DE2048631A1

DE2048631A1 - Einrichtung zum Handhaben von Bohr loch Ausrustungsteilen

Info

Publication number: DE2048631A1
Application number: DE19702048631
Authority: DE
Inventors: Stanley Oscar Bakersfield Cahf Hutchison (V St A )
Original assignee: Chevron Research Co
Current assignee: Chevron USA Inc
Priority date: 1969-10-10
Filing date: 1970-10-03
Publication date: 1971-04-15
Also published as: AT305930B; FR2065728B1; GB1319270A; JPS5111042B1; DE2048631C3; FR2065728A1; DE2048631B2; CA974506A

Description

10. Oktober 1969, Vereinigte Staaten von Amerika, Ser. No. 865 261

Anmelder ;

Chevron Research Company

San Francisco, California, USA

Einrichtung zum Handhaben von Bohrloch-Ausrüstungsteilen

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung, die zum Handhaben von langen Bohrloch-Ausrüstungsteilen benutzt werden kann, insbesondere von Bohr- oder Förderrohren, Futterrohren und Pumpengestängeabschnitten. Insbesondere betrifft die Erfindung eine Einrichtung zum Aufnehmen und Ablegen von langen Ausrüstungsteilen, z.B. Futterrohrabschnitten, die zwischen einer im wesentlichen waagerechten Lage während der Lagerung, und einer im wesentlichen senkrechten Benutzungsstellung bewegt werden müssen.

Bei Arbeiten an einer Ölbohrung werden langgestreckte Teile wie Futterrohrabschnittθ, Rohrabschnitte und Pumpengest ängeabschnitte für das Abteufen und für Förderzwecke benutzt. Z.B. werden Futterrohrabschnitte mix einander

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verbunden, um einen aus einzelnen Abschnitten aufgebauten Rohrstrang zu bilden, der in das Bohrloch eingebaut wird. Bei den üblichen Bohrlocharbeiten, bei denen ein Bohrrohrgestänge oder ein Futterrohrstrang benutzt wird, besteht das Gestänge oder der Strang aus einer Anzahl einzelner Abschnitte, die aneinander gekuppelt sind» Z.B„ besteht ein Rohrstrang, der für Förderzwecke oder andere Arbeiten in einem Bohrloch eingesetzt wird, aus einer Anzahl einzelner Rohrabschnitte, die zur Bildung eines langen Rohrstranges ^ miteinander verbunden sind. Ein Bohrturm oder eine Bohrwinde wird benutzt, um die aufeinanderfolgenden Rohrabschnitte bis zu etwa ihrer vollen Länge in das Bohrloch einzufahren. Nachdem der Rohrabschnitt in eine solche Lage gebracht worden ist, wird er in der Nähe seines oberen Endes durch geeignete Mittel, wie z.B. Abfangkeile, erfaßt, um ihn im Bohrloch aufzuhängen. Dann wird die Winde von diesem Rohrabschnitt gelöst und ein zweiter Rohrabschnitt mit der Winde und danach mit dem ersten Rohrabschnitt verbunden. Sodann wird der zweite Rohrabschnitt in das Bohrloch bis zu seiner vollen Länge eingefahren und anschließend mit Abfangkeilen festgesetzt, worauf der geschilderte Vorgang wiederholt wird. Durch die Wiederholung dieses Vorganges wird aus den aufeinanderfolgenden Rohrabschnitten ein Rohrstrang aufgebaut, der fortschreitend tiefer und tiefer in das Bohrloch hineinreicht. Umgekehrt wird beim Ziehen eines solchen Rohrstranges aus dem Bohrloch die Winde mit dem obersten Rohrabschnitt verbunden und dann der ganze Rohrstrang angehoben, bis der oberste Rohrabschnitt aus der Bohrung freikommt. Der übrige Rohrstrang wird mittels

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Abfangkeilen im Bohrlochkopf aufgehängt und danach der oberste Rohrabschnitt von dem Strang gelöst und abgelegt.

Bislang wurden diese üblichen Arbeitsgänge, bei denen Rohrabschnitte oder ähnliche Elemente aus einem Lager aufgenommen oder in dem Lager abgelegt wurden, überwiegend unter Einsatz von Handarbeit ausgeführt. Obwohl auch schon Versuche gemacht worden sind, diesen Arbeitsgang zu mechanisieren, haben diese Versuche bis jetzt keinen vollen Erfolg gehabt. Das betrifft insbesondere die Bewegung von Rohrabschnitten zwischen der waagerechten Lagerung und einer senkrechten Benutzungsstellung.

