用于在井眼操作中悬挂载荷的设备和方法

申请号 CN200780030751.6 申请日 2007-11-15 公开(公告)号 CN101506462A 公开(公告)日 2009-08-12
申请人 国民油井华高有限合伙公司; 发明人 L·E·威尔斯; J·E·林奇; N·E·韦斯特; G·L·麦克朗三世;
摘要 一种用于井眼操作中的设备,所述设备包括主体(52)和从主体(52)突出的至少一个 耳 部(54),所述耳部(54)用于接收环,其特征在于,所述耳部(54)具有靠近主体(52)的内耳 支架 (56)和离主体(52)较远地间隔开的外耳支架(58)。
权利要求

1. 一种用于在井眼操作中悬挂载荷的设备,所述设备包括主体(52)和至少一个从所述主体(52)突出的部(54),所述耳部(54)用于接收环,其特征在于,所述耳部(54)具有靠近所述主体(52)的内耳支架(56)和离所述主体(52)较远地间隔开的外耳支架(58)。
2. 根据权利要求1所述的设备,其中,所述内耳支架(56)能比 所述外耳支架(58)支承更大的重量。
3. 根据权利要求1或2所述的设备,其中,所述内耳支架(56) 与所述主体相邻。
4. 根据权利要求l、 2或3所述的设备,还包括又一个耳部,所 述又一个耳部在所述主体(52)周围与所述耳部(54)间隔开。
5. 根据前述权利要求中任一项所述的设备,其中,所述又一个耳 部包括靠近所述主体(52)的内耳支架(56)和离所述主体(52)较 远地间隔开的外耳支架(58)。
6. 根据权利要求1到5中任一项所述的设备,其中,所述耳部(54) 由环支承。
7. 根据权利要求1到5中任一项所述的设备,其中,所述耳部(54) 支承环。
8. 根据前述权利要求中任一项所述的设备,其中,所述内耳支架 (56)包括鞍形部。
9. 根据前述权利要求中任一项所述的设备,其中,所述外耳支架 (58)包括鞍形部。
10. 根据权利要求1到7中任一项所述的设备,其中,所述内耳 支架(56)包括内鞍形部,所述外耳支架(58)包括外鞍形部。
11. 根据权利要求IO所述的设备,其中,所述内鞍形部大于所述 外鞍形部。
12. 根据前述权利要求中任一项所述的设备,其中,所述外鞍形 部布置在所述内鞍形部上方。
13. 根据前述权利要求中任一项所述的设备,其中,每一个耳部 具有从所述外耳支架(87)到所述内耳支架(85)到所述主体(582 ) 延伸的顶部表面(86、 89),每一个顶部表面(86、 89)从所述主体(82) 向外耳支架向上倾斜,以使得耳部上的环部分倾向于朝向所述主体 (82)向下运动。
14. 根据前述权利要求中任一项所述的设备,其中,所述设备为 环转接器、滑车转接器、吊卡、环扣和钻井大钩中的任一个。
15. 根据前述权利要求中任一项所述的设备,其中,所述内耳支
16. 根据前述权利要求中任一项所述的设备,还包括用于阻止所 述内耳支架或外耳支架(212、 214)上的环从所述内耳支架或外耳支 架运动的保持设备(124、 206)。
17. 根据权利要求16所述的设备,其中,所述保持设备包括可动 地连接以阻止所述内耳支架或外耳支架(212、 214)上的环从所述内 耳支架或外耳支架运动的设备(206)。
18. 根据权利要求17所述的设备,其中,所述锁设备(206)具 有主体和从所述主体突出来用于邻接大环的突出部(217),如果所述 大环的部分位于所述外耳支架(214)上,则所述邻接防止锁设备闭合。
19. 根据前述权利要求中任一项所述的设备,其中,每一个内耳 支架(56)能支承至少1250吨的载荷。
20. 根据前述权利要求中任一项所述的设备,其中,所述内耳支 架能支承至少1000吨,并且每一个外耳支架能支承达750吨。
21. 根据前述权利要求中任一项所述的设备,其中,所述内耳支 架能支承所述外耳支架支承重量的至少两倍。
22. 根据前述权利要求中任一项所述的设备,其中,所述耳部能 与具有不同端眼开口尺寸的环一起使用。
23. 根据前述权利要求中任一项所述的设备,其中,所述耳部与 所述主体一起铸造
