用于钻探装置的吊卡的制作方法
【技术领域】
[0001]本发明涉及一种用于钻探装置的吊卡，所述钻探装置用于构建深井，所述吊卡包括用于提升管状元件的提升机构，其中，所述管状元件具有伸出超过该管状元件周界的套筒，所述套筒包含用于将管状元件相互拧紧的螺纹区段;所述吊卡包括在至少一侧上敞开的基体，所述基体具有用于容纳管状元件的容纳区域，管状元件在所述容纳区域中是可定心的，其中，为了定心而设有定心区域，所述定心区域包括至少部分地包围管状元件周界的区段，并且所述至少部分地包围的区段具有至少一个可运动的定心元件;并且所述吊卡包括支承面，在提升管状元件时套筒支承在所述支承面上，其中，基体设有用于与钻探装置的提升机构连接的连接机构。
【背景技术】
[0002]此类的也称为单根吊卡的吊卡由现有技术已知。所述吊卡例如在大型深钻探装置中平行于能够承载整个钻杆的重量的主吊卡、例如卡瓦式吊卡或蜘蛛式吊卡(SpiderElevator)安装，以便使附加的单管或类似物运动，所述深钻探装置在装入和拆卸钻杆时将两个(双)或三个(三)钻杆的区段装入或拆卸。
[0003]通常这些吊卡可运动地设置在主吊卡之下，所述主吊卡例如设置在钻探装置的配备有顶驱的提升机构上。在此是两个相互可旋转并且可闭锁地连接的圆弧段，所述圆弧段可以牢靠地抓紧管状元件(钻杆、套管、生产管或类似物)或可以在这些管状元件上可运动地定心地沿着这些管状元件滑动，直到所述圆弧段与设置在管上的螺纹套筒进入嵌接并且将所述管通过所述螺纹套筒提升。钻孔工作者例如这时处于钻探装置的桅杆中，他在安装管时闭合吊卡以便然后可以使管下降，或者打开吊卡以便在拆卸时将管从吊卡分离。此类的吊卡也由EP 2 495 390 A1和EP 2 295 708 Al(相应图1)已知。在这些文件中也示出一种吊卡，该吊卡能够通过驱动元件打开或闭合并且管在此卡在吊卡内。
[0004]由US7 434 614 B2已知一种前述类型的吊卡，该吊卡具有固定闭锁装置，在该固定闭锁装置中设有锁板，所述锁板相对于两个相互可偏转的区段可运动，所述区段在它们的中心处具有用于钻管的容纳区域，其中，锁板在此支承到螺旋弹簧上。如果钻管被所述区段闭合在容纳区域中，则所述区段被利用闭锁装置固定。如果吊卡被提升，则钻管的套筒压靠在锁板上并且将所述锁板压靠到弹簧上，直到弹簧压靠到所述区段上。在所述区段中设有螺栓，所述螺栓嵌接到锁板的对应的开口中并且借此锁定所述区段，从而在闭锁可能失效或过早打开时所述区段不会打开。
[0005]如果在钻探结束之后并且在引入油井套管之后将生产管引入钻孔中，则所述生产管必须气密地实施。因此特别的管被装入，所述特别的管例如具有细螺纹，以便可以提供相应的密封性。这些生产管通常作为单管引入。为此同样使用单根吊卡。在此，管与吊卡连接并且在位于其下的管上方利用处于上端部上的螺纹套筒提升。待装入的管的下部螺纹与套筒的螺纹处于嵌接并且例如利用自动拧紧装置(液压的扭矩扳手)相互拧紧。在拧紧时，管必须下降。因为在这里可能拧紧细螺纹并且钻探装置的提升机构通常不能确保此类的精细且准确的运动，所以此类的单根吊卡悬挂在弹簧上，所述弹簧然后在拧紧时伸展。所述弹簧针对吊卡的重量结合管的重量而设计。
【发明内容】
[0006]通常出于精度原因而不考虑更大尺寸的弹簧。因此在必须保持更大负载的情况下出现问题。因此，本发明的任务是，提供一种吊卡，利用所述吊卡可拧紧具有细螺纹的管并且同时可以在没有精度损失的情况下更大地加载。
[0007]所述任务如下解决，S卩，支承面设置在所述至少部分地包围的区段上方并且相对于所述至少部分地包围的区段是可竖直运动的并且通过弹簧元件被弹性加载。
[0008]由此可以相应地承受负载，而不会在过载时发生弹簧损坏。
[0009]本发明的一种优选的教导规定，所述支承面在弹簧元件被完全压缩时或从超过预定的弹簧偏移开始支承在所述至少部分地包围的区段上。由此同样确保可实现最佳的负载转移。
[0010]本发明的一种优选的教导规定，设有至少两个相对于基体可运动的定心元件，所述定心元件能够主动地从打开位置运动到闭合位置中，其中，为了运动而优选设有驱动装置、特别优选设有液压缸和/或齿条传动装置。由此，吊卡的自动化可以按简单的方式实现。同时提供最佳的定心。
[0011]本发明的一种优选的教导规定，所述管状元件在定心区域中是可竖直运动的。本发明的一种优选的教导规定，所述管状元件是钻管、套管或生产管。
