DE102008002835B4 - hooks catcher - Google Patents

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Abstract

Hakenfänger (01), mit dem ein Gegenstand, der an seinem Kopfende mit einem Dorn (08) ausgerüstet ist, in einem Bohrstrang gefangen oder gegriffen sowie gelöst wird, wobei der Hakenfänger (01) im Bohrstrang den Dorn (08) sicher greift, dadurch gekennzeichnet, dass der Hakenfänger (01) im unteren Bereich der Schnapphaken (02) offen konstruiert ist, so dass er außerhalb des Bohrstranges durch ein einfaches Zugentlasten am Seil vom Dorn (08) gelöst wird.Hook catcher (01) with which an object, which is equipped at its head end with a mandrel (08), is caught or gripped and released in a drill string, the hook catcher (01) securely gripping the mandrel (08) in the drill string characterized in that the hook catcher (01) is designed to be open in the lower area of the snap hooks (02), so that it is released from the mandrel (08) outside of the drill string by simply relieving strain on the rope.

Description

Die Erfindung betrifft einen Hakenfänger gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The invention relates to a hook catcher according to the preamble of claim 1.

I. Technisches GebietI. Technical area

E21B 31/18 „Fangen und Greifen oder Lösen von Gegenständen im Bohrloch von außen angreifend, z. B. übergreifend”.E21B 31/18 "Catching and gripping or loosening of objects in the borehole from the outside, eg. Cross-over ".

II. Stand der TechnikII. State of the art

1. ”Well tool placing and hositing implement” (Stokes, 1921)1. "Well tool placement and hositing implement" (Stokes, 1921)

Es ist bekannt, die Verbindung zwischen Hakenfänger und Werkzeug in einem Bohrstrang zu lösen, indem eine zylinderförmige Hülse über das Seil geführt wird und durch Schwerkraft angetrieben auf das obere Ende des Hakenfängers drückt, so dass sich dieses öffnet und den Dorn freigibt ( US1,442,188 ).It is known to loosen the connection between hook catcher and tool in a drill string by a cylindrical sleeve is passed over the rope and driven by gravity on the upper end of the hook catcher so that it opens and releases the mandrel ( US1,442,188 ).

2. ”Overshot” (Stokes, 1928)2. "Overshot" (Stokes, 1928)

Es ist zudem bekannt, die Hakenform des Hakenfängers zu verändern, um das Hängenbleiben in einem Bohrstrang zu vermeiden ( US1,719,144 ).It is also known to change the hook shape of the hook catcher to avoid snagging in a drill string ( US1,719,144 ).

3. „Overshot” (Sherman, 1936)3. "Overshot" (Sherman, 1936)

Um ein Verklemmen des Werkzeuges beim Ziehen im Bohrstrang zu verhindern, ist ferner bekannt, bei definiertem Zug ein Federelement im Hakenfänger zu zerbrechen, so dass dieser gelöst wird und ohne das Werkzeug geborgen werden kann ( US2,128,102 ).In order to prevent jamming of the tool when pulling in the drill string, it is also known to break a defined element in a spring element in the hook catcher, so that it is released and can be recovered without the tool ( US2,128,102 ).

4. „Overshot” (Lang, 1938)4. "Overshot" (Lang, 1938)

Zum Schutz vor dem Reißen des Zugseils durch Überbelastung, aufgrund eines verklemmten Werkzeugs, ist ferner bekannt, ein automatisches Lösen des Hakenfängers vom Werkzeug zu erreichen ( US2,266,873 ).To protect against the tearing of the pull rope by overloading, due to a jammed tool, it is also known to achieve an automatic release of the hook catcher from the tool ( US2,266,873 ).

5. ”Dry hole wire core barrel apparatus” (Anderson/Svendsen, 1974)5. "Dry hole wire core barrel apparatus" (Anderson / Svendsen, 1974)

Es ist zudem bekannt, zwei verschiedene Hakenfänger jeweils für das Einführen eines Werkzeugs in einen Bohrstrang sowie für das Fangen bzw. Ziehen einzusetzen ( US3,930,679 ).It is also known to use two different hook catchers respectively for inserting a tool into a drill string and for catching or pulling ( US3,930,679 ).

