DE1144667B

DE1144667B - Oil rig

Info

Publication number: DE1144667B
Application number: DEM39136A
Authority: DE
Inventors: Homer Joseph Woolslayer; Calvin Lloyd Turner; Cecil Jenkins
Original assignee: Lee C Moore Corp
Current assignee: Lee C Moore Corp
Priority date: 1958-02-21
Filing date: 1958-09-30
Publication date: 1963-03-07
Also published as: GB862108A; FR1222636A; US2974760A

Description

Ölbohrturm Die Erfindung befaßt sich mit einem Ölbohrturm, dessen charakteristische Eigenschaft im besonderen darin besteht, mit Hilfe eines Hubschraubers ohne unnötigen Zeitaufwand und auf leichte Art und Weise abgebaut und an einem neuen Bohrpunkt wieder zusammengesetzt werden zu können. Eine solche Maßnahme ist dann von besonderer Wichtigkeit, wenn es sich dabei um schwer zugängliche Ortsstellen handelt.Oil derrick The invention relates to an oil derrick, whose characteristic property in particular consists in using a helicopter dismantled and put on a new one without wasting time and in an easy way Drilling point to be reassembled. Such a measure is then of particular importance when it comes to locations that are difficult to access acts.

Es ist nun schon bekanntgeworden, die Zeit der Verbringung der Bohrtürme von einem zum anderen Bohrungspunkt so weit als möglich herabzumindern, da erfahrungsgemäß der Neuaufbau solcher Bohrtürme an eine strenge Einhaltung der sich von unten nach oben in bestimmter Reihenfolge aneinanderreihenden Einzelteile bzw. Einzelstäbe gebunden ist. Eine vollständige Demontage des Bohrturmes vor seiner Neuerrichtung an einer anderen Stelle war daher meist unvermeidlich. Uni diesem Nachteil einigermaßen zu begegnen, hatte man schon die Stiele des Bohrturmes in eine Mehrzahl von Schüssen unterteilt, deren oberste und unterste mit je einer Spitze versehenen Teile einerseits und deren mittlere, zwischen den Endschüssen befindlichen Abschnitte andererseits von gleicher Länge und gleichem Querschnitt angefertigt waren, wodurch man ohne weiteres eine gegenseitige Vertauschung der End- und Mittelabschnitte miteinander vornehmen konnte. Berücksichtigt man nun aber dabei, daß die einzelnen Ab- schnitte als Regel- oder Pyramidenstumpf verjüngt nach oben verlaufen, so war leicht einzusehen, daß sich eine unmittelbare Austauschbarkeit im Zuge eines zeitlich aufeinander erfolgenden Abbaues und Wiederzusammensetzens nicht erreichen läßt. Infolge der verschiedenen Querschnitte der unteren und oberen Kastenabschnitte konnte von einer unmittelbaren Austauschbarkeit beider gar keine Rede sein, so daß man also auch beim Bekannten immer noch an eine bestimmte Einhaltung der sich folgemäßig aneinanderreihenden Abschnittsteile gebunden war.It has already become known to reduce the time it takes to move the drilling rigs from one drilling point to the other as far as possible, since experience has shown that the rebuilding of such drilling rigs is subject to strict adherence to the individual parts or individual rods that are lined up in a certain order from bottom to top. A complete dismantling of the derrick before it was rebuilt at a different location was therefore usually unavoidable. To counter this disadvantage to some extent, the shafts of the derrick had already been divided into a plurality of sections, the top and bottom parts of which were each provided with a point, on the one hand, and the middle sections between the end sections, on the other hand, were made of the same length and the same cross-section so that one could easily interchange the end and middle sections with one another. If one takes into account, however, that the individual sections are tapered upwards as a truncated rule or pyramid, it was easy to see that an immediate interchangeability in the course of successive dismantling and reassembly cannot be achieved. As a result of the different cross-sections of the lower and upper box sections, there could be no question of an immediate interchangeability of the two, so that even with acquaintances one was still bound to a certain adherence to the consecutive sections.

