DE1812304C3 - Vorrichtung zur vertikalen Lagerung und Handhabung von aus mehreren Längen zusammengesetzten Rohrgestängeabschnitten - Google Patents

Description

Die Erfindung bezieht sich auf eine Vorrichtung zur vertikalen Lagerung und Handhabung von aus mehreren Längen zusammengesetzten Rohrgestängeab- schnitten, die in einem auf einem Schwimmkörper angebrachten Bohrturm angeordnet ist und wenigstens ein die Gestängeabschnitte in im wesentlichen vertikaler Stellung aufnehmendes Gestell aufweist, an dem mehrere sich horizontal freitragend erstreckende Haltestäbe befestigt sind, die einen zur Aufnahme der Gestängedurchmesser geeigneten Abstand voneinander besitzen und jeweils entlang ihrer Länge mit mehreren Verriegelungsvorrichtungen versehen sind, die zur Bildung von Aufnahmeabteilen für die Gestängeabschnitte zwischen sich wenigstens einen dem Gestängedurchmesser entsprechenden Abstand freilassen und zwischen einer horizontalen, die Gestängeabschnitte in den Aufnahmeabteilen verriegelnden und einer vertikalen, die Gestängeabschnitte freigebenden Stellung unabhängig voneinander verschwenkbar sind.

Eine derartige Vorrichtung ist aus der US-PS 94 506 bekannt. Bei dieser bekannten Vorrichtung müssen jedoch die zur Verriegelung der abgestellten Gestängeabschnitte dienenden Vorrichtungen einzeln von Hand betätigt werden, um die Gestängeabschnitte zu arretieren bzw. freizugeben. Das Arbeiten mit dieser

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60 Vorrichtung ist daher entsprechend umständlich und darüber hinaus gefährlich.da eine sichere Verriegelung der Gestängeabschnitte nicht gegeben ist.

In der US-PS 21 48 058 ist eine ähnliche Vorrichtung wie die zuvor erwähnte beschrieben. Der einzige relevante Unterschied gegenüber dieser bekannten Vorrichtung besteht in der besonderen Ausbildung der Verriegelungsvorrichtung«!, die die Gestängeabschnitte bügelartig umgreifen und ein rückwärts gebogenes freies Ende aufweisen, das in der Verriegelungsstellung jeweils an einem benachbarten Verriegelungsbügel angreift. Auch diese Verriegelungsbügel müssen von Hand aus ihrer Verriegelungsstellung bewegt werden, und zwar mittels einer Stange, die der Bedienungsmann uiit dem Verriegelungsbügel zum Eingriff bringen muß, was ebenso umständlich, zeitraubend und gefährlich ist wie bei der vorstehend beschriebenen bekannten Vorrichtung.

Der Erfindung liegt die Aufgabe zugrunde, eine Vorrichtung zur vertikalen Lagerung und Handhabung von Bohrgestängeabschnitten zu schaffen, die ein automatisches oder halbautomatisches Arbeiten gestattet und auch bei schwankendem Untergrund eine absolut sichere Lagerung der Bohrgestängeabschnitte garantiert

Diese Aufgabe wird erfindungsgeraäß bei einer eingangs genannten Vorrichtung dadurch gelöst, daß die Haltestäbe als hohlkastenförmige Profile ausgebildet sind, in denen hydraulische, doppelt wirkende Stellzylinder und deren Zuleitungen angeordnet sind, wobei jeweils an einer Verriegelungsvorrichtung ein Stellzylinder angelenkt ist, mittels dem die Verriegelungsvorrichtung verschwenkbar und in der horizontalen und vertikalen Stellung festgehalten ist und dem ein elektrisch oder hydraulisch betätigbares Steuerventil zugeordnet ist

Erfindungsgemäß wird eine wesentliche Verbesserung der Teilvorgänge beim Befestigen und Lösen der Bohrgestängeabschnitte im -3ohrtu.ri erreicht, wobei die hierfür benötigten Betätigungselemente durch die Unterbringung in den hohlkastenförmig ausgebildeten Haltestäben in nahezu optimaler Weise vor Beschädigung geschützt sind.

In Weiterführung des Erfindungsgedankens sind die Steuerventile für die Stellzylinder je eines Haltestabes in einer gemeinsamen Steuervorrichtung zusammengefaßt, die über eine zentrale Schaltkonsole der Vorrichtung betätigbar ist Hierdurch kommen weitere Arbeitsvorgänge in Fortfall, da nunmehr die gesamte Vorrichtung von einer einzigen Bedienungsperson betätigt werden kann, die sich in gesicherter Stellung an dT Schaltkonsole befindet.

Ergänzend zum Stand der Technik ist noch zu bemerken, daß aus der US-PS 26 19 234 zwar eine mechanisierte Verriegelungsvorrichtung für Rohrgestängeabschnitte bekannt ist; bei dieser bekannten Vorrichtung können jedoch im Gegensatz zur Erfindung zum Lösen und Verriegeln der Rohrgestängeabschnitte keine hydraulischen Stellzylinder eingesetzt werden, sondern die Verriegelung wird durch Einrasten von Hebeln in öffnungen erreicht. Zum Entriegeln bzw. Lösen werden die Hebel durch Drehung einer Spindel aus den öffnungen herausgerückt und durch Federn ausgezogen, so daß die jeweiligen Rohrgestängeabschnitte freigegeben werden. Mit dieser Vorrichtung ist es nur möglich, alle Rohrgestänge auf einmal zu lösen, während sie jeweils getrennt durch Einrasten der Hebel verriegelt werden können. Die Betätigungsvorrichtung

für die Verriegelungsvorrichtung ist auf einem Träger angebracht und somit nicht gegen Beschädigungen geschützt Zur Absicherung des letzten Abschnittes wird der Hebel mit einem Splint zusätzlich festgelegt Dieser muß dabei von Hand eingefügt bzw. gelöst werden, ehe der ansonsten mechanisierte Vorgang ablaufen kann.

