DE2048631C3

DE2048631C3 - Einrichtung zum Handhaben langgestreckter Ausrüstungsteile für Tiefbohrlöcher

Info

Publication number: DE2048631C3
Application number: DE19702048631
Authority: DE
Inventors: Stanley Oscar Bakersfield Calif. 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: 1980-07-10
Also published as: AT305930B; CA974506A; FR2065728A1; FR2065728B1; DE2048631B2; DE2048631A1; JPS5111042B1; GB1319270A

Description

4. Einrichtung nach dem Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß der Drehfuß einen am unteren Ende des Ständers (40) ausgebildeten, drehbar auf einer Trägerplatte (34') angeordneten Bodenflansch (43) aufweist.

5. Einrichtung nach lien At ,prüchen 1 bis 4. dadurch gekennzeichnet, t.iß die Stützvorrichtung (39) gleitfähig in dem Ständer (40); !geordnet ist.

b. Einrichtung nach den Ansprüchen 1 bis 5. dadurch gekennzeichnet, daß der untere Teil (51) des Auslegers (50) in der Stützvorrichtung (39) aufgenommen ist und der obere Teil des Auslegers (50) aus dem oberen Ende der Stützvorrichtung (39) hervorsteht, wobei der obere Teil des Auslegers (50) mit seinem unteren Teil über ein Gelenk verbunden ist und die Greifvorrichtungen (62; 64) am oberen Teil des Auslegers (50) angeordnet sind.

7. Einrichtung nach dem Anspruch b. dadurch gekennzeichnet, daß der unlere Teil (51) des Auslegers gegenüber der Stützvorrichtung (39) frei aufwärtsbewegbar ist.

Die Erfindung bezieht sich auf eine Einrichtung zum Handhaben langgestreckter Ausrüstungsteile für Tiefbohrlöcher gemäß Oberbegriff des Piiienlanspruchs I.

Bohrtürme oder -masten sind mit Seil/iigcn und Winden ausgestattet, um das Bohrgestänge abschnitt weise in das Bohrloch einzufahren oder aus diesem herauszuziehen. Die Rohrloiircn, Gcstängcabschnittc usu. wurden bis vor kurzem allerdings unter hauptsächlichem Einsät/ von menschlichen Arbeitskräften in den Bereich der im Turm befindlichen Hebe/enge gebracht. Um diese Arbeitsgänge schneller abzuwickeln, sine) maschinelle Einrichtungen geschaffen worden, siehe /B. die in der DEAS I I ib h^r>7 beschriebene Einrichtung zum Handhabet! und waagerechten Lagern von TiefbohrgcstiingeMücken. Diese bekannte Einrichtung weist einen Ständer auf. der im wesentlichen ein Gittermast ist, der auf einer Grundplatte um eine waagerechte Achse mittels eines Hydraulikzylinders schwenkbar ist. Am oberen Ende des Ständers ist ein Ausleger angeordnet, der um eine waagerechte Achse ί schwenkbar ist, die parallel zu der am Fuß des Ständer liegt. An seinem äußeren Ende trägt der Ausleger eine Greifvorrichtung, die im wesentlichen waagerecht gehalten wird und mittels Ausleger und Ständer parallel zu dieser Lage bewegbar ist Diese Einrichtung lient lu dazu, von einem Vorratsstapel Rohre od. dgl. aufzunehmen und sie in einer Halterung abzusetzen, die an einem zweiten, an der Bohrplattform angeordneten Mast angeordnet ist, der ebenfalls um eine waagerechte Achse gekippt werden kann und in der gekippten Siellung ein Rohr übernimmt, das nach Aufrichtung des Mastes durch diesen in einer solchen Stellung gehalten wird, daß es von den Hebezeugen und Handhabungsmitteln im Turm übernommen werden kann.

Diese und ähnliche Einrichtungen haben den Nachteil. daß zusätzlich zu den Turmeinrichtungen zwei Handhabungsvorrichtungen benutzt werden, um ein Rohr od. dgl. aufzunehmen und es an die Vorrichtungen im Turm zu übergeben.

Die Erfindung geht von der Aufgabe aus, eine r> gegenüber diesem Stand der Technik vereinfachte Einrichtung zu schaffen, die im Gegensatz zu der Einrichtung gemäß DE-AS 11 36 657 und unter Ausnutzung der Tatsache, daß Bohr-, Gestänge- und Futterrohre im allgemeinen auf Böcken abgelegt werden, auf Jfi denen ein aufzunehmendes Ausrüstungsteil z. B. sehr einfach in die Ausgangsstellung gerollt werden kann, mit einer Handhabungseinheit auskommt.

