Способ и система для транспортирования бурильных труб

Группа изобретений относится к способам транспортирования бурильных труб к бурильной колонне буровой установки, системе для транспортирования бурильных труб к бурильной колонне буровой установки и буровой установке. Способ транспортирования бурильных труб к бурильной колонне буровой установки содержит множество соединенных бурильных труб, причем способ включает в себя непрерывное опускание бурильной колонны, повторяемое поднятие отдельных бурильных труб, одну за другой, из нижнего участка в верхний участок, смежный с верхним концом бурильной колонны, которое выполняют поочередно по меньшей мере двумя подъемными устройствами, а также повторяемое перемещение отдельных бурильных труб, одну за другой, осуществляемое посредством по меньшей мере одного устройства перемещения, из верхнего участка в соединительный участок, где бурильная труба может быть соединена с верхним концом бурильной колонны, и соединение отдельных бурильных труб, одну за другой, с бурильной колонной, причем указанные повторяемое поднятие отдельных бурильных труб и повторяемое перемещение отдельных бурильных труб выполняют одновременно. Технический результат - обеспечение эффективного, простого и надежного способа транспортирования бурильных труб к бурильной колонне на буровой установке. 4 н. и 10 з.п. ф-лы, 9 ил.

 

Область техники, к которой относится изобретение

Настоящее изобретение в целом относится к транспортированию бурильных труб к и от бурильной колонны буровой установки. В частности, обеспечиваются способ транспортирования бурильных труб к бурильной колонне буровой установки, содержащей множество соединенных бурильных труб, способ транспортирования бурильных труб из буровой установки и система для этих целей.

Уровень техники

При бурении нефтяных и газовых скважин бурильная колонна, содержащая множество соединенных бурильных труб и буровую коронку, установленную на ее нижнем конце, обычно подвешена на буровую вышку на буровой установке. Для продвижения глубины буримого ствола скважины бурильную колонну могут подвешивать на талевый блок на буровой вышке посредством вертлюга, который позволяет прикладывать вращающую силу к бурильной колонне, обычно посредством верхнего привода, подвешенного под талевым блоком. При увеличении глубины ствола скважины и снижении или спуске бурильной колонны, к бурильной колонне на ее верхнем конце добавляют дополнительные секции соединенных бурильных труб.

Бурильную колонну также иногда необходимо вытягивать или поднимать, то есть поднимать из ствола скважины, например, когда буровые работы завершены или если буровую коронку необходимо заменить. Когда бурильная колонна вытянута так, что секция соединенных бурильных труб становится выше буровой площадки буровой установки, секцию соединенных бурильных труб отвинчивают и удаляют от остальной части бурильной колонны.

В патентном документе WO 2006075914 А1 раскрыто устройство для манипулирования и хранения секций бурильной колонны, состоящих из множества бурильных труб и для сборки или разборки бурильной колонны на буровой установке. Устройство содержит верхнюю и нижнюю площадки для фиксации свечей бурильных труб для расположения вертикальных секций бурильной колонны на площадке для хранения и удерживания секции бурильной колонны в выбранной ячейке для хранения. Каждая из верхней и нижней площадок для фиксации свечей бурильных труб снабжены набором средств транспортировки по существу для горизонтального расположения секции бурильной колонны вдоль направляющих. Устройство дополнительно содержит средства, расположенные в непосредственной близости от верхних и нижних площадок для фиксации свечей бурильных труб, соответственно, для соединения бурильной секции с бурильной колонной и отделения ее от бурильной колонны.

В патентном документе ЕР 0267002 А2 раскрыт аппарат для перемещения свечей бурильных труб, состоящих из нескольких кусков труб, между центральной линией ствола скважины и узлом укладки труб. Аппарат содержит лапу с установленной на ней захватной головкой, выполненную с возможностью выдвижения и втягивания по отношению к держателю, установленному на рабочей плате буровой установки.

В системах, раскрытых в патентных документах WO 2006075914 А1 и ЕР 0267002 А2, несколько бурильных труб соединены в качестве свечей бурильных труб и хранятся в промежуточном месте до (или после) соединения с бурильной колонной (или отсоединения от бурильной колонны). Таким образом, эти системы требуют наличия на буровой установке пространства для хранения свечей бурильных труб. Это увеличивает сложность конструкции буровой установки. В дополнение, высота свечей бурильных труб увеличивает общую высоту буровой вышки и приводит к еще большему увеличению размеров конструкции, неустойчивости и стоимости буровой вышки.

Раскрытие сущности изобретения

Одна цель настоящего раскрытия заключается в обеспечении эффективного, простого и надежного способа транспортирования бурильных труб к бурильной колонне на буровой установке.

Дополнительная цель настоящего раскрытия заключается в обеспечении способа транспортирования бурильных труб к и от бурильной колонны на буровой установке, который позволяет эффективно (быстро) подавать бурильные трубы к бурильной колонне, которую непрерывно перемещают в или из скважины.

Другая дополнительная цель настоящего раскрытия заключается в обеспечении способа транспортирования бурильных труб к бурильной колонне в буровой установке, который позволяет сократить высоту буровой установки.

Другая дополнительная цель настоящего раскрытия заключается в обеспечении способа транспортирования бурильных труб к бурильной колонне на буровой установке, который сокращает или устраняет необходимость наличия пространства для хранения бурильных труб, такого как промежуточное пространство для хранения вдоль маршрута транспортирования к/от бурильной колонны.

Другая дополнительная цель настоящего раскрытия заключается в обеспечении способа транспортирования бурильных труб от бурильной колонны на буровой установке, который решает одну или более из вышеуказанных целей.

Другая дополнительная цель настоящего раскрытия заключается в обеспечении системы для транспортирования бурильных труб к и/или от бурильной колонны на буровой установке, имеющий эффективную, простую, надежную и дешевую конструкцию и позволяющий снизить высоту буровой установки и уменьшить требования к пространству для хранения.

Согласно одному аспекту, обеспечен способ для транспортирования бурильных труб к бурильной колонне буровой установки, содержащей множество соединенных бурильных труб, причем способ включает в себя этап, на котором повторяемо поднимают одну за другой отдельные бурильные трубы из нижнего участка в верхний участок, смежный с верхним концом бурильной колонны.

Способ позволяет непрерывно транспортировать отдельные бурильные трубы одну за другой к бурильной колонне (или от бурильной колонны), например, со скоростью 1800 метров труб в час, без необходимости в промежуточном хранении или остановке бурильных труб или свечей бурильных труб, при движении (например, непрерывном движении) бурильной колонны со скоростью 0,5 метра в секунду. Устранение необходимости в промежуточном хранении или остановке бурильных труб способствует уменьшению высоты буровой установки.

Способ может гарантировать постоянное наличие захватывающего механизма или поддерживающего механизма на каждом конце (например, в пределах 5% от длины) транспортируемых бурильных труб. Это улучшает управление движением бурильной трубы и предотвращает, например, небезопасное отклонение бурильной трубы, которое может иметь место по причине ее удерживания на большом удалении от одного или обоих концов. Каждая пара захватывающих механизмов и/или поддерживающих механизмов может называться манипуляторной парой.

Когда бурильная труба поднята до верхнего участка, нижний конец бурильной трубы может быть расположен по существу на той же высоте, что и верхний конец бурильной колонны. Альтернативно, когда бурильная труба находится в верхнем участке, нижний конец бурильной трубы может быть расположен вертикально выше верхнего конца бурильной колонны.