Mit der Erfindung soll eine Einrichtung geschaffen werden, die die Handhabung langer Bohrlochausrüstungsteile gestattet, welche zur Bildung eines Bohrloch-Gestänges oder -Rohrstranges aneinandergesetzt werden. Die erfindungsgemäße Einrichtung soll insbesondere die Bewegung solcher Elemente zwischen einer vertikalen Stellung, in der sie an dem übrigen Gestänge befestigt oder von diesem gelöst werden können, und einer waagerechten Lagerung neben dem Bohrloch ermöglichen.

Eine erfindungsgemäße Einrichtung zum Aufnehmen und Ablegen langer Bohrloch-Ausrüstungselemente, wie Bohrrohre, Futterrohre und Pumpengestängeabschnitte, weist eine allgemein aufrechtstehende Vorrichtung oder einen Ständer auf, die bzw. der eine Stützeinrichtung trägt, die entlang der

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Längsachse des aufrechtstehendeη Ständers teleskopartig ausziehbar und einziehbar ist. Der Ständer ist drehbar angeordnet. Ein Ausleger ist mit einem Ende schwenkfähig mit der Stützeinrichtung verbunden und weist eine Greifvorrichtung auf, mit der langgestreckte Bohrlochelemente " allgemein parallel zur Längsachse des Auslegers auslösbar gehalten werden können. Zur Schwenkung des Auslegers zwischen einer allgemein aufrechten und einer allgemein waagerechten Stellung sind Mittel vorgesehen, die dadurch die Bewegung des langgestreckten Bohrlochelementes zwischen einer im wesentlichen waagerechten Lagerungsstellung und einer im wesentlichen senkrechten Benutzungsstellung ermöglichen»

Die Erfindung gestattet die mechanische Durchführung von Arbeitsgängen, für die bislang zu einem erheblichen Teil Handarbeit eingesetzt werden muß. Weitere Vorzüge und Merkmale der Erfindung ergeben sich aus den Ansprüchen sowie aus der nachfolgenden Beschreibung und der Zeichnung, in denen die Erfindung beispielsweise erläutert und dargestellt ist. Es zeigen :

Fig. 1 eine Seitenansicht einer bevorzugten Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einrichtung, die in Betriebsstellung an einem Bohrloch aufgestellt ist,

Fig. 2 eine Seitenansicht eines Teiles einer

erfindungsgemäßen Einrichtung, wobei in der Zeichnung einzelne Teile der Übersichtlichkeit halber weggelassen sind,

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Figc 3 eine Ansicht auf die Linie III - III der

Fig. 2,

Fig. 4- einen Teil einer Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Einrichtung,

Fig. 5 einen weiteren Teil einer Seitenansicht der erfindungsgemäßen Einrichtung,

Fig. 6 einen Schnitt entlang der Linie VI - VI der Fig. 2,

Fig. ? einen Schnitt entlang der Linie VII - VII der Fig. 6,

Fig. 8 eine Draufsicht auf eine ausstreckbare und einziehbare Greifvorrichtung einer erfindungsgemäßen Einrichtung, wobei einzelne Teile der Übersichtlichkeit halber weggebrochen dargestellt sind,

Fig. 9 eine der Fig. 8 ähnliche Draufsicht auf eine Greifvorrichtung in einer anderen Arbeitsstellung,

Fig. 10 einen Schnitt durch einen Teil der in Fig. 9 dargestellten Vorrichtung,

Fig. 11 eine Seitenansicht der Vorrichtung nach Fig. 8,

Fig. 12 eine Ansicht eines Teiles der Vorrichtung

nach Fig. 8 in einer gegenüber dieser Figur um 90° gedrehten Stellung,

Fig. 13 einen Schnitt entlang der Linie XIII - XIII der Fig. 8, und

Fig.14 - 19 vereinfacht dargestellte Seitenansichten zur Veranschaulichung des Arbeitsablaufes beim Einsatz einer erfindungsgemäßen Einrichtung. 109816/1691 - 6 -

