DE102012208676A1

DE102012208676A1 - Method and device for semi-automatic adjustment of a handling device

Info

Publication number: DE102012208676A1
Application number: DE102012208676A
Authority: DE
Inventors: Achim Nordbeck
Original assignee: Bentec Drilling and Oilfield Systems GmbH
Current assignee: Bentec Drilling and Oilfield Systems GmbH
Priority date: 2012-05-23
Filing date: 2012-05-23
Publication date: 2013-11-28
Also published as: EP2666955B1; PL2666955T3; EP2666955A3; EP2666955A2

Abstract

Es werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zur halbautomatischen Justierung einer Handhabungseinrichtung, insbesondere einer automatischen Handhabungseinrichtung, also z.B. einem Zangensystem (44) für eine Bohranlage, angegeben, wobei ein Bediener in einem mit einer Kamera (20) aufgenommenen Bild (28) eines Abschnitts eines Bohrstrangs (10) eine Verbindungsstelle (14) markiert und wobei eine Position der Markierung (30) in Bewegungsdaten zur Positionierung der Handhabungseinrichtung umgewandelt wird.A method and a device for the semi-automatic adjustment of a handling device, in particular an automatic handling device, that is, e.g. a tongs system (44) for a drilling rig, wherein an operator in a camera (20) recorded image (28) of a portion of a drill string (10) marks a joint (14) and wherein a position of the marker (30) in Movement data for positioning the handling device is converted.

Description

Die Erfindung betrifft ein Verfahren zur halbautomatischen Justierung einer Handhabungseinrichtung, insbesondere einer automatischen Handhabungseinrichtung, und eine zur Ausführung des Verfahrens vorgesehene Vorrichtung. The invention relates to a method for the semi-automatic adjustment of a handling device, in particular an automatic handling device, and a device provided for carrying out the method.

Die Erfindung ist im Zusammenhang mit Überlegungen zur besseren Automatisierung von Vorgängen auf einer Bohranlage, nämlich einer Bohranlage für Tiefbohrungen, also zum Abteufen von Bohrungen auf fossile Energieträger oder zur Nutzung von Geothermie usw., und auf Basis der älteren, noch nicht veröffentlichten deutschen Patentanmeldung 10 2010 060 823.8 vom 26.11.2010 entstanden. The invention is in the context of considerations for better automation of operations on a rig, namely a drilling rig for deep wells, so for drilling holes on fossil energy sources or for the use of geothermal energy, etc., and based on the older, not yet published German patent application 10 2010 060 823.8 from 26.11.2010 originated.

Ein Beispiel für eine beim Abteufen von Bohrungen zu positionierende Handhabungseinrichtung ist ein an sich bekanntes Zangensystem, das zum Verbinden und zum Trennen von Gestängeelementen eines Bohrstrangs und/oder eines sogenannten Casingstrangs mit als Casings bezeichneten Rohren zum Auskleiden des Bohrlochs vorgesehen ist. Im Betrieb einer Bohranlage ist es mitunter erforderlich, z.B. zum Wechseln des Bohrkopfs, den gesamten Bohrstrang aus dem Bohrloch zu entfernen. An example of a handling device to be positioned when drilling holes is a per se known pincer system which is provided for connecting and separating linkage elements of a drill string and / or a so-called casing string with tubes for lining the borehole. In operation of a drilling rig, it may sometimes be necessary, e.g. to change the drill head to remove the entire drill string from the wellbore.

Dabei müssen jeweils einzelne Gestängeelemente oder auch Gruppen von Gestängeelementen, z.B. zwei oder bis zu drei Gestängeelemente (sogenannte stands), jeweils vom Bohrstrang getrennt werden, so dass dieser sukzessive weiter aus dem Bohrloch heraufgezogen werden kann. In each case individual linkage elements or groups of linkage elements, e.g. two or up to three linkage elements (so-called states), each separated from the drill string, so that it can be successively pulled up further out of the borehole.

Zur Verbesserung der Lesbarkeit der folgenden Beschreibung werden im Folgenden nur noch die Begriffe Bohrstrang oder Bohrgestänge verwendet. Dies allerdings ohne Verzicht auf eine weitergehende Allgemeingültigkeit, so dass jede Verwendung des Begriffs Bohrstrang auch einen Casingstrang und jede Verwendung des Begriffs Bohrgestänge auch ein oder mehrere Rohre (Casings) zum Auskleiden des Bohrlochs umfassen soll. To improve the readability of the following description, only the terms drill string or drill string are used in the following. However, this is without departing from a broader generality, so that any use of the term drill string is also intended to include a casing string and any use of the term drill string also includes one or more pipes (casings) for lining the wellbore.

Zum Trennen eines solchen Bohrgestänges ist das Zangensystem vorgesehen und die Justierung des Zangensystems in Bezug auf eine Verbindungsstelle des Bohrgestänges ist bisher manuell erfolgt. Dafür wird das Zangensystem zunächst über dem Bohrloch positioniert und für eine korrekte Ausrichtung in Bezug auf die zu lösende Verbindungsstelle ist eine geeignete Beweglichkeit des Zangensystems, z.B. eine translatorische Beweglichkeit, vorgesehen, so dass in dieser Hinsicht eine manuelle Justierung des Zangensystems bis zum Erreichen der jeweiligen Höhe der Verbindungsstelle erfolgt. For separating such a drill string, the clamp system is provided and the adjustment of the clamp system with respect to a connection point of the drill string has been done manually. For this, the forceps system is first positioned over the wellbore, and for proper alignment with respect to the joint to be loosened, suitable mobility of the forceps system, e.g. a translational mobility provided, so that in this regard a manual adjustment of the pliers system takes place until reaching the respective height of the connection point.

In der o.g. deutschen Patentanmeldung wird die Verwendung eines als Positionsanzeigevorrichtung fungierenden Laserpointers vorgeschlagen. Der Laserpointer erlaubt eine Schwenkbewegung in einer Ebene (Nickbewegung), um je nach Position des Bohrstrangs jeweils unterschiedliche Höhen der Verbindungsstelle bezeichnen zu können. Der Laserpointer als Positionsanzeigevorrichtung wird auf die jeweilige Verbindungsstelle ausgerichtet und nach erfolgter Positionierung wird die jeweilige Orientierung der Positionsanzeigevorrichtung bestätigt. Diese Orientierung der Positionsanzeigevorrichtung wird aufgenommen und in Bewegungsdaten zur Positionierung des Zangensystems umgewandelt. In the o.g. The German patent application proposes the use of a laser pointer acting as a position indicator. The laser pointer allows a pivoting movement in one plane (pitching movement) in order to be able to designate different heights of the connection point, depending on the position of the drill string. The laser pointer as a position indicator is aligned with the respective junction and after positioning the respective orientation of the position indicator is confirmed. This orientation of the position indicator is recorded and converted into motion data for positioning the forceps system.

Die Verwendung eines Laserpointers ist jedoch mitunter problematisch. Für Geräte, die in explosionsgefährdeten Bereichen eingesetzt werden sollen, ist nämlich üblicherweise eine spezielle Zertifizierung erforderlich. Diese liegt für einfache und kostengünstige und als Laserpointer verwendbare Strahlquellen noch nicht vor und wäre auch nur mit dem bei solchen Zertifizierungsmaßnahmen üblichen Zeit- und Kostenaufwand erhältlich. However, the use of a laser pointer is sometimes problematic. For devices that are to be used in potentially explosive atmospheres, a special certification is usually required. This is not yet available for simple and cost-effective and usable as a laser pointer beam sources and would also be available only with the usual in such certification measures time and cost.

Eine Aufgabe der vorliegenden Erfindung besteht entsprechend darin, ein alternatives Verfahren und eine alternative Vorrichtung anzugeben, mit dem/der eine Handhabungseinrichtung, also z.B. ein Zangensystem wie oben erwähnt, halbautomatisch justiert werden kann, ohne dass der Eingriff oder eine Anwesenheit eines Bedieners am Ort der jeweiligen Handhabungseinrichtung erforderlich ist, insbesondere darin, ein Verfahren und eine Vorrichtung anzugeben, das bzw. die einen Laserpointer als Positionsanzeigevorrichtung und damit die Problematik der Zertifizierung vermeidet. Accordingly, it is an object of the present invention to provide an alternative method and an alternative apparatus with which a handling device, e.g. a pliers system as mentioned above, can be semi-automatically adjusted without the intervention or presence of an operator at the location of the respective handling device is required, in particular to provide a method and apparatus, the or a laser pointer as a position indicator device and thus the problem avoids certification.

In der US 4,468,959 wird ein Verfahren beschrieben, um eine Länge von miteinander kombinierten Bohrgestängeelementen (stands) zu bestimmen. In the US 4,468,959 For example, a method is described for determining a length of interconnected drill string members.

In der US 2009/0314137 A wird ein Zangensystem zur Handhabung von Rohrgestänge beschrieben, wobei eine Möglichkeit zur Handhabung von Bohrgestänge mit unterschiedlichen Durchmessern im Vordergrund steht. In the US 2009/0314137 A a pincer system for handling pipe string is described, with a possibility for handling of drill pipe with different diameters in the foreground.

Aus der WO 2009/148304 A ist ein Verfahren zum Verschweißen von Rohrsegmenten für Unterwasserpipelines und konkret das Erkennen des Endes eines letzten Segments der Pipeline und eines damit zu verbindenden Endes eines weiteren Rohrsegments beschrieben. Die dazu vorgesehene Messeinrichtung ist relativ zu den zu erfassenden Enden der Rohrsegmente beweglich und die erfassten Daten dienen zur Ansteuerung einer Schweißeinrichtung. From the WO 2009/148304 A is a method for welding pipe segments for underwater pipelines and concretely the detection of the end of a last segment of the pipeline and an end to be connected to another pipe segment described. The measuring device provided for this purpose is movable relative to the ends of the tube segments to be detected, and the acquired data serve to control a welding device.