Верхний участок может быть горизонтально смещен относительно бурильной колонны. Альтернативно, верхний участок может быть расположен по существу выше бурильной колонны.

Нижний участок может быть участком, находящимся вблизи буровой площадки буровой установки. Альтернативно или в дополнение, нижний участок может быть участком на высоте буровой установки, где бурильные трубы расположены горизонтально. Нижний участок может быть горизонтально смещен относительно бурильной колонны. Согласно одному варианту, когда бурильная труба находится в нижнем участке, нижний конец отдельной бурильной трубы расположен по существу на той же высоте, что и буровая площадка.

В настоящем раскрытии отдельными бурильными трубами названы несоединенные раздельные бурильные трубы, в противоположность свечам бурильных труб, каждая из которых состоит из множества соединенных бурильных труб. Согласно настоящему раскрытию, бурильные трубы могут быть прямыми и жесткими. Длина каждой бурильной трубы может быть от 8 до 12 метров, например, приблизительно 10 метров. Концы каждой бурильной трубы могут свинчиваться для резьбового соединения со смежной бурильной трубой или промежуточным соединительным элементом.

Повторяемое поднятие может быть последовательным, то есть вторую отдельную бурильную трубу могут поднимать из нижнего участка в верхний участок после поднятия первой отдельной бурильной трубы из нижнего участка в верхний участок. Однако два отдельных поднятия могут частично накладываться во времени, то есть вторую отдельную бурильную трубу (возможно также одну или более дополнительных отдельных бурильных труб) могут перемещать между нижним участком и верхним участком в то же время, когда происходит перемещение первой отдельной бурильной трубы между нижним участком и верхним участком.

Во время поднятия из нижнего участка в верхний участок бурильная труба может быть ориентирована по существу вертикально. Когда бурильная труба находится в нижнем участке, нижнюю резьбу бурильной трубы, то есть задний конец по отношению к движению вверх, могут очищать и/или смазывать. Таким образом, способ также включает в себя очищение и/или смазывание заднего конца отдельной бурильной трубы в нижнем участке, предпочтительно когда бурильная труба находится по существу в вертикальном положении.

Как видно из названий, верхний участок является участком, расположенным на большей высоте, чем нижний участок. Согласно одному варианту, повторяемое поднятие выполняется по существу в вертикальном направлении из нижнего участка в верхний участок. Однако, возможны также и альтернативные пути поднятия из нижнего участка в верхний участок, включая наклонные пути. В случае использования наклонного пути из нижнего участка в верхний участок, каждая отдельная бурильная труба может быть ориентирована по существу вертикально, либо ориентирована по существу параллельно пути поднятия. Повторяемое поднятие может выполняться вдоль одного отдельного пути, либо вдоль двух или более по существу параллельных путей.

Отдельные бурильные трубы могут перемещать из нижнего участка в верхний участок на расстояние от 10 до 20 метров, например, приблизительно 15 метров. Отдельные бурильные трубы могут перемещать из нижнего участка в верхний участок со скоростью от 0,2 до 1,0 метра в секунду, например, от 0,4 до 0,8 метра в секунду, например, приблизительно 0,6 метра в секунду.

Способ можно использовать для транспортирования бурильных труб к непрерывно опускаемой бурильной колонне. В дополнение, способ можно использовать для транспортирования бурильных труб к повторяемо опускаемой бурильной колонне, например, когда бурильную колонну поочередно опускают и останавливают. Согласно настоящему раскрытию способ также подходит для транспортирования бурильных труб к бурильной колонне во время бурения.

Таким образом, способ также может включать в себя непрерывное опускание бурильной колонны. Бурильную колонну могут непрерывно опускать со скоростью от 0,2 до 1,0 метра в секунду, например, от 0,3 до 1,0 метра в секунду, например, от 0,4 до 0,6 метра в секунду, например, при 0,5 метра в секунду.

Альтернативно, способ может включать в себя опускание бурильной колонны, например, поочередное опускание и остановку бурильной колонны. В качестве дополнительной альтернативы, способ может включать в себя бурение с бурильной колонной во время транспортирования бурильных труб к бурильной колонне.

Повторяемое поднятие отдельных бурильных труб может поочередно выполняться по меньшей мере двумя подъемными устройствами. Таким образом, для требуемого увеличения скорости возможно параллельно добавлять отдельные бурильные трубы.

Каждое подъемное устройство, удерживая отдельную бурильную трубу (например, при перемещении из нижнего участка в верхний участок), может передвигаться со скоростью от 0,4 до 0,8 метра в секунду, например, приблизительно 0,6 метра в секунду. Будучи пустым, то есть не удерживая ни одной бурильной трубы (например, при перемещении из верхнего участка в нижний участок), каждое подъемное устройство может передвигаться со скоростью от 0,8 до 1,2 метра в секунду, например, приблизительно 1 метр в секунду.

Способ может дополнительно включать в себя повторяемое перемещение одной за другой отдельных бурильных труб из верхнего участка в соединительный участок, где бурильная труба может быть соединена с верхним концом бурильной колонны. Каждая отдельная бурильная труба во время перемещения из верхнего участка в соединительный участок может быть ориентирована по существу вертикально. Отдельные бурильные трубы одна за другой могут быть соединены с непрерывно опускаемой (или поднимаемой) бурильной колонной.

Соединительный участок может быть расположен по существу выше бурильной колонны. Согласно одному варианту, верхний участок и соединительный участок находятся по существу на одинаковой высоте. В этом случае, повторяемое перемещение одной за другой отдельных бурильных труб из верхнего участка в соединительный участок происходит посредством по существу горизонтального перемещения. Когда бурильная труба находится в соединительном участке, нижний конец отдельной бурильной трубы может быть расположен близко (например, немного выше) к верхнему концу бурильной колонны. Таким образом, согласно настоящему раскрытию, соединительный участок может быть участком, где бурильная труба находится в соединительном положении, будучи готовой к соединению с бурильной колонной, например, участок вдоль центральной линии бурильной колонны.

Способ может дополнительно включать в себя повторяемое соединение отдельной бурильной трубы в соединительном участке с верхним концом бурильной колонны. Соединение может выполняться посредством известного специалистам в данной области устройства винтового соединения.

Как раскрыто ниже, повторяемое перемещение отдельных бурильных труб из верхнего участка в соединительный участок может выполняться устройством перемещения, либо несколькими устройствами перемещения.

Повторяемое поднятие отдельных бурильных труб и повторяемое перемещение отдельных бурильных труб могут выполняться одновременно. Таким образом, несколько отдельных бурильных труб в разных местах могут перемещать к бурильной колонне в одно и то же время, как одну цепь. Это обеспечивает более быструю доставку бурильных труб. Например, когда первая отдельная бурильная труба расположена в верхнем участке и готова к перемещению (либо уже находится в пути) в соединительный участок, вторая отдельная бурильная труба может быть расположена в нижнем участке и готова к перемещению в верхний участок. Когда первую отдельную бурильную трубу переместили в соединительный участок и вторую отдельную бурильную трубу переместили в верхний участок, третья отдельная бурильная труба может быть расположена в нижнем участке и готова к перемещению (либо уже находиться в пути) в верхний участок, и т.д.

Таким образом, способ транспортирования имеет сходство с конвейером, где к бурильной колонне одновременно транспортируют множество отдельных бурильных труб, расположенных в разных местах.