Zwischen diesem Stand der Technik und dem Anineldungsgegenstand bestehen also erhebliche Abweichungen. Auch bei Kenntnis dieser Entgegenhaltung lag es für den Durchschnittsfachmann nicht nahe, die Haltestäbe hohl auszubilden, darin die Stellzylinder und deren Zuleitungen anzuordnen und für jede Verriegelungsvorrichtung einen solchen Stellzylinder vorzusehen, mittels dem die Verriegelungsvorrichtungen in horizontaler und vertikaler Ebene bewegt und arretiert werden können.

Hierzu geben dem Fachmann auch die US-PS 27 38 076 und 27 73 605 keine weiteren Anregungen, da die dort beschriebenen Haltevorrichtungen für Rohrgestängeabschnitte — es kommen hierbei bewegliche Hakesiangen mit darauf verschiebbaren Verriegelungsfingern bzw. untere und obere Kettenförderer zum Einsatz — einen vom Erfindungsgegenstand völlig verschiedenen Aufbau aufweisen.

Ein bevorzugtes Ausführungsbeispiel des Erfindungs- as gegenstandes soll nunmehr anhand der Zeichnungen beschrieben werden. Es zeigt

Fig. 1 eine Seitenansicht eines Bohrschiffes mit einem Bohrturm und einer erfindungsgemäß ausgebildeten Vorrichtung;

F i g. 2 eine vergrößerte Seitenansicht der in F i g. 1 gezeigten Bohrturmanordnung in Richtung der Pfeile der Linie 2-2 in F i g. 1 gesehen;

Fig.3 eine Draufsicht auf einen Teil des Gestells in Richtung der Pfeile der Linie 3-3 in F i g. 2;

F i g. 4 eine Teildraufsicht in vergrößertem Maßstab, in der Einzelheiten des Gestells und der Haltestäbe der Fig. 3gezeigt sind;

Fig.5 eine vergrößerte Teilseitenansicht nach Linie 5-5 der F i g 4 in Richtung der Pfeile gesehen;

F i g. 6 eine Seitenansicht nach Linie 6-6 der F i g. 4 in Richtung der Pfeile gesehen;

F i g. 7 eine Teilseitenansicht nach Linie 7-7 der F i g. 4 in Richtung der Pfeile gesehen;

F i g. 8 eine Teildraufsicht eines Teils des Gestells mit einem darin angeordneten Schwtrstangenabschnitt; und

F i g. 9 eine Seitenansicht nach Linie 9-9 der F i g. 8 in Richtung der Pfeile gesehen, in der Mittel zur Befestigung einer Verriegelung an einem Haltestab des Gestells gezeigt sind.

In Fi g. 5 ist ein im Wasser schwimmendes Bohrschiff 21 gezeigt, wobei die Wasseroberfläche mit 22 bezeichnet ist Das Schiff ist mit einer erhöhten Plattform 23 versehen, die in dessen Mitte angeordnet ist. Auf der Plattform ist ein Bohrturm 24 errichtet. Das Schiff weist eine Durchgangsöffnung 25 auf, durch die sich ein Strang eines Bohrgestänges 26 von einer Stelle oberhalb der Plattform 23 in das Wasser und weiter in die darunter befindliche, nicht gezeigte Bodenformation erstreckt.

In F i g. 2 ist der Bohrturm 24 schematisch dargestellt, wobei Stützen, Versteifungsdrähte und dergleichen Teile fortgelassen sind, damit die erfindungsgemäß ausgebildete Vorrichtung klarer gezeigt werden kann. 6j Der Bohrturm besitzt im wesentlichen vertikale Eckstäbe 27 und 28, dL' auf der Plattform 23 mittels Fußplatten 29 und 31 abgestützt sind. Eine Flaschenzugplattform 32 nahe dem oberen Ende des Bohrturms trägt den üblichen Flaschenzug 33, der mit der vertikalen Mittellinie des Bohrturms fluchtet Am Flaschenzug ist mittels eines Seils 34 ein beweglicher Rollenblock 35 aufgehängt Wie üblich, ist ein nicht gezeigtes Ende des Seiles 34 am Schiff verankert, während das andere Ende zur Trommel 36 einer Winde

37 geführt ist, um den beweglichen Rollenblock und die daran hängende Last anzuheben und abzusenken.

Eine Hakenanordnung 38 ist schwingend am unteren Ende des beweglichen Rollenblocks 35 durch ineinandergreifende Bügel 9 am Haken und 41 am Rollenblock aufgehängt. Hubstangen 42 sind schwingend an Augen 43 der Hakenanordnung 38 befestigt und mit einer Hubvorrichtung 44 versehen, die schwingend an einem weiteren Auge 45 am unteren Ende der Hubstange 42 angeordnet ist Eine zweite Hubstange (in Fig. 2 nicht sichtbar) ist an der anderen Seite der Hakenanordnung

38 vorgesehen und verbindet in gleicher Weise die Hubvorrichtung 44 mit der Hakenar j-rdnung 38.

Mit 46 ist eine Führungs- und Ausrichtvorrichtung für den beweglichen Rollenblock und die Hakenanordnung bezeichnet. Eine die Hubstange stabilisierende Vorrichtung trägt die Bezugsziffer 47. Mit 48 ist eine Einrichtung zur Zuführung von Druckluft zur Betätigung der Hubvorrichtung 44 bezeichnet.