Die oben genannte Aufgabe wird erfindungsgemäß mit einem Verfahren zur halbautomatischen Justierung einer Handhabungseinrichtung, insbesondere einer automatischen Handhabungseinrichtung, mit den Merkmalen des Anspruchs 1 gelöst. Dazu ist vorgesehen, dass bei einem solchen Verfahren mit einer ortsfesten und hinsichtlich ihrer Ausrichtung fixierten Kamera ein Abschnitt des Bohrstrangs erfasst wird und ein mit der Kamera von dem Bohrstrang aufgenommenes Bild auf einem Bildschirm angezeigt wird. In dem Bild wird sodann eine Verbindungsstelle zwischen zwei Gestängeelementen des Bohrstrangs markiert. Dies erfolgt, indem eine dafür vorgesehene Markierung mit der Verbindungsstelle zur Deckung gebracht oder zumindest im Wesentlichen zur Deckung gebracht wird. Eine Position der Markierung in dem Bild wird abschließend in Bewegungsdaten zur Positionierung der Handhabungseinrichtung umgewandelt. Mit diesen Bewegungsdaten, zum Beispiel einer aus der Position der Markierung abgeleiteten Höheninformation, kann schließlich eine Positionierung der Handhabungseinrichtung, insbesondere eines Zangensystems als Handhabungseinrichtung, erfolgen. Dazu wird zum Beispiel ein Abschluss des Vorgangs des Markierens der Verbindungsstelle bestätigt. Die im Zeitpunkt der Bestätigung gegebene Position der Markierung wird festgehalten und in Form eines Positionswerts für eine weitere Verarbeitung zur Verfügung gestellt. Der so ermittelte Positionswert kann anschließend in Bewegungsdaten zur Positionierung der Handhabungseinrichtung umgewandelt werden. Anhand dieser Bewegungsdaten kann als Handhabungseinrichtung ein Zangensystem in Bezug auf die Verbindungsstelle automatisch positioniert und eine Steuerung des Zangensystems aktiviert oder zur Aktivierung freigeschaltet werden. Die Aktivierung des Zangensystems umfasst dann nachfolgende Schritte, mit denen die Gestängeelemente an der Verbindungsstelle getrennt werden. The above object is achieved according to the invention with a method for semi-automatic Adjustment of a handling device, in particular an automatic handling device, achieved with the features of claim 1. For this purpose, it is envisaged that in such a method with a fixed and fixed with respect to their orientation camera, a portion of the drill string is detected and a captured with the camera from the drill string image is displayed on a screen. In the picture, a joint between two linkage elements of the drill string is then marked. This is done by bringing a designated mark with the junction to cover or at least brought to cover substantially. A position of the mark in the image is finally converted into movement data for positioning the handling device. With this movement data, for example a height information derived from the position of the marking, a positioning of the handling device, in particular a tong system as a handling device, can finally take place. For example, a completion of the process of marking the joint is confirmed. The position of the marking given at the time of the confirmation is recorded and made available in the form of a position value for further processing. The position value determined in this way can then be converted into movement data for positioning the handling device. Based on this movement data can be automatically positioned as a handling device, a pliers system with respect to the connection point and activated a control of the pliers system or enabled for activation. Activation of the forceps system then involves subsequent steps of disconnecting the linkage members at the junction.

Dieses Verfahren kommt speziell zur Verwendung auf einer Bohranlage, also einer Bohranlage zum Abteufen von Tiefbohrungen, in Betracht, so dass der oben erwähnte Bediener einer solchen Bohranlage, z.B. ein Bohrmeister, der seine Aufgaben üblicherweise von einem als Kabine ausgebildeten Führerstand (der Drillerkabine) verrichtet, in einfacher und unkomplizierter Art und Weise für eine korrekte Positionierung der Handhabungseinrichtung und damit für eine schnelle und reibungslose Aufteilung des Bohrstrangs sorgen kann. This method is specifically contemplated for use on a drilling rig, ie a drilling rig for drilling deep wells, so that the above-mentioned operator of such a rig, e.g. a drill master, who usually performs his tasks from a cabin-trained cab (the drill cab), in a simple and straightforward way for a correct positioning of the handling device and thus provide for a quick and smooth distribution of the drill string.

Genauso wie für eine Aufteilung des Bohrstrangs ist der hier vorgestellte Ansatz auch beim Verbinden von Gestängeelementen (Bohrstangen oder Casings) mit dem Bohr- oder Casingstrang verwendbar. Wenn sich nämlich das jeweils oberste Segment des Bohrstrangs dem Drillfloor nähert, muss ein neues Gestängeelement mit dem Bohrstrang kombiniert werden. Dafür wird mit einer Bohreinrichtung, zum Beispiel einem sogenannten Topdrive, oder einem sogenannten Pipe Manipulator – zusammenfassend als Bohreinrichtung bezeichnet – ein neues Gestängeelement geholt und oberhalb des Bohrstrangs positioniert um dann mit dem Zangensystem mit dem Bohrstrang verbunden zu werden. Dabei sind Vertikalbewegungen der Bohreinrichtung erforderlich, um das neue Gestängeelement vertikal über dem Bohrstrang aufzurichten und um das untere Ende des neuen Gestängeelements in die Nähe des Bohrstrangs oder in Kontakt mit dem Bohrstrang zu bringen. Vor allem diese letzte Vertikalbewegung kann automatisiert werden, wenn die vertikale Position des oberen Endes des Bohrstrangs bekannt ist. Die vertikale Position des oberen Endes des Bohrstrangs kann genauso wie eine Verbindungsstelle zwischen zwei Gestängeelementen in einem von dem jeweiligen Abschnitt des Bohrstrangs aufgenommenen Bild markiert werden. Die vertikale Position des oberen Endes des Bohrstrangs kann dann in Bewegungsdaten für eine Bohreinrichtung der oben genannten Art umgewandelt werden. Danach kann die Bohreinrichtung mit dem neuen Gestängeelement automatisch an das obere Ende des Bohrstrangs heranfahren, also das neue Gestängeelement in Richtung auf das obere Ende des Bohrstrangs absenken. Mit der jetzt bekannten vertikalen Position des oberen Ende des Bohrstrangs kann dies in einem ausreichenden Abstand vom oberen Ende des Bohrstrangs mit hoher Geschwindigkeit erfolgen, die dann in der Nähe des oberen Endes des Bohrstrangs für eine genaue Positionierung reduziert wird (Schleichgang). Eine solche Bohreinrichtung ist insoweit ein weiteres Beispiel für nach dem hier beschriebenen Ansatz justierbare Handhabungseinrichtungen. Das obere Ende des Bohrstrangs stellt eine mögliche Verbindungsstelle mit einem neuen Gestängeelement dar und sobald das neue Gestängeelement mit dem Bohrstrang kombiniert ist, befindet sich an der jeweiligen Position eine tatsächliche Verbindungsstelle. Daher rechtfertigt sich auch, wenn für den weiteren Verlauf der Beschreibung angenommen wird, dass jede Verwendung des Begriffs Verbindungsstelle auch solche potentiellen Verbindungsstellen einschließt. As well as for a division of the drill string, the approach presented here can also be used when connecting rod elements (boring bars or casings) to the drilling or casing string. Namely, when the topmost segment of the drill string approaches the drillfloor, a new linkage element must be combined with the drillstring. This is done with a drilling device, for example, a so-called top drive, or a so-called pipe manipulator - collectively referred to as a drilling device - brought a new linkage element and positioned above the drill string to then be connected to the pliers system with the drill string. Vertical movements of the drilling device are required to raise the new linkage vertically above the drill string and to bring the lower end of the new linkage near the drill string or in contact with the drill string. Above all, this last vertical movement can be automated if the vertical position of the upper end of the drill string is known. The vertical position of the upper end of the drill string may be marked as well as a joint between two linkage members in an image taken from the respective section of the drill string. The vertical position of the upper end of the drill string can then be converted into motion data for a drilling device of the above type. Thereafter, the drilling device with the new linkage element can automatically approach the upper end of the drill string, ie lower the new linkage element in the direction of the upper end of the drill string. With the now well-known vertical position of the upper end of the drill string, this can be done a sufficient distance from the upper end of the drill string at high speed, which is then reduced near the upper end of the drill string for accurate positioning (creep). Such a drilling device is so far a further example of adjustable according to the approach described here handling equipment. The upper end of the drill string provides a potential connection with a new linkage, and once the new linkage is combined with the drill string, there is an actual joint at the particular location. Therefore, if it is assumed for the remainder of the description that any use of the term interconnection also includes such potential interconnections.

Die oben genannte Aufgabe wird auch mit einer Vorrichtung zur halbautomatischen Justierung einer Handhabungseinrichtung, insbesondere einer automatischen Handhabungseinrichtung, mit den Merkmalen des zweiten unabhängigen Anspruchs gelöst. Dazu ist vorgesehen, dass die Vorrichtung Mittel zur Ausführung des Verfahrens oder seiner Ausgestaltungen, insbesondere eine Kamera sowie Mittel zum Bestätigen einer Position der Markierung in dem von der Kamera aufgenommenen Bild und Mittel zum Erfassen einer Position der Markierung in dem Bild sowie Mittel zur Umwandlung der erfassten Position in Bewegungsdaten zur Positionierung der Handhabungseinrichtung, umfasst. The above object is also achieved with a device for semi-automatic adjustment of a handling device, in particular an automatic handling device, having the features of the second independent claim. It is provided that the device comprises means for carrying out the method or its embodiments, in particular a camera and means for confirming a position of the marker in the image taken by the camera and means for detecting a position of the marker in the image and means for converting the detected position in movement data for positioning the handling device comprises.

Einzelne Vorteile des hier beschriebenen Ansatzes bestehen darin, dass auf einen Laserpointer als Positionsanzeigevorrichtung verzichtet werden kann. Indem die Kamera ortsfest positioniert und auch in ihrer Ausrichtung fixiert ist, sind auch keine Aktoren erforderlich, mit denen eine Kamera etwa in einer Ebene schwenkbar wäre. Ein als Aktor verwendbarer Motor hat im Zusammenhang mit der oben bereits beschriebenen Problematik, in explosionsgefährdeten Bereichen nur entsprechend zertifizierte Geräte einsetzen zu können, den Nachteil, dass solche Motoren teuer sind. Auch eine alternativ zu einem zertifizierten Motor mögliche Kapselung eines nicht zertifizierten Motors in einem zertifizierten Gehäuse ist aufwendig und stellt aufgrund des zusätzlich erforderlichen zertifizierten Gehäuses keine oder allenfalls eine minimale Möglichkeit zur Kosteneinsparung dar. Diese Kostenproblematik wird mit der ortsfesten und in ihrer Ausrichtung fixierten Kamera umgangen. Zudem sind bei einer solchen Anbringung der Kamera keine Lager oder dergleichen erforderlich, so dass Verschleißteile entfallen und der Wartungsaufwand reduziert ist. Individual advantages of the approach described here are that on one Laser pointer can be dispensed as a position indicator. By positioning the camera in a fixed position and also fixing it in its orientation, no actuators are required with which a camera could be pivoted approximately in one plane. A motor which can be used as an actuator has, in connection with the problem already described above, of being able to use only appropriately certified devices in potentially explosive areas, has the disadvantage that such motors are expensive. An alternative to a certified motor possible encapsulation of a non-certified engine in a certified housing is complex and provides no or at most a minimal cost savings due to the additional required certified housing. This cost issue is circumvented with the fixed and fixed in their orientation camera , In addition, such a mounting of the camera no bearings or the like is required, so that wear parts omitted and the maintenance is reduced.

Vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung sind Gegenstand der Unteransprüche. Dabei verwendete Rückbeziehungen weisen auf die weitere Ausbildung des Gegenstandes des Hauptanspruches durch die Merkmale des jeweiligen Unteranspruches hin; sie sind nicht als ein Verzicht auf die Erzielung eines selbständigen, gegenständlichen Schutzes für die Merkmalskombinationen der rückbezogenen Unteransprüche zu verstehen. Des Weiteren ist im Hinblick auf eine Auslegung der Ansprüche bei einer näheren Konkretisierung eines Merkmals in einem nachgeordneten Anspruch davon auszugehen, dass eine derartige Beschränkung in den jeweils vorangehenden Ansprüchen nicht vorhanden ist. Advantageous embodiments of the invention are the subject of the dependent claims. This used backlinks point to the further development of the subject matter of the main claim by the features of the respective subclaim; they should not be construed as a waiver of obtaining independent, objective protection for the feature combinations of the dependent claims. Furthermore, with a view to an interpretation of the claims in a closer specification of a feature in a subordinate claim, it is to be assumed that such a restriction does not exist in the respective preceding claims.

