專利名稱：具有柔性構件的管段引導系統的制作方法
具有柔性構件的管段弓I導系統
背景技術：
本公開總體上涉及用于鉆探地下井的方法和設備。更具體地，本發明涉及使用若干節可連接管來鉆探地下井的系統。鉆機需要將管狀構件(例如鉆管、鉆鋌和套管)以分段方式添加到井下管柱上或者從該井下管柱上拆除。各段管狀構件可以存放在位于鉆機附近或鉆機上的立根盒區域內。各段管狀構件例如包括聯接在一起的三節管，并且該鉆機被稱為三根鉆機。在其他實例中，所述管段可以包括更多或更少的管節，且對應的鉆機可被稱為四根鉆機、雙根鉆機或單根鉆機。這些管狀構件可以豎直存放在鉆機附近，或者水平存放在遠離鉆機處，這些管狀構件從該處運輸到鉆機，然后朝著豎直位置傾斜。當需要不同的管狀構件時，將這些管狀構件每次一個地搬運到鉆臺上，然后再加到鉆柱上。利用絞車或鉆機內的其他起吊機械操縱(handle)這些管狀構件一直是件非常耗費人力的工作。鉆機內使用的自動系統必須能夠安全操縱多種管狀構件，同時又不會拖延鉆井或起下鉆過程。因此，仍然需要開發用于管操縱系統和鉆井系統的方法和設備，該方法和設備在提供更多有利的總體效果的同時克服了一部分上述問題。
發明內容
管操縱系統包括管引導系統，該管引導系統具有柔性的管引導器，該引導器能夠操作為當管在存放位置和井中心位置之間移動時與該管接合并控制該管的橫向移動。在一些實施例中，該管操縱系統包括與管的上端聯接的起吊機構，并且所述引導系統包括一對支撐構件，該對支撐構件具有可伸展端部；以及柔性的管引導器，該柔性的管引導器聯接在所述可伸展端部之間。該柔性的管引導器能夠在所述可伸展端部之間展開。該柔性的管引導器可包括在所述端部的伸展位置之間與所述管接合的展開位置。該柔性的管引導器可包括在所述端部完全收回時釋放所述管的收縮位置。所述支撐構件的與所述可伸展端部相反的支撐端可圍繞具有多個旋轉軸線的樞轉點旋轉。該支撐構件可以是具有偏移旋轉軸線的可旋轉臂。在另外的實施例中，所述管操縱系統包括鉆機結構，所述起吊機構和引導系統聯接到該鉆機結構。該管操縱系統還可包括鉆機結構的高架鉆臺(elevated drill floor)； 立管器，該立管器能夠操作成將管從水平存放位置移動到該管的上端與高架鉆臺鄰近的傾斜位置，其中在該傾斜位置，管相對于水平方向和豎直方向成角度，并且該管的上端偏離井中心，并且其中，所述引導系統能夠操作成在該管從由立管器支撐的傾斜位置向由鉆機支撐的豎直位置移動時，接合該管并控制該管的朝著井中心的橫向移動，所述支撐構件伸展而使所述柔性的引導器展開并在傾斜位置和豎直位置之間與所述管接合，并且，所述支撐構件收回而使所述柔性的引導器收縮并在豎直位置釋放所述管。在另外的實施例中，管操縱系統包括起吊機構，該起吊機構在管的自由端上方聯接到該管的上端；以及引導系統，該引導系統能夠操作成當所述管在存放位置和井中心位置之間移動時與該管接合并控制該管的橫向移動，該引導系統包括一對可旋轉的支撐臂， 該支撐臂具有第一樞轉端和第二端；以及可展開的管引導器，該可展開的管引導器將所述第二端連接。每個所述樞轉端均可包括具有旋轉軸線的樞轉點。所述旋轉軸線可以是不同的。所述旋轉軸線可以相對于彼此成角度。所述旋轉軸線可以是偏移的。所述可展開的管引導器可包括具有滾子組件的纜索。所述管操縱系統還可以包括驅動機構，以使所述一對臂圍繞樞轉端旋轉。還可以包括用來支撐所述樞轉端的框架。該框架可包括以偏移角度支撐所述樞轉端的彎板。所述臂可包括成角度的桿和中間彎曲部。