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Eine erfindungsgemäße Einrichtung, siehe auch Fig. 1, wird zur Handhabung von länglichen Bohrloch-Ausrüstungsteilen zwischen einer waagerechten Lagerungsstellung und einer senkrechten Arbeitsstellung benutzt, z.B. zum Ablegen oder Aufnehmen von Rohrabschnitten. Mit "Ablegen¹¹ und "Aufnehmen" ist gemeint, daß ein Rohrabschnitt, der von einem Rohrstrang abgenommen worden ist, waagerecht auf Rohrböcken oder einer Stellage abgelegt wird, bzw. ein Rohrabschnitt aus einer waagerechten Stellung auf einem Ablagegestell aufgenommen und senkrecht aufgerichtet wird, damit der Abschnitt mit einem Rohrstrang verbunden werden kann. Die erfindungsgemäße Einrichtung wird an einem Bohrloch 10, siehe Fig. 1, benutzt, das mit einer Verrohrung 12 ausgestattet ist, die einen allgemein mit 14 bezeichneten Bohrlochkopf an der Erdoberfläche aufweist. Ein Rohrstrang 16 erstreckt sich in das Bohrloch hinein, und zwar durch den Bohrlochkopf und durch die Abfangkeile 18 hindurch, die am Bohrlochkopf 14 angeordnet sind. Der Rohrstrang wird mittels eines Elevators 20 gehalten, der durch Elevator-Verbindungsglieder 24 und 26 mit einem Unterblock 22 verbunden ist. Windenkabel 2Θ und 50 verbinden den Unterblock mit einer nicht dargestellten Winde. Eine Motorzange 32 und Stützvorrichtung 34 sind über dem Bohrlochkopf 14 angeordnet, um die mit Gewinde versehenen Rohrabschnitte an den Rohrstrang anzusetzen oder von diesem zu lösen.

Die erfindungsgemäße Einrichtung zum Bewegen von langen Bohrloch-Ausrüstungsteilen, wie Bohrrohren, Verrohrungs-

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oder Pumpengestängeabschnitten, ist mit dem Bohrlochkopf durch eine Grundplatte 34^f verbunden, die durch Bolzen 36 und 38 in ihrer Lage am Bohrlochkopf 14 festgehalten wird. Die erfindungsgemäße Einrichtung kann auch auf einem Windenfahrzeug oder einem ähnlichen Gerät angeordnet werden, da sie nicht fest mit dem Bohrlochkopf verbunden zu sein braucht. Eine allgemein aufrechtstehende Vorrichtung 40 oder ein Ständer trägt eine Stützvorrichtung 391 die teleskopartig ausfahrbar und einziehbar entlang der Längsachse des Ständers ist. Der Ständer 40 ist drehbar auf der Grundplatte 34* angeordnet. Die drehbare Anordnung kann z.B. dadurch verwirklicht werden, daß ein Bodenflansch 43 des Ständers fest mit einer drehbaren Basisvorrichtung verbunden ist, die aus den Teilen 85, 86 und 44 besteht. Die Basisvorrichtung ist durch entsprechende Lagermittel drehbar mit der Grundplatte 34-' verbunden. Das Element 44 ist ein Getrieberad mit auf dem Umfang angeordneten Zähnen, die mit den Zähnen an einem Zahnrad 46 zusammenwirken, um den Ständer 40 zu drehen, wenn das Zahnrad 46 durch eine entsprechende Vorrichtung, wie einem Hydraulik- oder Pneumatikmotor 3?, gedreht wird, der auf der Grundplatte 34' angeordnet sein kann.

Ein Ausleger 50 ragt aus dem oberen Ende des allgemein senkrechten Ständers 40 hervor. Ein Ende des Auslegers ist schwenkfähig mit der Stützvorrichtung 39 verbunden. Ferner sind Mittel vorgesehen, mit deren Hilfe der Ausleger mit Bezug auf die Längsachse der Stützvorrichtung 39 geschwenkt

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werden kann, um das andere Ende des Auslegers zu heben und zu senken und damit Rohrabschnitte aufzunehmen oder abzulegen. Eine entsprechende hydraulische oder pneumatische Anordnung ist über die Schwenkverbindung zwischen Ausleger und Stützvorrichtung hinweg angeschlossen, um den Ausleger nach Wunsch zu heben oder zu senken. Ein hydraulischer oder pneumatischer Zylinder 56, 57, dessen Kolbenstange ausfahrbar und einziehbar ist, ist mit den Lappen 72 und 74- verbunden. Die Lappen 72 und 74· sind mit dem Ausleger im Bereich der Schwenkverbindung derart verbunden, daß, wenn der hydraulische oder pneumatische Zylinder die Kolbenstange einzieht, der Ausleger in eine nahezu horizontale Stellung verschwenkt wird.

Die den Ausleger 50 tragende Stützvorrichtung 39 ist mit Bezug auf die Längsachse des allgemein aufrechten Ständers 40 teleskopartig ausfahrbar. Hierzu ist ein hydraulischer oder pneumatischer Zylinder 52 vorgesehen, der eine Stoßstange 54- enthält, die mit der Stützvorrichtung 39 durch einen Lappen 70 verbunden ist. Das untere Ende 53 des Hydraulikzylinders 52 ist mit dem Bodenflansch 4-3 mittels eineB Lappens 71 verbunden. Wenn daher der Hydraulikzylinder 52 entsprechend beaufschlagt wird, wird durch den Arm oder die Stange 54 die Stützvorrichtung 39 in Längsrichtung mit Bezug auf den Ständer 40 teleskopartig ausgefahren. Wenn die Wirkung des Hydraulikzylinders 52 umgekehrt wird, wird die Stützvorrichtung 39 mit Bezug auf den Ständer 4-0 zurückgezogen. Greifvorrichtungen 62 und 64 sind mit dem