Zur Lösung dieser Aufgabe wird nach der Erfindung eine Einrichtung gemäß Anspruch I geschaffen. Diese Einrichtung zeichnet sich gegenüber dem Stand der Technik dadurch aus. daß zusätzlich zu einer einfachen Schwenkbewegung aus der Waagerechten in die Senkrechte eine Hebung aufgrund der teleskopartigen Anordnung des Auslegers und eine Drehung des Auslegers möglich sind. Obwohl der Gesamlumfang der Einrichtung von zwei Handhabungsvorrichtungen auf eine Einheit verringert ist, ist die Einrichtung nach der Erfindung anpassungsfähiger und vielseitiger cinsetzbar.

Die Erfindung wird nachstehend ausführlich anhand der Zeichnungen erläutert. Es zeigt

lig. I eine Seitenansicht einer bevorzugten Aiisführungsform einer erfindungsgemällen Einrichtung, die in Betricbsstellung 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,

Fi g. i eine Ansicht auf der Linie I III 11 der E i g. 2,

F i g. 4 einen Teil einer Seitenansicht einer erfindungsgemäßen Einrichtung.

Fig. 5 einen weiteren Teil einer Seitenansicht der crfiiidungsgemällenEinrichtung.

lig. b einen Schnitt entlang der Linie Vl-Vl der F ig. 2.

I ig. 7 einen Schnitt entlang der Linie VIIVII der F ig. 6.

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

I ig. 4 eine der I i g. H ähnliche Draufsicht auf eine Greifvorrichtung in einer anderen Arbeitsstellung,

F i g. 10 einen Schnitt durch einen Teil der in F i g. 9 dargestellten Vorrichtung,

F i g. 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 F i g. 8, und

Fig. 14—19 vereinfacht dargestellte Seitenansichten zur Veranschaulichung des Arbeitsablaufes beim Einsatz einer erfindungsgemäßen Einrichtung.

Eine erfindungsgemäße Einrichtung, siehe auch Fi g. 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 »Ablegen« 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 mil einem Rohrstrang verbunden werden kann. Die erfindungsgemäße Einrichtung wird an einem Bohrloch 10, siehe F i g. 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 28 und 30 verbinden den Unterblock mit einer nicht dargestellten Winde. Eine Motorzange 32 und eine 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- oder Pumpengestängeabscirniucn. ist mit dem Bohrlochkopf durch eine Grundplatte 34' 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 aufrechtstehendc Vorrichtung 40 oder ein Ständer irägt eine Stützvorrichtung 39, die telcskopartii; ausfahrbar und einziehbar entlang der Längsachse des Ständers ist. Der Ständer 40 ist drehbar auf der Grundplatte 34' angeordnet. Die drehbare Anordnung kann /.. -3. 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 Sländer 40 zu drehen, wenn das Zahnrad 46 durch eine entsprechende Vorrichtung, wie einem Hydraulik- oder Pneumatikmotor 37, gedreht wird, der auf der Grundplatte 34' angeordnet sein kann.

Ein Ausleger 50 ragt aus dem oberen Ende des allgemein senkrechten Standers 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 Langsachse der Stützvorrichtung 39 geschwenkt 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,

to 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 v/ird.

Die den Ausleger 50 tragende Stützvorrichtung 39 ist

>o mit Bezug auf die Längsachse des allgemein aufrechten Ständers 40 teleskopanig ausfahrt)'.. Hierzu ist ein hydraulischer uder 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 Br.ienflansch 43 mittels eines Lappens 71 verbunden. Wenn daher der Hydraulikzylinder 52 entsprechend beaufschlagt wird, v/ird durch den Arm oder die Stange 54 die Stützvorrichtung 39 in

so Längsrichtung mit Bezug auf den Ständet 40 teleskopartig ausgefahren. Wenn die Wirkung des Hydraulikzylinders 52 umgekehrt wird, wird die Stützvorrichtung 39 mit Bezug auf den Ständer 40 zurückgezogen. Greifvorrichtungen 62 und 64 sind mit dem Ausleger 50

ü 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

w pneumatischen Zylindern verbunden, um diese zu betätigen, wie noch ausführlich erläutert wird.