[0012]本发明的一种优选的教导规定，支承面被涂层。在这里特别优选是滑动轴承青铜。因此避免套筒的焊接。
[0013]本发明的一种优选的教导规定，所述弹簧元件是螺旋弹簧、气动弹簧和/或液压弹
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[0014]本发明的一种优选的教导规定，在定心元件中设有至少一个孔，所述至少一个弹簧元件优选结合导向销可运动地设置在所述孔中。由此能够以特别简单的方式确保相应的负载转移。
[0015]本发明的一种优选的教导规定，所述两个定心元件分别具有在闭合位置中相对应的孔，所述相对应的孔利用设置在支承面上的锁定元件锁定。以这种方式在负载情况下保证定心元件不会打开。
[0016]本发明的一种优选的教导规定，支承面在被待装入或待拆卸的管状元件加载时处于支承面上方。
[0017]本发明的一种优选的教导规定，所述弹簧元件设计为，使得支承面在被待装入或待拆卸的管状元件加载时处于支承面上方，以致锁定元件嵌接到相对应的孔中。
[0018]本发明的一种优选的教导规定，所述弹簧元件设计为，使得支承面在支承面上方进行竖直运动，该竖直运动通过在将管状元件与已经装入钻孔中的管材拧紧或松脱时管状元件的套筒的竖直运动引起。
[0019]此外，按照本发明的任务通过这样一种钻探装置来解决，所述钻探装置包括提升机构和之前所述的吊卡。
[0020]此外，按照本发明的任务通过一种用于在利用包括提升机构和前述吊卡的钻探装置构建深井时将管状元件装入钻孔中的方法来解决，其中，特别是通过管子操作装置将管状元件定心地置于在吊卡中，所述管状元件具有伸出超过该管状元件周界的套筒，所述套筒包含用于将管状元件相互拧紧的螺纹区段；闭合吊卡;利用提升机构提升吊卡，直到吊卡到达套筒的底侧并且所述底侧支承在吊卡的支承面上，从而所述管状元件由吊卡保持;利用提升机构使吊卡下降，直到所述管状元件的下部螺纹与位于其下的已经装入的管状元件的处于套筒中的螺纹处于嵌接，所述螺纹相互拧紧，其中，待拧紧的管的套筒的必需运动通过由支承面朝弹簧元件的下降所引起的竖直运动提供，其中，在拧紧时不需要使提升机构运动。
[0021]本发明的一种优选的教导规定，压缩弹簧元件，从而螺栓进入定心元件的孔中并且将所述定心元件彼此锁定。
【附图说明】
[0022]接着借助优选的实施例借助附图进一步解释本发明。在此示出:
[0023]图1示出按照本发明的吊卡的立体图，
[0024]图2示出包括吊卡的顶驱系统的立体图，
[0025]图3示出图1的背侧的立体图，
[0026]图4示出图1的剖视图，
[0027]图5示出图3的立体图，以及
[0028]图6示出图2的立体局部视图。
【具体实施方式】
[0029]图1示出包括基体11的按照本发明的吊卡10的立体图，所述基体具有带有定心区域26(也参看图4)的开口 25。在定心区域25中设有两个定心元件12、13，所述定心元件具有凹区段27，所述凹区段在其曲率方面与生产管30的周界一致。定心元件12、13在它们的外侧上具有螺栓14，所述螺栓通过基体11中的孔15可水平运动(A)地延伸并且所述螺栓设有端部区域28。
[0030]支承面20设置在定心元件12、13上方，所述支承面设置在竖直的螺栓23上，弹簧元件38围绕所述竖直的螺栓设置。支承面20包括基面21和涂层22并且该支承面分成多个支承面区段24、29。在支承面区段24、29内同样设有定心区域26。螺栓23可运动地支承在定心元件12、13的孔31中并且所述螺栓在它们的底侧设有螺栓头32作为限界部。由此，支承面竖直(B)地朝基体11的方向可运动。
[0031]在基体11上可运动地铰接有紧固元件33。所述紧固元件由包括两个部件的凸缘16组成，所述两个部件通过螺栓17相互拧紧。孔18处于凸缘16的内部，顶驱系统40的锁弓34嵌入所述孔中。在凸缘16上设有用于所谓的倾斜缸41的止挡部19，所述倾斜缸用于偏转吊卡
10、50。凸缘16通过铰接部35、36和杆元件37可运动地设置在基体11上。吊卡10在锁弓34上的布置在图5中示出。
[0032]在基体11的背侧43上(如图3所示)是两个液压缸44，这两个液压缸分别通过一个止挡元件45与定心元件12、13连接，并且定心元件12、13通过所述液压缸垂直地沿方向A可运动到打开位置和闭合位置中，在所述打开位置中，生产管30从吊卡