DE1223776B

DE1223776B - Bohrvorrichtung fuer ein kontinuierliches und automatisches Niederbringen und Herausheben des Bohrrohrstranges bei Tiefbohrungen

Info

Publication number: DE1223776B
Application number: DEM59396A
Authority: DE
Inventors: Leon Dogaru; Ion Dumitru; Gheorghe Aldea; Ioan Nicolau
Original assignee: Ministerul Industriei Petrolului si Chimiei
Current assignee: Ministerul Industriei Petrolului si Chimiei
Priority date: 1962-12-28
Filing date: 1963-12-27
Publication date: 1966-09-01
Also published as: US3404741A; GB1037278A; FR1397210A

Description

BUNDESREPUBLIK DEUTSCHLAND

DEUTSCHES

PATENTAMT

AUSLEGESCHRIFT

Int. Cl.:

E21b

Deutsche!!: 5 a -^ 49/s

Nummer: 1223 776

Aktenzeichen: M 59396 VI a/5 a

Anmeldetag: 27. Dezember 1963

Auslegetag: !.September 1966

Die vorliegende Erfindung bezieht sich auf eine automatische Bohrvorrichtung für die Herstellung von runden Bohrungen in Öl- oder Gaslagern ohne Unterbrechung des Bohr- oder Produktionsvorganges. Das Niederbringen und Hochheben des Bohrrohr-Stranges, Auskleiden, Verrohren oder Anlegen von Rohrsträngen in Öl- oder Gaslager braucht nach den herkömmlichen Verfahren viel Zeit, wie allgemein bekannt ist. Bolirvorgänge brauchen viel Zeit besonders bei Tiefbohrungen, wo bei Bohrungen das Auswechseln der Bohrspitze häufiger vorzunehmen ist. Die gesamte Bohrzeit im Falle des Anbohrens tiefer Lagerstätten wird dabei mit dem Resultat einer größeren Zahl von Schwierigkeiten und höheren Kosten beträchtlich vergrößert. Bei diesen Bedingungen wird die Übermüdung der Arbeitsgruppen an den Bohrvorrichtungen übermäßig, und es können leicht Unglücksfälle passieren.

Um die Bohrzeit und die anfallende Arbeit zu vermindern, sind herkömmliche Bohrgerüste bekanntgeworden, die mit vollmechanisierten Arbeitseinrichtungen ausgerüstet sind, die all die verschiedenen Arbeitsphasen verrichten, die während der Bohrvorgänge vorkommen. Dazu sind Bohreinrichtungen mit automatischen Vorrichtungen für die automatische Ausführung einiger der Arbeitsphasen des Niederbringens oder Hochholens des Bohrstranges versehen. Diese Einrichtungen arbeiten diskontinuierlich und sind im allgemeinen so konstruiert, daß sie mit Standrohren arbeiten, die eingebaut oder entfernt werden, während der Bohrstrang durch Haltebacken oder einen Aufzug getragen wird. Diese Vorrichtungen besitzen einen einzigen Aufzug für den Bohrstrang. Dabei ist der Bohrturm relativ hoch und entspricht der Länge der Standrohre, die mit seiner Hilfe gehandhabt werden. Besondere Mechanismen werden für das Ausliefern, Übergeben und Ausrichten der Standrohre im Inneren des Bohrturmes benutzt. Die Bewegung des Standrohres vom Vorratsgestell in das Innere des Bohrturmes umfaßt ver- schiedene Arten von miteinander in Beziehung stehenden Bewegungen: Vertikale und horizontale Verschiebungen und Schwenk- oder Drehbewegungen. Mit diesen Einrichtungen erfordert das Niederbringen oder Hochheben eines Standrohres einen kompletten Arbeitsgang, der von der Bohrvorrichtung auszuführen ist.

