DE2150182C2 - Verfahren und Vorrichtung zur Anzeige von Fehlabweichungen des Bohrstranggewichts - Google Patents
Verfahren und Vorrichtung zur Anzeige von Fehlabweichungen des BohrstranggewichtsInfo
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Description
Die Erfindung betrifft ein Verfahren gemäß Oberbegriff des Anspruches I sowie eine Vorrichtung zur
Durchführung des Verfahrens gemäß Oberbegriff des Anspruches 2.
Aus der AT-PS 1 44 476 ist es bereits bekannt, die Drehung, das Absenken und das Aufholen eines
Bohrgestänges in Abhängigkeit vom Bohrstranggewicht automatisch zu steuern, wobei die Abweichung
des Gewichts von einem vorgegebenen Wert die Steuerung der Drehbohranlage über ein einem Alarmsignal
gleichzusetzendes Signal direkt beeinflußt. Die hierzu bekannte Nachlaßvorrichtung ist von Waagen
gesteuert.
Es ist ferner bereits bekannt, die Drehung, das Absenken und das Aufholen des Bohrgestäages in
ίο Abhängigkeit vom Bohrstranggewicht (DE-PS
6 24 612), vom Drehmoment (Montanwissenschaftliche Literatur-Berichte, Ausgabe A, 1967, Heft 10, Seite
1690; DE-AS 12 96 103, DE-OS 15 33 605, US-PS 25 82 217, US-PS 22 98 222 und US-PS 18 59 814), vom
Spülungsdruck (DE-OS 19 43 222, US-PS 33 24 717, 25 39 758 und 22 34 798) oder vom Druck in den
Zylindern hyraulischer Bohrmasten (The Oil and Gas Journal, 22.9.1958, Seiten 92—98) zu steuern.
Ein Nachteil der bekannten Verfahren besteht darin, daß Betriebsfehler erst verhältnismäßig spät erkannt
werden und eine entsprechende Korrekturmaßnahme daher zu spät erfolgt. So wird beispielsweise bei sehr
langen Bohrgestängen, insbesondere beim Absenken des Bohrgestänges, erst dann ein Alarmsignal erzeugt,
wenn der Bohrkopf bereits festsitzt und das Gestängegewicht einige Zeit auf ihm ruht Dies kann zu
Beschädigungen de? Bohrkopfes führen.
Es ist daher Aufgabe der Erfindung, ein Verfahren und eine Vorrichtung zu schaffen, mit dem sich
Fehlabweichungen des Bohrstranggewichtes beim Betrieb einer Drehbohranlage schneller als beim Stand der
Technik feststellen lassen.
Zur Lösung dieser Aufgabe dienen die Kennzeichen der Ansprüche 1 und 2.
Die Abweichungen in der Geschwindigkeit der Gewichtsänderung des Bohrstranges von einem vorgegebenen
Wert sofort und zuverlässig feststellbar sind, kann wesentlich schneller als beim Stand der Technik im
Falle eines Nachfallens oder eines Keilsitzens des Bohrgestänges reagiert werden, wodurch Beschädigungen
am Bohrkopf und/oder Bohrgestänge vermeidbar sind.
Weitere vorteilhafte Ausgestaltungen der Erfindung ergeben sich aus den Unteransprüchen.
Die Erfindung wird im folgenden anhand von Figuren näher erläutert:
Fig. 1 schematisch eine Bohranlage und drei Unteranordnungen zur Anzeige von abweichenden
Bohrzuständen.
so Fig.2 zeigt eine Schaltungsanordnung für die
Anzeige eines abweichenden Betriebszustandes und für die Sperrung der Bohranlage.