Djr Ausleger und die dazugehörenden Teile der erfindungsgemäßen Einrichtung sind in den F i g. 2 bis 5 ausführlich dargestellt. Der allgemein aufrechte Ständer

η 40 trägt eine Stützvorrichtung 3'J. 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

">ii 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

v> gegenüber dem Ständer 40 aus- oder eingefahren wird. Wenn pneumatisches oder hydraulisches St-ömungsmitlel dem Zylinder 52 durch einen der Einlasse 76, 77 hindurch zugeführt wird, wird die Stützvorrichtung 39 ausgefahren bzw. eingezogen; die eingezogene Stellung

->" ist in Fig. 2 und die ausgefahrene, über nicht gedrehte Stellung in F i g. 4 dargestellt.

Ein Ausleger 50 ist schwenkfähig mit der Stützvorrichtung 39 verbunden. In der bevorzugten Ausführungsform ist der Ausleger 50 mit einem Gelenk

ti· versehen und hat eine Schwcnkverbindung 78 zwischen dem Hauptausleger 50 und dem unteren Auslegerteil 51. Der untere Auslegerteil 51 liegt innerhalb der Stützvorrichtung 39 und wird daher innerhalb der

Stützvorrichtung 39 in Ausfahr- oder Rückzugsrichtung bewegt. Der untere Auslegerteil 51 wird in der Stützvorrichtung 39 vertikal aufrecht vorzugsweise durch geringe Reibung /wischen den beiden Teilen gehalten. Falls aus irgendeinem Grunde die Greifarme 62 und 64 nicht zurückgezogen werden, bevor der Untcrblock 22 angehoben wird, würde der Gelenkauslcger 50,51 einfach senkrecht aus der Stützvorrichtung 39 angehoben, so daß die übrige Einrichtung dadurch nicht beschädigt wird. Quer über das Gelenk oder die Schweißverbindung 78 ist ein doppell wirkender hydraulischer oder pneumatischer Zylinder 56 mit dem Ausleger verbunden, l-ün Ende 58 des hydraulischen oder pneumatischen Zylinders 56 ist mit dem unteren Auslegerleil 51 über den Lappen /4 verbunden. Der Lappen 72 verbindet einen ausfahrbaren und einziehbaren Arm 57 ties hydraulischen oder pneumatischen Zylinders 5h mit dem I laupiausleger 50. Heide Lappen 72 und 74 iiiufi-ii in einem SlImU/. SO lies .SiSnc'crs 40. Wenn der Arm 54 des Hydraulikzylinders 52 voll ausgefahren ist. um die Stützvorrichtung 39 in die in I' i g. 4 gezeigte 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 /u senken und damit einen Rohrabschnitt nach Erfordernis senkrecht zu stellen oder waagerecht zu legen. In E ig. 4 ist diese Möglichkeit in gestrichelter Linie angedeutet. Nachdem der Ausleger gesenkt worden ist. siehe I i g. 5. wird ein flacher Teil 79 des Gelenkendes des Ausleger¹- 50 so bcwegi. daß es im Schiit/ 80 lauft. Der Ausleger kann dann in eine Stellung nahe dem unteren Teil des Ständers gebracht werden, indem tier Arm 54 in den Zylinder 52 eingezogen wird. Ein Schlitz 81 in der Stützvorrichtung 39 erleichtert den Zusammenbau und das Auseinandernehmen tier erfindungsgemäßen Einrichtung.

In den F i g. 6 und 7 ist die drehbare Anordnung des Ständers 50 und des damit verbundenen Teils der Einrichtung näher dargestellt. Der gesamte aufrechtstehende Teil der erfindungsgemiißcn Einrichtung ist .!...hh _:ir .ι. Γ ,I,.·· f.i-ιιιι,ΐηΐιΐι,ι mit !,·!<. I :iiri»rn Rl linrl R4 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 isi 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 Starben zu erfassen, die im Bohrloch in einer den Ringraum verschiebenden Stellung sind. In Abhängigkeit von einer besonderen Bohrlochkopfanordnung 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 seinerseits 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 50 werden zusammen mit dem Ständer 40 gedreht. Diese Drehung ksnn 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 F i g. 9 bis 13 ist eine bevorzugte Form einer fiii die Erfindung n\ verwendenden Greifvorrichtung

ί dargestellt. Die Greifvorrichtung dient dazu, ein lange« Bohrloch-Ausrüstungselcment allgemein parallel zui Längsachse des Auslegers lösbar zu halten. Die dargestellte Greifvorrichtung kann ausgefahren odei zurückgezogen werden, während sie ein Bohrlochele

κι ment, wie etwa einen Rohrabschnitt, lösbar hall. Die Greifvorrichtung kann bis auf eine Slclliing aiisgeführer werden, in der sie einen Rohrabschnitt parallel /in Längsachse des Auslegers erfaßt. Die Greifvorrichtung kann dann zurückgezogen werden, um ilen Rohrab

Γι schnitt von dem Bohrloch (orl und näher an tier Ai ι sicger heran/übe wegen.

