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Einrichtung an Bohrsonden
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Verschliessen des gesamten Rohrquerschnittes ebenfalls explosionsgeschützt unter Tage angeordnet sowie aus sicherer Entfernung betätigbar.
Diese Einrichtung wird somit in allen Phasen des Bohr-bzw. Förderbetriebes voll wirksam, da sie das Abschliessen der Sonde auch bei ausgefahrenem Bohrgestänge ermöglicht. Eine solcherart in jedem Be-
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tungen erheblich überlegen, und die Gefährdung von Menschen und Material ist auf ein Mindestmass re- duziert.
Nach einem weiteren Merkmal der Erfindung sind der oder die unter Tage gelegenen Schieber in einer Kammer angeordnet, die in einen Schacht eingesetzt und gegebenenfalls mit Erdreich überdeckt ist. Die Kammer kann hiebei z. B. von betonierten Wänden gebildet oder als geschlossener Behälter, et- wa aus Stahl od. dgl., ausgeführt sein, der in den Schacht abgesenkt werden kann. Die Tiefe des Schach- tes sowie die Stärke der Deckschicht oberhalb der Kammer richten sich nach den jeweiligen Gegeben- heiten der Bohrstelle und der Bohranlage und sind so zu wählen, dass die Kammer gegen die Auswirkun- geneiner al1fälligenExplosion und eines Sondenbrandes, insbesondere gegen Druck und Hitze, ausreichend geschützt ist. Damit ist die Erhaltung der vollen Funktionsfähigkeit der Schieber auch im Katastrophen- fall gewährleistet.
Bei Verwendung einer vorgefertigten Kammer ergibt sich ausserdem eine rasche und einfache Montage derselben, wobei dieselbe nach Auflassung der Sonde ausgebaut und andern Bohrstellen wiederverwendet werden kann.
In weiterer Ausgestaltung der Erfindung können die einzelnen als Flachschieber ausgebildeten Schie- ber je in einem geschlossenen Schiebergehäuse angeordnet sein und die Schiebergehäuse zwischen den Teil- stücken des zweiteilig ausgeführten Standrohres eingefügt sein. Die Schiebergehäuse bilden somit mit den
Teilstücken des Standrohres eine geschlossene starre Rohrgruppe gleichen Innendurchmessers, die ober
Tage zusammengefügt und am Bohrhaken in den vorher ausgehobenen vertikalen Schacht abgesenkt wer- den kann. Bei diesem einfachen Montagevorgang ergibt sich ausserdem die Möglichkeit, das Standrohr, dessen genaue vertikale Einstellung für den weiteren Bohrvorgang von grösster Wichtigkeit ist, in abge- senktem Zustand genauestens zu justieren.
Nach einem weiteren Merkmal der erfindungsgemässen Einrichtung können die die Schieber betä- tigendenexplosionsgeschützt angeordneten Einrichtungen, wie z. B. Motore, Getriebe, Spindeln od. dgl., vorteilhaft mit den zur Fernbetätigung vorgesehenen Steuereinrichtungen durch einen ebenfalls explo- sionsgeschützten, unter Tage verlaufenden Stollen od. dgl. verbunden sein. Zum besonderen Schutz der zur Fernbetätigung vorgesehenen Steuereinrichtungen können dieselben ebenfalls unter Tage, gegebe- nenfalls in einem vertikalen Teil des Verbindungsstollens, angeordnet sein.
In weiterer Ausbildung der erfindungsgemässen Einrichtung wird vorgeschlagen, die Schieber mit je zwei voneinander unabhängigen fernbedienbaren Antrieben auszurüsten. Die Wahl der Antriebsart kann dabei den örtlich vorhandenen Energiequellen angepasst werden ; es empfiehlt sich jedoch einen der bei- den Antriebe als mechanischen Antrieb auszubilden, der bei etwaigem Ausfall der Energiequelle des an- dern Antriebes jederzeit einsatzbereit bleibt. Dadurch erfährt die Betriebssicherheit der Einrichtung eine weitere Steigerung, zumal Störungen in der Energieversorgung im Katastrophenfall leicht eintreten kön- nen.