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Ausleger 50 verbunden und dienen dazu, ein langgestrecktes Bohrlochelement allgemein parallel zur Längsachse des Auslegers lösbar zu halten. Pneumatische oder hydraulische Anschlußleitungen sind über eine Steuerungsvorrichtung 60 mit den verschiedenen hydraulischen oder pneumatischen Zylindern verbunden, um diese zu betätigen, wie noch ausführlich erläutert wird·

Der Ausleger und die dazugehörenden Teile der erfindungsgemäßen Einrichtung sind in den Fig. 2 bis 5 ausführlich dargestellt. Der allgemein aufrechte Ständer 40 trägt eine Stützvorrichtung 39» die entlang der Längsachse des Ständers 40 teleskopartig aus- und einziehbar ist. Das Ausziehen und Einfahren wird mittels eines Hydraulikzylinders 52 erreicht, dessen eines Ende 53 fest mit dem unteren Ende des Ständers 40 mit einer Lasche 71 verbunden ist. Ein Arm 54, der aus dem Hydraulikzylinder 52 hervorsteht, ist mit der Stützvorrichtung 39 durch einen Lappen 70 verbunden. Der Lappen 70 ist so angeordnet, daß er in einem Schlitz 69 des Ständers 40 gleitet, wenn die Stützvorrichtung 39 gegenüber dem Ständer 40 aus- oder eingefahren wird. Wenn pneumatisches oder hydraulisches Strömungsmittel dem Zylinder 52 durch einen der Einlasse 76, 77 hindurch zugeführt wird, wird die Stützvorrichtung 39 ausgefahren bzw. eingezogen; die eingezogene Stellung ist in Pig· 2 und die ausgefahrene, aber nicht gedrehte Stellung in Fig· 4 dargestellt»

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Ein Ausleger 50 ist schwenkfähig mit der Stützvorrichtung verbunden. In der bevorzugten Ausführungsform ist der Ausleger 50 ^mit einem Gelenk versehen und hat eine Schwenkverbindung 78 zwischen dem Hauptausleger 50 und dem unteren Auslegerteil 51· Der untere Auslegerteil 5I liegt innerhalb der Stützvorrichtung 39 und wird daher innerhalb der Stützvorrichtung 39 in Ausfahr- oder Rückzugsrichtung bewegt· Der untere Auslegerteil' 5I wird in der Stützvorrichtung vertikal aufrecht vorzugsweise durch geringe Reibung zwischen den beiden Teilen gehalten. Falls aus irgendeinem Grunde die Greifarme 62 und 64 nicht zurückgezogen werden, bevor der Unterblock TLeL angehobexi wird, würde der Gelenkausleger 50, 51 einfach senkrecht aus der Stützvorrichtung 39 angehoben, so daß die übrige iLinrichtung dadurch nicht beschädigt wird. Quer über das Gelenk oder die Schwenkverbindung 78 ist ein doppelt wirkender hydraulischer oder pneumatischer Zylinder 56 mit dem Ausleger verbunden. Ein Ende 58 des hydraulischen oder pneumatischen Zylinders 56 ist mit dem unteren Auslegerteil 5I über den Lappen 74 verbunden. Der Lappen 72 verbindet einen ausfahrbaren und einziehbaren Arm 57 des hydraulischen oder pneumatischen Zylinders 56 mit dem Hauptausleger 50. Beide Lappen 72 und 74 laufen in einem Schlitz 80 des Ständers 40. Wenn der Arm 54 des Hydraulikzylinders 52 voll ausgefahren ist, um die Stützvorrichtung 39 in die in Fig. 4 gzeigte Stellung zu heben, kann der Ausleger 50 mit Bezug auf die Längsachse der Stützvorrichtung 39 geschwenkt werden, um das andere Ende des Auslegers 50 zu heben oder zu senken und damit

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einen Rohrabschnitt nach Erfordernis senkrecht zu stellen oder waagerecht zu legen. In Fig. 4 ist diese Möglichkeit in gestrichelter Linie angedeutet. Nachdem der Ausleger gesenkt worden ist, siehe ü'ig«, 5> wird ein flacher Teil 79 des Gelenkendes des Auslegers 50 so bewegt, daß es im Schlitz 80 läuft. Der Ausleger kann dann in eine Stellung nahe dem unteren Teil des Ständers gebracht werden, indem der Arm 54 in den Zylinder 52 eingezogen wird. Ein Schlitz 81 in der Stützvorrichtung 39 erleichtert den Zusammenbau und das Auseinandernehmen der erfindungsgemäßen Einrichtung,