Fig. 1 zeigt die Anwendung der Erfindung bei einer
automatischen hydraulischen Bohranlage wie sie beispielsweise in der US-Patentschrift 31 58 213 beschrieben
ist. Diese Bohranlage 10 enthält einen Bohrturm 12, in dem verschiebbar eine senkrecht bewegbare
Drehkopfanordnung 14 gehalten ist. Diese Bohrkopfanordnung 14 trägt ein Bohrgestänge 16, von dem nur ein
Teil dargestellt ist und welches mehrere tausend Meter lang sein kann. Die Bewegung der Drehkopfanordnung
14 bezüglich des Turmes 12 erfolgt mittels eines Bohrmastes 18, der auf dem Turm 12 befestigt ist. Der
Mast 18 enthält Zylinder 20 und 22, die mit Streben 24
es gehalten sind. Es können auch mehr als zwei Zylinder
verwendet werden. Stangen 26 und 28, die jeweils an den Kolben in den Zylindern 20 und 22 befestigt sind,
ermöglichen bei Zufuhr von hydraulischem Fluid in die
Zylinder über die Leitungen 30 und 32 eine senkrechte Bewegung des Drehkopfes.
Die Strömungsgeschwindigkeiten in den Leitungen 30 und 32 können von hydraulischen Einrichtungen
gesteuert werden, wie sie beispielsweise in der DE-OS 20 32 463.4 beschrieben sind. Wie dort dargestellt, wird
der Stellbügel einer steuerbaren Verdrängungspumpe in verschiedene Lagen gebrach·, um Strömungsgeschwindigkeiten
in den Leitungen 30 und 32 einzustellen und damit die Heb- und Senkgeschwindigkeit der Drehkopfanordnung
14 zu ändern. Der durch die einstellbare Vsrdrängungspumpe in den Zylindern 20 und 22
aufrechterhaltene Druck hat eine Größe, die durch das Gewicht des Bohrstranges »6 bestimmt ist
Mit den Leitungen 30 und 32 sind jeweils Druckwandler
34 und 36 gekoppelt, dse ein dem Leitungsdruck proportionales elektrisches Signal erzeugen. Da zwei
oder mehr Zylinder zum Heben der Drehkopfanordnung 14 und des Bohrgestänges 16 vorgesehen sind, ist
der Druck in den Leitungen 30 und 32 nur porportional zu einem Teil des Gesamtgewichtes von Drehkopf und
Bohrgestänge. Daher werden die elektrischer. Signale
von den Wandlern 34 und 36 in einem Addierverstärker 38 summiert, um auf der Leitung 40 ein Signal zu
erzeugen, das dem Gewicht des Bohrgestänges 16 proportional ist Dieses Signal wird einem Anzeigegerät
42 zugeführt, welches eine Skala 44 mit ener Gewichtsteilung und einen Zeiger 46 zur Anzeige des
momentanen Bohrgestängengewichts aufweist Das Signal auf der Leitung 40 wird außerdem einem
Aufzeichnungsgerät 48 zugeleitet, das eine permanente Aufzeichnung des Bohrgestängegewichts herstellt, um
spätere Untersuchungen zu ermöglichen.
Zusätzlich zur Erzeugung der das Bohrgestängegewicht bezeichnenden elektrischen Signale durch Umsetzung
des Druckes in den Zylindern 20 und 22 können noch weitere Wandler verwendet werden. So können
beispielsweise Dehnungsmesser an den Stangen 26 und 28 befestigt werden, um dem Bohrgestängegewicht
entsprechende elektrische Signale zu erzeugen. Außerdem können unter der Bohranlage Belastungszellen
angeordnet werden, die elektrische Signale erzeugen, welche sich mit dem Bohrgestängegewicht ändern.
Wesentlich für die Erfindung ist die Zufuhr des Signals auf der Leitung 40 zu einer Alarmsteuerung 50.
Eine typische Steuerung dieser Art kf.nn eine Potentiometerschaltung
enthalten, die einen Griff 52 zur Einstellung eines den errechneten Wert des Gewichtes
des Bohrgestänges 16 bezeichnenden Signals aufweist. Die Alarmsteuerung kan? außerdem einen Verstärker
enthalten, der ein erstes Ausgangssignal abgibt, wenn das Bohrgestängegewicht oberhalb des errechneten
Wertes ist, der ein zweites Ausgangssignal abgibt, wenn das wirkliche Gewicht gleich dem errechneten Wert ist,
und der ein drittes Ausgangssignal abgibt, wenn das wirkliche Gewicht unterhalb des errechneten Wertes
liegt.