- Der Hauptnachteil dieser vollmechanisierten oder teilweise automatisierten Vorrichtung ist ihre komplizierte Konstruktion, der hohe Bohrturm und ihre diskontinuierliche Arbeitsweise, die die Bohrzeit nicht mehr als 30¹⁰Zo, verglichen mit der herkömm-Bohrvorrichtung für ein kontinuierliches und
automatisches Niederbringen und Herausheben
des Bohrrohrstranges bei Tiefbohrungen

Anmelder:

Ministerul Industriei Petrolului si Chimiei,

Bukarest

Vertreter:

Dipl.-Phys. Dr. W. Junius, Patentanwalt,

Hannover, Abbestr. 20

Als Erfinder benannt:

Gheorghe Aldea,

loan Nicolau,

Leon Dogaru,

Ion Dumitru, Cimpina, Reg. Ploesti (Rumänien)

Beanspruchte Priorität:

Rumänien vom 28. Dezember 1962 (45 942)

liehen Einrichtung ohne mechanisierte oder automatisierte Vorrichtungen, verringert.

Auch vollautomatisierte Bohrvorrichtungen sind bekanntgeworden, die alle Arbeitsphasen des Bohrvorganges automatisch auszuführen erlauben. Die Arbeitsweise dieser Bohrvorrichtungen ist kontinuierlich. Diese Bohrvorrichtungen benutzen einzelne Rohrstücke zum Aneinandermontieren zu einem Bohrstrang an Stelle von Standrohren. Die Rohrstücke werden angebaut oder entfernt, während der Bohrstrang in kontinuierlicher Bewegung ist bei einer konstanten Geschwindigkeit, die es ermöglicht, die Bohrvorgänge in einer acht- bis zehnmal kürzeren Zeit als bei konventionellen Bohrvorrichtungen durchzuführen. Die Bohrvorgänge können bei dieser konstanten Geschwindigkeit durch die Benutzung von zwei Aufzügen ausgeführt werden, deren Bewegungen synchronisiert sind, wobei eine Tragvorrichtung gleichzeitig das Gewicht des Bohrstranges und des einzelnen, anzubauenden oder abzubauenden, von dem oberen Aufzug gehandhabten Rohrstück trägt.

Die jetzt gebräuchlichen Bohrvorrichtungen unterscheiden sich wesentlich in der Konstruktion der Hilfsvorrichtungen für die Übergabe der Rohrstücke von dem Vorratsgestell zu der Hilfsvorrichtung, die das Rohrstück für die Ankopplung an den Bohr-

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strang ausrichtet. Bei diesen Bohrvorrichtungen erfordert ein kompletter Einbring- oder Herausholvorgang drei Arbeitszyklen der Bohrvorrichtung, die die gleichzeitige Behandlung von drei einzelnen Rohrstücken in der Bohrvorrichtung umfaßt: Ein Rohrstück wird von oder an das Vorratsgestell übergeben, das zweite Rohrstück wird aufgesetzt oder abgebaut, und das dritte Rohrstück, welches zuvor aufgebaut oder abzubauen ist, wird eingebracht oder herausgezogen als Teil des in ständiger Bewegung mit konstanter Geschwindigkeit während des Arbeitsvorganges eingebrachten oder herausgeholten Rohrstranges.

Der Nachteil dieser automatisierten Bohrvorrichtungen ist die Art der Auslieferung von Rohren über den oberen Aufzug mit gesonderten Hilfsvorrichtungen zum Hochheben des Rohres zur oberen Hälfte des Bohrturmes nach Empfang desselben vom Vorratsgestell und mit gesonderten Hilfsvorrichtungen, um das Rohr dn die Ankoppelstellung zu bringen, und mit weiteren gesonderten Hilfsvorrichtungen für eine Übergabe des ausgelieferten Rohres an den oberen Aufzug während der Bewegung des Bohrstranges.

Wegen der Hilfseinrichtungen zur Auslieferung des Rohres weisen diese Bohrvorrichtungen den Nachteil auf, daß sie Bohrtürme benötigen, deren Höhe die Länge von zwei Rohren überschreitet, da beständig zwei Rohre in voller Länge im Bohrturm verfügbar zu sein haben: Ein Rohr ist auf der Bohrstange aufzubringen, und das andere ist an den oberen Aufzug zu übergeben, zusätzlich zu einem dritten Rohr, daß bereits auf dem Bohrstrang aufgebracht ist und in das Bohrloch eingebracht wird.

Diese automatischen Bohrvorrichtungen weisen den weiteren Nachteil auf, daß beide Aufzüge zur Auslieferung der Rohre auf diesem Wege mit Haltebacken für das Tragen des Bohrstranges ausgerüstet sind, so daß eich die Haltebacken an zwei Stellen auf dem Rohr eindrücken, .und zwar sowohl beim Einbringen als auch beim Herausholen.