In den Fig. 6 und 7 ist die drehbare Anordnung des Ständers 50 und des damit verbundenen Teils der Einrichtung näher dargestellt. Der gesamte aufrechtstehende Teil der erfindungsgemäßen Einrichtung ist drehbar auf der Grundplatte mittels Lagern 83 und 84 angeordnet. Die Grundplatte 34 kann unmittelbar mit einem Bohrlochkopf, oder, falls erwünscht, mit einer Winde oder einer anderen fahrbaren Einrichtung verbunden sein. In einer bevorzugten Ausführungsform ist der drehbare Bodenflansch, auf dem der Ständer 40 fest angeordnet ist, exzentrisch ausgebildet. Diese exzentrische Anordnung des Ständers 40 bildet ein Mittel zur Zentrierung der Greifvorrichtungen, um Rohre oder Stangen zu erfassen, die im Bohrloch in einer den Ringraum verschiebenden Stellung sind. In Abhängigkeit von einer besonderen Bohlochkopfanordnung kann demnach die Greifvorrichtung auf ein Rohr oder ein Gestänge ausgerichtet werden, die aus der Mitte des Bohrloches herausgerückt sind. Der Grundplattenflansch 43 ist fest mit einem Exzenterteil 85 verbunden, der seiner—

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seits mit einem Zahnrad 44· verbunden ist, dessen Zähne mit einem danebenliegenden Zahnrad 46 kämmen. Wenn das Zahnrad 46 durch einen entsprechenden Antrieb gedreht wird, wird dadurch eine Drehung des Zahnrades 44 und der mit diesem verbundenen Teile verursacht. Auf diese Weise ist der Ständer 40 drehbar angeordnet, und die Stützvorrichtung 39 und der Ausleger ^O werden zusammen mit dem Ständer 40 gedreht. Diese Drehung kann über irgendeinen gewünschten Winkel oder Bogen gehen, so daß ein Rohr in einer bestimmten Lage mit Bezug auf das Bohrloch abgelegt oder aus dieser aufgenommen werden kann»

In den Fig„ 9 bis 13 ist eine bevorzugte Form einer für die Erfindung zu verwendenden Greifvorrichtung dargestellt. Die Greifvorrichtung dient dazu, ein langes Bohrloch-Ausrüstungselement allgemein parallel zur Längsachse des Auslegers lpsbar zu halten· Die dargestellte Greifvorrichtung kann ausgefahren oder zurückgezogen werden, während sie ein Bohrlochelement, wie etwa einen Rohrabschnitt, lösbar hält· Die Greifvorrichtung kann bis auf eine Stellung ausgefahren werden, in der sie einen Rohrabschnitt parallel zur Längsachse des Auslegers erfaßt. Die Greifvorrichtung kann dann zurückgezogen werden, um den Rohrabschnitt von dem Bohrloch fort und näher an den Ausleger heranzubewegen.

Die Greifvorrichtung weist eine doppelwandige, ausdehnbare Kammer auf, welche die Greifarme 100 und 101 zum Rohrabschnitt hin trägt. Ein innerer Rohrteil 88 ist mit dem Ausleger 50

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durch z.B. Gewindebuchsen 130 und 131 verbunden. Eine Grundplatte 90, die eine Einlaßöffnung 91 für ein hydraulisches ocfer pneumatisches Strömungsmittel aufweist, verschließt die Rückseite des ersten Rohrteiles 88. Ein Kolben ist im ersten Rohrteil 88 dadurch ausgebildet, daß das Ende eines zweiten Rohrteiles 92 durch einen Stopfen 94- und eine Grundplatte 96 abgeschlossen ist. Ein dritter Rohrteil 66 ist mit dem zweiten Rohrteil 92 verbunden und so angeordnet, daß er teleskopartig auf dem ersten Rohrteil 88 gleitet» Zu diesem Zweck ist eine Keilnut 98 im ersten Rohrteil 88 ausgebildet, und an der Innenseite des dritten Rohrteiles 66 ist eine Feder 99 vorgesehen, die mit der Keilnut 98 zusammenwirkt, um die teleskopartig ausziehbaren Rohrteile in Flucht zu halten. Wenn Strömungsmittel durch den Anschluß 91 in das Innere des ersten rohrförmigen Teiles 88 eingeführt wird, werden der zweite rohrförmige Teil 92 und der dritte rohrförmige Teil 66 teleskopartig aus der Stellung nach Fig. 8 in die Stellung nach Fig. 9 ausgefahren. Wenn der zweite rohrförmige Teil 92 und der dritte rohrförmige Teil 66 und die von diesem getragenen Rohrgreifarme aus der Stellung nach Fig. 9 in die Stellung nach Fig. 8 zurückgezogen werden sollen, wird Strömungsmittel durch eine Leitung 113» einen Kanal 111 und einen Kanal 115 in die Kammer 116 eingeführt, in der der Druck die Rückziehung des zweiten und dritten rohrförmigen Teiles bewirkt.