Ein Bohrgestängeabschnitt 49 ist an der erfindungsgemäß ausgebildeten Lagerungsvorrichtung in den Handhabungsvorrichtungen 51 und 52 hängend gezeigt. Weitere Bohrgestängeabschnitte 53 und ein Schwerstangenabschnitt 54 sind in einem Gestell 55 gelagert, das einen Fußsockel 56 und ein mittleres Gestellteil 57 aufweist. Das obere Ende des Bohrgestängestranges 26 steht über eine kraftbetätigte Zange 58, die Fangkeile 59 und den Drehtische 61 hinaus vor. Eine Bohrrohr-Handhabungsvorrichtung ist mit 62 bezeichnet. Eine Wirbelgelenkanordnung 63 ist in einem Loch 64 angeordnet.

Unterhalb der Handhabungsvorrichtung 51 iit eine horizontale Bühne 65 nach außen vom Bohrturm vorstehend angeordnet, auf der eine Bedienungsperson stehen kann, um die Handhabungsvorrichtung zu verstellen oder zu reparieren.

An der Handhabungsvorrichtung 52 ist ein Seil 66 befestigt, das von einem druckmittelbetätigten Kolbenmotor 67 betätigt werden kann, um ein Bauteil der Handhabungsvorrichtung anzuheben oder abzusenken.

Wie insbesondere aus Fig.3 ersichtlich ist, besteht das Gestell 55 der erfindungsgemäß ausgebildeten Lagerungsvorrichtung aus zwei Abschnitten, nämlich dem linken Gestellabschnitt 68 und dem rechten Gestellabschnitt 69, die an der linken Seite einer mittleren öffnung 71 angeordnet sind, die sich seitwärts von ^cr Mitte des Bohrloches zwischen die Gestellabschnitte 68 und 69 erstreckt. Es ist ersichtlich, daß das Gestell 55 in einer beträchtlichen Höhe im Uehrturm 54, beispielsweise etwa 30 m über der Plattform 23 angeordnet ist.

Das Gestell 55 mit den im wesentlichen U-förmigen Gestellabschnitten 68 und 69 weist einen Rahmenseitenteil 72 auf, der jeweils einen Schenkel der U-förmigen Rahmen der Gestellabschnitte 68 und 69 biHet Dieser Rahmenteil 72 erstreckt sich entlang eier Seite des Gestells 55, die hier als Rückseite bezeichnet wird. Entlang der äußeren geschlossenen Seite des rechten Gestellabschnitts 68 erstreckt sich ein Rahmenteil 73 der den Steg des U-förmigen Rahmens des rechten Gestellabschnitts bildet. In gleicher Weise erstreckt sich entlang dem äußeren geschlossenen Ende des linken

Gestellabschnitts 69 ein Rahmenteil 74, das den Steg des U-förmigen Rahmens des linken Gestellabschnitts 69 bildet. Von den Rahmenteilen oder Stegen 73 und 74 erstrecken sich vordere Rahmenieile 75 und 76 einwärts, die Schenkel der U-förmigen Rahmen der Gestellabschnitte 68 und 69 bilden. Die Teile 72, 73, 74,

75 und 76 bilden einen Rahmen für das Gestell. Die vorderen Rahmenteile 75 und 76 weisen Versteifungen 77, 78,79 und 80 auf.

Am Rahmensteg 74 sind Bohrgestängehaltestäbe 81, 82, 83, 84, 85 und 86 und ein Schwerstangenhaltestab 87 befestigt. Diese Haltestäbe sind an ihren linken Enden befestigt und erstrecken sich horizontal zur Mitte des Bohrturms und weisen zwischen sich, vom Rahmenteil

76 ausgehend bis zum Schwerstangenhaltestab 87, seitliche Abstände auf, die ausreichen, Bohrgestänge /wischen sich aufzunehmen. Der Schwerstangenhalte-Ci₂K B7 weis! einen Abstand vcrr! Rahmenteil 72 aiif der im wesentlichen dem Durchmesser der aufzunehmenden Schwerstange entspricht. Einzelheiten dieser Haltestäbe werden nachfolgend noch beschrieben. Der Abstand bzw. Bereich zwischem dem Rahmenteil 76 und dem Haltestab 81 ist mit 88 bezeichnet. Dieser Bereich erstreckt sich vom äußeren Ende des Haltestabes bis zum Fuß desselben nahe dem Rahmenteil 74 und weist eine ausreichende horizontale Tiefe auf, um eine gewählte Anzahl von Bohrgestängeabschnitten, in der Darstellung 12 Stück, aufzunehmen. Dasselbe trifft auch für die Bereiche 89,90,91,92,93 und 94 zu. Der Abstand 95 zwischen dem Schwerstangenhaltestab 8/ und dem Rahmenteil 72 ist größer als der zwischen den anderen Haltestäben, wobei die Tiefe dieses Bereichs so bemessen ist. daß sechs Schwerstangenabschnitte aufgenommen werden können. Das hintere Ende dieses Bereichs ist durch eine Eckplatte 96 geschlossen, die vorzugsweise zwischen dem Rahmenteil 72 und dem Schwerstangenhaltestab 87 befestigt ist und sich horizontal nach außen erstreckt, um eine Stütze und Versteifung und einen Anschlag für den ersten Schwerstangenabschnitt 54, der darin aufgenommen \a ird. zu bilden.

leder der Haltestäbe 81 bis 87 ist mit einer Reihe von Vemegelungsvorrichtungen 97 versehen, die einen ausreichenden Abstand zueinander haben, um den Durchmesser eines Bohrgestängeabschnitts aufzunehmen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind entlang jedem der Haltestäbe zwölf Verriegelungsvorrichtunger. vorgesehen. Die Verriegelungsvorrichtungen sind in ihrer geöffneten oder angehobenen Stellung beispielsweise nut 98 unr' in der geschlossenen Stellung mit 99 bezeichne*. In der geöffneten Stellung kann ein Gestängeabscnnitt frei in die und aus den öffnungen zwischen den HaUestäben bewegt werden.