Bei einer Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass der Bediener in dem Bild die Verbindungsstelle zwischen zwei Gestängeelementen des Bohrstrangs mittels einer in dem Bild beweglichen Markierung bezeichnet (markiert). Als Markierung kommt dabei eine in dem Bild bewegliche horizontale Linie in Betracht. Diese horizontale Linie wird in dem Bild vertikal bewegt, bis eine Deckung oder eine ausreichende Deckung mit der Verbindungsstelle zweier Gestängeelemente erreicht ist. Die damit erreichte vertikale Position der Markierung kann in Bewegungsdaten zur Justierung der Handhabungseinrichtung umgewandelt werden. Diese Ausführungsform des Verfahrens hat den Vorteil einer leichten Umsetzbarkeit. Die Kamera nimmt genau ein Bild von dem Bohrstrang auf und in diesem Bild wird die Markierung bewegt. Zur Ausführbarkeit dieses Aspekts der Erfindung ist lediglich erforderlich, dass der von dem Bild erfasste Abschnitt des Bohrstrangs durch die Kamera mit einer ausreichend hohen Auflösung aufgenommen wird, so dass sich in dem aufgenommenen Bild eine ausreichende Detailtiefe ergibt, die es erlaubt, eine Verbindungsstelle zwischen zwei Bohrgestängeelementen zu erkennen und die Markierung mit dieser Verbindungsstelle zur Deckung zu bringen. In one embodiment of the method it is provided that the operator in the picture denotes (marks) the connection point between two linkage elements of the drill string by means of a mark which is movable in the picture. In this case, a horizontal line that can be moved in the image is considered as a marking. This horizontal line is moved vertically in the image until coverage or sufficient coverage with the junction of two linkage elements is achieved. The thus achieved vertical position of the mark can be converted into movement data for adjusting the handling device. This embodiment of the method has the advantage of easy implementation. The camera takes exactly one picture of the drill string and the mark is moved in this picture. For practicing this aspect of the invention, all that is required is that the portion of the drill string captured by the image be captured by the camera at a sufficiently high resolution so that there is sufficient detail in the captured image that allows a joint between two To identify drill string elements and to bring the mark with this connection point to cover.

Um im Folgenden Formulierungen wie „Markieren mit einer Markierung“ zu vermeiden, wird ausgehend von der oben beschriebenen Ausführungsform, bei der eine horizontale Linie als Markierung fungiert, im Folgenden die Markierung im Hinblick auf eine bessere Lesbarkeit des Textes, aber ohne Verzicht auf eine weitergehende Allgemeingültigkeit, als Liniencursor bezeichnet. Für eine Auslegung des Begriffs Liniencursor gilt aber nach wie vor, dass damit jede Form einer am Bildschirm vom sonstigen Bildinhalt unterscheidbaren Markierung gemeint ist. In the following, in order to avoid formulations such as "marking with a marking", starting from the embodiment described above, in which a horizontal line acts as marking, the marking in the following will be made in order to improve the readability of the text, but without going further Generality, called a line cursor. For an interpretation of the term line cursor but still applies that any form of a distinguishable on the screen from other content picture mark is meant.

Bei einer alternativen Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass dem Bediener ein Ausschnitt des aufgenommenen Bildes angezeigt wird und dass der Bediener die Verbindungsstelle zwischen zwei Gestängeelementen des Bohrstrangs markiert, indem der Ausschnitt relativ zu dem aufgenommenen Bild bewegt wird. Dieser Aspekt der Erfindung berücksichtigt, dass heute auch für den industriellen Einsatz geeignete Kameras verfügbar sind, die Digitalbilder mit einer sehr hohen Auflösung erzeugen können; bei acht Megapixel zum Beispiel 3.264 × 2.448 Bildpunkte (Pixel), bei 14 Megapixel zum In an alternative embodiment of the method it is provided that a section of the recorded image is displayed to the operator and that the operator marks the connection point between two linkage elements of the drill string by moving the section relative to the recorded image. This aspect of the invention takes into account that today suitable cameras are available for industrial use, which can produce digital images with a very high resolution; at eight megapixels, for example, 3,264 × 2,448 pixels, at 14 megapixels to

Beispiel 4.536 × 3.024 Bildpunkte. Solche Bilddimensionen und zukünftig zu erwartende noch höhere Bilddimensionen lassen sich auf üblichen Bildschirmen nur darstellen, wenn das Bild mit einem Verlust der dargestellten Detailtiefe verkleinert wird. Ein Verlust an Detailtiefe ist jedoch mitunter problematisch, wenn es wie hier darum geht, vergleichsweise kleine Einzelheiten sicher zu erkennen. Die Verbindungsstelle zweier Gestängeelemente erscheint in dem aufgenommenen Bild im weitesten Sinne wie eine horizontale Linie. Eine zur Darstellung eines Bildes auf einem Bildschirm vorgenommene Verkleinerung des jeweils aufgenommenen Bildes kann demnach dazu führen, dass eine solche Linie nicht mehr oder nicht mehr sicher erkennbar ist. Indem auf dem Bildschirm nicht das gesamte aufgenommene Bild, sondern jeweils nur ein Ausschnitt dargestellt wird, lässt sich dieses Problem vermeiden. Die Darstellung des Ausschnitts ist dabei bevorzugt auf die Auflösung des jeweiligen Bildschirms abgestimmt. Wenn dieser eine Auflösung von zum Beispiel 1.024 × 768 Bildpunkten erlaubt, sind dadurch die Ausmaße des Ausschnitts vorgegeben. Dies führt dazu, dass innerhalb des Ausschnitts jedes sognannte Pixel des aufgenommenen Bildes durch genau ein Pixel des Bildschirms dargestellt wird. Sämtliche aufgenommenen Details des Bildes sind damit auch am Bildschirm darstellbar. Ein Verlust an Detailtiefe ergibt sich nicht. Weil allerdings die gesuchte Verbindungsstelle zwischen zwei Gestängeelementen in jedem Abschnitt des aufgenommenen Bildes liegen kann, lässt sich der jeweils dargestellte Ausschnitt relativ zu dem aufgenommenen Bild bewegen. Eine für den Bediener besonders praktische Ausführungsform besteht dabei darin, dass der dargestellte Ausschnitt eine fixe Markierung, zum Beispiel in Form einer horizontalen Linie (Liniencursor) in der Bildmitte, aufweist und dass zum Markieren einer erkannten Verbindungsstelle zwischen zwei Gestängeelementen der Ausschnitt relativ zu dem Gesamtbild so bewegt wird, bis der ortsfeste Liniencursor und die im Bild dargestellte Verbindungsstelle zur Deckung gebracht sind. Dies hat den Vorteil, dass eine geeignete Bewegung des Ausschnitts zur Bezeichnung der Verbindungsstelle ausreicht. Die ansonsten ebenfalls mögliche Bewegung des Ausschnitts so lange, bis dieser die Verbindungsstelle zwischen zwei Gestängeelementen erfasst und eine anschließende Verschiebung eines Liniencursors innerhalb des Ausschnitts bedeutet zwei unabhängige Positionierungsvorgänge und es besteht die Erwartung, dass zwei unabhängige Positionierungsvorgänge mehr Zeit beanspruchen als die Bewegung eines Ausschnitts mit einem ortsfesten Liniencursor relativ zu dem Gesamtbild. Example 4,536 × 3,024 pixels. Such image dimensions and expected future even higher image dimensions can be displayed on conventional screens only if the image is reduced with a loss of detail shown. However, a loss of detail is sometimes problematic if, as here, it is important to reliably identify comparatively small details. The joint of two linkage elements appears in the captured image in the broadest sense as a horizontal line. A reduction of the image taken in each case for displaying an image on a screen can therefore result in such a line no longer being or no longer being reliably recognizable. By not displaying the entire recorded image, but only a section at a time on the screen, this problem can be avoided. The representation of the section is preferably matched to the resolution of the respective screen. If this permits a resolution of, for example, 1024 × 768 pixels, this specifies the dimensions of the detail. As a result, each snapshot pixel of the captured image within the snippet is represented by exactly one pixel of the screen. All recorded details of the image can thus also be displayed on the screen. A loss of detail does not arise. Because, however, the sought junction between two linkage elements in each section of the recorded image, the section shown in each case can be moved relative to the recorded image. A particularly practical embodiment for the operator consists in that the section shown has a fixed marking, for example in the form of a horizontal line (line cursor) in the center of the picture, and that for marking a recognized connection point between two linkage elements the section relative to the overall picture is moved until the stationary line cursor and the connection point shown in the picture are brought to coincide. This has the advantage that a suitable movement of the cutout to designate the connection point is sufficient. The otherwise also possible movement of the section until it detects the junction between two linkage elements and a subsequent displacement of a line cursor within the section means two independent positioning operations and it is expected that two independent positioning operations take more time than the movement of a section with a fixed line cursor relative to the overall image.

Bei einer Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass eine Position des Liniencursors in dem Bild auf Basis eines Abstands zwischen der Kamera und dem Bohrstrang in Bewegungsdaten zur Positionierung der Handhabungseinrichtung umgewandelt wird. Die Ermittlung von Bewegungsdaten für die Handhabungseinrichtung ist damit auf einfache trigonometrische Verhältnisse in einem rechtwinkligen oder einem allgemeinen Dreieck zurückgeführt. Zur Kalibrierung ist lediglich eine Ermittlung des Abstands zwischen dem Anbringungsort der Kamera und dem Bohrstrang notwendig. In one embodiment of the method, it is provided that a position of the line cursor in the image is converted into movement data for positioning the handling device on the basis of a distance between the camera and the drill string. The determination of movement data for the handling device is thus attributed to simple trigonometric conditions in a right-angled or a general triangle. For calibration, only a determination of the distance between the mounting location of the camera and the drill string is necessary.

Bei einer besonderen Ausführungsform des Verfahrens ist vorgesehen, dass eine Position des Liniencursors in dem Bild auf Basis einer Korrelationstabelle in Bewegungsdaten zur Positionierung der Handhabungseinrichtung umgewandelt wird. In einer solchen Korrelationstabelle kann im Rahmen einer Kalibrierung hinterlegt werden, welche Höhe am Bohrstrang zum Beispiel durch die unterste und die oberste Zeile des Bildes erfasst wird. Durch Interpolation kann dann zu jeder Zeile des Bildes ein korrespondierender Höhenwert ermittelt werden. Genauso kann auf dieser Basis zu einer Position des Liniencursors ein korrespondierender Höhenwert ermittelt werden. Der jeweils ermittelte Höhenwert kann zur Ansteuerung der Handhabungseinrichtung verwendet werden. In a particular embodiment of the method it is provided that a position of the line cursor in the image is converted into movement data for positioning the handling device on the basis of a correlation table. In such a correlation table can be deposited as part of a calibration, which height is detected on the drill string, for example, by the bottom and the top line of the image. By interpolation can then be determined for each line of the image, a corresponding height value. In the same way, a corresponding height value can be determined on the basis of a position of the line cursor. The respectively determined height value can be used to control the handling device.

Zur Bewegung und Positionierung des Liniencursors kommt ein Bedienelement nach Art eines Trackballs oder dergleichen in Betracht. Zudem kommt in Betracht, dass als Bedienelement eine Bedieneinrichtung verwendet wird, die an einem Steuerstand, z.B. in einer Kabine des Bohrmeisters, bereits vorhanden ist und dort für andere Steuerungs- oder Positionieraufgaben verwendet wird, zum Beispiel ein sogenannter Meisterschalter. Dann kann durch Umschalten auf die Funktionalität zur halbautomatischen Justierung einer Handhabungseinrichtung die bereits vorhandene Bedieneinrichtung als Bedienelement zur Bewegung und Positionierung des Liniencursors wirksam werden. For movement and positioning of the line cursor is an operating element in the manner of a trackball or the like into consideration. It is also contemplated that as an operating element, an operating device is used, which at a control station, e.g. in a cab of the drill, already exists and is used there for other control or positioning tasks, for example, a so-called master switch. Then, by switching to the functionality for semi-automatic adjustment of a handling device, the already existing operating device can be effective as a control element for moving and positioning the line cursor.