Die Rohrgreifarme 100 und 101 sind normalerweise aufgrund des Gleichgewichte der gegeneinanderwirkenden Federn 102 und 104· offen. Diese Federn wirken auf entgegengesetzte

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Seiten des Kolbens 106, der gleitfähig in dem zweiten rohrförmigen Teil 92 angeordnet ist. Der Kolben 106- ist mit den Greifarmen 100 und 101 durch eine Schubstange 108 verbunden. Die Stange 108 ist mit zwei Kanälen 110 und 111 ausgebildet. Biese Kanäle dienen dazu, hydraulisches oder nneumatisches Strömungsmittel den verschiedenen Kammern zuzuführen, um auf diese Weise die Greifvorrichtung zu betätigen· Wenn die Greifarme 100 und 101 geschlossen werden sollen, üb ein Bohrlochelement, wie etwa einen Rohr— oder Gestängeabschnitt, lösbar zu halten, wird Strömungsmittel durch die Leitung 112 in den durch den Kolben 106 hindurchgehenden Kanal 110 und in die Kammer eingeführt, die hinter dem Kolben 106 in dem zweiten rohrförmigen Teil 92 ausgebildet ist. Der durch dieses Strömungsmittel auf den Kolben 106 ausgeübte Druck treibt den Kolben vorwärts und drückt die Feder 102 zusammen, wodurch die Greifarme 100 und 101 geschlossen werden· Falls die Greifvorrichtung geöffnet werden soll, wird der Druck aus dieser Kammer durch die Leitungen 110 und 112 abgeführt, so daß die Feder 102 den Kolben in eine neutrale Stellung zurücktreiben kann und dabei die Greifarme 100 und 101 öffnet, wodurch das Bonrlochelement freigegeben wird· Der Kanal 111 ist mit einer Verlängerung 109 versehen, die durch den Kolben 106 und die Rückwand der Federkammer hindurch in eine Kammer führt, welche zwischen der Grundplatte 94- und dem Stopfen 96 ausgebildet ist. Diese Kammer ist über einen Kanal 115 nach einer Ringkammer 116 hin offen, die zwischen der Außenseite des Rohrteiles 92 und der Innenseite des Rohrteiles 88 ausgebildet ist* Wenn daher der Rohrteil 66 von der Stellung nach Flg. 9 in eine Stellung nach Fig. 8 zurückgezogen werden

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soll, wird Strömungsmittel durch die Leitung II3, den Kanal 111 und den Kanal II5 in die Kammer 116 eingeführt, in der der Druck die Rückbewegung des dritten Rohrteiles 66 bewirkt. Der dritte Rohrteil kann ausgefahren oder zurückgezogen werden, wenn die Greifarme 100 und 101 entweder in der Schließoder der Öffnungsstellung sind. Diese Greifarme 100 und 101 sind schwenkfähig mittels Zapfen 120 und 121 auf einem Ansatz des Rohrteiles 66 angeordnet. Die Rohrteile 66 und 92 sind ebenfalls durch Zapfen miteinander verbunden. Die Greifarme sind mit Schlitzen 122 und 123 ausgebildet, in die ein Zapfen 124- gleitfähig eingreift, der in einer Bohrung der Stoßstange 108 befestigt ist. Dan it sind die Greifarme derart angeordnet, daß durch ein Ausfahren oder Rückziehen der Schubstange 108 ihre Schließung bzw. öffnung bewirkt wird·

In den Fig. 14 bis 19 ist die Arbeitsweise einer erfindungsgemäßen Einrichtung vereinfacht dargestellt. Nach dieser Darstellung wird die erfindungsgemäße Einrichtung benutzt, um Rohrabschnitte abzulegen, während ein Rohrstrang aus einem Bohrloch gezogen wird und die einzelnen Rohrabschnitte davon abgetrennt werden. In Fig. 14 ist der obere Rohrabschnitt 9 eines Rohrstranges, der sich durch den Bohrlochkopf 14 hindurch nach unten erstreckt, aus dem Bohrloch gezogen worden. Abfangkeile sind über dem Bohrlochkopf 14 so eingesetzt worden, daß der Rohrabschnitt 11 und der übrige Teil des Bohrstranges im Bohrloch hängen, während der Elevator 20, die Verbindungsglieder 24 und 26 und der Unterblock 22 vom Rohrabscnnitt 9 gelöst und zur Verbindung mit dem Rohrabschnitt 11 nach unten gefahren werden.