24. —种用于在井眼操作中悬挂载荷的方法,所述方法包括从前述权利要求中任一项所述的设备悬挂物件的步骤,所述方法还包括以下步骤:选择环;以及如果环为大环,则将环放置在内耳支架上,如 果环为小环,则将环放置在外耳支架上。
25. 根据权利要求24所述的方法,还包括阻止小环运动到所述内 耳支架中的步骤。
26. 才艮据^l利要求24或25所述的方法,还包括阻止大环运动到 所述外耳支架中的步骤。
27. 根据权利要求24到26中任一项所述的方法,还包括将至少 1250吨的载荷施加到内耳支架的步骤。
28. 根据权利要求24到26中任一项所述的方法,还包括将至少 1250吨的载荷施加到外耳支架的步骤。

说明书全文

用于在井眼操作中悬挂载荷的设备和方法

技术领域

发明涉及用于悬挂载荷的设备和方法,特别但不排它地涉及支承环或提环或从环或提环悬挂下来的钻井设备。

背景技术

在构建油井或气井或地热井或新井等的钻井眼过程中,钻头布置在钻柱的端部上,使所述钻头旋转以穿过地层钻出井眼。
本发明的设备可与用于支承环或提环或从环或提环悬挂下来的任一物件一起使用,例如吊卡、环转接器、大钩、滑车转接器和环扣。
用于钻比如油气井的井眼的顶部驱动设备是用于钻井眼的两种通用型设备中的一种,另一种为转盘设备。
具有转盘的钻机通常包括在顶部具有天车的支承井架结构。游动滑车通过缆线可动地从天车上悬挂下来,所述缆线由绞车供给。大钩或滑车转接器可从提环上的游动滑车上悬挂下来。方钻杆通过大钩从
游动滑车上悬挂下来。方钻杆的下端部固定到钻柱上。钻柱的下端部具有承载钻头的底部钻具组合。钻柱和钻头布置在正在钻进并且从地面向下延伸的井眼内。方钻杆通过转盘的作用在井眼内旋转。
顶部驱动设备通常包括主体,其容納用于使驱动轴旋转的达,所述驱动轴具有可连接到管单根、管立根或管柱等管上的异径接头
(sub)。这些管可以是下述管中的任一种:钻杆、套管、衬管、优质管或在比如油气井的井眼的构造、维护和修理中使用的其它管。顶部驱动设备通常布置在钻机井架上的基本上竖直的轨道上。顶部驱动设备利用经由大钩或滑车转接器连接到顶部驱动设备上的游动滑车上的天车上方的绳索在轨道上提升和下放,所述大钩或滑车转接器可从提环上的游动滑车上悬桂下来。该绳索使用通常称为绞车的绞盘巻绕或放
5出。顶部驱动设备因而可用于将管下入井眼和从井眼取出;使钻柱旋转以利于钻井眼;并且使管单根或管立根相对于悬持在井眼中的钻柱旋转,从而与钻柱中的管柱螺紋连接或分离以加长或缩短所述管柱。顶部驱动设备具有环转接器, 一对环从该环转接器悬挂下来。吊卡从连接到顶部驱动设备的环悬桂下来以利于操纵管并且与用于与其连接和分离的异径接头(sub)对准。顶部驱动设备也可用于与从动或主动星形接头(spider)结合和/或与旋转钳结合,以利于使管与管柱连接或分离。
吊卡可以是用于操纵单个接头和管立根的单接头吊卡,或可以是还可承载井眼中管柱的全部重量的主吊卡。该操作有时称为用于使管子向下运动进入井眼中的"下入"操作和用于使管子向上运动并移出井眼的"起出"操作。这些操作中的每一个操作均需要管在钻机周围运动。因此,存在很多与钻机的管操纵的操纵和后勤管理相关的问题,特别是在不中断钻井过程的情况下在石油钻井平台上使管相互连接、分离
和存储的问题。通常,单接头吊卡和主吊卡都用于这些操作中。
用于使管在钻机上和钻机周围运动的当前系统与吊卡结合,该吊卡布置在悬挂在从钻机的井架上悬挂下来的滑轮或游动滑车上方的绳索的一端部上。绳索的另一端围绕绞盘巻绕。吊卡通常包括一对铰接的半圆段、和用于确保锁正确闭合的安全机构。这样的吊卡由BJVarco销售,其商品名称为"A系列吊卡"和"单接头吊卡"。管水平放置在"坡道(catwalk)"上或倾斜的斜面上或输送机上,并且被手动升高离开其放置的表面或管的端部在壁架(ledge)的上方露出。吊卡的半圆段围绕钻杆的主体闭合,锁闭合,并且安全机构(通常为开口销)被推入到位以确保锁正确闭合,并且直到移除开口销时才允许将锁打开。吊卡围绕管的主体松弛地装配以使吊卡可沿该管滑动,直到吊卡邻接管中的增厚部分或螺紋连接到管端部的接箍(collar)上。钻杆包括通常所说的母螺紋端部设置在其中的"母接头(box)"的增厚部分,替代地,管的端部具有螺紋,较大外径的形成轴肩的接箍螺紋连接到该管端部上。绞盘被致动以提升吊卡和从吊卡上悬挂下来的管离