Ein weiterer Nachteil dieser automatischen Bohrvorrichtungen ist der, daß der Rohrtransport vom Vorratsgestell in das Innere des Bohrturmes oder zurück zum Vorratsgestell über den oberen Aufzug eine Anzahl von synchronisierten vertikalen und horizontalen Verschiebebewegungen, aber "auch Drehbewegungen erfordert.

Die erfindungsgemäße Vorrichtung vermeidet die angeführten Nachteile bei einer Verringerung der erforderlichen Bohrzeit gegenüber den jetzt gebräuchlichen automatischen Bohrvorrichtungen dadurch, daß zwei Aufzüge für das automatische Niederbringen und Heraufziehen des Bohrstranges in kontinuierlicher Bewegung benützt werden, wobei beim Einbringvorgang die Rohre nacheinander in horizontaler Lage an den unteren Teil des oberen Lifts etwa in der Mitte des Bohrturmes ausgeliefert werden. Dort ergreift der obere Lift bei seiner Aufwärtsbewegung ein Ende des Rohrstückes, während das andere Ende des Rohres horizontal bewegt wird. Dabei wird das Rohrstück gedreht und in dem Inneren des Bohrturmes ausgerichtet. Sodann wird das Rohrstück auf den in Bewegung befindlichen Bohrstrang aufgebracht und in einer Höhe, die in den Bereich des unteren Aufzuges fällt, der gerade den sich abwärts bewegenden Bohrstrang trägt. Wenn der Bohrstrang herauszuholen ist, werden die einzelnen Arbeitsvorgänge, die oben genannt sind, in umgekehrter Reihenfolge ausgeführt.

Die Zeichnung dient der Erläuterung. Es zeigt
Fig. 1 eine Frontalansicht der Bohrvorrichtung, F ig. 2 eine Seitenansicht der Bohrvorrichtung,
F i g. 3 in einer schematischen Darstellung die einzelnen Arbeitsphasen der Bohrvorrichtung.

Fig. 1 und 2 zeigen die Tätigkeit der Bohrvorrichtung während der Ausführung der Arbeitsphase rf der schematischen Darstellung der Fig. 3.
Im Falle der vorliegenden Erfindung benutzt die

ίο Bohrvorrichtung einen U-förmigen Bohrturm 1, dessen Höhe etwa gleich der Länge von zwei Rohrstükken ist. Um ein geführtes Anheben oder Niederbringen des Bohrstranges oder eines ausgelieferten Rohres zu erreichen, wird ein oberer Aufzug 2 in der oberen Hälfte des Bohrturmes 1 benutzt. Der obere Lift 2 wird durch hydraulische Teleskopzylinder bekannter Ausführung betätigt. Eine hydraulisch oder in anderer Weise angetriebene Drehvorrichtung 4 ist am oberen Aufzug 2 anmontiert. Der Aufzug 2 macht es möglicht, daß die Drehvorrichtung 4 sich in der oberen Hälfte des Bohrturmes 1 vertikal bewegt. Die Drehvorrichtung 4 kann um 90° in eine horizontale Stellung verschwenkt werden. Die Drehvorrichtung 4 trägt einen hydraulisch oder in anderer Weise betätigten Elevator 5, der axial auf die Drehvorrichtung 4 aufmontiert ist. Um die Drehung seiner beiden Hälften und des besagten Elevators 5 auf der Drehvorrichtung zu sichern, ist sie an ihren beiden Seiten so aufgehängt, daß sie zentral das Gewicht des Bohrstranges abfängt. Der Elevator 5 wird zusammen mit dem Drehantrieb 4 um 90° verschwenkt, damit er mit dem einen Ende eines horizontal in der Mitte des Bohrturmes 1 liegenden Rohres eingeklinkt oder ausgeklinkt werden kann, wobei das besagte Rohrstück von unten her angepackt wird. Um ein neues Rohrstück während des Bohrens an den Bohrstrang anzubauen, ist ein hydraulisch oder anderweitig betätigtes Ankoppelglied 6 vorgesehen, welches an Stelle des Elevators 5 an die Drehvorrichtung 4 angebaut sein kann. Dabei wird das Rohrstück direkt durch die Drehvorrichtung 4 an den Bohrstrang angebaut.