在一些實施例中，管操縱方法包括利用起吊機構來支撐管的上端；將柔性的管引導器伸展；以及將該管與伸展的所述柔性的管引導器接合，以控制該管的橫向移動。該方法可包括使柔性的管引導器展開以接合所述管；以及使柔性的管引導器收縮以釋放所述管。該方法可包括通過使管引導器支撐臂收回并使該支撐臂之間的柔性的管引導器收縮，將所述管從存放位置朝著井中心位置移動。該方法可包括通過使管引導器支撐臂伸展并使該支撐臂之間的所述柔性的管引導器展開，將所述管從井中心位置朝著存放位置移動。該方法可包括使所述柔性的管引導器收回和收縮；將所述管與由鉆機支撐的鉆柱對齊；使所述管與所述柔性的管引導器脫離；以及，將所述管與所述鉆柱接合。因此，本文的實施例包括一些特征和優點的組合，這些特征和優點允許顯著改善管及其他管狀構件靠近或遠離鉆機的往返移動。對于本領域的技術人員來說，通過閱讀以下具體實施方式
并參考附圖，本發明的這些及各種其他特性和優點將顯而易見。
為了更詳細地描述本公開的實施例，現在將結合附圖進行描述，其中圖1是鉆井系統的立視圖，該鉆井系統具有根據本發明所述原理的管引導系統的實施例；圖2A是圖1的管引導系統的放大側視圖； 圖2B是圖2A的管引導系統的正視圖； 圖3A是圖2A的管引導系統的驅動機構的放大圖； 圖;3B是圖3A的驅動機構的正視圖； 圖3C是圖3A的驅動機構的俯視圖； 圖4A是驅動機構的可替代實施例的側視圖； 圖4B是圖4A的驅動機構的正視圖； 圖5A是圖1的管引導系統的一對引導臂的立視圖； 圖5B是圖5A的引導臂之一的放大俯視圖； 圖5C是圖5B的引導臂的側視圖； 圖6是圖1的管引導系統的柔性引導構件和滾子組件的立視圖； 圖7A至圖7H示出了使用圖1的鉆井系統的操作過程； 圖8A是圖7D的放大圖，示出了管引導系統的運動范圍； 圖8B是圖8A的俯視圖； 圖8C是設置在組裝完畢的鉆臺上的、圖8A和8B的鉆井系統的俯視圖；圖9是具有立管器的示例性鉆井系統的立視圖；并且
圖10至圖12是立管器的放大圖，該立管器將管段從水平位置朝著鉆機結構移動至傾斜位置。
具體實施例方式在以下附圖和描述中，相同的部件通常在整個說明書和附圖中由相同的附圖標記表示。附圖不必按比例繪制。本公開的某些特征能夠以放大的比例或稍微示意性的形式示出，并且，為了清楚和簡潔起見，常規元件的某些細節可能未示出。本公開允許不同形式的實施例。雖然在附圖中詳細描述和示出了具體實施例，但應當理解，本公開應被視為本發明原理的例證，而非旨在將本發明局限于本文所例示和描述的內容。應當充分認識到，下文討論的實施例的不同教導可以單獨地或以任何適當的組合來采用，以產生期望的結果。除非另外指明，所使用的任何形式的術語“連接”、“接合”、“聯接”、“附接”或者描述若干元件之間的相互作用的任何其他術語并非意圖將這種相互作用限制為所述元件之間的直接相互作用，而是也可以包括所述元件之間的間接相互作用。本文所使用的“管”或 “鉆管”應當理解為包括套管、鉆鋌和其他油田及井下管材。在以下的討論和權利要求中，術語“包括”和“包含”是開放式的，因而應被解釋為表示“包括但不限于…”。對于本領域的技術人員而言，通過閱讀以下對實施例的詳細描述并參照附圖，上述各種特性以及下文中更詳細描述的其他特征及特性將顯而易見。首先參見圖1，鉆井系統10包括鉆機結構12，該鉆機結構12具有鉆臺14以及桅架或井架16。鉆柱18延伸穿過鉆臺14。一系列管節段20或其他管狀構件從鉆臺14上的鉆柱立根，正準備添加到鉆柱18。在示例性實施例中，三節管節段20包括三根連接的管節。 在其他示例性實施例中，這些管節段包括兩個或四個管節。