本发明专利技术提供一种用于进行地下操作的系统，其中涂布装置的喷嘴旋转地固定至钻机，当管状件的一部分靠近所述涂布装置定位时，所述喷嘴径向朝向所述管状件的所述部分，所述涂布装置配置为经由所述喷嘴对所述管状件的所述部分施用润滑脂，其中当所述管状件旋转时，所述喷嘴在所述管状件的所述部分上沉积一层所述润滑脂。滑脂。滑脂。
【技术实现步骤摘要】
【国外来华专利技术】用于对管件螺纹施用润滑脂的涂布装置
技术介绍
[0001]本公开的实施例总体上涉及钻井和井处理领域。更特别地，本专利技术的实施例涉及一种用于在地下操作期间操作机器人系统对管状件上的螺纹施用润滑脂的系统和方法。
[0002]机器人能够在进行可以利用在井筒中延伸的分段管柱的地下操作(诸如钻探井筒、井筒套管、井筒测试等)时协助操作员。机器人，诸如管件装卸装置，能够装卸管状件以将管状件送至钻机的井中心以与管柱连接(例如在将管柱下入井筒时)，或者当与管柱的连接断开时装卸管状件以将其从钻机的井中心取回(例如当将管柱从井筒中起出时)。随着连接的建立或断开，机器人能够协助操作员，清除螺纹上的润滑脂和对螺纹施用润滑脂，为下一次将管状件连接至管柱做准备。如果对管状件螺纹和管状件端部的连接肩部施用的润滑脂过少，则与管柱的连接可能无法如所期望地保护螺纹并且可能使得在需要时更难以断开连接。如果对管状件螺纹和管状件端部的连接肩部施用的润滑脂过多，则在建立连接时必定从连接处挤压出多余的润滑脂，因此可能需要更长时间来加固管状件与管柱的连接。这也可能导致润滑脂的浪费。因此，如果对管状件端部的螺纹和连接肩部(以下称为肩部)施用适量的润滑脂，则可以避免这些问题。因此，需要不断改进用于管件装卸和润滑脂施用的机器人系统。
技术实现思路
[0003]根据本公开的一个方面，一种用于进行地下操作的系统，其可以包括涂布装置，该涂布装置配置为对管状件的端部的螺纹和肩部施用流体，其中涂布装置在管状件的端部的螺纹和肩部上形成一层流体，该层具有在该层的一个区域上测量的平均厚度，该区域为管状件的端部的螺纹和肩部的圆周的至少25％并且是沿着管状件的端部的螺纹和肩部的至少10mm的轴向长度。该区域内的层的厚度变化可以小于整个该区域的层的平均厚度的20％。此外，整个该区域的层的平均厚度可以小于3mm、或小于2.5mm、或小于2.0mm、或小于1.5mm、或小于1.0mm、或小于0.5mm、或小于0.4mm、或小于0.3mm、或小于0.2mm、或小于0.15mm、或小于0.12mm。涂布装置配置为适用于多种类型的管状件以及多种类型的多种尺寸。较大尺寸的管状件(例如套管)和较小尺寸的管状件(例如较小直径钻杆)可以通过涂布装置进行清洁和涂布，而无需调整涂布装置中喷嘴的位置。其适用于公扣端和母扣端涂布装置。
[0004]根据本公开的另一方面，一种用于在地下操作中将润滑脂涂布于管状件的螺纹的系统可以包括涂布装置，该涂布装置配置为当管状件相对于涂布装置旋转时，对管状件的端部的螺纹和肩部施用流体，该涂布装置包括在高压下操作的喷嘴，该高压迫使流体通过喷嘴并将流体喷涂在管状件的端部的螺纹和肩部上，其中高压可以小于200巴(2901psi)且大于2巴(29psi)、或小于150巴(2176psi)且大于2巴(29psi)、或小于140巴(2031psi)且大于3巴(44psi)、或小于140巴(2031psi)且大于3.85巴(56psi)、或小于140巴(2031psi)且大于4巴(58psi)、或小于140巴(2031psi)且大于5巴(73psi)、或小于140巴(2031psi)且大于8巴(116psi)、或小于140巴(2031psi)且大于10巴(145psi)、或小于135巴(2031psi)且大于
110巴(1595psi)、或小于130巴(1885psi)且大于120巴(1740psi)。
[0005]根据本公开的另一方面，一种用于进行地下操作的方法可以包括以下操作：将具有多个喷嘴的涂布装置安装至钻机，使得多个喷嘴旋转地固定至钻机；经由管件装卸装置使管状件相对于该多个喷嘴和钻机旋转；以及当管状件旋转时，在管状件的端部的螺纹和肩部上喷涂流体。该流体可以是空气/润滑脂混合物，其中喷涂还包括在管状件的端部的螺纹和肩部上形成一层润滑脂，该层具有在该层的一个区域上测量的平均厚度，该区域为螺纹的一部分的圆周的至少25％并且为沿着螺纹的该部分的至少10mm的轴向长度。该涂布装置可以包括壳体，该壳体上安装有多个喷嘴，并且该方法还可以包括以下操作：经由管件装卸装置将管状件的端部定位在壳体中；将流体压力加压至小于200巴(2901psi)且大于2巴(29psi)；以及当该多个喷嘴中的至少一个启用时，将来自该多个喷嘴中的该至少一个的流体喷涂在端部的螺纹和肩部上。
附图说明
[0006]当参考附图阅读以下详细描述时，将更好地理解本专利技术的实施例的这些和其他特征、方面和优点，其中在整个附图中，相同的字符表示相同的部分，附图中：