Способ может дополнительно включать в себя этап, на котором повторяемо поворачивают одну за другой отдельные бурильные трубы в нижнем участке по существу из горизонтального положения по существу в вертикальное положение. Это поворачивание бурильных труб в нижнем участке, например, между горизонтальным и вертикальным положениями, способствует уменьшению высоты буровой установки.

Таким образом, согласно настоящему раскрытию, способ обеспечивает непрерывное перемещение бурильных труб из горизонтального положения в нижнем участке в вертикальное положение в верхнем участке и в соединительном участке. Это непрерывное перемещение имеет сходство со сборочной линией или цепью, где за задним концом первой бурильной трубы сразу следует передний конец второй бурильной трубы, например, на всем пути из горизонтального положения на нижнем участке до соединительного участка. Такое транспортирование бурильных труб в цепи также способствует уменьшению высоты буровой установки.

Когда бурильная труба находится по существу в горизонтальном положении на нижнем участке, верхнюю резьбу (например, верхнюю резьбу, когда бурильную трубу повернули, и резьбу на переднем конце бурильной трубы, когда бурильная труба находится по существу в горизонтальном положении) могут очищать и/или смазывать. Таким образом, способ также может включать в себя очищение и/или смазывание переднего конца отдельной бурильной трубы на нижнем участке, предпочтительно, когда бурильная труба находится по существу в горизонтальном положении.

Повторяемое поворачивание отдельных бурильных труб может поочередно выполняться по меньшей мере двумя поворотными устройствами. Согласно настоящему раскрытию, поворотное устройство может быть поворотным устройством, раскрытым ниже, либо поворотным устройством, раскрытым в Норвежской патентной заявке 20050166, по которой испрашивается приоритет в заявке WO 2006075914 А1.

Повторяемое поворачивание отдельных бурильных труб может выполняться одновременно с повторяемым поднятием отдельных бурильных труб. Например, когда первая отдельная бурильная труба находится по существу в вертикальном положении на нижнем участке, вторая отдельная бурильная труба может находиться по существу в горизонтальном положении на нижнем участке. Когда первую бурильную трубу начинают поднимать из нижнего участка к верхнему участку, вторую бурильную трубу начинают поворачивать (либо она уже находится в пути) по существу из горизонтального положения по существу в вертикальное положение на нижнем участке. Когда первую бурильную трубу подняли из верхнего участка и вторую бурильную трубу повернули по существу из горизонтального положения по существу в вертикальное положение, третья отдельная бурильная труба может быть расположена в горизонтальном положении на нижнем участке и готова к поворачиванию (либо находиться в пути), и т.д.

Подобные одновременные поворачивание и поднятие могут выполняться вместе с раскрытыми выше одновременными поднятием и перемещением. Таким образом, одновременно первую отдельную бурильную трубу могут перемещать из верхнего участка в соединительный участок, вторую отдельную бурильную трубу могут поднимать из нижнего участка в верхний участок, и третью отдельную бурильную трубу могут поворачивать по существу из горизонтального положения по существу в вертикальное положение в нижнем участке.

Отдельные бурильные трубы могут перемещать из верхнего участка в соединительный участок на расстояние от 3 до 7 метров, например, приблизительно 5 метров. Отдельные бурильные трубы могут перемещать из верхнего участка в соединительный участок со скоростью от 0,3 до 0,7 метра в секунду, например, приблизительно 0,5 метра в секунду.

Способ может дополнительно включать в себя непрерывное транспортирование отдельных бурильных труб по существу в горизонтальном положении в нижний участок. Движение транспортирования может выполняться из погрузочного участка в нижний участок. Согласно настоящему раскрытию, погрузочный участок является участком, в котором на устройство транспортирования (или с него) могут быть погружены (или разгружены) отдельные бурильные трубы.

Транспортирование может выполняться таким образом, что отдельная бурильная труба будет доставляться каждые 20 секунд. Таким образом, в случае, когда транспортируют отдельные бурильные трубы с длиной, равной приблизительно 10 метрам, скорость транспортирования может быть равна приблизительно 0,5 метра в секунду.

Движение транспортирования может выполняться по существу в горизонтальном направлении. Одна или несколько отдельных бурильных труб могут одновременно транспортироваться из погрузочного участка в нижний участок. Как раскрыто выше, транспортирование может выполняться одновременно с поворачиванием, поднятием и/или перемещением.

Например, когда первая отдельная бурильная труба находится в верхнем участке и готова к перемещению в соединительный участок, вторая отдельная бурильная труба может находиться по существу в вертикальном положении в нижнем участке и быть готовой к поднятию (либо находиться в пути) в верхний участок, третья отдельная бурильная труба может находиться по существу в горизонтальном положении в нижнем участке и быть готовой к поворачиванию (либо находиться в пути) по существу в вертикальное положение, и четвертая отдельная бурильная труба может находиться по существу в горизонтальном положении в погрузочном участке и быть готовой к транспортированию (или находиться в пути транспортирования) в нижний участок.

Согласно дополнительному аспекту, обеспечен способ транспортирования бурильных труб от бурильной колонны буровой установки, содержащей множество соединенных бурильных труб, причем способ включает в себя этап, на котором повторяемо опускают одну за другой отдельные бурильные трубы из верхнего участка, смежного с верхним концом бурильной колонны, в нижний участок.

Способ позволяет непрерывно транспортировать одну за другой бурильные трубы от бурильной колонны. Если не указано обратное, способ транспортирования бурильных труб от бурильной колонны буровой установки, содержащей множество соединенных бурильных труб, как раскрыто в настоящем раскрытии, противоположен способу транспортирования бурильных труб к бурильной колонне, согласно настоящему раскрытию.

Способ может дополнительно включать в себя повторяемое отсоединение отдельной бурильной трубы в соединительном участке от верхнего конца бурильной колонны.

Способ можно использовать для транспортирования бурильных труб из непрерывно поднимаемой бурильной колонны. В дополнение, способ могут использовать для транспортирования бурильных труб из повторяемо поднимаемой бурильной колонны, например, где бурильную колонну поочередно поднимают и останавливают.

Таким образом, способ также может включать в себя непрерывное поднятие бурильной колонны. Бурильную колонну могут непрерывно поднимать со скоростью от 0,2 до 1,0 метра в секунду, например, от 0,3 до 1,0 метра в секунду, например, от 0,4 до 0,6 метра в секунду, например, 0,5 метра в секунду. Альтернативно, способ может включать в себя поднятие бурильной колонны, например, поочередное опускание и остановку бурильной колонны.

Повторяемое опускание отдельных бурильных труб может поочередно выполняться по меньшей мере двумя подъемными устройствами.

Способ может дополнительно включать в себя повторяемое перемещение одной за другой отдельных бурильных труб из соединительного участка, где бурильная труба может быть отсоединена от верхнего конца бурильной колонны, в верхний участок.

Повторяемое опускание отдельных бурильных труб и повторяемое перемещение отдельных бурильных труб могут выполняться одновременно.

Способ может дополнительно включать в себя этап, на котором повторяемо поворачивают одну за другой отдельные бурильные трубы в нижнем участке по существу из вертикального положения по существу в горизонтальное положение. Повторяемое поворачивание отдельных бурильных труб может поочередно выполняться по меньшей мере двумя поворотными устройствами. Подобное поворачивание способствует уменьшению высоты буровой установки и быстроте доставки бурильных труб.