6开钻台,以利于使管在钻机上和钻机周围运动。然后钻工能够将管摆 动到另 一个位置,所述另 一个位置通常用于对扣进入已经在井中或位 于鼠洞中的管柱中。 一种特别的应用是利于使钻杆从管存放区域运动 到井中心和靠近井中心的通常所说的"指梁"的存放区域。该方法用于 下入操作。
现有技术公开了具有从主体突出的支架的各种设备和部件。在很 多情况中,这些支架称为"支承部"或"耳部"。现有技术还公开了与 该支架结合使用的各种支承环。例如,但并不限制于,下面的专利
公开的与该部件一起使用的这样的支架和环:7,032,678; 6,725,938;
6,626,238; 6,494,273; 6,520,709; 6,073,699; 5,卯6,450; 5,755,289;
5,529,316; 4,605,077; 4,800,968; 4,753,300; 4,449,596; 4,421,447;
3,996,737; 3,777,046; 3,461,666; 1,842,638; 1,779,845; 1,756,376; 1,021,984; D 523,210;和D 523,451。

发明内容

根据本发明,提供一种在井眼操作中使用的设备,所述设备包括 主体和至少一个从所述主体突出的耳部,所述耳部用于接收环,其特 征在于,所述耳部具有靠近所述主体的内耳支架和离所述主体较远地 间隔开的外耳支架。优选地,所述主体具有两个耳部。每一个环可具 有由本发明设备的每一个眼接收的眼。所述环可以是适用于承载可能 在约1250吨的钻杆柱或套管柱的全部载荷的提环,或是适用于承载 500吨、250吨的环、或仅仅是可仅能处理几吨的钻杆立根或套管立根 的环,这可以是从由环转接器支承的环悬垂下来的单接头吊卡的情况。 通常,环设计用于承载的负载越重,环和形成眼的材料的直径越大。 环通常以单件铸造
优选地,内耳支架能够比外耳支架支承更大的重量。因而,内耳 支架在结构上将比外耳支架具有更高的结构强度,并且可具有更多的 结构材料。有利地,内耳支架与主体相邻。优选地,所述设备还包括 又一个耳部,所述又一个耳部与围绕所述主体的耳部间隔开。优选地,
7所述耳部和所述又一个耳部围绕所述主体以基本上180度间隔开。本 发明的设备可提供多于两个耳部,但是以目前标准,在钻机上具有用 于一对环的一对耳部。有利地,所述又一个耳部包括靠近所述主体的 内耳支架和离所述主体较远地间隔开的外耳支架。
优选地,所述耳部由环支承。该设备可以是环扣或环转接器,环 从所述环扣或环转接器悬垂下来,用于与例如顶部驱动设备、单接头 吊卡或主吊卡的其他设备的连接。优选地,所述环包括在每一端部带 有眼的细长部件。
有利地,所述耳部支承环。该设备可以是单接头吊卡或主吊卡。
优选地,内和/或外耳支架包括鞍形部(saddle )。优选地,所述鞍 形部为形成在所述耳部的顶部和侧部中或其上的凹陷、凹部或凹槽, 最优选地,适用于接收具有眼的环,具有横截面的材料的周长适用于 由所述凹陷接收。优选地,内鞍形部大于外鞍形部。有利地,外鞍形 部布置在内鞍形部上方。优选地,使较大的环倾向于向里运动到内鞍 形部,并且还不可能向外运动到外耳支架上。
优选地,耳部具有从外耳支架到内耳支架延伸到主体的顶部表面, 每一个顶部表面从所述主体到外耳支架向上倾斜,使得耳部上的环部 分倾向于朝向所述主体向下运动。
有利地,所述设备是环转接器、滑车转接器、吊卡、环扣和钻井 大钩中的任一个。
优选地,所述内和外耳支承支架在内耳支架和外耳支架之间具有 脊。优选地,用于阻止环在内和外耳支架之间运动。有利地,所述设
持设备。有利地,所述保持设备包括锁设备,所述锁设备可动地连接