6. „Overshot” (Taylor, 1975)6. "Overshot" (Taylor, 1975)

Zum eigenständigen Lösen des Hakenfängers von einem Werkzeug bzw. Kernrohr im Bohrstrang, ist bekannt, das Prinzip des Hakenfängers so zu modifizieren, dass die Hülse nun Teil des Hakenfängers ist und mit Federkraft betätigt wird ( US4,004,835 ).For independently releasing the hook catcher of a tool or core tube in the drill string, it is known to modify the principle of the hook catcher so that the sleeve is now part of the hook catcher and is operated by spring force ( US4,004,835 ).

7. ”Releasing device in core barrel grapplers” (Eriksson/Egnelov, 1981)7. "Releasing device in core barrel grapplers" (Eriksson / Egnelov, 1981)

Zum mechanischen Lösen des Overshot vom Innenkernrohr im Bohrstrang, ist zudem bekannt, dass sobald das Overshot seine Arbeitsposition erreicht hat indem im Bohrstrang in einem definierten Abstand zur Arbeitsposition eine Nut eingearbeitet ist, das Öffnen eines Verriegelungshakens im Hakenfänger erlaubt ist. ( US4431225 )For mechanically releasing the overshot of the inner core tube in the drill string, it is also known that once the overshot has reached its working position by a groove is incorporated in the drill string at a defined distance from the working position, the opening of a locking hook is allowed in the hook catcher. ( US4431225 )

8. ”Cable Overshot Apparatus” (Able, 1998)8. "Cable Overshot Apparatus" (Able, 1998)

Zum sicheren Bergen eines Werkzeuges bzw. eines Kernrohres ist zudem bekannt, diese am Hakenfänger aus dem Rohr zu ziehen und horizontal abzulegen. Der Hakenfänger wird vom Bohrmeister manuell abgenommen ( US6,109,373 ).For safe recovery of a tool or a core tube is also known to pull this on the hook catcher from the pipe and store horizontally. The hook catcher is removed manually by the drill master ( US6,109,373 ).

9. ”Lockable Overshot” (Beach, 2002)9. "Lockable Overshot" (Beach, 2002)

Um ein unkontrolliertes Öffnen beim Bergen der Verschlusshülse des Hakenfängers zu verhindern, ist bekannt, die Haken des Hakenfängers in einer schützenden Hülse zu platzieren, die die durch eine Verschlusshülse arretiert werden kann ( US200410195852A1 ).In order to prevent uncontrolled opening when recovering the closure sleeve of the hook catcher, it is known to place the hook of the hook catcher in a protective sleeve, which can be locked by a closure sleeve ( US200410195852A1 ).

10. ”Overshot for Down Hole Drilling Operations” (Anderson, 2006)10. "Overshot for Down Hole Drilling Operations" (Anderson, 2006)

Zudem ist bekannt, Hakenfänger mit einem Zahnkranz zu versehen, mit dessen Hilfe die Haken im Bohrgestänge durch wiederholtes Ziehen geöffnet werden ( WO2007/041778A1 ).In addition, it is known to provide hook catcher with a sprocket, with the aid of which the hooks in the drill string are opened by repeated pulling ( WO2007 / 041778A1 ).

Aktuelle handelsübliche manuelle Fangvorrichtungen erfordern eine manuelle Entriegelung durch den Bohrgeräteführer. Im Standardverfahren des Seilkernbohrens sichert der Bohrmeister das Innenkernrohr nach dem Ziehen aus dem Bohrstrang, um dann manuell den Hakenfänger vom Dorn zu trennen (zum Beispiel indem er die Schnapphaken durch Fingerdruck gegen den Federwiderstand öffnet).Current commercial manual safety gears require manual release by the drill operator. In the standard method of rope core drilling, the drill master secures the inner core tube from the drill string after pulling and then manually disconnects the hook catcher from the mandrel (for example, by opening the snap hooks against the spring resistance by finger pressure).

Die GB 890284 offenbart einen Hakenfänger gemäß dem Oberbegriff von Anspruch 1.The GB 890284 discloses a hook catcher according to the preamble of claim 1.

III. Technisches Grundproblem/-frageIII. Basic technical problem / question

Der vorliegenden Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine einfache Möglichkeit der Entriegelung der Fangvorrichtung von Gegenständen, beispielsweise von Seilkernrohren zu entwickeln, die im ferngesteuerten Betrieb ohne manuelle Unterstützung außerhalb des Bohrgestänges durchgeführt werden kann.The present invention has for its object to develop a simple way of unlocking the safety gear of objects, such as wire core tubes that can be performed in remote controlled operation without manual assistance outside the drill string.