In ähnlicher Weise ist am Rahmenteil 72 in Abständen entlang dem Bereich 95 eine Reihe von Verriegelungsvorrichtungen 101 für die Schwerstangenabschnitte angeordnet. Diese Schwerstangen-Verriegelungsvorrichtungen sind in der geschlossenen Stellung mit 102 und in der geöffneten Stellung mit 103 entsprechend der geöffneten und geschlossenen Stellung der Verriegelungsvorrichtungen der vorbeschriebenen Haltestäbe bezeichnet. Die am äußeren Ende des Bereichs 95 angeordnete Schwerstangenverriegelungsvon-ichtung, die mit 104 bezeichnet ist, ist für noch später zu beschreibende Zwecke verstärkt

Der rechte Rahmenteil 73 ist mit Bohrgestängehaltestäben 105, 106, 107, 108, 109 und 111 versehen, um Bohrgestängeabschnitte aufzunehmen, und weist weiterhin einen Haltestab 112 für die Schwerstangenabschnitte auf. Im wesentlichen sind diese Haltestäbe gleich den zuvor beschriebenen Haltestäben 81 bis 87 ausgebildet und dienen dem gleichen Zweck. Der hiei mit 113 bezeichnete Bereich zwischen dem Schwersten genhaltestab 112 und dem Rahmenteil 73 weist arr hinteren Ende einen Haltestabstummel 114 auf, der dit Breite des Bereichs zwischen dem Schwerstangenhalte stab 112 und dem Rahmenteil 72 vermindert, urr Bohrgestängeabschnitte zwischen dem Haltestahstum mel 114 und dem Schwerstangenhaltestab 112 aufzu nehmen. Zwischen dem Ende des Haltestabstummel! 114 und dem offenen Ende des Bereichs 113 könner jedoch Schwerstangenabschnitte in den Abteiler aufgenommen werden. Der Haltestabstummel 114 trag die gleichen Verriegelungsvorrichtungen wie die ande ren Bohrgestängehaltestäbe, während die Verriege

am Rahmenteil 72 in gleicher Weise wie beirr Gestellabschnitt 69 angebracht sind.

An jedem der Rahmenteile 73 und 74 sine Steuervorrichtungen 115, jeweils eine für jeder Haltestab, angebracht. Einzelheiten dieser Steuervor richtungen sollen später beschrieben werden, es wire jedoch bemerkt, daß jede Steuervorrichtung eir Zweiwegeventil und Solenoide zur Betätigung dei Ventile eh ir jeden Verriegelungsvorrichtung an der Haltestäben zusammen mit hydraulischen Leitungen die zu den Verriegelungsvorrichtungen und elektrischer Leitungen, die zu einem von einer Bedienungspersot des Bohrturms betätigbaren Schal konsole 117 führen aufweist.

Diese Schaltkonsole 117 ist zusammen mit einem Sit; 116 (in Fig. 2 mit A bezeichnet) vorzugsweise in de Mitte zwischen dem rechten und dem linken Gestellab schnitt angeordnet und der Mitte des Bohrturms 2' zugekehrt. Die Schaltkonsole weist zwei Reihet schematisch dargestellter Kippschalter auf, von denei je ein Schalter für eine Verriegelungsvorrichtung unc eine Reihe Schalter für jeden Haltestab vorgesehei sind.

In F i g. 3 ist des weiteren ein Greifarm 118 mit einen Greiferkopf 119 mit Greiferklaue 121 gezeigt. In dei Darstellung hält die Klaue 121 einen Gestängeabschnit 49. Der Greifarm 118 ist in einem Wagen 12; angeordnet und weist Einrichtungen (nicht dargestellt auf. um ihn in Längsrichtung auszufahren unc zurückzuziehen. Der Wagen 122 ist auf einer horizonta len Führungsschiene 122a angeordnet, die sich settlict des Bohrturms erstreckt und die vom Bohrturmbe^ie nungsmann gesteuerte Einrichtungen aufweist, um der Wagen seitwärts in der Führungsschiene von einer Seit« des Bohrturms zur anderen zu bewegen. Derartig« Greifarme und Wagen werden mittels über Vierwege ventile gesteuerter Hydraulikmotoren betätigt, wöbe ein Steuergriff 123 schematisch an der Seite de Bedienungsstandes des Bohrturms gezeigt ist Dii Schaltkonsole 117 weist ferner schematisch dargestellt Ventile 124 und 125 auf, die zur Steuerung de Greifkopfes und der Greifklaue zur Erfassung um Freigabe des Gestängeabschnitts 49 dienen. Dii Einzelheiten des Wagens, des Greifarms und de Greifkopfes mit Klaue bilden keinen Teil der Erfinduni und sind lediglich schematisch gezeigt, um di< allgemeine Anordnung zu beschreiben. Es wird darau hingewiesen, daß der Greifarm 118 normalerweise ii einer solchen Höhe angeordnet ist, daß er sich über dei Bedienungsstand hinwegbewegen kann, ohne d\<

; Bedienungsperson zu stören.

j Es wird nochmals kurz auf Fig. 2 Bezug genommen,

aus der ersichtlich ist, daß des weiteren eine mittlere ; Greifarmvorrichtung vorgesehen ist. die von einem

Bodenbedienungsmann B gesteuert wird und die mit 52 bezeichnet ist. Die Vorrichtung 52 ist ähnlich ausgebil-

■ det wie H'e Handhabungsvorrichtung 51, die in F i g. 3

j gezeigt ist, mit der Ausnahme, daß der Greifkopf

j gegenüber dem Greifarm der Vorrichtung 52 vertikal

beweglich ist. Dies gestattet der Bedienungsperson, einen Gestängeabschnitt zu erfassen und ihn anzuheben, wenn er von dem Gestängestrang im Drehtisch 61 getrennt ist. Eine ähnliche Schaltkonsole, jedoch ohne die Kippschalter zur Steuerung der Verriegelungsvorrichtungen, wird vom Bodenmann B bedient, um die Vorrichtung 52 zu betätigen.