Повторяемое поворачивание отдельных бурильных труб может выполняться одновременно с повторяемым опусканием отдельных бурильных труб.

Способ может дополнительно включать в себя непрерывное транспортирование отдельных бурильных труб по существу в горизонтальном положении из нижнего участка.

Согласно дополнительному аспекту, обеспечена система для транспортирования бурильных труб к бурильной колонне буровой установки, содержащей множество соединенных бурильных труб, причем система содержит по меньшей мере два подъемных устройства, и в котором по меньшей мере два подъемных устройства выполнены с возможностью поочередного поднятия одной за другой отдельных бурильных труб из нижнего участка в верхний участок, смежный с верхним концом бурильной колонны.

Подъемные устройства могут двигаться независимо друг от друга. Например, первое подъемное устройство может подниматься во время доставки отдельной бурильной трубы, в то время как второе, пустое, подъемное устройство опускается.

В случае, когда используются два подъемных устройства, подъемные устройства могут быть расположены друг напротив друга. Первое подъемное устройство может поднимать первую отдельную бурильную трубу вдоль первого пути из нижнего участка в верхний участок, а второе подъемное устройство может затем поднимать вторую отдельную бурильную трубу вдоль второго пути из нижнего участка в верхний участок, по существу параллельного первому пути или по существу совпадающему с первым путем.

Подъемные устройства могут быть любого типа, подходящего для поднятия отдельной бурильной трубы из нижнего участка в верхний участок. Согласно одному варианту, каждое подъемное устройство содержит верхний захватывающий механизм и нижний захватывающий механизм. В этом случае, каждое подъемное устройство может быть выполнено с возможностью захватывания обоих концов (например, в пределах 5% от длины) бурильных труб посредством захватывающего механизма. Это улучшает управление движением бурильной трубы. Подобный захватывающий механизм может представлять собой зажимную лапу.

Согласно альтернативному варианту, каждое подъемное устройство содержит один (например, верхний или нижний) захватывающий механизм и один (например, верхний или нижний) боковой поддерживающий механизм. Подобный боковой поддерживающий механизм может представлять собой в целом вилку с формой U, выполненную с возможностью поддерживания бурильной трубы в направлении, перпендикулярном направлению выдвижения, например, для горизонтального поддерживания расположенной по существу вертикально бурильной трубы.

Система может дополнительно содержать устройство, выполненное с возможностью непрерывного опускания бурильной колонны. Устройство также может быть выполнено с возможностью непрерывного поднятия бурильной колонны. Устройство может содержать верхний подъемник и нижний подъемник. Подобное устройство может иметь различные формы, например такую, как в патентном документе US 3194313 А.

По меньшей мере два подъемных устройства также могут быть выполнены с возможностью поочередного опускания одной за другой отдельных бурильных труб из верхнего участка в нижний участок. Таким образом, систему могут также использовать для транспортирования бурильных труб от бурильной колонны буровой установки, содержащей множество соединенных бурильных труб.

Система может дополнительно содержать устройство перемещения, выполненное с возможностью перемещения отдельной бурильной трубы из верхнего участка в соединительный участок, где бурильная труба может быть соединена с верхним концом бурильной колонны. Используя специально предназначенное устройство перемещения для выполнения подобного перемещения в соединительный участок, система обеспечивает более быструю доставку бурильных труб.

Кроме того, добавление/убирание бурильных труб в/из бурильной колонны выше верхнего подъемника и нижнего подъемника опускающего/поднимающего устройства способствует снижению высоты буровой установки. Это происходит из-за того, что буровой установке не требуется дополнительная высота для непрерывного транспортирования во время того, как бурильная труба вставляется между, например, элементами пары манипулятора устройства перемещения.

Система может дополнительно содержать устройство винтового соединения или соединительное устройство для винтового соединения бурильных труб с бурильной колонной. Устройство винтового соединения может входить в состав, например, устройства перемещения или верхнего подъемника устройства, выполненного с возможностью непрерывного опускания и поднятия бурильной колонны.

Согласно настоящему раскрытию, для перемещения отдельной бурильной трубы из верхнего участка в соединительный участок устройство перемещения может быть выполнено различным образом. Согласно одному варианту, устройство перемещения содержит по меньшей мере один захватывающий механизм. Устройство перемещения может содержать, например, только один захватывающий механизм или один захватывающий механизм и один поддерживающий механизм, выполненный с возможностью бокового поддерживания отдельной бурильной трубы (например, горизонтального поддерживания бурильной трубы по существу в вертикальном положении). Одно или оба подобных из захватывающего механизма и бокового поддерживающего механизма могут быть выполнены с возможностью захватывания или поддерживания отдельной бурильной трубы и ее линейного перемещения (например, горизонтального перемещения бурильной трубы по существу в вертикальном положении). Это перемещение может быть реализовано, например, посредством выдвигающегося/убирающегося механизма. Каждое устройство перемещения может быть выполнено с возможностью захватывания и/или поддерживания обоих концов (например, в пределах 5% от длины) бурильной трубы посредством захватывающего механизма и/или поддерживающего механизма, соответственно. Это улучшает управление движением бурильной трубы.

В качестве альтернативы использованию одного отдельного устройства перемещения, для повторяемого поочередного перемещения отдельных бурильных труб из верхнего участка в соединительный участок могут обеспечиваться два устройства перемещения. Каждое устройство перемещения может быть также выполнено с возможностью перемещения отдельной бурильной трубы из соединительного участка в верхний участок.

Система может дополнительно содержать по меньшей мере два поворотных устройства, причем по меньшей мере два поворотных устройства выполнены с возможностью поочередного поворачивания отдельных бурильных труб по существу из горизонтального положения по существу в вертикальное положение.

Каждое поворотное устройство может содержать захватывающий механизм и боковой поддерживающий механизм. В этом случае, каждое поворотное устройство может быть выполнено с возможностью захватывания и/или поддерживания обоих концов (например, в пределах 5% от длины) бурильной трубы посредством захватывающего механизма и/или бокового поддерживающего механизма соответственно. Это улучшает управление движением бурильной трубы.

Согласно одному варианту, захватывающий механизм выполнен с возможностью по существу вертикального перемещения. В этом случае, захватывающий механизм может быть выполнен с возможностью поднятия переднего конца отдельной бурильной трубы, то есть захватывания переднего конца отдельной бурильной трубы по существу в горизонтальном положении и вертикального поднятия указанного конца до тех пор, пока бурильная труба не будет повернута по существу в вертикальное положение. Затем, боковой поддерживающий механизм может быть выполнен с возможностью по существу горизонтального перемещения. В этом случае, боковой поддерживающий механизм может быть выполнен с возможностью горизонтального направления заднего конца отдельной бурильной трубы, когда бурильную трубу поворачивают по существу из горизонтального положения по существу в вертикальное положение.

Однако вышеуказанная конфигурация альтернативно может быть обратной, то есть боковой поддерживающий механизм может быть выполнен с возможностью по существу вертикального направления ведущего конца отдельной бурильной трубы, а захватывающий механизм может быть выполнен с возможностью захватывания заднего конца бурильной трубы и по существу горизонтального перемещения во время поворачивания бурильной трубы. Альтернативно, каждое поворотное устройство может представлять собой два захватывающих механизма.

Согласно одному варианту, когда первая отдельная бурильная труба повернута по существу в вертикальное положение (например, первым поворотным устройством), может инициироваться поворачивание второй отдельной бурильной трубы по существу в горизонтальном положении (например, вторым поворотным устройством) в нижнем участке.