IV. LösungIV. Solution

Erfindungsgemäß wird diese Aufgabe bei dem Hakenfänger der eingangsgenannten Art dadurch gelöst, dass der Hakenfänger im unteren Bereich der Schnapphaken offen konstruiert ist, so dass er außerhalb des Bohrstranges durch ein einfaches Zugentlasten am Seil vom Dorn gelöst wird.According to the invention, this object is achieved in the hook catcher of the type mentioned above in that the hook catcher is designed to be open at the bottom of the snap hook, so that it is released from the mandrel outside the drill string by a simple strain relief on the rope.

Die Unteransprüche betreffen vorteilhafte Weiterbildungen der Erfindung.The subclaims relate to advantageous developments of the invention.

V. Vorteile der ErfindungV. Advantages of the invention

Mit dieser Erfindung kann der Hakenfänger außerhalb eines Bohrstranges ohne zusätzliche Manipulation auf einfache Weise gelöst werden und muss vor dem nächsten Einsatz nicht neu eingestellt werden. Dies ist insbesondere bei ferngesteuerten Bohrgeräten von Bedeutung, die bspw. beim Seilkernbohrverfahren angewendet werden.With this invention, the hook catcher outside a drill string can be solved in a simple manner without additional manipulation and does not need to be readjusted before the next use. This is particularly important in remote-controlled drilling rigs, which are applied, for example, in the cable core drilling.

VI. FigurenaufzählungVI. Figure bullet

Die Zeichnungen veranschaulichen ein besonders für Seilkern-Bohrverfahren geeignetes Ausführungsbeispiel der Erfindung:The drawings illustrate an embodiment of the invention which is particularly suitable for wire-core drilling methods:

1 ist eine dreidimensionale Zeichnung des Hakenfängers. 1 is a three-dimensional drawing of the hook catcher.

2 ist eine teilgeschnittene Seitenansicht des Hakenfängers. 2 is a partially cutaway side view of the hook catcher.

VII. AusführungsbeispielVII. Embodiment

Bei der Erfindung handelt es sich um einen Hakenfänger, mit dem ein Seilkern-Innenrohr oder ein anderes Werkzeug (z. B. ein Bohrlochmessgerät), das an seinem Kopfende mit einem Dorn ausgerüstet ist, im Bohrstrang gegriffen und mit Hilfe eines Seils aus dem Bohrgestänge gezogen werden kann. Nach Sichern des Seilkern-Innenrohres bzw. des Werkzeuges gegen einen Rückfall in den Bohrstrang, kann der Hakenfänger durch einfaches Zugentlasten am Seil vom Dorn gelöst werden.The invention relates to a hook catcher with which a cable core inner tube or other tool (eg a logging tool) equipped with a mandrel at its head end is gripped in the drill string and with the aid of a rope from the drill string can be pulled. After securing the inner core tube or the tool against a relapse into the drill string, the hook catcher can be solved by simple strain relief on the rope from the mandrel.

Zentraler Bestandteil des Hakenfängers (01) sind zwei gegenüberliegende Schnapphaken (02), die mittig durch einen Bolzen (03) mit einem Grundkörper (04) verbunden sind. Der Bolzen wird mit einem Splint (05) gesichert. Die Schnapphaken werden in dieser Aufhängung im oberen Teil der Schnapphaken, durch eine Feder (06) auseinander gedrückt, womit sich die Haken (07) im unteren Teil der Schnapphaken (02) fest gegenüber stehen.Central part of the hook catcher ( 01 ) are two opposite snap hooks ( 02 ) centered by a bolt ( 03 ) with a basic body ( 04 ) are connected. The bolt is fitted with a split pin ( 05 ) secured. The snap hooks are in this suspension in the upper part of the snap hook, by a spring ( 06 ) pressed apart, bringing the hooks ( 07 ) in the lower part of the snap hook ( 02 ) stand firmly opposite.