地,;述锁设备从;斤述主体;跨到所述耳部的i:外部分,有利地,'所
述设备还包括从所述主体突出到所述耳部上方的凸出部,所述锁设备 横跨所述凸出部和所述耳部之间的间隙以约束所述内或外耳支架上的 环。优选地,所述锁设备包括主体和从所述主体突出的用于邻接大环
8的突出部,如果所述大环的部分位于所述外耳支架上,则所述邻接防 止锁设备闭合。
优选地,所述内耳支架可支承至少1250吨的载荷。优选地,所述 耳部的所述内耳支架和结合的所述又一个耳部的内耳支架可支承至少 1250吨的载荷。
有利地,所述内耳支架可支承至少1000吨,并且每一个外耳支架 可支承达750吨。优选地,所述耳部的内耳支架和结合的所述又一个 耳部的内耳支架可支承至少1000吨的载荷,并且所述耳部的外耳支架 和结合的所述又一个耳部的外耳支架可支承至少750吨的载荷。
优选地,所述内耳支架可支承所述外耳支架支承重量的至少两倍。 有利地,所述耳部可与具有不同端眼开口尺寸的环一起使用。
有利地,所述耳部与所述主体一起铸造。
本发明还提供一种用于在井眼操作中悬挂载荷的方法,所述方法 包括从前述权利要求中任一所述的设备悬挂物件的步骤,如果环为大 环,则所述方法包括选择环和将环放置在所述内耳支架上的步骤,如 果环为小环,则所述方法包括将所述环放置在外耳支架上的步骤。
优选地,所述方法还包括优选地使用例如锁设备的保持设备阻止 小环运动到所述内耳支架中的步骤。所述锁设备可具有阻止小环运动 到所述内耳支架中的突出部。
有利地,所述方法还包括优选地使用例如锁设备的保持设备阻止 大环运动到所述外耳支架中的步骤。所述锁设备可具有阻止大环运动 到所述外耳支架中的突出部。
优选地,所述方法还包括将约1250吨的载荷施加到内耳支架的步骤。
优选地,所述方法还包括将约750吨的载荷施加到外耳支架的步
本发明在一些方面中,提供了一种设备,其具有从井眼操作中所 用设备的主体突出的相对支承耳部,每一个耳部具有两个支承环的端 眼可围绕其设置的相邻区域或鞍形部。所述鞍形部区域具有用于接收具有不同尺寸端眼开口的环的不同尺寸。因而,在一些方面中,单个
耳部可容纳具有一定眼开口尺寸范围的环的端眼开口;例如,在某些 方面中,内鞍形部容纳具有相对较大的端眼开口 (在一方面中,可支 承相对较大重量),并且外鞍形部容纳具有相对较小端眼开口的环(在 一方面中,可支承相对较小重量)。
在某些方面中,在根据本发明的双鞍形部耳部中具有两个相邻鞍 形部,第一鞍形部和第二鞍形部,第一鞍形部相对大于第二鞍形部, 使得其可支承比第二鞍形部可支承的更大的重量,所述第一鞍形部与 耳部从其突出的设备的主体相邻,第二鞍形部通过第一鞍形部与主体 间隔开。在某些方面中,防止较大的环放置在较小的鞍形部上。
在某些方面中,根据本发明的双鞍形耳部的两个鞍形部的构造和 尺寸使得与第一较大的鞍形部区域一起使用的相对较大的环不能放置 在相对较小的第二鞍形部区域上。也在某些方面中,相对较小环的端 眼开口不能在相对较大的鞍形部周围装配。鞍形部中的凹槽完全围绕 鞍形部区域设置或仅设置在其将接收环的部分的位置处,该凹槽有利 于将环眼设置在鞍形部上;接触环(例如仅接触鞍形部区域的顶部) 的鞍形部部分具有凹槽。
在特定方面中,相对较大座的第一鞍形部具有唇缘或突出部,其 阻止布置在相邻的相对较小第二鞍形部中的环离开第二鞍形部并且运
动到第 一鞍形部中,以例如在环在鞍形部上旋转运动的过程中保持环 的正确设置。
在某些方面中,可动部件可选择地闭合与耳部的鞍形部(例如锁, 卡环或保持杆)相邻的空间,该可动部件的尺寸和形状适于当较大环 位于其尺寸不适用于较大环的较小鞍形部上时不闭合。在某些方面中, 可动部件封闭根据本发明的双鞍形耳部的鞍形部上的环的一部分。可
入口。在某些特定的方面中,保持杆与双鞍形部区域耳部的外鞍形区 域相邻。这样的保持杆具有的尺寸和/或其上具有的结构用于阻止较大 环设置在双鞍形部区域耳部的外鞍形部区域上。当较大环处于较小的
10鞍形部区域上时,该保持杆将不闭合和关闭。
根据本发明在此公开的任何耳部用于在任何井眼操作中使用的具
