第四钻孔和所述第五钻孔对齐。6.根据权利要求1所述的顶部驱动装置，进一步包括紧固销，所述紧固销能够被可拆卸地插入穿过所述第一紧固构件、所述第二紧固构件和所述第三紧固构件中的至少一个紧固构件，以在所述第一模块、所述第二模块和所述第三模块被连接时将所述第一模块、所述第二模块和所述第三模块固定。7.根据权利要求6所述的顶部驱动装置，其中，所述紧固销包括头部、颈部和本体部，所述紧固销的头部包括第一凹部，并且所述紧固销的颈部包括第二凹部，所述第二凹部的半径大于所述第一凹部的半径。8.根据权利要求7所述的顶部驱动装置，进一步包括被设置在所述紧固销的头部与所述第二紧固构件之间的板，所述板被接收在所述第二凹部中。9.根据权利要求7所述的顶部驱动装置，进一步包括：工具，所述工具用于将所述紧固销插入穿过所述第一紧固构件、所述第二紧固构件和所述第三紧固构件中的至少一个紧固构件，以及从所述第一紧固构件、所述第二紧固构件和所述第三紧固构件中的至少一个紧固构件移除所述紧固销，所述工具包括唇状部，所述唇状部用于将所述工具以可滑动方式安装在所述第二紧固构件上；并且其中，所述第二紧固构件进一步包括用于接收所述工具的唇状部的沟槽。10.根据权利要求9所述的顶部驱动装置，其中，所述工具进一步包括：杆，所述杆包括本体部、颈部和头部，其中，所述杆被可拆卸地联接到所述紧固销，所述第一凹部接收所述杆的颈部，并且所述第二凹部接收所述杆的头部。11.根据权利要求10所述的顶部驱动装置，其中，所述杆能够在第一位置和第二位置之间移动，其中，在第一位置中，所述紧固销被插入所述第一紧固构件、所述第二紧固构件和所述第三紧固构件中的至少一个紧固构件中，并且，在第二位置中，所述紧固销从所述第一紧固构件、所述第二紧固构件和所述第三紧固构件中的至少一个紧固构件移除。12.根据权利要求9所述的顶部驱动装置，其中，所述工具进一步包括对齐构件，并且所述第二紧固构件进一步包括对齐凹陷部，当所述工具与所述第二紧固构件轴向对齐时，所述对齐构件被接收在所述对齐凹陷部中。13.一种顶部驱动装置，包括：第一模块，所述第一模块包括多个第一连接器，所述多个第一连接器中的每一个第一连接器包括在其中横向延伸的第一钻孔和第二钻孔以及在远端处的开口；第二模块，所述第二模块包括多个第二连接器，所述多个第二连接器中的每一个第二连接器包括纵向延伸贯穿所述第二连接器的腔体以及在所述第二连接器中横向延伸的第三钻孔和第四钻孔；第三模块，所述第三模块包括多个第三连接器，所述多个第三连接器中的每一个第三连接器包括在其中横向延伸的第五钻孔；所述腔体的尺寸和形状被设定为用以接收所述第一连接器的至少一部分和所述第三连接器的至少一部分；所述开口的尺寸和形状被设定为用以接收所述第三连接器的至少一部分；所述第一钻孔和所述第三钻孔对齐，并且所述第二钻孔、所述第四钻孔和所述第五钻孔对齐；并且至少一个紧固销被可拆卸地插入穿过所述第一连接器、所述第二连接器和所述第三连接器中的至少一个连接器，以将所述第一模块、所述第二模块和所述第三模块彼此固定。14.根据权利要求13所述的顶部驱动装置，其中，所述至少一个紧固销包括头部、颈部和本体部，所述头部包括第一切除部，并且所述颈部包括第二切除部，所述第二切除部的半径大于所述第一切除部的半径。15.根据权利要求14所述的顶部驱动装置，进一步包括被设置在所述至少一个紧固销的头部与所述第二连接器之间的板，所述板被接收在所述第二切除部中。16.根据权利要求14所述的顶部驱动装置，进一步包括：工具，所述工具用于将所述至少一个紧固销插入穿过所述第一连接器、所述第二连接器和所述第三连接器中的至少一个连接器，以及从所述第一连接器、所述第二连接器和所述第三连接器中的至少一个连接器移除所述至少一个紧固销，所述工具包括唇状部，所述唇状部用于将所述工具以可滑动方式安装在所述第二连接器上，所述唇状部被接收在所述第二连接器的沟槽中。17.根据权利要求16所述的顶部驱动装置，其中，所述工具进一步包括：杆，所述杆能够从壳体内部的第一位置移动到壳体外部的第二位置，所述杆包括本体部、颈部和头部，其中，在...

【专利技术属性】
技术研发人员：戈德温·西曼云塔，迈克尔·麦克林，
申请(专利权)人：坎里格钻探技术有限公司，
类型：发明
国别省市：美国;US