Schliesslich ist es nach der Erfindung auch möglich, die Schieber in Schliessrichtung zusätzlich selbst- tätig in Abhängigkeit von kritischen Betriebsgrössen, wie z. B. Gasgehalt, Gasdruck oder von einer Rauch- meldeeinrichtung od. dgl. zu steuern. Durch diese zusätzliche Massnahme wird das Anwendungsgebiet der
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Einrichtung auch auftert, die sich durch plötzliche Veränderungen von Betriebsgrössen, wie z. B. den Gasgehalt des Fördergu- tes, bereits zu einem Zeitpunkt ankündigen, in dem Gegenmassnahme noch so frühzeitig möglich sind, dass es gar nicht zu grösseren Störungen kommen kann.
Ein weiterer Vorteil ergibt sich durch die selbsttätige Steuerung des Schiebers im Schliesssinn zufolge des Eingriffes einer Rauchmeldeeinrichtung im Brandfalle, da die Bekämpfung des Brandes sofort nach Ausbruch desselben einsetzen und der Brand rasch gelöscht werden kann.
Ein Ausführungsbeispiel der erfindungsgemässen Einrichtung, welches auf die Gegebenheiten des Ro- tary-Bohrsystems abgestimmt ist, obgleich die Erfindung auch auf alle andern Bohrsysteme einschliesslich des Turbinenbohrens angewendet werden kann, wird im folgenden an Hand der Zeichnungen näher erläutert, u. zw. zeigen Fig. l einen Schnitt durch die Gesamteinrichtung, Fig. 2 einen Vertikalschnitt und Fig. 3 einen Horizontalschnitt nach der Linie III-III der Fig. 2 alles schematisch dargestellt.
In Fig. l ist ein vor Beginn der Bohrarbeiten auszuhebender Schacht mit 28 bezeichnet, in den eine zur Aufnahme der Schieber vorgesehene Kammer 28'eingesetzt ist, von der ein horizontaler Verbid-
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dungsstollen 30 abzweigt, der über einen vertikalen Verbindungsschacht 31 ins Freie mündet. Das ledig- lich angedeutete Bohrgerüst ist mit 13 bezeichnet. Die Kammer 28'sowie der Verbindungsstollen 30 und der Verbindungsschacht 31 sind durch beispielsweise betonierte Wände 19 vom umgebenden Erdreich iso- liert.
In den Schacht 28 ist eine aus dem oberen Teil 1 des Standrohres, den Schiebergehäusen 6 und 7 so- wie dem unteren Teilstück l'des Standrohres bestehende vertikale Rohrgruppe eingelassen. Der obere
Flansch des Teilstückes l'des Standrohres liegt dabei etwa in Höhe des Bodens der Kammer 28', der untere Flanschdes Teilstückes l des Standrohres etwa in gleicher Höhe wie die vorgesehene separate Deck- platte 20, die nach erfolgter Vertikaljustage der Rohrgruppe 1, 6,7, l'in den Schacht 28 abgesenkt wird und die Kammer 28'nach oben hin abschliesst. Nach Montage der Deckplatte 20 kann der darüber- liegende Raum 29 etwa bis in Höhe des Horizontes mit Erdreich angefüllt werden.
Der Füllraum kann eine je nach den Gegebenheiten verschiedene Tiefe aufweisen, unter Umständen aber bei entsprechen- der Gestaltung der Decke der Kammer 28'auch zur Gänze entfallen. Koaxial zur Rohrgruppe 1, 6,7, l' ist das mit einem Rückschlagventil 3 versehene Bohrgestänge 2 in die Rohrgruppe eingelassen, wobei das
Rückschlagventil eine Eruption von Erdgas, Erdöl od. dgl. durch das Bohrgestänge verhindert, um das Ab- schliessen des freien Querschnittes zwischen Standrohr und Bohrgestänge wirkungsvoll zu ergänzen. Im horizontalen Verbindungsstollen 30 sind die Wellen 21 und 22 zur mechanischen Betätigung der Schie- ber 4 und 5 angeordnet, die über Umlenkgetriebe 23 und 24 mit den Handrädern 25 in Verbindung ste- hen.