内,所J设备包括但不J;环J接器、:滑车转接器、吊卡和钻井大钩 上。
本发明在某些方面中公开了一种用于井眼操作中的设备,所述设
备具有:主体;两个间隔开并且从所述主体突出的支承耳部,所述耳 部用于支承两个支承环和连接到所述支承环的物件,每一个耳部具有 与主体相邻的内耳部分和与主体间隔开的外耳部分;每一个内耳部分 具有内支承区域;每一个外耳部分具有外支承区域;所述内支承区域 能够支承比可由外耳支承区域支承的更大的重量;并且每一个耳部能 够与多种具有不同端眼开口尺寸的支承环一起使用。在这样的设备中,
面,每一个顶部表面从主体到外支承区域向上倾斜,使得耳部上的环 部分倾向于朝向主体向下运动。所述设备可以是例如环转接器、滑车 转接器、吊卡、环扣和钻井大钩中的任一个。
在这样的设备中,其中,每一个支承区域可具有其中用于接收支 承环的端眼开口的部分的凹槽部分。保持设备(例如隔板部件)可用 于将支承环保持在期望的支承区域上;和/或每一个耳部可具有可动连 接到其上的锁设备,用于选择性地可拆卸连接到主体上以闭合与相应 耳部相邻的空间。
因此,本发明包括新的并且非显而易见的特征和优点。考虑到参 照附图对下述优选实施例的详细描述时,上面描述的本发明的特征和 优点以及附加特征和优点对本领域技术人员来说是显而易见。

附图说明

为了更好地理解本发明,现在将参照附图通过示例方式进行描述, 其中:
图1示意性显示了包括根据本发明的顶部驱动设备的钻井设备;
ii图2是图1中所示的顶部驱动设备的主视图,所述顶部驱动设备 包括根据本发明的环转接器;
图3A是显示了根据本发明的钻井大钩的主视图;
图3B是图3A所示的钻井大钩的侧视图;
图4A是根据本发明的环转接器的主视图;
图4B是图4A所示的环转接器的耳部的透视图;
图4C是图4B所示的耳部的剖视图;
图4D是图4B中所示的耳部的局部视图;
图5是以局部剖视图显示的根据本发明的环转接器的侧视图;
图6是以局部剖视图显示的根据本发明的环转接器的侧视图;
图7是以局部剖视图显示的根据本发明的环转接器的侧视图;
图8是根据本发明的吊卡的主视图;
图9A是包括根据本发明的滑车转接器的顶部驱动设备的主视图;
图9B是图9A所示的设备的主视图;
图9C是图9A所示的滑车转接器的剖视图;
图IO是根据本发明的设备的主视图;
图IOA是根据本发明的隔板(spacer)的主视图;
图IOB是图IOA所示的隔板的侧视图;
图IOC是根据本发明的隔板的主视图;
图IOD是图10C所示的隔板的側视图;
图IIA是根据本发明的环转接器的透视图;
图IIB是图IIA所示的环转接器的透视图;
图IIC是图IIA所示的环转接器的俯视图;
图IID是图IIA所示的环转接器的仰视图;
图IIE是图IIA所示的环转接器前面部分的局部视图;
图IIF是图IIA所示的环转接器前面部分的局部视图;
图IIG是图IIA所示的环转接器前面部分的局部视图。

具体实施方式

12图1示出根据本发明的设备,其在结构上由井架11支承。设备
10具有多个部件,包括:旋转接头(swivel) 13,具有根据本发明的 滑车转接器和/或环转接器的顶部驱动设备14,主轴16,壳体17,钻 杆18/钻柱19和钻头20。所述部件共同地从游动滑车12悬挂下来, 所述游动滑车12允许它们在连接至井架11的轨道22上向上和向下运 动,用于引导所述部件的竖直运动。主轴16延伸穿过马达壳体17并 且连接到钻杆18上。钻杆18连接到总称为钻柱19的一 串管状部件的 一个端部上。钻柱19的相对端部连接到形成地层孔21的钻头20上。 图2示出具有根据本发明的环转接器50的顶部驱动设备30。顶 部驱动设备30包括从滑车转接器或环扣42悬挂下来的顶部驱动设备 44。
环转接器50连接到顶部驱动设备44上。环转接器50具有主体 52,主体52具有从主体52突出的相对支承耳部54。每一个耳部54 具有内鞍形部56和外鞍形部58。内鞍形部56比外鞍形部58宽。
