УСТРОЙСТВО ДЛЯ ПЕРЕМЕЩЕНИЯ ТРУБ

1. Устройство для перемещения сегмента трубы, соединения или разъединения сегмента трубы, имеющего резьбу, с колонной труб, имеющей резьбу, и для перемещения колонны труб в ствол скважины, которое содержит
узел зацепления с трубой, выполненный с возможностью соединения с ведущим валом верхнего привода, причем узел зацепления с трубой имеет самозацепляющийся шаровой и конусный узел, выполненный с возможностью входа в зацепление с сегментом трубы, с возможностью разъединения;
причем, когда узел зацепления с трубой соединяется с ведущим валом и шаровой и конусный узел входит в зацепление с сегментом трубы, вращение ведущего вала приводит к соответствующему вращению сегмента трубы с минимальным относительным вращением между узлом зацепления с трубой и сегментом трубы.
2. Устройство по п.1, в котором верхний привод имеет компенсатор, так что только вес сегмента трубы и ведущего вала приложен к резьбе во время соединения сегмента трубы с колонной труб.
3. Устройство по п.1, которое дополнительно содержит внешний узел компенсатора, позволяющий прикладывать только вес сегмента трубы и ведущего вала к резьбе во время соединения сегмента трубы с колонной труб.
4. Устройство по п.2, которое дополнительно содержит индикатор, чтобы показывать положение компенсатора.
5. Устройство по п.1, в котором узел зацепления с трубой дополнительно содержит направляющую конца верхней трубы в муфту нижней трубы, чтобы центрировать сегмент трубы, когда узел зацепления с трубой входит в зацепление с ней, или уплотнение, чтобы поддерживать давление и поток флюида между ведущим валом и колонной труб, или то и другое.
6. Устройство по одному из пп.1-5, в котором шаровой и конусный узел является цилиндрическим, имеет запорный механизм, позволяющий исключить преждевременное разъединение, силовой размыкатель для вывода из зацепления с сегментом трубы, или выполнен с возможностью замены на другой шаровой и конусный узел, размеры которого позволяют работать с трубой другого диаметра, или имеет любую комбинацию этих признаков.
7. Устройство по п.6, в котором размеры шарового и конусного узла позволяют вводить его в зацепление с внутренней или внешней поверхностью сегмента трубы.
8. Устройство по п.1, в котором узел зацепления с трубой, который позволяет выдерживать сжимающее усилие, создаваемое при толкании колонны труб в ствол скважины, растягивающее усилие, создаваемое при поддержке колонны труб в стволе скважины, крутящий момент, создаваемый при вращении колонны труб в стволе скважины, и крутящий момент, требующийся для навинчивания или развинчивания сегмента трубы, выполнен так, что позволяет одновременно выдерживать сжимающее усилие, растягивающее усилие или любую их комбинацию.
9. Устройство по п.1, которое дополнительно содержит манипулятор, позволяющий направлять сегмент трубы между системой подачи и стволом скважины.
10. Устройство по п.1, которое дополнительно содержит подъемный механизм элеватора, манипулятор и тягу элеватора, приспособленные для подъема сегмента трубы, пока он не будет совмещен со стволом скважины.
11. Устройство по п.1, в котором сегмент трубы может быть направлен назад в систему подачи после отделения от колонны труб.
12. Устройство по п.10, в котором подъемный механизм элеватора имеет две навесные двери, которые открываются и закрываются с использованием запорного механизма при перемещении сегмента трубы.
13. Устройство для перемещения сегмента трубы, соединения или разъединения сегмента трубы с колонной труб и для перемещения колонны труб в ствол скважины, которое содержит
верхний привод, имеющий ведущий вал и компенсатор, так что только вес сегмента трубы и ведущего вала приложен к резьбе во время соединения сегмента трубы с колонной труб;
узел зацепления с трубой, выполненный с возможностью соединения с ведущим валом верхнего привода, причем узел зацепления с трубой имеет взаимозаменяемый, цилиндрический, самозацепляющийся шаровой и конусный узел с силовым размыкателем, управляемым гидравлической или пневматической системой, и запорный механизм, причем шаровой и конусный узел имеет размеры, позволяющие ему входит в зацепление с поверхностью сегмента трубы, с возможностью разъединения, и уплотнение, чтобы поддерживать давление и поток флюида между ведущим валом и колонной труб; и
направляющую конца верхней трубы в муфту нижней трубы, чтобы центрировать сегмент трубы, когда узел зацепления с трубой входит в зацепление с ней;
причем, когда узел зацепления с трубой соединяется с ведущим валом и шаровой и конусный узел входит в зацепление с сегментом трубы, вращение ведущего вала приводит к соответствующему вращению сегмента трубы, с минимальным относительным вращением между узлом зацепления с трубой и сегментом трубы, при этом узел зацепления с трубой позволяет выдерживать сжимающее усилие, растягивающее усилие и крутящий момент, возникающие при работе с колонной труб.
14. Способ соединения сегмента трубы с колонной труб, который включает в себя следующие операции:
использование сегмента трубы;
использование верхнего привода, имеющего ведущий вал;
использование узла зацепления с трубой, выполненного с возможностью соединения с ведущим валом верхнего привода, причем узел зацепления с трубой имеет самозацепляющийся шаровой и конусный узел, выполненный с возможностью входа в зацепление с сегментом трубы, с возможностью разъединения;
соединение узла зацепления с трубой с ведущим валом;
соединение узла зацепления с трубой с сегментом трубы, с использованием шарового и конусного узла;
центрирование сегмента трубы поверх скважины;
использование колонны труб;
опускание верхнего привода, чтобы ввести сегмент трубы в контакт с колонной труб; и
вращение ведущего вала, таким образом, что сегмент трубы входит в зацепление с колонной труб.
15. Способ отсоединения сегмента трубы от колонны труб, который включает в себя следующие операции:
использование колонны труб, содержащей сегмент трубы;
использование верхнего привода, имеющего ведущий вал;
использование узла зацепления с трубой, выполненного с возможностью соединения с ведущим валом верхнего привода, причем узел зацепления с трубой имеет самозацепляющийся шаровой и конусный узел, выполненный с возможностью входа в зацепление с сегментом трубы, с возможностью разъединения;
соединение узла зацепления с трубой с ведущим валом;
опускание верхнего привода, чтобы ввести узел зацепления с трубой в контакт с сегментом трубы колонны труб;
соединение узла зацепления с трубой с сегментом трубы, с использованием шарового и конусного узла;
вращение ведущего вала, таким образом, что сегмент трубы выходит из зацепления с колонной труб.
16. Способ по п.14 или 15, в котором узел зацепления с трубой имеет компенсатор, чтобы снизить до минимума вес, приложенный к резьбе сегмента трубы, и узел манипулятора, чтобы направлять сегмент трубы до его совмещения с колонной труб или направлять сегмент трубы назад в систему подачи, для укладки.
17. Устройство для перемещения сегмента трубы, которое содержит
узел зацепления с трубой, имеющий самозацепляющийся шаровой и конусный узел, выполненный с возможностью входа в зацепление с сегментом трубы, с возможностью разъединения;
причем шаровой и конусный узел содержит множество шариков внутри множества конусов с множеством направлений или конусов с единственным направлением, при этом множество конусов с единственным направлением ориентированы по меньшей мере в двух различных направлениях, или внутри комбинации конусов с множеством направлений и конусов с единственным направлением.