Als nächstes wird insbesondere auf die vergrößerten Teilansichten der Fig. 4, 5, und 7 Bezug genommen, in denen Einhelheiten der Haltestäbe und der Verricgelungsvorrichtungen mit ihren'Betätigungsvorrichtungen gezeigt sind. In Fig. 4 ist ein Teil des linken Gestellabschnittes 69, der in Fig.3 gezeigt ist, dargestellt. Wie ersichtlich, sind die Haltestäbe 85 und

86 und der Schwerstangenhaltestab 87 mittels Schrauben 126 an einem vertikalen Flansch 127 befestigt, der auf der Innenseite des Rahmenteils 74 angeordnet ist und sich nach oben und unten über den Rahmenteil hinaus erstreckt (siehe Fig. 5). Die beiden Bohrgestängchaltcstäbe 85 und 86 und der Schwerstangenhaltestab

87 weisen je eine Grundplatte 128 auf, die durch SchweiDen od. dgl. am inneren Ende der Haltestäbe befestigt ist. Weiterhin ist zwischem den Haltestäben und den Grundplatten 128 ein Versteifungswinkel 129 vorgesehen. Diese Versteifungswinkel weisen Bohrungen zur Aufnahme der Schrauben 126 auf und bilden die Befestigungen zur Abstützung der Haltestäbe am Rahmenteil 74.

Wie aus den F i g. 4, 5 und 7 deutlich hervorgeht, sind die Verriegelungsvorrichtungen 97 mittels Schwenkzapfen 131 gelagert und können zwischen einer horizontalen und einer vertikalen Stellung verschwenkt werden. Beispielsweise ist in F i g. 7 die Verriegelungsvorrichtung 97 in der horizontalen oder Verriegelungsstellung bei 99 und in der geöffneten Stellung bei 98 gezeigt, in der sie sich vertikal aufwärts von der Oberseite des Haltestabes 86 erstreckt. Die Verriegelungsvorrichtungen sind alle mit Gabelschenkeln 132 und 133 an der Rückseite versehen, die sich von der oberen Fläche der Verriegelungsvorrichtung 97 aufwärts erstrecken und zwischen sich das Ende der Kolbenstange 134 eines hydraulischen Stellzylinders 135 aufnehmen. Ein Bolzen od. dgl. verbindet die Gabelschenkel gelenkig mit der Kolbenstange 134, wobei eine Bewegung der Kolbenstange aus dem Zylinder heraus eine kurbelarmartige Wirkung hervorruft, durch die die Verriegelungsvorrichtung in eine horizontale Stellung bewegt wird, in der sie durch die Druckflüssigkeit im Zylinder gehalten wird. Ein Einfahren der Kolbenstange 134 in den Zylinder durch Umkehrung des hydraulischen Druckes zieht die Gabelschenkel 132 u. 133 nach rück- und abwärts, so daß die Verriegelungsvorrichtung 97 in eine vertikale STellung angehoben wird. In dieser vertikalen Stellung wird sie wiederum so lange gehalten, wie Flüssigkeitsdruck im Zylinder wirksam ist, um die Kolbenstange !34 zurückzuziehen oder zurückgezogen zu halten. Innerhalb des Haltestabes 86 ist ebenso wie in allen anderen Haltestäben eine Reihe hydraulischer Stellzylinder 135 angeordnet, die sich vertikal erstrekken und schwenkbar an einer Konsole 136 in bekannte! Weise angebracht sind. Des weiteren sind an jeden Stellzylinder 135 hydraulische Leitungen angeschlossen wobei die hydraulische Leitung 137 mit dem oberer Ende des Zylinders und die hydraulische Leitung 138 mi dessen unterem Ende verbunden ist. Die Leitungen sine mit den Steuervorrichtungen 115 verbunden, die Ventil« und Ventilbetätigungsvorrichtungen aufweisen, di< spater beschrieben werden sollen. Vorzugsweise er

ίο strecken sich die hydraulischen Leitungen durch ein« Öffnung 139 im Boden des Haltestabes 86. Gleich« öffnungen sind für jeden der hydraulischen Stellzylindei vorgesehen, von denen jeweils einer einer Verriege lungsvorrichtung zugeordnet ist.

Aus Fig. 5 ist ersichtlich,daß sich im ersten Abteil eir Gestängeabschnitt 53 befindet, der dadurch darii verriegelt ist, daß die Verriegelungsvorrichtung 97 in di< horizontale Stellung bewegt ist, um die öffnunj zwischen den Hallestäben 86 und 85 (hier nicht gezeigt zu schliessen. In dem nächsten Abteil ist ein Bohrgestän geabschnitt 53 in strichpunktierten Linien gezeigt wobei dieses Abteil noch geöffnet ist, so daß de Gestängeabschnitt daraus entfernt oder die Verriege lungsvorrichtung 97 in die horizontale Stellung abge senkt werden kann, um den Gestängeabschnitt it Stellung zu halten.

