УСТРОЙСТВО И СПОСОБЫ УПРАВЛЕНИЯ ТРУБНЫМИ ЭЛЕМЕНТАМИ

1. Устройство управления трубными элементами, содержащее:
инструмент для спуска труб, содержащий:
элемент с прорезями, содержащий несколько удлиненных прорезей, каждая из которых проходит, по меньшей мере, частично в направлении, по существу параллельном продольной оси трубного элемента, управление которым осуществляют;
элемент с выточками, функционально соединенный с элементом с прорезями и содержащий на своей поверхности несколько выточек, каждая из которых проходит между глубоким концом и мелким концом; и
несколько скользящих элементов, функционально соединенных с несколькими удлиненными прорезями и несколькими выточками, и выполненных с возможностью перемещения в том же направлении, что и трубный элемент во взаимодействии с ними, так что инструмент захватывает трубный элемент, и
элеватор трубных элементов, выполненный с возможностью функционального соединения трубного элемента с инструментом для спуска труб;
при этом инструмент для спуска труб выполнен с возможностью захвата каждого трубного элемента для обеспечения несущей способности с тем, чтобы воспрепятствовать или предотвратить падение трубного элемента или трубной колонны, прикрепленной к нему, независимо от действия элеватора трубных элементов.
2. Устройство управления трубными элементами по п.1, в котором элеватор трубных элементов соединен с инструментом для спуска труб и выполнен с возможностью передачи трубных элементов между источником трубных элементов и инструментом для спуска труб.
3. Устройство управления трубными элементами по п.2, в котором инструмент для спуска труб и элеватор трубных элементов соединены не более чем парой исполнительных механизмов.
4. Устройство управления трубными элементами по п.3, в котором не более чем пара исполнительных механизмов функционально соединена со штропами, обеспечивающими расположение части трубного элемента в инструменте для спуска труб.
5. Устройство управления трубными элементами по п.1, в котором несколько скользящих элементов каждый отводятся, по меньшей мере, частично в соответствующую выточку, когда устройство управления трубными элементами находится в положение захвата для захвата трубного элемента.
6. Устройство управления трубными элементами по п.1, дополнительно содержащее механизм предварительного нагружения, реверсивно прикладывающий силу к трубному элементу, захваченному в инструменте для спуска труб для того, чтобы зажать трубный элемент.
7. Способ управления трубным элементом во время операции крепления ствола скважины обсадными трубами или бурения, предусматривающий:
захват элеватором трубных элементов части поверхности трубного элемента;
использование элеватора трубных элементов для расположения трубного элемента, управление которым осуществляют, в инструменте для спуска; и
захват, по меньшей мере, второй, другой части поверхности трубного элемента при помощи части инструмента для спуска для того, чтобы удерживать трубный элемент за счет направленной вниз силы, создаваемой массой трубного элемента или трубной колонны, прикрепленной к нему, взаимодействующей с частью инструмента для спуска во второй, другой части поверхности.
8. Способ по п.7, дополнительно предусматривающий отсоединение элеватора трубных элементов после захвата и удерживания трубного элемента инструментом для спуска.
9. Способ по п.8, в котором отсоединение элеватора трубных элементов осуществляют автоматически после достижения инструментом для спуска положения захвата.
10. Способ по п.7, дополнительно предусматривающий спуск трубного элемента, захваченного инструментом для спуска, на несущую поверхность для того, чтобы дополнительно поджать конец трубного элемента в выточку в инструменте для спуска.
11. Способ управления трубным элементом во время операции крепления ствола скважины обсадными трубами или бурения, предусматривающий:
использование инструмента для спуска для взаимодействия с трубной секцией, содержащей от одного до трех трубных элемента, и ее захвата;
прикладывание вращающей силы к трубной секции, по меньшей мере одна поверхность которой сцеплена с частью инструмента для спуска и захвачена ей, для того, чтобы, по меньшей мере, частично отсоединить трубную секцию от трубной колонны;
использование элеватора трубных элементов для взаимодействия с трубной секцией или ее частью и ее захвата, и
подъем трубной секции относительно инструмента для спуска для того, чтобы отделить трубную секцию от трубной колонны и отсоединить сцепленную и захваченную поверхность трубной секции от части инструмента для спуска.
