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Vorrichtung zum Erfassen und Herausziehen von Teilen aus Bohrlöchern
Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zum Erfassen und Herausziehen von Teilen, wie
Gestängestücke, Bohrwerkzeuge od. dgl., aus Bohrlöchern. Eine solche Vorrichtung ist dann notwendig, wenn nach einem Bruch des Bohrgestänges oder nach einem unbeabsichtigten Lösen der Verbindungen die unterhalb der Trennstelle befindlichen Teile aus dem Bohrloch herausgeholt werden müssen.
Die bisher bekannten Vorrichtungen dieser Art bestanden entweder aus einem konischen, mit
Gewinde versehenen Dorn, welcher in den herauszuziehenden Teil eingeführt werden kann, oder aus einer mit einem Innengewinde versehenen Glocke, welche so bemessen ist, dass sie den herauszuziehenden Teil aussen umgreift. In beiden Fällen schraubt sich durch Drehung der Vorrichtung das Gewinde an dem herauszuziehenden Teil fest, so dass dieser Teil erfasst und herausgezogen werden kann.
Diese bekannten Vorrichtungen weisen jedoch den Nachteil auf, dass ein sicheres Erfassen der herauszuziehenden Teile sehr schwierig ist und in der Regel erst nach oftmaligen vergeblichen
Versuchen gelingt. Ein Arbeiten mit diesen bekannten Vorrichtungen war daher zeitraubend und kostspielig.
Es ist auch schon vorgeschlagen worden, zwecks Erleichterung des Einführens des Fanggewindes in den herauszuziehenden Teil dieses Fanggewinde mit einem Grundkörper der Vorrichtung über Kupplungselemente zu verbinden. Beim Einführen des Fanggewindes in den herauszuziehenden Teil ist das Fanggewinde mit dem Grundkörper frei drehbar verbunden und die Kupplung mit dem Grundkörper erfolgt erst nach Aufbringen eines Drehmomentes. Derartige Vorrichtungen sind jedoch kompliziert in ihrem Aufbau und daher kostspielig und störungsanfällig und weisen ausserdem den Nachteil auf, dass, wenn nach dem Einschrauben des Fanggewindes in den herauszuziehenden Teil, beispielsweise infolge einer Verklemmung dieses Teiles im Bohrloch ein Herausziehen nicht möglich ist, die Lösung des Fanggewindes auf Schwierigkeiten stösst.
Es ist weiters eine Vorrichtung bekannt, die ein mit dem zu erfassenden Teil verbindbares konisches und mit einem Gewinde versehenes Gewindestück aufweist, das an einen Grundkörper angeschlossen ist, wobei das Gewindestück in Segmente unterteilt ist, die entlang von eine zur Neigung des konischen Gewindestückes entgegengesetzte Neigung aufweisenden Schrägflächen eines Grundkörpers in Längsrichtung des Bohrloches verschiebbar angeordnet sind.
Eine solche Vorrichtung weist zwar den Vorteil auf, dass lediglich einige Gewindegänge der konischen Segmente mit dem herauszuziehenden Teil in Eingriff gebracht werden müssen, da dann beim Ziehen des die Vorrichtung tragenden Gestänges diese Segmente entlang der Schrägflächen des Grundkörpers verschoben werden und sich dadurch fest gegen die Wandung des herauszuziehenden Teiles drücken, jedoch können auch mit einer solchen Vorrichtung im Bohrloch verklemmte Teile nur sehr schwer erfasst und herausgezogen werden. Um solche im Bohrloch fest gewordene Teile lösen zu können, ist es oft nötig, durch Zuführung von Spülflüssigkeit eine Spülungszirkulation herzustellen, welche ein Lösen der festsitzenden Teile bewirkt.
Um eine solche Spülungszirkulation herstellen zu können, wurde bereits vorgeschlagen, unterhalb der Segmente ein Dichtungselement vorzusehen, welches mit dem eine Längsbohrung
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aufweisenden Grundkörper verbunden ist. Durch ein solches Dichtungselement wird eine Abdichtung zwischen der Vorrichtung zum Erfassen und Herausziehen von Teilen aus Bohrlöchern und der
Bohrlochwand erzielt und es kann dann durch den eine Längsbohrung aufweisenden Grundkörper der Vorrichtung eine Spülflüssigkeit zugestellt werden.