Ein von einem unteren hydraulischen Teleskopzylinder 8 betätigter Aufzug 7 bekannter Ausführung besorgt das Niederbringen und Anheben des Bohrstranges in der unteren Hälfte des Bohrturmes 1. Auf dem unteren Aufzug 7 ist eine An- und Abkoppelvorrichtung 9 bekannter Ausführung, die hydraulisch oder in anderer Weise betätigt sein kann, angeordnet.

Diese An- und Abkoppelvorrichtung 9 ist ständig axial zur Bohrstrangrichtung im Bohrturm 1 angeordnet. Diese Vorrichtung 9 setzt das zuzufügende Rohr während der synchronisierten Auf- und Abbewegung des oberen Aufzuges 2 auf den Bohrstrang auf oder koppelt das zu entfernende Rohrstück von dem Bohrstrang ab. Auch am unteren Aufzug 7 ist eine Tragvorrichtung vorgesehen, die Klemmbacken oder andere Teile bekannter Konstruktion trägt. Diese Tragvorrichtung ist unterhalb der An- und Abkoppelvorrichtung 9 angebracht und besorgt das Tragen des Bohrstranges, während der Bohrstrang in der unteren Hälfte des Bohrturmes 1 durch Vorrichtungen des unteren Aufzuges 7 niedergelassen oder herausgehoben wird.

Die Bohrrohre, die an den Bohrturm 1 auszuliefern sind, sind horizontal am Erdboden in einem Vorratsgestell 11 gestapelt, von wo jedes Rohr mittels kippender Ladegabeln 12 ausgeliefert oder ent-

gegengenommen werden kann, wobei die Ladegabeln so gestellt sind, daß das Rohr durch seine Schwerkraft von oder zum Schrägaufzug 13 rollen kann. Der Schrägaufzug 13 ist mit zwei endlosen Ketten 14 und an diesen mit Haltern 15 versehen, wobei an Stelle der Halter 15 auch irgendwelche anderen Haltevorrichtungen bekannter Konstruktion treten können, um das Rohr vom Vorratsgestell 11 in die mittlere Höhe des Bohrturmes 1 zu heben oder um das Rohr zurückzufahren.

Das in horizontale Lage durch den Schrägaufzug gehobene Rohrstück wird von der Höhe der Mitte des Bohrturmes 1 um 90° gedreht, um in das Innere des Bohrturmes 1 gestellt zu werden. Dabei wird ein Ende des Rohrstückes in den Elevator 5 eingeklinkt. Dieses Ende wird in die obere Hälfte des Bohrturmes 1 angehoben, während das andere Ende des Rohrstückes horizontal durch einen Laufwagen 16 verschoben wird, der sich in der Horizontalen etwa in der Höhe der Mitte des Bohrturmes 1 bewegen kann. Die horizontale Bewegung des Wagens 16 wird durch eine Kraftübertragung 17 gesteuert, die aus einem Seil, einer Kette oder anderen bekannten Mitteln besteht und entlang der Führungsschiene 19 des Rahmens 18 angeordnet ist. Das eine Ende des horizontal übergebenden Rohres wird von oben durch Klemmbacken 21 am Arm 20 des Wagens 16 ergriffen, wobei der Arm 20 sich um 90° während der Aufwärtsbewegung des Aufzuges 2 dreht, um das Ende des Rohres in das Innere des Bohrturmes 1 zu führen. Teilweises Loslassen der Klemmbacken des Armes 20 erlaubt das Rohr für das Ankuppeln an den Rohrstrang auszurichten, wobei das Rohr von dem oberen Aufzug 2 getragen wird. Während des Herausziehvorganges wird ein seitlich angeordnetes Übertragungsglied 22 benutzt, um das herausgezogene und auf die Führungsschiene 19 aufgelegte Rohr auf den Schrägaufzug 13 zu packen, der das Rohr auf den Vorratsständer 11 wegträgt.