12. Способ по п.8, дополнительно предусматривающий спуск инструмента для спуска и одновременный подъем трубной секции на относительно большее расстояние, чем расстояние, на которое спускают инструмент для спуска, чтобы обеспечить отделение трубной секции от оставшейся трубной колонны.
13. Способ управления трубным элементом во время операции крепления ствола скважины обсадными трубами или бурения, предусматривающий:
использование инструмента для спуска для взаимодействия с трубной секцией, содержащей трубный элемент;
прикладывание вращающей силы к трубной секции, по меньшей мере одна поверхность которой захвачена и зажата хомутной частью, характеризующейся радиальной формой, инструмента для спуска, чтобы, по меньшей мере, частично отсоединить трубную секцию от трубной колонны;
использование элеватора трубных элементов для взаимодействия с трубной секцией или ее частью и ее захвата, и
перемещение хомутной части инструмента для спуска в направлении, характеризующимся, по меньшей мере, аксиальной составляющей вдоль захваченной трубной секции, для отсоединения хомутной части инструмента для спуска по меньшей мере от одной части поверхности трубной секции.
14. Способ по п.13, дополнительно предусматривающий полное извлечение трубной секции из устройства управления трубными элементами.
15. Инструмент для спуска труб, содержащий:
элемент с прорезями, содержащий несколько удлиненных прорезей, каждая из которых проходит, по меньшей мере, частично в направлении, по существу параллельном продольной оси трубного элемента, управление которым осуществляют;
элемент с выточками, функционально соединенный с элементом с прорезями, и содержащий несколько выточек, причем выточки проходят от глубокого конца к мелкому концу; и
несколько скользящих элементов, функционально соединенных с несколькими удлиненными прорезями и несколькими выточками;
причем захватная часть инструмента для спуска выполнена с возможностью сцепления посредством сил трения по меньшей мере с одной поверхностью трубного элемента, достаточного для прикладывания к трубному элементу крутящего момента исключительно посредством захватный части.
16. Инструмент для спуска труб по п.15, в котором несколько удлиненных прорезей зафиксированы относительно нескольких выточек.
17. Инструмент для спуска труб по п.15, в котором инструмент для спуска выполнен с возможностью сцепления посредством сил трения с внутренней поверхностью трубного элемента.
18. Инструмент для спуска труб по п.15, в котором каждый из нескольких скользящих элементов отводится частично в соответствующую прорезь и выточку, когда устройство для манипуляции трубными элементами находится в высвобожденном положении для того, чтобы не захватывать трубный элемент.
19. Инструмент для спуска труб по п.15, в котором несколько скользящих элементов выполнены с возможностью захвата трубного элемента при перемещении трубного элемента от инструмента для спуска.
20. Инструмент для спуска труб по п.15, функционально соединенный с устройством управления, выполненным с возможностью подачи трубного элемента в инструмент для спуска или извлечения трубного элемента из него для того, чтобы обеспечить повторную загрузку инструмента для спуска следующим трубным элементом.
21. Элеватор трубных элементов, содержащий:
компонент элеватора с прорезями, содержащий несколько удлиненных прорезей, каждая из которых проходит, по меньшей мере, частично в направлении, по существу параллельном продольной оси трубного элемента, управление которым осуществляют;
компонент элеватора с выточками, функционально соединенный с элементом элеватора с прорезями и содержащий на своей поверхности несколько выточек элеватора, которые проходят между глубоким концом и мелким концом; и
несколько скользящих и/или катящихся компонентов элеватора, функционально соединенных с соответствующей одной из удлиненных прорезей элеватора и одной из выточек элеватора;
причем каждый из нескольких скользящих и/или катящихся компонентов элеватора отводится, по меньшей мере, частично в элементе элеватора с прорезями, будучи смещенным от мелкого конца соответствующей выточки элеватора.