Trifft der Hakenfänger (01) im Bohrstrang beim Herunterlassen auf den Dorn (08), werden die Schnapphaken (02) durch das Eigengewicht des Hakenfängers (01) gegen die Federkraft auseinander gedrückt und schieben sich über den Dorn (08). Die Geometrie der Haken (07) ist an den Dorn (08) angepasst, der an der Unterseite flach oder auch konvex geformt ist, um ein sicheres Greifen der Schnapphaken (02) zu gewährleisten. Die Schnapphaken (02) sind mit dem Grundkörper (04) verbunden, der mit seinem Außendurchmesser und seiner Mindestlänge so auf das Bohrgestänge abgestimmt ist, dass er im Bohrgestänge auf und abgleiten kann und durch das Bohrgestänge zentriert wird. Dadurch wird gewährleistet, dass die Schnapphaken (02) sicher über den zentrischen Dorn (08) geführt werden und nach dem Überfahren des Dorns (08) im Bohrstrang sich nicht von diesem lösen können. Der Hakenfänger (01) ist mit einer Befestigungseinrichtung (09) für ein Seil versehen, mit dem der Hakenfänger (01) im Bohrgestänge auf und hinab geführt wird. Der zylindrische Grundkörper (04) kann parallel zu seiner Längsachse mit großzügigen Nuten (10) versehen werden, um ein zügiges Absenken des Hakenfängers (01) am Seil in einem wassergefüllten Bohrstrang zu erlauben. Durch Materialwahl und Länge des zylindrischen Grundkörpers (04) kann die Gewichtskraft beim Absenken optimiert werden.Meets the hook catcher ( 01 ) in the drill string when lowered onto the mandrel ( 08 ), the snap hooks ( 02 ) by the weight of the hook catcher ( 01 ) pressed apart against the spring force and push over the mandrel ( 08 ). The geometry of the hooks ( 07 ) is to the thorn ( 08 ), which is flat or convex shaped at the bottom, in order to ensure secure gripping of the snap hooks ( 02 ) to ensure. The snap hooks ( 02 ) are connected to the main body ( 04 ), which is tuned with its outside diameter and minimum length to the drill string so that it can slide up and down the drill string and be centered by the drill string. This will ensure that the snap hooks ( 02 ) safely over the centric spine ( 08 ) and after passing over the spine ( 08 ) in the drill string can not solve this. The hook catcher ( 01 ) is connected to a fastening device ( 09 ) for a rope with which the hook catcher ( 01 ) is guided up and down the drill pipe. The cylindrical basic body ( 04 ) can be parallel to its longitudinal axis with generous grooves ( 10 ) to ensure a rapid lowering of the hook catcher ( 01 ) on the rope in a water-filled drill string. By choice of material and length of the cylindrical body ( 04 ), the weight can be optimized when lowering.

Nach dem Fangen des Dorns (08) durch den Hakenfänger wird dieser am Seil aus dem Bohrstrang gezogen. Im nächsten Schritt wird das aus dem Bohrstrang gezogene Seilkern-Innenrohr bzw. das Werkzeugs gegen ein Abrutschen gesichert. Dies kann zum Beispiel durch einen Greifarm gesehchen, der auch für das senkrechte Abstellen des Werkzeuges in ein Gestängemagazin genutzt werden kann. Da der Hakenfänger (01) im unteren Bereich der Schnapphaken offen konstruiert ist, reicht außerhalb des Bohrstranges eine einfache Zugentlastung am Seil, damit die Haken (07) vom Dorn (08) rutschen und der Hakenfänger (01) vom Seilkern-Innenrohr bzw. vom Werkzeug gelöst wird. Dieses Abrutschen bei Zugentlasten kann z. B. durch eine asymmetrische Gewichtsverteilung im Hakenfänger (01) zusätzlich unterstützt werden. Weiterhin kann die Basis (11) des zylindrischen Grundkörpers (04) konkav oder mit einer schiefen Ebene gestaltet werden, damit der Grundkörper (04) nach dem Aufsetzen der Basis (11) auf dem Dorn (08) seitlich abrutscht.After catching the thorn ( 08 ) Through the hook catcher this is pulled out of the drill string on the rope. In the next step, the rope core inner tube or the tool pulled out of the drill string is secured against slipping off. This can be seen, for example, by a gripping arm, which can also be used for the vertical parking of the tool in a rod magazine. Because the hook catcher ( 01 ) is constructed open at the bottom of the snap hook, just outside the drill string a simple strain relief on the rope, so that the hook ( 07 ) from the thorn ( 08 ) and the hook catcher ( 01 ) is released from the inner core of the rope core or the tool. This slipping in Zugentlasten can z. B. by an asymmetric weight distribution in the hook catcher ( 01 ) are additionally supported. Furthermore, the base ( 11 ) of the cylindrical base body ( 04 ) concave or with an inclined plane, so that the main body ( 04 ) after putting the base ( 11 ) on the thorn ( 08 ) slips sideways.