Die Greifvorrichtung weist eine doppelwandige ausdehnbare Kammer auf. welche die Greifarme 1OX ..„.j mi ,·;;;;; R;;hr;;b',chüi!! hi« '.Γ;!'", !in !««ι.¹!'·'!

2Ί Rohneil 88 ist mit dem Ausleger 50 durch /. B Gewindebuchsen I 30 und 131 verbunden. Eine Grund platte 90. die eine Einlaßöffnung 91 für ein hydraulische oder pneumatisches Strömungsmittel aufweist, ν er schließt die Rückseite des ersten Rohrtciles 88. En

.'"> Kolben ist im ersten Rohrleil 88 dadurch ausgebildet daß das Ende eines /weilen Rohrteile 92 durch eiiu-i Stopfen 94 und eine Grundplatte 96 abgeschlossen ist Ein dri' .:r Rohrleil 66 ist mit dem /weiten Rohrteil 9i verbunden und so angeordnet, daß er teleskopartig au

s" dem ersten Rohrteil 88 gleitet. Zu diesem Zweck ist eini Keilnut 98 im ersten Rohrteil 88 ausgebildet, und .\n dei Innenseite des dritten Rohrteile.i 66 ist eine Feder 9^C vorgesehen, die mit der Keilnut 98 /usammcnwirkt. im die leleskoparlig ausziehbaren Rohrleile in Flucht /ι

'.ί halten. Wenn Strömungsmittel durch ilen Anschluß 91 ii das Innere des ersten rohrförmigen feile 88 eingcführ wird, werden der /weite rohrförmige Teil 92 und dei dritte rohrförmige Teil 66 lelcskopartig .ms der Stellung nach I ι g. 8 in die Stellung nach F i g. 4 ausgefahren

4" Wenn der /weile rohrförmige Teil 92 und der dritu rohrförmige Teil 66 und die von diesem getragener Rohrtm»ifarmo aus der Stellung nach Ein. 9 in dit Stellung nach F i g. 8 zurückgezogen werden sollen wird Strömungsmittel durch eine Leitung 113. einei

^! Kanal 111 und einen Kanal 115 in die Kammer IH eingeführt, in der der Druck die Rückziehung de¹ zweiten und dritten rohrförmigen Teiles bewirkt.

Die Rohrgreifarmc 100 und 101 sind normalerweise aufgrund des Gleichgewichts der gegeneinanderwirken

)" den Federn 102 und 104 offen. Diese Federn wirken au entgegengesetzte Seiten des Kolbens 106. der glt.ifähij in dem zweiten rohrförmigen Teil 92 angeordnet ist. Dei Kolben 106 ist mit den Greifarmen 100 und 101 durcr eine Schubstange 108 verbunden. Die Stange 108 ist mi

ίϊ zwei Kanälen 110 und 111 ausgebildet. Diese Kanält dienen dazu, hydraulisches oder pneumatisches Strö mungsmittel den verschiedenen Kammern zuzuführen um auf diese Weise die Greifvorrichtung zu betätigen Wenn die Greifarme 100 und 101 geschlossen werdet

wi sollen, um ein Bohrlochelement, wie etwa einen Rohr oder Gestängeabschnitt, lösbar zu halten, wird Strö mungsmittel durch die Leitung 112 in den durch dei Kolben 106 hindurchgehenden Kanal 110 und in di< Kammer eingeführt, die hinter dem Kolben 106 in den

hi zweiten rohrförmigen Teil 92 ausgebildet ist. Der durcl dieses Strömungsmittel auf den Kolben 106 ausgeübt! Druck treibt den Kolben vorwärts und drückt die Fedci 102 zusammen, wodurch die Greifarme 100 und 101

geschlossen werden. Falls die Greifvorrichtung geöffnet werden soll, wird der Druck aus dieser Kammer durch die Leiiungen ilO und 112 abgeführt, so daB die Feder 102 den Kolben Ίη cine neutrale Stellung zurücktreiben kann und dabei die Greifarme 100 und 101 öffnet, wodurch das Bohrlochelement freigegeben wird. Der Kanal III ist mit einer Verlängerung 109 versehen, die durcN den Kolben 106 und die Rückwand der Federkttmmer hindurch in eine Kammer führt, welche zwischen der Grundplatte 94 und dem Stopfen 96 ausgebildet ist. Diese Kammer ist über ei,i?n Kanal 115 nach einer Ringkammer 116 hin offen, die /wischen der Außenseite des Rohrteiles 92 und der Innenseite des Rohrteiles 88 ausgebildet ist. Wenn daher der Rohrteil W) von der Stellung nach Fig.¹) in eine Stellung mich F i g. 8 zurückgezogen werden soll, wird Strömungsmittel durch die Leitung 113. den Kanal 111 und den Kanal 115 in die Kammer 116 eingeführt, in der der Druck die