В случае использования двух поворотных устройств, каждое поворотное устройство может быть выполнено с возможностью поворачивания отдельной бурильной трубы за приблизительно 40 секунд. Таким образом, два поворотных устройства могут доставлять повернутую отдельную бурильную трубу каждые 20 секунд. В случае, когда у отдельных бурильных труб длина равна приблизительно 10 метрам, средняя скорость перемещения каждого поворотного устройства может быть равна приблизительно 0,5 метра в секунду.

Например, если каждое поворотное устройство содержит вертикально подвижную часть (например, захватывающий механизм) и горизонтально подвижную часть (например, боковой поддерживающий механизм), вертикально подвижная часть может перемещаться (например, вверх) со скоростью от 0,2 до 0,4 метра в секунду, когда она взаимодействует с отдельной бурильной трубой, и перемещаться (например, вниз) со скоростью от 0,6 до 1 метра в секунду, когда она не взаимодействует с бурильной трубой. Соответственно, горизонтально подвижная часть может перемещаться (например, горизонтально к бурильной трубе) со скоростью от 0,2 до 0,4 метра в секунду, когда она взаимодействует с отдельной бурильной трубой, и перемещаться (например, горизонтально от бурильной трубы) со скоростью от 0,6 до 1 метра в секунду, когда она не взаимодействует с бурильной трубой.

По меньшей мере два указанных поворотных устройства также могут быть выполнены с возможностью поочередного поворачивания отдельных бурильных труб по существу из вертикального положения по существу в горизонтальное положение.

Система может дополнительно содержать устройство транспортирования, выполненное с возможностью непрерывного транспортирования отдельных бурильных труб по существу в горизонтальном положении в нижний участок. Устройство транспортирования может представлять собой, например, ленточный конвейер и/или роликовый конвейер.

Устройство транспортирования также может быть выполнено с возможностью непрерывного транспортирования отдельных бурильных труб по существу в горизонтальном положении из нижнего участка.

Согласно дополнительному аспекту, обеспечена буровая установка, содержащая систему согласно настоящему раскрытию.

В настоящей заявке горизонтальное направление - это направление по существу параллельное поверхности, на которой размещена буровая установка (например, поверхность моря или ровная поверхность земли), а вертикальное направление - это направление по существу перпендикулярное горизонтальному направлению. По существу перпендикулярное/параллельное отношение в настоящей заявке включает в себя идеальное перпендикулярное/параллельное отношение, а также угловые отклонения от идеального перпендикулярного/параллельного отношения до 5°, например, до 2°.

Краткое описание чертежей

Подробности, преимущества и аспекты настоящего раскрытия станут очевидны из нижеследующих вариантов осуществления, рассматриваемых в связи с чертежами, на которых:

Фиг. 1: Представляет схематически вид в аксонометрии системы для транспортирования бурильных труб к бурильной колонне буровой установки;

Фиг. 2: Представляет схематически вид в аксонометрии системы и способа для транспортирования бурильных труб к бурильной колонне буровой установки в заданный момент времени Т=0;

Фиг. 3: Представляет схематически систему и способ в момент времени Т=5;

Фиг. 4: Представляет схематически систему и способ в момент времени Т=10;

Фиг. 5: Представляет схематически систему и способ в момент времени Т=15;

Фиг. 6: Представляет схематически систему и способ в момент времени Т=20;

Фиг. 7: Представляет схематически систему и способ в момент времени Т=25;

Фиг. 8: Представляет схематически систему и способ в момент времени Т=30;

Фиг. 9: Представляет схематически систему и способ в момент времени Т=35.

Осуществление изобретения

В нижеследующем раскрытии будут раскрыты способ транспортирования бурильных труб к бурильной колонне буровой установки, содержащей множество соединенных бурильных труб, способ транспортирования бурильных труб от буровой колонны и систему для этих целей. Для обозначения тех же или схожих элементов конструкции будут использоваться те же номера позиций.

На Фиг. 1 схематически показан вид в аксонометрии системы 10 для транспортирования бурильных труб 12 к и от бурильной колонны 14. Система 10 может по меньшей мере частично быть поддерживаемой буровой вышкой 16 буровой установки. В некоторых вариантах осуществления, таких, как наземная буровая установка, буровая вышка 16 может представлять собой буровую установку с добавленными инженерно-техническими системами. На Фиг. 1 также показаны вертикальное направление 18 и горизонтальное направление 20.

На Фиг. 2 схематически показан вид в аксонометрии системы 10 с Фиг. 1 и множества бурильных труб 12а, 12b и 12с. На Фиг. 2 буровая вышка 16 была убрана с целью улучшения видимости.

Система 10 содержит устройство 22, выполненное с возможностью непрерывного опускания бурильной колонны 14. Устройство 22 также выполнено с возможностью непрерывного поднятия бурильной колонны 14. В данном варианте осуществления устройство 22 содержит верхний подъемник 22а и нижний подъемник 22b. Каждый из верхнего подъемника 22а и нижнего подъемника 22b содержит захватывающий механизм, выполненный с возможностью захватывания бурильной колонны 14 с возможностью снятия. Верхний подъемник 22а и нижний подъемник 22b выполнены с возможностью независимого перемещения вверх и вниз в вертикальном направлении 18 для поднятия или опускания бурильной колонны 14. Верхний подъемник 22а и нижний подъемник 22b могут быть приведены в действие, например, посредством гидравлических приводов.

В данном примере устройство 22 выполнено с возможностью опускания или поднятия бурильной колонны 14 к/из буровой скважины на расстояние, соответствующее отдельной бурильной трубе 12 каждые 20 секунд. В данном примере длина каждой бурильной трубы 12 равна приблизительно 10 метрам. Каждый из верхнего подъемника 22а и нижнего подъемника 22b выполнен с возможностью перемещения со скоростью приблизительно 0,5 метра в секунду при перемещении бурильной колонны 14 и со скоростью приблизительно 0,75 метра в секунду без перемещения бурильной колонны 14.

Система 10 дополнительно содержит два подъемных устройства 24 и 26. Два подъемных устройства 24 и 26 выполнены с возможностью поочередного поднятия одну за другой отдельных бурильных труб 12 из нижнего участка 28 в верхний участок 30, смежный с верхним концом 32 бурильной колонны 14.

Подъемное устройство 24 содержит верхний захватывающий механизм 24а и нижний захватывающий механизм 24b. Аналогично, подъемное устройство 26 содержит верхний захватывающий механизм 26а и нижний захватывающий механизм 26b. Подъемное устройство 24 выполнено с возможностью поднятия одну за другой отдельных бурильных труб 12 вдоль пути, по существу параллельного вертикальному направлению 18. Подъемное устройство 26 выполнено с возможностью поднятия отдельных одной за другой вдоль того же пути.

В данном примере, каждое подъемное устройство 24 и 26 перемещается на расстояние приблизительно 15 метров от нижнего участка 28 к верхнему участку 30 и доставляет бурильную трубу 12 каждые 40 секунд. Таким образом, подъемные устройства 24 и 26 совместно доставляют бурильную трубу 12 каждые 20 секунд. Средняя скорость подъемных устройств 24 и 26 равна приблизительно 0,6 метра в секунду при перемещении бурильной трубы 12 и приблизительно 1 метр в секунду без перемещения бурильной трубы 12.