Es wird nunmehr insbesondere auf die Fig.4 und i Bezug genommen, aus denen ersichtlich ist, daß dei Haltestab 87 an der dem Rahmenseitenteil 7Ί zugekehrten Seite einen Verstärkungsabschnitt 14; aufweist, der daran angeschweisst oder anderweitig befestigt ist und sich über die ganze Länge de: Haltestabes 87 erstreckt. Das gleiche ist auch bei den Haltestab 112 für die Schwerstangenabschnitte in rechten Gestellabschnitt 68 der Fall. Dieser Verstär kungsabschnitt soll dem Haltestab 87 für die Schwer Stangenabschnitte zusätzliche Festigkeit verleihen, un den durch die Schwerstangenabschnitte 54 ausgeübter Kräften zu widerstehen. Es ist weiterhin ein siel aufwärts erstreckendes Winkeleisen 144 an dei Oberseite des Verstärkungsabschnitts 143 angebracht Der Hauptzweck dieses Winkeleisens besteht darin, dal es eine Anschlagplatte für die Verriegelungsvorrichtun gen 101 und 104 für die Schwerstangenabschnitte bildet Wie in den Fig. 8 und 9 gezeigt, ist die Verriegelungs vorrichtung 104 für den Schwerstangenabschnitt durcl eine Metallauflage unter der Verriegelungsvorrichtuni verdickt, wobei das Winkeleisen 144 eine Bohrung zui Aufnahme einer Schraube 145 aufweist, mit der die Endverriegelungsvorrichtung für die Schwerstangenab schni'te in jedem Gestellabschnitt am benachbarter Haltestab befestigt ist, d. h. mit dem Haltestab 87 irr linken Gestellabschnitt (F i g. 3) und mit dem Haltestat 112 im rechten Gestellabschnitt Diese Schraube wire nur bei extrem rauhen Wetterbedingungen benutzt wenn das Schiff heftig rollt oder stampft, und dient zui Verstärkung der Einrichtungen, die die Schwerstangen abschnitte fest in Stellung halten. Normalerweise wire eine derartige Anordnung in Verbindung mit dei

Halterung der Bohrgestängeabschnitte zwischen der anderen Haltestäben nicht notwendig sein.

Wie aus der Fig.7 und ebenfalls aus Fig.; hervorgeht, ist in Verbindung mit den Schwerstangen halterungen ein Metallgehäuse 146 im rechten Gestell

*5 abschnitt und 147 irn linken Gestellabsehniti air Oberteil des Rahmenteils 72 befestigt, und zwai beiderseits des Bohrturmbedienungsmannes, wobei ir diesen Gehäusen die Betätigungsvorrichtungen für die

Verriegelungsvorrichtungen 101 und 104 der Schwerstangenabschnitte angeordnet sind. Die Schwerstangenverriegelungsvorrichtung 101 weist sich aufwärts erstreckende Gabelschenkel 148 und 149 auf, zwischen denen das Kolbenstangenende 151 eines hydraulischen Stellzylinders »52 gelagert ist. Der Zylinder 152 ist schwenkbar an eier Rückseite des Gehäuses 147, wie bei 153 gezeigt, gelagert. Hydraulische Leitungen 154 und 155 führen in die entsprechenden Enden des Zylinders und sind mit einer Steuervorrichtung am Rahmenteil 72 verbunden. Diese Anordnung besitzt die gleiche Funktion wie die Betätigungsanordnung in den zuvor beschriebenen Verriegelungsvorrichtungen, mit der Ausnahme, daß die Kolbenstange sich in einer mehr oder weniger horizontalen Stellung bewegt. Die in Fig. 7 gezeigte Verriegelungsvorrichtung 101 für die Schwerstangenabschnitte ist in strichpunktierten Linien in geöffneter Stellung dargestellt, in der sie sich durch einen Schlitz 157 im vorderen Bereich des Gehäuses 147 erstreckt.

Es wird nochmals kurz auf F i g. 3 Bezug genommen, aus der ersichtlich ist, daß zwischen den Haltestäben des Gestells nach oben vorstehende Rohrzentrierungen 158 vorgesehen sind, die einen halbkugelförmigen Sitz bilden und auf dem Fußsockel 56 des Bohrturms angeordnet sind. Die unteren Enden der Bohrgestangeabschnitte werden auf die Zentrierungen gesetzt, um sie ordnungsgemäß ausgerichtet zu halten. Wie aus Fi g. 3 ersichtlich, sind die Zentrierungen fluchtend unter den Abteilen angeordnet, so daß die Gestängeabschnitte bei dieser Anordnung eine vertikale Stellung einnehmen. Aus praktischen Gründen können diese Zentrierungen jedoch aus der Vertikalen zu den benachbarten Seiten des Bohrturms hin versetzt sein, so daß die unteren Enden der Bohrgestängeabschnitte oder der Schwer-Stangenabschnitte gegenüber der Mittelinie des Bohrturmes zurückversetzt sind, um um das Bohrloch herum mehr Raum zu schaffen. Somit sind die Bohrgestängeabschnitte und die Schwerstangenabschnitte mit ihren oberen Enden schräg einwärts zur Mittellinie des Bohrturms hin geneigt, so daß ein zusätzliches Gewicht auf den Haltestäben und Verriegelungsvorrichtungen ruht.

Die Verriegeiungsvorrichtungen 97 erstrecken sich bis dicht an die benachbarten Haltestäbe, wenn sie die horizontale Stellung einnehmen. Somit kommen die Verriegelungsvorrichtungen an der Seite des benachbarten Haltestabes zur Anlage, wenn sich ein Haltestab infolge der darauf einwirkenden Kräfte durchbiegt, so daß sich die Haltestäbe gegenseitig versteifen. Die an den Enden angeordneten Haltestäbe, im linken Gestellabschnitt die Haltestäbe 81 und 87, werden durch die Endverriegelungsvorrichtung des Haltestabs 81, die an den Rahmenteil 76 schlägt, und durch die verstärkte Verriegelungsvorrichtung 104, die an den Haltestab 87 schlägt, versteift, wenn sich diese Haltestäbe durchbiegen.