Auf Basis der Position der Markierung in dem Bild und daraus erhältlicher Bewegungsdaten zur Positionierung einer Handhabungseinrichtung ist die Handhabungseinrichtung relativ zu der Verbindungsstelle automatisch justierbar und eines diesbezügliche Fortbildung des Verfahrens und seiner Ausgestaltungen besteht darin, dass die jeweilige Handhabungseinrichtung automatisch relativ zu der Verbindungsstelle justiert wird. Based on the position of the mark in the image and movement data for positioning a handling device therefrom, the handling device is automatically adjustable relative to the joint and a related development of the method and its embodiments is that the respective handling device is automatically adjusted relative to the joint.

Als Handhabungseinrichtung kann ein Zangensystem zum Trennen zweier Gestängeelemente, aber auch ein sogenannter Topdrive oder ein sogenannter Pipe Manipulator relativ zu der Verbindungsstelle justiert werden. Wenn mit einem Topdrive, einem Pipe Manipulator oder dergleichen ein neues Gestängeelement relativ zu einem oberen Ende des Bohrstrangs als markierter Verbindungsstelle justiert wird, ist der hier vorgestellte Ansatz nicht nur bei Ausbauen von Gestängeelementen und Aufteilen des Bohrstrangs, sondern auch beim Einbauen von Gestängeelementen, also dem Kombinieren neuer Gestängeelemente mit dem im Bohrloch befindlichen Bohrstrang verwendbar. As a handling device, a tong system for separating two linkage elements, but also a so-called top drive or a so-called pipe manipulator can be adjusted relative to the connection point. When using a Topdrive, a Pipe Manipulator or the like, a new linkage element is adjusted relative to an upper end of the drill string as a marked joint, the approach presented here is not only in removing linkage elements and splitting the drill string, but also in installing linkage elements, ie Combining new linkage elements with the downhole drillstring usable.

Wenn als Handhabungseinrichtung eine Bohreinrichtung, insbesondere ein Topdrive, ein Pipe Manipulator oder dergleichen, fungiert, ist bei einer Ausführungsform eines Verfahrens zur Ermittlung von Bewegungsdaten für die notwendigen Justiervorgänge oder für die automatische Ausführung der für die Justierung erforderlichen Bewegungen oder Bewegungsabläufe vorgesehen, dass die Justierung des neuen Gestängeelements zunächst mit einer ersten vorgegebenen oder vorgebbaren Geschwindigkeit und unterhalb eines vorgegebenen oder vorgebbaren Abstands des neuen Gestängeelements zum oberen Ende des Bohrstrangs mit einer im Vergleich zur ersten Geschwindigkeit reduzierten, vorgegebenen oder vorgebbaren zweiten Geschwindigkeit erfolgt. Die erste Geschwindigkeit kann vergleichsweise hoch gewählt werden, damit das Einbauen neuer Gestängeelemente so schnell wie möglich ablaufen kann. Zudem kann aufgrund der bekannten vertikalen Position des oberen Endes des Bohrstrangs auch bei einer hohen Geschwindigkeit eine Kollision des neuen Gestängeelements mit dem oberen Ende des Bohrstrangs ausgeschlossen werden, so dass ansonsten zu besorgende Beschädigungen sicher vermieden werden. Für die genaue Positionierung des neuen Gestängeelements in Bezug auf das obere Ende des Bohrstrangs kann anschließend auf die geringere zweite Geschwindigkeit, also eine Art Schleichgang, umgeschaltet werden. If a drilling device, in particular a top drive, a pipe manipulator or the like, functions as a handling device, in one embodiment of a method for determining movement data for the necessary adjustment processes or for the automatic execution of the movements or movement sequences required for the adjustment, it is provided that the adjustment the new linkage element initially with a first predetermined or predetermined speed and below a predetermined or predeterminable distance of the new linkage element to the upper end of the drill string with a reduced compared to the first speed, predetermined or predetermined second speed. The first speed can be set comparatively high, so that the installation of new linkage elements can proceed as quickly as possible. In addition, due to the known vertical position of the upper end of the drill string, even at high speed a collision of the new linkage member with the upper end of the drill string can be ruled out, otherwise damage to be taken care of can be safely avoided. For the exact one Positioning of the new linkage element with respect to the upper end of the drill string can then be switched to the lower second speed, ie a kind of creep speed.

Eine weitere vorteilhafte Ausführungsform eines Verfahrens zum Verbinden von Bohrgestängeelementen mit dem Bohrstrang berücksichtigt, dass im Bohrstrang normalerweise Flüssigkeit, insbesondere Spülflüssigkeit mit Bohrrückständen, steht. Dann kann das freie Gewinde des das obere Ende des Bohrstrangs bildenden Gestängeelements nicht gereinigt werden. Üblicherweise ist neben der Reinigung auch eine Fettung (zum Beispiel mit dem sogenannten drill dope) vorgesehen oder erforderlich. Um zumindest die Reinigung, ggf. die Reinigung und die anschließende Fettung, vornehmen zu können, ist notwendig, dass ein Teil der im Bohrstrang stehenden Flüssigkeit entfernt wird. Dafür kommt bisher ein Verdrängungskörper zum Einsatz, der in das obere Ende des Bohrstrangs eingeführt und anschließend wieder entnommen wird. Dabei wird aus dem Bohrstrang ein Teil der dort stehenden Flüssigkeit verdrängt, so dass nach der Entnahme des Verdrängungskörpers das Gewinde gereinigt und/oder gefettet werden kann. Auch dieser Vorgang lässt sich auf Basis des hier beschriebenen Ansatzes automatisieren. Wenn die Position der Oberkannte des Bohrstrangs bekannt ist, kann diese auch in Bewegungsdaten zur automatischen Positionierung einer Handhabungseinrichtung mit einem Verdrängungskörper relativ zum oberen Ende des Bohrstrangs als markierter Verbindungsstelle umgewandelt werden, so dass der Verdrängungskörper mit der Handhabungseinrichtung automatisch zum Verdrängen von Flüssigkeit aus dem Bohrstrang in das obere Ende des Bohrstrangs eingeführt wird und die Handhabungseinrichtung nach der automatischen Entnahme des Verdrängungskörpers aus dem Bohrstrang anschließend aus dem Bereich des Bohrstrangs wegbewegt wird. A further advantageous embodiment of a method for connecting drill pipe elements to the drill string takes into account that the drill string normally contains liquid, in particular drilling fluid with drilling residues. Then the free thread of the upper end of the drill string forming linkage element can not be cleaned. Usually, in addition to the cleaning and a Fettung (for example, with the so-called drill dope) provided or required. In order to be able to make at least the cleaning, possibly the cleaning and the subsequent greasing, it is necessary that a part of the liquid standing in the drill string is removed. So far, a displacement body is used, which is introduced into the upper end of the drill string and then removed again. In this case, a portion of the liquid standing there is displaced from the drill string, so that after removing the displacement body, the thread can be cleaned and / or greased. This process can also be automated on the basis of the approach described here. If the position of the upper edge of the drill string is known, this can also be converted into motion data for automatically positioning a handling device with a displacer relative to the upper end of the drill string as a marked joint, so that the displacer with the handling device automatically displaces liquid from the drill string is introduced into the upper end of the drill string and the handling device is then moved away from the area of the drill string after the automatic removal of the displacer from the drill string.

Beide automatischen Positioniervorgänge lassen sich auch zu einem automatischen Bewegungsablauf anhand einer bekannten vertikalen Position der Oberkante des Bohrstrangs kombinieren: Dann erfolgt vor der Justierung des neuen Bohrgestängeelements in Bezug auf den im Bohrloch befindlichen Bohrstrang eine automatische Verdrängung von Flüssigkeit aus dem Bohrstrang mit Hilfe des automatisch mit einer entsprechenden Handhabungseinrichtung bewegten Verdrängungskörpers, ggf. auch eine anschließende automatische Reinigung und/oder Fettung mit derselben Handhabungseinrichtung oder einer ein Reinigungswerkzeug führenden Handhabungseinrichtung und anschließend automatisch die Justierung des neuen Bohrgestängeelements in Bezug auf das obere Ende des Bohrstrangs. Both automatic positioning operations can also be combined to an automatic movement based on a known vertical position of the upper edge of the drill string. Then, prior to adjustment of the new drill string member with respect to the downhole drill string, automatic liquid displacement from the drill string is automatically accomplished a corresponding handling device moving displacement body, possibly also a subsequent automatic cleaning and / or greasing with the same handling device or a cleaning tool leading handling device and then automatically the adjustment of the new drill string element with respect to the upper end of the drill string.

Nachfolgend wird ein Ausführungsbeispiel der Erfindung anhand der Zeichnung näher erläutert. Einander entsprechende Gegenstände oder Elemente sind in allen Figuren mit den gleichen Bezugszeichen versehen. An embodiment of the invention will be explained in more detail with reference to the drawing. Corresponding objects or elements are provided in all figures with the same reference numerals.

Das oder jedes Ausführungsbeispiel ist nicht als Einschränkung der Erfindung zu verstehen. Vielmehr sind im Rahmen der vorliegenden Offenbarung auch Abänderungen und Modifikationen möglich, die zum Beispiel durch Kombination oder Abwandlung von einzelnen in Verbindung mit den im allgemeinen oder speziellen Beschreibungsteil beschriebenen sowie in den Ansprüchen und/oder der Zeichnung enthaltenen Merkmalen oder Verfahrensschritten für den Fachmann im Hinblick auf die Lösung der Aufgabe entnehmbar sind und durch kombinierbare Merkmale zu einem neuen Gegenstand oder zu neuen Verfahrensschritten bzw. Verfahrensschrittfolgen führen, auch soweit sie Prüf- und Arbeitsverfahren betreffen. The or each embodiment is not to be understood as limiting the invention. Rather, in the context of the present disclosure, modifications and modifications are possible, for example, by combining or modifying individual in combination with the described in the general or specific description part and in the claims and / or the drawings features or method steps in the art can be removed to the solution of the problem and lead by combinable features to a new subject or to new process steps or procedural steps, even if they concern testing and working procedures.

Es zeigen Show it

1 eine schematisch vereinfachte Darstellung einzelner Teile einer Bohranlage, nämlich einen Bohrstrang und eine Kamera zur Aufnahme eines Digitalbilds von einem Abschnitt des Bohrstrangs, 1 a schematically simplified representation of individual parts of a drilling rig, namely a drill string and a camera for taking a digital image of a portion of the drill string,

2 bis 4 ein von der Kamera aufgenommenes Bild mit einem in dem Bild als Markierung fungierenden Liniencursor, 2 to 4 an image taken by the camera with a line cursor acting as a marker in the image,

5 eine Darstellung zur Erläuterung einer Ermittlung einer Positionsinformation für eine Handhabungseinrichtung anhand einer Position der Markierung relativ zu dem von der Kamera aufgenommenen Bild sowie 5 a representation for explaining a determination of a position information for a handling device based on a position of the marker relative to the image taken by the camera and

6 und 7 ein Zangensystem als Beispiel für eine anhand des von der Kamera aufgenommenen Bildes positionierbare Handhabungseinrichtung in zwei Betriebszuständen. 6 and 7 a tongs system as an example of a handling device that can be positioned on the basis of the image taken by the camera in two operating states.