Im horizontalen Verbindungsstollen 30 sowie im vertikalen Verbindungsschacht 31 ist eine elektri- sche Leitung 26 angeordnet, die den Getriebemotor 12 zum Betrieb des Schiebers 4 mit der Steuerein- richtung 27 für Fernbetätigung verbindet. Bei ausschliesslicher Verwendung hydraulischer bzw. elektri- scher Antriebs- und Steuereinrichtungen können sowohl der horizontale Verbindungsstollen 30 als auch der vertikale Verbindungsschacht 31 durch ein Rohr od. dgl. ersetzt werden oder zur Gänze entfal- len.
Nach Fig. 2 ist im Schiebergehäuse 6 ein einteiliger Schieber 4 zum Abschliessen des gesamten
Querschnittes der Bohrsonde angeordnet, dessen Bewegung durch eine seitwärts aus dem Schiebergehäu- se herausgeführte Spindel 8 bewirkt wird, indem ein mittels des Getriebemotors 12 über ein Kegelrad
11 angetriebenes weiteres Kegelrad 10, welches mit eineminnengewinde auf die Spindel 8 aufgeschraubt ist, bei seiner Drehung und entsprechend dem jeweiligen Drehsinn die Spindel 8 in Schliess- bzw. Öff- nungsrichtung des Schiebers 4 bewegt.
Bei Ausfall des Stromnetzes verhindert der zur Selbsthemmung etwa mit Verschiebeanker od. dgl. ausgerüstete Getriebemotor 12 eine Drehung des Kegelrades 10. Die Betätigung des Schiebers 4 kann nun auf mechanischem Wege erfolgen, indem die Spindel 8, die über die Welle 21 und das Umlenkgetriebe
23 mit einem der Handräder 25 verbunden ist, angetrieben wird. Dabei verschraubt sich die Spindel 8 im Mut- terngewinde des feststehenden Kegelrades 10, wobei die Spindel 8 je nach ihrem Drehsinn den Schieber 4 in Öffnungs-oder Schliessrichtung bewegt.
Der im Schiebergehäuse 7 angeordnete Schieber 5 zum Verschliessen des lichten Querschnittes zwischen Standrohrund Bohrgestänge besteht aus zwei gleichen und symmetrisch zur
Rohrachse angeordneten Halften, deren Bewegung durch Zusammenwirken je einer Spindel 9 sowie eines Ke- gelrades 14 (Fig. 3) erfolgt. Beide Kegelräder 14 sind mit zu den Spindel 9 passenden Innengewinden versehen und werden durch je ein Kegelrad 15 angetrieben. Zum gemeinsamen Antrieb der beiden Schieberhälften ist eine verbindungswelle 18 vorgesehen, die die beiden Vorgelegewellen über je ein Kegelradpaar 16, 17 an- treibt.
Die Erfindung beschränkt sich keineswegs auf das Ausführungsbeispiel, vielmehr ist z. B. auch die
Anordnung mehrerer Schieber möglich, deren Form den verschiedensten in die Bohrsonde einsetzbaren Rohren, Rohrgruppen oder andersgearteten Werkzeugen der Bohranlage angepasst ist. Auch die Tiefenlage der
Schieber und deren Betätigungsorgane kann von Fall zu Fall grösser oder kleiner sein, es kommt lediglich darauf an, dass ein ausreichender Schutz gegeben ist. Bei ausschliesslich elektrischer oder hydraulischer Betätigung können die elektrischen oder hydraulischen Leitungen auch direkt im Erdreich verlegt sein.
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