Wie zuvor erwähnt, wird der Haltestab 104 bei schlechtem Wetter am Haltestab 87 angeschraubt, um eine zusätzliche Versteifung gegen Versetzungen der Schwerstangenabschnitte zu erzielen.

Die gleiche Anordnung ist auch bei dem rechten Gestellabschnitt vorgesehen.

Wie aus den Fig.5 und 6 ersichtlich, ist die Steuervorrichtung 115 an der Oberseite des Rahmen-65 teils 74 mittels Schrauben 142 befestigt, die sich durch die Grundplatte der Steuervorrichtung und in dem Rahmenteil 74 erstrecken. Aus den Fig.5 und 6 ist ersichtlich, daß Ventile und Solenoide 159 übereinander auf der Steuervorrichtung 115 angeordnet sind. Diese Anordnungen sind handelsüblich erhältlich und bilden keinen Teil der Erfindung. Es ist aus F i g. 6 ersichtlich, daß jede Verriegelungsvorrichtung mit einem solenoidbetätigten Zweiwegeventil verbunden ist, das auf einer Steuervorrichtung für den betreffenden Haltestab angeordnet ist. Eine Steuervorrichtung ist für jeden Haltestab und für jeden Gestellabschnitt mit Schwerstangenverriegelungsvorrichtungen vorgesehen. Wie ersichtlich, weist die Steuervorrichtung eine Druckmitteleinlassleitung 161 und eine Druckmittelauslassleitung 162 auf, wobei die Einlassleitung 161 mit einer Druckmittelquelle und die Auslassleitung 162 mit einem Sumpf verbunden sind. Diese Leitungen stehen mit den Ventilen in Verbindung.

Jedes der Ventile weist zwei hydraulische Leitungen i37 u. ί.ίβ auf, die inii den iiyuiauiiscncil Siciizyiindcrn 135 für jede der Verriegelungsvorrichtungen, wie zuvor beschrieben, verbunden sind. Somit steht jedes Steuerventil durch eine gemeinsame Leitung unter Druck, wobei eine Betätigung des Ventils beim öffnen des Kreises zur hydraulischen Leitung 137 den Druck in die entsprechende Leitung und den Zylinderraum des Zylinders 135 ableitet. Gleichzeitig öffnet das Ventil den hydraulischen Kreis über die Leitung 138, um den darin herrschenden Druck in die Druckmittelauslassleitung 162 abzuleiten und die überschüssige Flüssigkeit in den Sumpf abzuführen. Eine Umschaltung des Ventils durch das Solenoid führt der hydraulischen Leitung 138 Druck zu und entlastet die Leitung 137, so daß der Kolben aus dem Zylinder ausgefahren und die Verriegelungsvorrichtung 97 abwärts geschwenkt wird. Jede Verriegelungsvorrichtung 101 für die Schwerstangenabschnitte kann in gleicher Weise betätigt werden, indem der Druckmittelstrom in den Leitungen 154 und 155 umgekehrt wird. Die Betätigung der Solenoide des Steuerventils kann automatisch (durch einen Computer) erfolgen, wird jedoch im Ausführungsbeispiel durch den Bohrturmbedienungsmann ausgeführt, indm er einen Kippschalter 163 von dem mehrere schematisch gezeigt auf der Schaltkonsole 117 angeordnet sind, nach vorn oder rückwärts betätigt. Nachdem die Verriegelungsvorrichtung bewegt worden ist, wird der Schalter freigegeben, wobei das in der Steuervorrichtung betätigte Ventil sich in eine Verriegelungsstellung bewegt und die Verriegelungsvorrichtung in der gewünschten Stellung hält.

Die Steuervorrichtung 115 ist an eine Leitung 164 angeschlossen, durch die sich elektrische Leitungen von der Schaltkonsole 117 in einen Anschlußkasten 165 erstrecken. Von diesem Schaltkasten aus werden die einzelnen elektrischen Verbindungen zu den Solenoiden eines jeden Ventils hergestellt

Der Betrieb der erfindungsgemäßen Vorrichtung soll nunmehr in Verbindung mit einer halbautomatischen Anordnung beschrieben werden, wobei jedoch darauf hingewiesen wird, daß die Vorrichtung auch vollautomatisch arbeiten kann.

Normalerweise wird der Rohrstrang 26 durch den Drehtisch und den Fangkeil aus dem Bohrloch mittels des Flaschenzuges 35 und der Hubvorrichtung 44 soweit herausgezogen, bis drei Rohrabschnitte durch den Fußsockel 56 gezogen sind und der Flaschenzug 35 seine oberste Stellung einnimmt Der Rohrstrang wird dann im Drehtisch 61 durch den Fangkeil 56 gegen Abwärtsbewegung verriegelt und der Flaschenzug wird vom Rohrstrang entfernt, während dieser vom Greif-

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kopf 119 des oberen Greifarms 118 ergriffen wird, um das obere Ende des Bohrgestängeabschnitts ruhig zu halten. Diese Vorgänge werden vom Bedienungsinann A gesteuert.

Gleichzeitig wird der mittlere Greifkopf der Handhabungsvorrichtung 52 in seine unterste Stellung bewegt und ergreift das untere Ende des Gestängeabschnitts an seinem Bund. Während dieser Vorgänge wird die Zange 58 betätigt, um den Gestängeabschnitt 49 vom Rohrstrang 26 abzuschrauben, wobei die Bedienungsperson Öden hydraulischen Zylinder 67 betätigt, um den Greifkopf der mittleren Handhabungsvorrichtung 52 in seine obere Stellung zu bewegen, wie dies in Fig. 2 gezeigt ist. Hierbei wird der Gestängeabschnitt vom Rohrstrang, an dem der vorher befestigt war, fortbewegt.

