DE1212016B

DE1212016B - Hochdruckdichte Schraubverbindung fuer Vorortbohrgestaenge

Info

Publication number: DE1212016B
Application number: DEL48968A
Authority: DE
Inventors: Alfred Klinger
Original assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Current assignee: Licentia Patent Verwaltungs GmbH
Priority date: 1964-10-08
Filing date: 1964-10-08
Publication date: 1966-03-10

Description

Hochdruckdichte Schraubverbindung für Vorortbohrgestänge Die Erfindung betrifft eine hochdruckdichte Schraubverbindung für mit inneren elektrischen Kontaktelementen ausgerüstete Vorortbohrgestänge.
Solche Rohrverschraubungen bilden den beidseitigen Anschluß von beim Tiefbohrbetrieb verwendeten Bohrgestängeteillängen, die etwa 9-m-weise mit dem Fortschreiten der Bohrung angesetzt werden. Dabei müssen die zur Versorgung des Bohrmotors vor Ort in den Teilrohrlängen untergebrachten geteilten elektrischen Speiseleitungen automatisch gekuppelt werden. Die Kupplung muß dabei den Forderun-en hoher Sicherheit, selbst unter den Gegebenheiten des rauhen Bohrbetriebes mit seinen Verunreinigungen, entsprechen, und sie muß flüssigkeitsdicht sein, da das Bohrgestänge außen und innen von Spülmedium hohen Druckes umgeben ist.
Zu der in neuerer Zeit vorzugsweise verwendeten durchgehenden Verteilung der Speiseleitungen an der Innenperipherie der Bohrrohre werden in vielen Fällen Steckverbindungen angewendet, die eine Drehung der Rohre bzw. von Rohrteilen zur einfachen Verschraubung ermöglichen. Für solche Verbindungen werden vielfach Schleifringsysteme verwendet, deren Phasen im allgemeinen stufenlos axial hintereinanderliegen. Die einzelnen Phasen der Rohrteile sind bei einem solchen, schon vorgeschlagenen System jeweils zu einem Block zusammengefaßt und greifen übereinander. An den Stoßstellen der Rohrteile wird beim Anziehen der Gewinde abgedichtet.
Im allgemeinen findet auch in der Vorortbohrtechnik das von dem Rotary-Verfahren her übernommene Konusgewinde Verwendung, das sich zu zwei Drittel seiner Länge als Steckgewinde zeigt. Damit wird jedoch, wie die Praxis zeigte, keine lotgerechte Verbindung garantiert. Das konnte so lange von untergeordneter Bedeutung sein, wie die Gestängerohre nicht auch als Träger von Bauteilen für elektrische Funktionen benutzt wurden, die leicht bei Schiefverschraubungen zerstört werden.
Aus diesen Mängeln heraus stellt sich die Aufgabe, eine funktionssichere Verschraubung zu schaffen, die bei Verwendung gewohnter und bewährter Einzelteile auch eine fluchtende Verschraubung garantiert und auch die Nachteile bekannter Konstruktionen hinsichtlich Beschädigungen durch Stauchen der Stoßstellen beim rauhen Zusammensetzen der Rohrenden sowie Dichtschwierigkeiten vermeidet.
Das geschieht nach der Erfindung dadurch, daß den zu Stecksystemen zusammengefaßten Kontaktelementen der verschraubbaren Rohrteile gesonderte Zentrier-Hohlzylinder vorgelagert sind, die auf ihren zugewandten Oberflächen Vor- und Hauptdichtzonen aufweisen und den Rohrteilen bis zum Fassen der Gewindegänge der Verschraubung eine enge Führung erteilen. Die eifindungsgemäßen Zentrier-Hohlzylinder weisen dazu eine gewisse axiale Länge auf und sind vorzugsweise in ihren Radialabmessungen den zugehörigen Kontaktsystemen angepaßt, denen sie sieh stufenfrei anschließen. Es ist weiterhin vorteilhaft, wenn die Zentrier-Hohlzylinder an ihren freien Stimflächen abgeschrägt sind und zumindest dort aus hartem oder härtbarem Material bestehen. Damit ergibt sich ein weitgehend stoßfreies Einfädeln der noch pendelnden Rohrteile auf eine enge Führung. Stoßbeschädigungen treten an den extra gehärteten oder von sich aus harten Teilen, z. B. Einsatzteilen, nicht länger auf.
So kann in Ausgestaltung der Erfindung die Dichtung noch wesentlich verbessert werden, wozu die freien Stirnflächen und angrenzenden Führungspartien der Zentrier-Hohlzylinder die Hauptdichtzonen bilden, die mit Dichtmitteln zusammentreffen, die, in Verbindungsrichtung gesehen, nach dem Kontaktsystem des anderen Hohlteiles in letzterem untergebracht sind. Von besonderem Vorteil ist auch das Vorsehen von Vordichtungen, wozu die Zentrier-Hohlzylinder am Ende ihrer Führungslänge Vordichtzonen aufweisen, die als Nuten mit eingebrachten Dichtungsmitteln, z. B. O-Ringen, ausgebildet sind. Damit wird einerseits erreicht, daß die im Betrieb meist stark verschmutzten und nassen Kontaktstellen abstreifend gereinigt und vorgetrocknet werden und andererseits auch die Gesamtabdichtung erhöht wird, die einer Belastung mit 500 atü ohne weiteres standhalten muß.
In den beiden F i g. 1 und 2 der Zeichnung ist in einem Ausführungsbeispiel eine erfindungsgeinäß, ausgestattete und ausgeführte Schraubverbindung in zwei Verbindungsphasen schematisch dargestellt.
In den Figuren ist mit 1 ein Gestängerohrteil bezeichnet - entweder das Gestängerohr selbst oder auch ein verbindender überwurf -, welches mit seinem zunächst noch völlig freien Konusgewinde 2 (F i g. 1) schon so weit über ein Gestängerohrteil 3 geschoben ist, daß eine enge Führung an den Zentrier-Hohlzylindem 4 und 5 erreicht ist, die getrennt eingebracht und befestigt sind. Die Zentrier-Hohlzylinder 4, 5 schließen sich stufenlos den Radialabmessungen der vorzugsweise separat eingebrachten Kontaktsystemblöcke 6, 7 an. Bei weitergehender Schubbewegung kommen die am Ende der Führungslänge der Zentrier-Hohlzylinder 4, 5 an Nuten angebrachten O-Ringe 8, 9 zum Eingriff. Sie reinigen beim Darüberhinweggleiten die zu Systemblöcken 6, 7 zusammengefaßten, in üblicher Weise vergossenen Kontaktelemente 10, 11 und bilden in der Endstellung bei verschraubtem Gewinde 2 gemäß F i g. 2 eine Vordichtung. Die Hauptdichtung erfolgt an den abgeschrägten freien und gehärteten Stirnflächen 12 und den angrenzenden Zonen 13 mittels der innerhalb der Rohrteile 1, 3 in Nuten eingelassenen Dichtringe 14, 15 (F i g. 2). Die Pfeile 16 geben die relativen Bewegungsrichtungen bei der Schraubverbindung an. Das Material für die Zentrier-Hohlzylinder 4, 5 soll korrosionsbeständig sein, es besteht vorteilhaft aus Edelstahl.
Schraubverbindungen der erfIndungsgemäßen Art bieten bei unwesentlichen Mehrkosten ein erheblich höheres Maß an Sicherheit sowohl gegen Kontaktwie auch Dichtungsschwierigkeiten, sie sind robust und besitzen eine hohe Lebensdauer. Beschädigte Zentrier-Hohlzylinder können leicht und billig ausgewechselt werden.