在鉆臺14上，鄰近鉆柱18處設置有扶正系統22。在示例性實施例中，扶正系統22可以是如下的組合式單元其包括卡瓦、 管潤滑器、泥漿回收盒和用于對管節進行組裝或拆卸的其他系統。扭矩管M或其他支撐結構從頂部驅動系統(在本文中的其他地方示出)向下延伸。管引導系統30連接到管M，并且包括一個臂32或一對臂32、驅動機構34、柔性纜繩或纜索36、以及滾子組件38。在示例性實施例中，該管引導系統連接到桅架或井架16。現在參見圖2A，示出了管引導系統30的側視圖。驅動機構34包括與管M連接的支撐框架40。支撐框架40在樞轉點42處連接到臂32。支撐框架40支撐液壓缸44，該液壓缸44在與臂32的末端附接的臂桿48的末端處連接到樞轉點46。臂32的相反的另一端連接到纜索36和滾子組件38。接下來參見圖2B，示出了管引導系統30的正視圖。所述一對臂32中的每一個均包括中間彎曲部50，該中間彎曲部50將上臂52和下臂M分開。臂32上端處的臂轂56提供用于將臂32可移動地連接到支撐框架40的樞轉點42。臂32下端處的纜索孔55接納纜索36，該纜索36還在纜索孔62處附接到滾子組件38。滾子組件38還包括對滾子58可旋轉地支撐的彎軸或V形軸60。參見圖3A至圖3C，示出了驅動和樞轉臂支撐機構34的放大圖。如圖3A的側視圖所示，臂32經由在樞轉點42處穿過框架板插入的銷43聯接到支撐框架40。臂桿48在樞轉點46處可樞轉地聯接到活塞桿49，并且，液壓缸44提供了用于上下移動活塞桿49以在臂32內產生杠桿作用的致動力。如圖:3B所示，具有頂板41的框架40利用穿過框架40和
6臂轂56的銷43來可樞轉地支撐臂32。現在參見圖3C，示出了機構34的俯視圖。框架40包括中間直板64和以一定角度從板64的兩個相反側延伸的一對彎板66。這些彎板經由樞轉接頭42和轂56聯接到臂 32并支撐臂32。此外，從轂56伸出并與樞轉接頭46連接的臂桿48還包括彎曲部，如圖所示。成角度板或彎板66以及臂桿48有助于提供纜索36的伸長或張緊作用以接納管段，下文將更全面地說明這一點。在示例性實施例中，如圖4A和4B所示，機構34被替換為機構134。在圖4A中，機構134的側視圖示出了 液壓缸144向與連結組件118聯接的活塞桿149提供致動力。連結組件118可樞轉且可旋轉地聯接到桿114的球形端部112。桿114的另一端116還包括球形構件，用于在樞轉點146(相當于圖3A和圖3C的樞轉點46)處可樞轉且可旋轉地連接到臂桿148 (相當于圖3A和3C的臂桿48)。桿114末端處的球形接頭為在驅動機構和可延伸引導臂之間的移動提供了額外的自由度，從而更有利于兩個引導臂的下端在向管節20 延伸時相對分離。如下文將進一步描述的，該引導臂下端的彼此遠離的移動導致纜索縱向伸長或張緊，從而所述滾子組件將接納管段。接下來參見圖5A至圖5C，示出了引導臂32的不同視圖。在圖5A中，一對臂32包括由彎曲部50分開的上臂52和下臂M。在圖5B(俯視圖)和5C(側視圖)中，臂32還包括具有纜索孔陽的最下端以及具有轂56和臂桿48的最上端。參見圖6，滾子組件38包括彎曲支撐軸60、滾子58和用于連接到纜索36的纜索孔62。在操作中，管引導系統30提供了一種自動方式，用于在管節段和其他油田管材圍繞鉆臺移動時對這些管段和管材進行操縱和引導。現在參見圖1和圖7A至圖8D，示出了不同的操作階段。在圖1和圖7A中，一組三節管段20存放在立根盒區域或儲存區域23中， 從而準備與鉆柱18組裝。管段20包括第一管節27、第二管節四和第三管節31。