图3A和3B示出根据本发明的钻井大钩60,该钻井大钩具有主 体62,钩部件64旋转连接到所述主体62上。钩部件64具有用于接 收可拆卸地连接到大钩60上的物件的钩鞍形部66,和选择性地闭合 钩鞍形部66的入口路径的可动锁68(参见图3B以虚线示出的打开的 锁)。根据本发明的支架70位于钩部件64上,该支架具有带两个间隔 开的支承突出部74的主体。每一个支承突出部74具有双鞍形部76、 77,鞍形部76大于鞍形部77。可动锁部件78 (也称为保持杆或卡环) 选择性地闭合用于在鞍形部中的一个或另 一个上放置支承环的眼的入 口路径(图3A以虚线示出锁部件78打开)。
图4A到4D显示了带有两个从主体82突出的相对耳部81的环转 接器80。每一个耳部81具有带内鞍形部86的内耳部分85和带外鞍 形部89的外耳部分87。孔82a穿过转接器80并且该孔具有带有用于 连接到另一个部件(例如保持杆或锁)的孔83a的部分83。内耳部件 比外耳部件大并且更厚重。
如图4C所示,相对较大的环K具有可搁置在内鞍形部86中的眼,但是其不能搁置在外鞍形部89中。环N可搁置在任一个鞍形部中(如 外鞍形部89所示的)。顶部突出部84具有连接孔84a。可选的唇缘或 脊88(如图4B、 4C所示)有助于将环的部分保持在期望的鞍形部上, 例如,脊88可阻止或防止较小的环从外鞍形部89运动到内鞍形部86, 或较大的环从内鞍形部运动到外鞍形部。
图5到7显示了用于支承各种支承环的根据本发明的环转接器 80。如图5中所示,1250吨环84的眼83由耳部81的内部分85支承, 在耳部81的内鞍形部86中带有环眼。在某些方面,根据本发明的设 备的内耳部分可支承至少1250吨。
图6显示了由耳部81的外部分82支承的750吨环90的眼91。
图7显示了由耳部81的外部分85支承的500吨环94眼92。环 90和环94都不能运动到内部分上。
图8显示了具有主体112的吊卡110,主体112具有贯穿其中的 孔114。锁设备116选择性地提供用于管的入口通道的开口。两个相 对的支架120从主体112突出。每一个支架120具有由可动锁124选 择性地闭合的空间122。每一个支架120具有带内鞍形部128的第一 内部126和带外鞍形部129的第二外部127。第一内部与第二外部相 比较时,内部鞍形部128大于外部鞍形部129。可选地,每一个支架 120具有上内鞍形部121和上外鞍形部123。在此根据本发明的用于防 止将较大的环放置在较小鞍形部上的任何结构可与吊卡110 —起使用 或与图10的设备A —起使用。
图9A和9B显示了根据本发明的系统130,其中,顶部驱动设备 134由环136从滑车转接器(或"环扣,,)140悬挂下来。每一个环136 的眼在转接器140的耳部142的内鞍形部141中。每一个耳部142还 具有外鞍形部143。可选地,转接器的主体140具有挖切部145以减 轻重量。顶部驱动设备134的环转接器138显示为具有单鞍形耳部 139;但是可使用根据本发明的任何双鞍形耳部来代替单鞍形耳部 139。
图10示出具有双鞍形部的两个耳部用于如图IO示意性示出的任
14何适当的井眼操作设备A的适用性。设备A具有主体B,每一个具有 双鞍形部区域D和L的相对支承突出部P (或耳部)从主体B延伸。 鞍形部区域可以是具有或不具有凹槽的根据本发明的任何鞍形部区 域。可选地(或代替所显示的两个相对下耳部),设备A可具有根据 本发明的两个相对上耳部(在此公开的任何类型)。
图IO示出具有双支承区域的两个耳部用于如图IO示意性显示的 任何适当的井眼操作设备A的适用性。设备A具有主体B,每一个具 有双支承区域D和L的相对支承突出部P从主体B延伸。区域D和 L可以是根据本发明的任一鞍形部或区域。设备A可具有在此公开的 任何一个或多个锁。支承突出部P可具有在此/厶开的任何一个或多个 凹槽。区域D的质量设置成使得区域D将支承比区域L大的重量, 区域L支承比区域D小的质量。