1 zeigt schematisch stark vereinfacht einen Bohrstrang 10 einer selbst nicht näher dargestellten, aber an sich bekannten Bohranlage. Von dem Bohrstrang sind die Enden zweier Gestängeelemente 12 dargestellt. Die Gestängeelemente 12 sind in an sich bekannter Art und Weise durch Verschrauben verbunden. Damit ergibt sich eine Verbindungsstelle 14 im Bereich einer Kontaktstelle zweier Muffen 16 jeweils eines Gestängeelements 12. Die Verbindungsstelle 14 wird in der Fachterminologie auch als Tooljointtrennstelle bezeichnet. 1 schematically shows a simplified drill string 10 a self not shown, but known drill rig. Of the drill string are the ends of two linkage elements 12 shown. The linkage elements 12 are connected in a conventional manner by screwing. This results in a connection point 14 in the region of a contact point of two sleeves 16 each of a linkage element 12 , The connection point 14 is also referred to in the technical terminology as Tooljoint separation point.

Des Weiteren zeigt 1 schematisch stark vereinfacht einen Steuerstand 18 (Drillerkabine) zur Bedienung der Bohranlage oder einzelner Aggregate der Bohranlage. Further shows 1 schematically simplifies a helm 18 (Drill cabin) for operating the drilling rig or individual aggregates of the drilling rig.

Üblicherweise umfasst ein solcher Steuerstand 18 eine Vielzahl von Anzeigen und Bedienelementen, mit denen der jeweilige Bediener, also z.B. der Bohrmeister, auf den Betrieb der Bohranlage Einfluss nehmen kann oder mit denen der Bediener über den Status der Bohranlage und/oder des Bohrvorgangs informiert wird. Solche Einzelheiten sind aus Gründen der Übersichtlichkeit nicht dargestellt. Dargestellt sind demgegenüber eine Kamera 20 und ein mit gestrichelten Linien verdeutlichter Erfassungsbereich 22 der Kamera 20. Die Kamera 20 ist hier leicht schräg gestellt gezeigt. Die konkrete Ausrichtung der ortsfest angebrachten Kamera 20 kann dem Einzelfall überlassen bleiben. Wesentlich ist nur, dass ein erwarteter Ort der Verbindungsstelle 14 in den Erfassungsbereich 22 fällt. Wenn dies gewährleistet ist, kann bei der ohnehin ortsfest angebrachten Kamera 20 auch deren Ausrichtung fixiert werden, so dass im Betrieb sowohl die Position der Kamera 20 wie auch deren Ausrichtung fix und unveränderlich sind. Im Übrigen kann die Kamera 20 auch außerhalb des Steuerstands 18 an jeder sonst geeigneten Stelle auf dem sogenannten Drillfloor angebracht sein. Usually, such a control station comprises 18 a variety of displays and controls that allow the operator, eg the drill master, to influence the operation of the drilling rig or to inform the operator of the status of the drilling rig and / or the drilling process. Such details are not shown for reasons of clarity. In contrast, a camera is shown 20 and a detection area illustrated by dashed lines 22 the camera 20 , The camera 20 is shown here slightly tilted. The concrete orientation of the fixed camera 20 can be left to the individual case. It is essential only that an expected location of the junction 14 in the coverage area 22 falls. If this is guaranteed, can at the already fixedly mounted camera 20 also their orientation can be fixed, so that in operation both the position of the camera 20 as well as their orientation are fixed and unchanging. Incidentally, the camera can 20 also outside the helm 18 be attached to any other suitable place on the so-called Drillfloor.

Zur Markierung der Verbindungsstelle 14 sind ein hier als Trackball dargestelltes Bedienelement 24 und ein Bildschirm 26 gezeigt. Deren Verwendung und die eigentliche Markierung der Verbindungsstelle 14 werden im Folgenden mit weiteren Details näher erläutert. For marking the connection point 14 are a control element shown here as a trackball 24 and a screen 26 shown. Their use and the actual marking of the junction 14 will be explained in more detail below with further details.

2 zeigt den Bildschirm 26 in einer schematisch vereinfachten Darstellung und als Beispiel eine Anzeigeeinheit allgemeiner Art. Auf dem Bildschirm 26 wird ein von der Kamera 20 aufgenommenes Bild 28 dargestellt. Die von dem Bild 28 umfassten Einzelheiten entsprechen denjenigen Teilen und Elementen der Bohranlage, die in den Erfassungsbereich 22 der Kamera 20 fallen. Jedenfalls werden in dem Bild 28 ein Teil des Bohrstrangs 10 mit den Enden zweier Gestängeelemente 12 und der sich dazwischen ergebenden Verbindungsstelle 14 dargestellt. Die tatsächliche Höhe der Verbindungsstelle 14 kann beim segmentweisen Herausziehen des Bohrstrangs 10 variieren. Damit variiert auch die Position der Darstellung der Verbindungsstelle 14 in dem von der Kamera 20 aufgenommenen Bild 28. 2 shows the screen 26 in a schematically simplified representation and as an example a display unit of a general kind. On the screen 26 becomes one of the camera 20 taken picture 28 shown. The one from the picture 28 Details included correspond to those parts and elements of the rig that are in the scope 22 the camera 20 fall. Anyhow, in the picture 28 a part of the drill string 10 with the ends of two linkage elements 12 and the intervening junction 14 shown. The actual height of the junction 14 can be when segmenting the drill string 10 vary. This also varies the position of the representation of the joint 14 in the from the camera 20 taken picture 28 ,

Durch Betätigen des Trackballs oder eines sonst geeigneten Bedienelements 24 kann eine vertikale Position eines Liniencursors 30 in dem Bild 28 beeinflusst werden. Die Veränderbarkeit der vertikalen Position des Liniencursors 30 ist durch die beiden Blockpfeile veranschaulicht, die selbst nicht Teil des auf dem Bildschirm 26 dargestellten Bildes 28 sind. By pressing the trackball or an otherwise suitable control element 24 can be a vertical position of a line cursor 30 in the picture 28 to be influenced. The variability of the vertical position of the line cursor 30 is illustrated by the two block arrows, which themselves are not part of the on-screen 26 represented image 28 are.

Zum Darstellen einer Bewegung des Liniencursors 30 in Abhängigkeit von Bedienhandlungen am jeweiligen Bedienelement 24 ist eine Steuereinheit 32 mit einem Mikroprozessor 34 oder dergleichen und einem Speicher 36 vorgesehen. In den Speicher 36 ist ein Computerprogramm 38 geladen, das durch den Mikroprozessor 34 ausführbar ist und im Betrieb der Steuereinheit 32 durch den Mikroprozessor 34 ausgeführt wird. To represent a movement of the line cursor 30 depending on operator actions on the respective control element 24 is a control unit 32 with a microprocessor 34 or the like and a memory 36 intended. In the store 36 is a computer program 38 loaded by the microprocessor 34 is executable and in operation of the control unit 32 through the microprocessor 34 is performed.

Unter Kontrolle des Computerprogramms 38 wird mit der Kamera 20 ein Bild 28 eines Teils des Bohrstrangs 10 aufgenommen und auf dem Bildschirm 26 dargestellt (dies ist durch den ersten abwärts gerichteten Pfeil von der Steuereinheit 32 zum Bildschirm 26 verdeutlicht). Weiterhin unter Kontrolle des Computerprogramms 38 wird ein vom Bedienelement 24 erhältliches Positionssignal empfangen und ausgewertet (dies ist durch den aufwärts gerichteten Pfeil vom Bedienelement 24 zur Steuereinheit 32 verdeutlicht). In Abhängigkeit von diesem Positionssignal erfolgt eine Darstellung des Liniencursors 30 als Teil des Bildes 28, wobei die dargestellte Position des Liniencursors 30 durch Bedienhandlungen am Bedienelement 24 beeinflussbar ist (dies ist durch den zweiten abwärts gerichteten Pfeil von der Steuereinheit 32 zum Bildschirm 26 verdeutlicht). Under the control of the computer program 38 is with the camera 20 a picture 28 a part of the drill string 10 taken and on the screen 26 represented (this is by the first downward arrow from the control unit 32 to the screen 26 illustrated). Still under the control of the computer program 38 becomes one of the control 24 Available position signal received and evaluated (this is by the upward arrow from the control 24 to the control unit 32 illustrated). Depending on this position signal, the line cursor is displayed 30 as part of the picture 28 , wherein the illustrated position of the line cursor 30 through operator actions on the control element 24 is influenced (this is by the second downward arrow from the control unit 32 to the screen 26 illustrated).

Sobald durch Bedienhandlungen am Bedienelement 24 der Liniencursor 30 mit der im Bild 28 dargestellten Position der Verbindungsstelle 14 zur Deckung gebracht ist, kann die resultierende vertikale Position des Liniencursors 30 in Bewegungsdaten zur Positionierung der Handhabungseinrichtung umgewandelt werden. As soon as through operator actions on the control element 24 the line cursor 30 with the picture 28 illustrated position of the junction 14 can match the resulting vertical position of the line cursor 30 be converted into movement data for positioning the handling device.

3 zeigt in Verbindung mit 4 eine alternative Ausführungsform des Verfahrens. Anders als bei der in 2 dargestellten Situation wird das von der Kamera 20 aufgenommene Bild 28 nicht komplett am Bildschirm 26 dargestellt, sondern die Darstellung am Bildschirm 26 beschränkt sich auf einen Ausschnitt 40 (4). 3 shows in conjunction with 4 an alternative embodiment of the method. Unlike the in 2 The situation shown is that of the camera 20 taken picture 28 not completely on the screen 26 but the presentation on the screen 26 is limited to a section 40 ( 4 ).

4 zeigt das von der Kamera 20 gemäß dem jeweiligen Erfassungsbereich 22 (1) aufgenommene Bild 28. Dieses aufgenommene Bild 28 ist mit dem am Bildschirm 26 dargestellten Bild nicht identisch. Am Bildschirm 26 wird nur ein Ausschnitt 40 aus dem aufgenommenen Bild 28 gezeigt. Das bei dieser Ausführungsform am Bildschirm 26 dargestellte Bild beschränkt sich auf die von dem Ausschnitt 40 jeweils umfassten Bildinformationen. Der Ausschnitt 40 ist allerdings – wie dies in 4 mit den nach unten und nach oben weisenden Blockpfeilen angedeutet ist – relativ zu dem von der Kamera 20 aufgenommenen Bild 28 beweglich, so dass von diesem nach einer zum Beispiel vertikalen Bewegung andere Bildinformationen umfasst sind. Der Ausschnitt 40 lässt sich auf dem von der Kamera 20 aufgenommenen Bild 28 hin und her schieben, so dass auf diese Weise bestimmbar ist, welcher Teil des von der Kamera 20 aufgenommenen Abschnitts des Bohrstrangs 10 am Bildschirm 26 erscheint. 4 shows that from the camera 20 according to the respective coverage 22 ( 1 ) recorded image 28 , This picture taken 28 is with the on screen 26 displayed image not identical. On the screen 26 will only be a part 40 from the picture taken 28 shown. The screen in this embodiment 26 Picture presented is limited to that of the section 40 each included image information. The cutout 40 is however - like this in 4 with the down and up pointing block arrows indicated - relative to that of the camera 20 taken picture 28 movable, so that are covered by this after a vertical movement, for example, other image information. The cutout 40 settles on the camera 20 taken picture 28 slide back and forth, so that is determinable in this way, which part of the camera 20 recorded portion of the drill string 10 on the screen 26 appears.