扶正系統22和管引導系統30處于收回位置。如上所述，扶正系統22可以是如下的組合式單元 其包括卡瓦、管螺紋潤滑器、泥漿回收盒和用于對管節進行組裝或拆卸的其他系統。管引導系統30的驅動機構34被釋放，以允許臂32、纜索36和滾子組件38懸垂在向下位置。如圖 2B所示，臂32向下懸垂，從而使纜索36圍繞滾子組件38處于松弛或收縮位置。鉆機結構 16的上部支撐頂部驅動系統82，該頂部驅動系統82包括管升降器84。接下來參見圖7B，通過致動該液壓缸74或其他驅動機構并使支撐臂70、72樞轉， 扶正系統22伸展到鉆柱18上方的位置。另外，驅動機構34被致動，且液壓缸44使臂32 圍繞樞轉點42樞轉。再回頭參見圖3A至圖3C，液壓缸44被致動以使活塞桿49收回，并且液壓缸44在臂桿48的末端及樞轉接頭46上施加向下的力。臂桿48在樞轉點42處圍繞銷43旋轉，從而將旋轉力傳遞至臂32并使臂32延伸至圖7B所示的位置。現在參見圖8A和8B，圖7B的伸展位置也對應于位置57a(其中，隨著臂32的末端 55彼此遠離地移動，臂32的旋轉使纜索36伸長并張緊)。在臂32通過所述支撐框架40的成角度板66、從圖7A的位置移動至圖7B的位置的同時，所述末端55彼此遠離地移動。該成角度的支撐板與成角度的臂桿48及彎曲部50 (也參見圖5A和圖5B) —起使末端55隨著臂32向外延伸而彼此遠離地移動，并且末端55隨著臂32被朝著豎直布局拉回而朝向彼此移動。通過如圖4A和4B所示的球形連接組件，也可便于使纜索36伸長。
現在參見圖7C，頂部驅動組件的管升降器拾取單根管段21。當管段21朝向鉆柱 18處的井中心以及伸展的扶正系統22移動時，管段21往往會擺動，其擺動常常不可控，并且會給鉆機工作人員和設備帶來危險。如圖所示，當管段21開始朝向井中心移動時，管引導系統30接合或鉤住管段21。滾子組件38捕獲并穩定住該管段21。如果管段21在與引導系統30接合時與滾子組件38未對齊，則纜索36將朝向滾子組件38引導該移動的管段 21。在一些實施例中，當管段21向引導系統30中擺動時，纜索36內的松弛和臂32內的彎曲為管段提供了緩沖。然而，可能在引導系統30內產生回彈的作用力。當管段21沖擊該引導系統30時，在與液壓缸44聯接的液壓流體系統中會形成液壓峰值，從而造成回彈。在一個示例性實施例中，驅動機構34內設置有泄壓閥，并且該泄壓閥連接到液壓缸44，以減輕液壓并吸收擺動的管段21的沖擊。現在參見圖7D，驅動機構34被致動，以使引導系統30可控地收回，從而使臂32經過一系列位置57，即，從伸展接納位置57a至完全收回位置57j。引導系統30的可控收回使管段21到達鉆柱18上方的井中心處并由扶正系統22夾持。簡單地參見圖8A至圖8C，更詳細地示出了引導系統30的一系列位置57。在位置 57a處，驅動機構34已將臂32伸展，并且臂32的末端已彼此遠離，從而在滾子組件38的每一側將纜索36拉緊。如上所述，由于臂32的樞轉點并不具有相同的軸線或具有平行的軸線，而是具有彼此成角度的旋轉軸線，因此當臂伸展時，臂32的末端相對于彼此遠離地移動。在回頭參見圖3C，框架40的板66支撐一對銷43，這一對銷43相對于中心板64成角度并且相對于彼此成角度。銷43的偏移縱向軸線為樞轉點42提供了偏移旋轉軸線，臂32 圍繞該偏移旋轉軸線旋轉。因此，當液壓缸44和活塞桿49牽拉臂桿48時，臂32圍繞偏移軸線或成角度的軸線旋轉，從而，隨著臂32水平地向外伸展，臂32的末端從彼此接近的位置(此時臂32被豎直布置)移動到彼此離開的位置。