Wird jedoch der Zutritt zu dem im Bohrloch angeordneten, zu fangenden Teil durch grössere Teile, wie Gebirgsbrocken oder abgebrochene Eisenteile versperrt, so können diese grösseren Teile auch durch Zufuhr von Spülflüssigkeit nicht entfernt werden. In diesem Falle musste bei Verwendung bisher bekannter Vorrichtungen, wenn festgestellt wurde, dass der im Bohrloch befindliche Teil durch die
Fangvorrichtung nicht erfasst und herausgezogen werden kann, diese Fangvorrichtung wieder gelöst werden und es musste hierauf ein anderes Werkzeug in das Bohrloch eingeführt werden, welches eine Zerkleinerung oder Entfernung der Gebirgsbrocken od. dgl. bewirkt. Dies stellt einen wesentlichen Nachteil dar, da das Einführen von Werkzeugen in ein Bohrloch grösserer Tiefe in der Regel Stunden, wenn nicht Tage beansprucht.
Die Erfindung vermeidet diesen Nachteil dadurch, dass das untere Ende des Dichtungselementes als Fräskrone ausgebildet ist. Durch diese Fräskrone können eventuell auf oder in dem zu fangenden Teil vorhandene Gebirgsbrocken oder Eisenteile zerkleinert bzw. entfernt werden und dadurch, dass diese Fräskrone unmittelbar an der Fangvorrichtung angeordnet ist, wird ein Herausziehen dieser Fangvorrichtung und das Einführen eines gesonderten Werkzeuges bei einer Verlegung des zu fangenden Teiles durch grössere Teile nicht mehr nötig.
Die Segmente der erfindungsgemässen Vorrichtung sind zweckmässig an ihrem den zu erfassenden Teil abgewendeten Ende mit einem Ansatz versehen, der eine Nut zur Aufnahme eines Ringes für die Verbindung der einzelnen Segmente aufweist. Dadurch ist gewährleistet, dass sich alle Segmente in gleicher Weise entlang der Schrägfläche des Grundkörpers verschieben und in ihrer Gewindebahn gehalten werden. Um eine Beschädigung des Ringes zu verhindern und um die Segmente gegen Verlieren zu sichern, ist gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung wenigstens der die Nut aufweisende Teil des Ansatzes durch eine Schutzhülse abgedeckt.
Die erfindungsgemässe Vorrichtung dient vor allem dazu, ein bestehendes Gewinde eines im Bohrloch verbliebenen Bohrwerkzeuges, wie eines Bohrmeissels, einer Schwerstange od. dgl., die beispielsweise durch Festwerden im Bohrloch verblieben ist, zu fangen. Um auch bei einer eventuellen Beschädigung dieses bestehenden Gewindes dieses Gewinde mit dem Fanggewinde in Eingriff bringen zu können, ist gemäss einem weiteren Merkmal der Erfindung das Gewinde der Segmente zweckmässig als Gewindeschneidvorrichtung ausgebildet, durch welche das Gewinde nachgeschnitten werden kann.
Bei einer derartigen Ausführung der erfindungsgemässen Vorrichtung ist es unter Umständen auch möglich, Teile, beispielsweise Bohrgestänge, an ihren Bruchstellen zu erfassen und aus dem Bohrloch herauszuziehen, da durch die Gewindeschneidvorrichtung in die zu erfassenden Teile ein Gewinde eingeschnitten werden kann.
In den Zeichnungen ist die Erfindung an Hand von Ausführungsbeispielen schematisch dargestellt.
Fig. l zeigt eine erfindungsgemässe Vorrichtung zum Erfassen und Herausziehen von ein Innengewinde aufweisenden Teilen aus Bohrlöchern, teilweise im Längsschnitt, und Fig. 2 stellt einen Querschnitt nach der Linie 11-11 der Fig. l dar. Fig. 3 zeigt eine erfindungsgemässe Vorrichtung zum Erfassen und Herausziehen von ein Aussengewinde aufweisenden Teilen aus Bohrlöchern, teilweise im Längsschnitt, und Fig. 4 stellt einen Querschnitt nach der Linie IV-IV der Fig. 3 dar.