3 zeigt insoweit exemplarisch als am Bildschirm 26 dargestelltes Bild 28 die von dem Ausschnitt 40 entsprechend dessen momentaner Position umfassten Bildinformationen. Die Darstellung des Ausschnitts 40 umfasst eine Darstellung des Liniencursors 30 in einer fixen relativen Position zu dem Ausschnitt, beispielsweise in der Mitte des Ausschnitts 40. Mit einer Verschiebung des Ausschnitts 40 relativ zu dem von der Kamera 20 aufgenommenen Gesamtbild verschiebt sich damit auch der Liniencursor 30 relativ zu den von dem Ausschnitt 40 umfassten Bildinformationen und relativ zu dem von der Kamera 20 aufgenommenen Gesamtbild. Die Verschiebung des Ausschnitts 40 erfolgt solange, bis eine Position des Ausschnitts 40 relativ zu dem von der Kamera 20 aufgenommenen Gesamtbild erreicht ist, bei der der Liniencursor 30 mit der Darstellung der Verbindungsstelle 14 zur Deckung gebracht ist. 3 shows as an example as on the screen 26 illustrated picture 28 the one from the clipping 40 according to its current position included image information. The presentation of the clipping 40 includes a representation of the line cursor 30 in a fixed relative position to the cutout, for example in the middle of the cutout 40 , With a shift of the clipping 40 relative to that of the camera 20 recorded overall image also shifts the line cursor 30 relative to that of the clipping 40 included image information and relative to that of the camera 20 recorded overall picture. The shift of the clipping 40 takes place until a position of the cutout 40 relative to that of the camera 20 recorded overall image is reached at which the line cursor 30 with the representation of the connection point 14 is brought to cover.

Sobald die Positionierung des Liniencursors 30 abgeschlossen ist, entweder durch direkte Bewegung (2) oder durch indirekte Bewegung mit dem Ausschnitt 40 (3, 4), kann der Bediener die aktuelle Position des Liniencursors 30 bestätigen. Dafür umfasst das Bedienelement 24 zum Beispiel eine entsprechende Taste oder dergleichen. Jede andere denkbare Art der Bestätigung ist alternativ oder zusätzlich ebenso möglich. Once the positioning of the line cursor 30 completed, either by direct movement ( 2 ) or by indirect movement with the cutout 40 ( 3 . 4 ), the operator can view the current position of the line cursor 30 to confirm. This includes the operating element 24 for example, a corresponding key or the like. Any other conceivable type of confirmation is alternatively or additionally also possible.

Nachdem die Position des Liniencursors 30 aufgenommen worden ist, können dabei gewonnene Daten in Bewegungsdaten für eine Handhabungseinrichtung umgewandelt werden. Als Ergebnis einer solchen Umwandlung kommen insbesondere Koordinaten zur Positionierung der Handhabungseinrichtung in Betracht. After the position of the line cursor 30 has been recorded, thereby obtained data can be converted into movement data for a handling device. As a result of such a transformation, in particular coordinates for positioning the handling device come into consideration.

Im Falle einer Bohranlage und einer Markierung einer Verbindungsstelle 14 zwischen zwei Gestängeelementen 12 liegt eine x-Koordinate und eine y-Koordinate mit der bekannten Position des Bohrstrangs 10, nämlich über dem Bohrloch, fest. Die vertikale Position des Liniencursors 30 gibt also ein Maß für die dritte Raumkoordinate, also ein Maß für eine Höhe über einem auch als Drillfloor bezeichneten Boden- oder Arbeitsflächenniveau an. Die Berechnung der zugehörigen z-Koordinate aus der vertikalen Position des Liniencursors 30 ist als Ergebnis einfacher Berechnungen erhältlich. In the case of a drilling rig and a marking of a joint 14 between two linkage elements 12 is an x-coordinate and a y-coordinate with the known position of the drill string 10 , above the borehole, firmly. The vertical position of the line cursor 30 So is a measure of the third space coordinate, so a measure of a height above a designated as a drill floor floor or worktop level. The calculation of the associated z-coordinate from the vertical position of the line cursor 30 is available as a result of simple calculations.

Eine einfache Möglichkeit zur Bestimmung dieser dritten Raumkoordinate ist anhand der Darstellung in 5 veranschaulicht. 5 zeigt zum Einen auf der rechten Seite einen Abschnitt des Bohrstrangs 10 und zum Anderen auf der linken Seite das davon mit der Kamera 20 aufgenommene Bild 28. Der reale Bohrstrang 10 und der innerhalb des Erfassungsbereichs 22 der Kamera 20 aufnehmbare Teil kann im Rahmen eines Kalibrierungsvorgangs vermessen werden. Dabei können zum Beispiel eine Höhe einer untersten Kante und einer obersten Kante des Erfassungsbereichs 22 ermittelt werden. Diese Positionen sind in der Darstellung in 5 symbolisch mit h1 bzw. h2 bezeichnet. Das von der Kamera 20 aufgenommene Bild 28 ist ein Digitalbild und Digitalbilder sind bekanntlich aufgrund der matrixartigen Struktur der bei Digitalkameras verwendeten Sensoren in Zeilen und Spalten organisiert. Ein Digitalbild 28 hat bei einer einfachen Kamera 20 zum Beispiel 768 Zeilen. Die unterste Zeile des Digitalbildes 28 stellt die untere Kante des Erfassungsbereichs 22 bildlich dar. Die oberste Zeile des Digitalbildes 28 stellt entsprechend die obere Kante des Erfassungsbereichs 22 bildlich dar. Die unterste Zeile kann symbolisch mit y1 und die oberste Zeile symbolisch mit y2 bezeichnet werden. Der tatsächliche Wert dieser Bezeichner ist dann – je nach Auflösung des Bildes 28 – zum Beispiel „1“ bzw. „768“. An easy way to determine this third space coordinate is based on the representation in 5 illustrated. 5 shows on the one hand on the right side of a section of the drill string 10 and on the other hand on the left side of it with the camera 20 taken picture 28 , The real drill string 10 and within the scope 22 the camera 20 Recordable part can be measured during a calibration process. In this case, for example, a height of a lowermost edge and a top edge of the detection area 22 be determined. These positions are shown in the illustration 5 symbolically designated h1 or h2. That from the camera 20 taken picture 28 is a digital image and digital images are known to be organized in rows and columns because of the matrix-like structure of the sensors used in digital cameras. A digital picture 28 has a simple camera 20 for example, 768 lines. The bottom line of the digital image 28 represents the lower edge of the detection area 22 depicting the top line of the digital image 28 accordingly sets the upper edge of the detection area 22 The bottom line can be symbolically denoted by y1 and the top line symbolically by y2. The actual value of this identifier is then - depending on the resolution of the image 28 - for example "1" or "768".

Die Zahlenwerte der oben erwähnten Bezeichner können in einer Korrelationstabelle 42, die als Datenstruktur im Speicher 36 der Steuereinheit 32 angelegt ist, abgelegt werden (in der Darstellung in 5 sind jeweils nur die symbolischen Bezeichner gezeigt). Die Korrelationstabelle 42 kann weitere Zeilen umfassen, um zum Beispiel für eine noch bessere Linearisierung der anhand der Korrelationstabelle 42 vorgenommenen Interpolation zu sorgen. Wenn nach Abschluss der Positionierung des Liniencursors 30 dessen vertikale Position in dem Bild 28 ermittelt wird, entspricht die jeweilige vertikale Position derjenigen Zeile des Bildes 28, in welcher der Liniencursor 30 dargestellt wird. Die betreffende Zeile ist in 5 symbolisch mit y bezeichnet. The numerical values of the above-mentioned identifiers can be found in a correlation table 42 acting as a data structure in memory 36 the control unit 32 is created, filed (in the illustration in 5 only the symbolic identifiers are shown). The correlation table 42 may include more lines, for example, for even better linearization of the correlation table 42 to ensure interpolation. When, after completing the positioning of the line cursor 30 its vertical position in the picture 28 is determined, corresponds to the respective vertical position of that line of the image 28 in which the line cursor 30 is pictured. The relevant line is in 5 symbolically denoted by y.

Für das anhand von 5 beschriebene Ausführungsbeispiel kann die Position des Liniencursors 30 in dem Bild 28 anhand der Korrelationstabelle 42 und einer damit möglichen Interpolation wie folgt in Bewegungsdaten zur Positionierung der Handhabungseinrichtung umgewandelt werden: h = h1 + y·(h2 – h1)/(y2 – y1). For that, based on 5 described embodiment, the position of the line cursor 30 in the picture 28 using the correlation table 42 and a possible interpolation as follows are converted into movement data for positioning the handling device: h = h1 + y * (h2-h1) / (y2-y1).

Dabei ist h die Höhe der Verbindungsstelle 14, wenn y die in Form einer Zeilennummer ausgedrückte vertikale Position des Liniencursors 30 in dem Bild 28 ist und der Liniencursor 30 in dem Bild 28 mit der Darstellung der Verbindungsstelle 14 zur Deckung gebracht ist. Diese Beziehung kann als Bestandteil des Computerprogramms 38 in Software implementiert sein, so dass sich nach der Bestätigung der Abschlusses der Positionierung des Liniencursors 30 mit dem Wert h unmittelbar die Höhe der Verbindungsstelle 14 ergibt, die in Bewegungsdaten zur Positionierung der jeweiligen Handhabungseinrichtung umgewandelt werden kann. Where h is the height of the joint 14 if y is the vertical position of the line cursor expressed as a line number 30 in the picture 28 is and the line cursor 30 in the picture 28 with the representation of the connection point 14 is brought to cover. This relationship can be considered part of the computer program 38 be implemented in software, so that after confirming the completion of the positioning of the line cursor 30 with the value h immediately the height of the connection point 14 results, which can be converted into movement data for positioning of the respective handling device.

Bei Verwendung eines Ausschnitts 40 (3, 4) lautet die Formel für die Berechnung der Höhe h, wenn f1 und f2 jeweils in Form von Zeilennummern die untere und die obere Kante des Ausschnitts 40 (frame) in dem Gesamtbild bezeichnen und der Liniencursor 30 mittig im Ausschnitt 40 positioniert ist: h = h1 + [(f2 – f1)/2 + f1]·[(h2 – h1)/(y2 – y1)]. When using a section 40 ( 3 . 4 ) is the formula for calculating the height h, if f1 and f2 each in the form of line numbers, the lower and upper edge of the section 40 (frame) in the overall picture and the line cursor 30 in the middle of the neckline 40 is positioned: h = h1 + [(f2-f1) / 2 + f1] * [(h2-h1) / (y2-y1)].