Eine Sicherheitsvorrichtung 22 weist Haltebacken oder andere Werkzeuge bekannter Konstruktion auf ■und ist in der Nähe des Bodens des Turmes 1 angeordnet. Es wird gebraucht für den Fall, daß ein Defekt der Bohrvorrichtung auftreten sollte.

Für das in F i g. 1 und 2 beschriebene Beispiel ist in der F i g. 3 der Bohrarbeitszyklus des Niederbringens des Bohrstranges gezeigt. Gezeigt sind die wichtigen Arbeitsvorgänge eines kompletten Arbeitszyklus in der Reihenfolge von α bis L Bei dem Herausholvorgang ist die Folge der einzelnen Arbeitsphasen umgekehrt, und zwar von i nach a. Während des Einbringens des Bohrgestänges sind gleichzeitig drei Rohre im Bohrturm in Bewegung: Rohr A₁ wird übergeben vom Vorratsständer 11 auf die Führungsschiene 19. Rohr 2 wird übergeben von der Führungsschiene 19 an das Innere des Bohrturmes 1, um auf den Bohrstrang aufgebaut zu werden, und Rohr 3 ist schon aufgebracht auf den Bohrstrang, der in kontinuierlicher Bewegung in das Bohrloch hineingeht. Im folgenden werden die einzelnen Phasen des Aufbaues des Bohrstranges durch die Arbeit der Bohrvorrichtung beschrieben:

Arbeitsphase a

Der obere Aufzug 2 mit der Drehvorrichtung 4 und dem Elevator 5 setzen ihre herabgehende Bewegung fort und tragen den Bohrstrang, wobei Rohr A₃ niedergebracht wird. Der untere Aufzug? mit der An- und Abkoppelvorrichtung 9 und dem Tragglied 10 gehen hinab. Ihre Bewegungen sind synchronisiert, um mit dem oberen Aufzug 2 zu korrespondieren. Dabei wird das Gewicht des Bohrstranges auf das Tragglied 10 während der Bewegung übergeführt. Der Wagen 16 mit dem Arm 20 befindet sich im Stillstand. Der Schrägaufzug 13 bringt Rohr A₂ hoch zur Führungsschiene 19, die etwa in der Mitte des Bohrturmes 1 angeordnet ist.

Arbeitsphase b

Der obere Aufzug 2 mit Drehvorrichtung 4 und Elevator 5 gehen hinab. Ihre Bewegungen sind synchronisiert mit denen des unteren Aufzuges 7. Zu dieser Zeit ist der Elevator 5 nicht mehr eingeklinkt (mit Rohr A₃ verbunden). Der untere Aufzug 7 geht hinab zusammen mit dem An- und Abkoppelglied 9 und der Tragvorrichtung 10, welche nun den Bohrstrang zusammen mit dem Rohrstück A₃ trägt und niederfährt. Der Arm 20 des Wagens 16 ergreift Rohr^l₂, welches inzwischen in die mittlere Höhe des Bohrturmes 1 hochgehoben ist. Der Schrägaufzug 13 beginnt das nächste Rohr A₁ anzuheben, das er aufgenommen hat von dem Vorratsgestell 11.

Arbeitsphase c

Der obere Aufzug 2 mit der Drehvorrichtung 4 und dem Elevator 5 sind im Stillstand, und die Drehvorrichtung 4 zusammen mit dem Elevator 5 drehen sich um 90°, um den Elevator 5 rund um das Rohr A₂ greifen zu lassen, das inzwischen abgeliefert ist an die Führungsschiene 19. Der untere Aufzug 7 fährt hinab zusammen mit dem An- und Abkoppelglied 9 und dem Tragglied 10, das den Bohrstrang trägt, wobei der Bohrstrang zusammen mit Rohr A₃ niedergebracht wird. Die Kraftübertragung 17 ist ebenso wie der Wagen 16 im Stillstand, dessen Arm 20 das Rohr A₂ ergreift. Der Schrägaufzug 13 fährt das nächste Rohr A₁ hoch.