Das erste und das dritte Ausgangssignal des Verstärkers erregen ein Relais 54, um verschiedene
Alarmschaltkreise zu schließen und den Bohrvorgang zu unterbrechen. Wenn das erste Ausgangssignal das
Relais 54 erregt, so entsteht ein Alarmzustand, wie er beispielsweise bei verengtem Bohrloch, bei Nachfall
oder bei Keilsitzen auftritt, wenn das Bohrgestänge aus einem Bohrloch entfernt wird. Die Erregung des Relais
54 durch das dritle Ausgangssignal zeigt einen Alarmzustand an, der sich beispielsweise bei einem
Gestängebruch ergibt oder wenn ein Absatz beim Absenken des Bohrgestilnges in das Bohrloch getroffen
wird.
Das Sigtml auf der Leitung 40 wird außerdem einem
Verstärker 56 zugeführt, der das Relais 54 erregt, wenn die Geschwindigkeit der Gewichtsänderung des Bohrgestängegewichtes
einen vorgegebenen Wert übersteigt. Für diesen Zweck sind viele Verstärkungsschaltungen
bekannt so daß eine detaillierte Beschreibung nicht erforderlich ist
Um einen vom Normalzustand abweichenden Betriebszustand
der Bohranlage mit der vorstehend beschriebenen Schaltung anzuzeigen, wird der Griff 52
auf ein errechnetes Bohrgestängegewicht eingestellt, das etwas unterhalb des getragenen Gewichtes liegt
Der Druck in den Leitungen 30 und 32 wird auf einem Wert gehalten, bei dem das Bohrgestänge getragen
wird, wobei der Druck für ein gegebenes Gewicht auf einem etwa konstanten Wert bleibt Nimmt man an, daß
das Bohrgestänge 16 etwa 660 m lang ist und daß bei etwa 330 m ein Gestängebruch aufgetreten ist, so wird
der Druck in den Leitungen 30 un<s 32 mittels einer
automatischen Steuerung (nicht gezeigt) so eingestellt, daß er das neue Gewicht trägt und daß verhindert wird,
daß die Drehkopfanordnung sich nach oben bewegt und den Gestängeaufbau beschädigt Ein verringerter Druck
in den Leitungen 30 und 32 erzeugt ein Signal geringerer Größe auf der Leitung 40, welches niedriger ist als das
mittels des Griffes 52 eingestellte Signal. Als Folge davon erregt die Alarmsteuerung 50 das Relais 54,
welches einen Kontakt 54-1 schließt, der in Reihe mit einer Anzeigelampe 60 liegt ((Fig. 2). Die Lampe 60 ist
über einen Kontakt 66 und die Klemmen 62 und 64 mit einer Spannungsquelle verbunden. Der Kontakt 66
wurde zuvor während des normalen Betriebsablaufes geschlossen. Zusätzlich zum Einschalten der Lampe 60
durch Schließen des Kontaktes 54-1 wird durch die Erregung des Relais 54 ein Kontakt 54-2 geschlossen,
der zur Erzeugung eines hörbaren Alarmsignales ein Horn 68 betätigt.
Zusätzlich zu der optischen und akustischen Anzeige der Änderung des Bohrgestängegewichtes bewirkt die
Erregung des Relais 54 das Öffnen des Kontaktes 54-3, wodurch ein Relais 70 stromlos und somit der
Bohrbetrieb unterbrochen wird. Das Relais 70 wird bei Beginn des Bohrvorganges durch Schließen des
Schalters 72 und Drücken des Rückstellknopfes 74 erregt. Dadurch wird über einen Ruhekontakt 66-2 ein
Schaltkreis zu den Klemmen 62 und 64 geschlossen. Der Kontakt 66-2 wird nach der Beendigung der Betätigung
des Bohrgestänges geöffnet. Das Relais 70 wird durch andere noch zu beschreibende Ruhekontakte erregt.
Durch die Erregung des Relais 70 schließen dic Kontakte 70-1 und 70-2. Der Kontakt 70-1 schließt einen
Hiltei.rets für das Relais 70, und der Kontakt 70-2 verbindet die Bohrgestängesteuerschaltung 72 mit den
Klemmen 62 und 64.
