用于进行地下操作的系统和方法技术方案

公开了一种用于进行地下操作的管状件搬运系统，所述管状件搬运系统可包括设置在管状件存放区域(200)内并且联接至导轨(234)的桥(232)。所述桥(232)配置成沿着所述导轨(234)并且在所述管状件存放区域(200)上方从第一桥位置平移至第二桥位置。所述管状件搬运系统可进一步包括联接至所述桥(232)的臂(244)和联接至所述臂(244)的夹持器(280)。所述夹持器(280)可适配成接合第一管状件。(280)可适配成接合第一管状件。(280)可适配成接合第一管状件。

【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于进行地下操作的系统和方法


[0001]本专利技术总体上涉及钻井操作，并且更具体地涉及用于钻机的钻杆搬运系统。

技术介绍

[0002]全世界花费数千亿美元用于石油勘探和生产。这些活动大部分是在钻井平台上进行的。例如，这些钻井平台可包括固定平台、随动塔式平台、半潜式平台、自升式钻井平台、钻井船、浮式生产系统、张力腿式平台、基于重力的结构和单柱平台。无论平台的类型如何，这些都是复杂的操作，通常需要使用钻机来定位和回收油。
[0003]因此，自然资源的勘探和生产继续需要改进。
附图说明
[0004]通过参考附图，可以更好地理解本公开，并且其众多特征和优点对于本领域技术人员来说是显而易见的。
[0005]图1至图167包括根据本文的实施例的用于进行地下操作的系统的各部分的图示。
[0006]图168至图192包括根据本文的实施例的用于进行地下操作的第一方法的一部分的图示。
[0007]图193至图199包括根据本文的实施例的用于进行地下操作的第二方法的一部分的图示。
[0008]图200至图205包括根据实施例的用于进行地下操作的第三方法的一部分的图示。
[0009]图206至图212包括根据实施例的用于进行地下操作的第四方法的一部分的图示。
[0010]图213至图216包括根据实施例的钻杆存放系统的图示。
具体实施方式
[0011]以下总体上涉及用于进行地下操作的系统和方法。
[0012]实施例涉及一种用于进行地下操作的系统。该系统可包括多个子系统，诸如设置在管状件存放区域上方的水平管状件搬运系统，该水平管状件搬运系统与邻近井眼区域的竖直管状件搬运系统相互作用。该系统还可包括邻近井眼区域的履带式机械臂以及邻近井眼区域的铁钻工。该系统是自动化的，并且可在水平管状件搬运系统、竖直管状件搬运系统和机械臂之间安全地传递例如BHA部件、钻杆和套管的管状件，同时使用铁钻工将管状件自动扭转在一起以及脱离管状构件。
[0013]用于进行井下操作的系统
[0014]参考图1至图167，示出了用于进行地下操作的系统的各个部分，并且总体上标记为100。如图2所示，系统100可包括管状件存放区域200，该管状件存放区域可用于水平地存放各种管状件(例如，钻杆和套管)以及竖直地存放相对短的管状件(例如，短节)。例如，管状件存放区域200可包括存放地板202，该存放地板可包括水平钻杆架204，可在该水平钻杆架中水平地存放多个钻杆206。进一步地，管状件存放区域200可包括水平井底钻具组合
(BHA)存放架208，可在该存放架中水平地存放一个或多个BHA部件(诸如，BHA 210)。管状件存放区域200还可包括水平存放架212，可在该存放架中水平地存放多个套管214。应当理解，水平钻杆架204、BHA存放架208和水平存放架212可视为管状件仓，可在其中存放一个或多个管状件。
[0015]图2至图4和图10至图12表明，管状件存放区域200可进一步包括竖直存放架216，该竖直存放架可包括多个竖直柱218，可在该多个竖直柱上存放多个短节式管状件220(短节)。这些短节220可包括提升旋塞、旋转短节、转换短节、旋转减径短节、提升短节、提环、顶驱短节、直列式传感器以及可与一个或多个其他管状件(例如，钻杆或套管)螺纹地或非螺纹地接合的其他类型的大体圆柱形或大体管状装置。在操作期间，可将一个或多个短节220从竖直存放架216提起，旋转至水平传送位置，并且传送至钻井区域中(在下面详细描述)，以便由另一管状件搬运机取回。
[0016]图2和图10至图15表明，管状件存放区域200可进一步包括水平管状件搬运系统(HTHS)230。HTHS 230可包括安装在第一导轨234和第二导轨236上的桥232。桥232配置成沿着导轨234、236并且在管状件存放区域200上方从第一桥位置平移至第二桥位置。进一步地，如下文详细描述的那样，使桥232在大体横向于或垂直于HTHS 230可能正在载送的第一管状件的长度的方向上平移。在另一方面，操作HTHS 230可包括使桥232沿着导轨234、236平移至与第一桥位置和第二桥位置间隔开的第三桥位置，其中第三桥位置对应于第二拾取位置，其中臂适配成接合管状件仓中的第二管状件，例如，接合水平钻杆架204内的钻杆206、BHA存放架208中的BHA 210、水平存放架212内的套管214或它们的组合。使桥232平移至第一桥位置、第二桥位置或第三桥位置可包括感测管状件存放区域200的至少一个特性，并且该至少一个特性可包括存放区域中的管状件的数量、管状件相对于管状件存放区域的位置或它们的任意组合。
[0017]在另一方面，管状件存放区域200可包括长度L，并且导轨234、236可沿着管状件存放区域200的整个长度延伸。这可允许HTHS 230完全触及存放在管状件存放区域200中的所有管状件(竖直地存放和水平地存放)。桥232可包括从第一导轨234延伸至第二导轨236的第一部分238。此外，桥232可包括从第一导轨234延伸至第二导轨236的第二部分240。特别地，桥的第一部分238和第二部分240可基本上彼此平行并且基本上垂直于导轨234、236。
[0018]HTHS 230的桥232可进一步包括安装在桥232的第一部分238和第二部分240之间的横向构件242。横向构件242可在桥232的第一部分238和第二部分240之间沿着平行于桥232的第一部分238和第二部分240的轴线241线性地移动。横向构件242移动所沿着的轴线241基本上垂直于桥232移动所沿着的轴线243。
[0019]如图所示，HTHS 230还可包括铰接臂244，该铰接臂可旋转地安装在HTHS 230的桥232的横向构件242上。在特定方面，铰接臂244可包括第一部分246，该第一部分具有第一端部248、第二端部250和在它们之间延伸的细长部分252。臂244的第一部分246的第一端部248可以是大体圆柱形的，并且可以可旋转地安装在桥的横向构件242的一部分内。马达(未示出)可设置在臂244的第一部分246的第一端部248内。马达可为伺服马达、步进马达等。进一步地，致动马达可使臂244围绕轴线254旋转，穿过臂244的第一部分246的第一端部248的中心，该轴线可大体垂直于桥232的第一部分238和第二部分240。臂244的第一部分246的第二端部250可形成为具有孔256，该孔基本上垂直穿过该第二端部延伸。进一步地，臂244的
第一部分246的第二端部250可包括狭槽258，该狭槽至少部分地沿着臂244的第一部分246的细长部分252的长度穿过该第二端部延伸。
[0020]铰接臂244还可包括第二部分260，该第二部分具有第一端部262、第二端部264和在它们之间间延伸的细长部分266。细长部分266可包括偏移盘形部分268，该偏移盘形部分沿着臂244的第二部分260的细长部分266居中。偏移盘形部分268的中心与铰接臂244本文档来自技高网...