Die in den Fig. 1 und 2 dargestellte Vorrichtung weist einen aus Stahl bestehenden Grundkörper auf, der entweder ein Rechts- oder ein Linksgewinde--10--besitzt. Es ist auch möglich, beide Gewinde anzuordnen, in welchem Falle ein Gewinde als Muffe und das andere als Zapfen ausgebildet ist. Der glatte, zylindrische Teil des Grundkörpers-l-dient zum Anlegen der Gestängezangen, um das Gewinde untertags fixieren bzw. lösen zu können.
Weiters weist der Grundkörper--l--eine Längsbohrung--II--auf, die zum Zirkulieren der Spülflüssigkeit sowie unter Umständen auch zum Einführen kleiner Sprengladungen zum Lösen von im Bohrloch festgeklemmten Teilen dient.
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Anzahl dieser Segmente bzw. der schwalbenschwanzförmigen Nuten richtet sich nach der Dimension des zu erfassenden Teiles.
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welcheGewindesegmente --5-- entlang der Schrägflächen-13-und werden somit nach aussen verschoben, so dass sie sicher in dem zu erfassenden Teil verankert werden.
An dem den zu erfassenden Teilen abgewendeten Ende sind die Segmente --5-- mit einem Ansatz--14--versehen, der eine Nut zur Aufnahme eines Ringes--3--aufweist, durch welchen
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--14-- ist- 6-- gesichert ist. Dieses Dichtungselement besteht aus verschleissfestem, in Gummi einvulkanisiertem Fasergewebe --7-- und aus dazwischen angeordneten Stahlringen-8--. Dieses Dichtungselement legt sich beim Einführen der erfindungsgemässen Vorrichtung in den zu erfassenden Teil an die Innenwandung desselben an und ermöglicht eine Zirkulation von Spülflüssigkeit, welche durch die Längsbohrung-11-zugefuhrt werden kann, über den zu erfassenden Teil, wodurch eine Verklemmung dieses Teiles gelöst werden kann.
Am unteren Ende des Dichtungselementes ist eine Fräskrone --15-- vorgesehen, durch welche beispielsweise Gebirgsbrocken entfernt werden können.
Das in das Gewinde --10-- eingeschraubte Gestänge muss mit einem Drehmoment verschraubt werden, welches höher ist als jenes Drehmoment, das beim Einschrauben der Vorrichtung in den zu erfassenden Teil notwendig ist.
Die in den Fig. 3 und 4 dargestellte Vorrichtung weist ebenfalls einen aus Stahl bestehenden Grundkörper -16-- auf, der wieder ein Gewinde --17-- besitzt. Der glatte, zylindrische Teil des Grundkörpers --16-- dient zum Anlegen der Gestängezangen, um das Gewinde untertags fixieren bzw. lösen zu können. Ebenso wie bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 und 2 ist der Grundkörper --16-- mit einer Längsbohrung --18-- versehen, die zum Zirkulieren der Spülflüssigkeit sowie zum Einführen von Sprengladungen dient.
Im Inneren der Längsbohrung --18-- sind vier schwalbenschwanzförmige Nuten-19- angeordnet, die konische Segmente --20-- aufnehmen. Diese konischen Segmente sind wieder mit einem als Gewindeschneideinrichtung ausgebildeten Gewinde versehen.
Der Nutengrund der schwalbenschwanzförmigen Nuten --19-- bildet eine Schrägfläche - -21--, welche so angeordnet ist, dass der Abstand zwischen der Längsachse der Vorrichtung und dem Nutengrund nach unten zunimmt. Hiedurch werden ebenso wie bei dem Ausführungsbeispiel nach den Fig. 1 und 2 die Gewindesegmente --20-- beim Herausziehen nach oben verschoben, so dass sie sicher in dem zu erfassenden Teil verankert werden.
Am oberen Ende sind die Segmente --20-- wieder mit einem Ansatz --22-- versehen, der
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abgedeckt.
Am unteren Ende des Grundkörpers ist ebenso wie bei der Ausführungsform nach den Fig. 1 und
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Entfernung von Gebirgsbrocken od. dgl. vorgesehen.
Mit der erfindungsgemässen Vorrichtung ist es auch möglich, einen herauszuziehenden Bohrstrang unterhalb der Fangstelle abzuschrauben, so dass, wenn dieser Bohrstrang nicht als Ganzes herausgezogen werden kann, ein Herausziehen des in einzelne Teile zerlegten Bohrstranges möglich ist.
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