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Während dieser Zeit wird der Rohrabschnitt 9 durch eine Motorzange oder einen Drehtisch 32 und die Haltevorrichtung 34· von dem Rohrabschnitt 11 abgeschraubt. Während der Rohrabschnitt 9 abgetrennt wird, werden die Gr.eifarrae 62 und 64 mit Bezug auf den geteilten Unterblock 22 in entsprechender Folge in eine Stellung ausgefahren, in der sie den Rohrabschnitt 9 lösbar halten können.

Ein geteilter Unterblock 22 hat bekanntlich vier Winüenkabel, axe zum Heben und Senken des Blocks benutzt werden. Hinter den Windenseilen 28 und 30 sind daher nicht dargestellte Seile vorhanden. Die Greifarme können zwischen irgend zwei dieser Seile arbeiten, um mit dem Rohrabschnitt oder einem Gestängeabschnitt in Berührung zu treten. Die erfindungsgemäße Einrichtung kann daher auf irgendeiner Seite des Bohrloches angeordnet werden, um Rohrabschnitte aufzunehmen und abzulegen, wenn ein geteilter Block ben#utzt wird. In vielen praktischen Fällen kann, wenn ein Windenausleger auf einer Seite des Bohrloches vorhanden ist, die erfindungsgemäße Einrichtung allgemein auf einer der drei anderen Seiten benutzt werden. Die Verwendung eines geteilten Blockes gestattet auch, daß die erfindungsgemäße Einrichtung Rohrteile über dem Block erfaßt und damit den bisher erforderlichen Einsatz von Handarbeit im oberen Bereich des Windenauslegers vermeidet.

Nachdem der Rohrabschnitt 9, siehe Fig.15» vom Rohrstrang abgetrennt worden ist, wird der Ausleger 50 hochgefahren,

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um das untere Ende des Rohrabschnittes bis über den geteilten Block anzuheben, worauf die Greifvorrichtung en 62, 64· eingezogen werden, um den Rohrabschnitt aus dem Bereich der Windenseile 28 und 30 herauszubringen. In diesem Fall arbeiten die Greifvorrichtungen zwischen dem Windenseil 30 und dem hinter dem Seil 30 liegenden Seil. Der Ausleger 50 wird dadurch hochgefahren, daß die Stützvorrichtung 39 teleskopartig aus dem Ständer 4-0 mittels der Stoßstange 54-ausgefahren wird, die aus dem Hydraulikzylinder 52 heraustritt. Der Ständer 4-0, die Stützvorrichtung 39 und der Ausleger 50 werden, siehe Fig. 16, über den erforderlichen Winkel gedreht. Dieser Winkel kann veränderlich sein und davon abhängen, wo der Rohrabschnitt 9 abgelegt werden soll,

nachdem er aus dem Bereich des Blockes 22 und der Windenkabel herausbewegt worden ist· Der Block kann dann den mit ihm durch den Elevator 20 und die Verbindungsglieder 24- und 26 verbundenen nächsten Rohrabschnitt 11 aus dem Bohrlochkopf 14- herausziehen. Damit wird der nächste Rohrabschnitt bereitgestellt, um durch, die erfindungsgemäße Einrichtung unmittelbar nach deren Rückbewegung in eine aufrechte Stellung erfaßt und abgelegt zu werden. Nach der Drehung wird der Ausleger 50, siehe Fig. 17, mit Bezug auf die Längsachse der Stützvorrichtung 39 geschwenkt, um das obere Ende des Auslegers zu senken und den Rohrabschnitt 9 in eine im wesentlichen waagerechte Stellung zu bringen. . Diese Schwenkung wird mit Hilfe des hydraulischen oder pneumatischen Zylinders 56 ausgeführt, der über die Schwenkverbindung des Auslegers 50 und des unteren Teiles 51 verbunden ist.