成角度的臂桿48和彎曲部50也有利于臂32的末端的相對移動。此外，也可以設想出其他的用于提供臂末端的相對移動的裝置，例如圖4A和4B的驅動機構1340此外，在位置57a處，管段21被(例如圖7H所示的)管升降器和頂部驅動系統從立根盒區域內的存放位置移動至纜索36和滾子組件38。擺動的管段21將如上所述地被接納和引導至滾子組件38，同時還吸收了管段21的沖擊。接下來，通過驅動機構34使臂32 收回至位置57b。線條57記錄了臂32的末端55在其經過上述位置時的運動。在位置57b 處，末端55已經開始朝著彼此相向移動，纜索36已經松弛。此時，滾子58允許滾子組件沿著管段21豎直向下滾動。在位置57c和57d處，隨著管段橫向地朝著井中心位置59移動， 末端55繼續朝著彼此相向移動，從而使纜索36進一步松弛且滾子組件38進一步沿著管段 21向下移動。在位置57e處，管段21位于井中心位置59，并且通過管引導系統30的可控收回而穩定于此處。在位置57f和57g處，滾子組件38與豎直布置且基本靜止的管段21脫離。由于末端陽朝著彼此的相對移動，纜索36繼續松弛。在位置Wh和57i處，臂32繼續收回，并使滾子組件38和纜索36橫向地朝著初始的收回位置57 j移動。在示例性實施例中，纜索36為鋼纜索。在其它實施例中，纜索36為一段彈性體材料，該材料在可伸展支撐臂32的末端55之間的展開和收縮距離范圍內延展。彈性體纜繩 36可以包括或不包括滾子組件38。在一些實施例中，彈性體纜繩36包括除了滾子組件38 之外的、用于捕獲管段21的接納構件。在又一些實施例中，纜索36包括剛性構件。第一剛性構件連接在第一臂末端陽和第一滾子組件纜索孔62之間，第二剛性構件連接在第二臂末端55和第二滾子組件纜索孔62之間。在55和62處的接頭可以旋轉，以允許整個可展開引導構件36的展開和收縮。在多個實施例中，引導構件36、38的柔韌性允許可伸展支撐臂32的末端55之間的展開和收縮。收回的臂32和收縮的引導構件36、38提供了空間上有效的、所存放管的引導系統。在伸展和展開時，臂32和引導構件36、38是柔韌的，以通過安全方式橫向移動所述管段。參見圖8C，管引導系統30布置在組裝完畢的鉆臺14上，該鉆臺包括立根盒區域 23、小鼠洞25、與引導系統30接合并由引導系統30置于井中心位置59的管段21、以及用于向管段21施加扭矩的鐵鉆工80。現在，回頭參照結合了管引導系統30的鉆臺的操作，圖7E示出了通過升降器使管段21定中，并通過扶正系統22將管段21的下端扶正。在一些實施例中，其中扶正系統22 是組合式單元，可操作地聯接到該扶正系統22的潤滑器可以被致動，以潤滑該管段21和/ 或鉆柱18上的管螺紋。在圖7F中，該扶正系統或組合式單元22收回，以使相連的管段21 可用于接納鐵鉆工80。在圖7G中，鐵鉆工80移動至管段21與鉆柱18之間的連接部附近。 鐵鉆工80接合并旋轉該管段21，以施加扭矩將該管段與鉆柱18上緊。此時，管段21成為鉆柱18的一部分。如圖7H所示，具有升降器84的頂部驅動系統82使鉆柱18向下移動至該鉆柱18可以接納另一個管段的位置。在一個示例性實施例中，組合式單元22可包括用于在此時與鉆柱18接合的卡瓦系統86。在示例性實施例中，組合式單元22也可包括泥漿回收盒，該泥漿回收盒用于在管段從鉆柱18上拆下時包圍所述連接部并接納泥漿。也可以使用剛剛描述過的這些步驟的各種組合來執行另外的操作。例如，可以在起出過程中執行與大致結合圖7A至圖7H描述的順序相反的步驟。