Система 10 дополнительно содержит устройство 34 перемещения, выполненный с возможностью перемещения отдельной бурильной трубы 12 из верхнего участка 30 в соединительный участок 36, где бурильная труба 12 может быть соединена с верхним концом 32 бурильной колонны 14. Соединительный участок 36 расположен по существу выше бурильной колонны 14, а также верхний участок 30 и соединительный участок 36 по существу равны по длине.

Устройство 34 перемещения содержит верхний поддерживающий механизм 34а и нижний захватывающий механизм 34b. Верхний поддерживающий механизм 34а содержит гидравлический выдвигающийся/втягивающийся механизм 38 для перемещения захватывающего механизма в горизонтальном направлении 20. Нижний захватывающий механизм 34b содержит устройство винтового соединения для соединения (например, посредством винтового соединения) бурильной трубы 12а с верхним концом 32 бурильной колонны 14.

Альтернативно, устройство винтового соединения может быть расположено на верхнем подъемнике 22а. В качестве дополнительной альтернативы, на нижнем захватывающем механизме 34b может быть предусмотрен вращатель, а на верхнем подъемнике 22а может быть предусмотрен блок крутящего момента.

В данном примере, для того, чтобы доставлять бурильную трубу 12 каждые 20 секунд, устройство 34 перемещения перемещается приблизительно 5 метров от верхнего участка 30 к соединительному участку 36. Таким образом, средняя скорость устройства 34 перемещения в данном примере равна приблизительно 0,5 метра в секунду.

Система 10 дополнительно содержит по меньшей мере два поворотных устройства 40, выполненных с возможностью поочередного поворачивания отдельных бурильных труб 12 по существу из горизонтального положения по существу в вертикальное положение. Каждое поворотное устройство 40 и 42 содержит захватывающий механизм 40а и 42а и боковой поддерживающий механизм 40b и 42b. Захватывающие механизмы 40а и 42а расположены таким образом, чтобы перемещаться по существу в вертикальном направлении 18, а боковые поддерживающие механизмы 40b и 42b расположены таким образом, чтобы перемещаться по существу в горизонтальном направлении 20.

Каждый захватывающий механизм 40а и 42а поворотных устройств 40 и 42 перемещается вертикально вверх и вниз вдоль расстояния, равного приблизительно 10 метрам. Каждый боковой поддерживающий механизм 40b и 42b поворотных устройств 40 и 42 перемещается горизонтально назад и вперед вдоль расстояния, равного приблизительно 10 метрам.

В данном примере каждое поворотное устройство 40 и 42 каждые 40 секунд доставляет бурильную трубу 12 в вертикальном положении. Таким образом, поворотные устройства 40 и 42 совместно доставляют бурильную трубу 12 каждые 20 секунд. Таким образом, средняя скорость перемещения поворотных устройств 40 и 42 равна 0,5 метра в секунду.

Система 10 дополнительно содержит устройство 44 транспортирования, выполненное с возможностью непрерывного транспортирования отдельных бурильных труб 12 по существу в горизонтальном положении из погрузочного участка 46 в нижний участок 28. В данном варианте осуществления, устройство 44 транспортирования представляет собой множество роликов 48 (обозначены лишь два из пяти).

Теперь будет раскрыт способ транспортирования бурильных труб 12 к бурильной колонне 14 буровой установки согласно настоящему раскрытию и со ссылкой на Фиг. 2-9. На Фиг. 2 показан способ в процессе действия в заданный момент времени Т=0. Момент времени Т=0 не является начальной точкой способа, лишь точкой во времени, когда выполняется способ. Раскрытый способ является спуском буровой колонны 14, но данный способ можно сделать обратным для подъема бурильной колонны 14. Также система 10, раскрытая на Фиг. 1 - 9, выполнена с возможностью транспортирования бурильных труб 12 к бурильной колонне 14 и обратно, то есть выполнено с возможностью транспортирования бурильных труб 12 от бурильной колонны 14.

На Фиг. 2, верхний подъемник 22а и нижний подъемник 22b расположены на своих соответствующих конечных позициях на максимальном расстоянии друг от друга. Верхний подъемник 22а принимает на себя вес бурильной колонны 14 посредством захватывания своим захватывающим механизмом.

Устройство 34 перемещения переместило новую бурильную трубу 12а из верхнего участка 30 в соединительный участок 36. Устройство винтового соединения нижнего захватывающего механизма 34b скрепило бурильную трубу 12а на вершине бурильной колонны 14 таким образом, что бурильная труба 12а теперь образует часть бурильной колонны 14.

Подъемное устройство 24 перемещается вниз после доставки бурильной трубы 12а к устройству 34 перемещения в верхнем участке 30. Подъемное устройство 26 перемещается вверх из нижнего участка 28 к верхнему участку 30, доставляя следующую бурильную трубу 12b.

После доставки бурильной трубы 12b в вертикальном положении к подъемному устройству 26 в нижнем участке 28, поворотное устройство 40 спускается, чтобы забрать следующую бурильную трубу (не показана) из устройства 44 транспортирования в нижнем участке 28. Говоря более точно, захватывающий механизм 40а поворотного устройства 40 перемещается вертикально вниз, а боковой поддерживающий механизм 40b поворотного устройства 40 перемещается горизонтально (вправо на Фиг. 2).

Поворотное устройство 42 поворачивает следующую бурильную трубу 12с из горизонтального положения в вертикальное положение. Говоря более точно, захватывающий механизм 42а поворотного устройства 42 перемещается вверх, а боковой поддерживающий механизм 42b поворотного устройства 42 перемещается горизонтально (влево на Фиг. 2).

На Фиг. 3 схематически показаны система 10 и способ в момент времени Т=5, то есть через 5 секунд после иллюстрации на Фиг. 2. На Фиг. 3 верхний подъемник 22а перемещается вниз с бурильной колонной 14, а нижний подъемник 22b перемещается вверх, чтобы затем перехватить бурильную колонну 14.

Верхний поддерживающий механизм 34а устройства 34 перемещения следовал за и поддерживал верхнюю часть бурильной трубы 12а, когда ее навинчивали на вершину бурильной колонны 14. Нижний захватывающий механизм 34b выпускает нижнюю часть бурильной трубы 12а и перемещается горизонтально к верхнему участку 30, чтобы перехватить нижнюю часть следующей бурильной трубы 12b из подъемного устройства 26.

Подъемное устройство 24 перемещается вниз из верхнего участка 30 к нижнему участку 28, чтобы забрать следующую бурильную трубу 12с в вертикальном положении из поворотного устройства 42. Подъемное устройство 26 перемещается вверх из нижнего участка 28 к верхнему участку 30, перемещая бурильную трубу 12b.

Поворотное устройство 40 спускается (поворачиваясь в горизонтальное положение), чтобы забрать следующую бурильную трубу 12d в горизонтальном положении из устройства 44 транспортирования в нижнем участке 28. Поворотное устройство 42 поворачивает бурильную трубу 12с из горизонтального положения в вертикальное положение в нижнем участке 28.

На Фиг. 4 схематически показаны система 10 и способ в момент времени Т=10, то есть через 10 секунд после иллюстрации на Фиг. 2. На Фиг. 4 верхний подъемник 22а и нижний подъемник 22b устройства 22 совмещены. Захватывающий механизм нижнего подъемника 22b взаимодействует с бурильной колонной 14, а захватывающий механизм верхнего подъемника 22а выпускает бурильную колонну 14. Таким образом, нижний подъемник 22b принимает вес бурильной колонны 14.