Claims

Patentansprüche: 1. Hochdruckdichte Schraubverbindung für mit inneren elektrischen Kontaktelementen ausgerästete Vorortbohrgestänge, d a d u r c h g e -k e n n z e i c h n e t, daß den zu Stecksystemen zusammengefaßten Kontaktelementen der verschraubbaren Rohrteile gesonderte Zentrier-Hohlzylinder vorgelagert sind, die auf ihren zu- gewandten Oberflächen Vor- und Hauptdichtzonen aufweisen und den Rohrteilen bis zum Fassen der Gewindegänge der Verschraubung eine enge Führung erteilen.
2. Schraubverbindung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrier-Hohlzylinder in ihren Radialabmessungen den zugehörigen Kontaktsystemen angepaßt sind und sich stufenfrei anschließen. 3. Schraubverbindung nach den Ansprüchen 1 und 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrier-Hohlzylinder an ihren freien Stimflächen abgeschrägt sind und zumindest dort aus hartem oder bürtbarem Material bestehen. 4. Schraubverbindung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die Zentrier-Hohlzylinder am Ende ihrer Führungslänge Vordichtzonen aufweisen, die als Nuten mit eingebrachten Dichtungsmitteln, z. B. O-Ringen, ausgebildet sind. 5. Schraubverbindung nach den Ansprüchen 1 bis 3, dadurch gekennzeichnet, daß die freien Stirnflächen und angrenzenden Führungspartien der Zentrier-Hohlzylinder die Hauptdichtzonen bilden, die mit Dichtmitteln zusammentreffen, die, in Verbindungsrichtung gesehen, nach dem Kontaktsystem des anderen Hohlteiles in letzterem untergebracht sind. 6. Schraubverbindung nach den Ansprüchen 1 bis 5, dadurch gekennzeichnet ' daß die Zentrier-Hohlzylinder aus korrosionsbeständigem Material, z. B. Edelstahl, bestehen.