Arbeitsphase d

Der obere Aufzug 2 mit der Drehvorrichtung 4 und dem Elevator 5 fahren schnell hoch. Der Elevator 5 hat dabei das eine Ende des Rohres A₂ ergriffen, das dadurch nun in die obere Hälfte des Bohrturmes 1 hinaufgezogen wird. Der untere Aufzug 7 geht weiter nieder zusammen mit dem An- und Abkoppelglied 9 und dem Tragglied 10, das den Bohrstrang trägt, der zusammen mit dem Rohrstück A₃ niedergefahren wird. Die Kraftübertragung 17 bewegt den Wagen 16, dessen Arm 20 ein Ende des Rohres A₂ festhält. Der Schrägaufzug 13 hebt das nächste Rohr A₁ weiter. .

Arbeitsphase e

Der obere Aufzug 2 fährt weiter schnell hoch mit dem Drehantrieb 4 und dem Elevator 5, der ein Ende des Rohres A₂ trägt. Nach Erreichen des Endes seiner Fahrtstrecke kehrt der obere Aufzug 2 seine Bewegung um und beginnt hinabzufahren. Die Bewegung des oberen Aufzuges 2 ist synchronisiert mit der des unteren Aufzuges 7, der in seiner Abwärtsbewegung fortfährt. Das Tragglied 10 trägt weiter den Bohrstrang und geht weiter tiefer mit dem Bohrstrang und mit Rohr A₃. Die Kraftübertragung 17 stoppt den Wagen 16. Der Arm 20 des Wagens 16, der sich um 90° gedreht hat, bringt unter gleichzeitigem Loslassen (Lockern) seiner Klemmbacken 21

Claims

7 8

Rohr A₂ in das Innere des Bohrturmes 1. Dabei wird Rohr 1 durch seine Schwerkraft in das Lagergestell

Rohr A₂ niedergefahren, um an Rohr A₃ angekop- 11 hineinrollen kann.

pelt zu werden. Der Schrägaufzug 13 hebt weiter das Für das Bohren wird der Bohrstrang aufgebaut

nächste Rohr A₁ hoch. mit dem Drehantrieb 4, der sich zusammen mit dem

. , , 5 unteren Aufzug 2 in der unteren Hälfte des Bohrtur-

Arbeitspnase / _{mes bewegt; während der unt}ere Aufzug 7 im Stül-

Der obere Aufzug 2 mit dem Drehantrieb 4 und stand ist. Bei Durchführung einer Grundkraftboh-

dem Elevator 5 fahren gleichzeitig mit dem unteren rung (bottom power drilling) ist der Drehantrieb wie

Aufzug 7 herunter, um Rohr A₃ niederzubringen. ein herkömmlicher Drehantrieb benutzt.
Der Bohrstrang wird durch das Tragglied 10 getra- io Um ein neues Rohr während des Bohrens dem

gen. Währenddessen bringt das An- und Abkoppel- Bohrstrang hinzuzufügen, ist der Bohrstrang veamit-

glied9 nach Wischen und Schmieren des Verbin- tels des Drehantriebes 4 zu Ende geführt, um ein

dungsgewindes Rohr A₂ auf den Rohrstrang auf. Die Kelly entbehren zu können, welches notwendig ist

Klemmbacken 21 des Armes 20 des Wagens 16 sind für herkömmliche Drehtische. Bei dem Drehantrieb 4

nun ganz gelöst und entfernt von dem Rohr A₂, und 15 können die Rohre direkt zugefügt werden, wobei sie

der Wagen 16 mit seinem Arm 20 wird in seine Aus- in das Gewinde des Drehantriebes 4 eingeschraubt

gangsstellung zurückgefahren. Der Schrägaufzug 13 werden. Dabei ist ein besonderes Koppelglied nicht

hebt das nächste Rohr A₁ hoch. notwendig. Der Elevator 5 muß von dem Ankoppel-

, . , glied 6 Abstand haben, bevor ein neues Rohr zuge-

Arbeitspnase g _{ao mhrt wjxcL Die Bohrspitze wird entwe}der für sich

Der obere Aufzug 2 mit der Drehvorrichtung 4 am Lagergestell 11 aufgebracht oder wird im Bohr-

und dem Elevator 5 fahren gleichzeitig mit dem unte- turm 1 am unteren Ende des unteren Aufzuges 7 an-

ren Aufzug 7 herunter. Dabei ist aber das Gewicht gebracht. Die Auskleidungsvorgänge sind ähnlich

des Bohrstranges auf dem Elevator 5 übergeführt den Vorgängen beim Niederbringen der Bohrung,

worden. Der .untere Aufzug 7 fährt gleichzeitig mit 25 Für vorgesehenen Fishingsjobs ist die automatische

dem oberen Aufzug 2 weiterhin nieder, während sich Arbeitsweise des Bohrgerätes ausgeschaltet, und der

das Tragglied 10 vom Bohrstrang löst. Der Wagen obere Aufzug 2 kann unabhängig von dem sonstigen