Верхний поддерживающий механизм 34а устройства 34 перемещения следует за и поддерживает верхнюю часть бурильной трубы 12а, которую переместили в соединительный участок 36 и свинтили на вершине бурильной колонны 14. Нижний захватывающий механизм 34b устройства 34 перемещения был перемещен в верхний участок 30, чтобы перехватить нижнюю часть следующей бурильной трубы 12b из подъемного устройства 26.

Подъемное устройство 24 находится в положении для перехвата следующей бурильной трубы 12с в вертикальном положении из поворотного устройства 42 в нижнем участке 28. Подъемное устройство 26 находится в верхнем участке 30 с бурильной трубой 12b.

Поворотное устройство 40 находится в положении для принятия следующей бурильной трубы 12d в горизонтальном положении из устройства 44 транспортирования в нижнем участке 28. Поворотное устройство 42 повернуло бурильную трубу 12с в вертикальное положение в нижнем участке 28. В то же время нижний резьбовой конец (например, задний конец) бурильной трубы 12 с в вертикальном положении очищают и смазывают.

На Фиг. 5 схематически показаны система 10 и способ в момент времени Т=15, то есть через 15 секунд после иллюстрации на Фиг. 2. На Фиг. 5 нижний подъемник 22b устройства 22 перемещается вниз, перемещая бурильную колонну 14, а верхний подъемник 22а устройства 22 перемещается вверх, чтобы перехватить бурильную колонну 14.

Верхний поддерживающий механизм 34а устройства 34 перемещения выпустил бурильную трубу 12а в центральном положении (выше бурильной колонны 14) и движется от соединительного участка 36 в верхний участок 30, чтобы принять и поддерживать верхнюю часть следующей отдельной бурильной трубы 12b. Нижний захватывающий механизм 34b устройства 34 перемещения поднимает бурильную трубу 12b, в то время как верхний захватывающий механизм 26а подъемного устройства 26 поддерживает бурильную трубу 12b.

Подъемное устройство 24 перемещается вверх из нижнего участка 28 к верхнему участку 30 с бурильной трубой 12с. Нижний захватывающий механизм 26b подъемного устройства 26 перемещается вниз из верхнего участка 30 к нижнему участку 28, чтобы забрать следующую бурильную трубу 12d в вертикальном положении из поворотного устройства 40.

Поворотное устройство 40 находится в положении для принятия бурильной трубы 12d в горизонтальном положении из устройства 44 транспортирования в нижнем участке 28. В данный момент верхний конец (например, передний конец) бурильной трубы 12d очищен и смазан.

Поворотное устройство 42 находится в пути вниз (захватывающий механизм 42а перемещается вниз, а боковой поддерживающий механизм 42b перемещается горизонтально), чтобы получить следующую бурильную трубу в горизонтальном положении из устройства 44 транспортирования в нижнем участке 28.

На Фиг. 6 схематически показаны система 10 и способ в момент времени Т=20, то есть через 20 секунд после иллюстрации на Фиг. 2. На Фиг. 6, верхний подъемник 22а и нижний подъемник 22b расположены на максимальном расстоянии друг от друга. Захватывающий механизм верхнего подъемника 22а взаимодействует с бурильной колонной 14, а захватывающий механизм нижнего подъемника 22b перестает взаимодействовать с бурильной колонной 14. Таким образом, верхний подъемник 22а принимает вес бурильной колонны 14.

Устройство 34 перемещения доставило следующую бурильную трубу 12b из верхнего участка 30 в соединительный участок 36 и навинтило бурильную трубу 12b на верхний конец 32 бурильной колонны 14.

Подъемное устройство 24 перемещается вверх из нижнего участка 28 к верхнему участку 30 со следующей бурильной трубой 12с. После доставки бурильной трубы 12b к устройству 34 перемещения, подъемное устройство 26 перемещается вниз из верхнего участка 30 в нижний участок 28, чтобы забрать следующую бурильную трубу 12d в вертикальном положении из поворотного устройства 40 в нижнем участке 28.

Поворотное устройство 40 поворачивает бурильную трубу 12d из горизонтального положения в вертикальное положение в нижнем участке 28. После доставки бурильной трубы 12с в вертикальном положении к подъемному устройству 24, поворотное устройство 42 движется вниз, чтобы забрать следующую бурильную трубу в горизонтальном положении из устройства 44 транспортирования в нижнем участке 28.

На Фиг. 7 схематически показаны система 10 и способ в момент времени Т=25, то есть через 25 секунд после иллюстрации на Фиг. 2. На Фиг. 7 верхний подъемник 22а устройства 22 перемещается вниз с бурильной колонной 14, а нижний подъемник 22b устройства 22 перемещается вверх, чтобы перехватить бурильную колонну 14.

Верхний поддерживающий механизм 34а устройства 34 перемещения следует за и поддерживает верхнюю часть бурильной трубы 12b в соединительном участке 36, в то время как бурильная труба 12b уже навинчена на верхний конец 32 бурильной колонны 14. Нижний захватывающий механизм 34b устройства 34 перемещения выпускает нижнюю часть бурильной трубы 12b и начинает перемещаться из соединительного участка 36 в верхний участок 30, чтобы принять нижнюю часть следующей бурильной трубы 12 с.

Подъемное устройство 24 перемещается вверх из нижнего участка 28 к верхнему участку 30 со следующей бурильной трубой 12с. Подъемное устройство 26 перемещается вниз из верхнего участка 30 к нижнему участку 28, чтобы получить следующую бурильную трубу 12d в вертикальном положении из поворотного устройства 40 в нижнем участке 28.

Поворотное устройство 40 поворачивает бурильную трубу 12d из горизонтального положения в вертикальное положение. Поворотное устройство 42 перемещается вниз, чтобы забрать следующую бурильную трубу 12е в горизонтальном положении из устройства 44 транспортирования в нижнем участке 28.

На Фиг. 8 схематически показаны система 10 и способ в момент времени Т=30, то есть через 30 секунд после иллюстрации на Фиг. 2. На Фиг. 8 верхний подъемник 22а и нижний подъемник 22b совмещены. Захватывающий механизм верхнего подъемника 22а выпускает бурильную колонну 14, а захватывающий механизм нижнего подъемника 22b захватывает бурильную колонну 14. Таким образом, нижний подъемник 22b принимает вес бурильной колонны 14.

Верхний поддерживающий механизм 34а устройства 34 перемещения следует за и поддерживает верхнюю часть бурильной трубы 12b, которую переместили в соединительный участок 36 и навинтили на верхний конец 32 бурильной колонны 14. Нижний захватывающий механизм 34b устройства 34 перемещения находится в положении, чтобы перехватить нижнюю часть следующей бурильной трубы 12с из подъемного устройства 24 в верхнем участке 30.

Подъемное устройство 24 находится в верхнем участке 30 с бурильной трубой 12с. Подъемное устройство 26 находится в нижнем участке 28, чтобы забрать следующую бурильную трубу 12d в вертикальном положении из поворотного устройства 40.

Поворотное устройство 40 удерживает бурильную трубу 12d в вертикальном положении в нижнем участке 28. В данный момент внешняя резьба (например, задний конец) бурильной трубы 12d очищена и смазана. Поворотное устройство 42 находится в горизонтальном положении в нижнем участке 28 и готово забрать следующую бурильную трубу 12е в горизонтальном положении из устройства 44 транспортирования.