区域D具有比区域L的横截面积大 的横截面积;因而,带有对于围绕区域D装配并且包围区域D来说足 够大的眼端部开口的支承环将也装配在区域L上方;但是带有对于包 围区域D来说不足够大的眼端部开口的支承环将不可围绕区域D和B 运动,因此防止将其放置在区域D周围,虽然该眼端部开口具有对于 围绕区域L装配来说足够的尺寸。区域D和L的顶部表面可以是基本 水平的;或如所显示的,这些表面可能从主体B向上倾斜到每一个突 出部P的外末端。该具有足够倾斜度的倾斜表面确保相对较大的支承 环通过重运动到倾斜表面,使得相对较大的环不在支承区域L上保 持到位;因而确保从相对较大的支承环悬挂下来的相对较大的载荷不 强加在较小的支承区域L上。在某些特定方面中,支承区域D的尺寸 适于支承的重量至少是支承区域L所支承的重量的两倍。在一个特定 方面中,支承区域L的尺寸适于支承达500吨或达750 p屯的重量,而 支承区域D的尺寸适于支承至少1000吨,并且在一个方面达1250吨。 支承区域D和L的总体形状和横截面形状可以是任何已知的支承耳部 或支承突出部的形状或是在此公开的任何形状。
在本发明的任一实施例中,隔板部件可用于内支承区域上(或内 鞍形部)或外支承区域(或外鞍形部)上,以占据区域(或鞍形部)
15上方的空间从而防止支承环的眼部占据所选区域(参见例如图11E、 11F )。隔板部件的尺寸选择成在支承区域或鞍形部上方占据所选量的 空间,使得支承环眼根据需要设置在支承区域或鞍形部上。在一方面 中,如图IO在耳部或突出部上使用这样的隔板部件,确保将要设置在 支承区域L中的带有眼开口的支承环可设置并且保持到位,使得环可 根据需要围绕支承区域L枢转而不在突出部P上向下运动很远而致使 环结合在突出部P上并且不能根据需要运动。在其他方面中,隔板部 件可拆卸地安放在外支承区域或鞍形部上,使得相对较大的环在内支 承区域或鞍形部上保持到位。
图10A和10B显示了根据本发明的隔板部件SM,其具有主体BY 和喉开口 TO。喉开口 TO邻近耳部或突出部的支承区域或鞍形部放 置,并且然后隔板部件SM运动到耳部或突出部上,并且通过重力在 那保持到位。
可选地,根据本发明的隔板部件的喉开口可具有可动的闭合物或 锁,使得一旦隔板部件在支承区域或鞍形部上的到位时,锁或闭合物 闭合,使得隔板部件不能跌落。可使用任何适当的锁或闭合部件。在 一方面中,图10C和10D的隔板部件SR具有喉开口 TH,和可动锁 ML,该可动锁ML在一个端部通过销PN可枢转地销接到隔板SR上 并且通过可拆卸销PI可拆卸地保持到隔板部件SR的相对端部。任何 根据本发明的一个或多个隔板部件可与根据本发明的任一设备一起使 用;例如,但不限于图2到IIG的那些设备。 一个或多个隔板部件可 用于确保两个环中的每一个在内支承区域或鞍形部上或在外支承区域 或鞍形部上保持到位,例如用于确保由支承环支承的任何物件都保持 平衡;或用于确保单个环保持在期望的支承区域或鞍形部上。
图IIA到11G显示了根据本发明的环转接器200,其具有根据本 发明的双鞍形部耳部210、 220。耳部210、 220可用于任何支承环的 或由环支承的井眼操作装置或设备上。
环转接器200具有主体202,其中中心孔204从顶部到底部贯穿 主体202。可枢转地连接到耳部的锁保持件207上的锁206可拆卸地
16连接到主体上的锁保持件209上,以选择性地闭合由耳部210、 220 支承的封闭眼。
耳部210具有双鞍形部212、 214,耳部220具有双鞍形部222、 224。脊213形成在鞍形部212、 214之间,脊213分别从鞍形部212、 214中的凹槽215、 217升起。脊223形成在鞍形部222、 224之间, 脊223分别从鞍形部222、 224中的凹槽225、 227升起。由于任何脊 处于鞍形部或支承区域之间,因此脊213、 223有助于将环部分保持在 期望的鞍形部或支承区域上。
图IIE显示了鞍形部212中的环230的眼的部分,其中锁206闭 合。锁206在销201上枢转,并且通过可拆卸销203保持到锁保持件 209。孔215有利于锁206的运动。锁206的突出部217不接触环230。