16 mit seinem Arm 20 ist in die Ausgangsstellung Gerät gesteuert werden, so daß der Fishingjob in be-

durch Kraftübertragung 17 gefahren. Der Schrägauf- kannter Weise durchgeführt werden kann,

zug 13 hebt weiterhin das nächste Rohr A₁ an. 30 Um die Aufeinanderfolge der Arbeitsphasen des

_Δ , .. , , Bohrvorganges in Übereinstimmung mit dem Dia-

ATDeitspnase η grmim der Fig. 3 durchzuführen, ist die Arbeits-

Der obere Aufzug 2 mit der Drehvorrichtung 4 weise eines jeden Teiles der Bohrvorrichtung auto-

und dem Elevator 5 fahren weiterhin hinab und tra- matisch programmiert. In besonderen Fällen, z. B.

gen jetzt den Bohrstrang. Der untere Aufzug 7 zu- 35 bei Aussetzen ernes automatischen Teiles der Bohr-

sammen mit dem An- und Abkoppelglied 9 und dem vorrichtung oder bei Fishingjobs oder bei verschiede-

Tragglied 10 kehren ihre Bewegung um und steigen nen Arbeiten, ist es notwendig, daß die einzelnen

schnell hoch. Der Wagen 16 mit dem Arm 20 blei- Teile der Bohrvorrichtung unabhängig voneinander

ben im Stillstand in ihrer Ausgangsstellung. Der gesteuert werden können.

Schrägaufzug 13 hebt weiterhin das nächste Rohr A₁ 40 Die Vorteile sind folgende:

an. Die vorbeschriebene Bohrvorrichtung erlaubt die

Arbeitsphase i Bohrzeit auf einen Bruchteil der Zeit abzukürzen, die

bei bekannten automatischen Bohrvorrichtungen ge-

Der obere Aufzug 2 mit der Drehvorrichtung 4 braucht wird. Dabei ist die Bohrvorrichtung ein-

und dem Elevator 5 fahren weiter hinab und tragen 45 fächer als die letztere, weil die erfindungsgemäße

dabei den Bohrstrang. Vorrichtung keine gesonderten Übertragungsglieder

Der untere Aufzug 7 mit dem An- und Abkoppel- für ein Fördern des Rohres in die obere Hälfte des

glied 9 und dem Tragglied 10 kehren ihre Bewegung Bohrturmes hat. Es sind, keine gesonderten Zentrier-

um und fahren herab, wobei sie sich in gleicher vorrichtungen für das Rohr im Bohrturm notwendig.

Weise wie der obere Aufzug 2 bewegen. Der Wagen 50 Es sind keine gesonderten Vorrichtungen für eine

16 mit seinem Arm 20 und dem Übertragungsglied Verschiebung des vom Rohrlager abgegebenen Roh-

17 sind im Stillstand. Der Schrägaufzug 13 hebt wei- res an den oberen Aufzug notwendig, obwohl dieser ter Rohr A₁ an und legt es jetzt auf die Führungs- in Tätigkeit ist.

schiene 19 nieder. Die Bohrvorrichtung braucht lediglich einen Bohr-

Bei dem Herausholvorgang ist die Folge der oben 55 turm von geringer Höhe. Beim Ein- oder Ausfahren

beschriebenen Arbeitsphasen gerade umgekehrt, und des Bohrstranges greifen die Klemmbacken des Trag-

zwar in der Reihenfolge von i nach a. Gleichzeitig gliedes nur an einer einzigen Stelle ein und hinterlas-

mit Arbeitsphase α tritt ein seitlich angeordnetes sen daher nur an einer einzigen Stelle Abdrücke. Die