Damit die Alarmsteuerung 50 das Relais 54 richtig steuern kann, muß der Griff 52 bei jeder zusätzlichen
Rohrlänge, die an das Bohrgestänge 16 angefügt wird, nachgestellt werden. Dies kann entweder von Hand
oder automatisch mittels eines Computers erfolgen. Sollte jedoch die Einstellung des Griffes 52 versäumt
werden, so gibt die Alarmschaltung eine entsprechende Fehleranzeige über den Verstärker 56. Der Verstärker
56 erregt das Relais 54, wenn die Geschwindigkeit der Gewichtsänderung des Bohrgestängegewichtes einen
vorgegebenen Wert überschreitet. Unter normalen Bedingungen, d.h. während des Bohrvorganges oder
beim Absenken des Bohrgestänges in ein Bohrloch, liegt die Geschwindigkeit der Gewichtsänderung unterhalb
eines bestimmten Wertes. Erfolgt jedoch ein Gestängebruch oder ergibt sich ein anderer Fehler, so ist die
Geschwindigkeit der Gewichtsänderung sehr hoch, und das Relais 54 wird erregt. Entsprechend werden dann
die Kontakte 54-1 und 54-2 geschlossen und die Lampe
60 eingeschaltet und das Horn 68 betätigt. Ferner wird durch die Erregung des Relais 54 der Kontakt 54-3
geöffnet und damit das Relais 70 stromlos. Wie vorstehend beschrieben, wird auf diese Weise der
Bohrvorgang unterbrochen.
Zusätzlich zur Anzeige eines Gestängebruchs kann
durch die Alarmschaltung auch ein »Absatz«-Zustand angezeigt werden, bevor beim Absenken eines Bohrstranges
in ein vorher hergestelltes Bohrloch auf den Bohrer ein diesen beschädigendes Gewicht aufgebracht
wird. Der Griff 52 wird von Hand oder automatisch auf ein Bohrgestängegewicht eingestellt, welches etwas
gcTingci" äis uäs ι icucgcwiCni iSi, O. i'i. uas vjtjwicni lies
hängenden Bohrstranges. Wenn der Bohrer in Berührung mit einem »Absatz« kommt, so wird der Druck in
den Leitungen 30 und 32 plötzlich verringert, wodurch sich die gleichen Bedingungen einstellen, die vorstehend
im Zusammenhang mit einem Gestängebruch beschrieben wurden. Die Lampe 60 wird eingeschaltet und das
Horn 68 betätigt. Das Relais 70 wird stromlos und unterbricht den Betrieb, wodurch eine Verbiegung des
Bohrgestänges und eine Beschädigung des Bohrers verhindert wird. Durch diese zusätzliche Maßnahme
wird die Anlage stillgesetzt, bevor auf das Bohrgestänge
oder den Bohrer ein zu hohes, beschädigendes Gewicht aufgebracht wird.
Eine weitere Funktion der Alarmschaltung besteht darin, die Bohranlage stillzusetzen, bevor sich das
Gestänge in einem »engen« Bohrloch oder einem Keilsit/ verklemmen kann, wenn der Bohrstrang aus
dem Bohrloch entfernt wird. Zu diesem Zweck wird der Griff 52 auf ein Bohrgestängegewicht eingestellt, das
etwas hoher ist als das Anhebegewicht des Gestänges. Die Einstellung des Griffes 52 sollte jedoch nicht so sein,
daß das Relais 54 erregt wird. Das Auftreten eines »engen« Bohrloches oder eines Keilsitzes beim
Herausheben des Bohrgestänges wird durch das dritte Ausgangssignal von der Steuerung 50 angezeigt,
wodurch das Relais 54 erregt wird. Erreicht der Bohrer einen derartigen Engpaß, so wird der Druck in den
Leitungen 30 und 32 sehr schnell erhöht und dadurch das Alarmsignal von der Steuerung 50 erzeugt. Die
Erregung des Relais 54 bewirkt das Einschalten der Lampe 60 und die Betätigung des Horns 68, indem die
Kontakte 54-1 urH 54-2 geschlossen werden. Das Relais
70 wird durch das Öffnen des Kontaktes 54-3 stromlos, wodurch die Bohranlage stillgesetzt wird. Auf diese
Weise wird ein Zerreißen des Bohrgestänges oder ein Abknicken des Mastes verhindert.