Alternativ zur Ermittlung der beiden Höhenwerte h1 und h2 in Bezug auf den Erfassungsbereich 22 der Kamera 20 kann auch der mit den Positionen h1 und h2 korrelierte Winkel vom Ort der Kamera 20 bestimmt werden. Je nach Ausrichtung der Kamera 20 ergeben sich dabei Verhältnisse wie in einem rechtwinkligen Dreieck oder einem allgemeinen Dreieck. Wenn der Abstand zwischen dem Ort der Kamera 20 und dem Ort des Verlaufs des Bohrstrangs 10 bekannt ist, kann zwischen den dann in der Korrelationstabelle 42 abgelegten Winkelwerten interpoliert werden und mit dem Abstand zwischen Kamera 20 und Ort des Bohrstrangs 10 nach den trigonometrischen Verhältnissen im rechtwinkligen Dreieck oder nach dem Kosinussatz die Höhe der Verbindungsstelle 14 ermittelt werden. Alternatively to the determination of the two height values h1 and h2 with respect to the detection range 22 the camera 20 can also be correlated with the positions h1 and h2 angle from the location of the camera 20 be determined. Depending on the orientation of the camera 20 In this case, conditions arise as in a right-angled triangle or a general triangle. If the distance between the location of the camera 20 and the location of the course of the drill string 10 is known, then between the then in the correlation table 42 stored angle values are interpolated and with the distance between camera 20 and location of the drill string 10 according to the trigonometric conditions in the right-angled triangle or according to the cosine the height of the junction 14 be determined.

Die Darstellungen in 6 und 7 zeigen abschließend hinsichtlich des Bohrstrangs 10 die bereits anhand von 1 erläuterten Einzelheiten und zusätzlich als Beispiel für eine Handhabungseinrichtung ein Zangensystem 44 mit einer oberen und einer unteren Zange 46, 48. The illustrations in 6 and 7 conclude with regard to the drill string 10 already based on 1 explained details and in addition as an example of a handling device a pliers system 44 with an upper and a lower pliers 46 . 48 ,

Das dargestellte Zangensystem 44 ist an sich bekannt und nur teilweise und auch nur schematisch vereinfacht gezeigt. Dargestellt ist noch, dass das Zangensystem 44 z.B. ein Element umfasst, das eine translatorische Bewegung der Zangen 46, 48 erlaubt. Das translatorische Element kann z.B. mit einem Hubzylinder 50 oder einer Zahnstange realisiert sein. Das translatorische Element ermöglicht eine Positionierung beider Zangen 46, 48 derart, dass die obere und die untere Zange 46, 48 auf verschiedenen Seiten der Verbindungsstelle 14 am Bohrstrang 10 angreifen. Eine Aktivierung des Zangensystems 44 bewirkt sodann ein Trennen des Bohrstrangs 10 an der Verbindungsstelle 14, indem die beiden an der Verbindungsstelle 14 zusammentreffenden Gestängeelemente 12 mit dem Zangensystem 44 in unterschiedliche Richtungen rotiert werden. Vorher wird das Zangensystem 44 in eine Position gebracht, die für die Zangen 46, 48 ein Angreifen am Bohrstrang 10 erlaubt. Aufgrund der konstanten Position des Bohrstrangs 10 über dem Bohrloch sind für eine Automatisierung dieser Bewegung keine anderen Daten als die Koordinaten des Bohrlochs erforderlich. Die zum Trennen der Gestängeelemente 12 erforderliche Höhe der Zangen 46, 48 ergibt sich mit den oben erwähnten Bewegungsdaten. The illustrated pliers system 44 is known per se and shown only partially and only schematically simplified. Shown is still that the pliers system 44 For example, an element comprising a translational movement of the pliers 46 . 48 allowed. The translational element can eg with a lifting cylinder 50 or a rack realized. The translatory element allows positioning of both pliers 46 . 48 such that the upper and lower pliers 46 . 48 on different sides of the junction 14 on the drill string 10 attack. An activation of the forceps system 44 then causes a separation of the drill string 10 at the junction 14 by putting the two at the junction 14 meeting rod elements 12 with the pliers system 44 be rotated in different directions. Before that is the pliers system 44 put in a position for the pliers 46 . 48 an attack on the drill string 10 allowed. Due to the constant position of the drill string 10 Above the borehole, automation of this movement requires no data other than the coordinates of the borehole. The for separating the linkage elements 12 required height of the pliers 46 . 48 results from the above mentioned movement data.

Das translatorische Element zur Positionierung der Zangen 46, 48 ist hier nur exemplarisch erwähnt. Relevant ist, dass eine Positionierung der Zangen 46, 48 – oder allgemein eine Positionierung der Handhabungseinrichtung – möglich ist. Die Positionierung der Handhabungseinrichtung erfolgt dabei anhand der zuvor aufgenommenen Position des Liniencursors 30, insbesondere anhand der aus dessen Position und der Korrelationstabelle 42 ermittelten Höhe h. Bei einem Zangensystem 44 als Handhabungseinrichtung ist damit dessen Positionierung derart möglich ist, dass als Ergebnis der Positionierung die obere Zange 46 oberhalb der Verbindungsstelle 14 und die untere Zange 48 entsprechend unterhalb der Verbindungsstelle 14 am Bohrstrang 10 angreift. Mit dem Liniencursor 30 wird also gleichsam die Verbindungsstelle 14 aufgesucht und markiert und das Zangensystem 44 im Wesentlichen so positioniert, dass die beiden Zangen 46, 48 mittig um die Verbindungsstelle 14 positioniert werden, so dass jede Zange 46, 48 an einer der an der Verbindungsstelle 14 zusammentreffenden Muffen 16 angreift. The translational element for positioning the pliers 46 . 48 is mentioned here only as an example. Relevant is that a positioning of the pliers 46 . 48 - Or generally a positioning of the handling device - is possible. The positioning of the handling device takes place on the basis of the previously recorded position of the line cursor 30 , in particular on the basis of its position and the correlation table 42 determined height h. With a pliers system 44 as a handling device so that its positioning is possible such that as a result of positioning the upper pliers 46 above the junction 14 and the lower tongs 48 correspondingly below the junction 14 on the drill string 10 attacks. With the line cursor 30 becomes, so to speak, the connection point 14 visited and marked and the pliers system 44 essentially positioned so that the two pliers 46 . 48 centered around the junction 14 be positioned so that every pair of pliers 46 . 48 at one of the at the junction 14 meeting muffs 16 attacks.

Eine Aktivierung des Zangensystems 44 bewirkt also dessen Positionierung und die Positionierung der Zangen 46, 48 und sodann eine entgegengesetzte Rotation der Muffen 16, so dass auf diese Weise die beiden an der Verbindungsstelle 14 zusammentreffenden Gestängeelemente 12 getrennt werden können. 6 und 7 zeigen insoweit Momentaufnahmen beim Trennen zweier Gestängeelemente 12, wobei 6 eine Situation zeigt, bei der das Zangensystem 44 bereits in Bezug auf die Verbindungsstelle 14 positioniert ist und wobei 7 eine Situation zeigt, bei der das Zangensystem 44 an den an der Verbindungsstelle 14 zusammentreffenden Gestängeelementen 12 angreift, um diese nachfolgend zu trennen. An activation of the forceps system 44 thus causes its positioning and the positioning of the pliers 46 . 48 and then an opposite rotation of the sleeves 16 , so that way the two at the junction 14 meeting rod elements 12 can be separated. 6 and 7 show in this regard snapshots when separating two linkage elements 12 , in which 6 a situation shows when the pliers system 44 already in relation to the liaison office 14 is positioned and where 7 a situation shows when the pliers system 44 to the at the junction 14 meeting rod elements 12 attacks to separate them below.

Die Darstellung in 6 zeigt dabei auch eine mögliche Ausrichtung der Kamera 20, so dass die Kamera 20 nicht nur einen Abschnitt des Bohrstrangs 10, sondern auch noch die Positionierung des Zangensystems 44 und das Öffnen und Schließen der Zangen 46, 48 erfasst. Die Kamera 20 ist dann nicht nur zum Auffinden der Verbindungsstelle 14, sondern auch noch zum weiteren Überwachen des Trennens der Gestängeelemente 12 wirksam. The representation in 6 shows also a possible orientation of the camera 20 so the camera 20 not just a section of the drill string 10 , but also the positioning of the pliers system 44 and the opening and closing of the pliers 46 . 48 detected. The camera 20 is then not just to find the connection point 14 , but also to further monitor the separation of the linkage elements 12 effective.

Die Positionierung des Zangensystems 44 und/oder dessen Aktivierung kann automatisch aufgrund einer Bestätigung, dass der Liniencursor 30 mit der Darstellung der Verbindungsstelle 14 zur Deckung gebracht wurde, erfolgen. Eine Möglichkeit besteht insoweit darin, dass diese Bestätigung unmittelbar oder nach einer vorgegebenen oder vorgebbaren Wartezeit die Positionierung des Zangensystems 44 und unmittelbar anschließend oder nach nochmaligem Abwarten einer weiteren vorgegebenen oder vorgebbaren Wartezeit die Aktivierung des Zangensystems 44 bewirkt. Alternativ kann vorgesehen sein, dass die o.g. Bestätigung eine Aktivierungsmöglichkeit des Zangensystems 44 freischaltet. Die eigentliche Positionierung und/oder Aktivierung des Zangensystems 44 erfolgt dann später und z.B. aufgrund einer manuellen Freigabe durch einen Bediener, also z.B. den Bohrmeister oder ein anderes Mitglied des Personals der Bohranlage. Zur Aktivierung des Zangensystems 44 oder zur Freischaltung der Aktivierung des Zangensystems 44 kommt eine Übermittlung eines Aktivierungs- bzw. Freischaltsignals und im Weiteren eine Übermittlung zumindest eines Bewegungsdatums in Betracht. Als Bewegungsdatum wird bei dem hier erläuterten Beispiel der als Höhe h der Verbindungsstelle 14 ermittelte Wert übergeben. The positioning of the pliers system 44 and / or its activation may be automatic due to confirmation that the line cursor 30 with the representation of the connection point 14 was made to cover. One possibility in this respect is that this confirmation immediately or after a predetermined or predeterminable waiting time, the positioning of the pliers system 44 and immediately thereafter, or after waiting again for another predetermined or predeterminable waiting time, the activation of the forceps system 44 causes. Alternatively it can be provided that the above confirmation a Activation possibility of the pliers system 44 unlocks. The actual positioning and / or activation of the forceps system 44 then takes place later and eg due to a manual release by an operator, eg the drill master or another member of the personnel of the drilling rig. To activate the pliers system 44 or to enable the activation of the forceps system 44 is a transmission of an activation or release signal and in addition a transmission of at least one movement date into consideration. The movement date in the example explained here is the height h of the connection point 14 passed value determined.

Anstelle des Zangensystems 44 als Beispiel für eine Handhabungseinrichtung kommt grundsätzlich auch jede andere Handhabungseinrichtung in Betracht, also zum Beispiel Handhabungseinrichtungen nach Art des oben bereits erwähnten Topdrives und/oder nach Art des ebenfalls oben bereits erwähnten Pipe Manipulators. Instead of the pliers system 44 As an example of a handling device is basically any other handling device into consideration, so for example, handling devices on the type of the above-mentioned top drive and / or the nature of the above-mentioned pipe manipulator.