Diesen übelstand sucht die Erfindung nun in der Weise zu begegnen, daß bei einem Ölbohrtunn aus überwiegend übereinandergesetzten, fabrikatorisch vorgefertigten und lösbar miteinander verbundenen geraden Kastenabschnitten, deren senkrechte Seitenwände den gesamten Bohrturmquerschnitt umgrenzen und sämtliche lotrechten Eckstiele aufweisen, die oberen und unteren Kastenabschnitte im wesentlichen gleich und untereinander austauschbar sind, während sich aber die Zwischenabschnitte konstruktionsgemäß vom oberen und unteren Kastenabschnitt unterscheiden, jedoch gleichen Querschnitt besitzen, untereinander austauschbar sind und im einzelnen der Tragfähigkeit eines Hubschraubers entsprechen.The invention seeks to counteract this evil in such a way that that in an oil well made of predominantly superimposed, prefabricated factories and releasably interconnected straight box sections, their vertical side walls delimit the entire derrick cross-section and have all vertical corner legs, the upper and lower box sections are essentially the same and one below the other are interchangeable, while the intermediate sections are designed according to the differentiate upper and lower box sections, but have the same cross-section, are interchangeable and in detail the load capacity of a helicopter correspond.

Dadurch wird nun erreicht, daß bei einem Abbau eines ölbohrturmes und seiner Neuerrichtung an einem anderen Bohrungspunkt der zuerst vom Hubschrauber abgetragene obere Kästenabschnitt das Fundament für den neuen Bohrturm bilden kann und in der Weise, wie der nacheinander erfolgende Abbau vor sich geht, ohne Zeitverlust und besondere Transportmanipulationen der Wiederaufbau gewährleistet ist. Es erfolgt also nach der erfindungsgemäßen Lehre der Neuaufbau einfach in umgekehrter Reihenfolge wie sein Abbau, eine Maßnahme, die sich ganz wesentlich und vorteilhaft vom auf diesem Gebiet vorherrschenden Stand der Technik unterscheidet. Bei der Würdigung des mit dem Erfindungsgegenstand erreichbaren technischen Fortschrittes muß es für belanglos angesehen werden, daß es bei der Herstellung von Marinetürmen schon bekanntgeworden ist, die einzelnen Konstruktionsabschnitte mit senkrecht verlaufenden Seitenwänden zu versehen, die den gesamten Querschnitt des Turmes umgrenzen und Teile aller lotrechten Eckstiele enthalten. Da nun bei dieser Art von Türmen das Problem einer Wiedererrichtung an anderen Stellen überhaupt nicht in Erscheinung tritt, kann der vorliegende Erfindungsgedanke daraus auch gar nicht hergeleitet werden.This now ensures that when an oil derrick is dismantled and its reconstruction at a different drilling point the first from the helicopter removed upper box section can form the foundation for the new derrick and in the way that the successive dismantling takes place without loss of time and special transport manipulations the reconstruction is guaranteed. It takes place So according to the teaching of the invention, the rebuilding simply in the reverse order like its dismantling, a measure that is quite essential and beneficial from the on the prevailing state of the art in this area. In the appreciation of the technical progress achievable with the subject of the invention it must for The fact that it has already become known in the manufacture of naval towers can be regarded as irrelevant is, the individual construction sections with perpendicular side walls which delimit the entire cross-section of the tower and parts of all vertical ones Corner posts included. Now there is the problem of rebuilding with these types of towers does not appear at all in other places, the present inventive idea can not even be derived from it.

