[发明专利]用于联结钻井的金属管形件的装置和方法

权利要求书

1.一种用于联结待下降到井筒（4）中的金属井管形件的装置，所述金属井管形件包括：第一井管形件（6），所述第一井管形件（6）在基本上竖直的位置中悬挂在所述井筒（4）中，其中所述第一井管形件（6）的上端部在所述井筒（4）的外部；以及第二井管形件（7），所述第二井管形件（7）处于基本上竖直并且在所述第一井管形件（6）上方轴向对准的位置中，其中所述第二井管形件（7）的下端部表面（7a）设置成紧靠所述第一井管形件（6）的上端部表面（6a），其中所述装置包括：

- 焊接布置（11），所述焊接布置（11）用于在第一井管形件（6）和第二井管形件（7）的所述上端部表面（6a）和所述下端部表面（7a）处形成周向焊缝（WL）；

- 控制布置（CU、UI），

其中，所述焊接布置（11）包括焊接组件（12），所述焊接组件（12）包括至少一个激光焊接头（13）和至少一个感应加热装置（14₁、14₂），

其中，所述至少一个激光焊接头（13）被配置成用于将激光束（LB）导引朝向周向工作区（WA），所述周向工作区（WA）包括所述第一井管形件（6）的上端部部分和所述第二井管形件（7）的下端部部分，

其中，所述至少一个感应加热装置（14₁、14₂）被预先布置以用于通过感应向所述周向工作区（WA）的对应的部分（EW₁、EW₂）供应热量，所述周向工作区（WA）的对应的部分（EW₁、EW₂）包括所述第一井管形件（6）和第二井管形件（7）的所述上端部部分和下端部部分的相应的部分，

其中，所述焊接布置（11）还包括驱动系统（15、16），所述驱动系统（15、16）能够控制以用于根据相应的旋转轨迹使所述焊接组件（12）围绕所述周向工作区（WA）位移，

其中，所述至少一个感应加热装置（14₁、14₂）参考所述焊接组件（12）的旋转方向（R）分别在所述至少一个激光焊接头（13）的上游或下游布置于所述焊接组件（12）中，

并且其中，所述控制布置（CU、UI）被配置成用于控制所述焊接组件（12）和所述驱动系统（15、16），使得在所述焊接组件（12）的旋转期间，

- 由所述至少一个激光焊接头（13）发射的所述激光束（LB）逐步形成所述周向焊缝（WL）；并且

- 所述至少一个感应加热装置（14₁、14₂）分别在所述激光束（LB）到达所述周向工作区（WA）的所述对应的部分（PH₁、PH₂）之前或在所述激光束（LB）已到达所述对应的部分（PH₁、PH₂）之后向所述对应的部分（PH₁、PH₂）供应热量。

2.根据权利要求1所述的装置，其中：

- 所述焊接组件（12）包括第一感应加热装置（14₁）和第二感应加热装置（14₂），所述第一感应加热装置（14₁）和所述第二感应加热装置（14₂）参考所述焊接组件（12）的所述旋转方向（R）分别布置在所述至少一个激光焊接头（13）的上游和下游；

- 所述控制布置（CU、UI）被配置成用于控制所述焊接组件（12）和所述驱动系统（15、16），使得在所述焊接组件（12）的旋转期间：

- 所述第一感应加热装置（14₁）在所述激光束（LB）到达所述周向工作区（WA）的第一部分（PH₁）之前向所述第一部分（PH₁）供应热量；并且

- 所述第二感应加热装置（14₂）在所述激光束（LB）已到达所述周向工作区（WA）的第二部分（PH₂）之后向所述第二部分（PH₂）供应热量。

3.根据权利要求1所述的装置，所述装置包括至少一个激光辐射发生器（LG），所述至少一个激光辐射发生器（LG）处于远离所述焊接组件（12）的位置中并且经由光纤（13a）连接到所述至少一个激光焊接头（13）。