Zusätzlich kann die Anzeige des Drehmoments, welches für die Drehung des Bohrgestänges benötigt
wird, in die Anzeige der Fehlabweichungen mit einbezogen werden. Die Drehkopfanordnung 14 enthält
einen oder mehrere Fluid-Motoren 73, die über Ritzel
und Getriebe mit einem Greifabschnitt 76 für das Gestänge gekoppelt sind. Eine Beschreibung einer
derartigen Drehkopfanordnung findet sich beispielsweise in der US-Patentschrift 3158 213. Hydraulisches
Fluid für den Betrieb der Motoren 73 wird über flexible Schläuche, beispielsweise den Zufuhrschiauch 78 und
den Ableitungsschlauch 79, geliefert Die Drehmomentenalarmschaltung
enthält einen Wandler 80 zur Umsetzung des Druckes im Schlauch 78 in ein elektrisches Signal auf einer Leitung 82. Somit stellt das
Signal auf der Leitung 82 den Druck im Schlauch 78 und
<; damit auch das vom hydraulischen Motor 73 erzeugte
Drehmoment dar. Dieses Signal wird einem Anzeigegerät 84 mit einer in Drehmomenteneinheiten geeichten
Skala 86 zugeführt. Ferner ist an die Leitung 82 ein Aufzeichnungsgerät 88 angeschlossen, das eine dauerhafte
Aufzeichnung der für die Drehung des Bohrgestänges 16 benötigten Drehmomente liefert.
Beispielsweise bei einem Gestängebruch, wird das Signal auf der Leitung 82 einer Alarmsteuerung 90
zugeführt, die einen Verstärker enthält, der ein erstes
π Ausgangssignal liefert, wenn das Signal auf der Leitung
82 oberhalb einer minimalen Einstellung liegt, und der ein zweites Ausgangssignal liefert, wenn dieses Signal
unter den Einstellwert fällt. Die Alarmsteuerung 90 enthält einen Griff 92, welcher von einem Computer zur
jo Einstellung auf einen minimalen und einen maximalen
Wert des Drehmomentes eingestellt werden kann, welches vom hydraulischen Motor 73 erzeugt wird.
Änderungen des vom Motor 73 erzeugten Drehmomentes über oder unter dem in der Steuerung 90
>·-, eingestellten Wert bewirken die Erregung eines Relais
94.
Durch die Erregung des Relais 94 wird ein Kontakt 94-1 geschlossen, der eine Lampe 96 mit den
Anschlußklemmen 62 und 64 verbindet. Ferner wird auf
in diese Weise ein Kontakt 94-2 für die Schaltung des
Horns 68 geschlossen und ein Kontakt 94-3 für die Schaltung des Relais 70 geöffnet. Es sei darauf
hingewiesen, daß das Schließen des Kontaktes 94-2 das Horn 68 nicht betätigt und daß das öffnen des
j5 Kontaktes 94-3 das Relais 70 nicht stromlos macht. Da
der Abfall des Drehmomentes keine sichere Anzeige für einen Gestängebruch darstellt, wird nur die Lampe %
eingeschaltet, um das Bedienungspersonal auf einen möglichen Gestängebruch aufmerksam zu machen oder
darauf hinzuweisen, daß ein ungewöhnlicher Betriebszustand besteht.
Neben einem Gestängebruch kann eine Drehmomentänderung auch auf einen stumpfen Bohrer hinweisen.
Wenn der Bohrer während des Betriebes abgenutzt wird, so benötigt man ein zusätzliches Drehmoment, um
in die unterirdischen Schichten einzudringen. Übersteigt der Anstieg des Drehmomentes den durch den Griff 92
festgesetzten Wert, so wird das Relais 94 erregt und zeigt dadurch einen zusätzlichen außergewöhnlichen
so Betriebszustand an.