Um der erfindungsgemaßen Aufgabe gerecht werden zu können, weist der Bohrturm mehrere übereinander angeordnete, fabrikatonsch hergestellte gerade Ab- schnitte mit senkrechten Seitenwänden auf. Der obere und untere Kastenabschnitt sind im wesentlichen gleich und, dadurch jederzeit austauschbar. Auch die zwischen diesen Abschnitten angeordneten Zwischenabschnitte sind unter sich miteinander austauschbar. Auf dem oberen K4stenabschnitt ist ein nach oben kegelförmig verlaufender Teil aufgesetzt, und alle Abschnitte, stehen in lösbarerVerbindung miteinander. Nach Abnahme des kegelförmigen Teiles vom oberen Kastenabschnitt kann dieser nach Transport durch einen Hubschrauber an einen neuen Bohrungspunkt ohne weiteres als Fundamentabschnitt verwendet werden, auf den sich, die anderen Abschnitte aufbauen, bis schließlich der Bodenabschnitt des abgebauten Bohrturmes den obersten Kastenabschnitt des neu errichteten Bohrturmei bildet, auf den dann der kegelförmige Teil aufgesetzt wird. Vorzugsweise besteht jeder obere und untere Kastenabschnitt aus Halbabschnitten, die nebeneinander angeordnet sind. Zur Erleichterung der Zusammensetzung der Abschnitte ist das eine Ende der Stiele jedes Abschnitts glatt, während das entgegengesetzte Stielende eine in senkrechter Richtung verlaufende Führung aufweist, die das glatte Stielende des benachbarten Abschnittes beim Absenken auf den darunterliegenden Abschnitt fährt.To do justice to the inventive object, the derrick several superposed, fabrikatonsch just prepared ex sections with vertical side walls on. The upper and lower box sections are essentially the same and can therefore be exchanged at any time. The intermediate sections arranged between these sections are also interchangeable with one another. An upwardly conical part is placed on the upper box section, and all sections are detachably connected to one another. After removing the conical part from the upper box section, it can easily be used as a foundation section after being transported by helicopter to a new drilling point, on which the other sections are built, until finally the bottom section of the dismantled derrick forms the uppermost box section of the newly erected derrick egg on which the conical part is then placed. Preferably, each upper and lower box section consists of half sections which are arranged side by side. To make it easier to assemble the sections, one end of the stems of each section is smooth, while the opposite end of the stem has a guide running in a vertical direction which drives the smooth stem end of the adjacent section when it is lowered onto the section below.

Die Erfindung soll nun an Hand eines zeichnerischen Ausführungsbeispiels näher erläutert und beschrieben werden. In den Zeichnungen ist Fig. 1 eine Seitenansicht eines Bohrtunnes gemäß der Erfindung, Fig. 2 eine um 90" gedrehte Seitenansicht; Fig. 3 stellt in Seitenansicht den Abbau und Wiederaufbau eines Bohrturmes dar, Fig. 4 eine vergrößerte schaubildliche Darstellung der Innenseite des oberen Stielendes eines geraden Abschnittes, Fig. 5 eine vergrößerte Teilseitenansicht nach Linie V-V der Fig. 2, Fig. 6 eine vergrößerte Teilßeitenansicht nach Linie VI-VI der Fig. 1, Fig. 7 eine vergrößerte Teilseitenansicht nach Linie VII-VII der Fig. 2, . Fig. 8 eine vergrößerte , Teilseitenansicht nach Linie VIII-VHI der Fig. 2, Fig. 9 im abgeänderten Maßstab eine vergrößerte Teilseitenansicht nach Linie IX-IX der Fig. 2, und schließlich Fig. 10 einen vergrößerten Schnitt nach Linie X-X der Fig. 9. The invention will now be explained and described in more detail using a drawing embodiment. In the drawings, Figure 1 is a side view of Bohrtunnes according to the invention, Figure 2 is a 90 "rotated side view;.. Fig. 3 is a side view of the breakdown and reconstruction of a drilling rig, Fig 4 is an enlarged perspective view of the inside of the upper. Handle end of a straight section, FIG. 5 an enlarged partial side view along line VV of FIG. 2, FIG. 6 an enlarged partial side view along line VI-VI of FIG. 1, FIG. 7 an enlarged partial side view along line VII-VII of FIG. 2 . Fig. 8 is an enlarged, partial side view according to line VIII-VIII of Fig. 2, Fig. 9 in the modified scale, a partial enlarged side view according to line IX-IX of Fig. 2, and finally Fig. 10 is an enlarged sectional view along line XX of Fig. 9.