На Фиг. 9 схематически показаны система 10 и способ в момент времени Т=35, то есть через 35 секунд после иллюстрации на Фиг. 2. На Фиг. 9 нижний подъемник 22b устройства 22 перемещается вниз с бурильной колонной 14, а верхний подъемник 22а устройства 22 перемещается вверх, чтобы перехватить бурильную колонну 14.

Верхний поддерживающий механизм 34а устройства 34 перемещения выпустил бурильную трубу 12b и переместился от соединительного участка 36 в верхний участок 30, чтобы получить и поддерживать верхнюю часть следующей бурильной трубы 12с. Нижний захватывающий механизм 34b устройства 34 перемещения захватывает нижнюю часть бурильной трубы 12с, в то время как верхний захватывающий механизм 24а подъемного устройства 24 поддерживает верхнюю часть бурильной трубы 12с.

Нижний захватывающий механизм 24b подъемного устройства 24 перемещается вниз из верхнего участка 30 к нижнему участку 28, чтобы забрать следующую бурильную трубу 12е в вертикальном положении из поворотного устройства 42 в нижнем участке 28. Подъемное устройство 26 перемещается вверх из нижнего участка 28 к верхнему участку 30 со следующей бурильной трубой 12d.

Поворотное устройство 40 движется вниз из вертикального положения в горизонтальное положение, чтобы забрать следующую бурильную трубу в горизонтальном положении из устройства 44 транспортирования в нижнем участке 28. Поворотное устройство 42 находится в положении, чтобы забрать бурильную трубу 12е в горизонтальном положении из устройства 44 транспортирования в нижнем участке 28. В данный момент внутренняя резьба переднего конца бурильной трубы 12е очищена и смазана.

В момент времени Т=40, то есть через 40 секунд после изображения на Фиг. 2, способ начинается сначала, как показано на Фиг. 2. Способ транспортирования бурильных труб 12 от бурильной колонны 14 противоположен способу транспортирования бурильных труб 12 к бурильной колонне 14, как раскрыто на Фиг. 2-9.

Хотя настоящее раскрытие описано со ссылками на примерные варианты осуществления, следует понимать, что настоящее изобретение не ограничивается раскрытым выше. Например, следует понимать, что размеры частей и скорости перемещения могут изменяться при необходимости. Соответственно, имеется в виду, что настоящее изобретение может ограничиваться исключительно объемом формулы изобретения, прилагаемой к настоящему документу.

1. Способ транспортирования бурильных труб (12) к бурильной колонне (14) буровой установки, содержащей множество соединенных бурильных труб (12), причем способ включает в себя:

- непрерывное опускание бурильной колонны (14);

- повторяемое поднятие отдельных бурильных труб (12), одну за другой, из нижнего участка (28) в верхний участок (30), смежный с верхним концом (32) бурильной колонны (14), которое выполняют поочередно по меньшей мере двумя подъемными устройствами (24, 26);

- повторяемое перемещение отдельных бурильных труб (12), одну за другой, осуществляемое посредством по меньшей мере одного устройства (34) перемещения, из верхнего участка (30) в соединительный участок (36), где бурильная труба (12) может быть соединена с верхним концом (32) бурильной колонны (14);

- и соединение отдельных бурильных труб (12), одну за другой, с бурильной колонной (14);

причем указанные повторяемое поднятие отдельных бурильных труб (12) и повторяемое перемещение отдельных бурильных труб (12) выполняют одновременно.

2. Способ по п. 1, дополнительно включающий в себя этап, на котором повторяемо поворачивают одну за другой отдельные бурильные трубы (12) в нижнем участке (28) по существу из горизонтального положения по существу в вертикальное положение.

3. Способ по п. 2, в котором повторяемое поворачивание отдельных бурильных труб (12) выполняют поочередно по меньшей мере двумя поворотными устройствами (40, 42).

4. Способ по п. 2 или 3, в котором повторяемое поворачивание отдельных бурильных труб (12) выполняют одновременно с повторяемым поднятием отдельных бурильных труб (12).

5. Способ по любому из предыдущих пунктов, дополнительно включающий в себя этап, на котором непрерывно перемещают отдельные бурильные трубы (12) по существу в горизонтальном положении в нижний участок (28).

6. Способ транспортирования бурильных труб (12) от бурильной колонны (14) буровой установки, содержащей множество соединенных бурильных труб (12), причем способ включает в себя:

- непрерывное поднятие бурильной колонны (14);

- отсоединение отдельных бурильных труб (12), одну за другой, от бурильной колонны (14);

- повторяемое перемещение отдельных бурильных труб (12), одну за другой, осуществляемое посредством по меньшей мере одного устройства (34) перемещения, из соединительного участка (36), где бурильную трубу (12) отсоединяют от верхнего конца (32) бурильной колонны (14), в верхний участок (30), смежный с верхним концом (32) бурильной колонны (14);

- и повторяемое опускание отдельных бурильных труб (12), одну за другой, из верхнего участка (30) в нижний участок (28), которое выполняют поочередно по меньшей мере двумя подъемными устройствами (24, 26);

причем указанные повторяемое опускание отдельных бурильных труб (12) и повторяемое перемещение отдельных бурильных труб (12) выполняют одновременно.

7. Способ по п. 6, дополнительно включающий в себя этап, на котором повторяемо поворачивают одну за другой отдельные бурильные трубы (12) в нижнем участке (28) по существу из вертикального положения по существу в горизонтальное положение.

8. Способ по п. 7, в котором повторяемое поворачивание отдельных бурильных труб (12) выполняют поочередно по меньшей мере двумя поворотными устройствами (40, 42).

9. Способ по п. 7 или 8, в котором повторяемое поворачивание отдельных бурильных труб (12) выполняют одновременно с повторяемым опусканием отдельных бурильных труб (12).

10. Способ по любому из пп. 6 - 9, дополнительно включающий в себя этап, на котором непрерывно перемещают отдельные бурильные трубы (12) по существу в горизонтальном положении из нижнего участка (28).

11. Система (10) для транспортирования бурильных труб (12) к бурильной колонне (14) буровой установки, содержащей множество соединенных бурильных труб (12), причем система (10) содержит:

- по меньшей мере два подъемных устройства (24, 26), которые выполнены с возможностью поочередного поднятия отдельных бурильных труб (12), одну за другой, из нижнего участка (28) в верхний участок (30), смежный с верхним концом (32) бурильной колонны (14);

- устройство (34) перемещения, выполненное с возможностью перемещения отдельной бурильной трубы (12) из верхнего участка (30) в соединительный участок (36), где бурильная труба (12) может быть соединена с верхним концом (32) бурильной колонны (14);

- устройство (22), выполненное с возможностью непрерывного опускания бурильной колонны (14);

- и устройство винтового соединения, выполненное с возможностью винтового соединения бурильных труб (12) с бурильной колонной (14) при опускании бурильной колонны (14).

12. Система по п. 11, дополнительно содержащая по меньшей мере два поворотных устройства (40, 42), выполненных с возможностью поочередного поворачивания отдельных бурильных труб (12) по существу из горизонтального положения по существу в вертикальное положение.

13. Система по любому из пп. 11, 12, дополнительно содержащая устройство (44) транспортирования, выполненное с возможностью непрерывного транспортирования отдельных бурильных труб (12) по существу в горизонтальном положении в нижний участок (28).

14. Буровая установка, содержащая систему (10) по любому из пп. 11-13.