Bei einem plötzlichen Abfall des Drehmomentes mit Betätigung des Horns 68 und Stromlosmacht., des
Relais 70 tritt in der Regel ein nicht vorgesehener Abfall des Spülpumpendruckes auf. Deshalb kann zusätzlich
auch der Spülungsdruck in die Fehlabweichungsanzeige einbezogen werden.
Der Spülschlamm wird im allgemeinen über eine Schlammleitung 98 und einen hohlen Teil des Greifabschnittes
76 in das Bohrgestänge 16 befördert. Ein Schlauch 100 verbindet die Schlammleitung 98 und eine
Spülpumpe (nicht gezeigt). Die Alarmschaltung für den Spülpumpendruck enthält einen Wandler 102, der zur
Umsetzung des Spülpumpendruckes in ein elektrisches Signal auf der Leitung 104 mit dem Schlauch 100
verbunden ist Üblicherweise befindet sich der Wandler 102 in einer öikammer, die von dem Spülschlamm
mittels einer elastischen Membran getrennt ist Derartige Wandler sind allgemein bekannt, so daß eine
Beschreibung nicht erforderlich ist.
Das auf der Leitung 104 erscheinende, den Spülpumpendruck darstellende elektrische Signal wird einem
Anzeige-Alarmgerät 106 oder einer Steuerung, etwa der Steuerung'30, zugeführt. Ein Anzeige-Alarmgerät dieser
> Art kann beispielsweise einen Meßzeiger 108 und einen Einstellzeiger 110 aufweisen Wenn sich diese beiden
Zeiger in der gleichen Stellung befinden, betätigen sie elektrische Kontakte, um ein Relais 112 über eine
Spannungsquelle 114 zu erregen. Dadurch wird ein ι» Kontakt 112-1 (F i g. 2) geschlossen, der eine Lampe 116
an die Klemmen 62 und 64 legt. Ferner wird ein Kontakt 112-2 für das Horn 68 geschlossen und ein Kontakt
112-3 für das Relais 70 geöffnet. Das Schließen des Kontaktes 112-2 bewirkt keine Betätigung des Horns 68, ι >
und das öffnen des Kontaktes 112-3 macht das Relais 70
nicht stromlos, falls nicht die Relais 94 und 112 gleichzeitig erregt sind.
Ist dies der Fall, so werden die Kontakte 94-2 und
117-2 geschoss?11, MnH flat. Hnrn fiÄ criht hoi pinpm
Bohrgestängebruch ebenfalls ein akustisches Signal ab. Gleichzeitiges öffnen der Kontakte 94-3 und 112-3
trennt das Relais 70 von den Klemmen 62 und 64 ab und setzt die Bohranlage durch Öffnen des Kontaktes 70-2
ebenfalls still. y,
Durch die Anzeige des Spülpumpendruckes können auch andere außergewöhnliche Betriebszustände angezeigt
werden. Bilden sich im Bohrgestänge beispielsweise Löcher, so geht durch diese Spülschlamm verloren,
und der Spülpumpendruck sinkt. Ersetzt man das Gerät ι»
106 durch die Steuerung 90, so bewirkt ein hoher Spülpumpendruck eine Erregung des Relais 112. Ein
hoher Spülpumpendruck ergibt sich beispielsweise, wenn der Bohrer verstopft oder wenn sich ein
Nachfall-Zustand ergibt. Verstopft der Bohrer, so ist es η wichtig, daß der Bohrvorgang unterbrochen wird, um
Beschädigungen des Bohrers zu vermeiden. Nicht alle Abweichungen des Spülpumpendruckes von einem
eingestellten Normalwert erfordern jedoch eine vollständige Unterbrechung des Bohrbetriebes. Es kann -to
sogar erwünscht sein, weiterhin eine gewisse Menge Spülschlamm zu fördern. Bei einem Nachfall-Zustand
wird der Spülpumpendruck verringert, um Schäden im Bohrloch infolge Brechens unter zu hohem Druck zu
vermeiden. Ein gewisser Spülschlammfluß ist jedoch erwünscht, um zu verhindern, daß sich das Gestein um
das Bohrgestänge herum ablagert.