, Der Bohrturm (Fig. 1 und 2) besteht aus mehreren übereinandergesetzten, fabrikatorischhergestelltenAbschnitten 1 bis 10, die lösbar miteinander verbunden sind. Dabei weisen die geraden Abschnitte 1 bis 7 lotrechte Seiten auf, sind in ihrem Aufbau im wesenthchen vollkommen gleich und >können jederzeit miteinander ausgetauscht werden. Die Abschnitte 2, 3, 4 und 5 unterscheiden sich #von den Abschnitten 1 und 7, sind aber untereinander im Aufbau gleich. Der Ab- schnitt 6 entspricht zwar den Abschnitten 2, 3, 4 und 5, hat aber nur die halbe Höhe, wie diese Abschnitte. Auch diese Abschnitte 2 bis 6 sind miteinander austauschbar. Kegelfö * # gestaltete Abschnitte 8 und 9 rimg bilden den Abschluß # des Bohrturnies-, auf dem noch ein Hebekranabschnitt 10 aufsitzt. Am Kegelabschnitt 9 sind zwei Tgäger 11 für die Turmrolle (nicht dargestellt) vorgesghe. Der untere Kastenabschnitt 1 hat vier Eckstiele 13, die durch obere waagerechte Streben 14 und 15 durch zwei sich gegenüberstehende untere waagerechte Streben 16 und zwei sich.gegenüberstehende untere herausnehmbare Streben 17 miteinander verbunden sind. Die unteren Enden der Stiele 13 (Fig. 7) ruhen auf Fundamentplatten 19 auf, die zur Aufnahme der Stiele offenseitige Sockel 20 aufweisen. Diese besitzen nach oben sich erweiternde Führungen zur Absenkung des betreffenden Abschnittes in seine Stellung. Die Stiele werden mit Schraubenbolzen 22 an den Sockeln befestigt. Die oberen Enden der am unteren Kastenabschnitt befindlichen Stiele sind mit ähnlichen Führungen 23 (Fig. 4) versehen und richten die glatten Stielenden des Abschnittes 2 nach unten auf die oberen Stielenden 13 aus. Die Eckstiele der Zwischenabschnitte 2, 3, 4, 5 und 6 sind an ihren unteren Enden alle glatt und sind an ihren oberen Enden mit sich erweiternden Führungen 25 versehen. , The drilling rig (Fig. 1 and 2) consists of several superimposed set, fabrikatorischhergestelltenAbschnitten 1 to 10, which are detachably connected with each other. The straight sections 1 to 7 have vertical sides, are essentially completely identical in their structure and> can be interchanged with one another at any time. Sections 2, 3, 4 and 5 differ from sections 1 and 7, but have the same structure. The exhaust section 6 corresponds While Sections 2, 3, 4 and 5, but has only half the amount that these sections. These sections 2 to 6 are also interchangeable with one another. Kegelfö * # designed sections 8 and 9 rimg form the conclusion # of the drilling turn, on which a lifting crane section 10 is still seated. On the cone section 9 , two Tgäger 11 for the tower role (not shown) are provided. The lower box section 1 has four corner posts 13 which are connected to one another by upper horizontal struts 14 and 15 , two opposing lower horizontal struts 16 and two opposing lower removable struts 17. The lower ends of the stems 13 (Fig. 7) shall rest on foundation plates 19, having the open-side for receiving the stems base 20. These have guides that expand upwards for lowering the relevant section into its position. The stems are attached to the sockets with bolts 22. The upper ends of the stems located on the lower box section are provided with similar guides 23 (FIG. 4) and align the smooth stem ends of the section 2 downwards on the upper stem ends 13 . The corner posts of the intermediate sections 2, 3, 4, 5 and 6 are all smooth at their lower ends and are provided with widening guides 25 at their upper ends.

An den oberen Stielenden 13 des unteren und oberen Kastenabschnittes 1, 7 sind sich erweiternde Führungen 23 zur Aufnahme der nach unten gebogenen unteren Enden der schrägen Stiele 28 des Kegelabschnittes 8 (vgl. Fig. 6) angebracht. Im Gegensatz zu den darunter befindlichen Abschnitten sind die oberen Stielenden 28 eben und ragen in Führungen 29 hinein, die sich auf den unteren Enden der schrägen Stiele 30 des oberen Abschnittes 9 (Fig. 5) befinden. Befänden sich die Führungen auf den Stielen 28, dann würden die Wände der Führungen nicht lotrecht verlaufen, wenn sie nicht besonders ausgeführt sind, und könnten die ihnen zukommende Aufgabe nicht zufriedenstellend erfüllen. Der untere Teil des Hebekranabschnittes 10 (Fig. 8) ist mit Konsolen 31 verschraubt, die aus den oberen Stielenden des Abschnittes 9 herausragen. Träger 11 liegen ebenfalls auf diesen Stielen auf und sind mit ihren oberen Stegen mit den Konsolen 32 verschraubt, die an den Seiten der Hebekranstiele 38 befestigt sind.At the upper stem ends 13 of the lower and upper box sections 1, 7 , widening guides 23 for receiving the downwardly bent lower ends of the inclined stems 28 of the conical section 8 (cf. FIG. 6) are attached. In contrast to the sections below, the upper handle ends 28 are flat and protrude into guides 29 which are located on the lower ends of the inclined handles 30 of the upper section 9 (FIG. 5) . If the guides were on the stems 28, the walls of the guides would not be perpendicular if they were not specially designed and could not perform the task at hand in a satisfactory manner. The lower part of the lifting crane section 10 (FIG. 8) is screwed to brackets 31 which protrude from the upper end of the handle of the section 9. Carriers 11 also rest on these posts and are screwed with their upper webs to the brackets 32 which are attached to the sides of the lifting crane posts 38 .