图IIF显示了鞍形部214上的环232的眼的部分,其中锁206闭 合。锁206中的凹部219容纳环232的顶部。
如图11G中所示,环230在鞍形部214上,锁206的突出部217 接触环230的顶部,并且防止锁206闭合(销203不能穿过锁206中 的孔236插入并且进入锁保持件209的孔239中)。 一个或多个锁206 可用于根据本发明的任何设备上,并且用于附图中的任何实施例上。
如图11F中所示,隔板部件SP (以虚线显示)可与具有突出部 217的锁206 —起使用或代替具有突出部217的锁206,所述隔板部件 SP可拆卸地安装在鞍形部212上以防止环232运动到鞍形部212上。 而且,如所示出的,隔板部件SC (图11E以虚线显示)可与锁206 一起使用或代替锁206,以防止环230运动到鞍形部214上。
因此,本发明在一些但不必在所有实施例中提供在井眼操作中使 用的设备,所述设备包括:主体;两个间隔开并且从主体突出的耳部, 所述耳部中的每一个用于支承支承环和连接到支承环上的物件,每一 个耳部具有与主体相邻的内耳部分和离主体较远地间隔开的外耳部
分;每一个内耳部分具有内支承区域;每一个外耳部分具有外支承区 域;并且内支承区域能够支承大于可由外部支承区域支承的重量。该 系统可以任何可能的组合方式具有下述中的一个或一些:每一个耳部具有从外支承区域到内支承区域延伸到主体的顶部表面,每一个顶部 表面从主体到外支承区域向上倾斜,使得耳部上的环部分倾向于向下
朝向主体运动;其中,所述设备为环转接器、滑车转接器、吊卡、环
扣和钻井大钩中的任一个;其中,每一个支承区域具有用于将支承环
的端眼开口的部分接收在其中的凹槽部分;用于将支承环保持在支承 区域上的保持设备;每一个耳部具有可动地连接到其上的锁设备,用 于选择性地可拆卸地连接到主体以闭合与相应耳部相邻的空间;每一 个锁设备包括主体和从主体突出用于邻接大环的突出部,如果大环的 部分在外支承区域上,则所述邻接防止所述锁设备闭合;在内耳部分 和外耳部分之间的脊,所述脊阻止环端眼开口在脊上方运动;其中, 所述设备为环转接器,并且其中,所述主体为环转接器主体,所述环 转接器主体具有顶部和底部,所述环转接器主体具有从顶部到底部贯 穿的中心孔,并且每一个内耳部分大于每一个外耳部分;其中,每一 个内支承区域部分可支承至少1250吨;其中,每一个内支承区域部分 可支承至少1000 p屯;每一个外支承区域可支承达500吨或达750吨; 每一个内支承区域可支承每一个外支承区域可支承的重量的至少两 倍;和/或其中,每一个耳部可与具有不同端眼开口尺寸的环一起使用。 因此,本发明在一些但不必是全部实施例中提供一种用于支承在 井眼操作中所用的物件的方法,所述方法包括将所述物件连接到具有 支承环的支承设备上,使用支承环将所述物件悬挂在支承设备下面, 所述支承设备具有:主体,两个间隔开并且从主体突出的耳部,每一 个所述耳部用于支承所述支承环中的一个和连接到支承环上的所述物 件,每一个耳部具有内耳部分和外耳部分,每一个内耳部分具有内支 承区域,每一个外耳部分具有外支承区域,并且所述内支承区域能够 支承比由所述外支承区域支承的更大的重量。这样的系统可以任何可 能的组合方式具有下述中的一个或一些:每一个支承环具有顶端眼开 口,每一个顶端眼开口位于两个耳部之一的内部分上,所述方法还包 括防止每一个顶端眼开口运动到外耳部分上;使用保持设备将支承环 相对内耳部分和外耳部分保持到位;其中,支承设备包括具有可动地
18连接到其上的锁设备的每一个耳部,用于选择性地可拆卸地连接到主 体上从而闭合与相应耳部相邻的空间,并且所述方法还包括闭合每一
个锁设备,其中每一个顶端眼开口位于内耳部分上;其中,每一个锁 设备具有用于邻接具有顶端眼开口的环部分的突出部,如果环部分在 耳部的外部分上,则所述邻接阻止锁设备的闭合;和/或其中,每一个 内支承区域可支承至少1250吨,并且每一个外支承区域可支承达500 p屯或达750 p屯。
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