Alle hier beschriebenen Markierungs-, Bewegungs- und Positioniervorgänge gelten in gleicher Weise auch in Bezug auf das sogenannte mouse hole, also eine Stelle zum Abstellen von Bohrgestänge für eine baldige Kombination mit dem Bohrstrang, denn systematisch handelt es sich bei einem im mouse hole abgestellten Gestängeelement um nichts anderes als einen „kurzen“ Bohrstrang. Mit dem hier vorgestellten Ansatz kann demnach auch das Abholen eines neuen Gestängeelements aus dem mouse hole und/oder das Reinigen eines neuen Gestängeelements im mouse hole automatisiert werden, indem automatisch eine korrekte Justierung der jeweiligen Handhabungseinrichtung, zum Beispiel Topdrive oder Pipe Manipulator, in Bezug auf ein oberes Ende des im mouse hole bereitgestellten Gestängeelements erfolgt. All the marking, movement and positioning processes described here likewise apply in relation to the so-called mouse hole, that is to say a place for setting down drill rods for an early combination with the drill string, because systematically there is a rod element parked in the mouse hole nothing else than a "short" drill string. With the approach presented here, therefore, the picking up of a new linkage element from the mouse hole and / or the cleaning of a new linkage element in the mouse hole can be automated by automatically correct adjustment of the respective handling device, for example Topdrive or Pipe Manipulator, with respect to an upper end of the provided in the mouse hole linkage element takes place.

Eventuell kann dafür eine weitere, ebenfalls ortsfest montierte und in ihrer Ausrichtung fixierte Kamera erforderlich sein. Der Bediener kann dann mittels des Bedienelements 24 oder einer weiteren Bedieneinrichtung zwischen einer ersten, den Bohrstrang 10 im Bohrloch erfassenden Kamera 20 und einer zweiten, das mouse hole erfassenden Kamera umschalten. Zum Bewegen der Markierung 30 kann der gleiche Bildschirm und das gleiche Bedienelement 24 verwendet werden. It may possibly be necessary for another, also fixedly mounted and fixed in their orientation camera. The operator can then use the control element 24 or another operating device between a first, the drill string 10 downhole detecting camera 20 and a second, mouse-grabbing camera. To move the marker 30 can be the same screen and the same control 24 be used.

Wesentliche Aspekte der obigen Beschreibung lassen sich damit kurz wie folgt darstellen: Es werden ein Verfahren und eine Vorrichtung zur halbautomatischen Justierung einer Handhabungseinrichtung, insbesondere einer automatischen Handhabungseinrichtung, also z.B. einem Zangensystem 44 für eine Bohranlage, angegeben, wobei ein Bediener eine Markierung 30, insbesondere einen Liniencursor 30 als Markierung, in einem mit einer ortsfesten und hinsichtlich ihrer Ausrichtung fixierten Kamera 20 aufgenommenen Bild 28 eines Abschnitts eines Bohrstrangs 10 so positioniert, dass der Liniencursor 30 mit einer Verbindungsstelle 14 zwischen zwei Gestängeelementen 12 des Bohrstrangs 10 zur Deckung gebracht wird und die Verbindungsstelle so markiert wird. Eine dabei resultierende Position des Liniencursors 30 kann abschließend in Bewegungsdaten zur Positionierung der Handhabungseinrichtung umgewandelt werden. Die korrespondierende Vorrichtung weist Mittel zur Ausführung eines solchen Verfahrens auf, also z.B. eine Kamera 20, einen Bildschirm 26 zum Anzeigen eines mit der Kamera 20 aufgenommenen Bildes, ein Bedienelement 24 zum Bewegen des Liniencursors 30 und zum Markieren der Verbindungsstelle 14, Mittel zum Bestätigen der Position des Liniencursors 30 sowie Mittel zum Ableiten von Bewegungsdaten zur Positionierung der Handhabungseinrichtung aus der Position des Liniencursors 30. Als Mittel zum Ableiten von Bewegungsdaten aus der Position des Liniencursors 30 kommt eine Steuereinheit 32 mit einer Verarbeitungseinrichtung nach Art eines Mikroprozessors 34 oder dergleichen in Betracht. Insoweit ist auch eine Realisierung des Verfahrens in Software, nämlich in Form eines Computerprogramms 38 mit Programmcodemitteln, umfasst. Zur Implementierung von automatischen Bewegungen oder Bewegungsvorgängen im Anschluss an die automatische Ermittlung einer Position der Verbindungsstelle 14 kommt ein Automatisierungsgerät in Form von oder nach Art einer speicherprogrammierbaren Steuerung in Betracht. Die Erfindung ist insoweit auch ein solches Automatisierungsgerät, in dessen Speicher ein Steuerungsprogramm mit Programmcodeanweisungen zur Implementierung der weitergehenden Automatisierungsaspekte geladen oder ladbar ist.Substantial aspects of the above description can thus be briefly represented as follows: A method and a device for the semi-automatic adjustment of a handling device, in particular an automatic handling device, eg a forceps system 44 for a drilling rig, with an operator marking 30 , in particular a line cursor 30 as a marker, in a fixed and with respect to their orientation fixed camera 20 taken picture 28 a section of a drill string 10 positioned so that the line cursor 30 with a connection point 14 between two linkage elements 12 of the drill string 10 is brought to coincidence and the junction is marked so. A resulting position of the line cursor 30 can finally be converted into movement data for positioning the handling device. The corresponding device has means for carrying out such a method, eg a camera 20 , a screen 26 to display one with the camera 20 captured image, a control 24 to move the line cursor 30 and marking the junction 14 , Means for confirming the position of the line cursor 30 and means for deriving motion data for positioning the handling device from the position of the line cursor 30 , As a means of deriving motion data from the position of the line cursor 30 comes a control unit 32 with a processing device in the manner of a microprocessor 34 or the like. In that regard, an implementation of the method in software, namely in the form of a computer program 38 with program code means. To implement automatic movements or motions following the automatic determination of a position of the joint 14 is an automation device in the form of or in the manner of a programmable logic controller into consideration. In this respect, the invention is also such an automation device in whose memory a control program with program code instructions for implementing the further automation aspects is loaded or loadable.

BezugszeichenlisteLIST OF REFERENCE NUMBERS

10 10: Bohrstrang drill string
12 12: Gestängeelement linkage member
14 14: Verbindungsstelle junction
16 16: Muffe sleeve
18 18: Steuerstand helm
20 20: Kamera camera
22 22: Erfassungsbereich der Kamera Detection range of the camera
24 24: Bedienelement operating element
26 26: Bildschirm screen
28 28: Bild image
30 30: Markierung / Liniencursor Mark / line cursor
32 32: Steuereinheit control unit
34 34: Mikroprozessor microprocessor
36 36: Speicher Storage
38 38: Computerprogramm computer program
40 40: Ausschnitt neckline
42 42: Korrelationstabelle correlation table
44 44: Zangensystem clamp system
46 46: (obere) Zange (upper) pliers
48 48: (untere) Zange (lower) pliers
50 50: Hubzylinder lifting cylinder

ZITATE ENTHALTEN IN DER BESCHREIBUNG QUOTES INCLUDE IN THE DESCRIPTION

Diese Liste der vom Anmelder aufgeführten Dokumente wurde automatisiert erzeugt und ist ausschließlich zur besseren Information des Lesers aufgenommen. Die Liste ist nicht Bestandteil der deutschen Patent- bzw. Gebrauchsmusteranmeldung. Das DPMA übernimmt keinerlei Haftung für etwaige Fehler oder Auslassungen.This list of the documents listed by the applicant has been generated automatically and is included solely for the better information of the reader. The list is not part of the German patent or utility model application. The DPMA assumes no liability for any errors or omissions.

Zitierte PatentliteraturCited patent literature

DE 102010060823 [0002]
US 4468959 [0010]
US 2009/0314137 A [0011]
WO 2009/148304 A [0012]

Claims

Method for the semi-automatic adjustment of a handling device with respect to a drill string ( 10 ), in particular an automatic handling device, with a fixed and with respect to their orientation fixed camera ( 20 ) a section of the drill string ( 10 ), one with the camera ( 20 ) of the drill string ( 10 ) recorded image ( 28 ) on a screen ( 26 ), where in the image ( 28 ) a connection point ( 14 ) between two linkage elements ( 12 ) of the drill string ( 10 ), one position of the marker ( 30 ) in the picture ( 28 ) is converted into movement data for positioning the handling device.

The method of claim 1, wherein the operator in the image ( 28 ) the connection point ( 14 ) between two linkage elements ( 12 ) of the drill string ( 10 ) by means of one in the picture ( 28 ) movable marker ( 30 ).

The method of claim 1, wherein the operator has a section ( 40 ) of the recorded image ( 28 ) and the operator is the connection point ( 14 ) between two linkage elements ( 12 ) of the drill string ( 10 ) marked by the section ( 40 ) relative to the captured image ( 28 ) is moved.

Method according to one of the preceding claims, wherein a position of the marker ( 30 ) in the picture ( 28 ) based on a distance between the camera ( 20 ) and the drill string ( 10 ) is converted into movement data for positioning the handling device.

Method according to one of the preceding claims, wherein a position of the marker ( 30 ) in the picture ( 28 ) based on a correlation table ( 42 ) is converted into movement data for positioning the handling device.

Method according to one of the preceding claims, wherein, based on the position of the marker ( 30 ) in the picture ( 28 ) and therefrom available movement data for positioning a handling device, the handling device relative to the connection point ( 14 ) is adjusted.

Method according to claim 6, wherein a new linkage element ( 12 ) relative to an upper end of the drill string ( 10 ) as a labeled junction ( 14 ) is adjusted.

Method according to claim 7, wherein the adjustment of the new linkage element ( 12 ) first with a first predetermined or predeterminable speed and below a predetermined or predeterminable distance of the new linkage element ( 12 ) to the upper end of the drill string ( 10 ) With a reduced compared to the first speed, predetermined or predetermined second speed.

Method according to one of claims 7 or 8, wherein prior to the combination of a new linkage element ( 12 ) with the drill string ( 10 ) a handling device with a displacement body relative to the upper end of the drill string ( 10 ) as a labeled junction ( 14 ), wherein the displacement body with the handling device for displacing liquid from the drill string ( 10 ) into the upper end of the drill string ( 10 ) and wherein the handling device is subsequently removed from the area of the drill string ( 10 ) is moved away.

Method according to one of claims 7 or 8 and claim 9, wherein prior to the adjustment of the new drill pipe element ( 12 ) the displacer automatically into the upper end of the drill string ( 10 ) and then automatically adjusting the new drill pipe element ( 12 ) with respect to the upper end of the drill string ( 10 ) he follows.

Device for the semi-automatic adjustment of a handling device with respect to a drill string ( 10 ), in particular an automatic handling device, wherein the device has a stationary and with respect to their orientation fixed camera ( 20 ) with which a picture ( 28 ) of a section of a drill string ( 10 ) and can be displayed to an operator, wherein in the image ( 28 ) a connection point ( 14 ) between two linkage elements ( 12 ) of the drill string ( 10 ) and a position of the marker ( 30 ) in the picture ( 28 ) is convertible into movement data for positioning the handling device.

Device according to claim 11, comprising means ( 24 ) for confirming a position of the mark ( 30 ) in the picture ( 28 ) and with funds ( 32 . 34 . 36 . 38 ) for detecting a position of the marker ( 30 ) in the picture ( 28 ) as well as funds ( 32 . 34 . 36 . 38 ) for converting the detected position into movement data for positioning the handling device.

Computer program ( 38 ) or computer program product with a computer ( 32 ) executable program code instructions for implementing the method according to one of Claims 1 to 10, when the computer program ( 38 ) on a computer ( 32 ) is performed.

Drilling rig, in particular deep hole drilling rig, having a device according to one of claims 11 or 12, in particular a device in which a computer program according to claim 13 is loaded or loadable.