Da die unteren und oberen Kastenabschnitte 1, 7 infolge ihres Gewichtes nicht von einem Hubschrauber transportiert werden können, sind sie in senkrechter Richtung in zwei Halbabschnitte 34 unterteilt. Jeder dieser Halbabschnitte weist zwei Eckstiele 13,-eine obere Verbindungsstrebe 14, eine herausnehmbare untere Strebe 17 undan jedem Ende dieser Streben eine halbe Strebe 15. und 16 auf. Man setzt diese Halbabschnitte einzeln ab und verbindet sie dann sowohl miteinander als auch -mit ihrer gemeinsamen Fundamentplatte. Die unteren Innenenden der Halbabschnitte des oberen Kastenabschnittes 7 werden von Trägem 35 getragen, die an ihnen und an der Oberseite der oberen Querstrebe des Zwischenabschnittes 6 befestigt werden, wie dies Fig. 9 und 10 zeigen.Since the lower and upper box sections 1, 7 cannot be transported by a helicopter due to their weight, they are divided into two half-sections 34 in the vertical direction. Each of these half-sections has two corner posts 13, an upper connecting strut 14, a removable lower strut 17 and a half strut 15 and 16 at each end of these struts. It sets this half sections individually and then both together connects them as well - with their common foundation plate. The lower inner ends of the half sections of the upper box section 7 are supported by brackets 35 which are attached to them and to the top of the upper cross brace of the intermediate section 6 , as shown in FIGS. 9 and 10 .

Soll nun ein solcher Bohrturm mittels eines Hubschraubers an einem anderen Bohrungspunkt wieder aufgebaut werden, dann hebt man zunächst den Hebekranabschnitt 10 und darauf den oberen Kegelabschnitt 9 vom Bohrturm ab und transportiert sie nacheinander an den neuen Bohrungsort. Sind beide Abschnitte für den Hubschrauber nicht zu schwer, dann können beide zu gleicher Zeit als eine einzige Einheit transportiert werden. Darauf wird der unterste Kegelabschnitt 8 durch den Hubschrauber vom Bohrturm abgenommen und auf den Boden aufgesetzt bzw. zum neuen Standort gebracht (s. hierzu Fig. 3). Für die übrigen Teile des Bohrturms wird nun im Sinne der Erfindung verfahren. Die Halbabschnitte des oberen Kastenabschnittes 7 löst man zunächst voneinander und vom Abschnitt 6. Danach hebt der Hubschrauber nacheinander die Halbabschnitte 34 vom Bohrturm ab und setzt sie am neuen Bohrungsort auf ein vorbereitetes Fundament auf. Beide Halbsegmente werden dann mit dem Fundament und miteinander verschraubt. Die unteren Streben 17 verhüten beim Transport ein Zusammenbrechen dieser Halbabschnitte und werden nach erfolgter Montage auf dem Fundament wieder entfernt, so daß sie nicht den Boden versperren. Ist dies geschehen, dann trägt der Hubschrauber das gerade Zwischenelement 6 ab und setzt es auf den bisherigen oberen Kastenabschnitt 7, der nunmehr den unteren Bodenabschnitt für den neuen Turm bildet (vgl. hierzu Fig. 3). In analoger Weise folgen die Zwischenabschnitte 5, 4, 3 und 2 sowie schließlich der untere Kastenabschnitt 1, mit dem genau wie beim Kastenabschnitt 7 verfahren wird und der beim Neuaufbau die Stelle des oberen Kastenabschnittes ein-. mmt. Anschließend werden zur Beendigung des neuen Ölbohrturinaufbaues noch die kegelförmig gestalteten Abschnitte 8 bis 10 der Reihe nach aufgesetzt.If such a derrick is to be rebuilt at a different drilling point by means of a helicopter, then the lifting crane section 10 and then the upper cone section 9 are lifted from the derrick and transported one after the other to the new drilling location. If both sections are not too heavy for the helicopter, then both can be transported as a single unit at the same time. The lowest cone section 8 is then removed from the derrick by the helicopter and placed on the ground or brought to the new location (see FIG. 3 in this regard). For the remaining parts of the drilling rig, the procedure is now in accordance with the invention. The half-sections of the upper box section 7 are first detached from each other and from section 6. The helicopter then lifts the half-sections 34 off the derrick one after the other and places them on a prepared foundation at the new drilling location. Both half-segments are then screwed to the foundation and to each other. The lower struts 17 prevent these half-sections from collapsing during transport and are removed again after installation on the foundation so that they do not block the ground. Once this has happened, the helicopter removes the straight intermediate element 6 and places it on the previous upper box section 7, which now forms the lower floor section for the new tower (see FIG. 3 in this regard). The intermediate sections 5, 4, 3 and 2 and finally the lower box section 1 follow in an analogous manner, with which the procedure is exactly as with the box section 7 and which takes the place of the upper box section when rebuilding . mmt. Subsequently, to complete the new oil drilling tower structure, the conical sections 8 to 10 are placed one after the other.