Die Bedienungsmänner A und B betätigen dann

gemeinsam iiic Hanuiiauuiigsvui i iCniüfigC-fi 5J bzw. 52, um den Gestängeabschnitt nach rückwärts zu den Haltestäben hin in die mittlere öffnung 71 zwischen die Enden der Haltestäbe zu bewegen. Sobald der Gestängeabschnitt den Zwischenraum zwischen den Haltestäben in den er gesetzt werden soll, erreicht hat, bewegt der Bedienungsmann A, nachdem die Verriegelungsvorrichtungen durch Betätigung der Kippschalter in ihre vertikale oder geöffnete Stellung bewegt worden sind, die Handhabungsvorrichtung 51 seitwärts, um den Gestängestrang in den Zwischenraum zwischen den f laltestäben zu bewegen, während der Bedienungsmann B die untere Handhabungsvorrichtung 52 seitwärts bewegt, um das untere Ende des Gestängeabschnitts in eine mit der Zentrierung 158 ausgerichtete Stellung zu bringen. Hierauf betätigt der Bedienungsmann B den Zylinder 67, um den Greifkopf an der unteren Handhabungsvorrichtung abzusenken und den Gestängeabschnitt auf die Zentrierung zu setzen. Der Bedienungsmann A betätigt dann den Kippschalter für die entsprechende Verriegelungsvorrichtung, so daß sich diese in die horizontale Stellung bewegt, um den Gestängeabschnitt in dem ausgewählten Abteil zu halten.

Die Gestängeabschnitte werden zunächst in die Endabteilungen eingeordnet, die am nächsten zum Bohruirm hin liegen, wobei mit dem ersten Zwischenbereich (88, wenn die Einlagerung im linken Gestellabschnitt erfolgt) begonnen wird, worauf man dann den zweiten Gestängeabschnitt im Endabteil des Zwischenbereichs 89 unterbringt und sofort, bis eine Reihe voii Gestängeabschnitten im Gestellabschnitt an dessen linkem Ende untergebracht ist. Als nächstes werden die zweiten Abteile in jedem der Zwischenbereiche gefüllt, und die Verriegelungsvorrichtungen werden aus ihrer vertikalen in ihre horizontale Stellung bewegt, um die Gestängeabschnitte festzuhalten. Wie zuvor erwähnt, werden die Verriegelungsvorrichtungen bei der Freigabe des Kippschalters in der gewählten Stellung festgestellt.

rechte Gestellabschnitt in gleicher Weise beschickt.

Da sie ais letzte aus dem Bohrloch gezogen und als erste wieder eingefahren werden, werden dann die Schwerstangenabschnitte in gleicher Weise wie die Bohrgestängeabschnitte eingelagert.

Wenn der Bohrturmmann es vorzieht, kann er natürlich auch den Zwischenbereich 88 auffüllen, bevor er mit dem Zwischenbereich 89 beginnt. Infi Ige der möglichen Behinderung des Greifkopfs 119 durch die eingelagerten Gestängeabschnitte ist es dann jedoch nur möglich, von der Außenseite zum Bohrturmmann oder von links zur Mitte des linken Gestellabschnitts einzulagern. Dasselbe trifft auch für den rechten Gestellabschnitt zu, bei dem die rechte Abteilreihe oder der am weitesten von der Bedienungsperson entfernt liegende Zwischenbereich gefüllt wird.

Zur Erzeugung des Druckmittels ist eine Pumpe oder eine andere Druckmittelquelle vorgesehen, die ebenso wie der Sumpf nicht gezeigt sind. Die verschiedenen elektrischen und hydraulischen Leitungen sind gekapselt unter den Haltestäben angeordnet, können jedoch in beliebiger Weise geschützt verlegt werden.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims (2)

Patentansprüche:

1. Vorrichtung zur vertikalen Lagerung und Handhabung von aus mehreren Längen zusammen- S gesetzten Rohrgestängeabschnitten, die in einem auf einem Schwimmkörper angebrachten Bohrturm angebracht ist und wenigstens ein die Gestängeabschnitte in im wesentlichen vertikaler Stellung aufnehmendes Gestell aufweist, an dem mehrere sich horizontal freitragend erstreckende Haltestäbe befestigt sind, die einen zur Aufnahme der Gestängedurchmesser geeigneten Abstand voneinander besitzen und jeweils entlang ihrer Länge mit mehreren Verriegelungsvorrichtungen versehen sind, die zur Bildung von Aufnahmeabteilen für die Gestängeabschnitte zwischen sich wenigstens einen dem Gestängedurchmesser entsprechenden Abstand freilassen und zwischen einer horizontalen, die Gestängeabsdinitte in den Aufnahmeabteilen verriegeinden und einer vertikalen, die Gestängeabschnitte freigebenden Stellung unabhängig voneinander verschwenkbar sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Haltestäbe (81 bis 87, 105 bis 112) als hohlkastenförmige Profile ausgebildet sind, »5 in denen hydraulische, doppelt wirkende Stellzylinder (135) und deren Zuleitungen (137, 138) angeordnet sind, wobei jeweils an einer Verriegelungsvorrichtung (97) ein Stellzylinder angelenkt ist, mittels dem die Verriegelungsvorrichtung ver- 3" schwenkbar u.-.d in der horizontalen und vertikalen Stellung festgehalten ist und deT ein elektrisch oder hydraulisch betätigbares Steuerventil zugeordnet ist.

2. Vorrichtung nach Anspruch ^dadurch gekennzeichnet, daß die Steuerventile fur die Stellzylinder je eines Haltestabes in einer gemeinsamen Steuervorrichtung (115) zusammengefaßt sind, die über eine zentrale Schaltkonsole (117) der Vorrichtung betätigbar ist

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