可以利用管引導系統30 的展開來把起出的管段21朝著立根盒區域23推回。現在參見圖9，具有管引導系統30的鉆井系統的一些實施例可包括立管器和其他部件。鉆井系統100包括鉆機結構112、提升系統114、立管器系統400、頂部驅動系統118 和鉆臺設備120。鉆機結構112包括井架122、高架鉆臺IM和底座126。提升系統114包括絞車128、天車130和游車132。頂部驅動系統118包括頂部驅動器134、提環136和升降器138。鉆臺設備120包括鐵鉆工系統148和位于井中心152上的卡瓦150。立管器系統400將鉆管160從水平存放位置162移動至傾斜位置164，在該傾斜位置164，鉆管的上端166基本上鄰近高架鉆臺124。參見圖10至圖12，立管器系統400包括立管器框架402、管引導器404、樞軸406、 升降缸408和導軌410。利用立管器系統400將管412從水平位置舉升(如圖1所示)，并移動至鉆機416的坡道414。管412由安裝在框架402上的管引導器404接納。升降缸408 將框架402舉升至一定角度，使得管412的軸線基本平行于坡道414。然后，使框架402沿導軌410移動，直到管412靠近坡道414。一旦到達坡道414上，升降器84、138或一些其他起吊機構就可以接合該管412并將該管吊入鉆機416內。當管412被從成角度的坡道414吊入鉆機416內時，如上所述，可能希望控制該管 412的下端的橫向移動，以使該管在從坡道414上吊起之后不會危險地擺動。因此，本文所公開的管引導系統的各種實施例可以附接到井架122或其他鉆臺設備，并按本文所述的方式操作，以控制該管412并將其引導至井中心152。在管引導系統30中，旋轉的臂是可移動支撐構件，并且，連接在所述旋轉的臂之間的纜索是適于接納并引導該管的可展開引導構件。該纜索也可包括滾子組件，以便于所述可展開引導構件相對于該管移動和從該管釋放。
雖然已經示出和描述了本發明所公開的原理的某些實施例，但在不脫離本公開的范圍和教導的情況下，本領域技術人員可對其進行修改。本文所述實施例僅是示例性而非限制性的。因此，保護范圍不限于本文所述的實施例，而是僅受以下權利要求限制，其范圍應當包括權利要求的主題的所有等同形式。
權利要求
1.一種管操縱系統，包括起吊機構，所述起吊機構聯接到管的上端；以及引導系統，所述引導系統能夠操作成當所述管在存放位置和井中心位置之間移動時與所述管接合并控制所述管的橫向移動，所述引導系統包括一對支撐構件，所述一對支撐構件包括可伸展端部；和柔性的管引導器，所述柔性的管引導器聯接在所述可伸展端部之間。
2.根據權利要求1所述的管操縱系統，其中，所述柔性的管引導器能夠在所述可伸展端部之間展開。
3.根據權利要求2所述的管操縱系統，其中，所述柔性的管引導器包括在所述端部的伸展位置之間與所述管接合的展開位置。
4.根據權利要求3所述的管操縱系統，其中，所述柔性的管引導器包括在所述端部完全收回時釋放所述管的收縮位置。
5.根據權利要求1所述的管操縱系統，其中，所述柔性的管引導器包括纜索。
6.根據權利要求1所述的管操縱系統，其中，所述支撐構件的與所述可伸展端部相反的支撐端能夠圍繞具有多個旋轉軸線的樞轉點旋轉。
7.根據權利要求6所述的管操縱系統，其中，所述支撐構件是具有偏移旋轉軸線的可旋轉臂。
8.根據權利要求1所述的管操縱系統，還包括鉆機結構，所述起吊機構和所述引導系統聯接到所述鉆機結構。