Die einzelnen Bohrturmabschnitte werden mittels einer vom Hubschrauber herabhängenden Schlinge (Fig. 2, 3) angehoben und getragen. Diese besteht vorzugsweise aus vier Seilen 40, die an ihren unteren Enden durch gekreuzte Spreizstäbe oder Schienen 41 auf Abstand gehalten werden. Sie wird an einem gelochten Haken 42 (Fig. 4) befestigt, der an die Innenseite des oberen Teils der Eckstiele jedes Bohrturinabschnittes angeschweißt ist. Am Bestimmungsort wird der Abschnitt dann mittels der Schlinge auf den darunterliegenden Abschnitt gesenkt und die Schlinge vom Haken 42 gelöst. In Notfällen kann die Schlinge vom Hubschrauber unmittelbar durch eine Schnellauslösung 43 in bekannterWeise gelöstwerden.The individual derrick sections are lifted and carried by means of a loop hanging down from the helicopter (FIGS. 2, 3). This preferably consists of four ropes 40, which are held at a distance at their lower ends by crossed spreader bars or rails 41. It is attached to a perforated hook 42 (Fig. 4) which is welded to the inside of the upper part of the corner posts of each Bohrturinabschnittes. At the destination, the section is then lowered onto the section below by means of the loop and the loop is released from the hook 42. In emergencies, the helicopter can release the loop directly by means of a quick release 43 in a known manner.

Claims

PATENT CLAIMS: 1. Oil derrick consisting of predominantly superimposed, prefabricated and detachably interconnected straight box sections, the vertical side walls of which delimit the entire boom cross-section and contain all vertical corner steps, characterized in that the upper and lower box sections (7 and 1) are essentially the same and are designed to be interchangeable with one another, while the intermediate sections (2 to 6 ) arranged between the lower and upper box sections (1, 7) differ slightly from these, but have the same cross-section and are interchangeable, as well as individual details of the load-bearing capacity of one Helicopter.

2. Oil bahn tunnel according to claim 1, characterized in that each of the lower and upper box sections (1, 7) consists of two half-parts placed side by side. (34) is composed. 3. Oil derrick according to claim 1 or 2, characterized in that the corner stems of the individual Abschnifte (1 to 7) are connected to each other via struts and one stem end of each section has a blunt Sümfläche, while the opposite stem end perpendicular to the outside Has widening guide and connecting tabs (23, 25) . 4. Ölbohrturni according to claim 3, characterized in that for receiving a loop from the helicopter hang down from the upper ends of the section handles hooks (42) protrude inward. 5., characterized geKnennzeichnet oil drilling urine according to one of the preceding claims, that the top of the mast of cone-shaped sections by (8, 9) is formed, although they are detachably connected each other, but may be other not exchanged gegenein. Publications taken into consideration: German Auslegeschrift No. 1009 575; U.S. Patent No. 2,422,168.