Übergabeglied 22 in Tätigkeit. Dieses bringt Rohr A₂ Anzahl der Bewegungen für die Abgabe des Rohres

von der Führungsschiene 19 zurück auf den Schräg- 60 vom Vorratsgestell an das Innere des Bohrturmes ist

aufzug 13. Das seitlich angeordnete Übertragungs- verkleinert. Die Arbeitsweise des Bohrgerätes ist

glied bleibt jedoch im Stillstand während des Ein- stoß- und vibrationsfrei. Jedes Rohr ist an seinen bei-

bringens des Rohres in das Loch. Das Vorratsgestell den Enden getragen.
11, das bisher Rohre an den Bohrturm für das Nie-

derbringen der Bohrung abgab, ändert nun seine 6₅ Patentansprüche:

Stellung, um die zurückkommenden Rohre aufzu- 1. Bohrvorrichtung für ein kontinuierliches

nehmen. Dazu werden die Ladegabeln 12 in eine automatisches Niederbringen von Bohrungen in

solche Stellung gebracht, daß das zurückgebrachte öl- und Gaslager ohne Unterbrechung des Bohr-

Vorganges oder Produktionsvorganges mit einem Bohrturm, dessen an einem Aufzug befestigter Drehantrieb für die Aufnahme neuer Bohrrohrstücke um 90° verschwenkbar ist, mit einem Lagergestell für die horizontal lagernden Bohrrohre und mit einem Aufzug für in den Bohrturm einzubringenden Rohrstücke, gekennzeichnet durch einen in der Bahn des Bohrstranges unterhalb des Aufzuges (2) mit dem verschwenkbaren Drehkopf (4) angeordneten weiteren Aufzug (7), der Mittel für ein selbständiges Niederbringen des Bohrstranges sowie eine An- und Abkoppelvorrichtung (9) für Bohrrohrstücke aufweist, durch eine seitlich der Mitte des Bohrturmes (1) horizontal angeordnete Führungsschiene

(19) für einen Wagen (16), der eine Einspannvorrichtung (21) für das eine Ende von Bohrrohrstücken aufweist, durch einen Bohrrohrstücke auf die Führungsschiene (19) befördernden Schrägaufzug (14) und durch eine Programmsteuerung für die Synchronisierung der Bewegungen der beiden Aufzüge (2, T) im Bohrturm (1) untereinander und mit dem Wagen (16) auf der Führungsschiene und mit dem Schrägaufzug (14) sowie durch eine Folgesteuerung für die Betätigung der Festhaltevorrichtungen (21) am Führungsarm

(20) des Wagens (16) und am Drehantrieb (4) mit Elevator (5), des Drehantriebes (4), des Elevators (5), der An- und Abkoppelvorrichtung (9) sowie der Haltevorrichtung (10) für den Bohrstrang.

2. Bohrvorrichtung nach Anspruch 1, gekennzeichnet durch einen Vorratsständer, bestehend aus Lagerböcken (11) mit in ihrer Mitte verschwenkbar angeordneten, in ihren beiden Ruhestellungen in geneigter Lage stehenden Lagergabeln (12) und Verbindungsstücken für ein gleichzeitiges Vorschwenken aller Lagergabeln (12), wobei der Vorratsständer neben dem Schrägaufzug (14) derart aufgestellt ist, daß Rohrhalter (15) auf dem Schrägaufzug (14) die Rohre selbsttätig von den Lagergabeln (12) abheben.

3. Bohrvorrichtung nach Anspruch 1 und 2, gekennzeichnet durch eine seitlich der Führungsschiene (19) angeordnete Übergabevorrichtung (22) für die Übergabe von abgebauten Rohren auf den Schrägaufzug (14).

4. Bohrvorrichtung nach Anspruch 1 bis 3, gekennzeichnet durch eine mit Klemmbacken versehene Sicherungsvorrichtung (23) am Boden des Bohrturmes (1).

In Betracht gezogene Druckschriften:

Französische Patentschrift Nr. 1303 557;

USA.-Patentschrift Nr. 2 643 006;

»The Oil and Gas Journal«, 1958, H. 22, Aufsatz »Two man crew«;

»Petroleum Management«, 1963, Januar-Heft,
Aufsatz »Automated Rig«.

Hierzu 1 Blatt Zeichnungen

609 658/66 8.66 © Bundesdruckerei Berlin