[0007]图1A是根据某些实施例的具有上涂布装置和下涂布装置的钻机的代表性透视图；
[0008]图1B和1C是根据某些实施例的具有管件装卸装置的钻机的代表性透视图，该管件装卸装置在地下操作期间利用涂布装置对管状件的螺纹施用润滑脂；
[0009]图2是根据某些实施例的用于对管状件的公扣端上的螺纹施用润滑脂的涂布装置的代表性透视前视图；
[0010]图3是根据某些实施例的用于对管状件的公扣端上的螺纹施用润滑脂的涂布装置的代表性顶视图；
[0011]图4是根据某些实施例的用于对管状件的公扣端上的螺纹施用润滑脂的涂布装置的内侧部分的代表性透视图；
[0012]图5是根据某些实施例的用于对管状件的公扣端上的螺纹施用润滑脂的涂布装置的代表性透视后视图；
[0013]图6A是根据某些实施例的向喷嘴供给流体的流体源的代表性功能框图；
[0014]图6B是根据某些实施例的从流体源到达并通过图6A的喷嘴的流体流动的代表性流图。
[0015]图6C是根据某些实施例的向喷嘴供给流体的流体源的代表性功能框图；
[0016]图6D是根据某些实施例的从流体源到达并通过图6C的喷嘴的流体流动的代表性流；
[0017]图6E是根据某些实施例的可以在涂布装置中使用的代表性喷嘴(与数据表)；
[0018]图7A是根据某些实施例的涂布装置的代表性局部剖视图，该涂布装置用于在管状件的公扣端定位在涂布装置内之前对公扣端上的螺纹施用润滑脂；
[0019]图7B、7C和7D是根据某些实施例的图7A的涂布装置在公扣端已定位在涂布装置内之后在清洗和涂布公扣端上的螺纹的各个阶段中的代表性部分剖视图；
[0020]图7E是根据某些实施例的已经通过涂布装置清洁和涂布的管状件的公扣端的代表性透视图；
[0021]图8A是根据某些实施例的涂布装置的代表性局部剖视图，该涂布装置用于测试在管状件的公扣端定位在涂布装置内之前润滑脂到覆盖公扣端的膜上的螺纹的施用；
[0022]图8B是根据某些实施例的图8A的涂布装置在公扣端已定位在涂布装置内之后涂布覆盖公扣端上的螺纹的膜的代表性部分剖视图；
[0023]图8C和8D是根据某些实施例的图8A的膜在涂布装置已经如图8B中对膜施用润滑脂之后的代表性俯视图和侧视图；
[0024]图9A是根据某些实施例的另一涂布装置的代表性局部剖视图，该涂布装置用于在管状件的母扣端定位本文档来自技高网...
【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系统，所述系统包括：钻机；和涂布装置，所述涂布装置包括：壳体，所述壳体旋转地固定至所述钻机；和喷嘴，所述喷嘴旋转地固定至所述壳体，当管状件的一部分靠近所述壳体定位时，所述喷嘴径向朝向所述管状件的所述部分。2.根据权利要求1所述的系统，其中所述喷嘴配置为对所述管状件的所述部分施用润滑脂，并且其中在所述管状件旋转的同时，所述喷嘴在所述管状件的所述部分上沉积一层所述润滑脂。3.根据权利要求2所述的系统，其中所述层具有在所述层的一个区域上测量的平均厚度，所述区域为所述管状件的所述部分的圆周的至少50％并且是沿着所述管状件的所述部分的至少10mm的轴向长度，其中所述层在所述区域内的厚度变化小于所述层跨所述区域的平均厚度的20％，并且其中所述层跨所述区域的平均厚度小于3mm。4.根据权利要求1所述的系统，其中所述管状件的所述部分包括所述管状件的公扣端或母扣端的螺纹和至少一个连接肩部。5.根据权利要求1所述的系统，其中所述涂布装置配置为在相对于所述钻机的钻台的0“零”度与180度之间且含端值的任何取向固定地安装至所述钻机。6.根据权利要求1所述的系统，其中所述涂布装置配置为对所述管状件的所述部分施用流体，其中所述管状件的尺寸在2
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3/8”至20”直径管材的范围内。7.根据权利要求1所述的系统，其中经由一个或多个致动器选择性地向所述喷嘴供给流体，并且所述喷嘴配置为当所述一个或多个致动器由钻机控制器驱动时产生喷雾图案，并且其中所述喷雾图案形成基本上平行于所述涂布装置的中心轴线的平面。8.根据权利要求7所述的系统，其中所述流体选自由以下各项组成的群组：1)水，其从所述管状件的所述部分清除旧润滑脂、碎屑或其他污染物；2)空气，其对所述管状件的所述部分进行干燥；或3)空气和新润滑脂的混合物，其在所述管状件的所述部分上沉积新润滑脂。9.根据权利要求7所述的系统，其中所述流体为空气和润滑脂的混合物，并且其中所述钻机控制器控制所述管状件的旋转速度、施加到所述流体的压力或所述润...
【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：
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