22. Элеватор трубных элементов по п.21, который является элеватором однотрубок, двухтрубок или трехтрубок.
23. Элеватор трубных элементов по п.21, в котором каждый из нескольких скользящих и/или катящихся компонентов элеватора отводится, по меньшей мере, частично по меньшей мере в одну прорезь компонента элеватора с прорезями, когда элеватор захватывает трубный элемент.
24. Элеватор трубных элементов по п.21, соединенный с инструментом для спуска посредством одного или нескольких исполнительных механизмов, не содержащих штроб.
25. Элеватор трубных элементов по п.21, выполненный с возможностью перемещения трубного элемента устройством линейного отвода.
26. Плашка клинового захвата в полу буровой, выполненная с возможностью удержания трубного элемента или трубной колонны, содержащая:
компонент с прорезями плашки клинового захвата в полу буровой, содержащий несколько удлиненных прорезей, каждая из которых проходит, по меньшей мере, частично в направлении, по существу параллельном продольной оси трубной колонны, управление которой осуществляют;
компонент с выточками плашки клинового захвата в полу буровой, функционально соединенный с элементом с прорезями плашки клинового захвата в полу буровой и содержащий на своей поверхности несколько выточек плашки клинового захвата в полу буровой, которые проходят между глубоким концом и мелким концом; и
несколько катящихся захватных компонентов плашки клинового захвата в полу буровой, каждый из которых функционально соединен с соответствующей одной из удлиненных прорезей плашки клинового захвата в полу буровой и одной из выточек плашки клинового захвата в полу буровой;
причем каждый из нескольких катящихся захватных компонентов плашки клинового захвата в полу буровой отводится, по меньшей мере, в части компонента с прорезями плашки клинового захвата в полу буровой, будучи смещенным от мелкого конца соответствующей выточки плашки клинового захвата в полу буровой.
27. Плашка клинового захвата в полу буровой по п.26, реверсивно прикрепленная к полу буровой вышки.
28. Плашка клинового захвата в полу буровой по п.26, в которой каждый из нескольких компонентов плашки клинового захвата в полу буровой выполнен с возможностью отвода, по меньшей мере, частично по меньшей мере в одну прорезь компонента с прорезями плашки клинового захвата в полу буровой, когда плашка клинового захвата в полу буровой находится в положении захвата для захвата трубного элемента или трубной колонны.
29. Плашка клинового захвата в полу буровой по п.26, выполненная с возможностью обеспечения несущей способности для трубного элемента или трубной колонны, подвешенной к нему.
30. Плашка клинового захвата в полу буровой по п.26, выполненная с возможностью реверсивного соединения и вращения при захвате вращающегося трубного элемента или трубной колонны.
31. Плашка клинового захвата в полу буровой по п.26, выполненная с возможностью переключения между положением захвата и положением высвобождения гидравлически или пневматически.
32. Плашка клинового захвата в полу буровой по п.26, дополнительно содержащая запирающий механизм для запирания плашки клинового захвата в полу буровой вокруг трубного элемента или трубной колонны.
33. Плашка клинового захвата в полу буровой по п.26, дополнительно содержащая центрирующий механизм, выполненный с возможностью центрирования трубной колонны с центром ствола скважины.
34. Плашка клинового захвата в полу буровой по п.26, дополнительно содержащая систему блокировки, выполненную с возможностью предотвращения высвобождения одного или нескольких трубных элементов, захваченных плашкой клинового захвата в полу буровой, пока не будет подтверждения, что один или несколько трубных элементов захвачены функционально соединенным инструментом для спуска или элеватором трубных элементов.