【技术保护点】

【技术特征摘要】
【国外来华专利技术】1.一种用于进行地下操作的管状件搬运系统，包括：桥，所述桥设置在所述管状件存放区域内并且联接至导轨，其中所述桥配置成沿着所述导轨并且在所述管状件存放区域上方从第一桥位置平移至第二桥位置；臂，所述臂联接至所述桥；以及夹持器，所述夹持器联接至所述臂并且适配成接合第一管状件。2.一种用于进行地下操作的管状件搬运系统，包括：桥；臂，所述臂联接至所述桥并且配置成沿着所述桥的长度平移；以及夹持器，所述夹持器联接至所述臂并且适配成接合管状件存放区域中的第一管状件。3.一种用于进行地下操作的管状件搬运系统，包括：桥，所述桥包括第一部分和第二部分；臂，所述臂在所述第一部分和所述第二部分之间联接至所述桥；夹持器，所述夹持器联接至所述臂并且适配成与管状件存放区域中的第一管状件接合；并且其中所述臂适配成在使管状件从拾取位置移动至递送位置时使所述管状件在所述桥的所述第一部分和所述第二部分之间移动。4.根据权利要求2和3中任一项所述的管状件搬运系统，其中所述桥适配成在第一桥位置和与所述第一桥位置间隔开的第二桥位置之间沿着导轨移动。5.根据权利要求1和2中任一项所述的管状件搬运系统，其中所述臂适配成在使所述管状件从拾取位置移动至递送位置时使所述管状件在所述桥的第一部分和第二部分之间移动。6.根据权利要求1、2和3中任一项所述的管状件搬运系统，其中所述管状件搬运系统适配成使所述第一管状件从与拾取位置相关的第一水平位置经过竖直位置并且移动至与递送位置相关联的第二水平位置。7.根据权利要求1、2和3中任一项所述的管状件搬运系统，其中所述臂适配成在使所述管状件从第一水平位置经过竖直位置旋转至第二水平位置时沿着所述桥的长度的至少一部分平移。8.一种操作用于进行地下操作的管状件搬运系统的方法，包括：使钻杆甲板搬运机的桥平移至管状件存放区域上方的第一桥位置；使联接至所述桥的臂朝向所述管状件存放区域中的第一管状件移动；利用联接至所述臂的夹持器夹持所述第一管状件；...

【专利技术属性】
技术研发人员：肯尼斯，
申请(专利权)人：坎里格机器人技术有限公司，
类型：发明
国别省市：