Obwohl die Schaltung gemäß Fig. 2 zeigt, daß die Geschwindigkeit der Gewichtsänderung des Bohrgestänges
auch unabhängig von den anderen Variablen ein Anzeichen für einen Gestängebruch ist, sei darauf
hingewiesen, daß durch Änderung der Kontaktanordnung eine Bruchanzeige auch nur dann geliefert werden
kann, wenn zusätzlich zur Änderung der Geschwindigkeit des Bohrgestängegewichtes auch eine Abweichung
einer anderen Variablen von ihrem eingestellten Wert auftritt. Durch verschiedene Kontaktanordnungen kann
eine Anzeige für einen Gestängebruch auch abhängig von Abweichungen irgendeiner Kombination der
Geschwindigkeit der Gewichtsänderung mit weiteren der beschriebenen Variablen von den eingestellten
Werten erreicht werden.
In konventionellen Bohranlagen steht unter Umständen
kein Fluiddruck zur Umsetzung in elektrische Signale zur Verfügung, welche die gewünschten
Variablen darstellen. So kann beispielsweise in einer konventionellen Drehbohranlage ein das Bohrgestängegewicht
bezeichnendes elektrisches Signal mittels einer Drahtseilverankerung erzeugt werden, die den Zug auf
das tote Ende oes Seils in einen hydraulischen Druck umsetzt, der dann vom Wandler 34 ausgewertet werden
kann. Zur Anzeige von Spannungsänderungen in der Antriebskette einer üblichen Bohranlage gibt es auch
mechanische Einrichtungen, die beispielsweise einen Wandler zur Umsetzung der Spannung in der
Antriebskette in ein elektrisches Signal aufweisen, das das Bohr-Drf.hmoment darstellt. Bei elektrisch betriebenen
konvf.-ntioneilen Bohranlagen kann die Drehmomentenabpahme
aus einer Einrichtung zur Erzeugung eines elektrischen Signals proportional zu dem dem
Drehtischmotor zugeführten Strom bestehen.
Hierzu 1 Blatt Zeichnungen
Claims (6)
1. Verfahren zur Anzeige von Fehlabweichungen des Bohrstranggewichts beim Betrieb einer Drehbohranlage,
bei dem die Drehung, das Absenken und das Aufholen des Bohrstranges automatisch gesteuert
sowie Signale proportional zum Bohrstranggewicht erzeugt werden, durch welche beim
Abweichen des Stranggewichtes von einem vorgegebenen Wert ein Alarmsignal ausgelöst wird, das
die Steuerung des Bohrstranges beeinflußt, dadurch gekennzeichnet, daß das Alarmsignal
bei Abweichung der Geschwindigkeit der Gewichtsänderung des Bohrstranges von einem vorgegebenen
Wert ausgelöst wird.
2. Vorrichtung zur Anzeige von Fehlabweichungen des Bohrstranggewichtes beim Betrieb einer
Drehbohranlage, mit einer Schaltungsanordnung zur Steuerung der Drehung sowie des Absenken* und
Aufhebens des Bohrstranges, einer Signaleinrichtung zur Erzeugung eines Signals proportional zum
Bohrstranggewicht, einer mit der Signaleinrichtung gekoppelten Warneinrichtung zur Erzeugung eines
Alarmsignals beim Abweichen des Bohrstranggewichts von einem vorgegebenen Wert und einer
Betätigungseinrichtung zur Beeinflussung der Schaltungsanordnung in Abhängigkeit vom Alarmsignal,
dadurch gekennzeichnet, daß die Signaleinrichtung (68) zur Abgabe des Alarmsignals bei einer
Abweichung der Geschwindigkeit der Gewichtsänderung des Bohrstranges (16) von einem vorgegebenen
Wert ausgebildet ist.