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Der Rohrabschnitt 9, siehe Fig. 18, wird in horizontaler Lage auf einem geeigneten Rohrgestell abgesetzt.' Der Ausleger 50 ist in die dargestellte Stellung gesenkt worden, indem die Stützvorrichtung 39 gegenüber dem Ständer 40 . zurückgezogen worden ist· Der Ausleger 50 kann in irgendeiner gewünschten Höhe angehalten werden, indem die Stoßstange 54· im Zylinder 52 in entsprechender Stellung gehalten wird, so daß Rohrabschnitte in irgendeiner gewünschten Höhe

^ gestapelt werden können, die in einem Bereich liegt, der unter dem Bohrlochkopf beginnt und bis erheblich darüber reicht· Eine bevorzugte Ausführungsform einer erfindungsgemäßen Einrichtung wird zum Stapeln von Röhren in einem Bereich verwendet, der von etwa 33n» über bis etwa 6,7m unter dem Bohrlochkopf reicht. Die Greifvorrichtungen 62, 64 werden von dem Rohrabschnitt 9 gelöst, wenn dieser in seiner Lage auf dem Gestell ist· Während dieses Vorganges ist der nächste Rohrabschnitt 11 voll aus dem Bohrloch durch die Winde gezogen worden. Die Abfangkeile können dann gegen den

W nächsten Abschnitt 13 des Rohrstranges gesetzt werden, der in das Bohrloch hineinreicht. Der Elevator 20 gleitet dann unter Umfassung des Rohrabschnittes 11 abwärts,und der geteilte Unterblock fährt bis über die Mitte des Rohrab-Bchnittes 11 nach unten. Die erfindungsgemäße Einrichtung wird dann in eine senkrechte Stellung gebracht und so gedreht, daß sie die Stellung in Fig. 19 einnimmt, «ährend der Block entlang dem Rohrabschnitt 11 abwärts fährt. Die Greifvorrichtungen 62 und 64 können dann nacheinander ausgefahren werden, um den Rohrabschnitt 11 in einer senkrechten Stellung zu halten, während er abgeschraubt und von dem Rohretrang getrennt wird. t 098 16/1591

Aus diesen Erläuterungen ergibt sich auch, dan, wenn nicht ein Itohrstrang gezogen, sondern in das Bohrloch eingefahren werden soll, die umgekehrte Folge von Arbeitsschritten ausgeführt wird, um den Rohrabschnitt aufzunehmen und ihn zur Verbindung mit dem Rohrstrang in Stellung zu bringen.

- patentansprüche 109816/1691 origijnjal inspected

Claims

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1. Einrichtung zum Aufnehmen und Ablegen langgestreckter Bohr- oder Bohrloch-Ausrüstungsteile, dadurch gekennzeichnet, daß ein allgemein aufrechter Ständer (40) auf einem Drehfuß (43, 44, 83; 34') angeordnet ist und eine Stützvorrichtung (39) trägt, die in der Längsachse des Ständers teleskopartig ausfahrbar und einziehbar ist und mit der ein Ausleger (50) mit seinem einen Ende schwenkfähig verbunden ist, und daß Mittel (56), mit denen der Ausleger zur Hebung und Senkung seines anderen Endes mit Bezug auf die Längsachse der Stützvorrichtung verschwenkbar ist und am Ausleger angeordnete Greifvorrichtungen (62, 64) vorgesehen sind, mit denen längliche Bohr- oder Bohrlochteile allgemein parallel zur Längsachse des Auslegers lösbar an diesem gehalten v/erden können.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet,

ψ daß die Greifvorrichtungen (62, 64) teleskopartig ausfahrbar und einziehbar sind.

3. Einrichtung nach den Ansprüchen Λ bis 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ständer (40) exzentrisch zur Drehachse des Drehfusses angeordnet ist.

4. Einrichtung nach dem Anspruch 3» gekennzeichnet durch einen am unteren Ende des Ständers (40) ausgebildeten

Bodenflansch (43), der drehbar auf einer Trägerplatte (34¹) angeordnet ist. 109816/1S91

ORIGINAL INSPECTED

2048031

5. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 4·, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützvorrichtung (39) gleitfähig in dem Ständer (40) angeordnet und mit Kraft betätigten Mitteln zum Ausfahren und Einziehen gegenüber dem Ständer versehen ist.

'S. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5j dadurch gekennzeichnet, daß der Ausleger als Gelenkausleger (50» 51 j 78) ausgebildet ist, dessen unterer 'feil (51) in der teleskopartig bewegbaren Stützvorrichtung (39) zur Bewegung mit dieser enthalten ist, und daß der obere Teil des Auslegers (50) aus dem oberen Ende der Stützvorrichtung hervorsteht, wobei Mittel zur Verschwenkung des oberen Teiles gegenüber dem unteren Teil zur Hebung und Senkung des oberen Teiles über das Gelenk mit dem Ausleger verbunden und die Greifvorrichtungen (62, 64) am oberen Teil des Auslegers angeordnet sind.

7. Einrichtung nach dem Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der untere Teil (51) cLes Auslegers gegenüber der Stützvorrichtung (39) frei aufwärts bewegbar ist.

1 0 9 8 1 B / 1 b 9 1 ORIGINAL INSPECTED

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