O. „-Lh..

stritten

dritte Rohrteil kann ausgefahren oder zurückgezogen werden, wenn die Greifarme 100 und 101 entweder in der Schließ oder der öffnungsstellung sind. Diese Greifarme 100 und 101 sind sehwenkfähig mittels Zapfen 120 und 121 auf einem Ansatz des Rohrtciles 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. Damit sind die Greifarme derart angeordnet, daß durch ein Ausfahren oder Rückziehen der Schubstange 108 ihre Schließung b/w. öffnung bewirkt wird.

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

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 Greifarme 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 Windenkabel, die 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 benutzt 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 (ig. 15, vom Rohrstrang abgetrennt worden ist, wird der Ausleger 50

ίο hochgefahren, um das unlere Ende des Rohrabschnittes bis über den geteilten Block anzuheben, worauf die Greifvorrichtungen 62, 64 eingezogen werden, um den Rohrabschnitt aus dem Bereich der Windenseile 28 und 10 herauszubringen. In diesem Fall arbeiten die

π 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 40 mittels tier ζl/»3f;!ίϊΠ"£ 54 aLiS^efuhren Wird, '.Uc BUS 'Jen? \! vrlr:ilililizylinder 52 hei austritt. Der Ständer 40. die Stützvorrichtung 39 und der Ausleger 50 werden, siehe Fi g. 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 heniusbcwcgt 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

JO nächste Rohrabschnitt bereilgestcllt. um durch die erfindungsgcniäßc 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

Ji Längsachse der Stützvorrichtung 39 verschwenkt, 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.

Der Rohrabschnitt 9. siehe Fig. 18. wird in horizontaler Lage auf einem geeigneten Rohrgestcll 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 aem 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 33 m über bis etwa 6,7 m 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 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 UnterbloL-k fährt bis über die Mitte des Rohrabschnittes i I nach unten. Die erfindungsgemäße Einrichtung wird dann in eine senkrechte Stellung gebracht und so

gedreht, daß sie die Stellung in Fig. 19 einnimmt, während der Block entlang dem Rohrabschnitt Il abwärts fährt. Die Greifvorrichtiingen 62 und 64 können dann nacheinander ausgefahren werden, um den Rohrabschnitt 11 in einer senkrechten Stellung /u halten, während er abgeschraubt und von dem Rohrstrang gelrennt wird.

10

Aus diesen Erläuttrungen ergibt sich auch. daB. wenn nicht ein Rohrstra.*g gezogen, sondern in das Bohrloch eingefahren werden soll, die umgekehrte Folge von Arbeitsschritien ausgeführt wird, um den Rohrabschnitt aufzunehmen und ihn zur Verbindung mit dem Rohrstrang in Stellung zu bringen.

Hierzu 5 Blatt Zeichnungen

Claims

Patentansprüche:

1. Einrichtung zum Handhaben langgestreckter Ausrüstungsteile für Tiefbohrlöcher zwischen einer vertikalen und einer horizontalen Ροε-tion, mit einer Stützvorrichtung und einem mit dieser schwenkbar verbundenen, in der Längsebene der Stützvorrichtung beweglichen Ausleger, an dessen Ende mindestens eine Greifvorrichtung für das Ausrüstungsteil befestigt ist, dadurch gekennzeichnet, daß die Stützvorrichtung (39) von einem im wesentlich senkrecht angeordneten, auf einem Drehfuß um seine Längsachse drehbaren Ständer (40) gehalten und in der Längsachse des Ständers (40) teleskopartig ausfahrbar ist, und daß zwei Greifvorrichtungen (62; 64) am Ausleger (50) befestigt sind, durch die das Ausrüstungsteil beim Transport zwischen der vertikalen und der horizontalen Position im wesentlichen parallel zur Längsachse des AusJrgers (50) gehalten ist.

2. Einrichtung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Greifvorrichtungen (62; 64) teleskopartig ausfahrbar sind.

3. Einrichtung nach den Ansprüchen ! und 2, dadurch gekennzeichnet, daß der Ständer (40) exzentrisch zur Drehachse des Drehfußes angeordnet ist.