3. Vorrichtung nach Anspr,- ;h 2, dadurch gekennzeichnet,
daß zur Abgab? des Alarmsignals bei einer Abweichung der Geschwindigi lit der Gewichtsänderung
des Bohrstranges (16) von einem vorgegebenen Wert ein Verstärker (56) und eine zu diesem
parallel geschaltete Alarmsteuerung (50) vorgesehen sind, die von Druckwandlern (34,36) angesteuert
sind und denen ein ein Horn (68) steuerndes Relais (54) nachgeschaltet ist.
4. Vorrichtung nach Anspruch 3, dadurch gekennzeichnet, daß zwischen die Druckwandler (34, 36)
und die Alarmsteuerung (50) ein Summierungsverstärker (38) zur Anzeige des Mastdruckes geschaltet
ist.
5. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Signaleinrichtung (68) zur Abgabe
des Alarmsignals von einem zweiten Relais (94) ansteuerbar ist, dessen Erregung über einen
Antriebsfluiddruckwandler (80) und eine Alarmsteuerung (90) erfolgt.
6. Vorrichtung nach Anspruch 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Signaleinrichtung (68) zur Abgabe
des Alarmsignals zusätzlich von einem dritten Relais (112) ansteuerbar ist, dessen Erregung durch einen
Spülpumpendruckwandler (102) erfolgt.
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Publications (2)
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DE2150182A1 DE2150182A1 (de) | 1973-04-12 |
DE2150182C2 true DE2150182C2 (de) | 1982-06-16 |
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DE (1) | DE2150182C2 (de) |
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
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DE102016226255B4 (de) | 2016-12-28 | 2024-08-01 | Untergrundspeicher- Und Geotechnologie-Systeme Gmbh | Bohrlochinstallation, System und Verfahren zur Überwachung und/oder Anpassung mechanischer Lasten an einer Bohrlochinstallation und Verfahren zum Kalibrieren eines Systems zur Überwachung mechanischer Lasten an einer Bohrlochinstallation |
Family Cites Families (11)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
US1859814A (en) * | 1930-08-25 | 1932-05-24 | Gulf Production Company | Automatic drilling control |
DE624612C (de) * | 1932-11-12 | 1936-01-25 | Siemens Schuckertwerke Akt Ges | Selbsttaetige Vorschubeinrichtung fuer Tiefbohrungen |
AT144476B (de) * | 1934-03-06 | 1936-01-25 | Friedrich Ing Mueller | Einrichtung zum Messen des Druckes der Bohrgeräte auf die Bohrlochsohle bei Tiefbohranlagen. |
US2234798A (en) * | 1940-01-29 | 1941-03-11 | Samuel W Craig | Mud line pressure control valve |
US2298222A (en) * | 1940-03-07 | 1942-10-06 | Westinghouse Electric & Mfg Co | Automatic feed for rotary well drills |
US2582217A (en) * | 1945-11-15 | 1952-01-15 | Charles M O'leary | Hydraulic drilling mechanism |
US2539758A (en) * | 1945-12-26 | 1951-01-30 | Stanolind Oil & Gas Co | Means for logging drilling rates |
US3324717A (en) * | 1963-10-28 | 1967-06-13 | Mobil Oil Corp | System and method for optimizing drilling operations |
US3373823A (en) * | 1965-09-20 | 1968-03-19 | Jr Hal B Fullerton | Well drilling control system |
DE1533605A1 (de) * | 1966-04-27 | 1970-03-05 | Henry Hobhouse | Erdbohrer mit Steuerung und Antrieb fuer einen Bohrstrang |
US3541852A (en) * | 1968-11-29 | 1970-11-24 | Dresser Ind | Electronic system for monitoring drilling conditions relating to oil and gas wells |
-
1971
- 1971-10-08 DE DE19712150182 patent/DE2150182C2/de not_active Expired
Cited By (1)
Publication number | Priority date | Publication date | Assignee | Title |
---|---|---|---|---|
DE102016226255B4 (de) | 2016-12-28 | 2024-08-01 | Untergrundspeicher- Und Geotechnologie-Systeme Gmbh | Bohrlochinstallation, System und Verfahren zur Überwachung und/oder Anpassung mechanischer Lasten an einer Bohrlochinstallation und Verfahren zum Kalibrieren eines Systems zur Überwachung mechanischer Lasten an einer Bohrlochinstallation |
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