9.根據權利要求8所述的管操縱系統，還包括所述鉆機結構的高架鉆臺；立管器，所述立管器能夠操作成將管從水平存放位置移動到所述管的上端與所述高架鉆臺鄰近的傾斜位置，其中在所述傾斜位置，所述管相對于水平方向和豎直方向成角度，并且所述管的上端偏離井中心；并且其中，所述引導系統能夠操作成在所述管從由所述立管器支撐的所述傾斜位置朝向由鉆機支撐的豎直位置移動時接合所述管并控制所述管的向所述井中心的橫向移動，所述支撐構件伸展而使所述柔性的引導器展開并在所述傾斜位置和所述豎直位置之間與所述管接合，以及，所述支撐構件收回而使所述柔性的引導器收縮并在所述豎直位置釋放所述管。
10.一種管操縱系統，包括起吊機構，所述起吊機構聯接到管的上端；以及引導系統，所述引導系統能夠操作成當所述管在存放位置和井中心位置之間移動時與所述管接合并控制所述管的橫向移動，所述引導系統包括一對可旋轉的支撐臂，所述支撐臂具有第一樞轉端和第二端；和可展開的管引導器，所述可展開的管引導器將所述第二端連接。
11.根據權利要求10所述的管操縱系統，其中，每個所述樞轉端均包括具有旋轉軸線的樞轉點。
12.根據權利要求11所述的管操縱系統，其中，所述旋轉軸線是不同的。
13.根據權利要求11所述的管操縱系統，其中，所述旋轉軸線相對于彼此成角度。
14.根據權利要求11所述的管操縱系統，其中，所述旋轉軸線是偏移的。
15.根據權利要求10所述的管操縱系統，其中，所述可展開的管引導器包括具有滾子組件的纜索。
16.根據權利要求10所述的管操縱系統，還包括驅動機構，所述驅動機構能夠操作成使所述一對臂圍繞所述樞轉端旋轉。
17.根據權利要求10所述的管操縱系統，還包括支撐所述樞轉端的框架。
18.根據權利要求17所述的管操縱系統，其中，所述框架包括以偏移角度支撐所述樞轉端的彎板。
19.根據權利要求18所述的管操縱系統，其中，所述臂包括成角度的桿和中間彎曲部。
20.一種管操縱方法，包括利用起吊機構來支撐管的上端； 使柔性的管引導器伸展；以及將所述管與伸展的所述柔性的管引導器接合，以控制所述管的橫向移動。
21.根據權利要求20所述的方法，還包括 使所述柔性的管引導器展開以接合所述管；以及使所述柔性的管引導器收縮以釋放所述管。
22.根據權利要求20所述的方法，還包括通過使管引導器支撐臂收回并使所述支撐臂之間的所述柔性的管引導器收縮，將所述管從存放位置朝著井中心位置移動。
23.根據權利要求20所述的管操縱方法，還包括通過使管引導器支撐臂伸展并使所述支撐臂之間的所述柔性的引導器展開，將所述管從井中心位置朝著存放位置移動。
24.根據權利要求20所述的管操縱方法，還包括 收回和收縮所述柔性的管引導器；將所述管與由鉆機支撐的鉆柱對齊； 使所述管與所述柔性的管引導器脫離；以及將所述管與所述鉆柱接合。
全文摘要
一種管操縱系統，其包括起吊機構，該起吊機構在管的自由端上方聯接到該管的上端；以及引導系統，該引導系統能夠操作成當所述管在存放位置和井中心位置之間移動時與所述管接合并控制所述管的橫向移動，該引導系統包括一對支撐構件，該一對支撐構件包括可伸展端部；和柔性的管引導器，該柔性的管引導器聯接在所述可伸展端部之間。在一些實施例中，該引導系統包括一對可旋轉的支撐臂，所述一對可旋轉的支撐臂具有第一樞轉端和第二端；和可展開的管引導器，所述可展開的管引導器連接所述第二端。
文檔編號E21B17/00GK102171409SQ200980138749
公開日2011年8月31日 申請日期2009年9月30日 優先權日2008年9月30日
發明者雅羅斯拉夫·別利克 申請人:國民油井華高有限公司