Claims (13)

Hakenfänger (01), mit dem ein Gegenstand, der an seinem Kopfende mit einem Dorn (08) ausgerüstet ist, in einem Bohrstrang gefangen oder gegriffen sowie gelöst wird, wobei der Hakenfänger (01) im Bohrstrang den Dorn (08) sicher greift, dadurch gekennzeichnet, dass der Hakenfänger (01) im unteren Bereich der Schnapphaken (02) offen konstruiert ist, so dass er außerhalb des Bohrstranges durch ein einfaches Zugentlasten am Seil vom Dorn (08) gelöst wird.Hook catcher ( 01 ), with which an object, which at its head end with a thorn ( 08 ) is caught, gripped and loosened in a drill string, the hook catcher ( 01 ) in the drill string the mandrel ( 08 ) safely engages, characterized in that the hook catcher ( 01 ) in the lower part of the snap hook ( 02 ) openly constructed so that it is outside the drill string by a simple strain relief on the rope from the spine ( 08 ) is solved. Hakenfänger (01) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er aus mindestens zwei Schnapphaken (02) besteht.Hook catcher ( 01 ) according to claim 1, characterized in that it consists of at least two snap hooks ( 02 ) consists. Hakenfänger (01) nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, dass er aus zwei gegenüberliegenden Schnapphaken (02) besteht, die durch einen Bolzen (03) mit dem Grundkörper (04) verbunden sind.Hook catcher ( 01 ) according to claim 1, characterized in that it consists of two opposing snap hooks ( 02 ) by a bolt ( 03 ) with the basic body ( 04 ) are connected. Hakenfänger (01) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Bolzen (03) mit einem Splint (05) gesichert wird.Hook catcher ( 01 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the bolt ( 03 ) with a split pin ( 05 ) is secured. Hakenfänger (01) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die zwei gegenüberliegenden Schnapphaken (02) durch Federkraft (06) schließen.Hook catcher ( 01 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the two opposing snap hooks ( 02 ) by spring force ( 06 ) shut down. Hakenfänger (01) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (04) mit mindestens einer Nut (10) versehen ist.Hook catcher ( 01 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the basic body ( 04 ) with at least one groove ( 10 ) is provided. Hakenfänger (01) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Nut (10) parallel zur Längsachse verläuft.Hook catcher ( 01 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the groove ( 10 ) runs parallel to the longitudinal axis. Hakenfänger (01) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass der Grundkörper (04) einen Außendurchmesser, eine Mindestlänge und ein Mindestgewicht aufweist, so dass er im Bohrstrang auf und ab gleitet sowie im Bohrstrang zentriert wird.Hook catcher ( 01 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the basic body ( 04 ) has an outer diameter, a minimum length and a minimum weight so that it slides up and down the drill string and is centered in the drill string. Hakenfänger (01) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass am Kopfende des Grundkörpers (04) eine Befestigungseinrichtung (09) angebracht ist, an der der Hakenfänger (01) mit einem Seil befestigt wird.Hook catcher ( 01 ) according to one of the preceding claims, characterized in that at the head end of the basic body ( 04 ) a fastening device ( 09 ) is attached to the hook catcher ( 01 ) is attached with a rope. Hakenfänger (01) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Basis (11) des Grundkörpers (04) eine schiefe Ebene bildet.Hook catcher ( 01 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the base ( 11 ) of the basic body ( 04 ) forms an inclined plane. Hakenfänger (01) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnapphaken (02) beim Herunterlassen im Bohrgestänge auf den Dorn (08) durch das Eigengewicht des Hakenfängers (01) gegen die Federkraft (06) auseinander gedrückt werden und sich über den Dorn (08) schieben.Hook catcher ( 01 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the snap hooks ( 02 ) when lowering in the drill string on the mandrel ( 08 ) by the weight of the hook catcher ( 01 ) against the spring force ( 06 ) and spread over the mandrel ( 08 ) push. Hakenfänger (01) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnapphaken (02) an die Geometrie des Dorns (08) angepasst sind.Hook catcher ( 01 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the snap hooks ( 02 ) to the geometry of the spine ( 08 ) are adjusted. Hakenfänger (01) nach einem der vorhergehenden Ansprüche, dadurch gekennzeichnet, dass die Schnapphaken (02) über den zentrischen Dorn (08) geführt werden und nach dem Überfahren des Dorns (08) sich im Bohrgestänge nicht von diesem lösen.Hook catcher ( 01 ) according to one of the preceding claims, characterized in that the snap hooks ( 02 ) over the centric spine ( 08 ) and after passing over the spine ( 08 ) do not detach from the drill string.
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